Τεχνικές Εξυγίανσης Εδαφών


Μέτρα Εξυγίανσης

Συνολικά υπάρχουν 4 μεγάλες κατηγορίες μέτρων εξυγίανσης εδαφών όπως:

Α) Η Ολική εκσκαφή, επεξεργασία-αδρανοποίηση, επαναχρησιμοποίηση η τελική διάθεση – καταστροφή σε ειδικούς χώρους διάθεσης επικίνδυνων αποβλήτων

Β) Η επεξεργασία με φυσικοχημικές και βιολογικές μεθόδους in situ (επιτόπου χωρίς εκσκαφή), η ex situ (on site : στο πεδίο η off site σε άλλο ειδικό χώρο εκτός πεδίου), επανατοποθέτηση του εδάφους στην αρχική του θέση

Γ) Εγκλωβισμός της ρύπανσης (κάλυψη με αδιαπέρατο κάλυμμα, κατασκευή υδραυλικών η διάφορων αδιαπέρατων φραγμάτων)

Δ) Απλή παρακολούθηση της φυσικής εξασθένισης των ρυπων με ταυτόχρονο περιορισμό των ρυπογόνων δραστηριοτήτων

Πολλές φορές τα μέτρα εξυγίανσης που εφαρμόζονται σε ένα ρυπασμένο πεδίο προέρχονται και από τις τέσσερις (4) κατηγορίες ως ένας βέλτιστος συνδυασμός λαμβάνοντας υπόψη τις εκάστοτε οικονομοτεχνικές συνθήκες που το χαρακτηρίζουν.

Το σχήμα 1Α παρουσιάζει συνοπτικά τις 4 κύριες κατηγορίες μέτρων εξυγίανσης που μπορούν να εφαρμοστούν σε ένα ρυπασμένο πεδίο:

Κατηγορίες Μέτρων Εξυγίανσης Εδάφους

Περιγραφή Τεχνικών Απορρύπανσης

Στις ex situ τεχνικές λαμβάνει χώρα εκσκαφή του ρυπασμένου εδάφους ενώ στις in situ όχι.

Οι διάφορες τεχνικές οι οποίες θα εφαρμόζονται κατά περίπτωση είναι οι εξής :

Α) Για το έδαφος και την ιλύ

1) Ex situ Βιοεξυγίανση (Ex situ Bioremediation)

Η μέθοδος της βιοεξυγίανσης (bioremediation) αποτελεί μια από τις πιο αποτελεσματικές και οικονομικές τεχνικές απορρύπανσης των εδαφών και των υπόγειων υδροφορέων. Βασίζεται στην αποδόμηση των οργανικών ουσιών και την μετατροπή τους σε αβλαβείς ουσίες μέσω της δράσης μικροοργανισμών

2) Ex situ είτε in situ σταθεροποίηση / στερεοποίηση (ex situ Stabilization/Solidification)

Η στερεοποίηση και η σταθεροποίηση (Solidification/Stabilization) αποτελούν τεχνικές κατεργασίας οι οποίες μειώνουν την κινητικότητα των ρύπων εγκλωβίζοντας ή ακινητοποιώντας τους με χημικό ή φυσικό τρόπο μέσα στο έδαφος.

3) In situ Βιοαερισμός (in situ Bioventing) (σε έδαφος μόνο)

Ο βιοαερισμός περιλαμβάνει τη διοχέτευση αέρα στην ακόρεστη ζώνη του εδάφους με στόχο την ενεργοποίηση της μικροβιακής δράσης και τη βιοαποδόμηση των υφιστάμενων ρύπων. Κύριος στόχος της διεργασίας του βιοαερισμού ρυπασμένων εδαφών είναι η αύξηση της συγκέντρωσης του οξυγόνου στο υπέδαφος με απευθείας εισαγωγή αέρα σε αυτό, μέσω κατάλληλων γεωτρήσεων. Με την αύξηση της συγκέντρωσης του οξυγόνου στο έδαφος, ενισχύονται οι υπάρχοντες μικροοργανισμοί, που έχουν την ικανότητα να αποικοδομούν αερόβια τους υφιστάμενους οργανικούς ρύπους.

