BADENWÜRTTEMBERG
Innovatív technológiák és új koncepciók a kármentesítésre
Innovatív eljárások Eddigi tapasztalatok a kármentesítési gyakorlat folyamán és a sikeres felhasználás kritériumai Dr.- Ing. W. Kohler Baden-Württemberg Tartományi Környezetvédelmi Hivatal
Wolfgang Kohler
Baden-Württemberg Tartományi Környezetvédelmi Hivatal
BADENWÜRTTEMBERG
Innovatív technológiák és új koncepciók a kármentesítésre
1. generációs kármentesítési technológiák Már rendelkezésre álló technológiák a kármentesítés speciális követelményeihez igazítva
Vasfeldolgozás
Talajmosás
Forgódobodkemence Kutak
Wolfgang Kohler
Termikus eljárások
Hidraulikus felszámolás
Baden-Württemberg Tartományi Környezetvédelmi Hivatal
BADENWÜRTTEMBERG
Innovatív technológiák és új koncepciók a kármentesítésre
"Innovatív kármenetesítési technológiák" Technológiák kifejlesztése a kármentesítés speciális követelményeinek megfelelően Alternatív megoldások "problematikus" felszámolási technológiák (pl. Hidraulikus felszámolás)
Wolfgang Kohler
Baden-Württemberg Tartományi Környezetvédelmi Hivatal
BADENWÜRTTEMBERG
Innovatív technológiák és új koncepciók a kármentesítésre
Passzív eljárások
Reaktív falak (Funnel & Gate)
Eljárások a káros anyag mobilitásának növelésére
Tensidek alkalmazása Geodesorb-eljárás TUBA
Másodlagos technológiák
Wolfgang Kohler
Katalitikus Oxidation UV-Oxidation
Baden-Württemberg tartományi Környezetvédelmi Hivatal
BADENWÜRTTEMBERG
Innovatív technológiák és új koncepciók a kármentesítésre
Időigény a kárgóc „önfelszámolására“ káros anyag kivitellel („kivérzés“)
CKW, BTEX, MKW :
10
1000 év
PAK
100
10000 év
Wolfgang Kohler
:
Baden-Württemberg Tartományi Környezetvédelmi Hivatal
BADENWÜRTTEMBERG
Innovatív technológiák és új koncepciók a kármentesítésre
Termikus talajtisztító eljárások A klasszikus termikus talajtisztító eljárások mellett néhány olyan eljárás került kifejlesztésre és alkalmazásra, amelyeket innovatívnak nevezhetünk. Ezek a
termikus Desorption • Vakuumdesztillálás • Vízgőzdesztillálás •
Közös valamennyi eljárásban az, hogy a klasszikus termikus eljárásokkal ellentétben itt a káros anyagok oxidációja nem következik be, hanem a talajból gázhalmazállapotú anyag kerül kibocsátásra.
Wolfgang Kohler
Baden-Württemberg tartományi Környezetvédelmi Hivatal
BADENWÜRTTEMBERG
Innovatív technológiák és új koncepciók a kármentesítésre
Kivonási (extrakciós) eljárások szerves oldóanyagokkal Kivonási eljárások (műszeres felszereltség szempontjából talajmosásához hasonlítható) azt célozzák, hogy, szerves oldóanyagokkal, Mint pl. Hexan, szennyezéseket távolítsanak el a talajból. Az eljárást technikusmércével ellenőrizték. A technológia további megfigyelése az általános teljesítményképesség, biztonság és gazdaságosság problémáira alapozva nem történt meg.
Wolfgang Kohler
Baden-Württemberg Tartományi Környezetvédelmi Hivatal
BADENWÜRTTEMBERG
Innovatív technológiák és új koncepciók a kármentesítésre
Mikrobiológiai reaktoreljárások A mikrobiológiai reaktoreljárások azt célozzák, hogy a kölcsönző-eljárás (több hónap) magas időigényét nagy mértékben (néhány hónapra) lecsökkentsék. A magas víztartalom és az intenzív keverés a reaktorban nagymértékben gyorsítja a mikrobiológiai leépülést. A mikrobiológiai reaktoreljárás működőképessége a technikai mérce szerint sikeresen bizonyított. A felszámolási időtartam lerövidítése ellentétben a kölcsönző-eljárással azonban nem bizonyult elégségesnek arra, hogy összességében gazdasági előnyöket érhessenek el. Wolfgang Kohler
Baden-Württemberg Tartományi Környezetvédelmi Hivatal
BADENWÜRTTEMBERG
Innovatív technológiák és új koncepciók a kármentesítésre
Talaj-légkiszívás a talaj melegedésével kapcsolatban A talaj melegedésével és az eltávolítandó káros anyag ez által megnövekedett gőznyomásával lehetővé válik, hogy a talaj-légkiszívás szükséges időigényét (több év) jelentősen (néhány hónap) lecsökkentsék. Ily módon a viszonylag nehezen illó anyagok, amelyeket talaj-légkiszívással nem lehet elérni, felszámolhatóak.
