Saneringstechnologieën zijn talrijk en gevarieerd, maar kunnen over het algemeen worden ingedeeld in ex-situ-en in-situ-methoden. Ex-situ-methoden omvatten het uitgraven van aangetaste bodems en daaropvolgende behandeling aan het oppervlak, alsmede de extractie van verontreinigd grondwater en behandeling aan het oppervlak. In-situ methoden proberen de verontreiniging te behandelen zonder de bodem of het grondwater te verwijderen. Er zijn verschillende technologieën ontwikkeld voor de sanering van met olie verontreinigde bodem/sedimenten.
traditionele saneringsmethoden bestaan uit bodemafgraving en verwijdering naar stortplaatsen en grondwater “pompen en behandelen”. In-situ technologieën omvatten, maar zijn niet beperkt tot: stolling en stabilisatie, bodemdamp extractie, permeabele reactieve barrières, gemonitord natuurlijke demping, bioremediatie-fytoremediatie, chemische oxidatie, stoom-versterkte extractie en in situ thermische desorptie en zijn uitgebreid gebruikt in de VS.
thermische desorptiededit
thermische desorptie is een technologie voor bodemsanering. Tijdens het proces vervluchtigt een desorber de verontreinigingen (bijvoorbeeld olie, kwik of koolwaterstof) om ze te scheiden van met name bodem of slib. Daarna kunnen de verontreinigingen worden opgevangen of vernietigd in een afgasbehandelingssysteem.
Graaf – of baggerwerk
Graafprocessen kunnen zo eenvoudig zijn als het slepen van de verontreinigde grond naar een gereguleerde stortplaats, maar kunnen ook inhouden dat het opgegraven materiaal wordt belucht in het geval van vluchtige organische stoffen (vos). Recente ontwikkelingen in bioaugmentatie en biostimulatie van het opgegraven materiaal hebben ook bewezen in staat te zijn om semi-vluchtige organische stoffen (SVOCs) ter plaatse te saneren. Als de verontreiniging een rivier-of baai-bodem treft, kan baggeren van bay slib of andere slibhoudende klei (met inbegrip van zuiveringsslib met schadelijke micro-organismen) worden uitgevoerd.Onlangs is ExSitu chemische oxidatie ook gebruikt bij de sanering van verontreinigde grond. Dit proces omvat het uitgraven van het verontreinigde gebied in grote bermde gebieden waar ze worden behandeld met behulp van chemische oxidatiemethoden.
Surfactant enhanced aquifer sanation (SEAR)Edit
ook bekend als solubilisatie en terugwinning, omvat het surfactant enhanced aquifer sanation process de injectie van koolwaterstofbeperkende middelen of speciale oppervlakteactieve stoffen in de ondergrond om desorptie en herstel van gebonden, anders recalcitrante niet-waterige fase vloeistof (NAPL) te verbeteren.
In geologische formaties die de levering van koolwaterstofbeperkingsmiddelen of speciale oppervlakteactieve stoffen mogelijk maken, biedt deze aanpak een kosteneffectieve en permanente oplossing voor locaties die eerder niet succesvol waren met behulp van andere remediërende benaderingen. Deze technologie is ook succesvol wanneer gebruikt als de eerste stap in een veelzijdige remediërende aanpak met behulp van SEAR dan in situ oxidatie, bioremediatie verbetering of bodem damp extractie (SVE).
pomp en behandeledit
pomp en behandeling omvat het leegpompen van verontreinigd grondwater met behulp van een dompel-of vacuümpomp, waarbij het gewonnen grondwater kan worden gezuiverd door langzaam door een reeks vaten te gaan die materialen bevatten die ontworpen zijn om de contaminanten uit het grondwater te adsorberen. Voor met aardolie verontreinigde plaatsen is dit materiaal gewoonlijk actieve kool in korrelvorm. Chemische reagentia zoals vlokmiddelen gevolgd door zandfilters kunnen ook worden gebruikt om de verontreiniging van het grondwater te verminderen. Lucht strippen is een methode die effectief kan zijn voor vluchtige verontreinigende stoffen zoals btex verbindingen gevonden in benzine.
voor de meeste biologisch afbreekbare materialen zoals BTEX, MTBE en de meeste koolwaterstoffen kunnen bioreactoren worden gebruikt om het verontreinigde water tot niet-detecteerbare niveaus te reinigen. Met gefluïdiseerde bioreactoren is het mogelijk om zeer lage lozingsconcentraties te bereiken die voor de meeste verontreinigende stoffen aan de lossingsvereisten voldoen of overtreffen.
