KÖRNYEZETI KOCKÁZATMENEDZSMENT

KÖRNYEZETI KOCKÁZATMENEDZSMENT Innovációk a környezetmenedzsmentben CDT esettanulmány 2016 Molnár Mónika Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék

MONITORING ÉS KOCKÁZATFELMÉRÉS FIZIKAI-KÉMIAI ANALÍZIS

BIOLÓGIAI / ÖKOLÓGIAI ÁLLAPOT FELMÉRÉSE KÖRNYEZETTOXIKOLÓGIA

HAGYOMÁNYOS ÉS GIS-ALAPÚ TERJEDÉSI MODELLEK Page  2

MONITORING ÉS FELMÉRÉS Környezeti realitás %

Valódi ökoszisztéma

Szabadföldi vizsgálatok vizsgálat

Mezokozmosz

Mikro kozmosz

Biológiai modell

Kémiai modell

Az ökoszisztéma valós értéke: 100%

Mat. modell

100%

200%

Csökkenő reprodukálhatóság Növekvő realitás Csökkenő konzervatizmus engedhető meg Page  3

Extrapoláció a valódi környezetre

TalajTesztelőTriád Fizikai-kémiai módszerek

Talaj ökoszisztéma jellemzői

3T Környezettoxikológiai tesztelés 100

Együttes értékelés

inhibition (%)

80 60 40 20 without RAMEB 1 % RAMEB

0 1000

10000

transformer oil concentration in soil (mg/kg)

Page  4

A KOCKÁZATCSÖKKENTÉS ESZKÖZTÁRA Levegőtisztítás Vízkezelés

Talajremediáció Hulladékkezelés, hasznosítás

Zajvédelem

Page  5

Innovációk a talajremediációban •Természetes alapú technológiák (NA, MNA, ENA) •In situ technológiák •Ökomérnöki technológiák: állapotok hosszútávú fenntartására

•Fitoremediáció: főként fitostabilizáció, kémiaival kombinálva is •Felszín alatti átfolyásos reaktorok kombinálása biotechnológiákkal •Kémiai reagensek kombinálása biotechnológiákkal •Speciális adalékok és kezelések: a szennyezőanyag mozgékonyságának vagy stabilitásának növelésére, vagy csökkentésére, a biológiai aktivitás növelésére vagy csökkentésére… Page  6

A KUTATÁSTÓL A PIACIG 1 Új technológia / eljárás/ módszer

Laboratóriumi és félüzemi kísérletek

Információ továbbadása 9

Piacra kerülés Page  7

2 Rendeleteknek, előírásoknak való megfelelés

3 Felhasználók igényei

Kibocsátás vagy szennyezett terület kockázatának jellemzése

Döntéshozatal: Jelentés a sikeres technológia választás megoldásról, verifikálás Finanszírozás Demonstráció 56 7 8

4

5

A CIKLODEXTRINEK KÖRNYEZETVÉDELMI ALKALMAZÁSAI A légszennyezés csökkentése  oldószergőzök megkötése  jódgőz megkötése  cigaretta füstszűrés Víztisztítás  PAH, PCB, fenolok, tenzidek …megkötése mikro-szennyezőanyagok eltávolítása  az eleven iszap védelme, iszap szárítása Talajtisztítás  talajmosás  a biológiai tisztítás hatékonyságának növelése Emisszió csökkentése Page  8

A CIKLODEXTRIN HATÁSMECHANIZMUSA A BIOLÓGIAI TALAJTISZTÍTÁSBAN

A szennyezőanyag a talajszemcséken adszorbeálódott A mikroorganizmusok a talaj vizes fázisában élnek Oldékonyság és biológiai hozzáférhetőség javítása ciklodextrinekkel Page  9

Ciklodextrinnel intenzifikált bioremediáció NÉPLIGET LABORATÓRIUMTÓL A SZABADFÖLDI ALKALMAZÁSIG

Bioremediáció intenzifikálása - technológiafejlesztés 

A bioremediáció gyakori korlátozó tényezője a szennyezőanyag korlátozott biológiai hozzáférhetősége.



