STUDII DE BIOREMEDIERE STUDII DE BIOREMEDIERE A UNOR SITURI A UNOR SITURI

CONTAMINATE CU CONTAMINATE CU IIEIEI

AUTORI:AUTORI: ING ING. A. ADRIAN MRCULESCUDRIAN MRCULESCUCONF.DR.ING. CORCONF.DR.ING. CORNEL PTRANEL PTRACUCU

PROF PROF.DR.ING. .DR.ING. LAZR AVRAMLAZR AVRAM

ExtracExtraciaia ii transportultransportul iieiuluieiuluiafecteazafecteaz mediulmediul nconjurtornconjurtor attattprinprin derulareaderularea proceselorproceselortehnologicetehnologice propriupropriu--zisezise, , ctct iiprinprin uneleunele accidenteaccidente nedoritenedorite , de , de tipultipul deversrideversri din din rezervoarerezervoare, , spargerispargeri de de conducteconducte subteranesubteranesausau suprateranesupraterane..

FenomenulFenomenul poluriipolurii mediuluimediuluinconjurtornconjurtor cu cu fluidelefluidele produseprodusedin din sondesonde ((iieiei, gaze, , gaze, condenscondens, , apap sratsrat, , lamurilamuri, , nisipnisip etc.) a etc.) a aprutaprut odatodat cu cu ncepereancepereaexploatriiexploatrii iieiuluieiului ii folosireafolosirea luiluica ca sursasursa energeticenergetic..

ProblemaProblema depoluriidepolurii solurilorsolurilorcontaminate cu contaminate cu produseproduse petrolierepetrolierelichidelichide esteeste unauna dintredintre celecele maimaicomplexecomplexe activitactivitii din din domeniuldomeniulprotecprotecieiiei mediuluimediului, , attatt sub sub aspect aspect teoreticteoretic, economic , economic ctct iiorganizatoricorganizatoric..

Alegerea corect a unei tehnologii Alegerea corect a unei tehnologii de depoluare eficient a unui sol de depoluare eficient a unui sol contaminat cu produse petroliere contaminat cu produse petroliere lichide reprezint o decizie foarte lichide reprezint o decizie foarte important important i dificil datorit i dificil datorit numrului foarte mare de numrului foarte mare de variabile variabile i interaci interaciuni de care iuni de care depind rezultatele finale.depind rezultatele finale.

Coordonatorul unei acCoordonatorul unei aciuni de iuni de depoluare a unui sol contaminat depoluare a unui sol contaminat cu produse petroliere trebuie s cu produse petroliere trebuie s aib aib n vedere, la alegerea n vedere, la alegerea i i aplicarea unei tehnologii de aplicarea unei tehnologii de depoluare, patru factori depoluare, patru factori determinandeterminani:i:

a.Gradul final de depoluare, dorit sau a.Gradul final de depoluare, dorit sau impusimpus;;b.Durata acb.Durata aciunilor de depoluareiunilor de depoluare;; c.Costul c.Costul total necesar desftotal necesar desfurrii urrii

depoluriidepolurii;;d.Efectele secundare produse d.Efectele secundare produse n n

timpul aplicrii tehnologiilor de timpul aplicrii tehnologiilor de depoluare depoluare i ulterioare aplicrii i ulterioare aplicrii acestora.acestora.

n competiia dintre tipurile tehnologiilorde depoluare se detaeaz prin avantajei eficien metodele biologice imetodele termice.Aplicarea uneia dintre cele doucategorii de tehnologii se face n funciede o multitudine de factori dependeniatt de natura poluantului, a solului, de tipul de folosin a sitului respectiv i nun ultimul rnd de condiiilemeteorologice sezoniere i de timpulavut la dispoziie pentru realizareadepolurii.

