Elkülönülő szerves fázissal szennyezett területek diagnosztikája és kármentesítése Behaviour, Assessment and Remediation of NAPL in Soil and Groundwater Professor B.H. Kueper Queen’s University Kingston, Ontario, Canada
2016. április 20.
Az előadás felépítése Seminar Outline 1. Elkülönülő szerves fázis viselkedése a felszín alatti
környezetben
NAPL behaviour in the subsurface
2. Víznél nagyobb sűrűségű szerves fázissal szennyezett
területek diagnosztikája 3. Csóvaterjedés
Assessment of DNAPL sites
Plume migration
4. Víznél nagyobb sűrűségű szerves fázissal szennyezett
területek kármentesítési stratégiái DNAPL sites
Remediation strategies for
1. Szerves folyadékfázisok Non-Aqueous Phase Liquids
• Szerves folyadékfázisok NAPL (non-aqueous phase liquid) • Víznél kisebb sűrűségű szerves folyadékok LNAPL (light non-aqueous phase liquid)
• Víznél nagyobb sűrűségű szerves folyadékok
DNAPL (dense non-
aqueous phase liquid)
• Nem oldódnak korlátlanul vízben
NAPLs are immiscible with water
• Példák szerves folyadékfázisokra Examples of NAPLs • Klórozott oldószerek (zsírtalanítás, vegytisztítás, stb.) Chlorinated Solvents (degreasers, dry cleaning, etc.)
• Kreozot, szénkátrány (gázgyártás szénlepárlással) Coal Tar (produced at former MGP sites)
• Üzemanyagok (benzin, gázolaj)
• Poliklórozott bifenilek
MGP = Manufactured Gas Plant
Fuels (gasoline, diesel)
Polychlorinated Biphenyls (PCBs)
Creosote and
Szerves folyadékok használatának története History of NAPL Use
• Gázgyárak 1850-1950 (szénkátrány)
Manufactured Gas Plants
1850 – 1950 (coal tar)
• Jelentős klórozott oldószer és üzemanyag termelés az
1950-es évek óta
High rate of chlorinated solvent and fuel production
1950’s onwards
• Nem megfelelő hulladékkezelés és szabályozás az 1980-
as évekig
‘safe’ disposal often not practiced/regulated until 1980’s
Triklóretilén Trichloroethylene
Nehézfázis eloszlása a felszín alatti környezetben Conceptual Model of DNAPL Release to the Subsurface
kibocsátás
összefüggő folyadéktest
gőzök
cseppek, erek
Oldott csóva alapkőzet
összefüggő folyadéktest az alapkőzet repedéseiben
Kueper (1996)
cseppek, erek az alapkőzet repedéseiben
Fázisok, alkotó vegyületek Phases versus Components
A fázisok (levegő, víz, szerves folyadékok) sajátos fluid-
mechanikai tulajdonságokkal rendelkeznek
Phases are defined according to their fluid-mechanical properties (e.g., air, water, NAPL)
A fázisokat egyedi vegyületek alkotják individual chemical species which comprise phases
A szerves folyadékfázisokat
alkothatja egy vagy több vegyület Some NAPLs are single component, some are multi-component
Components are the
Szerves folyadékfázis összetétele (példa egy többkomponensű folyadékra) NAPL Component Composition (example of multi-component NAPL)
ReSolve Site DNAPL (ENSR, 1994)
Compound
% Mass
1,1,1-TCA
0.7
TCE
3.7
PCE
14.3
Toluene
4.7
m-Xylene
0.3
o,p-Xylene
2.3
1,2,4-TCB
0.01
PCB-1242
40.6
PCB-1254
7.1
Pet. Hyd. > C7
26.2
A szerves folyadékfázisok fontosabb tulajdonságai Important NAPL Properties • Összetevők • Sűrűség
Component composition
Density
• Viszkozitás
• Gőznyomás
Viscosity
Vapour pressure
• Oldhatóság vízben
Solubility in water
Példa Example: Trichloroethene (TCE)