A hozzáférhetőség növelésének egyik módja: ciklodextrinek alkalmazása. ciklodextrinek

egyedülálló szerkezet

zárványkomplex-képzés

+

Gazdamolekula

Vendégmolekula

Zárványkomplex

A zárványkomplex-képzés sematikus szemléltetése: a ciklodextrin hidrofób üregében elhelyezkedő vízmolekulákat kiszorítja a hidrofób vendégmolekula

Ciklodextrinek felhasználása talajkezelésben: • talajmosási technikákban • extrakciós eljárásokban

A bioremediácó intenzifikálására mindössze néhány alkalmazás.

Page  11

TECHNOLÓGIA FEJLESZTÉS - CÉLKITŰZÉSEK CÉL : Innovatív, környezetbarát, biológiai bontáson alapuló technológia megalapozása és kifejlesztése, szénhidrogénnel szennyezett talaj kezelésére, random metilezett ß-ciklodextrin (RAMEB) adalék alkalmazásával: CikloDextrinnel intenzifikált Talajremediáció (CDT)

Munkamódszer: • Fokozatos méretnövelés • Integrált metodika a remediáció követésére, az optimális technológiai paraméterek kimérésére. • Eredmények alapján szabadföldi demonstráció tervezése és kivitelezése. • A remediáció verifikálása többelemes értékelési módszerrel. Page  12

CIKLODEXTRINNEL INTENZIFIKÁLT IN SITU BIOREMEDIÁCIÓ (CDT)

Technológia demonstráció 30 m3 , 50 t szennyezett talaj

Technológia tervezés és fejlesztés 40 kg 250 g – 500 g Szabadföldi alkalmazás 50 g – 250 g

Nagylabor méretű technológiai Technológiai kísérletek kísérletek mikrokozmoszban 42 hét 4–10 hét Biodegradációs kísérletek Mikrokozmosz tesztek 1–3 hét Page  13

In situ ciklodextrines biotechnológia – CDT (47 hét)

RAMEB és a technológiai paraméterek hatása a szénhidrogének biodegradációjára talajmikrokozmoszban RAMEB hatása a transzformátorolaj biodegradációjára vályog talajban

3 hét

100

5 hét

60 40 20 0 0

0,1

0,5

0

0,1

0,5

0

0,1

0,5

Szilárd 10 000 mg/kg Szilárd 30 000 mg/kg Iszap 10 000 mg/kg

EPH-tartalom (FT-IR) csökkenése RAMEB hatására transzformátorolajjal szennyezett talajban (H10CS) Page  14

EPH-tartalom (FT-IR) csökkenése RAMEB hatására transzformátorolajjal szennyezett talajban (nincs beoltás)

80

0

0,1

RAMEB konc. [%]

0,5

Iszap 30 000 mg/kg

Transzformátorolaj-eltávolítás [%]

Transzformátorolaj-eltávolítás [%]

120

120 100

3 hét

80

6 hét

60 40 20 0 0

0,1

0,5

0

0,1

0,5

0

0,1

0,5

0

0,1

0,5

Szilárd 10 000 mg/kg Szilárd 30 000 mg/kg Iszap 10 000 mg/kg Iszap 30 000 mg/kg

RAMEB konc. [%]

RAMEB hatása a transzformátorolaj biodegradációjára különböző textúrájú talajokban A transzformátorolaj-eltávolítás (FT-IR) a RAMEB koncentráció függvényében

• Minden esetben nőtt a szennyezőanyag biodegradációjának mértéke a RAMEB hatására függetlenül a talajtól. • Az eredmények statisztikai értékelése (ANOVA) Page  15

Remediációs technológia megalapozása pilot méretben Biológiai vizsgálatok a szennyezett talaj aktivitásának jellemzésére 0,8 0,7

Kontroll Transzformátorolaj RAM EB 0% Transzformátorolaj RAM EB 0,5% Transzformátorolaj RAM EB 1,0 %

A CO2 termelés változása a RAMEB-bel kezelt szennyezett talajokban

CO2 [tf%]

0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 1 hét

1 hónap

4 hónap

8 hónap 10 hónap idő [nap]

A transzformátorolaj-bontó sejtszám változása a szennyezett talajokban

Olajbontó s ejtszám 6 * 10 [sejt/g talaj]