Geodesorp-eljárás HF-eljárás (magas frekvencia) TUBA (termikusan támogatott talaj-légkiszívás) Valamennyi itt bemutatott eljárást az alapvető működőképesség szempontjából modell-felszámolásokkal bizonyították.
Wolfgang Kohler
Baden-Württemberg tartományi Környezetvédelmi Hivatal
BADENWÜRTTEMBERG
Innovatív technológiák és új koncepciók a kármentesítésre
GeodesorpVerfahren
Wolfgang Kohler
Baden-Württemberg Tartományi Környezetvédelmi Hivatal
BADENWÜRTTEMBERG
Innovatív technológiák és új koncepciók a kármentesítésre
Elektrokinetikus eljárások Az elektrokinetikus eljárások jelenleg mind az Egyesült Államokban, mind Németországban kifejlesztés alatt állnak. Az itt fellépő vegyi/fizikai folyamatok nagyon komplexek és egy megfelelő szakmai hátteret igényelnek az eljárás szakszerű alkalmazása érdekében. Az eljárás széles körben alkalmazható mind szerves, mind szervetlen szennyezés esetében. Mivel az eljárás különösen a problematikus kötött talajok esetén alkalmazható, elképzelhető más esetben való felhasználás is. Laboratóriumi- és helyszíni kísérletekkel az eljárás alapvető működőképességét sikerült igazolni.
Wolfgang Kohler
Baden-Württemberg Tartományi Környezetvédelmi Hivatal
BADENWÜRTTEMBERG
Schlosserei
GOK Permeable Elektrode Gleichspannungsquelle
Kontaminierter Boden
Wasser- und Stofffluß
Anode
Wasseraufbereitung
Elektrokinetikus talajfelszámolás lefolyása
Behandlung Pumpe der Schadstoffe
Kathode Permeable Elektrode
Wolfgang Kohler
Baden-Württemberg Tartományi Környezetvédelmi Hivatal
Elektrokinetikus szállítófolyamatok
BADENWÜRTTEMBERG
Elektrophorese
Elektroosmose
Ionenmigration
- - - - - - - - - - - + - - - - - + - - + + ++++ + ++ +++ + - Strömungsprofil + + + + - + DDL + + + + + + + + ++ + + ++ - - - - - + - - - + - - - Geladenes Bodenpartikel- - + - - - - - - - - - - - - - - -
Z. B.: Na+, Ca2+ 2+ 3+ Pb , Cr
-
--
l+ fio sp g n u m trö S + b P ,C :N .B Z -Konzetraic[ml/³]D
-+odenpartiklB
Kathode
-
o th a K
e d o n A
Folyadék relatív mozgása egy helyileg feltöltött felülethez elektromos mező hozzá adásával
Elektromigráció Ionok és ionos komplexek mozgása a pórusfolyadékban a hozzáadott elektromos mező töltésének függvényében
Elektrophorese + - +Diffuse Schicht + + DDL + + + - + + +++++-+++ + Scherfläche + + + + - - - - - - Sternschicht + - - + --
λd
Anionen
Konzentration c [mol/m³]
Abstand x [nm]
-
c0
Anode
+ L D + lZ C : .B
+ s n d la e -G
o iK A d ]λ [m x d n ta s b A 0 c e n
Z. B.: Cl
Kationen
+
Elektroozmózis
-
+
Töltött felfüggesztett kolloidák és talajrészecskék mozgása az elektromos mezőben
BADENWÜRTTEMBERG
Innovatiív technológiák és új koncepciók a kármentesítésre
Reaktív falak és a Funnel and Gate-Systeme Mialatt az USA-ban és Kanadában már nagyobb számban alkalmazták a reaktív falakat és a Funnel and Gate-System-et, Németországban eddig ezzel a felszámolási eljárással 4 projekt valósult meg. Kettő ezekből Baden-Württembergben kerültek megvalósításra.:
hajdani Fabrik BEKA Tübingen-ben (Funnel and Gate-System reaktív vassal) Karlsruhe-Ost Gázgyár (Funnel and Gate-System aktívszénnel) Tübingen helyszínre kb. 1 ½ év működési tapasztalat áll rendelkezésre. Az előirányzott felszámolási célok általánosságban megvalósultak, de az üzemeltetés alatt olyan jelenségeket figyeltek meg, amelyeket még tisztázni kell.
