Modern Mé érnö Modern M rnöki Eszkö Eszköztá ztár Kocká ockázatkö zatközpontú zpontú Környezetmenedzsment Alapjá Alapjául
MOKKKA
MOKKA Konferencia, 2007
A MOKKA kutatás-fejlesztési projekt felépítése
hatóság
menedzser
kivitelez
jogalkotó
tulajdonos
WEB-alapú, gyakorlatorientált, felhasználóbarát
Döntéstámogató rendszer
verifikációs rendszer
protokoll
nemzetközi fejlesztések
leltár
magyar fejlesztések
leltár
saját fejlesztés
know-how protokoll
MOKKA Konferencia, 2007
MOKKA projekt céljai • A kockázatközpontú környezetmenedzsment támogatása • Innovatív kockázatfelmérési és -csökkentési eszközök létrehozása • Bizalom növelése az innovatív mérnöki módszerek iránt • Az új módszerek/technológiák verifikációjának kidolgozása • Az információ elérhet,vé tétel elektronikus adatbázis segítségével • Felhasználóbarát döntéstámogatási rendszer létrehozása • Innovatív módszerek/technológiák piacra kerülésének el,segítése MOKKA Konferencia, 2007
A kutatástól a piacig START
1
Új technológia / eljárás/ módszer
2
Laboratóriumi és félüzemi kísérletek
3
Rendeleteknek, Felhasználók igényei el írásoknak Kibocsátás vagy való megfelelés szennyezett terület kockázatának jellemzése
4
Döntéshozatal: technológia választás5
CÉL
Információ továbbadása 9
Jelentés a sikeres megoldásról, Finanszírozás verifikálás Demonstráció 5 6 7 8
Piacra kerülés MOKKA Konferencia, 2007
A mérnöki innováció és a piac
Metodika- és technológiafejlesztés Félüzemi méret3 kísérlet Demonstráció Finanszírozás
„Halál völgye”
Piac MOKKA Konferencia, 2007
MOKKA
Szigorodó követelmények költséghatékony teljesítése
Szennyezett terület menedzsment költség
Innovatív felmérési és remediációs módszerek
Szigorúbb követelmények
költség
MOKKA Konferencia, 2007
Terület felmérése, jellemzése, remediálása
A környezeti kockázatmenedzsment két oldala A környezetpolitika eszköztárának f eleme a kockázatmenedzsment, melyet a jogi háttér és a környezetállapotát jelz monitoring rendszer támogat. A kockázatmenedzsment két oldala a kockázat felmérése és csökkentése. GAZDASÁG
JOG
POLITIKA
KÖRNYEZETPOLITIKA
KOCKÁZATMENDZSMENT
KOCKÁZAT FELMÉRÉSE
1. VESZÉLY AZONOSÍTÁSA 2. KOCKÁZAT FELMÉRÉSE
MONITORING
KOCKÁZAT CSÖKKENTÉSE
1. MEGELCZÉS . KORLÁTOZÁSOK MOKKA Konferencia,22007 3. REMEDIÁCIÓ
Új tendenciák a környezetmenedzsmentben Kockázaton (hatáson) alapuló megítélés és döntés Ökológiai és humán egészségkockázat nem válik el: környezettoxikológia Azonos elvek a globális, regionális és lokális kockázatfelmérésben iteratív, lépcs zetes, konzervatív, területhasználattól függ kitettség Vegyi anyagokra: EU-TGD, kvantitatív, általános, egységes EU: PEC/PNEC vegyi anyag jellemz i, sorsa, megoszlás, biodegradálhatóság, hatásai Szennyezett területekre: CARACAS: Concerted Action Initiative on Risk Assessment for Contaminated Sites Alapelvek: jöv beni szennyezés megakadályozása, a szennyez fizet, el vigyázatosság, kockázaton alapuló döntések Tudományos alap: integrált kvantitatív kockázatfelmérés Témái: humán toxikológia, ökológia kockázatfelmérés, szennyez anyag terjedése és sorsa a környezetben, területek felmérése, analízis, modellek, stb. MOKKA Konferencia, 2007
CARINET, NICOLE, RACE, PECOMINE: bányászati hulladékokra
Szennyezett terület felmérésének hatékonyabbá tétele Hatékonyság, információ, érték
Új, hatékony felmérési módszerek alkalmazásával flexibilis, integrált egységként kezelt felmérés
Monitoring
Remediációt el,készít, felmérés
Részletes állapot felmérés
El,zetes felmérés
MOKKA Konferencia, 2007
Befektetés
A technológiaválasztást el,készít, felmérés a terület integrált felmérésének része Terület felmérésével párhuzamosan folyó technológiaválasztási folyamat
Felmérés típusa, célja Várható eredmény
Szennyez,anyag- Területspecifikus specifikus Szennyez,anyag mennyisége és min,sége. Szennyezett környezeti elemek és fázisok azonosítása, stb.