1000 800 600 400 200 0

Page  16

1 hét

1 hónap

4 hónap

8 hónap

10 hónap

Transzf. olaj RAMEB 0%

150

240

15

98

750

Transzf. olaj RAMEB 0,5%

430

93

75

240

930

Transzf. olaj RAMEB 1,0 %

430

24

75

430

930

Remediációs technológia megalapozása pilot méretben Ökotoxikológiai vizsgálatok a szennyezett talaj káros hatásának jellemzésére  Cu20 [mg Cu/kg talaj]

1800 1600 1400 1200 1000

A toxicitás változása Aliivibrio fischeri biolumineszcencia-gátlási teszttel a kísérletben

800 600 400 200 0 In dítás

1 hón ap m úl va

4 hón ap m úl va

8 hón ap m úl va

10 h ón ap mú l va

500

1140

790

340

220

RAMEB 0,5%

417

1600

505

100

76

RAMEB 1,0%

1667

1333

593

100

79

RAMEB 0%

6,00 5,00 ED 50 [g tal aj]

A toxicitás változása a kísérlet során Sinapis alba gyökérnövekedés-gátlási teszttel

4,00 3,00 2,00 1,00 0,00

Page  17

1 hét múl va

1 hónap múl va

4 hónap múlva

8 hónap múlva

10 hónap múl va

Transzf. ol aj RAMEB 0%

1,75

1,40

1,61

2,36

2,68

Transzf. ol aj RAMEB 0,5%

1,54

1,05

1,92

2,58

3,72

Transzf. ol aj RAMEB 1,0%

1,43

1,15

1,88

3,43

5,05

SZABADFÖLDI ALKALMAZÁS

Page  18

A SZENNYEZETT TERÜLET - VESZÉLYFORRÁSOK Az in situ bioremediáció (CDT) demonstrációja: Népligeti transzformátor állomás. A szennyezőanyag: TO40A transzformátorolaj a talajban és a talajvízben Levegő- és vízbevezető kút

Rendszerellenőrző állomás

Transzformátor

Kombinált kút

Page  19

Levegőelszívó kút

A transzformátorállomás területének előzetes állapotfelmérése (kockázatfelmérés) Talajfúrások: a szennyezés mértékének, összetételének és kiterjedésének meghatározása TalajTesztelő Triád Transzformátorolajjal szennyezett terület (transzformátorállomás) előzetes állapotfelmérésére

Page  20

Kémiai analitikai módszerek A szennyezőanyag jellemzésére talajban A talaj szénhidrogén tartalmának mérése

Kémiai analitikai módszerek A szennyezőanyag jellemzésére talajvízben A talajvíz szénhidrogén tartalmának mérése

Talaj ultrahangos extrakció hexán-aceton (2:1) eleggyel extraktum gravimetriával Talaj összes extrahálható szénhidrogén (EPH) GC alkalmazásával

Talajvíz extrakció n-pentánnal extraktum gravimetriával Talajvíz összes extrahálható szénhidrogén (EPH) GC alkalmazásával

KOCKÁZATFELMÉRÉS Forrás (Kibocsátás)

Hatás

Eloszlás modellezése

Extrapoláció

PEC

PNEC

RQ = PEC / PNEC

Page  21

Az előzetes kockázatfelmérés főbb eredményei A szennyezőanyag: transzformátorolaj TO40 Koncentrációja a talajban: 20000–30000 mg/kg; talajvízben: ~1 mg/l

A kockázati tényező (RQ), a mért koncentráció értékek és a határértékek figyelembe vételével (pesszimista becsléssel): A szennyezőanyag (transzformátorolaj) kockázati tényezője talajvízben PECtalajvíz RQtalajvíz= =2 NAGY KOCKÁZAT PNECtalajvíz

A szennyezőanyag (transzformátorolaj) kockázati tényezője talajban RQtalaj =

PECtalaj PNEC talaj

= 83

IGEN NAGY KOCKÁZAT

A szennyezett terület részletes kockázatfelmérése (A megoszlások, a biológiai hozzáférhetőség, a biodegradáció és a helyszínspecifikus toxicitás figyelembevétele) Page  22

Integrált módszeregyüttes a kísérletek követésére és értékeléséreA CDT követésére alkalmazott módszeregyüttes TalajTesztelő Triád - Népliget transzformátor olajjal szennyezett talaj in situ komplex bioremediációjának tervezésére és követésére Kémiai analitikai módszerek A szennyezettség jellemzésére a talajban és a talajvízben