Sűrűség Density = 1.46 g/cc Viszkozitás Viscosity = 0.57 cP Gőznyomás Vapour pressure = 74 mm Hg (25 C) Oldhatóság vízbenSolubility = 1100 mg/L
A nehézfázis sorsa a felszín alatti környezetben Life Cycle of a DNAPL Site
Időtartama függ a viszkozitástól, folyadéktérfogattól, áteresztőképességtől Time dependent on viscosity, volume, permeability
Beszivárgás
Nehézfázis szétterjedése
Beoldódás
Időtartama függ az oldhatóságtól, vízszivárgási sebességtől, folyadéktérfogattól solubility, gw velocity, volume
Kueper et al. (2014)
A nehézfázis sorsa a felszín alatti környezetben Life Cycle of a DNAPL Site
Időtartama függ az oldhatóságtól, vízszivárgási sebességtől, folyadéktérfogattól solubility, gw velocity, volume
Beoldódás
Nehézfázis eltűnése
Diffúzív beoldódás, deszorpció
Diffúzió kis áteresztőképességű képződményekbe, bomlás diffusive sinks, degradation
Kueper et al. (2014)
12 cm
Drip Release
Nehézfázis eloszlása a felszín alatti környezetben Conceptual Model of DNAPL Release to the Subsurface
kibocsátás
összefüggő folyadéktest
gőzök
cseppek, erek
Oldott csóva alapkőzet
összefüggő folyadéktest az alapkőzet repedéseiben
Kueper (1996)
cseppek, erek az alapkőzet repedéseiben
Víznél kisebb sűrűségű szerves folyadékfázis sorsa LNAPL Distribution
cseppek, erek kialakulása Dissipation to residual Kipárolgás, biológiai bomlás Vaporization, Biodegradation
Beoldódás, biológiai bomlás Dissolution, Biodegradation
Kérdések? Questions?
USEPA, 2009
Két lépéses folyamat Two Step Process
• Elkülönülő szerves folyadékfázis jelenlétének azonosítása Assessment of NAPL presence
• Gócterület lehatárolása Delineation of the NAPL source zone
Szerves fázis jelenlétének azonosítására alkalmas módszer az egymást erősítő bizonyítékok sorozata Converging Lines of Evidence Approach to Assessment of NAPL Presence
(USEPA, 2009)
Szerves fázis jelenlétének azonosítása Assessment of NAPL Presence • A jelű bizonyíték- Észlelés kútban és/vagy talajmintában Line of Evidence A – Visual observation in wells and/or soil samples
• A nehézfázis jelenlétét sok nehézfázissal szennyezett területen nem azonosítják Note that NAPL is often not observed at many NAPL sites
Szerves fázis jelenlétének azonosítása Assessment of NAPL Presence • B jelű bizonyíték-Talajkoncentrációk meghaladják a nehézfázis telítettséget reprezentáló küszöbértéket Line of Evidence B – Soil concentration above threshold DNAPL saturation
CD
10 S r N 6
b
C
T
Példa Example: • Chlorinated solvents such as PCE, TCE, 1,1,1 TCA etc. • Sr = 0.05 • CD approximately 10,000 mg/kg
Szerves fázis jelenlétének azonosítása Assessment of NAPL Presence
• C jelű bizonyíték-Talajkoncentrációk meghaladják a megoszlási küszöbkoncentrációt Line of Evidence C – Soil concentration above partitioning threshold
C T i
Ci
b
( K d b w H ' a )
Példa Example: Tetrachloroethene (PCE) CT typically 200 mg/kg to 600 mg/kg
Szerves fázis jelenlétének azonosítása Assessment of NAPL Presence • D jelű bizonyíték- Területhasználat/területtörténet Line of Evidence D – Site Use/Site History
• Interjúk alkalmazottakkal, archív dokumentumok, légifotók, stb. May involve employee interviews, record searches, aerial photograph analysis, etc.