afhankelijk van de geologie en het bodemtype kunnen pompen en behandelen een goede methode zijn om hoge concentraties verontreinigende stoffen snel te verminderen. Het is moeilijker om voldoende lage concentraties te bereiken om aan de saneringsnormen te voldoen, vanwege het evenwicht tussen de absorptie-en desorptieprocessen in de bodem. Echter, pompen en behandelen is meestal niet de beste vorm van sanering. Het is duur om het grondwater te behandelen, en meestal is een zeer traag proces om een afgifte met pomp op te ruimen en te behandelen. Het is het meest geschikt om de hydraulische gradiënt te regelen en te voorkomen dat een ontlading zich verder verspreidt. Betere opties van in-situ behandeling zijn vaak lucht sparge / bodemdamp extractie (AS / SVE) of dual phase extractie/multiphase extractie (DPE/MPE). Andere methoden omvatten het verhogen van het gehalte aan opgeloste zuurstof in het grondwater ter ondersteuning van microbiële afbraak van de verbinding (vooral aardolie) door directe injectie van zuurstof in de ondergrond, of de directe injectie van een slurry die langzaam releases zuurstof in de tijd (typisch magnesium peroxide of calcium oxy-hydroxide).
stollings-en stabilisatiewerk
stollings-en stabilisatiewerk heeft een redelijk goede staat van dienst, maar ook een reeks ernstige tekortkomingen in verband met de duurzaamheid van oplossingen en potentiële langetermijneffecten. Daarnaast worden de CO2-emissies door het gebruik van cement ook een belangrijke belemmering voor het wijdverbreide gebruik ervan in stollings-en stabilisatieprojecten.
stabilisatie/stolling (S/S) is een sanerings-en behandelingstechnologie die gebaseerd is op de reactie tussen een bindmiddel en de bodem om de mobiliteit van contaminanten te stoppen / te voorkomen of te verminderen.
- stabilisatie omvat de toevoeging van reagentia aan een verontreinigd materiaal (bv. bodem of slib) om chemisch stabielere bestanddelen te produceren; en
- stolling omvat de toevoeging van reagentia aan een verontreinigd materiaal om fysische/dimensionale stabiliteit te geven om contaminanten in een vast product te bevatten en de toegang van externe agentia (bv. lucht, regenval) te beperken.conventionele S / S is in veel landen in de wereld een gangbare saneringstechnologie voor verontreinigde bodems en verwerkingstechnologie voor gevaarlijke afvalstoffen. Echter, de opname van de S/S technologieën is relatief bescheiden, en een aantal belemmeringen zijn geïdentificeerd, met inbegrip van:
- de relatief lage kosten en het wijdverspreide gebruik van afvoer naar de stortplaats;
- het ontbreken van gezaghebbende technische begeleiding op de S/S;
- de onzekerheid over de duurzaamheid en beoordelen van verontreinigingen vrijkomen van de S/S-behandelde materiaal;
- ervaringen van het verleden slechte praktijk in de toepassing van cement stabilisatie processen die gebruikt worden in de verwijdering van afval in de jaren 1980 en 1990 (EINDIGT, 1992); en
- resterende aansprakelijkheid in verband met geïmmobiliseerde contaminanten die ter plaatse blijven, in plaats van hun verwijdering of vernietiging.
in situ oxidatieedit
nieuwe in situ oxidatietechnologieën zijn populair geworden voor de sanering van een breed scala aan bodem-en grondwatercontaminanten. De sanering door chemische oxidatie omvat de injectie van sterke oxidanten zoals waterstofperoxide, ozongas, kaliumpermanganaat of persulfaten.
zuurstofgas of omgevingslucht kan ook worden geïnjecteerd om de groei van aërobe bacteriën te bevorderen die de natuurlijke verzwakking van organische contaminanten versnellen. Een nadeel van deze aanpak is de mogelijkheid om de vernietiging van anaërobe verontreinigingen te verminderen natuurlijke demping wanneer de bestaande omstandigheden anaërobe bacteriën die normaal in de bodem leven de voorkeur geven aan een reducerende omgeving versterken. In het algemeen echter, aërobe activiteit is veel sneller dan anaërobe en de totale vernietiging tarieven zijn meestal groter wanneer aërobe activiteit met succes kan worden bevorderd.