Wolfgang Kohler
Baden-Württemberg Tartományi Környezetvédelmi Hivatal
BADENWÜRTTEMBERG
Innovatív technológiák és új koncepciók a kármentesítésre
"Reaktív fal„ illetve "Funnel & Gate" Talajvíz szint Vastöltet (Tübingen)
Károsanyag kiterjedés LHKW PAK, Benzol
Ethen, Ethan, Chloride
Aktívszén töltet (Karlsruhe)
Wolfgang Kohler
Baden-Württemberg Tartományi Környezetvédelmi Hivatal
BADENWÜRTTEMBERG
Innovatív technológiák és új koncepciók a kármentesítésre Quelle: I.ME.S. GmbH
Gázgyár Ost Karlsruhe Károsanyag koncentráció a területen: PAK bis 600 µg/l - Acenaphthen (95%) - Fluoren (4.5%) - Phenanthren (0,5%)
Benzol (< 50 µg/l)
Wolfgang Kohler
Baden-Württemberg Tartományi Környezetvédelmi Hivatal
BADENWÜRTTEMBERG
Innovatív technológiák és új koncepciók a kármentesítésre
Quelle: I.ME.S. GmbH
Egyenesvonalú kiterjedés Kiterjedés kb. 250 m Nyolc egyenlőtávolságú kapu Vízszintes átáramlás Maximális talajvízduzzasztás < 5 cm Átáramlási ráta 8,5 - 10 l/s (összes kapu) Átáramlási ráta kapunként 1- 1,5 l/s
Wolfgang Kohler
Baden-Württemberg Tartományi Környezetvédelmi Hivatal
BADENWÜRTTEMBERG
Innovatív technológiák és új koncepciók a kármentesítésre
Előállítás: Acélfal
kb. 250 m hosszú 16 - 18 m mély
„silent-piler“ eljárás (Fa. Giken)
Quelle: Stadtwerke Karlsruhe
Wolfgang Kohler
Baden-Württemberg Tartományi Környezetvédelmi Hivatal
BADENWÜRTTEMBERG
Innovatiív technológiák és új koncepciók a kármentesítésre
Grundwasserabstrom Filterkies Bohrverrohrung (temporär) Paßbohle
Kapu alap terve
2" Meßstelle
Trennblech
Funnel Aktivkohlefüllung
Tonabdichtung
(felülnézet) offene Bereiche
Gate, perforiert
Grundwasserzustrom 2,00 m 2,50 m
Wolfgang Kohler
2" Meßstelle
Quelle: I.ME.S. GmbH
Baden-Württemberg Tartományi Környezetvédelmi Hivatal
BADENWÜRTTEMBERG
Innovatív technológiák és új koncepciók a kármentesítésre
Beépítés
Kapu Felülnézet
Quelle: Stadtwerke Karlsruhe
Wolfgang Kohler
Baden-Württemberg Tartományi Környezetvédelmi Hivatal
BADENWÜRTTEMBERG
Innovatív technológiák és új koncepciók a kármentesítésre
Wolfgang Kohler
Baden-Württemberg Tartományi Környezetvédelmi Hivatal
BADENWÜRTTEMBERG
Innovatív technológiák és új koncepciók a kármentesítésre
"BEKA" Tübingen CKWkáreset kb. 10 éve hiábavaló felszámolási törekvések 1998 Funnel & Gate System
Wolfgang Kohler
Baden-Württemberg Tartományi Környezetvédelmi Hivatal
BADENWÜRTTEMBERG
Innovatív technológiák és új koncepciók a kármentesítésre
Ellenőrző kapu 1
Dichtwand
Dichtwand 500 cm
Filterkies, Bohrdurchmesser: 90 cm Eisen, Bohrdurchmesser: 90 cm 2" Grundwassermeßstellen Wolfgang Kohler
Quelle: I.ME.S. GmbH
Baden-Württemberg Tartományi Környezetvédelmi Hivatal
Innovatív technológiák és új koncepciók a kármnetesítésre
"neue" Blaulach
Grenze
ätze kpl Par
Beka
10,0 µg/lÜP1
"n eu
310,90
ÜP2
310,85 lau lac h 310,80
ÜP3
Funnel
BP1
311 ,0
60,6 µg/l
<1 µg/l
N
14,8 µg/l
Gate 1
B1