Biológiai vizsgálatok A talajökoszisztéma, talajaktivitás jellemzésére

Környezettoxikológiai tesztek A talaj toxikus hatásának jellemzésére

Talaj ultrahangos extrakciója hexán-aceton (2:1) eleggyel Extraktum gravimetriával

Talajvíz extrakciója n-pentánnal extraktum gravimetriával

Talaj aerob heterotróf telepképző sejt számának meghatározása

Talajból összes extrahálható szénhidrogén (EPH) GC alkalmazásával

Talajvízből összes extrahálható szénhidrogén (EPH) GC alkalmazásával

Talaj szénhidrogén biodegradáló sejtkoncentrációjának mérése

Talajtulajdonságok vizsgálata pH, redox, EC, CaCO3, C, N-, P- és humusz-tartalom Talajban sza. megoszlás és hozzáférhetőség jellemzése Page Kow  23 és biológiailag hozzáférhető frakció mérése

Talajlégzés mérése (CO2 termelés, O2 fogyasztás) Talajgáz analízis

Biolumineszcencia-gátlás vizsgálata Vibrio fischeri bakteriális tesztorganizmussal Gyökér- ill. szárnövekedésgátlási teszt Sinapis alba növényi tesztorganizmussal

Letalitás vizsgálata Folsomia candida állati tesztorganizmussal

A SZENNYEZETT TERÜLET FELMÉRÉSE  Földtani felépítés, hidrogeológia:

- Közvetlenül a felszín alatt 0,7-0,8 m vastagságú barna humuszos homok feltöltés. Alatta szürkésbarna durva homok 1,5-3 m vastagságban, mely a talajvíztartó felső részét alkotja.

Ezután szürke kavicsos homok, homokos kavics következik 0,9-2,1 m vastagságban. Átlevegőztethető (bioventilláció) - A telephelyen létesített megfigyelő kutakban 2,4-2,7 m mélységben állt be a talajvíz nyugalmi szintje. Page  24

A SZENNYEZETT TERÜLET FELMÉRÉSE  Szennyezőanyag

– Szennyezőanyag TO40A transzformátorolaj: • koncentrációja a talajban 20000–30000 mg/kg, a talajvízben átlagosan 0,99 mg/l. • illékony frakció nincs.  Biológiai aktivitás – Redoxviszonyok: jellemzőek egy régi szennyeződésű talajra. A talajgáz oxigéntartalma 20 %-nál kisebb és a nitrátot már elhasználta a mikroflóra, tehát oxigén és tápanyag szükséges a mikroflóra megfelelő működéséhez. – A biológiai vizsgálatok eredményei jól működő, aktív mikroflórára utaltak.

 Toxicitás – A toxicitási tesztek eredményei (bakteriális, növényi, állati) nagymértékű toxicitást mutattak. Page  25

SZABADFÖLDI DEMONSTRÁCIÓ – TECHNOLÓGIA A szennyezett környezeti elemek kezelésére technológia-együttes:  A telítetlen zóna in situ kezelése bioventillációval  A talajvíz ex situ fizikai-kémiai kezelése

 A telítetlen zóna nedvesítése és enyhe in situ mosása a felszínen kezelt vízzel A remediáció intenzitásának növelése:

 Levegőztetés Tápanyagpótlás: N, P adagolása Adalékanyag: RAMEB (biológiai hozzáférhetőség-javító hatás a három fázisú talajban, és szolubilizáló képesség a talaj-talajvíz kölcsönhatás befolyásolására) Page  26

SZABADFÖLDI DEMONSTRÁCIÓ – TECHNOLÓGIA  A hozzáadott tápanyagok: 3 x 40 kg kerti műtrágya 15 % P2O5, 15 % N és 15 % K2O.

 A mikrobiológiai lebontás gyorsítására hozzáférhetőséget javító adalékként 3 x 10 kg RAMEB-et adagoltunk a 10., 13. és 21. héten a tápanyagokkal azonos időben.  Technikai minőségű 50 %-os RAMEB oldatot (CAVASOL W7 M TL, Wacker Chemie) használtunk.  Az adalékokat 2 m3 vízben feloldva juttattuk be a passzív kutakon és a kavicságyon keresztül.

