Metóda Lasagna^TM

   Princíp

Metóda Lasagna^TM je integrovaná sanačná technológia in situ, ktorá kombinuje elektroosmózu, biodegradáciu a fyzikálno-chemické sanačné postupy (Fuentes et al., 2002). Princíp metódy je znázornený na obr. 4.1.20.

   Použiteľnosť

Technológia sa najčastejšie používa na odstraňovanie organických zložiek, palív a ťažkých kovov. Použila sa napr. na odstraňovanie TCE (trichlóretylénu) z kontaminovaných pôd. Táto pomerne nová technológia je priebežne zdokonaľovaná a testovaná pri mnohých projektoch (Fuentes et al., 2002). Metódou Lasagna^TM sa upravujú pôdy a pôdne pórové vody znečistené rozpustnými organickými zlúčeninami (U.S. Department of Energy, 1996). Je špeciálne použiteľná pri slabo priepustných pôdach, kde v porovnaní s hydraulickými metódami elektroosmóza môže aj s malou spotrebou energie spôsobiť rýchlejší a cielenejší presun vody.

   Základná charakteristika

Technológia bola vyvinutá medzinárodným priemyselným konzorciom za účasti EPA. Pri použití metódy sa využíva elektrokinetická sanácia na presun kontaminantov do pórovej vody pôd v čistenej zóne, kde sa kontaminanty zachytávajú alebo rozkladajú. Elektródy sa zásobujú energiou priamym napájaním. To spôsobuje, že voda a kvapalné kontaminanty sa presúvajú do čistiacej zóny alebo prechádzajú cez ňu a pôda sa zahrieva. Čistiaca zóna obsahuje reagenty, ktoré rozkladajú rozpustné organické zlúčeniny alebo absorbujú kontaminanty. Tým ich imobilizujú alebo pripravia na následné odstraňovanie. V systéme prebieha recyklácia vody od katódy späť k anóde, aby prebehla acidobázická neutralizácia. Môže sa použiť aj alternatíva s periodickým menením polarity elektród. To spôsobuje zmenu elektroosmotického prúdenia a neutralizáciu pH. V prípade vysoko nepolárnych kontaminantov je vhodné na rozpustenie organických zlúčenín použiť surfaktanty (povrchovo aktívne látky). Ak ide o zmes kontaminácie organických zlúčenín a kovov, čistiaca zóna by mala obsahovať sorbenty, ktoré naviažu kovy, a mikroorganizmy alebo katalyzátory na degradáciu organických zložiek (Fuentes et al., 2002). Na použitie bolo navrhnuté vertikálne aj horizontálne usporiadanie elektród, no terénne testy preukazujú, že vertikálna konfigurácia má viac výhod (U.S. Department of Energy, 1996).

Prevádzkové charakteristiky pri použití metódy Lasagna^TM sú nasledovné (U.S. Department of Energy, 1996):

•      iniciálny prúd: 138 voltov, 41 ampérov,

•      prúd po mesiaci fungovania systému: 105 voltov, 40 ampérov (zostal na tejto úrovni),

•      rýchlosť elektroosmotického prúdenia: 4 – 5 L/h,

•      počiatočná teplota pôdy: 15 °C (v hĺbke približne 3 metre),

•      teplota na konci realizácie: 45,2 °C (v jadre je najteplejšie miesto),

•      priemerná teplota pôdy: 25 – 30 °C.

   Výhody a limitácie

Výhody technológie Lasagna^TM je možné zhrnúť nasledovne (Fuentes et al., 2002; U.S. Department of Energy, 1996):

•      kombinuje biologické a fyzikálno-chemické procesy,

•      v porovnaní s inými technológiami in situ je ju možné použiť v pôdach s nízkou priepustnosťou (íové, prachové a jemne piesčité pôdy),

•      možnosť upravovať pôdy znečistené rôznymi organickými aj anorganickými kontaminantmi rozpustnými vo vode a aj možnosť úpravy kombinovanej kontaminácie rôzneho pôvodu,

•      preukázaná bola degradácia TCE reakciou s FeO a kompatibilita tohto procesu s elektroosmotickým transportom.

Medzi hlavné nevýhody a limitácie použitia technológie patria (Fuentes et al., 2002; U.S. Department of Energy, 1996):

•      dosiaľ sú k dispozícii iba obmedzené poznatky o chemickom procese čistenia a priebehu samotnej sanačnej metódy,

•      prípadná difúzia z nevyčistenej zóny do čistiacej zóny môže brániť efektívnej aplikácii metódy,

•      metóda je schopná účinne odstraňovať rôzne kontaminanty z pôd, ale do budúcnosti je potrebné lepšie definovať konkrétne čistiace procesy pre jednotlivé kontaminanty,

•      využitie biosanácie prebiehajúcej počas realizácie tejto metódy bolo zatiaľ opísané zväčša len z laboratórnych podmienok a jeho terénna aplikácia si vyžaduje ešte ďalšie štúdium a skúsenosti.

 

Obr. 4.1.20. Všeobecná schéma procesu Lasagna^TM (Fuentes et al., 2002).

Vysvetlivky: 1 – elektródy, 2 – povrch terénu, 3 – elektricko-osmotické prúdenie, 4 – znečistená zemina, 5 – aplikovaný elektrický prúd.

   Trvanie čistenia a účinnosť

Terénne testy preukázali, že elektroosmóza môže odstrániť z horninového prostredia reziduálny TCE na hodnoty okolo 1 mg . kg ^-1 po 4 mesiacoch čistenia (U.S. Department of Energy, 1996).

 

© 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