e" B
a ek tB hr
310,95
fa Zu
G1-a-R: 34,25 µg/l G1-a-L: 39,3 µg/ G1-b-R: <1 µg/ll G1-b-L: <1 µg/l G1-c-R: 9,9 µg/l G1-c-L: 9,25 µg/l 311,00
Hornbach
BADENWÜRTTEMBERG
Gat e 2
0
3,8 µg/l
BP3
<1 µg/l ÜP4
ÜP6
700 µg/l
350 µg/l 31 1,1 0 P2 650 µg/l
ÜP5
B4 B5 <1 µg/l
311 ,05
B6
<1 µg/l BP5
B7
311,05
UVB
3600 µg/l
G3-a-R: 6,7 µg/l
32,0 µg/l G3-a-L: 1,5 µg/l
Gat e 3
Baumarkt Hornbach
G2-a-R: <1 µg/l G2-a-L: <1 µg/l G2-b-R: <1 µg/l G2-b-L: <1 µg/l G2-c-R: <1 µg/l G2-c-L: <1 µg/l
G3-b-L: <1 µg/l G3-c-R: 3,4 µg/l G3-c-L: 6,4 µg/l
3,8 µg/l 3 31 0 1 0,80 ,85 31 310 0,90 31 1 ,9 5 ,00
P1
Közepes CISkoncentrációk 2001április - 2002 március GW-Gleichen 2001 július
1 kapu Nem működőképes
<1 µg/l
Aquiferrand
B8 Linie gleicher Grundwasserhöhe
CIS-Konzentrationen <1
µg/l
1- 10
µg/l
10- 100 µg/l 0
Wolfgang Kohler
"BEKA" Tübingen
100 m
> 100
µg/l
Vas csökkent áteresztősége Quelle: I.ME.S. GmbH
Baden-Württemberg Tartományi Környezetvédelmi Hivatal
Innovatív technológiák és új koncepciók a kármentesítésre
BADENWÜRTTEMBERG
4,1 µg/lÜP1
ÜP2
31 1 ,00
<1 µg/l
<1 µg/l
ÜP3
Funnel
BP1
B1
310,85 310,80
"B la u la c h
4,8 µg/l
Gate 1
tz e kplä Par
N
a ek rt B
"n e ue
Beka
Hornbach
"neue" Blaulach
f ah Zu
G1-a-R: 1,5 µg/l G1-a-L: 1,3 µg/ G1-b-R: <1 µg/ll G1-b-L: <1 µg/l Grenze G1-c-R: 6,8 µg/l G1-c-L: 7,5 µg/l 311,00 310,90 310,95
Gat e 2
2,3 µg/l
BP3
<1 µg/l ÜP6
ÜP4
2,5 µg/l
31 1,1 0
<1 µg/l
B5 <1 µg/l
31 1 ,0
1200 µg/l
ÜP5
B4
5
B6
P2
<1 µg/l BP5
B7
311,0 5
UVB
82 µg/l
G3-a-R: <1 µg/l
3,8 µg/l G3-a-L: <1 µg/l
Gate 3
Baumarkt Hornbach
G2-a-R: <1 µg/l G2-a-L: <1 µg/l G2-b-R: <1 µg/l G2-b-L: <1 µg/l G2-c-R: <1 µg/l G2-c-L: <1 µg/l
G3-b-L: <1 µg/l G3-c-R: <1 µg/l G3-c-L: <1 µg/l
"BEKA" Tübingen Közepes TCEkoncentrációk 2001 április - 2002 március
3,8 µg/l 3 31 0 10,8 0 ,85 31 310 0,90 31 1 ,95 ,0 0
P1
<1 µg/l
Aquiferrand
B8 Linie gleicher Grundwasserhöhe
TCE-Konzentrationen <1
µg/l
1- 10
µg/l
10- 100 µg/l 0
Wolfgang Kohler
100 m
> 100
µg/l
Quelle: I.ME.S. GmbH
Baden-Württemberg Tartományi Környezetvédelmi Hivatal
GW-Gleichen 2001 július
BADENWÜRTTEMBERG
Innovatív technológiák és új koncepciók a kármentesítésre
Kiel-i Egyetem átfogó, közös projektje “Értékelés és az elővizsgálati, monitoring- és minőségellenőrzési rendszerek továbbfejlesztése a reakciós falaknál“
"BEKA " Tübingen A BMBF Kutatási Közössége „Tisztítófalak a kármentesítéshez"
Tracer(nyomkövető) kísérletek az áramlási állapotok közelebbi vizsgálatához (körüláramlás)
Tisztítófalak- és akadályok a hálózatban www.rubin-online.de/
A kapuk vizsgálata a csökkent áteresztés tisztázására
RUBIN
Wolfgang Kohler
Baden-Württemberg Tartomány Környezetvédelmi Hivatala
BADENWÜRTTEMBERG
Innovatív technológiák és új koncepciók a kármentesítésre
Költség
Miért
Ajánlás
Funnel & Gate 3 - 10 évig egyedi esetekben gazdasági előnyök lehetségesek a Funnel & Gate rendszerek esetében
rendszerek ?
