Prirodzená alebo podporovaná atenuácia
Prirodzená atenuácia (monitorovaná prirodzená atenuácia) predstavuje prirodzene prebiehajúce chemické, fyzikálne a biologické procesy vedúce k zníženiu obsahu znečisťujúcej látky v prostredí, a to bez priameho zásahu človeka (napr. AFCEE, 1999a, b; Krupka a Martin, 2001). V prostredí môžu prirodzene prebiehať najmä tieto procesy: biodegradácia, disperzia, riedenie, sorpcia, vyprchávanie, rádioaktívny rozpad, chemická a biologická stabilizácia, zrážanie, prípadne hydrolýza znečisťujúcej látky. Vplyvom týchto procesov sa v znečistenom prostredí postupne transformujú pôvodné znečisťujúce látky, znižuje sa ich koncentrácia, resp. zabráni sa šíreniu znečistenia. Cieľom (monitorovanej) prirodzenej atenuácie je potvrdiť alebo vyvrátiť, či prirodzené atenuačné procesy v prostredí prebiehajú dostatočnou rýchlosťou a takým spôsobom, aby sa zaistilo dosiahnutie sanačných cieľov v primeranom časovom horizonte, zvyčajne v trvaní maximálne jednej generácie alebo 30 rokov.
Prirodzená atenuácia môže viesť až k úplnému odstráneniu znečisťujúcich látok z prostredia. Konečnými produktmi prebiehajúcich reakcií sú v mnohých prípadoch CO2 a voda. Mnohé z anorganických znečisťujúcich látok, akými sú napr. arzén, chróm a iné, sa môžu v prostredí imobilizovať (napr. zmenou mocenstva) fyzikálno-chemickými procesmi, ale nedochádza k ich celkovému odstráneniu/rozkladu. Proces prirodzenej atenuácie je zvyčajne pomalý a môže trvať aj desiatky rokov. Prirodzená atenuácia bola akceptovaná ako sanačný postup v USA na konci 90. rokov minulého storočia. Jej aplikácii a vyhodnoteniu účinnosti sa venovala veľká pozornosť (napríklad AFCEE, 1999a, b; US EPA, 1999).
Pri implementácii prirodzenej atenuácie na lokalite vo väčšine krajín musí túto sanačnú stratégiu formálne schváliť príslušný schvaľovací úrad, t. j. jej implementácia závisí od možností daných legislatívnym rámcom. Dôležitou súčasťou atenuácie je jednoznačne odsúhlasená stratégia monitoringu, plán rizika, sanačné ciele a časový harmonogram sanácie.
Obmenou prirodzenej atenuácie je podporovaná atenuácia. Podpora znamená optimalizáciu podmienok sanácie, t. j. po zhodnotení stavu na konkrétnej lokalite sa vyberú limitné faktory, ktoré sa najviac podieľajú na spomaľovaní prirodzených atenuačných procesov. Vonkajšími zásahmi sa limitné faktory odstraňujú alebo aspoň čiastočne potláčajú a tým sa dosiahne urýchlenie prirodzených atenuačných procesov. Podpora sa môže uskutočňovať rôznymi postupmi s cieľom redukovať tok a rozsah znečistenia a/alebo zvýšiť atenuačnú kapacitu/rýchlosť v prostredí kontaminačného mraku. Tento zásah umožňuje efektívnejší priebeh sanácie a rýchlejšie dosiahnutie sanačných limitov.
Biologické metódy (biosanácia)
Biologické metódy (biosanácia) sú založené na mikrobiologických aktivitách a procesoch, ktoré smerujú k rozkladu alebo transformácii znečisťujúcej látky na jej netoxické, prípadne menej toxické formy. Všeobecnou požiadavkou na úspešný priebeh biosanačných procesov je eliminácia nebezpečných vlastností znečisťujúcich látok, resp. produktov rozkladu (napr. Demnerová in Holoubek et al., 2003; Horáková, 2006; Dercová, 2004a, b).
Pri biologických sanačných postupoch sa využívajú dve základné stratégie: bioaugmentácia – prídavok namnožených autochtónnych, natívnych mikroorganizmov s degradačnou schopnosťou – a/alebo biostimuláciu – prídavok živín (dusík, fosfor) na podporu mikrobiálneho konzorcia prítomného v kontaminovanom prostredí. Základnou podmienkou aktívnej biodegradácie mikroorganizmami je ich kolonizácia, t. j. rast v danom znečistenom území a až následne dobrá degradačná schopnosť, teda prítomnosť a aktivita mikrobiálnych enzýmov, ktoré slúžia ako biokatalyzátory degradačného procesu. Jednou zo základných podmienok úspešnej biosanácie je aj distribúcia mikroorganizmov a zároveň biodostupnosť znečisťujúcej látky. Na biodegradáciu znečisťujúcich látok majú vplyv aj ďalšie faktory, ako sú napr. pH prostredia, vlhkosť, koncentrácia makrobiotických prvkov a koncentrácia terminálneho akceptora elektrónov (kyslík, dusičnany).
V praxi je cieľom nájsť mikroorganizmy (najčastejšie baktérie, prípadne huby), ktoré by boli schopné metabolizovať, transformovať alebo prinajmenšom oxidovať cielenú znečisťujúcu látku. V súčasnosti sú biosanácie široko akceptované sanačné metódy, ktoré sa považujú za alternatívu fyzikálno-chemických postupov čistenia kontaminovaného prostredia. V praxi sa biosanácia využíva najmä na sanáciu lokalít znečistených organickými látkami. V procese biosanácie mikroorganizmy degradujú znečisťujúcu organickú látku jedným z troch spôsobov:
• mineralizujú zlúčeninu priamo, to znamená, že nastáva konverzia zlúčeniny na neškodné anorganické molekuly ako napr. oxid uhličitý a soli,
• mineralizujú zlúčeninu len ako kometabolit, to znamená, že mikroorganizmy vyžadujú ďalšie organické zlúčeniny na rast alebo indukovanú tvorbu enzýmov potrebných na degradáciu cielenej zlúčeniny,
• konverziou zlúčeniny na inú zlúčeninu, ktorá však môže byť tiež toxická a odolná proti ďalšej degradácii.
Biologické systémy (najčastejšie baktérie, kvasinky a plesne) je možné použiť aj na sanáciu pôdy, sedimentov alebo vody znečistených anorganickými kontaminantmi, ako sú kovy, rádionuklidy, dusičnany alebo kyanidy. Anorganické znečisťujúce látky, na rozdiel od organických znečisťujúcich látok, sú nedegradovateľné, a preto ich biosanácia je založená na zmene ich transportných vlastností. Hlavné procesy, ktoré sa využívajú pri biosanácii anorganických znečisťujúcich látok, sú imobilizácia, mobilizácia alebo transformácia. K biosanačným metódam vhodným na odstraňovanie anorganických znečisťujúcich látok patria bioakumulácia a biosorpcia, oxidácia a redukcia, metylácia a demetylácia, komplexácia (kov – organické látky) a degradácia ligandov. Tieto metódy sa najčastejšie aplikujú v prípade odpadovej vody alebo znečistenej podzemnej vody. Ich využitie na čistenie pôdy je značne limitované.
