- •Министерство образования и науки украины
- •Конспект лекций
- •1. Управление отходами
- •Пороговое значение предела (пзп) и другие термины, определяющие границы или пределы рисков воздействия
- •2. Загрязнение грунтовых вод и почв подвижнасть загрязняющих веществ в подповерхности
- •Стабилизация
- •6. Контроль процесса реабилитации
- •3Атвердевание
- •Полевые методы отбора и исследования проб введения в полевые исследования
- •Полевое оборудование для мониторинга качества воздуха и планирования мер экологической безопастности
- •Отбор проб почвы
- •Временные наблюдательные скважины
- •Отбор проб отходов
6. Контроль процесса реабилитации
- Контрольные скважины на каждой насосной станции и по контуру площади загрязнения будут помогать размещать дополнительные дренажные скважины в целях наиболее эффективной реабилитации.
Преимущества
- Надежная технология, которая использовалась в течение многих лет
- Сокращает массу загрязнителя
- Эффективна при глубоком, широко распространенном загрязнении
Недостатки
- Длительный процесс
- Дороговизна проектирования, установки и эксплуатации
- Меньшая эффективность в водоносных пластах с низкой влагопроводимостью и в разнородных почвах, а также в случае загрязнителях со слабой подвижностью.
РЕАБИЛИТАЦИЯ ГРУНТОВЫХ ВОД
Откачка и оброботка
Барботирование
Биореабилитация
Природное самоочищение
БАРБОТИРОВАНИЕ
При помощи барботирования воздух нагнетается в насыщенную зону для
выделения летучих органических соединений, растворенных в грунтовых
водах и адсорбированных почвой. Летучие соединения переносятся в виде
пара в ненасыщенную зону, захватываются и удаляются при выделении
пара из почвы.
Барботирование всегда связано с выделением пара из почвы, что удаляет
пары органических соединений из ненасыщенной зоны.
Барботирование увеличивает содержание кислорода в грунтовых водах, что увеличивает аэробное биоразложение. Подповерхностное биоразложение
понижает уровень содержания летучих веществ, которые необходимо
извлечь.
Наиболее эффективно в почвах с вертикальной и горизонтальной
проницаемостью
- Если вертикальный поток ограничен, загрязнители могут мигрировать горизонтально в незагрязненные области
- Барботирование наиболее приемлемо в песчаных почвах
БАРБОТИРОВАНИЕ
Нагнетательные скважины
- Длина фильтра колеблется от 1 до 3 метров
- Количество скважин должно быть достаточным, чтобы воздействовать
на всю зону загрязнения
Расстояние между ними обычно меньше 8 м
- При размещении скважин должны приниматься во внимание глубина залегания грунтовых вод, влагопроводимость, типы загрязнителей и степень загрязнения
Система нагнетания воздуха
- Нагнетатель или компрессор вводит воздух в подповерхность через устье скважины
- Объем извлеченного воздуха должен превышать объем введенного воздуха, чтобы предупредить увеличение подповерхностного давления
Преимущества
- Выводит летучие органические соединения
- Эффективно для обработки локальных зон сильного загрязнения - Нагнетаемый воздух усиливает подповерхностное аэробное разложение
Недостатки
- Неэффективно для неорганических соединений
- Грунт должен быть проницаемым
- Фильтры скважин легко засоряются из-за увеличенного роста
бактерий и окисления металлов
- Может оказывать отрицательное влияние на биоразложение
хлорированных растворителей, которые подвергаются анаэробному
биоразложению
БИОРЕАБИЛИТАЦИЯ
Биореабилитация это обработка, основанная на аэробной и анаэробной деятельности бактерий. Микроорганизмы и питательные вещества добавляются в загрязненные грунтовые воды, где они разлагают загрязнители. Биореабилитацию можно использовать в подповерхности или на поверхности как часть системы откачки и обработки.
При благоприятных условиях, большинство органических соединений могут биологически разлагаться на углекислый газ и воду, или органические кислоты и метан. К легко биологически разлагаемым соединениям относятся нефтеуглеводороды, спирты, фенолы, сложные эфиры и кетоны.
Основные требования к биоразложению
- Наличие соответствующих микроорганизмов, предпочтительно
природных, разлагающих специфические загрязнители на месте
- Источник энергии в виде органического углерода
- Источник углерода
- Питательные вещества включают азот, фосфор, кальций, магний,
железо и микроэлементы
- Приемлемые условия окружающей среды, такие как температура (15-
45°С), рН (5.5-8.5), соленость и гидростатическое давление
Источник загрязнения должен контролироваться, чтобы гарантировать, что процесс биореабилитации идет и что ореол загрязнения не распространяется.
Преимущества
- Дешевизна; минимальные требования к механическому оборудованию - Приводит к частичному или полному разложению загрязнителя - - Одновременно обрабатывается загрязнение, впитавшееся в почву и растворенное в грунтовых водах
- Нет необходимости в извлечении, транспортировке и захоронении отходов
Недостатки
- Высокая чувствительность к токсинам и условиям окружающей среды - Могут образовываться газы, которые необходимо выпускать
- Могут образовываться нежелательные промежуточные соединения
Природное самоочищение
Природное самоочищение достигается, когда природные процессы работают для того, чтобы вызвать разрушение загрязнителей на месте загрязнения. Процессы классифицируются как разрушающие и неразрушающие, исходя из способа разжижения загрязнителя.
