Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Ács Tamás IV. Talaj és talajvíz kármentesítése Technológiák.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Ács Tamás IV. Talaj és talajvíz kármentesítése Technológiák."— Előadás másolata:

1 Ács Tamás IV. Talaj és talajvíz kármentesítése Technológiák

2 Kárelhárítás vagy kármentesítés 2 Környezeti kárt okozó tevékenység kárelhárításkármentesítés Rendkívüli szennyezés Nem rendkívüli szennyezés Balesetjellegű szennyezés Pl. Vörösiszap, cianid Lassú hosszan tartó szennyezés Pl. szivárgó olajtartály, hulladéklerakók Azonnali beavatkozást igényel Pl. gipsz adagolásával semlegesítés, merülőfalak, kicsapatószerek Megfontolt körültekintő költséghatékony megoldást igényel

3 MONITORING 3 kivizsgálás (felügyelőség) szennyezés nincs szennyezés tényfeltárás nincs beavatkozás Kármentesítés

4 4 Kármentesítés – remediációs szempontok  Mióta szennyezett a terület?  Mekkora a szennyezettség kiterjedése?  Milyen környezeti elemeket érint?  Mely környezeti elemek szennyeződtek?  A szennyezőanyagok fizikai, kémiai és biológiai jellemzői  A terület hidrogeológiai jellemzői  A terület érzékenysége  A terület ökoszisztémájának állapota  A terület talajának mikrobilógiai állapota  A terület jelenlegi és jövőbeli használata  A terület jelenlegi kockázata  A beavatkozás sürgőssége  A jövőbeni használathoz tartozó célérték

5  Mióta szennyezett a terület?  Mekkora a szennyezettség kiterjedése?  Milyen környezeti elemeket érint?  Mely környezeti elemek szennyeződtek?  A szennyezőanyagok fizikai, kémiai és biológiai jellemzői  A terület hidrogeológiai jellemzői  A terület érzékenysége  A terület ökoszisztémájának állapota  A terület talajának mikrobilógiai állapota  A terület jelenlegi és jövőbeli használata  A terület jelenlegi kockázata  A beavatkozás sürgőssége  A jövőbeni használathoz tartozó célérték 5 Kármentesítés – remediációs szempontok Mióta szennyezett a terület és mekkora a szennyezettség kiterjedése? o a kettő nyilván összefügg (szennyezésterjedés) o milyen hatásviselőkig juthatott el? o ha eddig nem okozott kockázatot, akkor van-e még időnk? o mekkora az eltávolítandó szennyezőanyag tömege? o mekkora a szennyezett talaj/talajvíz/talajlevegő térfogata? Időelőny, költség!

6  Mióta szennyezett a terület?  Mekkora a szennyezettség kiterjedése?  Milyen környezeti elemeket érint?  Mely környezeti elemek szennyeződtek?  A szennyezőanyagok fizikai, kémiai és biológiai jellemzői  A terület hidrogeológiai jellemzői  A terület érzékenysége  A terület ökoszisztémájának állapota  A terület talajának mikrobilógiai állapota  A terület jelenlegi és jövőbeli használata  A terület jelenlegi kockázata  A beavatkozás sürgőssége  A jövőbeni használathoz tartozó célérték 6 Kármentesítés – remediációs szempontok Milyen környezeti elemeket érint és melyek szennyeződtek el? o talaj, talajvíz, talajlevegő vagy ezek kombinációja o akkor szennyezett, ha a szennyező koncentrációja > (B) Lehet akármilyen veszélyes a szennyező, nem biztos, hogy szennyezettséget okoz!