 A nedvesség pótlása (a kezelt víz lassú visszaszivárogtatása) is itt történt. Page  27

SZABADFÖLDI DEMONSTRÁCIÓ – TECHNOLÓGIA

A kísérlet kezdetétől eltelt Technológiai esemény napok száma 1 levegő, víz indul 71 1. RAMEB + tápanyag adagolás, a vízkitermelés leállítása 74 A vízkitermelés és visszaszivárogtatás megindítása 90 2. RAMEB + tápanyag adagolás, a vízkitermelés leállítása 91 A vízkitermelés és visszaszivárogtatás megindítása 145 3. RAMEB + tápanyag adagolás, a vízkitermelés leállítása 148 a vízkitermelés és visszaszivárogtatás megindítása 162 Trafó eltávolítása 173 Téliesítés 257–330 Levegőztetés és víz-visszaszivárogtatás

Page  28

CDT- komplex bioremediáció ciklodextrin alkalmazásával Levegő Tápanyagok és RAMEB

Szivattyú Kezelt víz Víz

Levegő bevezetés

Passzív kutak Page  29

Aktív kutak

Fázis szétválasztás

Homok szűrő

Aktív szén

CDT - NÉPLIGET 2

3

4 1

2

3

3m

A passzív kutak és a köztük lévő kavicságy. A fekete perforált csövön juttatjuk be a tápanyagot és RAMEB-et tartalmazó oldatot, itt csepegtetjük vissza a tisztított talajvizet.

A kombinált (talajvíznyerő és levegőszívó) kút Page  30

A transzformátor (1) két oldalán kialakított bioventillációs szívó- (2) és bevezető (3) kútrendszer elrendezése (4 – szivattyú)

Integrált módszeregyüttes a kísérletek követésére és értékeléséreA CDT követésére alkalmazott módszeregyüttes TalajTesztelő Triád - Népliget transzformátor olajjal szennyezett talaj in situ komplex bioremediációjának tervezésére és követésére Kémiai analitikai módszerek A szennyezettség jellemzésére a talajban és a talajvízben

Biológiai vizsgálatok A talajökoszisztéma, talajaktivitás jellemzésére

Környezettoxikológiai tesztek A talaj toxikus hatásának jellemzésére

Talaj ultrahangos extrakciója hexán-aceton (2:1) eleggyel Extraktum gravimetriával

Talajvíz extrakciója n-pentánnal extraktum gravimetriával

Talaj aerob heterotróf telepképző sejt számának meghatározása

Talajból összes extrahálható szénhidrogén (EPH) GC alkalmazásával

Talajvízből összes extrahálható szénhidrogén (EPH) GC alkalmazásával

Talaj szénhidrogén biodegradáló sejtkoncentrációjának mérése

Talajtulajdonságok vizsgálata pH, redox, EC, CaCO3, C, N-, P- és humusz-tartalom Talajban sza. megoszlás és hozzáférhetőség jellemzése Page Kow  31 és biológiailag hozzáférhető frakció mérése

Talajlégzés mérése (CO2 termelés, O2 fogyasztás) Talajgáz analízis

Biolumineszcencia-gátlás vizsgálata Vibrio fischeri bakteriális tesztorganizmussal Gyökér- ill. szárnövekedésgátlási teszt Sinapis alba növényi tesztorganizmussal

Letalitás vizsgálata Folsomia candida állati tesztorganizmussal

In situ komplex ciklodextrines biotechnológia (CDT) transzformátorállomás szennyezett talajának kezelésére Mozgékony talajfázisok analízisének eredményei CO2 [% ]

O2 [% ]

5

21,5

4,5

21

4

20,5 20

3

19,5

2. adagolás

2,5 2

1. adagolás

19 3. adagolás

1,5

18

1

17,5

0,5

17

0

16,5 58

73

82

93

114

145

155 Idő [nap]

A talajvíz EPH-tartalma téliesítés előtt

1. adagolás

EPH [mg/l]

0

Page  32

18,5

A széndioxid- és oxigéntartalom a talajból kiszívott levegőben a téliesítés előtt

O2 [%]

CO2 [%]

3,5

1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0

3. adagolás 2. adagolás

0

50

Idő [nap]