Talajtípus, hidrogeológiai jell. a biota jellemz,i, stb.
Technológia tervezése és üzembe helyezése
Kölcsönhatás-specifikus
Beavatkozás-specifikus, dinamikus tesztelés
Biodegradáció, a szennyez,anyag fázisok közötti megoszlása, tápláléklánc jellemz,i, stb.
Technológia-választás Technol. paraméterek tervezése Kibocsátás és kockázat ellen,rzés Költség el,rejelzés
MOKKA Konferencia, 2007
Piros: technológia-orientált vizsgálatok
Kockázatmenedzsment integrált eszköztára KOMPLEX KOCKÁZATMENEDZSMENT DÖNTÉSTÁMOGATÓ RENDSZEREK
INTERPRETÁCIÓS ESZKÖZTÁR FELMÉRÉSI ESZKÖZTÁR
TERJEDÉSI MODELLEK GIS-MODELLEK
Fizikaikémiai módszerek
INTEGRÁLT KOCKÁZATI MODELL
3T Talaj ökoszisztéma jellemz,i
Környezetto xikológiai tesztelés
TERÜLETSPECIFIKUS KOCKÁZATFELMÉRÉS SATATISZTIKAI MÓDSZEREK
MOKKA Konferencia, 2007
KONCEPCIÓMODELL
MÓDSZEREGYÜTTES FELMÉRÉSHEZ
REMEDIÁCIÓS ALTERNATÍVÁK ÉRTÉKELÉSE ADATÉRTÉKELÉSI MÓDSZEREK OPTIMÁLÁSA
I n te g r á lt k o c k á z a ti m o d e ll szenn yez
T E R JE D É SI M O D E L L
ta la j
ta la jv íz
fo rrá s
ü le d é k
szen n y ez, a n ya go
le v e g
fe ls z ín i v íz
k ö r n y e z e t i e le m e
ö k o s z is z té m a
em ber
le b o n tó k
E X P O Z ÍC IÓ S M O D E L L
te rm e l
k
fo g y a s z tó k
re c e p to ro k
MOKKA Konferencia, 2007
Kockázatfelmérésben szerepet játszó új metodikák Vegyi anyagok sorsa és viselkedése a környezetben: a vegyi anyag és a környezet kölcsönhatása komplexen befolyásolja az aktuális toxicitást Integrált megközelítés: fizikai-kémiai jellemz k + biológiai és ökotoxikológiai mérési eredmények együttesen jellemzik a helyszínspecifikus kockázatot. Mozgékonyság, hozzáférhet,ség befolyásolja az aktuális toxicitást: Fázisok közötti megoszlás: Henry és Kow alapján Biodegradálhatóság - biodegradáció Káros hatások: toxicitás, mutagenitás, teratogenitás, stb. Biokoncentrálhatóság - bioakkumuláció Szorpciós kapacitás: a szennyez anyag és toxicitása megoszlik környezeti elemek fázisai között : kilúgzás, deszorpció, párolgás. MOKKA Konferencia, 2007
MÉRNI VAGY NEM MÉRNI? Modellezés, SAR, QSAR
Szennyezett talaj környezettoxikológiai tesztelése A környezettoxikológiai tesztelés megoldás a problémák egy részére • Integrálja a toxikus anyagok kölcsönhatásait • Integrálja a szennyez anyag és a mátrix kölcsönhatásait • A szennyez anyag biológiailag hozzáférhet részét méri • Kémiai analitikai módszerrel nem kimutatható anyagok hatását is méri • Az analitikai programba be nem vett veszélyes anyagok hatását is méri Ökotoxikológiai tesztekkel szemben támasztott követelmények • Ökológiai relevancia, környezeti realitás • Reprodukálhatóság • Megbízhatóság • Érzékenység MOKKA Konferencia, 2007
TalajTesztel,Triád TTT: A TalajTesztel,Triád
Fizikaikémiai módszerek 3T Talaj ökoszisztéma jellemz,i
Környezetto xikológiai tesztelés
A talaj jellemzése során azonos fontossággal bírnak a fizikai-kémiai vizsgálatok, a talaj biológiai jellemz i és toxicitása. Kiegészítik egymást, információt adnak a szennyez anyag min ségér l és mennyiségér l, a talaj állapotáról, életképességér l, aktivitásáról, a szennyez anyag hatásáról és hozzáférhet ségér l, biodegradálhatóságáról és a módszeregyüttes segítségével modellezhet a talaj küls behatásokra adott válasza is.
