Použiteľnosť jednotlivých sanačných metód ako aj náklady spojené s realizáciou sanácie sú ovplyvňované charakterom znečistenia a prevádzkovými podmienkami. Zároveň existuje celý rad ďalších faktorov, špecifických pre každú aplikovanú sanačnú metódu, ktoré majú vplyv pri hodnotení nákladov, resp. realizovateľnosti sanácie na konkrétnom znečistenom území. Vybrané faktory týkajúce sa pôdnych charakteristík (vlastností horninového prostredia) a prevádzkových parametrov pri vybraných sanačných metódach sú zhrnuté v tab. 3.3.1 a tab. 3.3.2. Informácie uvedené v tabuľkách boli získané z odbornej literatúry a na základe výsledkov uvedených v technických správach o realizovaných sanáciách v praxi. Niektoré užitočné príklady, ako v tabuľkách uvedené parametre ovplyvňujú použiteľnosť sanačných metód v praxi a ako vplývajú aj na celkové náklady na sanáciu, sú zhrnuté v nasledujúcom texte.
|
Technológia |
Pôdny typ |
Súhrnné horninové/pôdne charakteristiky |
Prítomnosť organických látok | ||||||||
|
Klasifikácia zemín |
Obsah ílovitej frakcie a/alebo veľkosť častíc (zŕn) |
Priepustnosť prostredia (hydraulická konduktivita) |
Vlhkosť zeminy |
Schopnosť rýchlej cirkulácie vzduchu |
pH |
Pórovitosť |
Prietočnosť |
Celkový obsah organického uhlíka (TOC) |
Oleje, tuky, celkové ropné látky |
Látky voľnej fázy (NAPL) | |
|
Horninové prostredie a pevné materiály in situ | |||||||||||
|
Bioventing |
X |
X |
|
X |
X |
X |
X |
|
X |
|
X |
|
Vymývanie |
X |
X |
X |
|
|
X |
|
|
X |
X |
X |
|
Vákuová extrakcia |
X |
X |
|
X |
X |
|
X |
|
X |
|
X |
|
Horninové prostredie a pevné materiály ex situ | |||||||||||
|
Kompostovanie |
X |
X |
|
|
|
X |
|
|
|
|
|
|
Obrábanie pôdy (landfarming) |
X |
X |
|
|
|
X |
|
|
|
|
|
|
Bioreaktory |
X |
X |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Vymývanie, pranie |
X |
X |
|
|
|
|
|
|
X |
|
|
|
solidifikácia/stabilizácia |
X |
X |
|
X |
|
X |
|
|
X |
X |
|
|
Termická desorpcia |
X |
X |
|
X |
|
|
|
|
|
X |
|
|
Spaľovanie |
X |
X |
|
X |
|
|
|
|
X |
|
|
|
Podzemná voda | |||||||||||
|
Podporovaná biosanácia |
X |
X |
X |
|
|
X |
|
X |
X |
|
X |
|
Aerácia |
X |
X |
X |
|
|
|
X |
|
|
|
X |
|
Sanačné čerpanie a čistenie |
X |
X |
X |
|
|
|
|
X |
|
X |
X |
|
Technológia |
Systémové parametre |
Biologické aktivity | ||||||||||||||
|
Rýchlosť prúdenia vzduchu |
Vlhkosť zeminy |
Prevádzkový tlak/vákuum |
pH |
Čerpané množstvo |
Čas prítomnosti |
Priechodnosť systému |
Teplota |
Vymývacie/premývacie roztoky/aditíva a dávky |
Koncentrácia biomasy |
Mikrobiálna aktivita |
Rýchlosť príjmu kyslíka |
Vývoj CO2 |
Degradácia uhľovodíkov |
Obsah nutirentov |
Celkové zaťaženie pôdy | |
|
Horninové prostredie a pevné materiály in situ | ||||||||||||||||
|
Bioventing |
X |
X |
X |
|
|
|
|
X |
|
|
|
X |
X |
X |
X |
|
|
Vymývanie |
|
|
|
X |
X |
|
|
|
X |
|
|
|
|
|
|
|
|
Vákuová extrakcia |
X |
|
X |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Horninové prostredie a pevné materiály ex situ | ||||||||||||||||
|
Obrábanie pôdy (landfarming) |
|
X |
|
X |
|
X |
|
X |
|
|
|
|
|
X |
X |
|
|
Kompostovanie |
X |
X |
|
X |
|
X |
|
X |
|
|
|
X |
|
X |
X |
X |
|
Bioreaktory |
X |
X |
|
X |
|
X |
X |
X |
|
X |
|
|
|
X |
X |
|
|
Vymývanie, pranie |
|
|
|
X |
|
|
X |
|
X |
|
|
|
|
|
|
|
|
Termická desorpcia |
|
|
|
|
|
X |
X |
X |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Spaľovanie |
X |
|
|
|
|
X |
X |
X |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Stabilizácia* |
|
|
|
|
|
|
|
X |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Podzemná voda | ||||||||||||||||
|
Podporovaná biosanácia |
X |
|
|
X |
|
|
|
|
|
X |
|
|
|
|
X |
|
|
Aerácia |
X |
|
X |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Sanačné čerpanie a čistenie |
|
|
|
|
X |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
*ďalšie parametre na stabilizáciu zahŕňajú aditíva a dávky, čas ošetrovania, pevnosť v tlaku, prírastok objemu, objemovú hmotnosť a priepustnosť
Klasifikácia zemín, obsah ílovitej frakcie a/alebo veľkosť častíc sú dôležitým faktorom napríklad pri aplikácii vákuovej extrakcie alebo premývania pôdy (štrkovité a piesčité kypré zeminy sú v porovnaní s ílovitými zeminami na sanáciu prístupnejšie). Veľkosť častíc má vplyv na cirkuláciu pôdneho vzduchu a vody cez znečistené médium (napríklad pre ťažkosti pri oddeľovaní adsorbovaných znečisťujúcich látok z jemných častíc) a v bioreaktoroch má vplyv na schopnosť udržať médium v suspenzii. Pri termálnej desorpcii sa ovplyvňuje rýchlosť prenosu hmoty a tepla.