METODE TERMICEMETODE TERMICESunt utilizate atat pentru Sunt utilizate atat pentru decontaminarea solurilor decontaminarea solurilor i apelor cat i apelor cat i pentru distrugerea sau valorificarea i pentru distrugerea sau valorificarea energetica a deenergetica a deeurilor menajere eurilor menajere i i industriale.industriale.Principiul general, care sta la baza Principiul general, care sta la baza

metodelor termice de decontaminare, metodelor termice de decontaminare, consta consta n incalzirea materialului n incalzirea materialului contaminat la diferite temperaturi, contaminat la diferite temperaturi, n n vederea extractiei, neutralizarii, vederea extractiei, neutralizarii, distrugerii sau imobilizarii poluantilordistrugerii sau imobilizarii poluantilor..

n SUA pentru aproape o treime din siturile n SUA pentru aproape o treime din siturile reabilitate au fost utilizate metode termice.reabilitate au fost utilizate metode termice.

Un numar insemnat de instalatii termice Un numar insemnat de instalatii termice de depoluare a solurilor sunt operationale de depoluare a solurilor sunt operationale n Olanda, Germania n Olanda, Germania i Franta. i Franta.

Cele mai importante metode de Cele mai importante metode de decontaminare termica a solurilor sunt decontaminare termica a solurilor sunt incinerarea, desorbtia termica incinerarea, desorbtia termica i i vitrificarea. Locul de aplicare al acestora vitrificarea. Locul de aplicare al acestora este pe sit este pe sit i i n afara sitului.n afara sitului.

METODE BIOLOGICEMETODE BIOLOGICE

Tehnologiile de decontaminare a Tehnologiile de decontaminare a solurilor solurilor i apelor subterane prin i apelor subterane prin procese microbiologice au la procese microbiologice au la baz acbaz aciunea microorganismelor iunea microorganismelor asupra poluanasupra poluanilor.ilor.

Tehnologiile microbiologice prezint o serie de avantaje legate de condiiile blnde n care se realizeaz i de costurile relativ sczute. Pe de alta parte aceste tehnologii au i dezavantaje legate de dependena de condiiile meteorologice, de timpul relativ ndelungat pentru realizare i de incompatibilitatea anumitor microorganisme cu unele clase de hidrocarburi i metale existente n poluant.

Sol poluat n zona unei sonde dezafectat (1)

Sol poluat n zona unei sonde dezafectat (2)

Sol poluat prin scurgere de iei dintr-o conducta perforata de coroziune

Sol poluat cu iei dintr-o conducta subteran fisurata

Schema de principiu pentru fazele de Schema de principiu pentru fazele de lucru lucru ntrntr--o tehnologie de bioremediereo tehnologie de bioremediere

Stabilirea gradului de poluare al Stabilirea gradului de poluare al zonei supuse decontaminriizonei supuse decontaminrii

Lucrri pedo-ameliorative:- spare;-mrunire;-tratare cu adjuvani de afnare

Determinri de laborator pentru stabilirea:- tip i cantitate de adsorbant vegetal;- tip i cantitate de substane microbiologice;- tip i cantitate de nutrieni

TratareTratare cu cu adsorbantadsorbant vegetalvegetal

Analize microbiologice i determinarea coninutului de produse petroliere

Tratarea cu biopreparate microbiene activate cu nutrieni

Lucrri de afnare, amestecare, omogenizare

Analize microbiologice i determinarea coninutului de produse petroliere

STUDII DE CAZ

Zona supus depolurii Bc-1

Suprafaa poluat supus decontaminrii n cazul Bc - 2

Imaginea sitului supus decontaminrii cazul Bc-2

Succesiune de straturi de argil i sol impregnate cu iei n peretele unei gropi (h = 50 cm) spate n zona contaminat Bc - 2

Zona contaminat Bc - 3

82,4

56,7

29,9

10,2

38,3 36,1

18,35

47,6 46

25,2

1,48

4,061,67

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Data

C

o

n

i

n

u

t

u

l

d

e

p

r

o

d

u

s

p

e

t

r

o

l

i

e

r

,

g

/

k

g

.