7  Mióta szennyezett a terület?  Mekkora a szennyezettség kiterjedése?  Milyen környezeti elemeket érint?  Mely környezeti elemek szennyeződtek?  A szennyezőanyagok fizikai, kémiai és biológiai jellemzői  A terület hidrogeológiai jellemzői  A terület érzékenysége  A terület ökoszisztémájának állapota  A terület talajának mikrobilógiai állapota  A terület jelenlegi és jövőbeli használata  A terület jelenlegi kockázata  A beavatkozás sürgőssége  A jövőbeni használathoz tartozó célérték 7 Kármentesítés – remediációs szempontok Lehet akármilyen veszélyes a szennyező, nem biztos, hogy szennyezettséget okoz! A szennyezőanyag fizikai, kémiai és biológiai jellemzői o milyen fázisban van jelen? o oldott o szilárd o légnemű o emulzió o molekulaszerkezet o poláros o apoláros o ionos töltés o biológiailag bontható? o hatásai o emberre o akut o krónikus o karcinogén o mutagén o teratogén o ökoszisztémára o környezetre

8  Mióta szennyezett a terület?  Mekkora a szennyezettség kiterjedése?  Milyen környezeti elemeket érint?  Mely környezeti elemek szennyeződtek?  A szennyezőanyagok fizikai, kémiai és biológiai jellemzői  A terület hidrogeológiai jellemzői  A terület érzékenysége  A terület ökoszisztémájának állapota  A terület talajának mikrobilógiai állapota  A terület jelenlegi és jövőbeli használata  A terület jelenlegi kockázata  A beavatkozás sürgőssége  A jövőbeni használathoz tartozó célérték 8 Kármentesítés – remediációs szempontok Lehet akármilyen veszélyes a szennyező, nem biztos, hogy szennyezettséget okoz! A terület hidrogeológiai jellemzői és érzékenysége o feláramlási/leáramlási/átmeneti terület o természetes védettség (vízrekesztő a felszín közelében) o mélyebb rétegek (rétegvíz) védettsége o ivóvíz célra kitermelt víz víztartójának mélysége o felszíni hidrometeorológiai viszonyok o talajtípus (szivárgáshidraulikai paraméterek) o szerves anyag tartalom

9  Mióta szennyezett a terület?  Mekkora a szennyezettség kiterjedése?  Milyen környezeti elemeket érint?  Mely környezeti elemek szennyeződtek?  A szennyezőanyagok fizikai, kémiai és biológiai jellemzői  A terület hidrogeológiai jellemzői  A terület érzékenysége  A terület ökoszisztémájának állapota  A terület talajának mikrobilógiai állapota  A terület jelenlegi és jövőbeli használata  A terület jelenlegi kockázata  A beavatkozás sürgőssége  A jövőbeni használathoz tartozó célérték 9 Kármentesítés – remediációs szempontok Lehet akármilyen veszélyes a szennyező, nem biztos, hogy szennyezettséget okoz! A terület ökoszisztémájának és a talaj mikrobiológiájának állapota o degradálódott/elpusztult az öko- szisztéma vagy valamelyik eleme? o élőlények rezisztenciája o természetes mikrobiológia beoltás és/vagy szaporodás/lebontás elősegítése időelőny

10  Mióta szennyezett a terület?  Mekkora a szennyezettség kiterjedése?  Milyen környezeti elemeket érint?  Mely környezeti elemek szennyeződtek?  A szennyezőanyagok fizikai, kémiai és biológiai jellemzői  A terület hidrogeológiai jellemzői  A terület érzékenysége  A terület ökoszisztémájának állapota  A terület talajának mikrobilógiai állapota  A terület jelenlegi és jövőbeli használata  A terület jelenlegi kockázata  A beavatkozás sürgőssége  A jövőbeni használathoz tartozó célérték 10 Kármentesítés – remediációs szempontok Lehet akármilyen veszélyes a szennyező, nem biztos, hogy szennyezettséget okoz! Területhasználat (jelen és jövő), célérték, sürgősség területhasználat transzmisszió hatásviselő (ember, ökoszisztéma) kockázat célérték sürgősség

11  Mióta szennyezett a terület?  Mekkora a szennyezettség kiterjedése?  Milyen környezeti elemeket érint?  Mely környezeti elemek szennyeződtek?  A szennyezőanyagok fizikai, kémiai és biológiai jellemzői  A terület hidrogeológiai jellemzői  A terület érzékenysége  A terület ökoszisztémájának állapota  A terület talajának mikrobilógiai állapota  A terület jelenlegi és jövőbeli használata  A terület jelenlegi kockázata  A beavatkozás sürgőssége  A jövőbeni használathoz tartozó célérték 11 Kármentesítés – remediációs szempontok Lehet akármilyen veszélyes a szennyező, nem biztos, hogy szennyezettséget okoz!