Új projekteket csak akkor indítani, amikor az itt bemutatott problémákat megértették és megoldották
Funnel & Gate
Hidraulikus szigetelés/biz tonság
Idő Wolfgang Kohler
Baden-Württemberg Tartományi Környezetvédelmi Hivatal
BADENWÜRTTEMBERG
Innovatív technológiák és új koncepciók a kármentesítésre
Innovatív eljárások bevezetésének akadályai Az eljárás gazdasági szempontból nem versenyképes Túl magas berendezés-technológiai ráfordítás Túl magas személyi ráfordítás Túl magas követelmények a helyszínvizsgálatra Eljárás nem elég rugalmas Eljárás a kármentesítésnek csak néhány speciális területére alkalmazható Eljárás rossz bemutatása és ábrázolása Túl agresszív marketing Túlzott elvárások az eljárás teljesítményképességével kapcsolatban
Wolfgang Kohler
Baden-Württemberg Tartományi Környezetvédelmi Hivatal
BADENWÜRTTEMBERG
Innovatív technológiák és új koncepciók a kármentesítésre
Természetes hígulás (NA) Tevékenységek Baden-Württembergben Dr.-Ing. Wolfgang Kohler Baden- Württemberg Tartományi Környezetvédelmi Hivatal Karlsruhe
Wolfgang Kohler
Baden-Württemberg Tartományi Környezetvédelmi Hivatal
BADENWÜRTTEMBERG
Innovatív technológiák és új koncepciók a kármentesítésre
„Természetes hígulás„(NA) „Káros anyagok természetes visszatartása" Megfigyelés: A káros anyag kiterjedés sok esetben a talajvízben lassabban mozog, mint várható, illetve helyben marad
Magyarázat: Természetes visszatartó folyamatok, mint pl. elnyelés/abszorpció és mikrobiológiai leépülés lecsökkenti, illetve leköti a káros anyag kiterjedését a talajvízben
Wolfgang Kohler
Baden-Württemberg Tartományi Környezetvédelmi Hivatal
BADENWÜRTTEMBERG
Innovatív technológiák és új koncepciók a kármentesítésre
Jelentősége a kármentesítés felszámolásában: Egyedi esetekben ezek a folyamatok alternatívát jelenthetnek a felszámolási eljárásban amikor meghatározott előfeltételek megvannak:
• Káros anyag kiterjedésének helyhez kötöttsége bizonyított • Felszámolás aránytalansága • Monitoringprogram véghezvitele
Wolfgang Kohler
Baden-Württemberg Tartományi Környezetvédelmi Hivatal
Innovatív technológiák és új koncepciók a kármentesítésre
BADENWÜRTTEMBERG
Jellegzetes káros anyag kiterjedések a talajvíz szennyezéseinek Schadstoffeigenschaften
Schadstoffe CKW
N=106
Phenole
Gut wasserlöslich, geringe Retardation, langsamer Abbau
N=16
Benzol
N=30
Gut wasserlöslich, geringe Retardation, schneller Abbau
N=94
BTEX
5-Ring 2-Ring 3-Ring
? ?
PAK
0
Wasserlöslichkeit, Retardation und Abbau umfassen mehrere Größenordnungen - wenige verläßliche Felddaten
500 1.000 1.500 2.000 2.500
Beobachtete maximale Schadstoff-Fahnenlängen [m] in 75% der ausgewerteten Fälle
Wolfgang Kohler
Baden-Württemberg Tartományi Környezetvédelmi Hivatal
Innovatív technológiák és új koncepciók a kármentesítésre
BADENWÜRTTEMBERG
Industriestandort
Kárforgatókönyv
Wasserwerk
Projekt LfU / Univ. Tüb
“LNAPL”
a
Sorption Advektion Retardation Dispersion Degradation Diffusion
kármentesítési
Lösung aus Phase Desorption
“DNAPL”
területeken
Natürlicher Abbau und Rückhalt
Reakció tér
Wasserversorgung (Rezeptor) Wolfgang Kohler
Abstromfahne im Grundwasser (Pfad)
Baden-Württemberg Tartományi Környezetvédelmi Hivatal
Schadensherd (Quelle)
Innovatív technológiák és új koncepciók a kármentesítésre
BADENWÜRTTEMBERG
Káros anyagok kiterjedése a talajvízben t1 - t3: különböző időpontok) Grundwasserströmung Schadensherd
Fließstrecke
t1 < t2 < t3
a)
b)
c)
d)
Wolfgang Kohler
t1 t2
?