Pri použití biologických sanačných metód je všeobecne potrebné dodržiavať tieto zásady vyplývajúce z mikrobiologickej podstaty procesov (ICSCS, 2006):
• posúdiť biologickú rozložiteľnosť cieľovej znečisťujúcej látky vo vode za konkrétnych podmienok,
• zistiť existenciu inhibičných faktorov,
• overiť dostatočnosť aktivity autochtónnej populácie na sanačný zásah,
• stanoviť parametre prevádzkového monitoringu,
• určiť stratégiu biologického odbúravania tak, aby bola technicky a ekonomicky realizovateľná.
Za každých okolností je potrebné prihliadať aj na konkrétne pomery na sanovanej lokalite, pričom málokedy je možné postup vybraný pre jednu lokalitu aplikovať bez zmeny na inom mieste.
Medzi biologické sanačné postupy in situ (priamo na kontaminovanej ploche) patria: bioextrakcia (bioventing), biostriping, bioaerácia (biosparging), bioslurping, biologické priepustné/reaktívne steny/bariéry, podporovaná biosanácia a fytosanácia. Medzi biologické sanačné metódy ex situ patria najmä: kompostovanie, biohromady (biopiles), obrábanie pôdy (landfarming), bioreaktory a umelé mokrade. Tieto postupy sa môžu ďalej členiť na tzv. technológie on site a off site. V prvom prípade ide o čistenie na znečistenej ploche, ale na vyčlenenom a izolovanom podloží. V druhom prípade ide o vyvezenie znečistenej zeminy mimo znečisteného územia. K metódam, ktoré je možné aplikovať in situ aj ex situ, patria: obrábanie pôdy, biologické systémy sanácie anorganických znečisťujúcich látok, biostabilizácia a bioimobilizácia.
Faktory ovplyvňujúce úspešnosť biologických metód sanácie znečisteného územia je možné zhrnúť takto:
• dostatočná priepustnosť horninového prostredia,
• dostatočný prísun kyslíka (platí pre aeróbne procesy),
• prístupnosť dostatočného množstva vhodných živín (pokiaľ nie sú živiny dostupné v dostatočnom množstve, mikrobiálna aktivita sa zastaví),
• vhodné pH (pre mikrobiálnu aktivitu sú všeobecne nepriaznivé extrémne hodnoty pH nižšie ako 5, resp. vyššie ako 10, optimálne prebieha väčšinou pri neutrálnych hodnotách pH v rozmedzí 6 až 8),
• dostatočná odolnosť proti ťažkým kovom,
• optimálna teplota (s klesajúcou teplotou sa rýchlosť biodegradácie spomaľuje, naopak, príliš vysoká teplota môže byť pre niektoré organizmy škodlivá).
Neúspešnosť biosanácie môžu zapríčiniť nasledujúce faktory:
• koncentrácia znečisťujúcich látok je natoľko nízka, že nestačí na rast mikroorganizmov, alebo naopak, je príliš vysoká a pôsobí inhibične,
• prirodzené prostredie obsahuje látky, ktoré inhibujú rast alebo aktivitu mikroorganizmov,
• rastová rýchlosť inokulovaného mikroorganizmu pri nízkej koncentrácii sledovanej látky môže byť nižšia ako rastová rýchlosť jeho prirodzených konkurentov,
• vznik toxických meziproduktov v priebehu biodegradácie (napr. transformácia TCE na vinylchlorid),
• pridávané mikroorganizmy môžu využívať prednostne ľahko utilizovateľné organické substráty nachádzajúce sa v pôde na úkor deštrukcie znečisťujúcej látky,
• nízka priepustnosť prostredia – mikroorganizmy môžu mať problémy s pohybom cez pôdne póry do miest obsahujúcich znečisťujúcu látku.
Na biodegradačnú aktivitu má vplyv aj pôvod znečisťujúcej látky. Látky, ktoré sa prirodzene vyskytujú v prostredí, sú využívané a degradované mikroorganizmami (mikroorganizmy si na ne už adaptovali svoj metabolizmus). Problém nastáva pri umelo produkovaných látkach – napr. pri polychlórovaných bifenyloch (PCB). Na degradáciu týchto látok je nutné použiť zmesové kultúry alebo kultivované baktérie (baktérie s adaptovaným metabolizmom – so schopnosťou biodegradovať cieľový kontaminant).
Pri vysokej koncentrácii znečisťujúcich látok je priebeh biologických reakcií v porovnaní s fyzikálno-chemickými postupmi pomalší. Naopak, pri eliminácii tzv. zvyškovej koncentrácie znečistenia sú správne aplikované biologické postupy zvyčajne účinnejšie. Integrácia biosanácie s inými sanačnými postupmi môže podstatne zvýšiť účinnosť sanácie, prípadne skrátiť čas potrebný na dosiahnutie sanačných limitov. Biologické metódy sa pri sanácii znečistenej vody bežne kombinujú so sanačným čerpaním, aeráciou (air spargingom), metódami tepelnej podpory, chemickou oxidáciou, vymývaním povrchovo aktívnou látkou a pod. (Marks et al., 1994; Motsch et al., 2002). Výhodou biologickej sanácie je flexibilita aktívnej zložky (mikroorganizmov). Pri správnej voľbe postupu je možné biologickú sanáciu aplikovať pri širokej škále znečisťujúcich látok, a to v rôznych geologických a hydrogeologických podmienkach na lokalite (ICSCS, 2006).
Biologické postupy sanácie vôd in situ sú spolu s aeráciou (air spargingom) najčastejšie aplikované sanačné technológie v USA. Podľa US EPA biosanácia a fytosanácia tvorili približne 34 % zo všetkých aplikovaných metód in situ na čistenie podzemnej vody v období 1982 – 2005.
