sanačních technologií je mnoho a různorodých, ale lze je obecně rozdělit do ex-situ a In-situ metod. Ex-situ metody zahrnují výkopové postižených půd a následné ošetření na povrchu, stejně jako těžba kontaminovaných podzemních vod a ošetření na povrchu. Metody In situ usilují o ošetření kontaminace bez odstranění půd nebo podzemních vod. Byly vyvinuty různé technologie pro sanaci ropou kontaminované půdy / sedimentů.
tradiční sanační přístupy spočívají ve výkopu a likvidaci půdy na skládky a „čerpání a zpracování“podzemních vod. In-situ technologií zahrnují, ale nejsou omezeny na: solidifikace a stabilizace, půda odsáváním výparů, propustné reaktivní bariéry, monitorované přirozené atenuace, bioremediace-fytoremediace, chemické oxidace, parní rozšířené těžby a in situ termické desorpce a byly použity ve velké míře v USA.
tepelná desorpce
tepelná desorpce je technologie pro sanaci půdy. Během procesu desorbér odpařuje kontaminanty (např. olej, rtuť nebo uhlovodík), aby je oddělil od zejména půdy nebo kalu. Poté mohou být kontaminanty buď shromažďovány, nebo zničeny v systému čištění odpadních plynů.
Výkopu nebo dredgingEdit
Výkopové procesů může být stejně jednoduché jako odvoz kontaminované půdy na regulovaných skládkách, ale může také zahrnovat provzdušňování odtěžovací v případě těkavých organických sloučenin (Voc). Nedávné pokroky v bioaugmentation a biostimulační z odtěžený materiál se také ukázal být schopen k nápravě semi-těkavých organických sloučenin (částečně těkavé organické sloučeniny) na místě. Pokud kontaminace ovlivňuje dno řeky nebo zálivu, může být provedeno bagrování bahna nebo jiných bahnitých jílů obsahujících kontaminanty (včetně odpadních kalů se škodlivými mikroorganismy).V poslední době byla chemická oxidace ExSitu také využita při sanaci kontaminované půdy. Tento proces zahrnuje vykopání kontaminované oblasti do velkých bermed oblastí, kde jsou ošetřeny chemickými oxidačními metodami.
Surfaktant rozšířené podzemní vody sanace (SEAR)Upravit
Také známý jako solubilization a zotavení, povrchově aktivní látky rozšířené kolektoru sanační proces zahrnuje injekce uhlovodíků zmírnění agentů nebo speciální povrchově aktivních látek do podpovrchových vrstev pro zvýšení desorpce a obnovu svázány jinak vzpurné non vodné kapalné fáze (NAPL).
V geologických formacích, které umožňují dodávky uhlovodíků zmírnění agentů nebo speciální povrchově aktivní látky, tento přístup poskytuje nákladově efektivní a trvalé řešení, aby stránky, které byly dříve neúspěšné využitím dalších nápravných přístupy. Tato technologie je také úspěšná, pokud je použita jako počáteční krok v mnohostranném nápravném přístupu využívajícím oxidaci, bioremediaci nebo extrakci par půdy (SVE).
Čerpadla a treatEdit
Čerpadla a léčit zahrnuje čerpání kontaminovaných podzemních vod s použitím ponorné nebo vakuové čerpadlo, a umožňuje vytěžených podzemních vod být čištěn pomalu postupuje přes sérii plavidel, které obsahují materiály určené k adsorpci kontaminantů z podzemních vod. U míst kontaminovaných ropou je tento materiál obvykle aktivním uhlím v granulované formě. Chemická činidla, jako jsou flokulanty následované pískovými filtry, mohou být také použita ke snížení kontaminace podzemních vod. Odizolování vzduchu je metoda, která může být účinná pro těkavé znečišťující látky, jako jsou sloučeniny BTEX nalezené v benzínu.