Szerves fázis jelenlétének azonosítása Assessment of NAPL Presence
• E jelű bizonyíték-Talajgáz koncentrációk meghaladják az oldhatóság 10 %-át Line of Evidence E – Vapour concentrations greater than 10% solubility
VPCE = 153 mg/l (15.3 mg/l) VCTET = 990 mg/l (99.0 mg/l)
NOTE – The pattern of vapour concentrations may indicate where a NAPL release took place
www.ams-samplers.com
Talajgáz koncentráció eloszlásból következtethetünk az egykori beszivárgási helyekre Soil vapour survey results can provide an indication of where historical NAPL releases occurred.
Szerves fázis jelenlétének azonosítása Assessment of NAPL Presence
• F jelű bizonyíték-Hidrofób festékteszt Line of Evidence F – Hydrophobic dye testing
Oil-Red-O
Szerves fázis jelenlétének azonosítása Assessment of NAPL Presence • G1 jelű bizonyíték-Talajvíz koncentráció (effektív oldhatóság 1 %-át meghaladó koncentráció) Line of Evidence G1 – Magnitude of Groundwater concentrations (1% effective solubility rule-of-thumb)
• A szerves fázistól mért távolság nem ismert Distance to NAPL not certain
Groundwater flow
•Hígulás a furatban/kútban Borehole dilution
• Diszperzió DNAPL
Dispersion dissolved plume
• Nem optimális kútkialakítás Non-optimal well placement
• Biodegradation
Szerves fázis jelenlétének azonosítása Assessment of NAPL Presence
• G2 jelű bizonyíték- Állandó csóva (a góchoz kapcsolódva) Line of Evidence G2 – Persistent Plume (still attached to source area)
Groundwater Flow
LR t v DNAPL
L
L = estimated length of source zone R = solute retardation factor v = groundwater velocity t = time for plume detachment
Szerves fázis jelenlétének azonosítása Assessment of NAPL Presence
• G3 jelű bizonyíték- Szennyezőanyag jelenléte hidraulikailag anomális helyzetben
Groundwater flow
Line of Evidence G3 – Presence of contamination in hydraulically anomalous locations
DNAPL
dissolved plume
IWS felső vízadó szennyezőanyag csóva IWS Upper Aquifer Contaminant Plume (Site North of Toronto, Ontario) A
1. sz. forgatókönyv Anne Street
Alfred Street
Theoretical Contamination Scenario #1
Marcus Street
Wood Street Well
Patterson Road
A vízzáró nem folytonos, az oldott szennyezők mélyebbre szivárognak Aqueous contaminants have penetrated discontinuities in the confining layer(s) 400
230
230
Sand220 DNAPL
Clay
Aqueous Contaminants
Upper Aquifer
220
210
210
200
200
Sand190
Intermediate Aquifer 190
Clay 180
180
170
170
Sand160
Lower Aquifer 160 150
150 Azimuth Environmental Consulting, Inc.
2. sz. forgatókönyv A vízzáró nem folytonos, a nehézfázis mélyebbre szivárog .
Anne Street
Marcus Street
230
230 220
Alfred Street
400
Wood Street Well
Theoretical Contamination Scenario #2 DNAPL has penetrated discontinuities in the confining layer(s)
Patterson Road
A
Upper Aquifer
220
210
210
200
200 Intermediate Aquifer
190
190
180
180
170
170 Lower Aquifer
160 150
160 150 Azimuth Environmental Consulting, Inc.