Priepustnosť prostredia má vplyv na efektivitu mnohých sanačných metód in situ. Napríklad schopnosť premývacích roztokov odstraňovať znečisťujúce látky môže byť značne obmedzená v nízko priepustnom prostredí alebo pri veľkej variabilite priepustnosti jednotlivých vrstiev. Nízka priepustnosť prekáža pohybu vzduchu a pary cez horninové prostredie (t. j. nízka priepustnosť vzduchu sa prejavuje znížením prchavosti znečisťujúcich látok pri vákuovej extrakcii, má vplyv na aktívny dosah extrakčných vrtov a ovplyvňuje tým počet vrtov potrebných na efektívnu realizáciu sanácie). Podobne pri nízkej priepustnosti je možné očakávať zníženie efektivity biosanačných procesov ako dôsledok nedostatočného prísunu nutrientov (živín) do systému. Nízka priepustnosť môže limitovať účinnosť vitrifikácie v dôsledku pomalého úniku výparov. Priepustnosť môže výrazne ovplyvňovať aj dosah čerpania podzemnej vody (depresný kužeľ), t. j. počet vrtov potrebných na efektívnu realizáciu sanácie.
Vlhkosť zeminy má priamy aj nepriamy vplyv na realizáciu vákuovej extrakcie (napr. vysoká vlhkosť zemín zabraňuje pohybu vzduchu v zemine a môže zapríčiniť problémy pri jeho zachytávaní a výnose znečisteného materiálu), resp. technológií ex situ, akými sú stabilizácia, spaľovanie, vitrifikácia a termická desorpcia (energetické požiadavky tepelných metód sa vplyvom vysokej vlhkosti zemín zvyšujú). Vlhkosť zemín je v prevádzke pri realizácii niektorých sanačných metód (bioventing, obrábanie pôdy, kompostovanie a bioreaktory) ovplyvnená množstvom vody a reagentu pridaného do zeminy a má vplyv na rýchlosť biologickej aktivity pri ich aplikácii (do pôdy sa napríklad štandardne pridáva voda na zabezpečenie dostatočnej hladiny vlhkosti na podporu biodegradácie). Zvýšenie pôdnej vlhkosti všeobecne prospieva efektivite biologických metód sanácie.
Hodnota pH prostredia má vplyv na rozpustnosť znečisťujúcich látok a biologickú aktivitu. Je dôležitou charakteristikou napríklad pri realizácii bioventingu, vymývania a obrábania pôdy, kompostovania a biosanácií podzemnej vody in situ (v normálnych podmienkach vysoké pH pôdy znižuje mobilitu anorganických látok v pôde). Extrémna variabilita hodnôt pH negatívne ovplyvňuje ionovýmenné a sorpčné procesy, ako aj procesy flokulácie. Mikrobiálnu pestrosť a aktivitu tiež ovplyvňuje veľké rozpätie hodnôt pH. Hodnoty pH v korozívnej oblasti (<2 a >12) môžu ničiť zariadenia sanačného systému (v takomto prípade sa zvyčajne vyžaduje použitie ochranných zariadení, prípadne špeciálnych obslužných postupov). V mnohých prípadoch sa pri sanáciách vyžaduje úprava (optimalizácia) pH pôdy, zeminy a/alebo podzemnej vody (napríklad pri realizácii premývania pôdy sa znečisťujúce látky extrahujú z pôdy len pri špecifických hodnotách pH v závislosti od rozpustnosti kontaminantu).
Pórovitosť je dôležitá vlastnosť pri aplikovaní sanačných postupov in situ, ktorých účinnosť závisí od rýchlosti uvoľňovania znečisťujúcich látok do kvapalnej alebo plynnej fázy v zeminách (bioventing, vákuová extrakcia a aerácia). Prietočnosť je dôležitá vlastnosť prostredia napríklad pri realizácii sanačného čerpania a čistenia podzemných vôd, keď má vplyv najmä na dosah čerpania a tým na počet vrtov potrebných na efektívnu realizáciu sanácie.