de injectie van gassen in het grondwater kan er ook toe leiden dat de verontreiniging zich sneller verspreidt dan normaal, afhankelijk van de hydrogeologie van de locatie. In deze gevallen kunnen injecties die de grondwaterstroom verlagen, zorgen voor een adequate microbiële vernietiging van contaminanten vóór blootstelling aan oppervlaktewateren of drinkwaterbronnen.
migratie van metaalcontaminanten moet ook worden overwogen wanneer het oxidatiereductiepotentieel van de ondergrond wordt gewijzigd. Bepaalde metalen zijn oplosbaarder in oxiderende milieu ’s terwijl anderen mobieler zijn in het verminderen van milieu’ s.
soil damp extractionEdit
Soil damp extraction (SVE) is een effectieve saneringstechnologie voor de bodem. “Multi Phase Extraction” (MPE) is ook een effectieve saneringstechnologie wanneer bodem en grondwater toevallig moeten worden gesaneerd. SVE en MPE maken gebruik van verschillende technologieën voor de behandeling van vluchtige organische stoffen (Vos) die vrijkomen na vacuümverwijdering van lucht en dampen (en Vos) uit de ondergrond en omvatten korrelige actieve kool (meestal historisch gebruikt), thermische en/of katalytische oxidatie en dampcondensatie. Over het algemeen wordt koolstof gebruikt voor lage (minder dan 500 ppmV) VOC-concentratiedampstromen, oxidatie wordt gebruikt voor matige (tot 4.000 ppmv) VOC-concentratiestromen en dampcondensatie wordt gebruikt voor Hoge (meer dan 4.000 ppmV) VOC-concentratiedampstromen. Hieronder vindt u een korte samenvatting van elke technologie.
- actieve kool in korrelvorm (Gac) wordt gebruikt als filter voor lucht of water. Algemeen gebruikt om leidingwater in huishoudelijke gootstenen te filteren. GAC is een zeer poreus adsorberend materiaal, geproduceerd door het verwarmen van organisch materiaal, zoals kolen, hout en kokosnoot shell, in de afwezigheid van lucht, die vervolgens wordt verpletterd in korrels. Actieve kool is positief geladen en kan daarom negatieve ionen uit het water verwijderen, zoals organische ionen, ozon, chloor, fluoriden en opgeloste organische opgeloste stoffen door adsorptie aan de actieve kool. De actieve kool moet periodiek worden vervangen omdat deze verzadigd kan raken en niet kan adsorberen (d.w.z. verminderde absorptieefficiëntie bij belasting). Actieve kool is niet effectief bij het verwijderen van zware metalen.
- thermische oxidatie (of verbranding) kan ook een effectieve saneringstechnologie zijn. Deze aanpak is enigszins controversieel vanwege de risico ‘ s van dioxinen die vrijkomen in de atmosfeer via uitlaatgassen of afvalwater. Gecontroleerde verbranding bij hoge temperaturen met filtering van uitlaatgassen mag echter geen risico ‘ s opleveren. Twee verschillende technologieën kunnen worden gebruikt om de verontreinigingen van een geëxtraheerde dampstroom te oxideren. De keuze van thermische of katalytische afhankelijk van het type en de concentratie in delen per miljoen volume van de component in de dampstroom. Thermische oxidatie is nuttiger voor hogere concentratie (~4.000 ppmV) influent dampstromen (die minder aardgasgebruik vereisen) dan katalytische oxidatie bij ~2.000 ppmV.
- thermische oxidatie waarbij gebruik wordt gemaakt van een systeem dat als oven werkt en temperaturen handhaaft die variëren van 1,350 tot 1.500 °F (730 tot 820 °C).
- katalytische oxidatie waarbij gebruik wordt gemaakt van een katalysator op een drager om oxidatie bij lagere temperaturen te vergemakkelijken. Dit systeem handhaaft gewoonlijk temperaturen die zich van 600 aan 800 °F (316 aan 427 °C) uitstrekken.