Schadstofftransport im Grundwasser wird gesteuert durch:
t1
t2
t3
t1
t2
t3
t3
Advektion
Advektion
+ Dispersion/Diffusion
Advektion
+ Dispersion/Diffusion + Sorption/Retardation
t3
Advektion
+ Dispersion/Diffusion + Sorption/Retardation + Abbau
Helyhez kötött kiterjedés
Baden-Württemberg Tartományi Környezetvédelmi Hivatal
BADENWÜRTTEMBERG
Innovatív technológiák és új koncepciók a kármentesítésre
Káros anyag kiterjedésének fejlődése az idők folyamán Quelle
Grundwasserströmung
zeitliche Entwicklung einer Abstromfahne
Fließstrecke
1.
Eintritt des Schadensereignisses (t1): Lösung /Ausbreitung der Schadstoffe
t1 t2
2.
t3
3. 4. 5.
PAK
Wolfgang Kohler
Einsetzten des biol. Schadstoffabbaus (t2, wenige Monate): Fahne dehnt sich nur noch langsam aus.
t4 t5
t2 >> Jahre
Erreichen der Stationarität (t3, wenige Jahre) Gleichgewicht zwischen Zulieferung und biol. Abbau
Stationarität über lange Zeit (t4, viele Jahrzehnte) Quelle nimmt ab, Schadstoff-Emission bleibt trotzdem auf hohem Niveau. Nachlassen der Schadstoff-Emission (t5): Die Fahne zieht sich bis zum Schadensherd zurück.
Schwerlösliche Schadstoffe (t2 -t3 >> Jahrzehnte) Sorption und Abbau führen zu einer immobilen Fahne. Keine wesentliche Schadstoffausbreitung
Baden-Württemberg Tartományi Környezetvédelmi Hivatal
BADENWÜRTTEMBERG
Innovative Techniken und neue Konzepte bei der Sanierung von Altlasten
Az NA végrehajtásának fontos tényezői Jogi tényezők
Szakmai tényezők
Szövetségi Talajvédelmi Törvény
Értékelési kritériumok természetes leépülési folyamatokra a talajvíz szinteken
Szövetségi Talajvédelmi rendelet Vízjog
Igazgatástechnológiai gyakorlat Rendszeres kármentesítési munkák BadenWürttembergben
Felszámolási vizsgálatok (SU)
Wolfgang Kohler
Baden-Württemberg Tartományi Környezetvédelmi Hivatal
BADENWÜRTTEMBERG
Innovatív technológiák és új koncepciók a kármentesítésre
SStratégiák a természetes hígulás (NA) igazolására Mennyiség KE 1
KE 2
• Mennyiség meghatározása
Leép. sebesség
Modelálás
• Prognózis a leépülési sebességre
Nitrátcsökkentés
• Igazolás indikátorokkal mint pl. nitrát csökkentés
Wolfgang Kohler
Baden-Württemberg Tartományi Környezetvédelmi Hivatal
BADENWÜRTTEMBERG
Innovatív technológiák és új koncepciók a kármentesítésre
Össz-káros anyag meghatározása több ellenőrző keresztmetszeten
Q, C(t)
Q, C(t) Q, C(t)
che 1 lä f l l o 1 r uß F Kont l f n e Mass
Q, C(t)
Q, C(t)
Q, C(t)
che 2 F2 ä l f l l ro Kont ssenfluß Ma
che 3 ä l f l l ro ß F3 u Kont l f n se Mas
Stromröhren
Wolfgang Kohler
Baden-Württemberg Tartományi Környezetvédelmi Hivatal
Grundwasser fließrichtung
BADENWÜRTTEMBERG
Innovatív technológiák és új koncepciók a kármentesítésre
Altlastenverdachtsfläche Schadstoff-
mittlere Fließrichtung Isochronen
Brunnen 1
Kontrollquerschnitt
Brunnen 2 quelle
Brunnen 3 Schadstoffahne
Durchführung von Immissionspumpversuchen Brunnen 2
Brunnen 1
Brunnen 3
C
C
t
Wolfgang Kohler
1
t
2
t
0
t
1
t
1
t
2
Baden- Württemberg Tartrományi Környezetvédelmi Hivatal
BADENWÜRTTEMBERG
Referencia helyszínek Baden - Württembergben „Hajdani gázgyár és kátrányolaj gyár" Szennyezések: PAK
"Osterhofeni lerakó" Szennyezések: Ammonium
"Untere Neue Wiesen lerakó, Wernau " Szennyezések: Vegyes szennyezés (PAK, LCKW) Wolfgang Kohler
Baden-Württemberg Tartományi Környezetvédelmi Hivatal
BADENWÜRTTEMBERG
Innovatív technológiák és új koncepciók a kármentesítésre