Celkový obsah organického uhlíka (TOC) orientačne reprezentuje obsah organických látok v prostredí. Sčasti sú tieto látky prirodzeného pôvodu, ale často je TOC možné využiť ako indikátor množstva znečisťujúcej látky prítomnej v sanovanom prostredí (pri organických znečisťujúcich látkach). TOC má napríklad vplyv na desorpciu znečisťujúcich látok z pevnej fázy, a teda vplyv na účinnosť sanačných metód zemín a podzemnej vody, keď môže komplikovať prechod znečisťujúcich látok z pevnej fázy do kvapalnej. Prítomnosť látok vo voľnej fáze (NAPL) môže zapríčiňovať trvalejší zdroj znečistenia a výrazne zvyšovať náklady na sanáciu (dlhší čas potrebný na dosiahnutie sanačných limitov).
Schopnosť rýchlej cirkulácie vzduchu (resp. plynov) v sanovanom prostredí má vplyv napríklad na efektivitu sanačných metód, pri ktorých sa využíva prchavosť znečisťujúcich látok a ich uvoľňovanie zo znečisteného prostredia. Je teda dôležitým parametrom najmä pri realizovaní bioventingu, vákuovej extrakcie a aerácie (airspargingu). Pri aplikovaní technológií zahŕňajúcich oxidačné procesy má cirkulácia vzduchu vplyv na dostupnosť kyslíka a rýchlosť oxidačných procesov (biosanačné procesy alebo spaľovanie). Prevádzkový tlak/vákuum má vplyv na prchavosť znečisťujúcich látok a ich uvoľňovanie z pôdy alebo pôdnej vody do ovzdušia, t. j. je dôležitým parametrom najmä pri realizovaní bioventingu, vákuovej extrakcie a aerácie.
Čerpané množstvo ovplyvňuje čas potrebný na sanáciu znečisteného územia (napr. pri realizácii premývania pôdy alebo sanačného čerpania).
Teplota má pri aplikovaní biosanačných technológií vplyv predovšetkým na rýchlosť biologickej aktivity, resp. pri aplikovaní fyzikálno-chemických metód (napr. stabilizácia, spaľovanie, termická desorpcia) ovplyvňuje najmä fyzikálne vlastnosti pôd a znečisťujúcich látok a rýchlosť chemických reakcií. V prípade aplikovania rôznych dávok vymývacích/premývacích roztokov/aditív majú tieto prípravky výrazný vplyv na rozpustnosť a rýchlosť extrakcie znečisťujúcich látok.
Koncentrácia biomasy je dôležitým parametrom pri využívaní bioreaktorov a biodegradácie in situ podzemnej vody (vplyv na efektivitu biodegradácie). Mikrobiálna aktivita je dôležitým parametrom pri aplikovaní biosanačných metód (napr. podporovanej atenuácie, bioventingu, kompostovania, bioreaktorov atď.). Dostatočná mikrobiálna aktivita je základom úspechu biosanačných metód. Dostatočná mikrobiálna aktivita úzko súvisí s primeraným obsahom nutrientov, ktorý môže mať výrazný vplyv pri aplikovaní biosanačných metód in situ (priamy vplyv na rýchlosť biologickej aktivity). Posúdenie tohto parametra je aplikovateľné aj pri technológiách ex situ (obrábanie pôdy – landfarming, kompostovanie, bioreaktory).
Okrem uvedených faktorov zásadný vplyv na celkové sanačné náklady môže mať:
• hustota pevných častíc (vyjadrená uľahnutosťou a konzistenciou zemín) – dôležitá vlastnosť pri separačných procesoch, premývaní pôdy a stanovení sedimentačnej rýchlosti suspendovaných častíc pri flokulácii a sedimentačných procesoch;
• hodnota oxidačno-redukčného potenciálu Eh – týka sa predovšetkým sanačných postupov založených na oxidácii a redukcii znečisťujúcich látok;
• hodnota distribučného koeficientu oktanol/voda Kow; Kow je kľúčovým parametrom pri charakterizovaní správania organických látok v environmentálnych systémoch; chemické látky s Kow < 10 sa považujú za hydrofilné, dobre rozpustné vo vode, s malým biokoncentračným faktorom; naopak, chemické látky s Kow > 104 sa považujú za hydrofóbne a akumulujú sa na organických povrchoch;
• vysoký obsah humusu – zvyčajne zvyšuje sorpčnú kapacitu prostredia a tým znižuje mobilitu znečisťujúcich látok, resp. zraniteľnosť podzemných vôd; na druhej strane, vysoký obsah humusu v pôde môže zabraňovať vákuovej extrakcii, resp. vymývaniu/premývaniu pôdy; v prítomnosti veľkého množstva humusového materiálu sa môže neúmerne zvýšiť reakčný čas chemickej dehalogenácie; zvýšený obsah organickej hmoty môže mať vplyv aj na nadmernú potrebu kyslíka, negatívne ovplyvňujúc biosanáciu a chemickú oxidáciu;
• prítomné suspendované častice – môžu zanášať primárne sanačné systémy, pričom sa môže vyžadovať predchádzajúca úprava znečisteného materiálu napríklad využitím koagulácie/sedimentácie a/alebo filtrácie.