V niektorých prípadoch môže jeden kontaminant priamo asistovať pri degradačnom procese iného kontaminantu. Chlórované zlúčeniny sa zvyčajne degradujú v anaeróbnych podmienkach, ale iné (napr. PCE a TCE) sa môžu degradovať v aeróbnych podmienkach za prítomnosti kometabolitov pozostávajúcich z aromatických zlúčenín (napr. toluén). Na uvedenom princípe je založený tzv. kometabolický bioventing (Sellers, 1999; Gibbs et al., 1999). Do pásma prevzdušnenia sa vháňa vzduch (alebo plynné látky, napr. metán, etán či propán) a látky, ktoré môžu autochtónne mikroorganizmy využiť ako substrát na biologický rozklad prítomných znečisťujúcich látok. Metóda sa využíva v prípadoch, keď je možné znečisťujúce látky rozkladať iba v prítomnosti kometabolických substrátov (Matějů et al., 2006).
Kometabolický bioventing sa používa na čistenie zemín znečistených zlúčeninami ako trichlóretylén (TCE), trichlóretán (TCA), etylén dibromid a dichlóroetylén (DCE), ktoré sú rezistentné proti aeróbnej degradácii (US EPA, 1995a).
Sayles (2000) uvádza úspešné použitie tejto metódy na pôdy kontaminované trichlóretylénom (TCE), 1,1,1-trichlóretánom (TCA), a 1,2-cis-dichlóretylénom (DCE).
Kometabolický bioventing je v klasifikácii štádia vývoja technológie US EPA zaradený ako technológia vo vývoji. Na odstraňovanie spomínaných znečisťujúcich látok je možné použiť ako kosubstrát metán, etán, propán-bután, monoaromatické uhľovodíky ako toluén a fenol a amoniak (Matějů et al., 2006). V laboratórnych testoch (Sayles, 2000) sa ako kosubstrát použil propán a toluén. Ako vhodnejší na ďalšie terénne experimenty bol vybraný propán. Testy preukázali, že na biodegradáciu 1 mol TCE je potrebné poskytnúť 30 mol propánu.
Prvým krokom musia byť laboratórne testy. Podľa ich výsledkov sa určí kosubstrát, ktorý sa použije na lokalite, a laboratórne sa stanoví spotreba kosubstrátu na odstránenie jednotkového množstva znečisťujúcej látky. Pri kometabolizme je spotreba primárneho substrátu potrebného na degradáciu jednotkového množstva znečisťujúcej látky 50 až 1 000x vyššia, ako je odstránené množstvo znečisťujúcej látky (Matějů et al., 2006).
Terénny testovací systém (Sayles, 2000) pozostával z troch zapúšťacích vrtov s perforáciou do 3 m pod terénom a tesne nad minimálnou hladinou podzemnej vody. Pokus sa začal pulzným vmiešavaním propánu do zatláčaného vzduchu. Táto časť trvala 3 mesiace a slúžila na adaptáciu autochtónnej mikroflóry na testovanom území. V nasledujúcej 14-dňovej etape sa do pásma prevzdušnenia kontinuálne vpúšťala zmes vzduchu a propánu.
Výhody použitia kometabolickej vákuovej bioextrakcie sú nasledovné (Matějů et al., 2006):
• aeróbna biodegradácia mnohých chlórovaných zlúčenín môže byť neefektívna, ak sa nepoužije kometabolický substrát alebo anaeróbny cyklus,
• kometabolický aeróbny bioventing je rýchlejší ako anaeróbne procesy.
Použiteľnosť a efektivitu procesu môžu limitovať najmä tieto faktory:
• účinnosť metódy sa môže znížiť prítomnosťou hladiny podzemnej vody veľmi plytko pod povrchom,
• efektivitu aerácie kontaminovanej zóny môže znížiť heterogenita pôdy,
• touto metódou je zložité čistiť zeminy s nízkou priepustnosťou,
• biodegradáciu a efektivitu procesov môžu limitovať zeminy s nízkou vlhkosťou a procesy môžu viesť k vysušeniu pôdy,
• pri injektáži vzduchu do pôdy je potrebný monitoring unikajúcich plynov nad povrchom pôdy,
• rýchlosť biodegradácie môže výrazne znižovať nízka teplota,
• touto metódou nie je možné odstraňovať ťažké kovy.
Kometabolický bioventing je stredne až veľmi dlhá sanačná metóda. Čistenie zaberá obdobie od 6 mesiacov až do 5 rokov. Čas čistenia závisí od:
• množstva sanovanej zeminy,
• koncentrácie a distribúcie kontaminantov,
• dosiahnuteľnej rýchlosti biodegradácie,
• lokálnej charakteristiky prostredia zahŕňajúcej priepustnosť a anizotropiu.
© Atlas sanačných metód environmentálnych záťaží
Autori: Jana Frankovská, Jozef Kordík, Igor Slaninka, Ľubomír Jurkovič, Vladimír Greif,
Peter Šottník, Ivan Dananaj, Slavomír Mikita, Katarína Dercová a Vlasta Jánová
Štátny geologický ústav Dionýza Štúra, Bratislava 2010, 360 s,
ISBN 978-80-89343-39-3