100

150

In situ komplex ciklodextrines biotechnológia (CDT) transzformátorállomás szennyezett talajának kezelésére A talajminták transzformátorolaj-tartalma a kezelés indításakor, a 24. és a 47. héten Talajmintavétel helye a felszíntől 10–30 cm 80–90 cm

Transzformátorolaj-tartalom [mg/kg] Indítás (kísérlet kezdete) 24. hét 47. hét (kísérlet vége) 25 000 1 600 210 25 000 800 260

A szennyezett talaj toxicitása és jellemzése a kísérlet kezdetén és végén Tesztorganizmusok és végpontok

Vibrio fischeri biolumineszcencia-gátlás ED50 [mg] Cu20 [mg Cu/kg talaj] Jellemzés Sinapis alba gyökérnövekedés-gátlás

Page  33

Mintavétel helye a felszíntől 10–30 cm 80–90 cm Vizsgálat a kísérlet előtt és után Előtte Utána Előtte Utána 22 320 toxikus

50 <80 nem toxikus

8 450 nagyon toxikus

65 <80 nem toxikus

ED50 [g] Jellemzés Folsomia candida mortalitás

4 toxikus

>5 nem toxikus

2 toxikus

>5 nem toxikus

LD50 [g] Jellemzés

12 toxikus

>20 nem toxikus

5 toxikus

>20 nem toxikus

In situ komplex ciklodextrines biotechnológia (CDT) transzformátorállomás szennyezett talajának kezelésére Főbb eredmények összefoglalása  A kombinált technológia: levegőztetés, tápanyagok és RAMEB együttes adagolása, a felszíni vízkezelés és a kezelt vízzel történő időszakos talajmosás következtében gyorsan csökkent a talajvízben mérhető olajtartalom.

 A talajgáz analízis: az aktiválódott mikroflóra tevékenységének köszönhető.  A mozgékony talajfázisok, a talajgáz és talajvíz analízise megfelelő információt szolgáltat alkalmazható technológia-monitoringra.

 Az integrált módszergyüttessel kapott eredmények bizonyították, hogy, megfelelő technológiát alkalmaztunk, megfelelően működtetve.  A CDT-vel egy év alatt sikerült a kiválasztott szennyezett területen az erősen szennyezett talajok szennyezőanyag-tartalmát határérték alá csökkenteni.  A kezelés végén a három trófikus szint tesztorganizmusainak alkalmazásával végzett toxicitási vizsgálatok is igazolták a CDT hatékonyságát: a vizsgált talajok egyike sem mutatott már toxikus hatást. Page  34

Technológia verifikálás TECHNOLÓGIA VERIFIKÁCIÓ

Technológiahatékonyság

Anyagmérleg Multikritériumos értékelés

Page  35

Környezethatékonyság

Maradék kockázat Technológia-alkalmazás kockázata Regionális és globális kockázatok

Gazdaságitársadalmi hatékonyság

Időigény Költség-hatékonyság v. költség-haszon felmérés

SWOT analízis

Összefoglaló jellemzés Erősségek, gyengeségek lehetőségek, veszélyek

Verifikáció - A CDT anyagmérlege A talajgáz és talajvíz-monitoring eredményei alapján közelítő számításokkal meghatároztuk a vízben és a talajban lévő összes szénhidrogénből, a fogyott szennyezőanyag mennyiségét. mikroorganizmusok, víztisztítás

S

T

S: szubsztrát (szennyezőanyag) A szubsztrát oldal (S) meghatározása  Kezelt talaj: 50 t  Szénhidrogén koncentráció: 25 000 mg/kg  Szénhidrogén mennyiség: 1 250 kg / 50 t talaj  Kezelt talajvíztérfogat:  Olajtartalom a vízben:  Vízben oldott CH:

1 000 m3 1 mg/dm3 1 000 g /1000 m3 talajvíz

T: termék (sejttömeg, CO2, eltáv. CH) A termék oldal (T) meghatározása eltávolított szennyezőanyag mennyiség C7H12 + 5 O2 + NH3 = C5H7N + 2CO2 + 4 H2O Mólsúlyok

96

160

14

113 (sejttömeg)