MOKKA Konferencia, 2007
Új környezettoxikológiai módszerek talajra Tesztek, mikrokozmoszok az expozíciós szcenárió modellezésére Interaktív vagy direkt kontakt tesztek talajra, üledékre: a szilárd fázis és a tesztorganizmus kölcsönhatásba léphet Az expozíciós útvonal, az emésztés, stb. modellezése: a minták el kezelése (emészt enzimekkel, hozzáférhet séget növel szerekkel, stb.) vizsgálat el tt Tesztmódszerek: laboratóriumi tesztek, szabadföldi vizsgálatok biomonitoring, bioindikáció, biomarkerek, genetikai markerek, korai figyelmeztet rendszerek, távérzékelési módszerek, stb. Végpontok: vizuálisan érzékelhet végpontok, távérzékeléssel, egyszer3 m3szerekkel, kémiai analitikai módszerekkel Akut és krónikus Tesztorganizmusok: több trüfikus szintr l, különféle ökoszisztémákból, reálista reprezentánsok, hiperérzékenyek, stb. Alkalmazási lehet ségek: toxicitás, mutagenitás, teratogenitás, biológiai hozzáférhet ség mérése, megoszlás, biodegradálhatóság, bioakkumulálódó képesség Értékelés: statisztikai;
MOKKA Konferencia, 2007
Interpretáció: pl. kalibrálás;
Hozzáférhet,ség - feltáródás
MOKKA Konferencia, 2007
Hozzáférhet,ség - feltáródás Minta
Azotobacter agile dehidrogenáz aktivitás
Sinapis alba gyökérnövekedés
Vibrio fischeri lumineszcencia
Flotációs szürke medd anyag
Nem toxikus
Enyhén toxikus
Nem toxikus
Medd hányót részlegesen takaró talaj
Nagyon toxikus
Toxikus
Nagyon toxikus
MOKKA Konferencia, 2007
Hozzáférhet,ség - feltáródás Minta
pH
Teljes fémtartalom mg/kg
Mozgékony fémtartalom mg/kg
Zn
Pb
Cu
Zn
Pb
Cu
Szürke medd
7,0
31 858
4 971
2 450
3,4
1,2
0,6
Vörös medd
7,1
2 248
481
114
4,3
0,1
0,0
Sárgás szürke
7,3
7 571
2 766
984
3,9
1,7
0,6
Takaró talaj
4,7
603
186
72
42,2
1,9
0,5
MOKKA Konferencia, 2007
Vibrio fischeri bakteriális tesztorganizmus • Vibrio fischeri NRRLB – 11177 Lumineszcens fényt bocsát ki, ha jól érzi magát. Toxikus anyagok jelenlétében fénykibocsátása csökken.
Folyékony tenyészet Vibrio fisheri sejtek
Felirat formájában növ tenyészet Folyékony tenyészet sötétben
MOKKA Konferencia, 2007
Vibrio fischeri lumineszcencia-gátlási teszt
Dózis-hatás görbe szennyezett talajjal 100
Szennyezett talaj hatásának kvantitatív jellemzése: Cu20 / Cu50 Cu 20
80
gátlás [%]
60
ED20 = 1.84 mg ED50 = 5.10 mg
[mg Cu /
kg talaj]
Kg talaj]
< 80
< 120
Nem toxikus
80-250
120-300
Enyhén toxikus
250-400
300-500
Toxikus
> 400
> 500
0 0,1
1
ED20
ED50
Jellemzés
[mg Cu /
40
20
Cu50
10
log talaj[mg] MOKKA Konferencia, 2007
Nagyon toxikus
Folsomia candida (Collembola) talajlakó állati tesztorganizmus Szerves szennyez anyagokra érzékeny rovarok 12-14 napos korukban használhatóak az akut teszthez
Feln tt anya (1.8 mm) tojásokkal
Feln tt anya (2.0 mm). Feln tt anya (2 mm) fiatal állatokkal MOKKA Konferencia, 2007
Folsomia candida letalitási teszt teljes talajhoz A szennyzeett talaj jellemzése LD20 és LD50 értékekkel
Dózis-válasz görbe Origin 6.0
Mortality [%]
100
LD20 = 1.4 g LD50 = 3.1 g
80
LD20 [g]
LD50 [g]
Characterization
60
> 20
> 20
Non toxic
40
12-20
16-20
Slightly toxic
2-12
4-16
Toxic
<2
<4
Very toxic
20
0 0,1
1 LD20
LD50
10
log soil doses [g]
MOKKA Konferencia, 2007