12 12 Remediáció – remediációs szempontok  A választott technológia alkalmazása  Technológia monitoring  Utómonitoring  Mely technológiák alkalmasak?  Az alkalmas technológiák összehasonlító vizsgálata: o elérhetőség, o költség-haszon elemzés  A reális alternatívák értékelése, kipróbálása

13 13 Szennyezők – szerves anyagok a közegben halmaz- állapota helye (közeg)  talajlevegő  talajvíz  talajszemcse  gáz oldva megkötődve elkeveredve kapcsolata a közeggel Szennyezőanyag  talajvíz talajnedvesség  talaj  folyékony oldva, úszva folyadékfilm  mátrixba (pl. humusz)  talajszemcse  szilárd keveredve, megkötődve kötve (kül. erőkkel)

14 14 Szennyezők – szerves anyagok biodegradációja  szerves anyag biológiai bontása  mikroorganizmusok végzik  metabolizmus – a szerves anyagból energiát nyernek  kometabolizmus – szerves anyagból nem nyernek energiát  a folyamat végén a szerves anyagból CO2 és víz lesz  hatékonysága függ:  vegyi anyag szerkezetétől, összetételétől, hozzáférhetőségétől  mikrobaközösség kvantitatív és kvalitatív jellemzőitől  környezeti tényezőktől (hőm., tápanyag, pH, oxigén, stb.)

15 Kármentesítés – módszerek csoportosítása 15 Módszer jellege:  izoláció  immobilizáció  mobilizáció Remediáció helye:  in-situ  ex-situ Alapfolyamat:  fizikai-kémiai  biológiai  termikus Technológia:  monitoring igénye  megengedhető terület használat  környezeti kockázat Környezeti elem:  talaj  talajvíz  talajlevegő

16 ex-situ  talaj/talajvíz kitermelése, majd tisztítása  on-site: a kitermelt talaj/talajvíz a helyszínen, elszállítás nélkül kerül tisztításra, majd visszahelyezésre  off-site: a szennyezett talaj/(talajvíz) elszállítás után kerül tisztításra, utána visszaszállítják és visszahelyezik  kis kiterjedésű szennyezettség esetén (különben aránytalanul drága lehet)  ha vízbázist veszélyeztet a szennyezés  a kitermelt talaj veszélyes hulladéknak minősül Kármentesítés – helye szerint 16

17 in-situ  helyszíni tisztítás: talaj/talajvíz természetes helyén történő tisztítása ;  nagy kiterjedésű szennyezettség esetén ;  bizonyos esetben (mélyebb rétegek remediációja) a felszín használható (nincs munkagödör);  fajlagosan olcsóbb, mint az ex-situ eljárások;  általában hosszabb időt igényelnek, mint az ex-situ eljárások;  visszamaradó szennyezők mennyisége általában nagyobb, mint az ex-situ eljárásoknál Kármentesítés – helye szerint 17

18 18 Kármentesítés – módszer jellege szerint szennyezőanyag izolálása, immobilizálása  célja a szennyezőanyag terjedésének megakadályozása vagy a terjedési útvonal módosítása ne érjen el vízbázist, élővizet, ökoszisztémát ne okozzon kockázatot a hatásviselőknél szennyezőanyag mobilizálása  gáz/gőz/folyadék kitermelése és kezelése  szennyező más fázisba vitele  gáz/gőz kihajtása talajból/talajvízből  szorbeált fázisból folyadék/gáz/gőz/biológia  ált.: biodegradáció fizikai- fizikai-kémiai- biológiai módszer