Деструктивные процессы включают:
- Биоразложение (как анаэробное, так и аэробное)
- Абиотическое окисление
- Гидролиз
Недеструктивные процессы включают:
- Сорбцию
- Разбавление (причиной которого является дисперсность и
инфильтрация)
- Улетучивание
Природное самоочищение
Природное самоочищение должно быть использовано в случаях, когда:
- Оно не приведет к нежелательному перемещению загрязнения
- Существует возможность достаточного контроля за очагом
загрязнения
- Меры по активной реабилитации используются, если очистка как
результат не достигнута
- В сочетании с мерами по активной реабилитации в зонах с высокой
концентрацией загрязнителей
- Для окончания "активной" реабилитации
Характеристика объекта должна предоставлять данные по местоположению и размерам очага загрязнения; по местоположению и протяженности шлейфа загрязнения и концентрации загрязнения в нем; по геологическому положению и стратиграфии; а также гидрогеологическим параметрам, таким как влагопроводимость.
Система мониторинга скважин должна быть использована для контроля за перемещением очага со временем и для проверки того, что естественное разжижение происходит со скоростью, достаточной для защиты объектов, находящихся вниз по потоку.
Преимущества
- Обычно дешевле альтернативных методов
- Работает в сочетании с другими технологиями
- Непроникающее позволяет продолжать использование участка Недостатки
- Разжижение может длиться долго
- Может потребовать локализации загрязненных грунтовых вод до
момента окончательного разложения
ПОЧВА
Особой целью обработки загрязненных почв является предотвращение проникновения загрязнителей в грунтовые воды, перемещения с участка и появления угрозы для источников питьевой воды.
Почвы могут быть обработаны на месте или изъяты, а затем обработаны. Решение об обработке на месте или изъятии почв зависит от протяженности, глубины и объема загрязнения, типа и концентрации загрязнителей, почвенных характеристик и гидрогеологии объекта.
Обработка на месте должна проводиться, когда:
- Загрязнение широко распространено как по площади,, так и по
глубине
- Загрязненный материал с трудом можно изъять
- Характеристики объекта и свойства почвы позволяют проводить
обработку на месте
Выемка грунта должна проводится при следующих условиях:
- Срочная необходимость удалить источник загрязнения
- Условия объекта препятствуют обработке на месте или ограничивают
ее эффективность
- Данная технология обработки требует выемки
Технологии обработки почвы могут быть использованы независимо, в сочетании друг с другом, или последовательно с другими технологиями.
РЕАБИЛИТАЦИЯ ПОЧВЫ
ВЫВЕДЕНИЯ ПАРА ИЗ ПОЧВЫ
Затвердение
ВЫВЕДЕНИЕ ПАРА ИЗ ПОЧВЫ
Выведение пара из почвы заключается в выведении загрязнителей при
помощи струи воздуха, проходящей через зону загрязненной почвы. Воздух
вводится в ненасыщенную зону в области загрязнения, заставляя
соединения испарятся. Несколько дренажных скважин выводят летучие
соединения и проводят их через воздушно/водный сепаратор и устройство
обработки
Выведение пара из почвы может использоваться отдельно для реабилитации ненасыщенной зоны, а также часто проводится в сочетании с
барботированием для обработки загрязненных грунтовых вод.
Выведение пара из почвы должно проводиться, если существуют следующие условия:
- Основная форма загрязнителя парообразная
- Температура почвы >20°С (может пропускать нагретый воздух)
- Воздухопроводимость почвы >10~4 см/с
- Содержание влаги в почве <10% по объему
- Загрязненная почва однородна
- Давление пара загрязнителя >100 мм ртутного столба
- Растворимость загрязнителя в воде <100 мг /литр
Воздушно-водный сепаратор уменьшает скорость потока пара и
способствует выпадению водяных капель и осадков под воздействием гравитации. Это могут быть очень простые приборы, такие как большой стальной барабан. Малое количество собирающейся жидкости может быть обработано в небольшом устройстве с активированным углем.
Выводящийся пар обычно требует обработки перед выходом в атмосферу. Самая обычная обработка - угольная адсорбция. Если пар не требует обработки, распылительные блоки обеспечивают его безопасный выброс в атмосферу.
Преимущества
- Эффективно для летучих соединений
- Проводится на месте и незатруднительно для объекта
- Сокращается концентрация загрязнителя и его подвижность
- В загрязненную зону вводится только окружающий воздух
Недостатки
- Почвы должны быть проницаемы, пористы и достаточно однородны - Эффективность очистки, возможно, будет трудно проверить в разнородных почвах
- Неэффективно, если глубина залегания грунтовых вод < 1 м, или если загрязняющее вещество находится в твердом состоянии, или же сильно сорбировано почвой