Remediáció elmélete és gyakorlata EU és magyar innovatív technológiák összegyWjtése, osztályozása Osztályozási szempontok: mobilizáción alapuló, immobilizáción alapuló fizikai-kémiai, termikus, biológiai mely környezeti elemekre és fázisokra vonatkozik természetes folyamaton alapul-e; in situ vagy ex situ, stb. Reaktorszemlélet: akár ex situ, akár in situ a kezelt talajtérfogat reaktorként kezelend technológiamonitoring és szabályozás a technológia fontos része Technológiaválasztási döntés el készítése a felméréskor kezd dik Költség-haszon felmérés a döntés alapvet része Krónikus kockázatok csökkentése, hosszútávú fenntarthatóság MOKKA Konferencia, 2007
Szennyez,a. kémiai tul. Illékony
Vízoldható
Szorbeálódó
Talaj leveg, szennyezett Biodegradáción alapuló remediáció
Talajvíz Talaj szilárd fázis szennyezett szennyezett Biodegradáción Biodegradáción alapuló alapuló remediáció remediáció
Talajgáz kiszívása és felszíni kezelése
Sztrippelés
Talajg,z kiszívása és felszíni kezelése
Termikus deszorpció Biodegradáción Biodegradáción Biodegradáción alapuló alapuló remediáció alapuló remediáció remediáció Fitoremediáció Talajg,z kiszívása Fitoremediáció és felszíni kezelése Talajvíz kiszívása Talajmosás és felszíni kezelése Elektrokinetikai eljárások Aktív résfalak Biodegradáción Biodegradáción Biodegradáción alapuló alapuló remediáció alapuló remediáció Biológiai kioldás Talajgáz kiszívása Talajvíz kiszívás és Fitoremediáció és felszíni kezelése felszíni kezelése Extrakció Mosás frakcionálással Termikus deszorpció Talajégetés/Pirolízis MOKKA Konferencia, 2007 Vitrifikáció Elektrokinetikai eljárás
Szennyez,a. Talaj leveg, szennyezett kémiai tul.
Talajvíz szennyezett
Talaj szilárd fázis szennyezett
Illékony
Izoláció Kémiai immobil.
Biológiai immobilizáció Kémiai immobilizáció
Gázadszorpció szilárd fázison Kémiai immobilizáció
Vízoldható
Izoláció Fizikai-kémiai immobilizáció (kicsapás, szorpció növelése, stb.)
Biológiai immobilizáció Rhizofiltráció Szorpció növelése Kicsapás, oldhatóság csökkentése Kémiai ox./redukció
Biológiai immobil. Fitostabilizáció Szorpció növelése Kémiai oxidáció/red. Fizikai-kémiai stabilizáció
Biológiai immobilizáció Rhizofiltráció Szorpció növelése Kicsapás, oldhatóság csökkentés Kémiai oxidáció/redukció
Biológiai immobil. Fitostabilizáció Szorpció növelése Kémiai oxidáció/red. Fizikai-kémiai stabilizáció Vitrifikáció, kerámiába ágyazás
Szorbeálódó
MOKKA Konferencia, 2007
Talajremediáció EgyszerW, közérthet, jelrendszer
MOKKA Konferencia, 2007
Innovatív remediáció Természetes alapú technológiák: NA, MNA, ENA A redoxpotenciál befolyásolása: megtartani a természetest v. módosítani Ökomérnöki technológiák: állapotok hosszútávú fenntartására Fitoremediáció: f ként fitostabilizáció, kémiaival kombinálva is Él gépek, speciális mesterséges lápok, tavak Hasznos termék el állításával összekötött technológiák Komplex, többlépcs s technológiák Reaktív résfalak, felszín alatti reaktorok Kémiai reagensek in situ és ex situ alkalmazása In situ fizikai, kémiai, termikus és biológiai kezelés: Speciális adalékok és kezelések: a szennyez anyag mozgékonyságának vagy stabilitásának növelésére, a fizikai, kémiai vagy biológiai hozzá-férhet ség növelésére vagy csökkentésére, a biológiai aktivitás növelésé-re vagy csökkentésére, az adaptáció el segítésére, a metagenom befolyásolására, biológiai szelektivitás érdekében, a talaj sterilezésére, stb. MOKKA Konferencia, 2007