Referencia helyszínek az NA-ra (“Natural Attenuation”) Cél NA Projekten megvalósítása A természetes leépülés mennyiségének megállapítása
Általános kritériumok A helyszín jó megközelíthetősége Telektulajdonosok illetve más tényezők nem korlátozzák Helyszín jól feltárt
Geológiai / hidrológiai előfeltételek Talajvíz-folyási irány és –sebesség legyen ismert Lehetőleg homogén, kavicsos/homokos alap Kis talajvíz szintkülönbség ( kb. 3 - 5 m ) Elfolyási területnek 100 - 200m belül kell lennie
Wolfgang Kohler
Baden-Württemberg Tartományi Környezetvédelmi Hivatal
Innovatív technológiák és új koncepciók a kármentesítésre
BADENWÜRTTEMBERG
Referencia helyszín gázgyár Kehl : PAK Káros anyag leltár/góc
Magas káros anyag potenciál: (PAK, Cyanide, Phenole, BTEX és nehézfémek) Több káros anyag forrás, részben a talajvízben
Vízvezető
Porus-talajvíz-szint (H=20 m) – Rheintal: OKL Folyási irány változól (talajvíz ⇒ instat. Modell)
Direkt kifolyás
Vizsgálati érték túlhaladása PAK (mittel: 2µg/L): v.a. ACE, PHE, FLU ⇒ felszámolás ?
További kifolyás
Pontszerű mérések: Koncentráció csökkenés
Helyszínen átterjedő információk
NA folyamatok: leépülés (2-3gyűrű PAK), visszatartást (≥4Ring PAK)
Módszer (1)
Koncentráció meghatározása 2 kontrol szinten inkl. Redoxfeltételek (NA-Raten)
Módszer (2)
Folyó- és szállítómodellálás (jövőbeni kiterjedés viselkedésének prognózisa)
Problémák
Különböző talajvíz folyási irányok
Wolfgang Kohler
Baden-Württemberg Tartományi Környezetvédelmi Hivatal
BADENWÜRTTEMBERG
Innovatív technológiák és új koncepciók a kármentesítésre
KE-I KE-II
P2
Áttekintés/ immissziószivattyúkísérletek terve (Kehl-i gázgyár)
P6 P3 P1
SB7
Távolság 140 m
Wolfgang Kohler
Baden-Württemberg Tartományi Környezetvédelmi Hivatal
P4
P5
BADENWÜRTTEMBERG
Innovatív technológiák és új koncepciók a kármentesítésre KE 1: Fracht < 4,3 g/Tag (1,5 µg/L)
PAK: < o,08 g/Tag
P6
KE 2: Fracht < 0,24 g/Tag (0,1 µg/L )
PAK: n.d.
Az immissziósszivattyúkisérletek kiértékelése (Gázgyár Kehl)
PAK: < o,09 g/Tag PAK:: 1,0 g/Tag v.a. ACE
PAK:: 3,2 g/Tag v.a PHE, ACE...
PAK:: o,10 g/Tag v.a. PHE
PAK: < o,05 g/Tag Summe PAK: Acenaphthylen, Acenaphthen, Fluoren, Phenanthren, Anthraceen, Fluoranthen, Pyren.
Wolfgang Kohler
Baden-Württemberg Tartományi Környezetvédelmi Hivatal
BADENWÜRTTEMBERG
Innovatív technológiák és új koncepciók a kármentesítésre
Gázgyár Kehl Feltárási eredmények
Modellálás
Integrált szivattyú-kisérletek
Folyó- és szállítómodellek
Természetes leépülési folyamatok igazolása és mennyiségi felmérése a szorbeálási effektus figyelembevételével (késleltetés) Feltárási eredmények és modellálás erőse eltérő káros anyag kiterjedést mutatnak ( legalább Faktor 10 ) Végkövetkeztetés: Káros anyag nyelő megtalálható Egyedül ismert folyamat erre: Mikrobiológiai leépülés
Wolfgang Kohler
Baden-Württemberg Tartományi Környezetvédelmi Hivatal
BADENWÜRTTEMBERG
Innovatív technológiák és új koncepciók a kármentesítésre
A szállítási modellezés magyarázata és eredményei
Várt kiterjedés PAK szorbeálási effektusok figyelembevételével:lényegesen több mint 1 km
Tulajdonképpeni kiterjedési hossz PAK: kb. 140 m
Szennyez ett terület
Wolfgang Kohler
Baden-Württemberg Tartományi Környezetvédelmi Hivatal
BADENWÜRTTEMBERG
Innovatív technológiák és új koncepciók a kármentesítésre
1
Számszerinti Conc. [µg/L]