19 19 Kármentesítés – módszer szennyező és közeg típusa szerint Izoláció / Immobilizáció Szennyező kémiai tulajdonsága Talaj szilárd fázis szennyezett Talajvíz szennyezett Talaj levegő szennyezett Illékony  Gázadszorpció szilárd fázison  Kémiai immobilizáció  Biológiai immobilizáció  Kémiai immobilizáció  Izoláció  Kémiai immobilizáció Vízoldható  Biológiai immobilizáció  Fitostabilizáció  Szorpció növelése  Kémiai oxidáció/redukció  Fizikai-kémiai stabilizáció  Izoláció  Biológiai immobilizáció  Rizofiltráció  Szorpció növelése  Kicsapás, oldhatóság csökkentése  Kémiai ox./redukció  Izoláció  Fizikai-kémiai immobilizáció (kicsapás, szorpció növelése) Szorbeálódó  Biológiai immobilizáció  Fitostabilizáció  Szorpció növelése  Kémiai oxidáció/redukción  Fizikai-kémiai stabilizáció  Vitrifikáció, kerámiába ágyazás  Biológiai immobilizáció  Rizofiltráció  Szorpció növelése  Kicsapás, oldhatóság csökkentés  Kémiai oxidáció/redukció

20 Résfal: link1, link2 link1link2  célja: vízzáró (áthatolhatatlan) fal a szennyező útjában  mély (max. 30 m), keskeny (max. 2 m) fal  ha  víznél nehezebb a szennyező min. 1 m mélyen beköt a vízzáró rétegbe alul sem tud átjutni a szennyező  vízen úszó szennyező függő résfal  anyaga: általában bentonit (agyagásvány) + talaj + víz + cement, vagyis nem beton v. vasbeton (mert nem teherviselő)  nagy hatékonyságú lehet, de drága és nagy volumenű építés  egyes szennyezők roncsolhatják az anyagát (savak, lúgok) 20 Kármentesítés – izoláció

21 21 Kármentesítés – immobilizáció Hidraulikus gát: linklink  célja: szennyezőanyag kitermelése vagy helyben tartása  ált. talajvíz kitermelés  kúttal vagy drénnel  kitermelés után tisztítás és befogadóba vezetés  lehet pozitív kút is szennyező helyben tartása  közeg nem tisztul (kivéve, ha a szennyező bontható vagy átalakul)  folyamatos vízforrásra van szükség  alkalmazásához az áramlási rendszer ismerete szükséges  szennyező oldhatóságának növelésével hatékonyabb  hátrányai:  költséges (pénz, idő)  kis K-jú (< m/s), jól adszorbeálódó anyagoknál nem alkalmazható

22 22 Kármentesítés – immobilizáció Fitostabilizáció: linklink  célja: szennyezőanyag helyben való megkötése, növények segítségével (védelem a kimosódás ellen)  szennyezőanyagok:  nehézfémek: felveszi, de nem hasznosítja  szerves szennyezők: felveszi és v. hasznosítja v. nem  növények:  intenzíven párologtató növényfajok  mély gyökérzetű fák  erős gyökérzetű fűfélék  sűrű gyökérzetű fajok  tartós védelem vagy ezek kombinációja

23 23 Kármentesítés – immobilizáció Talajszilárdítás: link1, link2link1link2  célja: szennyezőanyag helyben való megkötése  módszerei: fizikai (megkötés) és/vagy kémiai (stabilizálás)  lehet átmeneti technológia (további beavatkozás követi) vagy végleges  a szilárdított talajon a jövőbeni területhasználat korlátozott  Pl: MIP (mixed-in-place)  fizikai-kémiai  kötőanyag fúrón keresztül a talaj hézagaiba (V ka =V p )  eredménye: fúró mögött: szilárd talaj (cölöp)  kötőanyag lehet: mész, cement, granulált kohósalak

24 24 Kármentesítés – immobilizáció Talajszilárdítás: link1, link2link1link2  célja: szennyezőanyag helyben való megkötése  szennyezők: nehézfémek, peszticidek, radioaktív anyagok  vitrifikáció:  elektromos áram hatására a talaj megolvad (1200 C) szervetlen szennyezők immobilizálódnak szerves szennyezők átalakulnak, lebomlanak(pirolízis)  eredmény: kémiailag stabil, üvegszerű képződmény  gázok/gőzök/egyéb égéstermékek felfogása és kezelése