u většiny biologicky rozložitelných materiálů, jako jsou BTEX, MTBE a většina uhlovodíků, mohou být Bioreaktory použity k čištění kontaminované vody na nedetekovatelné úrovně. S fluidní bioreaktory je možné dosáhnout velmi nízké vypouštění koncentrace, které splňují nebo překračují výtok požadavky pro většinu znečišťujících látek.
v závislosti na geologii a typu půdy může být čerpadlo a ošetření dobrou metodou pro rychlé snížení vysokých koncentrací znečišťujících látek. Je obtížnější dosáhnout dostatečně nízkých koncentrací, aby byly splněny sanační standardy, kvůli rovnováze absorpčních / desorpčních procesů v půdě. Čerpadlo a léčba však obvykle nejsou nejlepší formou sanace. Je to drahé pro léčbu podzemní vody, a obvykle je velmi pomalý proces vyčistit uvolnění s čerpadlem a léčit. Je nejvhodnější pro ovládání hydraulického gradientu a udržení uvolnění z dalšího šíření. Lepší možnosti in-situ čištění často obsahují vzduch rozdělovačem/půdě odsáváním výparů (JAKO/SVE) nebo dual phase extrakce/vícefázový extrakce (DPE/MPE). Jiné metody zahrnují se snaží zvýšit obsah rozpuštěného kyslíku podzemních vod podporovat mikrobiální degradace sloučeniny (zejména ropné) přímé vstřikování kyslíku do podpovrchových vrstev, nebo přímé vstřikování suspenze, která se pomalu uvolňuje kyslík v průběhu času (obvykle peroxid hořčíku nebo vápníku oxy-hydroxidu sodného).
Tuhnutí a stabilizationEdit
Solidifikace a stabilizace práce má poměrně dobré výsledky, ale také řadu vážných nedostatků týkajících se trvanlivosti řešení a potenciální dlouhodobé účinky. Kromě toho se emise CO2 v důsledku použití cementu také stávají hlavní překážkou jeho širokého použití v projektech tuhnutí/stabilizace.
Stabilizace/solidifikace (S/S) je sanace a ošetření technologie, která spoléhá na reakci mezi pojivem a půdy zastavit/prevenci nebo snížení mobility kontaminantů.
- Stabilizace spočívá v přidávání činidla do kontaminovaného materiálu (např. půda nebo kal) produkovat více chemicky stabilní složky; a
- Tuhnutí zahrnuje přidání činidla do kontaminovaný materiál pro dodání fyzické/rozměrová stabilita obsahovat kontaminující látky v solidní produkt a snížit přístup externími subjekty (např. vzduchu, srážky).
konvenční s / S je zavedená sanační technologie kontaminovaných půd a technologie zpracování nebezpečných odpadů v mnoha zemích světa. Nicméně, příjem S/S technologií je poměrně skromný, a počet překážek byly identifikovány, včetně:
- relativně nízké náklady a široké využití likvidace na skládce;
- nedostatek autoritativní technické pokyny pro S/S;
- nejistota ohledně trvanlivosti a míra kontaminace propuštění z S/S-ošetřený materiál;
- zkušenosti z minulosti špatné praxe při uplatňování cementové stabilizace procesů používaných v likvidaci odpadu v roce 1980 a 1990 (KONČÍ, 1992); a
- zbytková odpovědnost spojená s imobilizovaných kontaminantů zůstávají na místě, spíše než jejich odstranění nebo zničení.
in situ oxidaceedit
Nové in situ oxidační technologie se staly populární pro sanaci široké škály kontaminantů půdy a podzemních vod. Sanace chemickou oxidací zahrnuje vstřikování silných oxidantů, jako je peroxid vodíku, ozonový plyn, manganistan draselný nebo persulfáty.
kyslíkový plyn nebo okolní vzduch mohou být také vstřikovány na podporu růstu aerobních bakterií, které urychlují přirozený útlum organických kontaminantů. Nevýhodou tohoto přístupu je možnost snížení anaerobní kontaminace zničení přirozené atenuace, kde stávající podmínky zvýšení anaerobní bakterie, které normálně žijí v půdě dávají přednost redukční prostředí. Obecně však aerobní aktivita je mnohem rychlejší než anaerobní a celková míra destrukce je obvykle vyšší, když aerobní aktivita může být úspěšně podporována.
vstřikování plynů do podzemních vod může také způsobit rychlejší šíření kontaminace, než je obvyklé, v závislosti na hydrogeologii lokality. V těchto případech mohou injekce snižující průtok podzemní vody zajistit adekvátní mikrobiální destrukci kontaminantů před expozicí povrchovým vodám nebo studnám pro zásobování pitnou vodou.