EURODEMO Az EURODEMO stratégiai célja az európai talaj- és talajvíz-remediációs technológiák versenyképességének növelése és a piacrakerülés támogatása. Az összes kulcsfontosságú lépést koordinálja és az akadályokat igyekszik elhárítani a kutatástól a piacig vezet útvonalon. Céljai: Az Európában szétszórtan létez kezdeményezések koordinálása, értékelése A demonstráció hatékonyságának és a pénzforrások hozzáférhet ségének növelése Összehangolt/harmonikus információ és eszköztár létrehozása a technológiaalkalmazás megbízhatóságának növelésére Metodikák a remediációs technológiák alkalmazhatóságának és hatékonyságának vizsgálatára A kínálatot és keresletet egyetlen fórumba helyezni (virtuális piac) Új hibrid alkalmazások létrehozása BAT, illetve „jobb, mint a BAT”, költség-haszon Együttm3ködés az ETAP projekttel MOKKA Konferencia, 2007 Disszemináció
Remediációs technológiák fejlesztése Saját fejlesztésW innovatív technológiák laboratóriumi megalapozása 1. In situ és ex situ talajmosással kombinált biodegradáció: közepesen biodegradálható szerves szennyez anyagokra. Biológiai aktivitás növelése leveg ztetéssel vagy nitrátadagolással (redoxpotenciáltól függ en), tápanyagkiegészítéssel, hozzáférhet séget növel adalék alkalmazása, melegítés, biotenzidek, alternatív elektronakceptorok. A biológiai módszer kombinálása a szennyez anyag viz vagy g zfázisba vitelével 2. Kombinált kémiai és fitostabilizáció: nehézfémekre. Kémiai stabilizálószerek hatásának követése talajtípus és fémforma függvényében. A növényekkel szemben támasztott követelmények egyértelm3sítése: pl. fitostabilizációhoz használt növén ne akkumuláljon! Nagy biomasszát produkáljon, jól fedjen, illeszkedjék a helyszínspecifikus faji diverzitáshoz 3. Revitalizációval kombinált fitoremediáció: terméketlen degradálódott talajokra. Revitalizáló szerek alkalmazási lehet ségeinek és feltételeinek feltérképezése. Hosszútávú fenntarthatóság, kontrollálhatóság, szabályozhatóság, a technológia MOKKA Konferencia, 2007 környezeti kockázata, monitorozási és utómonitorozási lehet ség, stb.
Fitoextrakció Kontrollált növényi hiperakkumuláció
MOKKA Konferencia, 2007
Fitostabilizáció
Kiindulási állapot
MOKKA Konferencia, 2007
Komplex ciklodextrines technológia 1.
2
3
Víz felszíni kezelése
4
cyclodextrin
tápanyagok
Szell,ztetés Passzív kutak
Leveg bevezetés
5
Id,szakos átmosás
1.
Talajpára elszívás
2.
Talajvíz kiszivattyúzás és kezelés
3.
Bioventilláció: tápanyag és CD adagolás
4.
Id,szakos átmosás CD-vel
5.
A felszíni talajréteg agrotechnikai kezelése
MOKKA Konferencia, 2007
LÉPTÉKNÖVELÉS
Technológia demonstráció Alkalmazás 30 m3 , 50 t szennyezett talaj L eveg
Víz
Leveg
b eszívás
Transzform átor
Technológia tervezés és fejlesztés 40 kg
Talaj
Transzform átorolaj szennye z dés
T alajvíz
250 g – 500 g
Szabadföldi alkalmazás In situ ciklodextrines biotechnológia – CDT 47 hét
50 g – 250 g
Biodegradációs kísérletek Mikrokozmosz tesztek 1–3 hét
Technológiai kísérletek mikrokozmoszban 4–10 hét
Nagylabor méretW technológiai kísérletek 42 hét
MOKKA Konferencia, 2007
Remediációs technológiák fejlesztése Integrált remediáció: kombinált kútból talajgáz- és -víznyerés, ex situ kezelésük, szilárd fázis in situ mosása és biológia kezelése. Hozzáférhet,séget növel, adalék, tápsók injektálása.