25 25 Kármentesítés – módszer szennyező és közeg típusa szerint Mobilizáció Szennyező kémiai tulajdonsága Talaj szilárd fázis szennyezett Talajvíz szennyezett Talaj levegő szennyezett Illékony  Biodegradáció  Talajgőz kiszívása és felszíni kezelése  Termikus deszorpció  Biodegradáció  Sztrippelés  Biodegradáció  Talajgáz kiszívása és felszíni kezelése Vízoldható  Biodegradáció  Fitoremediáció  Talajmosás  Biodegradáció  Fitoremediáció  Talajvíz kiszívása és felszíni kezelése  Aktív résfalak  Biodegradáció  Talajgőz kiszívása és felszíni kezelése Szorbeálódó  Biodegradáció  Biológiai kioldás  Fitoremediáció  Extrakció  Szemcseméret szerinti frakcionálás  Termikus deszorpció  Talajégetés/pirolízis  Vitrifikáció  Elektrokinetikai eljárás  Biodegradáció  Talajvíz kiszívása és felszíni kezelése  Talajvízbe oldódás intenzifikálása  Biodegradáció  Talajgáz kiszívása és felszíni kezelése

26 Kármentesítés – mobilizáció Talajmosatás: link1link1  célja: szennyezőanyag mobilizálása, kinyerése, kezelése  leginkább szorbeálódott szennyezők esetén  módszer:  víz (és adalékok – sav, lúg, detergens) bejuttatása a talajba  szennyezés kioldása  szennyezett víz kitermelése  szennyezett víz kezelése reaktorban (szilárdból folyadék)  recirkuláció: kezelt víz visszajuttatása  cél lehet a talajvízszint megemelése is, ezzel elősegítve a szennyező talajból történő kimosódását  alkalmazható, ha a talajvíz amúgy is szennyezett, különben gondoskodni kell a továbbterjedés megakadályozásáról (hidraulikus gátak, résfalak)

27 27 Kármentesítés – mobilizáció Bioventilláció: link1link1  célja: szennyezőanyag biodegradációjának elősegítése  a biodegradáció limitáló tényezője gyakran az oxigén oxigén bejuttatása (csak amennyi a biológiának kell) aerob úton bontható szennyezők bontása  szerves szennyezőknél használják (üzemanyagok)  az illékony komponensek is eltávolításra kerülnek

28 28 Kármentesítés – mobilizáció Sztrippelés: link1link1  célja: szennyezőanyag kigőzölése, kihajtása a közegből  szerves szennyezőknél alkalmazzák  ex-situ:  kiszivattyúzott víz sztrippelő toronyba vagy tartályba  levegőztetés (diffúz, tálcás v. esőztető) – meleg levegő v. gőz is  tartózkodási idő növelése terelőlemezekkel, töltetekkel  toronynál a szennyezett víz felül fúvókákon keresztül az alulról áramoltatott levegővel szemben  in-situ:  két szűrőjű vákuumkút, aminek vizébe levegőt injektálnak  talajvíz a két szűrő között  tisztított víz a felső szűrőn vissza a talajba  kihajtott illékony szennyezők kiszívása és kezelése

29 Bioremediáció:  célja: biodegradáció  szerves szennyezőknél alkalmazzák  in-situ:  vizes oldatot injektálnak a talajba/talajvízbe  biológiai aktivitás fokozása  meglevő mikrobák / beoltás  aerob körülmények: szennyezőből CO2 és víz  anaerob körülmények között szennyezőből: CH4, CO2  probléma:  mélyebb rétegekbe kerülhet a szennyező  talaj szerkezete fontos kérdés  hőmérséklet 29 Kármentesítés – mobilizáció

30 30 Bioreaktor:  célja: biodegradáció  szerves szennyezőknél alkalmazzák  ex-situ:  bioreaktorban történik a tisztítás  két típusa van:  szuszpendált rendszer:  Pl.: eleveniszapos, sorba kapcsolt reaktorok  szennyezett víz levegőztetett medencébe kerül és elkeveredik a mikrobákkal  eredmény: CO2, víz, baktériumtömeg  közvetítő rendszer:  baktériumtömeg hordozóanyagon Kármentesítés – mobilizáció


Letölteni ppt "Ács Tamás IV. Talaj és talajvíz kármentesítése Technológiák."

Hasonló előadás


Google Hirdetések