- Dampcondensatie is de meest effectieve afgasbehandelingstechnologie voor dampstromen met een hoge vos-concentratie (meer dan 4000 ppmV). Het proces omvat cryogene koeling van de dampstroom tot onder 40 graden C, zodat de VOC ‘ s condenseren uit de dampstroom en in vloeibare vorm, waar het wordt verzameld in stalen containers. De vloeibare vorm van de Vos wordt aangeduid als dichte niet-waterige fase vloeistoffen (dnapl) wanneer de bron van de vloeistof voornamelijk bestaat uit oplosmiddelen of lichte niet-waterige fase vloeistoffen (LNAPL) wanneer de bron van de vloeistof voornamelijk bestaat uit aardolie of brandstofproducten. Deze teruggewonnen chemische stof kan dan worden hergebruikt of gerecycleerd op een milieuvriendelijker of groenere manier dan de hierboven beschreven alternatieven. Deze technologie staat ook bekend als cryogene koeling en compressie (C3-technologie).
Nanomediationedit
het gebruik van nano-sized reactieve stoffen om contaminanten te degraderen of immobiliseren wordt nanomediation genoemd. In bodem of grondwater nanoremediation, nanoparticles worden in contact gebracht met de verontreiniging door of in situ injectie of een pomp-en-behandelen proces. Nanomaterialen degraderen dan organische verontreinigende stoffen door redoxreacties of adsorberen aan en immobiliseren metalen zoals lood of arsenicum. In commerciële omgevingen is deze technologie dominant toegepast op grondwatersanering, met onderzoek naar afvalwaterzuivering. Het onderzoek onderzoekt ook hoe nanoparticles op het schoonmaken van grond en gassen kan worden toegepast.
nanomaterialen zijn sterk reactief vanwege hun grote oppervlakte per massa-eenheid, en als gevolg van deze reactiviteit kunnen nanomaterialen sneller reageren met doelcontaminanten dan grotere deeltjes. De meeste gebiedstoepassingen van nanoremediation hebben Nano nul-valent ijzer (nZVI) gebruikt, dat kan worden geëmulgeerd of met een ander metaal worden gemengd om verspreiding te verbeteren.
dat nanodeeltjes zeer reactief zijn, kan betekenen dat ze snel samenklonteren of reageren met bodemdeeltjes of ander materiaal in het milieu, waardoor hun verspreiding tot doelcontaminanten wordt beperkt. Enkele van de belangrijke uitdagingen die momenteel nanoremediation technologieën beperken omvatten het identificeren van coatings of andere formuleringen die verspreiding van de nanoparticle agenten verhogen om doelcontaminanten beter te bereiken terwijl het beperken van om het even welke potentiële giftigheid aan bioremediation agenten, het wild, of mensen.bioremediatie
bioremediatie
bioremediatie is een proces dat een verontreinigd gebied behandelt door de omgevingsomstandigheden te wijzigen om de groei van micro-organismen te stimuleren of door natuurlijke activiteit van micro-organismen, wat resulteert in de afbraak van de doelverontreinigende stoffen. Brede categorieën van bioremediatie omvatten biostimulatie, bioaugmentatie, en natuurlijk herstel (natuurlijke verzwakking). Bioremediatie vindt plaats op de verontreinigde locatie (in situ) of na het verwijderen van verontreinigde grond op een andere meer gecontroleerde locatie (ex situ).
in het verleden was het moeilijk om bioremediatie als een uitgevoerde beleidsoplossing te gebruiken, omdat het gebrek aan adequate productie van microben voor sanering tot weinig opties voor implementatie leidde. Die die microben voor bioremediation vervaardigen moeten door de EPA worden goedgekeurd; nochtans, is de EPA traditioneel voorzichtiger over negatieve externaliteiten geweest die al dan niet uit de introductie van deze species kunnen voortvloeien. Een van hun zorgen is dat de giftige chemicaliën zouden leiden tot de afbraak van het gen van de microbe, die vervolgens zou worden doorgegeven aan andere schadelijke bacteriën, waardoor meer problemen zouden ontstaan, als de pathogenen het vermogen zouden ontwikkelen om zich te voeden met verontreinigende stoffen.
Microbubblesedit
reiniging van met olie verontreinigde sedimenten met zelf inklapbare microbubbels is onlangs onderzocht als een chemische vrije technologie. Lucht microbellen gegenereerd in water zonder toevoeging van een oppervlakteactieve stof kan worden gebruikt om olie verontreinigde sedimenten schoon te maken. Deze technologie is veelbelovend voor het gebruik van chemicaliën (voornamelijk oppervlakteactieve stoffen) voor het traditionele wassen van met olie verontreinigde sedimenten.