STOPOVACÍ ZKOUŠKA
PILOTNÍ TEST APLIKACE FENTONOVA ČINIDLA V PUKLINOVÉM PROSTŘEDÍ
Lokalita Kozí hřbety – oblast Nádrž Jiří Kamas1, Ilona Janoušková 2 , Marek Skalický2, Miroslav Minařík 1 1) EPS, s.r.o.
www.epssro.cz
2) ENVIGEO, s.r.o.
www.envigeo.cz
Charakteristika zakázky AKCE: „ Dokončení sanace lokality po bývalé Sovětské armádě Kozí hřbety“
Stupeň prací:
sanace dílčí sublokality Nádrž – pilotní test intenzifikační sanačních metod
Realizace:
červen – listopad 2010
Sanační cíl: odstranění VFRL z hladiny podzemní vody Zadavatel:
Ministerstvo životního prostředí ČR
Generální dodavatel: ENVIGEO s.r.o.
Charakteristika lokality Nádrž HISTORIE LOKALITY - Bývalý VVP Madá - Širší okolí intenzívně využíváno SA – letiště Boží dar - V oblasti Nádrž, přečerpávání pohonných hmot (výdejní stojany), velkokapacitní nádrž 1000 m3, napojení na železniční vlečky produktovody. - Odchod SA v r. 1990, zahájeny průzkumné a sanační práce PŘEDCHOZÍ PRŮZKUMY A SANACE - Podrobný HG průzkum (AQUATEST) - Rozsáhlá hydraulické sanace - Demolice nádrže, odtěžba kontaminované nesaturované zóny, revitalizace území - Geofyzika – VES, DEMP,VDV
PŘÍRODNÍ PODMÍNKY Složitá geologická a hydrogeologická stavba křídových sedimentů- střední turon (vápnité, slínovité pískovce, prachovce, vápence), do 5 – 7 m eluvium, pseudokrasové kanály? Tektonické linie JJV-SSZ, V-Z, izolace puklin Puklinová propustnost, HPV 10 – 20 m p.t.
KONTAMINACE Zdrojem kontaminace nádrž o objemu1000 m3 s leteckým petrolejem (LNAPL´s, ρ=0,8 g/cm3 Migrace puklinovým systémem na vzdálenost až 1,5 km JJV (směr letiště Boží dar)
SPECIFIKA LOKALITY Absence zdroje el. energie Daná situace vrtů Dokončovací práce Těžký přístup - les
Charakteristika lokality Nádrž
Mezipolí Periferie
Boží Dar
Všejany
Filozofie sanačních prací 1) STOPOVACÍ ZKOUŠKA 2) LABORATORNÍ TESTY 3) PILOTNÍ TEST - PROMÝVÁNÍ NESATUROVANÉ ZÓNY – PAL - SANAČNÍ OCHRANNÝ PRVEK V PODOBĚ ISCO - VLASTNÍ APLIKACE ISCO K DOČIŠTĚNÍ NZ I SZ
Přípravné práce – stopovací zkouška STOPOVACÍ ZKOUŠKA FLUORESCENTNÍ STOPOVAČE - FLUORESCEIN, EOSIN METODA SYNCHROSCAN - Současné stanovení ve vzorku - Fluorescenční spektrofotometrie VÝHODY - Malá navážka tracerů - Vysoká citlivost, nízký detekční limit - Ostrý kontrast vůči okolí NEVÝHODY - Snadná kontaminace vzorků - Vliv pH, sorpce, bromidů, světla
STOPOVACÍ ZKOUŠKA - metodika •
Zkouška proběhla ve spolupráci s PřF UK
•
Fluorescenční pozadí p.v. 2-4.10-10 kg/l
•
Fluorescentní stopovače - fluorescein 1 kg - eosin 0,2 kg
•
Druh injektáže - tlaková (simulace PAL) - gravitační (simulace ISCO)