Szerves fázis jelenlétének azonosítása Assessment of NAPL Presence
• G4 jelű bizonyíték- A koncentráció növekedése lefelé Line of Evidence G4 – Concentration reversals with depth
Depth Below Ground Surface (m)
0
GE Hb Site
5 10 15 20 25 30 35
0
5,000
10,000
15,000
CTET Concentration (ppb)
20,000
25,000
30,000
Szerves fázis jelenlétének azonosítása Assessment of NAPL Presence
• G5 jelű bizonyíték-Változatos koncentrációtrendek Line of evidence G5 – Multicomponent groundwater concentration trends MW-55 VOC Concentration vs. Time 100000 DCFMA Methylene Cloride Tetrahydrofuran Toluene TCE Total Xylenes Total SVOC
Concentration (ppb)
10000
1000
100 Dichlorofluoromethane
10 Methylene Chloride
1 Oct-95
Mar-97
Jul-98
Dec-99
Date
Apr-01
Sep-02
Picillo Farms Site USA
Szerves fázis jelenlétének azonosítása Assessment of NAPL Presence
• G6 jelű bizonyíték-Erősen adszorbeálódó vegyületek a talajvízben Line of Evidence G6 – Detection of highly sorbing compounds in groundwater
Groundwater flow
• Polychlorinated biphenyls (PCBs) • PAHs • Szerves fázis a közelben, vagy kolloidális transzport DNAPL
dissolved plume
Either NAPL very near monitoring well, or colloidal facilitated transport
Szerves fázis jelenlétének azonosítása Assessment of NAPL Presence
• H jelű bizonyíték- Egyéb adatok Line of Evidence H – Other types of data
•
Laser Induced Fluorescence (LIF) probes • Benzin, olaj, üzemanyagok gasoline, oil, fuels • Kreozot, szénkátrány creosote & coal tar
A valószínű és lehetséges nehézfázisos zónák lehatárolása Delineation of the Confirmed/Probable and Potential DNAPL Source Zones (Kueper & Davies, 2009)
Oldott fázis csóva Talajvíz szivárgás
Lehetséges nehézfázis zóna
Valószínű nehézfázis zóna
Példa lehatárolásra Delineation Example Nehézfázis valószínű
Nehézfázis lehetséges
46
Kérdések? Questions?
3. Csóvaterjedés Plume Migration • Szennyezőanyag terjedést meghatározó tényezők: (i) advekció,
(ii) diszperzió, (iii) adszorpció, (iv) bomlás, (v) diffúzió Primary processes involved with contaminant transport in groundwater are (i) advection, (ii) dispersion, (iii) sorption, (iv) degradation, and (v) diffusion
Belógós kút Partially Penetrating Well
Állandó nyomómagasság a tartályban Constant Head Tank
19’ hosszú, 2’ mély 19 Inches Across X 2 Inches Deep
Ph.D. THESIS OF DR. JAY LEHR, 1962
Állandó nyomómagasság a tartályban Constant Head Tank
Ph.D. THESIS OF DR. JAY LEHR, 1962
Ph.D. THESIS OF DR. JAY LEHR, 1962
WELL TURNED ON
Ph.D. THESIS OF DR. JAY LEHR, 1962
STEADY-STATE
Ph.D. THESIS OF DR. JAY LEHR, 1962
Adszorpció
Sorption
Szerves fázist tartalmazó gócterület
Adszorpció nélküli csóva
NAPL Source Zone
Plume without sorption
Talajvíz szivárgás Groundwater Flow
Csóva adszorpcióval Plume with sorption
talajvíz szivárgási sebesség groundwater velocity R szennyezőznyag terjedési sebesség contaminant velocity
b 1 Kd
Példák adszorpcióra porózus közegben Sorption Example – Porous Media
COC
Koc (ml/g)