MOKKA Konferencia, 2007
Remediációs technológiák fejlesztése Technológiamonitoring: a mozgékony fázisok monitorozása alaján következtetünk a remediáció el,rehaldtára: kombinált kútból talajgáz- és talajvíz nyerés, és analízis CO 2 (%)
EPH in water (mg/ml)
1
O 2 (%)
5
1st addition 2nd addition
0,8 0,6
21 20,5
4
20 19,5
3
3rd addition
0,4
2
0,2
2nd addition
1st addition
18,5
40
60
80
100 Time (days)
120
140
18
3rd addition
1
0
19
17,5 17
0 40
60
-1
MOKKA Konferencia, 2007
80
100 Time (day)
120
140
16,5 16
Környezeti Technológia Verifikációs Rendszer EU alap finanszírozás
Európai Verifikációs Szervezet (EVSZ) Állandó: menedzsment és szervezés ellen rzése,
Szakért,i Bizottság Tanácsadás EVSZ-nek
szakért k lajstroma
Technológiafejleszt,k
Verifikációs Bizottság Határozott id re jön össze technológia verifikáció Menedzserek és szakért k (+szükség esetén tesztlabor)
Érdekképviseletek tanácsadás
Verifikáció és értékelés MOKKA Konferencia, 2007
Akkreditáció
EU PROMOTE projekt nyomán
REMEDIÁCIÓS TECHNOLÓGIA VERIFIKÁCIÓ
Anyagmérleg
Hatékonyság Elbomlott (eltávolított) szennyez anyagmennyiség becslése
Kockázat
Maradék kockázat Technológia-alkalmazás miatti kockázat
Gazdasági értékelés
Id,igény Költség-hatékonyság v. költség-haszon felmérés
MOKKA Konferencia, 2007
SWOT analízis
Összefoglaló jellemzés Er sségek, gyengeségek lehet ségek, fenyegetések
In situ ciklodextrines biotechnológia (CDT) Szennyez anyag: Szennyezett környezeti elemek: Technológia-együttes: • •
Adalékanyag:RAMEB
Leveg
TO 40A transzformátorolaj Talaj (EPHtalaj: 20 000–30 000 mg/kg) Talajvíz (EPHtalajvíz: 0,99 mg/l) A telítetlen zóna in situ kezelése bioventillációval A kiszivattyúzott talajvíz ex situ fizikai-kémiai kezelése A telítetlen zóna id szakos in situ mosása a kezelt vízzel Biológiai hozzáférhet ség-javító hatás a telítetlen talajban Szolubilizáló hatás a talaj-talajvíz kölcsönhatásban Víz
Leveg beszívás
Transzformátor
Talaj
Transzformátorolaj szennyez dés
Talajvíz
MOKKA Konferencia, 2007
Technológia verifikáció a CDT példáján Költség-hatékonyság felmérés
Id,igény
Anyagmérleg
CDT VERIFIKÁCIÓ
SWOT analízis
Kockázat
MOKKA Konferencia, 2007
A CDT anyagmérlege S
mikroorganizmusok, víztisztítás
S: szubsztrát (szennyez0anyag)
T
T: termék (sejttömeg, CO2, eltáv. CH)
A szubsztrát oldal (S) meghatározása meghatározása szennyez0anyag mennyiség
A termék oldal (T)
• Kezelt talaj: 50 t • Szénhidrogén koncentráció: 25 000 mg/kg Mólsúlyok • Szénhidrogén mennyiség: 1 250 kg /50 t talaj
eltávolított
C7H12 + 5 O2 + NH3 = C5H7N + 2CO2 + 4 H2O 96
160
14
113 (sejttömeg)
Talajból biodegradációval fogyott: 1 149 kg • Kezelt talajvíztérfogat: • Olajtartalom a vízben: • Vízben oldott CH:
m3
1 000 1 mg/dm3 Talajvízkezeléssel fogyott: 1 000 g /1000 m3 talajvíz
• Eltávolítandó összes szénhidrogén: 1 251 kg
2 kg
Összes fogyott szénhidrogén: 1 151 kg
Remediáció befejezése után vett magmintákból: talajban visszamérhet maradék: 12 kg MOKKA Konferencia, 2007
A CDT környezeti kockázata 1. A szennyezett terület maradék kockázata (célkockázat): a talaj és talajvíz szennyez anyag-tartalma határérték alá csökkent, három trófikus szint tesztorganizmusaival végzett környezettoxikológiai tesztek negatívak. 2. A technológia-alkalmazás kockázatai 2.1. Lokális kockázatok: a technológia kibocsátásai és más potenciális káros hatásai: pl. zaj, szállítás, szennyez anyag-transzport talajvízzel, leveg vel, talajban, toxikus intermedier, talajélet veszélyeztetés, stb. Az in situ kezelt talajtérfogat soha nincs izolálva a talaj többi részét l (nyitott reaktor): korlátozni kell az esetleg mobilizálódó szennyez anyag terjedését - Illó szennyez anyag esetében, a kiszívott gáz összegy3jtése és kezelése (nincs) - Vízoldható szennyez anyag esetében a vízzel való terjedés korlátozása – a talajnedvesítés a vízmegköt -képesség határáig – talajvízszint süllyesztés (CDT). - Az adalékanyagok (tápanyagok, RAMEB) kockázatának megismerése és csökkentése (szükséges mennyiség adagolása, biodegradáció figyelembe vétele) - Az eredetileg nem vízoldható szennyez anyag mobilizálódás: a talajvíz kiszivattyúzása és felszínen kezelése. 2.2. Globális kockázatok: aMOKKA technológia energiafelhasználása, id0igénye Konferencia, 2007