Migrace z kovových nečistot, musí být rovněž považovány, kdykoli úprava podloží oxidačně-redukční potenciál. Některé kovy jsou rozpustnější v oxidačním prostředí, zatímco jiné jsou mobilnější v redukčním prostředí.
extrakce půdních paredit
extrakce půdních par (SVE) je účinná sanační technologie pro půdu. „Vícefázová extrakce“ (MPE) je také účinnou sanační technologií při sanaci půdy a podzemních vod. SVE a MPE využívají různé technologie k léčbě off-plyn těkavých organických sloučenin (Voc) vznikajících po vakuové odstranění vzduchu a výparů (a Voc) z podpovrchových vrstev a zahrnují granulované aktivní uhlí (nejčastěji se používá historicky), tepelné a/nebo katalytické oxidace a kondenzace par. Obecně se uhlík používá pro proudy par s nízkou koncentrací VOC (pod 500 ppmV), oxidace se používá pro střední (až 4 000 ppmV) proudy koncentrací VOC a kondenzace par se používá pro proudy par s vysokou koncentrací VOC (nad 4 000 ppmV). Níže je uveden stručný přehled každé technologie.
- granulovaný aktivní uhlí (GAC) se používá jako filtr pro vzduch nebo vodu. Běžně se používá k filtrování vody z vodovodu v dřezech pro domácnost. GAC je vysoce porézní absorbčním materiálem, vyrábí zahříváním organické hmoty, jako je uhlí, dřeva a kokosové skořápky, v nepřítomnosti vzduchu, který se pak rozdrtí na granule. Aktivní uhlí je kladně nabité, a proto je schopno adsorpcí na aktivní uhlí odstranit negativní ionty z vody, jako jsou organické ionty, ozon, chlor, fluoridy a rozpuštěné organické rozpuštěné látky. Aktivní uhlí musí být pravidelně vyměňováno, protože se může stát nasyceným a neschopným adsorbovat (tj. snížená účinnost absorpce při zatížení). Aktivní uhlí není účinné při odstraňování těžkých kovů.
- tepelná oxidace (nebo spalování) může být také účinnou sanační technologií. Tento přístup je poněkud kontroverzní kvůli rizikům dioxinů uvolňovaných v atmosféře výfukovými plyny nebo odpadními plyny. Řízené vysokoteplotní spalování s filtrací výfukových plynů by však nemělo představovat žádná rizika. K oxidaci kontaminantů extrahovaného proudu par lze použít dvě různé technologie. Výběr tepelné nebo katalytické závisí na typu a koncentraci v částech na milion objemových složek v proudu par. Termální oxidace je více užitečné pro vyšší koncentrace (~4,000 ppmV) přítoku páry proudy (které vyžadují méně zemního plynu, využití), než katalytické oxidace v ~2,000 ppmV.
- tepelná oxidace, která používá systém, který funguje jako pec a udržuje teploty v rozmezí od 1 350 do 1 500 °F (730 až 820 °C).
- katalytická oxidace, která používá katalyzátor na nosiči pro usnadnění oxidace za nižší teploty. Tento systém obvykle udržuje teploty v rozmezí od 600 do 800 °F (316 až 427 °C).