(-)
b (g/cc)
foc (-)
R (-)
TCE
126
0.20
2.12
0.001
2.3
1,2,4-TCB
9549
0.20
2.12
0.001
102
b R 1 Kd
K d K oc f oc
Biológiai bomlás
Biodegradation
• Dhc = Dehalococcoides (a tetraklóretilént etilénre
lebontani képes baktérium) • Dhc = Dehalococcoides (bacteria that can degrade PCE through to Ethene)
• Dhc = Dehalococcoides (bacteria that can degrade PCE
through to Ethene)
Stroo et al., 2014
Biológiai bomlás
Biodegradation Csóva biológiai bomlás nélkül
Szerves fázist tartalmazó gócterület
Plume without biodegradation
NAPL Source Zone
Talajvíz szivárgás Groundwater Flow
Csóva biológiai bomlással Concentration
Plume with biodegradation Nincs biológiai bomlás No biodegradation
Van biológiai bomlás With biodegradation 5 ppb
Távolság Distance
Diffúzió kis permeabilitású képződményekbe és onnan kifelé Diffusion into and out of low permeability zones
Diffúzió gázfázisban Vapor diffusion
Diffúzió kis permeabilitású lencsékből Diffusion out of low K lenses
Diffúzió a mátrixba Matrix diffusion
Kueper et al., 2014
Csóvanövekedés
Plume Growth (C vs time)
Concentration
Szerves fázist tartalmazó gócterület 5 ppb Plume NAPL Source Zone Contour at t = 1
5 ppb at t = 2
5 ppb at t = 3
C1 C2
C1 C2
C1 C2
C3
C3
C3
t1
t2
t3
Time
t1
t2
t3
Time
t1
t2
t3
Time
Csóvanövekedés
Plume Growth (C vs time)
Concentration
Szerves fázist tartalmazó gócterület 5 ppb Plume NAPL Source Zone Contour at t = 1
t1
C1 C2
t2
5 ppb at t = 2
5 ppb at t = 3
t3
C3 5 ppb
Distance
Állandósult csóva
3D Steady-state Plume Oldott csóva izokoncentrációs vonala
Groundwater Flow
Concentration
Szerves fázist tartalmazó gócterület NAPL Source Zone
Dissolved plume defined by specified concentration contour
Koncentrációeloszlás állandósult csóvában Steady-state plume envelope 5 ppb
Distance
Hogyan értékeljük a csóvadinamikát? How Assess Plume Stability? • Egyszer minden csóva stabilizálódik All plumes, where the plume is defined by a specified concentration contour, eventually stop expanding
• A természetes koncentrációcsökkenés révén stabilizálódik
a csóva This is referred to as either a naturally attenuated plume, or a stable plume
• Időbeli koncentrációeloszlás vizsgálata minden kútnál
(Mann-Kendall teszt) Examine concentration versus time breakthrough curves for all wells (Mann-Kendall analysis)
• Hosszmenti koncentrációeloszlás vizsgálata (illeszkedés
a modellezett koncentrációeloszláshoz) Examine concentration versus distance profiles (fit screening models)
• Őrszem kutak
Sentinel wells
Példa Mann-Kendall trend analízisre
Example Mann-Kendall Trend Analysis Worksheet
Szabadon letölthető
Free Download – State of Wisconsin
Példa Mann-Kendall trendanalízisre Mann-Kendall Trend Analysis Example GEO-1 Concentration vs Time
MW-1 Concentration vs Time 1,000,000
1,000,000 PCE
100,000
Concentration (ppb)
TCE 1,1,1 TCA
10,000
10,000 PCE TCE
1,000
1,000
100
100
Növekvő trend
Stabil trend
Increasing trend
Stable trend
Nov-07
Apr-07
Oct-06
Mar-06