A technológia gazdasági értékelése • Költség-haszon felmérés: kvantitatív döntéstámogató rendszer, amely pénzértékben fejezi ki a döntési változatok költségeit és hasznait. A technológián kívül a jöv beni területhasználat, a terület értéke és haszna is befolyásolják. • Költség-hatékonyság felmérés: technológia-alternatívák értékelésére használható, konkrét jöv beni területhasználatot feltétlezve – Azonos célértékhez és jöv beni 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 id0igénye kiemelt fontosságú és meghatározó MOKKA Konferencia, 2007
A CDT id,i és költségigénye • Nehezen biodegradálódó talajszennyez, anyag bioremediációja: 2 3 év • A CDT technológia id,igénye: 1 1,5 év • Nehezen bomló szennyez anyagok esetén az id,nyereség: 1 1,5 év
• • • •
Költség-hatékonyság felmérés: transzformátorállomás remediációs alternatívái MNA: monitorozott természetes szennyez anyagcsökkenés (15 év) Talajcsere: kitermelés, talajkezel 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) MOKKA Konferencia, 2007
A CDT költség-hatékonysága A kockázatcsökkentési alternatívák becsült fajlagos költsége K e z e lé s id e je T a la jm e n n y is é g (t ) Á lla p o tf e lm ér és K o c k á z a tf elm é r és T ec h n o ló g ia ter v ez é s K it er m e lés S z á llítá s P ó tta la j B er u h á z á s M 3 k ö d t et és T a la jm o s á s a lter n a tív a * T elep r e b ef o g a d á s T e c h n o ló g ia m on ito r in g
U t ó m o n it o r in g C D / (eg y é b a d a lé k ) K u ta s v íz k e z e lés b er u h á z á s K u ta s v íz k e z e lés m 3 k ö d és T a v a s v íz k ez e lé s b er u h á z á s T a v a s v íz k ez e lé s m 3 k ö d é s Ö s s ze s k ö lts é g (e F t) F a jla g o s k ö lts é g ( eF t/t) 1 to n n a ta la jra v o n a tk o z ta tv a
"0" M NA
T a la j c se r e e x s it u o f f si te
E x situ o n s it e
I n s it u t a l a j m osá s+ ex s itu v í zk e z.
I n s itu b io v e n t i ll á c ió
I n s itu b io v e n t illá c ió +RA M EB
15 év 300 300 -
0 1 000 300 300 100 3 000 5 000 10 000 -
2 ,5 é v 1 000 300 300 1 000 3 000 1 500 5 000
2 ,5 é v 1 000 300 300 1 000 2 500 3 000
1 ,5 é v 1 000 300 300 1 000 2 500 1 800
-
5 000
-
1 0 év 1 000 300 300 1 000 1 500 20 000 *10 000 -
-
-
1 5 év m on . 4 500
-
750
450
750
450
-
300 3 000 3 000
300 -
3 000 - ( *2 0 0 0 ) 3 000 20 000 *10 000
900 3 000 5 000
900 5 400 3 000 3 000
5 100
30 000
1 000 2 500 15 650
16 750
18 650
5 ,1 0
3 0 ,0 0
1 5 ,6 5
49 550 27 550 4 9 ,5 5 2 7 ,5 5 *
1 6 ,7 5
1 8 ,6 5
MOKKA Konferencia, 2007
ER SSÉGEK • Az általunk alkalmazott adalékok az alkalmazott technológiai paraméterek mellett a környezetre nem kockázatosak. • Technológiai paraméterek optimumon mWködtetése megoldható. • Ciklodextrinek alkalmazása szerves szennyez,anyaggal szennyezett talajoknál újszerW, hatékony. • A RAMEB biodegradálhatóságának mértéke ideális, nagyságrendben azonos a technológiaalkalmazás id,tartamával, tehát az alkalmazás során hat, annak végeztével eltWnik. • A ciklodextrinek növelik a biológiai hozzáférhet,séget, alkalmazásukkal a lassan bomló szennyez,anyagok biodegradálhatósága számottev,en meggyorsítható, veszélyes anyagok toxikus hatása csökkenthet,.