•
Doba sledování 30 dnů
•
Stopovač detekován v 7 ze 16 vrtů
•
Na všech vrtech provedeny čerpací zkoušky (VSAK,VŠ1858 vs HV964, VŠ1806, VŠ1851B)
Fluorescein
Eosin
6 hod
STOPOVACÍ ZKOUŠKA 1,0E-03
1,0E-04
ZV3
VSAK-1
VŠ1858
VŠ1851B
VŠ1806
HV964
VŠ1907
HV 967
koncnetrace fluoresceinu kg/l
1,0E-05
1,0E-06
1,0E-07
D [m]
vč
vs
[m/den] [m/den]
VSAK - 1
6
36
9
VŠ1858
20
20
2,5
VŠ1851B
25
33
2,6
HV967
43
57
14,3
VŠ1806
50
8
0,6
HV 966*
110/25*
120*
25*
VŠ1907
160
11
0,6
*označuje data z aplikace eosinu 1,0E-08
Šíření stopovače ve zvětralinovém plášti 1,0E-09
Šíření v saturované zóně JJV a V směrem
1,0E-10 22.5.2010
27.5.2010
1.6.2010
6.6.2010
11.6.2010
16.6.2010
21.6.2010
26.6.2010
Rozpor s GF? – mimo pukliny Stopovač v izolovaných puklinách
STOPOVACÍ ZKOUŠKA - výsledky • Střední rychlost proudění p.v. 14 m/den (HV-967), 25 m/den (HV966) • Převládající směr proudění je k JV (HV-967), dále k VJV (VŠ1851B) i k V (VŠ-1806) • Ploché píky průběhu stopovače signalizují nízkou průtočnost vrtů (situování mimo pukliny, s výjimkou HV-967) • Vysoký stupeň ředění ( 4 řády 20 m od aplikačního objektu) • Poměrně vysoká koncentrace stopovače ve vrtu VŠ-1806
signalizuje transport saturovanou zónou.
Laboratorní testy - ISCO LABORATORNÍ TESTY - Ve spolupráci s VŠCHT Praha - Vzhledem k charakteru lokality a zakázky zvoleno Fentonovo činidlo FENTONOVO ČINIDLO -
použity reálně látky technický peroxid vodíku Skalice zelená a konc. HCl. Podzemní voda z lokality VFRL z vrtu VŠ-1851B
CÍLEM TESTŮ - Ověření účinnosti FČ při odbourávání rozpuštěných složek leteckého petroleje - Zkoumání odstraňování VFRL při kontaktu s FČ - Zjištění vhodného poměru látek
Laboratorní testy - výsledky Kinetika RUN3 14
13,5 TOC RUN3
12
13,0
10
12,5
8
12,0
6
11,5
4
11,0
2
10,5
0 0
• Celkové odbourání rozpuštěných RU při koncentraci do 10 mg/l
60
120
180
240
300
360
420
480
10,0 540
T [hod]
Kinetika RUN6 9
14 TOC RUN6
8 y = -0,0086x + 13,01
13
7
12
5 11 4
3
10
2 9 1
• Stabilita H2O2 až 10 dnů
0 0
60
120
180
240
300 T [hod]
360
420
480
8 540
H2O2 [%]
TOC[mg/l]
6
• Destrukce VFRL
H2O2 [%]
y = -0,0051x + 12,924
TOC[mg/l]
• Účinná koncentrace - 13% H2O2 - 0,9 g skalice zelená - 1,5% HCl
INTEZIFIKAČNÍ METODY -
PROMÝVÁNÍ nesaturované zóny - Voda + PAL - Nárazové čerpání
-
náhrada SANAČNÍHO ČERPÁNÍ v podobě ISCO -
-
hraniční vrty (úniky PAL a rozpuštěných látek)
ISCO v saturované zóně - uvolňování a destrukce VFRL - nárazové čerpání + sběr VFRL