Date
Sep-05
Feb-05
Aug-04
Jan-04
Jun-03
Dec-02
May-02
Nov-01
Nov-07
Apr-07
Oct-06
Date
Mar-06
Sep-05
Feb-05
Aug-04
1,1,1 TCA
Jan-04
Concentration (ppb)
100,000
Ammonium – Trend Analysis
Flow
Ammonium – Koncentráció a távolság függvényében Concentration vs Distance Analysis
10000
Csak a kis koncentrációjú kutaknál észlelhető növekvő trend – állandósult csóva Only low concentration wells show increasing trends – plume at steady-state
1000
[Ammonium] (mg/L)
Steady-state Plume Envelope R = 1, 0.59 yr half-life 100 SDL = 100 mg/L
10
Increasing trend
1 26/A 26/B
85/A/B C6/A/B
36/A 36/B
0,1 G2/A 17
0,01 -100
0
100
200
300
Distance along plume (m)
400
500
600
26/A 36/A 41/A 72/66.5 m 85/A C3/A C3/B C4/A C4/B C5/A C5/B C6/64.5m C6/A C6/B G1 G1/A G10/A G2 G2/A G3 G3/A G4 G4/A G5 G5/A G6 G6/A G7 G7/A G8 G8/A G9 G9/A 26/B 36/B 41/B Run 2
PCE100000 – Koncentráció a távolság függvényében
Concentration vs Distance Analysis 26/A
Növekvő csóva
36/A
Plume Expanding
85/A
10000
85/B B62/18 B62/20
G6/A
Steady-state model
1000
B62/26
[PCE] (ppb)
Expanding model
B62/31
G3/A
B63/19 B63/26
100
36/A
B63/31 C3/A G10/A
10
G3/A G6/A C6/A C6/B
1
C6/64.5
85/A 85/B
C6/A C6/B
B83/19 B83/26
0,1 -100
0
100
200
300
Distance from Source (m)
400
500
600
20 yrs SS
Csóvadinamika értékelés összefoglalása Plume Stability Summary • Egyszer minden csóva stabilizálódik (akkor is, ha nincs
biológiai bomlás) All plumes will reach a steady-state configuration (even in the absence of biodegradation)
• Az elvi területi modell része a csóvadinamika értékelése Site Conceptual Model development includes assessment of plume stability
• Az értékelés elemei Carried out using: • A koncentráció időbeli változásának trendvizsgálata Trend analysis of concentration vs time breakthrough curves
• A koncentráció hosszmenti eloszlásának értékelése Analysis of concentration vs distance profiles
• A csóvafronti őrszem kutak monitoringja Monitoring of sentinel wells at leading edge of plume
Kérdések? Questions?
4. Kármentesítés
Remediation
• Gócterület mentesítése Source zone remediation
• Csóva mentesítése Plume remediation
• Technológia kiválasztása Technology selection
• Kármentesítés hatékonyságának ellenőrzése Monitoring of remediation effectiveness
Kármentesítései technológiák Remediation Technologies • Talajkitermelés
Excavation
• Termikus eljárások Thermal (resistance and conductive heating) • Folyadék injektálások Fluid Injection (oxidants, reductants, surfactants, etc.) • In situ biológiai kármentesítés Enhanced In-Situ Bioremediation (EISB) • Fizikai/hidraulikai lokalizáció Physical/Hydraulic containment • Monitoringozott természetes koncentrációcsökkenés Monitored Natural Attenuation
Stroo et al. (2014)
NAVFAC and Geosyntec (2011)
Termikus eljárások
Thermal Technologies Granular Activated Carbon Vessels
Power Supply Heater and vacuum wells (15 in total) Power distribution system
Moisture knockout pot
Filter
Heat exchanger
Blower
