Praktická aplikace geochemické reaktivní bariery na lokalitě kontaminované chlorovanými ethyleny

Praktická aplikace geochemické reaktivní bariery na lokalitě kontaminované chlorovanými ethyleny Vodní zdroje Ekomonitor spol. s r. o.

http://www.ekomonitor.cz

Obsah prezentace • • •

Úvodní informace a historie Klasické metody sanace Intenzifikace sanačních opatření

Vodní zdroje Ekomonitor spol. s r. o.




Mars Svratka, a.s. - historie •

•

1865 – klempířství ve Svratce 1903 – František Berounský založil rodinný podnik – petrolejové lampy a kovové výrobky



Historie •

Výroba kovového zboží a sedadel



Mars Svratka, a.s. - historie •

•

Povrchové úpravy – práškovým lakem a galvanické pokovování, především zinkování Odmašťování



Stará ekologická zátěž

•

Těžké kovy (Cr, Ni, Zn, Cu)

•

Chlorované uhlovodíky

(odmašťování na bázi TCE a PCE v letech 1965 až 1992)

1965 až 1980 – roční spotřeba 10 tun 1980 až 1992 – roční spotřeba 80 tun



Stará ekologická zátěž - řešení

•

Smlouva č. 116/95 týkající se ekologických závazků – 27. říjen 1995 o podmínkách převodu majetku státu na jiné osoby



•

Cíl sanačních prací v

Ochrana podzemních vod

a řeky Svratky •

Cílové sanační limity v

Areál podniku

1 270 µg/l

v

Aluviální niva

740 µg/l


9


Klasické metody sanace chlorovaných uhlovodíků v

Odtěžba kontaminovaných zemin (1998)

v

Sanace podzemních vod čerpáním (1998 až 2012)

v

Ventování půdního vzduchu podpořené air-spargingem (1998 až 2012)





Situace čerpaných a monitorovaných vrtů





Sanace ventingem a air-spargingem





Bilance odstraněných ClU období

odtěžba

čerpání

venting

celkem

rok 1998

2 525,0

93,5

3 083,0

5 701,5

rok 1999

464,2

3 867,0

4 331,2

rok 2000

507,5

3 411,2

3 918,7

rok 2001

296,3

1 974,5

2 270,8

rok 2002

408,4

898,5

1 306,9

rok 2003

296,3

731,5

1 027,8

rok 2004

227,2

44,4

271,6

rok 2005

245,2

463,2

708,4

rok 2006

188,1

1 985,5

2 173,6

rok 2007

104,1

900,6

1 004,7

rok 2008

63,3

248,5

311,8

rok 2009

76,5

229,7

306,2

rok 2010

107,8

278,5

386,3

rok 2011

70,6

180,1

250,7

rok 2012

62,6

445,8

508,4

3 211,6

18 742,0

24 478,6

celkem Vodní zdroje Ekomonitor spol. s r. o.

2 525,0


In situ reduktivní dechlorace







Konkrétní design difuzní bariery C DBC-11 DBC-12

DBC-10 DBC-9

DBC-7 DBC-5

DBC-14 DBC-6

DBC-13

DBC-3 DBC-4 DBC-2

anody DfB-4

DBC-8 DBC-1

katody HV12

monitorovací vrty

A-4 2m Vodní zdroje Ekomonitor spol. s r. o.


Detail barier A a B



Aplikace laktátu sodného •

•

•

Laboratorní zkoušky pufrační kapacity zemin, vsádkové testy Celkem použito 8,4 t kyseliny mléčné, 2,5 t NaOH v první aplikaci a 2,4 t kyseliny mléčné a 0,6 t NaOH v druhé aplikaci Koncentrace – 80g/l



Aplikace nanoželeza Celkem použito 1. aplikace 540 kg NZVI NANOFERSTAR s oxidickou ochrannou slupkou, koncentrace – 20g/l až 27 g/l 2. aplikace 380 kg kompozitu mikro a nanoželeza, koncentrace 20 g/l Tlaková aplikace



Kontaminace podzemní vody na lokalitě před aplikací činidel Kontaminace sumy ClE před aplikací činidel

Legenda stávající hg. objekty stávající ventingové vrty injektážní vrty svislé injektážní vrty šikmé vrty difuzní bariery nové monitorovací vrty

izolinie koncentrace sumy CLE 1 - 2 mg/l 2 - 4 mg/l 4 - 10 mg/l 10 - 40 mg/l nad 40 mg/l



Koncentrace sumy ClE po aplikaci činidel - červenec 2013

Legenda stávající hg. objekty stávající ventingové vrty injektážní vrty svislé injektážní vrty šikmé vrty difuzní bariery nové monitorovací vrty




Koncentrace sumy ClE po aplikaci činidel - duben 2014

geochemické bariery




Vývoj kontaminace podzemní vody po aplikaci laktátu Monitoring kontaminačního mraku - objekt A-11

PCE

6 000

TCE DCE aplikace

5 000

4 000

Centrální část ohniska, po aplikaci došlo k rychlému dočištění ohniska.