4) In situ αναρρόφηση του υπόγειου αέρα (SVE, Soil Vapour Extraction )

Η τεχνολογία άντλησης εδαφικού αέρα (soil vapour extraction) από την ακόρεστη ζώνη του εδάφους στοχεύει στο φυσικό διαχωρισμό των αέριων ρύπων από το έδαφος, μέσω εφαρμογής υποπίεσης. Όταν ο εδαφικός αέρας παραμένει ακίνητος μετά από μια διαρροή και διήθηση ρύπου στο έδαφος, γίνεται κορεσμένος σε ατμούς του υφιστάμενου ρύπου, που προέρχονται από την υγρή φάση.

5) In situ έκπλυση του εδάφους (Soil flushing) (σε έδαφος μόνο)

Κατά την έκπλυση του εδάφους (soil flushing) εγχέεται ή διηθείται υδατικό διάλυμα στη ρυπασμένη ζώνη του εδάφους, ακολουθούμενη από άντληση του υπόγειου νερού και του διαλύματος που περιέχει τους απομακρυνόμενους ρύπους, επεξεργασία του στην επιφάνεια του εδάφους και απόρριψη ή επανέγχυσή του.

B ) Για το υπόγειο νερό

1) Τεχνικές Ανάκτησης πετρελαιοειδών προϊόντων από το υπόγειο νερό

Γενικά υπάρχουν τέσσερις (4) δυνατότητες ανάκτησης ελεύθερων υδρογονανθράκων από το υπόγειο νερό

Α) Ανάκτηση μέσω αντλητικών συστημάτων Skimmer

Β) Ανάκτηση μέσω αντλητικών συστημάτων Skimmer σε συνδιασμό με υποβρύχια αντλία υποβάθμισης (Dual pump system)

Γ) Ανάκτηση τριών φάσεων ελαιώδης στοιβάδα, υπόγειο νερό, αέρα. (Bioslurping)

Με τη διεργασία της βιοαναρρόφησης (Bioslurping), επιτυγχάνεται η ανάκτηση των υφιστάμενων ποσοτήτων ελαιωδών που «επιπλέουν» στον υπόγειο υδροφορέα, με όσο το δυνατόν μικρότερη άντληση υπόγειου νερού, ενώ με τις τεχνολογίες της άντλησης του εδαφικού αέρα και του βιοαερισμού της ακόρεστης ζώνης ενισχύεται η βιοαποδόμηση πτητικών οργανικών ρύπων. Η βασική ιδέα της τεχνολογίας της βιοαναρρόφησης είναι η απομάκρυνση ελαφριών πετρελαϊκών υδρογονανθράκων (LNAPL), οι οποίοι έχουν συσσωρευτεί στην επιφάνεια του υδροφόρου ορίζοντα υπό

τη μορφή ελεύθερης ελαιώδους φάσης, με όσο το δυνατόν μικρότερη άντληση υπογείων υδάτων. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιούνται ειδικές γεωτρήσεις, οι οποίες διαθέτουν διάτρητο περίβλημα στο ύψος του υδροφόρου ορίζοντα, εκεί ακριβώς που συσσωρεύεται η ελεύθερη ελαιώδης φάση.

Δ) Ανάκτηση μίγματος πετρελαιοειδών και υπόγειου νερού (Total fluid recovery)

Η χρήση ειδικών πνευματικών αυτόματων υποβρυχίων αντλιών ολικού μίγματος νερού και επιπλέουσας φάσης πετρελαιοειδών από το υπόγειο νερό επιτρέπει την δημιουργία υδραυλικού φράγματος για την ασφαλή κατακράτηση της ρύπανσης.