- kondenzace par je nejúčinnější technologií pro úpravu odpadních plynů pro proudy par s vysokou koncentrací VOC (přes 4 000 ppmV). Proces zahrnuje kryogenické chlazení proudu par pod 40 stupňů C tak, že VOC kondenzuje z proudu par A do kapalné formy, kde se shromažďuje v ocelových nádobách. Kapalná forma VOC se označuje jako husté nevodné fázové kapaliny (DNAPL), pokud zdroj kapaliny sestává převážně z rozpouštědel nebo lehkých nevodných fázových kapalin (LNAPL), pokud zdroj kapaliny sestává převážně z ropy nebo palivových produktů. Tato získaná chemická látka pak může být znovu použita nebo recyklována ekologicky udržitelnějším nebo ekologičtějším způsobem než alternativy popsané výše. Tato technologie je také známá jako kryogenní chlazení a komprese (technologie C3).
Nanoremediaceedit
použití reaktivních činidel velikosti nano k degradaci nebo imobilizaci kontaminantů se nazývá nanoremediace. V nanoremediaci půdy nebo podzemních vod se nanočástice dostávají do kontaktu s kontaminantem buď injekcí in situ, nebo procesem čerpadla a ošetření. Nanomateriály pak degradují organické kontaminanty redoxními reakcemi nebo adsorbují a imobilizují kovy, jako je olovo nebo arsen. V komerčním prostředí, tato technologie byla dominantně aplikována na sanaci podzemních vod, s výzkumem čištění odpadních vod. Výzkum také zkoumá, jak mohou být nanočástice aplikovány na čištění půdy a plynů.
Nanomateriály jsou vysoce reaktivní, protože jejich velký povrch na jednotku hmotnosti, a v důsledku tohoto reaktivitu nanomateriálů mohou reagovat s cílovými kontaminanty rychleji, než by větší částice. Většina oblasti aplikací nanoremediation používají nano nulmocného železa (nZVI), které mohou být emulgované nebo ve směsi s jiným kovem pro zvýšení disperze.
to, Že nanočástice jsou vysoce reaktivní, může znamenat, že se rychle shlukovat, nebo reagují s částicemi půdy nebo jiných látek do životního prostředí, což omezuje jejich šíření do cíl nečistot. Některé z důležitých výzev, v současné době omezuje nanoremediation technologie zahrnují identifikaci nátěry nebo jiné přípravky, které zvyšují rozptýlení nanočástic agenty, aby lépe dosáhnout cílového nečistoty a zároveň omezit případné toxicity pro bioremediační agens, divokou zvěř, nebo lidé.
BioremediationEdit
Bioremediace je proces, který zachází znečištěné oblasti, a to buď tím, že změní podmínky prostředí pro stimulaci růstu mikroorganismů nebo pomocí přírodních mikroorganismů aktivita, což vede k degradaci cílové znečišťující látky. Široké kategorie bioremediace zahrnují biostimulaci, bioaugmentaci a přirozené zotavení (přirozený útlum). Bioremediace se provádí buď na kontaminovaném místě (in situ), nebo po odstranění kontaminovaných půd na jiném kontrolovaném místě (ex situ).
v minulosti bylo obtížné obrátit se na bioremediaci jako implementované politické řešení, protože nedostatečná produkce sanačních mikrobů vedla k malým možnostem implementace. Ty, které vyrábějí mikroby pro bioremediaci, musí být schváleny EPA; EPA však byla tradičně opatrnější ohledně negativních externalit, které mohou nebo nemusí vzniknout při zavádění těchto druhů. Jeden z jejich obav je, že toxické chemikálie, které by mohly vést k mikrob je genová degradace, které by pak byly přeneseny na jiné škodlivé bakterie, vytváří více problémů, pokud se patogeny vyvíjely schopnost živit znečišťujících látek.
Hroutí vzduchu microbubblesEdit
Čištění olejem znečištěných sedimentů s vlastním hroutí vzduchové mikrobubliny byly v poslední době zkoumány jako chemické technologie. Vzduchové mikrobubliny vytvořené ve vodě bez přidání povrchově aktivní látky by mohly být použity k čištění sedimentů kontaminovaných olejem. Tato technologie je příslibem použití chemických látek (zejména povrchově aktivních látek) pro tradiční mytí ropných kontaminovaných sedimentů.