modellálás(PHE) – késleltetés egyensúlytalansá gban (Kehl P1)
0.8
0.6 r > 4 mm 85% Quartz, 15% Carbonate Kd(eq)=21 R(a)1.2 R(eq)=367
0.4
0.2
r > 0.25 mm 85% Quartz, 15% Carbonate Kd(eq)=20 R(a)=2.0 R(eq)=358
r: 0 - 64 mm 85% Quartz, 15% Carbonate Kd(eq)=20 R(a)=27 R(eq)=357 85% Carbonate, 15% Quartz Kd(eq)=93 R(a)=28 R(eq)=1668
0 0
Wolfgang Kohler
500
Time [days]
1000
Baden-Württemberg Tartományi Környezetvédelmi Hivatal
1500
BADENWÜRTTEMBERG
Innovatív technológiák és új koncepciók a kármentesítésre
Igazgatástechnikai koncepció NA-Projektek végrehajtásához a kármentesítés értékelésének keretében Felszámolási vizsgálat SU
NA-Viozsgálatok
Felszámolási szükségesség Felszámolási eljárások
Kiterjedés helyhez kötöttsége Monitoring
BN 4 Értékelés
Szakmai vizsgálat
NA-vizsgálatok pozitív értékelése
Felszámolási eljárás megfelelőségének vizsgálata Jogi vizsgálat
Wolfgang Kohler
Baden-Württemberg Tartományi Hivatal
BADENWÜRTTEMBERG
Innovatív technológiák és új koncepciók a kármentesítésre
NA Monitoringprogram Gázgyár Kehl Beruházási költségek
nincs
Üzemeltetési költségek
10 évet meghaladó mérleg
Talajvíz folyási irányának megfigyelése
választható kb. 0,08 Mio. EUR
próbanap minta Integrál minta (Immisszió-szivattyú-kisérletek 2, 5, 10 év múlva)
kb. 0,35 Mio. EUR
Tervezési teljesítmények
kb. 0,06 Mio. EUR
NA monitoringprogramm összege 10 évre kb.
0,49 Mio. EUR
30 év hasonló program esetén
kb. 1,5 Mio EUR
Wolfgang Kohler
Baden-Württemberg Tartományi Környezetvédelmi Hivatal
BADENWÜRTTEMBERG
Innovatív technológiák és új koncepciók a kármentesítésre
Felszámolási vizsgálat Eljárási előválogatással 4 szennyezés eltávolító és biztonsági eljárás került kiválasztásra
Szennyezéselhárítási variánsok Ex-Situ-kiásás kb. 23 Mio. EUR Biztonsági variáns részleges lezárás hidraulikus szigeteléssel kb. 11 Mio. EUR Biztonsági variáns Funnel & Gate kb. 20 Mio. EUR
Hidraulikus Biztonság (szigetelés) kb. 7 Mio. EUR
Wolfgang Kohler
Baden-Württemberg Tartományi Környezetvédelmi Hivatal
Innovatív technológiák és új koncepciók a kármentesítésre
BADENWÜRTTEMBERG
Monetáris összehasonlítás NA – Hidraulikus szigetelés
•
Hidraulikus szigetelés
kb. 7 Mio. EUR
( 30 év )
felszámolási időtartam: nem megbecsülhető Költség: állandó
• NA-Koncepció
kb. 0,5 – 1,5 Mio. EUR ( 30 év ) Költségek valószínű csökkennek
Wolfgang Kohler
Baden-Württemberg Tartományi Környezetvédelmi Hivatal
BADENWÜRTTEMBERG
Innovatív technológiák és új koncepciók a kármentesítésre
Monitoring ideje alatt feltűnő jelenségek, amelyek a helyszíni állapot jelentős változásaira utalnak, mint pl. különösen utalások a káros anyagok további kiterjedésére a talajvízszinteken, a károkat hasonlóan az itt lévő vizsgálatokhoz ellenőrizni és újra értékelni kell. Amennyiben a természetes leépülési folyamatokat mint nem elégségest értékelik, a fent nevezett aktív felszámolási koncepciót kell alkalmazni. A végrehajthatóság biztosítására megfelelő szabad területeket kell tervbe venni.
Wolfgang Kohler
Baden-Württemberg Tartományi Környezetvédelmi Hivatal
BADENWÜRTTEMBERG
Innovatív technológiák és új koncepciók a kármentesítésre
BMBF-támogatási súlypont: Ellenőrzött természetes káros anyag visszatartás és leépítés szennyezett talaj és talajvíz felszámolásánál
http://www.natural-attenuation.de Wolfgang Kohler
Baden-Württemberg Tartományi Környezetvédelmi Hivatal