Fyzikálno-chemické metódy
Fyzikálno-chemické metódy sanácie sú založené na pôsobení rôznych fyzikálno-chemických procesov. Podľa miesta aplikácie sa rozdeľujú na fyzikálno-chemické metódy in situ (priamo v znečistenom prostredí) a ex situ (mimo pôvodného znečisteného prostredia). Spomedzi metód in situ je vo svete najvyužívanejšia aerácia (air sparging). Ďalšia, pomerne rozšírená metóda je chemická oxidácia/redukcia. V praxi sa využívajú aj ďalšie metódy, najmä metódy tepelnej podpory, vertikálne bariéry, rozvoľňovanie horninového prostredia, radiačné procesy, elektrokinetická sanácia, vymývanie (pranie) zemín, vákuová extrakcia, solidifikácia a stabilizácia, zakrytie (prekrytie), rekultivácia, uzavretie, inkapsulácia a iné. Z metód ex situ sa využíva predovšetkým sanačné čerpanie a čistenie, chemická extrakcia, dehalogenácia, separácia, adsorpcia a absorpcia, ionovýmena, striping, oxidačné procesy, zrážanie, koagulácia, flokulácia, flotácia, solidifikácia a stabilizácia, vitrifikácia, solárna detoxikácia, spaľovanie, desorpcia, pyrolýza a iné.
Pri výbere fyzikálno-chemických sanačných metód sa zohľadňujú prebiehajúce procesy dekontaminácie – separačné a/alebo koncentrujúce znečisťujúce látky (napr. extrakcia rozpúšťadlami, termická desorpcia), zneškodňujúce kontaminanty (napr. pyrolýza, oxidácia, redukcia a biodegradácia) alebo imobilizujúce znečistenie (napr. stabilizácia a vitrifikácia). Vhodnosť využitia fyzikálno-chemických metód sanácie je nutné zvážiť aj vzhľadom na špecifiká sanovanej lokality, typ kontaminácie, ekonomické kritériá, časové nároky a cieľové sanačné limity.
Pri využití fyzikálno-chemických sanačných metód sa uplatňuje komplexný prístup. V praxi to zvyčajne znamená kombináciu využitia rôznych metód sanácie. Napríklad čerpanie podzemnej vody sa môže kombinovať s vymývaním povrchovo aktívnou látkou, biosanáciou, použitím pomocných rozpúšťadiel (kosolventov), podporovanou (prirodzenou) atenuáciou, čistením v bioreaktore a pod. Využitie fyzikálno-chemických metód sanácie môže komplikovať vznik rezíduí (napr. po separácii alebo adsorpcii), ktorých likvidáciu treba následne riešiť skládkovaním alebo iným vhodným spôsobom, napr. spaľovaním, kompostovaním, regeneráciou atď. (FRTR, 2008).
Zhrnutie
Prehľad sanačných metód detailnejšie opísaných v kapitole 4 Profily sanačných metód, ich princíp, miesto realizácie (in situ/ex situ) a prostredie realizácie (voda/podzemná voda, horninové prostredie/pevné materiály) je uvedený v tab. 3.2.1. Horninové prostredie a/alebo podzemná voda sa uvádzajú pri väčšine sanačných metód realizovaných in situ a voda a/alebo pevné materiály sa uvádzajú pri väčšine sanačných metód realizovaných ex situ. Sanačná technológia otvoreného spaľovania a detonácie ex situ sa aplikuje v prípade munície a výbušnín. V tab. 3.2.2 je samostatne uvedený prehľad sanačných metód a ich princíp na čistenie pôdneho vzduchu a plynov.
Cieľom sumárnych tabuliek (tab. 3.2.1 a 3.2.2) je prehľadným spôsobom prezentovať základné sanačné metódy využívané v praxi. Z tab. 3.2.1 je zrejmé, že v mnohých prípadoch je možné konkrétnu sanačnú metódu aplikovať na rôzne zložky životného prostredia (horninové prostredie, voda) alebo metóda môže byť implementovaná priamo na lokalite (in situ) a súčasne mimo lokality (ex situ). V kapitole Profily sanačných metód (kap. 4) sa sanačné metódy realizovateľné v rôznych zložkách životného prostredia, resp. súčasne in situ aj ex situ vo väčšine prípadov rozoberajú len jedenkrát. Výnimkou je napríklad sanácia znečistenia s využitím chemickej oxidácie alebo redukcie, ktorá je prezentovaná zvlášť pre horninové prostredie/pevné materiály a vodu a zvlášť pri realizácii in situ, resp. ex situ. Podobne obrábanie pôdy (landfarming) a solidifikácia/stabilizácia sa pri sanácii horninového prostredia prezentuje zvlášť ako metóda in situ a metóda ex situ.
Tab. 3.2.1. Prehľad sanačných metód, ich princíp, miesto a prostredie realizácie.
|
Názov metódy Prostredie Miesto likvidácie znečistenia |
Princíp metódy |
|
(Monitorovaná) prirodzená atenuácia Horninové prostredie, podzemná voda In situ |
Využíva prirodzené (bez aktívneho zákroku človeka) chemické, fyzikálne a biologické procesy prebiehajúce v horninovom prostredí na znižovanie množstva, objemu a koncentrácie znečisťujúcich látok alebo na ich premenu na menej nebezpečné a menej toxické látky. Procesy prirodzenej atenuácie môžu pozostávať z biodegradácie, disperzie, riedenia, sorpcie, prchania, rádioaktívneho rozpadu, chemickej alebo biologickej stabilizácie, hydrolýzy, dehydrohalogenácie, odparovania a transformácie alebo rozkladu znečisťujúcej látky. |
|
Podporovaná atenuácia Horninové prostredie, podzemná voda In situ |
Podporovaná atenuácia je založená na rovnakých biologických, chemických a fyzikálnych princípoch ako monitorovaná prirodzená atenuácia. Základným cieľom podporovanej atenuácie je urýchlenie prirodzených degradačných procesov v prostredí takým spôsobom, ktorého výsledkom je eliminácia inhibičných a limitujúcich faktorov vplývajúcich na prirodzené atenuačné procesy na lokalite. Podpora pozostáva z optimalizovania podmienok degradácie znečisťujúcich látok, z urýchlenia procesu degradácie, homogenizácie podmienok na lokalite a pod. |
|
Biologické sanačné metódy | |
|
Vákuová bioextrakcia (bioventing) Horninové prostredie In situ |
Stimuluje in situ biodegradáciu organických látok adsorbovaných na častice zemín v pásme prevzdušnenia. Aktivita mikroorganizmov (baktérie, riasy, huby, protozoá a aktinomycéty) prirodzene sa vyskytujúcich v pôdach sa podporuje vháňaním vzduchu alebo kyslíka. |
|
Kometabolická vákuová bioextrakcia Horninové prostredie In situ |
Ide o vákuovú bioextrakciu v prípadoch, ak jedna znečisťujúca látka priamo asistuje pri degradačnom procese inej znečisťujúcej látky (napr. PCE a TCE degradujú v aeróbnych podmienkach za prítomnosti kometabolitov pozostávajúcich z aromatických zlúčenín – napr. toluénu). |