2) Τεχνικές άντλησης και επεξεργασίας (pump and treat methods)

Α) Αερο-διαχωρισμός : Air Stripping

Ο αεροδιαχωρισμός (air stripping) αποτελεί μια διεργασία, η οποία ενισχύει την εξάτμιση διαφόρων συστατικών από την υγρή φάση (υπόγειο νερό) στην αέρια (αέρα), μέσω διέλευσης αέρα μέσα από το υπό επεξεργασία νερό. Η συγκεκριμένη τεχνολογία εφαρμόζεται για την επεξεργασία υπόγειου νερού, που έχει ήδη απομακρυνθεί από το υπέδαφος μέσω άντλησης και έχει αποδειχθεί ιδιαίτερα αποτελεσματική και οικονομική στην απομάκρυνση πτητικών οργανικών ρύπων από υπόγεια ύδατα με σχετικά χαμηλές συγκεντρώσεις (<200mg/L). [/av_textblock] [av_gallery ids='842,839' style='thumbnails' preview_size='portfolio' crop_big_preview_thumbnail='avia-gallery-big-crop-thumb' thumb_size='portfolio' columns='2' imagelink='lightbox' lazyload='deactivate_avia_lazyload' av_uid='av-jks2v02p' admin_preview_bg=''] [av_textblock size='' font_color='' color='' av-medium-font-size='' av-small-font-size='' av-mini-font-size='' av_uid='av-jks3y8j0' admin_preview_bg=''] Β) Απορρόφηση μέσου ενεργού άνθρακα (Granular Activated Carbon Adsorption)

Η Επεξεργασία με φίλτρα ενεργού άνθρακα (εικόνα 1) έχει οριστεί από την αμερικανική υπηρεσία περιβαλλοντικής προστασίας (EPA) ως η καλύτερο διαθέσιμη τεχνολογία (BAT) για την απομάκρυνση οργανικών ρύπων. Η προσρόφηση του ενεργού άνθρακα παρέχει μια αποτελεσματική  και  αξιόπιστη  λύση  για  την  αφαίρεση  οργανικών  ρύπων και είναι κατάλληλη για την απορρύπανση ενός μεγάλου φάσματος οργανικών ουσιών με υψηλές συγκεντρώσεις.

3) Διάφορες τεχνικές in situ επεξεργασίας

Α) In situ αεροδιασπορά (Air sparging)

Η τεχνική της αεροδιασποράς (Air Sparging) αφορά στη διοχέτευση αέρα μέσα στην κορεσμένη ζώνη του υπεδάφους, με στόχο την εξάτμιση των υφιστάμενων ρύπων και την ενίσχυση της βιοαποικοδόμησής τους. Λόγω της εισαγωγής αέρα στο υπέδαφος και της εξάτμισης των ρύπων, στις περισσότερες εφαρμογές κρίνεται αναγκαία η απομάκρυνσή τους από την ακόρεστη ζώνη, με εφαρμογή της τεχνολογίας άντλησης εδαφικού αέρα.

Β) Χημική οξείδωση / αναγωγή (Chemical oxidation / reduction)

