Fyzikálne a chemické metódy
Uplatnenie chemicko-fyzikálnych metód sanácie vôd je založené na pôsobení rôznych chemicko-fyzikálnych procesov. Väčšinou sa považujú za významnejšie metódy ex situ na čistenie kontaminovaných vôd než biologické. Medzi chemicko-fyzikálne metódy sa zaraďujú najmä tieto metódy:
• Sanačné čerpanie (s uplatnením následných technológií). – Predstavuje základný predpoklad na uplatnenie sanačných metód ex situ na čistenie podzemných vôd. Na jednej strane sa ním zabezpečuje prísun kontaminovanej vody pre sanačné postupy ex situ, na druhej strane indukuje zmeny v horninovom prostredí (napr. obmedzuje šírenie kontaminantu zmenou hydraulických podmienok).
• Separácia. – Pomocou separačných techník sa oddeľuje kontaminant z kontaminovanej vody prostredníctvom rôznych chemicko-fyzikálnych procesov (destilácia, filtrácia, vymrazovanie, reverzná osmóza atď.).
• Adsorpcia a absorpcia. – Adsorpčnými procesmi sa koncentruje adsorbovaná látka (kontaminant) na povrchu adsorbenta, a tak klesá jeho obsah v čistenej vode.
• Ionovýmena. – Ionovýmena zahŕňa procesy výmeny iónov (kontaminujúcich) z kvapalnej fázy (vody) za ióny v ionovýmennom médiu.
• Striping. – Prchavé organické látky sa odstraňujú z kvapalnej fázy vďaka ich prechodu do plynnej fázy. Tento proces je podporovaný zvýšením povrchovej plochy kontaminovanej vodnej fázy oproti plynnej fáze. Zvyšovanie merného povrchu sa robí prostredníctvom rôznych technológií.
• Oxidačné procesy. – Využíva sa pôsobenie silných oxidačných prostriedkov (ultrafialové žiarenie, ozón, oxidačné činidlá atď.) na deštrukciu/oxidáciu organických kontaminantov za vzniku neškodných, resp. menej toxických produktov.
• Redukčné procesy. – Pri týchto procesoch nastáva redukcia toxických foriem na netoxické, resp. menej toxické formy (napr. redukcia CrVI+ na CrIII+).
• Zrážanie, koagulácia, flokulácia, flotácia. – Sú to metódy zahŕňajúce prechod kontaminantov do nerozpustných pevných foriem s možnosťou ich následného jednoduchšieho odstránenia (flotácia, sedimentácia, filtrácia atď.).
• Zavlažovanie rozprašovaním. – Pomocou tejto metódy sa uvoľňujú prchavé organické látky priamo do atmosféry prostredníctvom rozprašovania a zavlažovania.
Predpokladom využitia fyzikálno-chemických sanačných metód podzemnej vody ex situ je realizácia sanačného čerpania. Sanačné čerpanie je dôležitým prvkom návrhu sanácie a jeho účinnosť je spravidla vysoká najmä v prvých fázach sanácie. Po určitom čase, resp. pri špecifických kontaminantoch (napr. málo rozpustných) sa však jeho účinnosť môže znížiť, a to aj bez dosiahnutia sanačných limitov. V praxi je preto potrebné uplatniť komplexný prístup k riešeniu sanácie (zvyčajne to znamená kombináciu rôznych typov sanácie). Fyzikálno-chemické metódy na úpravu vyčerpanej podzemnej vody sa môžu výhodne kombinovať so sanačnými technológiami, ako sú napr. vymývanie povrchovo aktívnymi látkami, biosanácia, použitie pomocných rozpúšťadiel (kosolventov), podporovaná prirodzená atenuácia, čistenie v bioreaktore a pod.
Fyzikálno-chemické metódy sanácie sa väčšinou vyznačujú nižšími ekonomickými nákladmi a vyššou efektivitou a vyžadujú kratší čas na ich realizáciu (FRTR, 2008). Ich využitie však často komplikuje vznik rezíduí (napr. po separácii či adsorpcii), ktorých likvidáciu treba následne riešiť, a to buď skládkovaním, alebo iným spôsobom (napr. spaľovanie, kompostovanie, regenerácia atď.).
Sanačné čerpanie a čistenie podzemných vôd