Pump Bag Filter
Temperature and pressure monitoring holes (5 in total)
Existing groundwater treatment system
Treatment area foot-print
Terratherm, 2013
Injektálásos eljárások Injection Based Technologies
Siegrist et al., 2011
Lokalizáció
Containment
Grossman & McGuire, 2008
A víznél nagyobb sűrűségű szerves folyadékok története DNAPL Timeline •F. Schwille (Germany) • klórozott oldószerek Chlorinated solvents
• Nehéz nem elegyedő folyadékok Heavy Immiscible Liquids
• Az első jelentősebb amerikai
Technology development
kutatási programok First major North American research programs
1970
1980 • Love Canal, NY • Többkomponensű hulladékok Multicomponent wastes
• DNAPL
• Technológia fejlesztés
1990
• Tapasztalatok Lessons learned
2000
2015
• Széleskörű felismerés Widespread recognition
• Hatósági iránymutatások Regulatory guidance expands
• Állapotfelmérés/remediáció Characterization/Remediation
Kueper, 2014
US National Research Council (1994) Groundwater Cleanup
Talajvíz kármentesítés Oldott, mobilizált, degradálható
Oldott, mobilizált
Oldott, szorbeált, degradálható
Oldott, szorbeált
LNAPL
DNAPL
2–3
2–3
3
2
2-3
2-3
3
2
3
3
3
4
2
2
3
3
3
4
3
3
3
3
4
4
Dissolved, mobile, degradable
Dissolved, mobile
Dissolved, sorbs, degradable
Dissolved, sorbs
Homogén Egyrétegű Homogeneous Single Layer
1
1–2
2
Homogén többrétegű Homogeneous Multiple Layers
1
1–2
Heterogén egyrétegű Heterogeneous Single Layer
2
Heterogén többrétegű Heterogeneous Multiple Layers Hasadékos Fractured Media
1 = legkönnyebb
easiest
4 = legbonyolultabb
most difficult
Részleges góckezelés
Partial Mass Removal from Source Zone (Sale and McWhorter, WRR, 2001)
C=? N db. góc véletlenszerű eloszlásban 10 m x 10m forrásterületen Homokra jellemző rétegparaméterek
N sub-zones are randomly distributed within a 10 m x 10 m source zone. Properties typical of a sandy aquifer were adopted
Hogyan változik a kilépő oldott koncentráció (C) a részterületek véletlenszerű eltávolításával? How does the random removal of sub-zones change the effluent concentration ?
Forrásterület Source zone
Részterület (NAPL oldhatóság = 1000 mg/l) Sub-zone (NAPL solubility = 1000 mg/l)
Rövid távú hatás A gócok 99%-nak eltávolítása után a monitoring kútban az oldott koncentráció 477 mg/l-ről 6,6 mg/l-re csökken. Removal of 99% of the sub-zones reduces concentration in monitoring well from 477 mg/l to 6.6 mg/l.
1000 477 mg/l
100
10 6.6 mg/l
N = 100 a relatív térfogat 100%-a 1 1%
10%
A maradék DNAPL relatív térfogata
100%
A szennyezőanyag eltávolítás hosszú távú hatása 1000 Szennyezőanyag eltávolítás nélkül No mass removal
10
99%-os szennyezőanyag eltávolítás 99% mass removal
0.1 MCL
0.001 0
100
200
300 Idő (év)
400
500
Gyakorlati tapasztalatok Esettanulmányok értékelése 2004 Alkalmazott technológiák: 6 (5.1%)
4 (3.4%)
Thermal 27 (22.9%)
7 (5.9%)
Bioremediation Chemical Oxidation
Termikus
11 (9.3%)
Dual Phase Excavation Bioremediáció
13 (11.0%)
Kémiai Oxid.