Η χημική οξείδωση / αναγωγή αφορά συνήθως σε αντιδράσεις οξειδοαναγωγής, οι οποίες μετατρέπουν τους επικίνδυνους ρύπους σε ενώσεις ακίνδυνες, λιγότερο τοξικές, περισσότερο σταθερές, με μικρότερη κινητικότητα, ή αδρανείς. Κατά τις αντιδράσεις οξειδοαναγωγής ηλεκτρόνια μιας ουσίας μεταφέρονται σε άλλη. Πιο συγκεκριμένα η μια αντιδρούσα ουσία οξειδώνεται (χάνει ηλεκτρόνια) και η άλλη αντιδρούσα ουσία ανάγεται (κερδίζει ηλεκτρόνια). Οι οξειδωτικοί παράγοντες που χρησιμοποιούνται για την επεξεργασία των ρύπων στο έδαφος περιλαμβάνουν όζον, υπεροξείδιο του υδρογόνου, υποχλωριώδη, υπερμαγγανικό κάλιο, το αντιδραστήριο Fenton (υπεροξείδιο του υδρογόνου και σίδηρος), χλώριο και διοξείδιο του χλωρίου. Αυτή η μέθοδος μπορεί να εφαρμοστεί in situ ή ex situ σε εδάφη, λάσπες, ιζήματα, και σε άλλα στερεά, όπως επίσης και στα υπόγεια νερά. Η χημική επεξεργασία μπορεί επίσης να περιλαμβάνει τη χρήση υπεριώδους ακτινοβολίας (UV).

Γ) Διαπερατά Ενεργά Φράγματα (Permeable Reactive Barriers)

Ένας διαπερατός ενεργός φραγμός (Permeable Reactive Barrier) περιλαμβάνει μια ζώνη επεξεργασίας η οποία κατασκευάζεται και τοποθετείται στο υπέδαφος με στόχο τον καθαρισμό εκχυλισμάτων και ρυπασμένων υδάτων όταν διέρχονται μέσα από αυτή.

Οι διαπερατοί ενεργοί φραγμοί πρέπει να έχουν ελάχιστη επίδραση στον ρυθμό ροής του ρυπασμένου ύδατος και αυτό επιτυγχάνεται με την κατασκευή μιας διαπερατής ενεργής ζώνης ή ενός διαπερατού ενεργού κελιού το οποίο περιβάλλεται από χαμηλής διαπερατότητας φραγμούς με στόχο την ώθηση των ρυπαντών προς την ενεργή ζώνη επεξεργασίας. Είναι παθητικά συστήματα επεξεργασίας τα οποία μπορεί να χρησιμοποιηθούν για την διαχείριση της επικινδυνότητας ακόμη και σε ακραίες καταστάσεις ρύπανσης. Εναλλακτικά ως διαπερατά ενεργά φράγματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν γεωτρήσεις εισπίεσης ειδικών υγρών διαλυμάτων που σκοπό έχουν την επεξεργασία του επιβαρυμένου υπόγειου νερού.

Σχετική εμπειρία στην επιλογή της κατάλληλης τεχνικής

Η INTERGEO έχει εφαρμόσει τόσο στην Ελλάδα, όσο και στην Κύπρο όλες τις παραπάνω τεχνικές εξυγίανσης που επιλέχτηκαν με βάση τις τοπικές γεωπεριβαλλοντικές συνθήκες και την επικινδυνότητα της ρύπανσης με μεγάλη επιτυχία. Επίσης το τμήμα έρευνας και ανάπτυξης τις νεότερες εξελίξεις σχετικά με νέα, βελτιωμένες αλλά και καινοτόμες τεχνικές απορρύπανσης με σκοπό να διευρύνει και να βελτιώνει συνεχώς της προσφερόμενες υπηρεσίες σε όλα τα παραρτήματα

Οι in situ και on site τεχνικές απορρύπανσης εδαφών και υπόγειων νερών είναι πάντα οικονομικά σημαντικά πιο συμφέρουσες από την εκσκαφή και διαχείριση των ρυπασμένων υλικών ως επικίνδυνων αποβλήτων και αποτελεί την πιο ιδανική λύση αντιμετώπισης τέτοιων προβλημάτων.

Τεχνικές Εξυγίανσης, εδάφους, ύλης, νερού – INTERGEO

Ολική εκσκαφή, επεξεργασία-αδρανοποίηση, επαναχρησιμοποίηση

επεξεργασία με φυσικοχημικές και βιολογικές μεθόδους

Εγκλωβισμός της ρύπανσης, παρακολούθηση της φυσικής εξασθένισης των ρυπων