|
Podporovaná biosanácia Horninové prostredie, voda In situ |
Je založená na biologických aktivitách, ktoré smerujú k rozkladu (bioredukcii) alebo transformácii znečisťujúcej látky na jej netoxické, prípadne menej toxické formy. Biosanačné technológie stimulujú rast organizmov a využívanie znečisťujúcich látok ako zdroj potravy a energie. Vhodné podmienky stimulujúce rast a degradačný metabolizmus aplikovaných organizmov na lokalite znamenajú najmä zabezpečenie optimálnych hodnôt a zloženia týchto ukazovateľov: pH, živiny, zdroj uhlíka a energie pre organizmy, vlhkosť prostredia, teplota. |
|
Fytosanácia Horninové prostredie, voda In situ |
Je to proces, pri ktorom sa využívajú rastliny na extrakciu, akumuláciu, stabilizáciu alebo k degradáciu (odstránenie) znečisťujúcich látok zo životného prostredia. |
|
Obrábanie pôdy (landfarming) Horninové prostredie In situ, ex situ |
Povrchová sanačná technológia založená na (re)kultivácii povrchovej časti pôdy (zvyčajne vrchných 50 cm) s cieľom stimulovať biodegradáciu. Znečistená pôda sa premiešava s pôdou obohatenou o živiny a látky zlepšujúce kvalitu pôd a následne sa zapracúva do povrchovej vrstvy zeme. Materiál sa pravidelne kyprí s cieľom zlepšiť aeráciu. Znečisťujúce látky sa pri tom degradujú, transformujú a imobilizujú, najmä prostredníctvom mikrobiálnych procesov a oxidácie. |
|
Bioaerácia (biosparging) Horninové prostredie, podzemná voda In situ |
Metóda, ktorá podporuje prítomnosť a činnosť mikroorganizmov priamo v pásme nasýtenia pri biodegardácii organických látok v podzemnej vode. Metóda je založená na dodávaní oxidačného činidla (napr. kyslíka), prípadne aj nutrientov (ak je potrebné) do pásma nasýtenia obyčajne prostredníctvom vrtnej injektáže. |
|
Bioslurping Horninové prostredie, podzemná voda In situ |
Uplatňuje sa vákuová extrakcia (kvapalín aj plynov) a bioventing tak, aby sa mohla súčasne odstraňovať voľná fáza a sanovať aj pásmo prevzdušnenia. Bioslurpingový systém odstraňuje voľnú fázu a výpary znečisťujúcej látky zachytené v pôde (pôdny vzduch) v jednom procesnom prúde (cyklicky). Podzemná voda sa oddelí od voľnej fázy, dočisťuje sa (ak je to potrebné) a vypúšťa. Voľná fáza môže byť recyklovaná. Extrakcia plynov (výparov) zabezpečuje aeráciu pásma prevzdušnenia a zvyšuje tak obsah kyslíka, a teda aj rozsah aeróbnej biodegradácie, pričom mikroorganizmy metabolizujúce uhľovodíky produkujú neškodnú vodu a CO2. |
|
Biologické systémy sanácie anorganických znečisťujúcich látok Horninové prostredie, pevné materiály, voda In situ, ex situ |
Hlavné procesy, ktoré sa využívajú pri biosanácii anorganických látok (kovy, rádionuklidy, nitráty, kyanidy), sú imobilizácia, mobilizácia alebo transformácia. Uplatňujú sa pomocou bioakumulácie, biosorpcie, oxidácie, redukcie, metylácie, demetylácie, komplexácie, vyzrážania a fytosanácie. |
|
Biostabilizácia a bioimobilizácia Horninové prostredie, pevné materiály, voda In situ, ex situ |
Biostabilizačné a bioimobilizačné techniky znečisťujúce látky z horninového prostredia neeliminujú, ale znižujú ich bioprístupnosť, rozpustnosť vo vode, mobilitu a toxicitu. Princíp metódy spočíva v zmene podmienok prostredia napr. zvýšením organického podielu v znečistenom materiáli, zmenou oxidačno-redukčných, aeróbnych a anaeróbnych podmienok a podobne. Táto zmena spôsobí premenu pôvodnej zlúčeniny znečisťujúcej látky na inú, obyčajne takú, ktorá sa vyznačuje vyššou sorpciou na pôdne častice. Znečisťujúce látky naviazané na pôdne častice sa nachádzajú v nepohyblivej forme a ich škodlivosť je tak výrazne obmedzená. |
|
Biologické reaktívne bariéry/steny Horninové prostredie, podzemná voda In situ |
Biologické reaktívne bariéry/steny, označované aj ako reaktory alebo bioreaktory, tvorí reaktívny materiál rozkladajúci alebo imobilizujúci znečisťujúce látky, ktoré v prirodzenom režime prúdia naprieč týmito zónami. Princíp odstraňovania znečistenia vychádza z biologických degradačných procesov organických látok alebo z biochemických reakcií využívaných na transformáciu prítomných anorganických znečisťujúcich látok. |
|
Ošetrovanie pevných materiálov po vyťažení na dekontaminačnej ploche Horninové prostredie Ex situ |
Pri metóde sa využíva schopnosť mikroorganizmov degradovať alebo transformovať znečisťujúce látky (najmä organické) na menej toxické látky, prípadne na úplne bezpečné produkty rozkladu. Tieto biologické postupy zahŕňajú najmä proces mineralizácie organických látok (rozklad až na CO2 a vodu), transformáciu znečisťujúcich látok na menej toxické formy alebo ich mobilizáciu (fixáciu, akumuláciu). |
|
Kompostovanie Horninové prostredie, pevné materiály Ex situ |
Kontaminovaná zemina (sediment, kal) sa zmieša s odľahčovacím organickým materiálom (drevná štiepka, piliny, slama, kôra, zelený odpad), aby sa dosiahla dobrá pórovitosť. Upraví sa pomer C : N (väčšinou 30 : 1), znečistená zemina sa uloží na hromady, do ktorých sa intenzívne vháňa kyslík. Prítomné znečisťujúce látky sa aeróbne biologicky rozložia, prípadne sa čiastočne sorbujú na vznikajúce humínové látky. |
|
Bioreaktory Horninové prostredie, pevné materiály, voda Ex situ |
Znečistená voda/materiál sa po vyčerpaní na povrch privádza do bioreaktora, kde nastáva biologická/biochemická degradácia, transformácia, resp. mineralizácia znečisťujúcej látky prostredníctvom mikroorganizmov pri optimalizovaných podmienkach. |
|
Umelé mokrade Voda Ex situ |
Na čistenie sa využívajú prirodzené geochemické a biologické procesy v umelo skonštruovanom ekosystéme. Pri čistení se uplatňujú geochemické a fyzikálno-chemické procesy prebiehajúce v skonštruovanej aktívnej vrstve substrátu (filtrácia, ionovýmena, adsorpcia, absorpcia, zrážanie, chemické reakcie atď.), ako aj činnosť mikroorganizmov a rastlín (degradácia, transformácia, akumulácia). |
|