/l g u

3 000

2 000

1 000

9-11

12-11

4-12

7-12

10-12

1-13

5-13

8-13

11-13

3-14

Monitoring kontaminačního mraku - objekt Drén

6-14

PCE

10 000

TCE

9 000

DCE aplikace

8 000

VC

7 000 6 000 5 000

/l g u

4 000 3 000 2 000 1 000

9-11

12-11

4-12

7-12


10-12

1-13

5-13

8-13

11-13

3-14

6-14

Odtoková zóna z podloží výrobní haly nepřístupné pro sanační zásah. Rozptýlený laktát degraduje PCE na DCE a částečně VC. Dochází ke kulminaci hodnot cca 8 měsíců (DCE) a 11 měsíců (VC) po aplikaci. Zvýšený bilanční tok ClE je způsoben odstavením čerpání i vyšší mobilitou DCE. Kontaminant je zachycen geochemickou http://www.ekomonitor.cz barierou.

Vývoj průměrného ORP (AgCl elektroda) a vodivosti na barierách ORP

Bariera B - průměrné hodnoty

VODIVOST aplikace 1800,0

0,0

1600,0 -100,0

1400,0 1200,0

V m

-200,0

1000,0 800,0

-300,0

600,0 400,0

-400,0

200,0 -500,0 10-12

1-13

5-13

8-13

11-13

3-14

Bariera C - průměrné hodnoty

0,0 6-14

Bariera B zachycuje svahový odtok kontaminované vody. Nátok na barieru je rozkolísaný podle změn srážkových úhrnů. Na růstu vodivosti se projevuje zapojení do elektrického pole a také rozpouštění anod na nátoku do bariery. Je dosahováno nižšího ORP.

ORP VODIVOST

100,0

900,0 800,0

0,0 700,0 -100,0

600,0

V m

500,0 -200,0 400,0 -300,0

300,0 200,0

-400,0 100,0 -500,0 10-12

1-13

5-13


8-13

11-13

3-14

0,0 6-14

Bariera C je umístěna na okraji nivy a průtok barierou je řádově vyšší. Vyšší zátěž bariery se projevuje vyššími hodnotami ORP a pouze malou změnou vodivosti (na nátoku jsou umístěny katody). http://www.ekomonitor.cz

Vývoj průměrného pH na barierách Vývoj průměrné hodnoty pH na barierách

bariera B bariera C

12,0

aplikace

10,0

8,0

6,0 10-12

1-13

5-13

8-13

11-13

3-14

6-14

Nižší průtok barierou B a zapojení do elektrického pole generuje relativně vysoké pH, což lze interpretovat delším zdrženém podzemní vody v linii bariery. Naopak v barieře C je zdržení kratší a elektrické pole se výrazně neprojevuje změnou pH. První aplikace nZVI (listopad 2012) se projevila intenzivnějším nárůstem pH v porovnání s aplikaci Vodní zdroje Ekomonitor spol. s r. kompozitu v září 2013. http://www.ekomonitor.cz o.

PCE

Bariera B - průměrný obsah ClE

TCE

1400,0

DCE aplikace

1200,0 1000,0 800,0

/l g u

600,0 400,0 200,0 0,0 18.10.2012

26.01.2013

06.05.2013

14.08.2013

22.11.2013

02.03.2014

10.06.2014

PCE

Bariera C - průměrný obsah ClE

TCE

1200,0

DCE aplikace

1000,0

800,0

/l g u

600,0

400,0

200,0

0,0 18.10.2012

26.01.2013

06.05.2013


14.08.2013

22.11.2013

02.03.2014

10.06.2014

Bariera B pokrývá odtok kontaminovaných vod s koncentracemi až 70 mg/l PCE. Její účinnost je dostatečná z důvodu vyhovujícího bilančního zatížení a delší doby zdržení. Na vývoji koncentrací na Barieře C lze demonstrovat rozdílnou reaktivitu nZVI (1. aplikace) a kompozitu mikro a nanoželeza. Náběh reaktivity po 2. aplikaci je pozvolnější, avšak snížení koncentrací je hlubší. Postupně se snižuje i nátok kontaminace z 10 mg/l (červen 2013) na cca 4 mg/l. http://www.ekomonitor.cz

Monitoring difuzní bariery C - objekt A-4 12

10

8

6 ug/l 4

2

0 0

2

4

6

8

10

12

Objekt A4 je umístěn 8 m za barierou C. Demonstruje dostatečnou účinnost bariery a to i přes to, že po odstavení čerpání došlo k řádovému nárůstu koncentrací uvolňovaných z kontaminované struktury a tím i vyššímu zatížení bariery. Vodní zdroje Ekomonitor spol. s r. o.