Talajból biodegradációval fogyott: 1 149 kg Talajvízkezeléssel fogyott: 2 kg

 Eltávolítandó összes szénhidrogén: 1 251 kg Összes fogyott szénhidrogén: 1 151 kg  Remediáció befejezése után vett magmintákból: talajban visszamérhető maradék: 12 kg

Page  36

Verifikáció – A szennyezett talaj és talajvíz kezdeti és végső kockázata  A talajvíz lokális kockázata a transzformátor állomásnál: RQ kezdeti = 1,0 mg/dm3 / 0,5 mg/dm3 = 2 RQ végső = 0,3 mg/dm3 / 0,5 mg/dm3 = 0,6

 A talajvíz lokális kockázata a transzformátor állomás területén kívül, Népliget: konzervatív becslés; hígulást, szorpciót és biodegradációt nem figyelembe véve: RQ kezdeti = 1,0 mg/dm3 / 0,2 mg/dm3 = 5 RQ végső = 0,3 mg/dm3 / 0,2 mg/dm3 = 1,5  A talajvíz lokális kockázata a transzformátor állomás területén kívül, Népliget: hígulás, szorpció és biodegradáció figyelembe vételével: RQ kezdeti = 1,0 mg/dm3 / 0,2 mg/dm3 = 5 RQ végső = 0,1 mg/dm3 / 0,2 mg/dm3 = 0,5

 A talaj lokális kockázata a transzformátor állomásnál: RQ kezdeti = 25 000 mg/kg / 300 mg/kg = 83 RQ végső = 250 mg/kg / 300 mg/kg = 0,8 Page  37

A CDT környezeti kockázata 1. A szennyezett terület maradék kockázata (célkockázat 2. A technológia-alkalmazás kockázatai 2.1. Lokális kockázatok: a technológia kibocsátásai és más potenciális káros hatásai: pl. zaj, szállítás, szennyezőanyag-transzport talajvízzel, levegővel, talajban, toxikus intermedier, talajélet veszélyeztetés, stb.

- Az in situ kezelt talajtérfogat- nincs izolálva (nyitott reaktor): korlátozni kell az esetleg mobilizálódó szennyezőanyag terjedését .

- Illó szennyezőanyag esetén, a kiszívott gáz összegyűjtése és kezelése (nincs) - Vízoldható szennyezőanyag esetén a vízzel való terjedés korlátozása –

a talajnedvesítés a vízmegkötő-képesség határáig

– talajvízszint süllyesztés (CDT). - Az adalékanyagok (tápanyagok, RAMEB) kockázatának megismerése és csökkentése

- Az eredetileg nem vízoldható szennyezőanyag mobilizálódás: a talajvíz kiszivattyúzása és felszínen kezelése. 2.2. Globális kockázatok: a technológia energiafelhasználása, időigénye Page  38

Verifikáció - A technológia gazdasági értékelése  Költség-haszon felmérés: kvantitatív döntéstámogató rendszer, amely pénzértékben fejezi ki a döntési változatok költségeit és hasznait. A technológián kívül a jövőbeni területhasználat, a terület értéke és haszna is befolyásolják.  Költség-hatékonyság felmérés: technológia-alternatívák használható, konkrét jövőbeni területhasználatot feltételezve

értékelésére

– Azonos célértékhez és jövőbeni használathoz tartozó alternatívák összehasonlítására – Fajlagos költségek alapján választunk a technológiai alternatívák között – A fajlagos mutatók vonatkozhatnak a szennyezett terület nagyságára, a szennyezett talajtérfogatra vagy a kezelt talajmennyiségre. 

A technológia időigénye kiemelt fontosságú és meghatározó

Page  39

Verifikáció A CDT időigénye és gazdasági értékelése  Nehezen biodegradálódó talajszennyező anyag bioremediációja: 25 év  A CDT technológia időigénye: 11,5 év

 Nehezen bomló szennyezőanyagok esetén az időnyereség: 13,5 év Költség-hatékonyság felmérés: transzformátorállomás remediációs alternatívái

 MNA: monitorozott természetes szennyezőanyag csökkenés (15 év)  Talajcsere: kitermelés, talajkezelő telepen kezelés + talajvíz kezelése (0)  Ex situ: on site talajkezelés + tavas vízkezelés (2,5 év)

 „Pump and treat”: in situ talajmosás + ex situ vízkezelés (10 év) – *„Pump and treat” alternatívája ciklodextrines mosással (USA példa) (5 év)

 In situ bioventilláció (2,5 év)  In situ bioventilláció + RAMEB (1,5 év)

Page  40

A CDT költség-hatékonysága A kockázatcsökkentési alternatívák becsült fajlagos költsége "0" MNA

Talajcsere ex situ off site

Ex situ on site

In situ talajmosás+ ex situ vízkez.