Fyzikálno-chemické sanačné metódy | |
|
Chemická oxidácia/redukcia Horninové prostredie, pevné materiály, voda In situ, ex situ |
Pri chemickej oxidácii sa do znečisteného horninového prostredia (pásmo prevzdušnenia alebo pásmo nasýtenia) dodáva silný oxidant vo forme vodného roztoku, aby v dôsledku chemických interakcií nastala deštrukcia znečisťujúcich látok rozpustených v podzemnej vode, sorbovaných v horninovom prostredí alebo prítomných vo forme voľnej fázy. Podstatou chemickej redukcie je vytvorenie redukčných podmienok aplikovaním redukčných činidiel do znečisteného prostredia, pričom vznikajú redukované formy znečisťujúcej látky s menej škodlivými, resp. menej nebezpečnými vlastnosťami. |
|
Chemická redukcia v plynnej fáze Horninové prostredie, pevné materiály Ex situ |
Nespaľovacia technológia na spracovanie nebezpečného organického odpadu. Vo vodíkovej atmosfére pri teplote 850 ºC a viac nastáva redukcia nechlórovaných zlúčenín (napr. PAU) na metán a malého množstva ľahkých uhľovodíkov (etán a etylén) a chlórovaných organických látok (PCB) na metán a chlór. |
|
Elektrokinetická sanácia Horninové prostredie, podzemná voda In situ |
Znečisťujúce látky sa odstraňujú z pôdy pomocou elektrických alebo elektrochemických procesov. Princíp elektrokinetickej sanácie je založený na odstraňovaní znečistenia pomocou zapustenia slabo intenzívneho elektrického prúdu priamo do pôdy za použitia elektród (anódy a katódy). Tým sa vytvára jednosmerné elektrické pole mobilizujúce nabité častice a spôsobujúce pohyb iónov a vody k elektródam. Znečisťujúce látky prichádzajúce k elektródam sa môžu odstrániť cestou precipitácie a koprecipitácie, adsorpcie, elektrónovou výmenou alebo odvádzaním vody alebo iných fluíd z blízkosti elektród. |
|
Metóda LASAGNATM Horninové prostredie, podzemná voda In situ |
Pri použití technológie sa využíva elektrokinetická sanácia na presun znečisťujúcich látok do pórovej vody zemín v čistenej zóne, kde sa znečisťujúce látky zachytávajú alebo rozkladajú. Čistiaca zóna obsahuje reagenty, ktoré rozkladajú rozpustné organické zlúčeniny alebo absorbujú znečisťujúce látky, čím ich imobilizujú alebo pripravia na následné odstránenie. Môže sa použiť aj alternatíva s periodickým menením polarity elektród. To spôsobí zmenu elektroosmotického prúdenia a neutralizáciu pH. |
|
Rozvoľňovanie horninového prostredia Horninové prostredie, podzemná voda In situ |
Úlohou je vytvorenie nového systému otvorených priepustnejších priestorov (zväčšenie existujúcich alebo vytvorenie nových puklín a trhlín). V praxi sa stretávame s hydraulickým a pneumatickým rozvoľňovaním a torpédovaním. Technológie rozvoľňovania je všeobecne možné aplikovať na podporu sanácie pásma prevzdušnenia aj pásma nasýtenia, aj na sanáciu tzv. zavesených zvodnencov. Rozvoľňovanie horninového prostredia nepredstavuje priamu sanačnú metódu, ale používa sa na zvýšenie účinnosti iných sanačných postupov in situ, najmä vákuovej extrakcie (ventingu), biosanačných metód, ale aj pri chemickej oxidácii a aplikácii nanočastíc. |
|
Vymývanie (preplachovanie, pranie) zemín Horninové prostredie, pevné materiály In situ, ex situ |
Ide o extrakciu znečistenia aplikáciou (injektážou alebo recirkuláciou) vymývacieho roztoku do zeminy. Znečistenie sa uvoľňuje, mobilizuje a odčerpáva. Ak sú znečisťujúce látky dobre rozpustné vo vode, vymýva sa ošetrované prostredie vodou. Na zvýšenie účinnosti vymývania sa používajú najmä povrchovo aktívne látky, chelátotvorné činidlá, reagenty upravujúce hodnotu pH prostredia, surfaktanty alebo rozličné kyseliny, zásady, alkoholy a rozpúšťadlá. |
|
Vákuová extrakcia (venting) Horninové prostredie In situ |
Odsávanie vzduchu zo znečistenej zeminy alebo horninového materiálu. Modifikáciami ventingu sú bioventing a aerácia (airsparging). |
|
Aerácia (airsparging) Horninové prostredie, podzemná voda In situ |
Pri technológii sa využíva pohyb vzduchovej masy cez znečistenú oblasť. Stlačený vzduch sa vháňa prostredníctvom systému viacerých vertikálnych alebo horizontálnych vrtov pod pásmo znečistenia, najčastejšie 2 až 4 m pod hladinu podzemnej vody. Vzduch vytvára vztlak potrebný na prechod vzduchovej masy cez znečistenú oblasť a zároveň spôsobuje narušovanie rovnovážnych podmienok a podporuje transformačné procesy znečisťujúcich látok z pevnej alebo kvapalnej fázy do plynnej fázy. Znečisťujúce látky sa následné odvádzajú prostredníctvom odsávacích vrtov. |
|
Striping Voda Ex situ |
Princípom technológie je prechod rozpustených prchavých látok z kvapalnej fázy do plynnej. Prechod znečisťujúcich prchavých látok je podporený zvýšením merného povrchu znečistenej vody vzhľadom na plynnú fázu (vzduchu). Zvýšenie povrchu sa dosahuje rozstrekovaním znečistenej vody alebo prebublávaním vody bublinkami plynu. |
|
Striping vo vrte Horninové prostredie, podzemná voda In situ |
Je to modifikáciou aerácie. Do pásma nasýtenia sa dopravuje vzduch vháňaním zo sanačného vrtu, pričom z toho istého vrtu sa vzduch po prechode podzemnou vodou aj odsáva. V podzemnej vode nastáva obdobné prevzdušnenie ako v stripovacích kolónach, t. j. prchavé organické látky rozpustené vo vode sa naviažu na bublinky vzduchu a unikajú do atmosférického vzduchu vo vrte, z ktorého sa potom znečisťujúca látka ľahko separuje na vzduchových filtroch. |
|
Dynamický podzemný striping Horninové prostredie, podzemná voda In situ |
Je to kombinácia zatláčania pary/kyslíka, elektrického odporového ohriatia prostredia (tepelná podpora), odsávania pôdneho vzduchu a moderných monitorovacích tomografických techník. Kombinácia sanačných postupov je cielená na mobilizáciu znečisťujúcej látky a jej transport k extrakčným vrtom, odkiaľ sa odvádza vákuovou extrakciou. Vyčerpaná podzemná voda aj odsatý pôdny vzduch obsahujú uvoľnené znečisťujúce látky, a preto sa musia na povrchu ďalej dočisťovať. |
|
Solidifikácia a stabilizácia Horninové prostredie, pevné materiály In situ, ex situ |