PILOTNÍ TEST - PROMÝVÁNÍ TERÉNNÍ APLIKACE • Tenzid REO 800 • Micelární koncentrace ve vodě 30 mg/l • 10 m3 10% roztoku • Tlaková aplikace do NZ v centru znečištění, nárazové čerpání • Uvolnění cca 10 l VFRL • ISCO na hraničním vrtu (2x VŠ1907)
MONITORING • Koncentrace PAL, C10-C40 • pH, konduktivita • Výskyt VFRL
PILOTNÍ TEST - ISCO 1 ) APLIKACE NA ROZP. LÁTKY -
-
-
V důsledku aplikace PAL, zvýšená koncentrace
MONITORING APLIKAČNÍ A MONITOROVACÍ VRT:
C10-C40 na odtoku z prostoru (vrt VŠ-1907)
- teplota, vodivost, úroveň hladiny (SOLINST)
Opakovaná aplikace – dosáhnutí limitu pro p.v. na
- pH, ORP, O2 (WTW)
hraničních vrtech (1 mg/l C10-C40)
- H2O2 – terénní titrace
Kolmatace vrtů (jílové částice)
- VFRL, koncentrace C10-C40
2) APLIKACE DO VRTŮ S VFRL -
Odstranění VFRL před injektáží
-
Zvýšená koncentrace C10-C40 v aplikačním vrtu
- UCHR, TOC
po aplikaci
-
Dlouhodobé dosažení sanačního cíle na určité části prostoru
-
Zvýšení nátoku VFRL do produktonosných vrtů
-
Zvýšení propojenosti puklinového systému – trhání puklin, výrony bublin
APLIKACE -
4 000 litrů H2O2 (35%)
-
1 000 kg skalice zelené (85%)
-
150 l konc. HCL
14000
ISCO – reakce ve vrtu HV-964
120
12000 100
CONDUCTIVITY LEVEL TEMPERATURE
10000
8000 60 6000
40 4000
20 2000
0 14:24:00
0 15:36:00
16:48:00
18:00:00
19:12:00
teplota °C, hladina m
konduktivita uS/cm
80
ISCO –monitorovací vrt VŠ-1806 250
30
25 200
TEMPERATURE
20
150 15 100 10
50 5
0 14:45:36
0 15:14:24
15:43:12
16:12:00
16:40:48
17:09:36
17:38:24
18:07:12
18:36:00
°C
cm vodního sloupce
LEVEL
PILOTNÍ TEST – ISCO APLIKAČNÍ VRT pH
MONITOROVACÍ VRT - mírný pokles pH v řádu desetin
pH
8 6
- nárůst konduktivity do 20%
4
- koncentrace peroxidu < DL
2
- ojediněle nárůst C10-C40
0 -40
-20
0
20 40 hod od aplikace
60
80
- nárůst Fe, Ca2+, SO42-, volný CO2
ORP
pH
500
7,1 7
300 pH
ORP mV
400 200 100
6,8 6,7
0
6,6 -40
-20
0
20 40 hod od aplikace
60
80
0
50
100 150 hod od aplikace
200
250
200
250
ORP 100
ISCO
80 mV
20 10
60 40 20
0 -50
-50
C10-C40
30 C10-C40 mg/l
6,9
0
50 100 hod od aplikace
150
200
0 -50
0
50
100 150 hod od aplikace
Výskyt VFRL před pilotním testem
Výskyt VFRL po ukončení testu
PILOTNÍ TEST – ISCO - ZÁVĚR - Účinné zabránění šíření PAL a rozpuštěných RU mimo zájmový prostor - Odstraňování a uvolňování VFRL do vrtů při nárazovém čerpání (zvýšení výtěžnosti stabilních vrtů s fází)
- Indikovány zdroje VFRL v NZ po odstraněné nádrži - Dlouhodobé splnění sanačního cíle
- Zvýšení propustnosti prostředí - výrony bublin ve vrtech vzdáleních 100 m od místa aplikace ISCO
- Použitelnost technologie ISCO k dočištění Nádrže
DĚKUJI ZA POZORNOST
www.envigeo.cz
www.epssro.cz