Other ZVI/nano-scale iron 25 (21.2%)
Surfactant Flushing 25 (21.2%)
Felhasznált esettanulmányok száma = 118 NFESC & Geosyntec, 2004
Gyakorlati tapasztalatok - Esettanulmányok 2004 Földtani felépítés
Lithology
1 (0.9%) 2 (1.7%) 1 (0.9%) 4 (3.4%) 7 (6.0%)
Sand Silt 45 (38.5%)
8 (6.8%)
Clay Sedimentary
Homok
9 (7.7%)
Gravel Till
Agyag 18 (15.4%)
Unconsolidated-Unknown
Iszap Metamorphic Igneous
22 (18.8%) (Till: rétegzetlen glaciális hordalék)
Consolidated-Unknown
A földtani információkkal ellátott esettanulmányok száma = 117 Konszolidálatlan = 104 (89%) Konszolidált= 13 (11%) NFESC & Geosyntec, 2004
Gyakorlati tapasztalatok - Esettanulmányok 2004 Az eltávolított szennyezőanyag (%) Level of Source Mass Removal
1 (1.9%) 1 (1.9%) 2 (3.8%) 2 (3.8%) 3 (5.7%) Not Estimated
4 (7.5%)
>90% 100% >80 <90% >25 <50%
7 (13.2%)
33 (62.3%)
>50 <80% <10% >10 <25%
Az értékelésbe vont helyek száma=53 Total number of Sites with Source Mass Removal Data = 53 NFESC & Geosyntec, 2004
Gyakorlati tapasztalatok 2006 Bioremediáció; koncentrációhányadosok idősora (26 helyszín, 68 kút) Enhanced Biodegradation 26 Sites, 68 Wells
Enhanced Bioremediation Normalized Parent Conc., C/Cinitial
1E+3 1E+2 1E+1 1E+0 1E-1 1E-2 1E-3 1E-4 1E-5 1E-6 -6
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
5
Sampling Time Relative to Initial Treatment, yrs Source: McGuire et al., 2006
Sikerült elérni az ivóvízminőséget valamelyik helyszínen? Nem. Any site achieve clean-up everywhere? No
6
Gyakorlati tapasztalatok 2006 Kémiai oxidáció; koncentrációhányadosok idősora (23 helyszín, 58 kút) Chemical Oxidation 23 Sites, 58 Wells
Chemical Oxidation Normalized Parent Conc., C/Cinitial
1E+3 1E+2 1E+1 1E+0 1E-1 1E-2 1E-3 1E-4 1E-5 1E-6 -6
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
5
6
Sampling Time Relative to Initial Treatment, yrs Source: McGuire et al., 2006
Sikerült elérni az ivóvízminőséget valamelyik helyszínen? Nem. Any site achieve clean-up everywhere? No
•
1000
Site Concentration After Treatment (mg/L)
CAH koncentráció kármentesítés után (mg/l)
Remediation Performance: Parent CVOC Bioremediation (n=117)
Each symbol is a separate site (geo-mean concn)
Chemical Oxidation (n=70) 100
Thermal Treatment (n=23)
•
Chemical Reduction (n=21) Surfactant (n=4)
10
Minden négyzet egy helyszínt reprezentál
1
Nincs prioritási sorrend a technológiák közt hatékonyság tekintetében No one technology consistently outperforms the others
0.1
•
0.01
MCL 0.001 0.001
0.01
0.1
1
10
100
1000
Site Concentration Before Treatment (mg/L)
CAH koncentráció kármentesítés előtt (mg/l)
Source: McGuire et al., 2015
Kármentesítés hatékonysága területspecifikus Remediation performance is sitespecific 85
In situ kármentesítés önálló fázisú klórozott szénhidrogénnel szennyezett területeken In-Situ Remediation of Chlorinated Solvent DNAPL Sites Többféle kármentesítési technológia képes
szennyezőanyagok eltávolítására Many remedial technologies can remove mass
Az ivóvíz minőség elérése komoly kihívás (heterogén
földtani felépítés, diffúzió mátrixból vagy agyagból, góc lehatárolás hiánya ) Challenging for technologies to bring about clean-up of groundwater to drinking water standards (heterogeneity, back-diffusion, delineating sources)
Műszaki megvalósíthatatlanság komplex helyszíneken Technical Impracticability for complex sites
Kockázatok kezelése terület- és vízhasználati
korlátozásokkal, lokalizációs technológiákkal
Risks can be managed using institutional controls and containment technologies
A kármentesítési technológiák folyamatosan
fejlődnek
Technology development continues
THANK-YOU Thank You
A. Hegyi