Solidifikácia je fyzikálna premena a uzatvorenie kontaminovaného materiálu do monolitickej, mechanicky odolnej a obmedzene priepustnej štruktúry. Chemické vlastnosti škodlivín tento proces nemusí ovplyvniť. Pri solidifikácii ide o premenu sypkého alebo kvapalného odpadu na pevný materiál, pričom sa vytvárajú fyzikálne bariéry spomaľujúce alebo znemožňujúce transport toxických látok do prostredia. Stabilizácia je proces chemického viazania škodlivín do stabilnej a málo rozpustnej formy. Fyzikálne vlastnosti sanovaného materiálu nemusí tento proces ovplyvniť. |
|
Termicky podporované odparovanie Horninové prostredie In situ |
Využíva elektrickú rezistenciu, elektromagnetické pole, optické vlákna, rádiové frekvencie alebo injektáž horúceho vzduchu/pary na zvýšenie prchavosti znečisťujúcich látok. Na zlepšenie účinnosti je možné použiť kombináciu zahrievania zeminy a procesu podpory odparovania zeminy (kontaminantu). |
|
Metódy tepelnej podpory Horninové prostredie, podzemná voda In situ |
Skupina metód, pri ktorých sa využíva tepelná energia na podporu degradácie alebo na zvýšenie mobility znečisťujúcich látok v horninovom prostredí. Zahrievaním znečisteného horninového prostredia sa vytvárajú vhodné podmienky na uvoľňovanie znečisťujúcich látok viazaných na pevné častice. Určité typy znečisťujúcich látok sa vplyvom dodaného tepla degradujú alebo vyparujú. |
|
Zakrytie, prekrytie, rekultivácia Pevné materiály, horninové prostredie In situ |
Pasívna sanačná metóda, ktorá čiastočne izoluje environmentálnu záťaž. Systém povrchového zakrytia môže zahŕňať jednu alebo viac vrstiev – samotný znečistený materiál, tesniacu vrstvu a zakrývaciu vrstvu. |
|
Uzavretie (geokontajnment) a inkapsulácia Horninové prostredie, podzemná voda In situ |
Uzavretie je doplnenie vrchného, povrchového zakrytia (prekrytia) v spoločnom systéme o bočné vertikálne bariéry, ktorými sú vo všeobecnosti tesniace steny, pričom sa využíva aj prirodzená spodná bariéra – horninové podložie (v spodnej časti sú vertikálne bariéry zapustené do nepriepustného podložia). Vnútri systému sú umiestnené monitorovacie vrty, používané často aj na reguláciu hladiny podzemnej vody. Inkapsulácia predstavuje vytvorenie umelého súvislého obalu ochrannej bariéry – inžinierskej konštrukcie – okolo oblasti znečistenia v prirodzenom prostredí pomocou geotechnických konštrukcií. |
|
Podzemné tesniace steny Horninové prostredie, podzemná voda In situ |
Lineárne prvky v horninovom prostredí situované tak, aby v ňom zamedzovali alebo usmerňovali transport znečisťujúcich látok. Nepriepustné (tesniace, separačné) bariéry, geotechnické konštrukcie neodstraňujú znečistenie, ale pasívne separujú a obmedzujú prirodzený pohyb znečisťujúcich látok v pásme prevzdušnenia alebo pásme nasýtenia, alebo ho až zamedzujú, a to najmä v horizontálnom smere. Vytvorením drenážnej ryhy alebo podzemnej steny sa v znečistenej oblasti alebo v jej blízkosti vytvorí gradient na migrovanie znečisťujúcich látok smerom k tejto zóne, t. j. zabraňuje sa ďalšiemu rozširovaniu znečistenia v smere prúdenia podzemnej vody. |
|
Vertikálne (reaktívne) bariéry Horninové prostredie, podzemná voda In situ |
Princíp reaktívnych bariér funguje ako pasívna priepustná čistiaca clona, cez ktorú prestupuje znečistená voda, pričom v dôsledku jej interakcií s vhodne zvoleným médiom sa redukuje znečistenie. |
|
Hlbková injektáž Horninové prostredie, podzemná voda In situ |
Hlavným cieľom injektáže je usmerneným tlakovým dávkovaním určitého média zo špeciálne vystrojeného vrtu na potrebnom mieste horninového prostredia vyplniť póry, pukliny, trhliny a iné voľné priestory. Injektovaným médiom je súčasne možné vyvolať aj reakciu média s okolím. |
|
Radiačné procesy Horninové prostredie, pevné materiály, voda, vzduch In situ, ex situ |
Technológia je založená na princípe radiačnej deštrukcie znečisťujúcich látok. Ide o metódu in situ alebo ex situ určenú na dekontamináciu podzemnej vody, odpadovej vody, zemín, odpadového materiálu aj vzduchu. Pri radiačných procesoch sa využívajú reaktívne zložky s krátkou životnosťou formované počas rádiolýzy s cieľom efektívnejšie rozložiť znečisťujúce látky. |
|
Horizontálne vrty (v spojení s aplikáciou sanačných postupov) Horninové prostredie, podzemná voda In situ |
Realizácia horizontálnych vrtov sa uskutočňuje najmä na miestach, kde je obťažný alebo až nemožný prístup k znečisteniu napr. formou klasických vertikálnych vrtov, alebo kde je takýto prístup k znečisteniu efektívnejší. V praxi je využitie horizontálnych vrtov v procese sanácie spojené s inými technológiami a postupmi in situ a/alebo ex situ, akými sú napr. čerpanie podzemnej vody, biosanácia, bioventing, extrakcia pôdneho vzduchu, striping, aerácia, metódy rozvoľňovania horninového prostredia či metódy tepelnej podpory. |
|
Chemická extrakcia Pevné materiály Ex situ |
Proces, pri ktorom sa oddeľujú toxické alebo inak škodlivé zložky zo znečistených zemín, kalov a sedimentov, pričom sa redukuje objem nebezpečného odpadu, ktorý sa musí spracovať. Znečistená látka sa rozpúšťa do extrakčného činidla a vyčistená matrica sa po extrakcii separuje od kvapalného podielu obsahujúceho rozpustenú toxickú látku. Pri technológii sa využíva extrakčná chemikália (najmä bežne dostupné organické rozpúšťadlá). Tým sa odlišuje od procesu prania zemín, pri ktorom sa obyčajne využíva vymývanie znečistenia zemín vodou alebo vodou s prísadami zlepšujúcimi proces premývania. |
|
Dehalogenácia Pevné materiály Ex situ |
Metóda, pri ktorej sa odstránia molekuly halogénov (najmä chlóru → dechlorácia) z organických zlúčenín a transformujú sa na menej nebezpečné látky. Je to redukčný proces, pri ktorom sa buď nahradia halogénové funkčné skupiny, alebo sa parciálne, resp. celkovo rozložia a čiastočne vyprchajú znečisťujúce látky. |
|