LEHET SÉGEK
•
•
•
•
•
GYENGESÉGEK
A ciklodextrinek viszonylag magas ára rontja költséghaszon mérleget. • Az adalékanyagok engedélyeztetése problémát jelenthet, Magyarországon nem szabályozott. • A technológiából történ, kibocsátás kontrollját technológiailag meg kell oldani és monitorozni kell. • A területen hosszú id,n keresztül utómonitoringot kell folytatni, ennek többletköltsége rontja a költség-haszon mérleget.
VESZÉLYEK
A bioremediáció hatékonyságának növelésével • A természetes folyamatokra alapozó biotechnológia versenyképes technológia lehet. nagyon elhúzódhat. A biotechnológiák fejl,désével a technológia • A szennyez,anyag mobilizálásán alapuló in situ alkalmazás költsége is csökkenhet, egyes technológiák veszélyeztethetik a környezetet. A megfelel, adalékok (RAMEB) ára szintén csökken, monitoring-rendszerrel azonban az in situ technológiák tendenciát mutat. kibocsátása is jól kontrollálható. • A bontás során toxikus, kockázatot jelent, termékek Versenyképes alternatívává válik a jöv,beni keletkezhetnek. Ez a probléma elkerülhet, a használatokból ered, hasznok, és a kockázatbiodegradáció mechanizmusának ismeretében. csökkenés figyelembevételével. A talajvédelem feler,södésével, komolyabb szabályozásával a „tiszta” környezetvédelmi MOKKA Konferencia, 2007 technológiák nagyobb szerepet kaphatnak.
MOKKA adatbázis 5 al-adatbázis: 1. Jogi háttér 2. Felmérés-monitoring metodikák: kémiai, biológiai 3. Modellek 4. Technológiai adatbázis 5. Kockázatfelmérési módszerek
MOKKA Konferencia, 2007
Jogi keret
Döntési pontok, illetve síkok
DST 1 Felmérés, monitoring
DST 2 KKF
DST 3 KKM koncepció megel zés
remediáció
korlátozás
DST 4
MOKKA Konferencia, 2007
jogszabályok
Kémiai és biológiai módszerek adatbázisa Kockázat felmérési módszerek
immobilizáció
Mobilizáció
DST 4.1 illékony vízoldható
DST 4.2
termikus
Fizikai-kémiai biológiai
in situ
szorbeálódó
ex situ
DST 4. 3
DST 4.4
MOKKA Konferencia, 2007
Technol adatbázis
DST: döntéstámogató rendszer Típusok a technológia-választáshoz • Szóbeli: pl. szempontok, választási lehet,ségek • Döntési fa: igen-nem elágazásokkal • Kulcs: orientációval • Mátrix: többdimenziós • KKF, jogi
MOKKA Konferencia, 2007
MOKKA Projekt munkamódszere MOKKA DST algoritmus, mWködtetés
DST-k az adatbázishoz
Dinamikus, animált adatbázisok létrehozása összefWzése EUGRIS-sel
Dinamikus adatbázis WEB-lap tudásbázisa
Ismeretek válogatása, rendszerezése harmonizálása az adatbázis szerkezetével,
Konzorcium tudásbázisa
Elméleti és gyakorlati alapok, saját fejlesztések, információgyWjtés: magyar, európai; adatlapok
MOKKA el,re haladása, eredménye
Új EU trendek
Irodalomfigyelés, nemzetközi kapcsolatok, felmérések Szak irodalom
Magyar gyakorlat
MOKKA Konferencia, 2007
EURO DEMO
EUGRIS
A MOKKKA csapat
Anton Attila, Bardos Paul, Balogh Klára, Bartucz Petra, Czibók Ágnes, Csemniczky László, Fehér János, Feigl Viktória, Fenyvesi Éva, Frombach Gabriella, Fülöp Tamás, Hajdú Csilla, Langenhoff Alette, Lázár Attila, Molnár Mónika, Meggyes Tamás, Murányi Attila, Siki Zoltán, Szabó Ilona, Székely Anna, Szente Lajos, Ritvayné Szomolányi Mária, Tolner Mária, Uzinger Nikolett, Vaszita Emese, Zöldi Irma, MOKKA Konferencia, Gruiz Katalin2007
MOKKA Konferencia, 2007
A technológiaválasztást el,készít, felmérés a terület integrált felmérésének része
Technology selection procedure
Pre-implementation phase
3 assessment tiers
Dynamic testing with technology related elements
Type of assessment contaminant site specific Expected result contaminant contaminated soil type soil phases etc.
interaction specific hydrogeology biodegradation biota
intervention specific
partition
etc.
specific
Final remediation selection Technological parameter planning food chain Risk/emission control etc.
MOKKA Konferencia, 2007
Cost calculation