In situ bioventilláció

In situ bioventilláció +RAMEB

15 év 300 300 -

0 1 000 300 300 100 3 000 5 000 10 000 -

2,5 év 1 000 300 300 1 000 3 000 1 500 5 000

2,5 év 1 000 300 300 1 000 2 500 3 000

1,5 év 1 000 300 300 1 000 2 500 1 800

-

5 000

-

10 év 1 000 300 300 1 000 1 500 20 000 *10 000 -

-

-

15 év mon. 4 500

-

750

450

750

450

-

300 3 000 3 000

300 -

3 000 - (*2 000) 3 000 20 000 *10 000

900 3 000 5 000

900 5 400 3 000 3 000

Tavas vízkezelés beruházás Tavas vízkezelés működés Összes költség (eFt)

5 100

30 000

1 000 2 500 15 650

16 750

18 650

Fajlagos költség 1 tonna vonatkoztatva

5,10

30,00

15,65

49 550 27 550 49,55 27,55*

16,75

18,65

Kezelés ideje Talajmennyiség (t ) Állapotfelmérés Kockázatfelmérés Technológia tervezés Kitermelés Szállítás Póttalaj Beruházás Működtetés Talajmosás alternatíva* Telepre befogadás Technológiamonitoring

Utómonitoring CD/ (egyéb adalék) Kutas vízkezelés beruházás Kutas vízkezelés működés

Page  41

(eFt/t) talajra

ERŐSSÉGEK  Az általunk alkalmazott adalékok az alkalmazott technológiai paraméterek mellett a környezetre nem kockázatosak.  Technológiai paraméterek optimumon működtetése megoldható.  Ciklodextrinek alkalmazása szerves szennyezőanyaggal szennyezett talajoknál újszerű, hatékony.  A RAMEB biodegradálhatóságának mértéke ideális, nagyságrendben azonos a technológiaalkalmazás időtartamával, tehát az alkalmazás során hat, annak végeztével eltűnik.  A ciklodextrinek növelik a biológiai hozzáférhetőséget, alkalmazásukkal a lassan bomló szennyezőanyagok biodegradálhatósága számottevően meggyorsítható, veszélyes anyagok toxikus hatása csökkenthető.

LEHETŐSÉGEK  



 Page  42

A bioremediáció hatékonyságának növelésével versenyképes technológia lehet. A biotechnológiák fejlődésével a technológia alkalmazás költsége is csökkenhet, egyes adalékok (RAMEB) ára szintén csökkenő tendenciát mutat. Versenyképes alternatívává válik a jövőbeni használatokból eredő hasznok, és a kockázatcsökkenés figyelembevételével. A talajvédelem felerősödésével, komolyabb szabályozásával a „tiszta” környezetvédelmi technológiák nagyobb szerepet kaphatnak.



GYENGESÉGEK

A ciklodextrinek viszonylag magas ára rontja költséghaszon mérleget.  Az adalékanyagok engedélyeztetése problémát jelenthet, Magyarországon nem szabályozott.  A technológiából történő kibocsátás kontrollját technológiailag meg kell oldani és monitorozni kell.  A területen hosszú időn keresztül utómonitoringot kell folytatni, ennek többletköltsége rontja a költség-haszon mérleget.

VESZÉLYEK  



A természetes folyamatokra alapozó biotechnológia nagyon elhúzódhat. A szennyezőanyag mobilizálásán alapuló in situ technológiák veszélyeztethetik a környezetet. A megfelelő monitoring-rendszerrel azonban az in situ technológiák kibocsátása is jól kontrollálható. A bontás során toxikus, kockázatot jelentő termékek keletkezhetnek. Ez a probléma elkerülhető a biodegradáció mechanizmusának ismeretében.

KÖSZÖNÖM A FIGYELMET!