Fyzikálno-mechanická separácia Pevné materiály Ex situ |
Metóda, pri ktorej sa znečistený materiál rozdelí na dve alebo viacero frakcií použitím výlučne mechanických a fyzikálnych postupov. Separačné mechanizmy rozdelia materiál na frakciu s relatívne nízkou koncentráciou znečisťujúcich látok (zvyčajne hrubozrnnejšia frakcia) a na jemnozrnnú frakciu, v ktorej zostane znečistenie koncentrované. Tá sa potom sekundárne dočisťuje vhodnými sanačnými metódami. |
|
Vitrifikácia Horninové prostredie In situ |
Elektrické odporové tavenie znečistených zemín pri teplote 1 600 až 2 000 °C. Tavenie prebieha medzi štyrmi grafitovými elektródami zarazenými do zeme. Vzniká sklovitá tavenina, ktorá v sebe uzatvára najmä neprchavé zložky. Väčšina prchavých látok sa teplom rozloží alebo vyprcháva, a preto technológia musí byť vybavená systémom na dočisťovanie unikajúcich plynov. |
|
Solárna detoxikácia Pevné materiály, voda Ex situ |
Využíva sa energia UV žiarenia zo slnečného svetla na rozklad (detoxikáciu) širokej škály nebezpečných organických zlúčenín v pôde a vo vode. Solárna energia sa používa na degradáciu organických chemikálií buď priamo termickým rozkladom, alebo fotochemickou reakciou. |
|
Plazmový oblúk Pevné materiály Ex situ |
Princíp metódy je založený na použití elektrickej energie a vysokej teploty, ktoré sa vytvoria prostredníctvom zariadenia nazývaného plazmový oblúk/výboj. V technológii plazmového oblúka elektrický prúd nasmerovaný cez plyn pod nízkym tlakom vytvára plazmové pole. Pri tomto spôsobe nastáva deštrukcia látok v dôsledku elektrického výboja v plazmovom stave. Pole plazmy môže dosahovať teplotu 3 000 až 7 000 °C. |
|
Spaľovanie Pevné materiály Ex situ |
Likvidácia halogénovaných a iných žiaruvzdorných organických látok prebieha za prítomnosti kyslíka pri teplote 850 – 1 700 ºC. Použitím horáka a pridaním paliva pri extrémne vysokej teplote sa tieto látky oxidujú na oxid uhličitý a vodu. Na odstránenie pevných častíc, neutralizáciu a odstránenie kyselín slúžia systémy kontroly vzduchu. |
|
Otvorené spaľovanie a detonácia Munícia a výbušniny Ex situ |
Aplikuje sa na zneškodňovanie prebytočnej, zastaranej alebo nepoužiteľnej munície a výbušnín. Ich likvidácia prebieha samovoľným spaľovaním, vyvolaným externým zdrojom (plameň, teplo, detonačná vlna), v prípade potreby sa pridáva pomocné palivo. |
|
Pyrolýza Pevné materiály Ex situ |
Molekuly uhľovodíkov pri zohrievaní prijímajú energiu, narastá vibrácia σ väzby C–C. Pri teplote okolo 500 °C nastáva disociácia väzieb a tvorba primárnych radikálov. Radikály podliehajú transformácii a stabilizácii, veľké radikály prechádzajú tzv. štiepením β za vzniku biradikálov, ktoré prechádzajú na etylén. |
|
Termická desorpcia Pevné materiály Ex situ |
Separačný proces umožňujúci efektívne oddelenie organických znečisťujúcich látok od materiálu (pôda, kal) pri mierne vysokej teplote. Zahrievaním znečisteného média sa uvoľňuje voda a organické súčasti, ktoré sa transportným plynom alebo vákuovým systémom oddelia od pevnej matrice na neskoršie spracovanie alebo zneškodnenie. |
|
Adsorpcia a absorpcia Voda Ex situ |
Adsorpcia je proces, pri ktorom sa látky (molekuly, ióny alebo radikály) rozdelia medzi dve fázy, pričom sa zvýši koncentrácia alebo akumulácia adsorbovanej zložky na fázovom rozhraní. Výsledkom adsorpcie pri čistení vôd je pokles koncentrácie adsorbovanej zložky (znečisťujúcej látky) v kvapalnej fáze. Absorpcia je fyzikálno-chemický proces alebo jav, pri ktorom nastáva pohltenie/prechod absorbovanej zložky (atómov, molekúl, iónov atď.) do vnútra hmoty/objemu absorbentu. |
|
Sanačné čerpanie a čistenie Podzemná voda Ex situ |
Predstavuje jednu zo základných sanačných metód ex situ na čistenie podzemnej vody. Znečistená podzemná voda sa čerpá z horninového prostredia na povrch, kde na odstránenie znečistenia je väčšinou následne potrebné realizovať ďalšie sanačné postupy ex situ. |
|
Zrážanie Voda Ex situ |
Technologický proces, pri ktorom sa zo znečistenej vody odstraňujú rozpustené znečisťujúce látky tým, že sa z roztoku vylúčia prídavkom zrážacieho činidla a/alebo inou fyzikálno-chemickou zmenou (napr. zmena teploty, pH , Eh) za vzniku málo rozpustnej zrazeniny (vyzrážaných častíc). Vzniknuté nerozpustené častice sa následne odstraňujú najčastejšie procesom sedimentácie, koagulácie, flokulácie, flotácie alebo filtrácie. |
|
Koagulácia, flokulácia Voda Ex situ |
Úlohou koagulácie je prekonať faktory stabilizujúce daný systém koloidnej suspenzie. Flokulácia je proces, prostredníctvom ktorého sú destabilizované častice alebo častice sformované ako produkt destabilizácie stimulované spájať sa a tvoriť väčšie zhluky (agregáty) obsahujúce nežiaduce látky, ktoré je potom možné z čistenej vody ľahšie odstrániť. |
|
Flotácia Voda Ex situ |
Flotácia je fyzikálny dej, pri ktorom sa pevné, vo vode suspendované častice vynášajú jemnými bublinkami vzduchu na hladinu. Na nej sa vytvára kompaktná vrstva, ktorá sa odstraňuje napr. stieraním, nasávaním a pod. Metóda je založená na separácii materiálov s rozdielnymi povrchovými vlastnosťami – na ich hydrofóbnosti a hydrofilnosti, t. j. na ich rozdielnej zmáčavosti kvapalinou. |
|
Ionovýmena Voda Ex situ |
Ionovýmena je reverzibilný chemický proces, pri ktorom sa nežiaduce nabité častice zo znečistenej vody vymenia za relevantné nabité častice z aktivovaného ionomeniča (ionexu). |
|
Extrakcia do makroporéznych polymérov Voda Ex situ |
Princíp technológie spočíva v extrakcii kvapalina – kvapalina. Makroporézny polymér s extrakčnou kvapalinou (alkoholy, extrakčné činidlá) sa umiestni do kolóny, ktorou prechádza podzemná voda s rozpustenými znečisťujúcimi látkami. Pri prechode kolónou sa znečisťujúce látky rozpúšťajú v extrakčnej kvapaline imobilizovanej v makroporéznom polymére a tým sa z vody odstraňujú. |
Tab. 3.2.2. Prehľad sanačných metód na čistenie pôdneho vzduchu a plynu a ich princíp.