Vývoj kontaminace podzemní vody po aplikaci geochemické bariery Obsah ClE bariera C - listopad 2012 D B C -10

2142

Obsah ClE bariera C leden 2013 D B C -1 0

D B C -7 D B C -9

2412

D B C -7

13

2385 D B C - 5

D B C -9

921

2547 D B C -3

D B C -6

2437

2625

D B C -4

D B C -3 D B C -4

D B C -8

153

392

143

D B C -1

2722

D f B- 4

574 392

2958

D B C -2

D B C -5

D B C -6

D B C -8

2451

25

D B C -2

1648

2236

D B C -1

190

D fB -4

353

233

H V 12

H V 12

1798

375

Vysvětlivky: monitorovací vrty vrty difúzní bariery

A -4

2m

Obsah ClE bariera C březen 2014

Obsah ClE bariera C srpen 2013 236

523

D B C -7 D B C -9

1107

785

D B C -12

D B C -5

175

635 D B C -3

D B C -6 D B C -4

32

izolinie ClE (ug/l)

2m

D B C -10

A -4

vrty s anodou

2568

D B C - 13

388

D B C -8

211 D B C -2

D B C -7

460

D B C -9

354

244

D B C -5

106

150

2

D B C -1 0

D B C - 14

D B C -3

D B C -6 D B C -4

3831

785

606 D B C -2

D B C -1

462

D f B- 4

D B C - 11

829 D B C -1

180

D f B- 4

661

904

HV 12

HV 12

218

Vysvětlivky:

monitorovací vrty vrty difúzní bariery

vrty difúzní bariery vrty s anodou izolinie ClE (ug/l)


146

Vysvětlivky:

monitorovací vrty

2m

D B C -8

A-4

vrty s anodou

1011 2m

izolinie ClE (ug/l)

A -4

342


Monitoring kontaminačního mraku - objekt Drén

PCE

10 000

TCE

9 000

DCE aplikace

8 000

VC

7 000 6 000 5 000

/l g u

4 000 3 000 2 000

Drén reprezentuje zdrojový nátok na část bariery C. Aplikací laktátu do ohniska Horní odmašťovna došlo k uvolnění značného množství DCE s kulminací cca 8 měsíců po aplikaci.

1 000 9-11

12-11

4-12

7-12

10-12

1-13

5-13

8-13

11-13

3-14

Monitoring kontaminačního mraku - objekt DBC-8

6-14

PCE

4500

TCE

4000

DCE aplikace

3500

VC

3000

/l g u

2500 2000 1500 1000 500 0 9-11

12-11

4-12

7-12


10-12

1-13

5-13

8-13

11-13

3-14

6-14

Vrt DBC-8 je nejvíce zatíženým vrtem v barieře. Průtok DCE byl snížen na cca 30%, v případě VC nebylo snížení při kulminaci hodnot prokazatelné. Uvolnění DCE po aplikaci reagentu do ohniska je obvyklý projev reduktivních technologií. Bez instalace ochranné geochemické bariery dojde k úniku kontaminace mimo http://www.ekomonitor.cz sanovanou strukturu.

Rámcové ekonomické vyhodnocení

•

Náklady na roční čerpání hydraulické bariéry

(pronájem stanice, obsluha, technický servis, náklady na dopravu a geologickou službu) – •

890 000 Kč/rok

Náklady na roční provoz geochemické bariéry

(nákup nanoželeza, aplikace, analytický servis, terénní měření, spotřeba elektrického proudu, na dopravu a geologickou Vodní zdroje Ekomonitor spol.náklady s r. http://www.ekomonitor.cz o.

Závěr

Geochemická bariéra – Dlouhodobým

provozním nasazením byla ověřena funkčnost technologie, která plně nahradila dosud provozovanou hydraulickou ochranu lokality.

– Je

možno konstatovat vyšší spolehlivost bariery a menší náchylnost k provozním vlivům.



Děkuji za pozornost



Praktická aplikace geochemické reaktivní bariery na lokalitě kontaminované chlorovanými ethyleny

Recommend Documents