|
Názov metódy |
Princíp metódy |
|
Biologické sanačné metódy | |
|
Biofilter s pevným lôžkom |
Biofiltrácia je čistenie vzduchu založené na využití mikroorganizmov na rozklad alebo biotransformáciu organických látok alebo zápachových látok. Princíp biologického rozkladu plynných látok spočíva v tom, že molekuly znečisťujúcich látok alebo zápachových látok sa sorbujú na povrchu biofilmu, ktorý sa vytvára na pevných časticiach náplne. |
|
Kropený biofilter |
Princíp kropeného biofiltra je podobný ako pri biovypieraní. Na rozdiel od biovypierania, mikroorganizmy sú usadené na podporných elementoch. Do biofiltra s inertnou náplňou väčšinou zospodu vstupuje plyn s odstraňovanými prchavými látkami a protismerne preteká kropiaca kvapalina. Molekuly znečisťujúcich látok sa rozpúšťajú vo vode a z nej prestupujú do biofilmu vytvoreného na inertnej náplni. |
|
Biovypieranie |
Biovypieranie je kombinácia vypierania plynu za mokra a biodegradácie. Biomasa je voľne suspendovaná v kvapalnej fáze, čiže voda na vypieranie obsahuje populácie mikróbov vhodných na oxidáciu škodlivých zložiek plynu. Mikróby sú rozptýlené vo vode. Kvôli správnemu použitiu biovypierania treba zabezpečiť, aby sa škodlivé zložky plynu mohli vyplaviť. Následne treba umožniť ich biodegradáciu v aeróbnych podmienkach. |
|
Fyzikálno-chemické sanačné metódy | |
|
Vypieranie a absorpcia |
Vypieranie čiže mokré odlučovanie častíc je najčastejšie založené na princípe tzv. zotrvačného nárazu, keď častica s vyššou hybnosťou narazí na kvapku vody a prichytí sa na nej, alebo na princípe difúzneho mechanizmu, pri ktorom sa jemná častica prachu difúziou dostane na povrch kvapky, kde sa zachytí. Fyzikálna absorpcia nastáva, keď sa znečisťujúca látka rozpustí v rozpúšťadle (absorbente). Ak súčasne prebehne reakcia medzi znečisťujúcou látkou a rozpúšťadlom alebo látkami v rozpúšťadle, vtedy ide o chemickú absorpciu. |
|
Membránová separácia |
Je založená na selektívnej (výberovej) priepustnosti organických pár pri ich prechode membránou. Prúd odpadového plynu sa stlačí a prechádza cez polopriepustnú membránu. V prúde znečisteného plynu sa znižuje obsah odpadových látok a vzniká prúd s vysokým obsahom škodlivín. Ten sa môže zachytávať metódami, ako sú napr. kondenzácia alebo adsorpcia, alebo sa môže odstrániť napríklad katalytickou oxidáciou. |
|
Fotolytická oxidácia |
Proces, pri ktorom sa chemické väzby znečisťujúcich látok rozbijú pod vplyvom UV žiarenia. Produkty fotodegradácie sú rôzne v závislosti od prostredia, v ktorom prebieha proces. |
|
Fotokatalytická oxidácia |
Je to kombinácia polovodičového katalyzátora (väčšinou filter pokrytý oxidom titaničitým TiO2) s UV žiarením. Výsledkom je vznik hydroxylových OH· radikálov (alebo aj peroxylových HO2·a superoxidových O2·), ktoré odbúravajú prchavé organické látky. Proces prebieha podobne ako pri fotolytickej oxidácii, ale intenzívnejšie. Znečisťujúce látky sa rozkladajú na oxid uhličitý a vodu. |
|
Vysokoenergetická deštrukcia |
Proces, pri ktorom deštrukcia prebieha v netermálnej (nerovnovážnej, studenej) plazme. Pri tejto metóde sa využíva vysoké napätie na rozklad prchavých organických látok plazmou pri izbovej teplote. |
|
Adsorpcia |
Heterogénna reakcia, pri ktorej sa molekuly plynu (adsorbát) zachytávajú na pevnom povrchu (adsorbent), ktorý uprednostňuje určité látky pred inými, a tak ich odstraňuje z výtokových prúdov. |
|
Spaľovanie – termálna oxidácia |
Termálna oxidácia je proces priameho spaľovania horľavých plynov a odorantov v odpadovom plyne, a to zahrievaním zmesi znečisťujúcich látok so vzduchom alebo kyslíkom na hodnotu vyššiu ako bod vznietenia v peci s udržiavaním na vysokej teplote počas dostatočne dlhého času na dokončenie spaľovania na CO2 a vodu. |
|
Spaľovanie – katalytická oxidácia |
Zariadenia na katalytickú oxidáciu pracujú na veľmi podobnom princípe ako pri tepelnej oxidácii. Hlavný rozdiel je v tom, že plyn po prechode plameňom prechádza cez katalyzátor. Katalyzátor spôsobuje zvýšenie rýchlosti oxidačnej reakcie umožňujúcej zmeny pri nižšej reakčnej teplote ako v obyčajných tepelných agregátoch. |
|
Spaľovanie pri vysokej teplote |
Proces vysokoteplotnej oxidácie, ktorý sa používa na spaľovanie spáliteľných zložiek odpadových plynov. Spaľovanie vykonávajú automaticky riadené horáky zvyškového plynu (fléry) spaľujúce nízkotlakový a strednotlakový zemný plyn, propán, propán-bután, bioplyn, kalový a degazačný plyn. |
|
Kondenzácia |
Metóda, ktorou sa odstraňujú výpary rozpúšťadiel z prúdu odpadových plynov pomocou znižovania teploty na hodnotu nižšiu ako rosný bod. |
© 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