Adancime 0-5 cm

Adancime 25-30 cm

Adancime 10-15 cm

22.10.03 28.11.2003 09.08.04 30.11.2004 10.07.2007

Variaia coninutului de produs petrolier nexperimentul Bc-1, n timp i n adncime

31,2

87,6

98,2

5,7

52,1

96,5

3,4

47,1

89,4

0

20

40

60

80

100

120

Data

G

r

a

d

u

l

d

e

d

e

p

o

l

u

a

r

e

,

%

28.11.2003 30.11.2004 10.07.2007

Variaia gradului de depoluare n experimental Bc-1,n timp i adncime

138,5

125,75

10597

32

129,3

116,5

86,4

107,6

85,25

5852,6

17,39

140,2

29,2

135,8

100

126

10

30

50

70

90

110

130

150

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60Data

C

o

n

i

n

u

t

d

e

p

r

o

d

u

s

p

e

t

r

o

l

i

e

r

,

g

/

k

g

Adancime 25-30 cm

Adancime 10-15 cm

Adancime 0-5 cm

5.08.04 10.09.04 08.10.04 05.11.04 30.11.04 10.07.2007

Variaia coninutului de produs petrolier n probele recoltate n experimentul Bc-2

14,6

32,3

53,958,2

86,2

4,8

14,2

26,4

78,5

1,2

10,3

30,8

36,4

77,2

25,1

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

01/01/1900 02/01/1900 03/01/1900 04/01/1900 05/01/1900 Data

G

r

a

d

d

e

d

e

p

o

l

u

a

r

e

,

%

Adancime 0-5 cmAdancime 10-15 cmAdancime 25-30 cm

10.09.04 08.010.04 05.11.04 30.11.04 10.07.07

Variaia gradului de depoluare n experimental Bc-2

134,35

112,6

88,3

67,2

53,2547,5

19,08

5

25

45

65

85

105

125

145

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220

Data

C

o

n

i

n

u

t

d

e

p

r

o

d

u

s

p

e

t

r

o

l

i

e

r

,

g

/

k

g

6.08.04 3.09.04 24.09.04 15.10.04 5.11.04 30.11.04 10.07.07 Data

Variaia coninutului de produs petrolier n probeleexperimentului Bc-3

16,2

34,3

50

60,464,6

85,8

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

1 / 1 2 / 1 3 / 1 4 / 1 5 / 1 6 / 1 7 / 1

Data

G

r

a

d

d

e

d

e

p

o

l

u

a

r

e

,

%

3.09.04 24.09.04 15.10.04 5.11.04 30.11.04 10.07.07

Variaia gradului de depoluare n experimental Bc-3

Imaginea terenului din experimentul Bc 1 n vara anului 2007

Imaginea terenului din experimentul Bc 1 n vara anului 2007

Imaginea terenului din experimentul Bc 2 n vara anului 2007

Imaginea terenului din experimentul Bc 2 n vara anului 2007

Imaginea terenului din experimentul Bc 2 n vara anului 2007

Imaginea terenului din experimentul Bc 3 n vara anului 2007

ASPECTE ECONOMICEASPECTE ECONOMICE

COSTURI MATERIALECOSTURI MATERIALE

Tip material Tip material Consum Consum specific, specific, kkg/m2 g/m2

Cantitate Cantitate consumat consumat pentru 30 m2 pentru 30 m2

PrePre/kg /kg

Cost,Cost,

% din % din a+ba+b

% din % din a+b+ca+b+c

3,483,48

32,9032,90

63,6263,62

9,589,58

90,4290,42

AfAfnanaii 11 3030 0,10,1 3,03,0

Adsorbant vegetalAdsorbant vegetal 0,50,5 1515 11 15,015,0

NutriuenNutriuenii 0,20,2 66 0,30,3 1,81,8

BiopreparateBiopreparate 0,020,02 0,60,6 2020 12,012,0

Total a Total a 31,831,8COSTURI ANALIZECOSTURI ANALIZE

Determinare conDeterminare coninut produs petrolier : inut produs petrolier : 88 analize/an analize/an 2200 / a/ analiz naliz

160160

Analize microbiologice : Analize microbiologice : 44 analize/an analize/an 35 35 / a/ analiz naliz 140140

Total bTotal b 300300

Cost combustibil Cost combustibil i amortizare mijloace de interveni amortizare mijloace de intervenie:ie:1010 intervenintervenii/an x 10 ii/an x 10 /interven/intervenie ie

100100

Total CTotal C 580580

ALTE CHELTUIELIALTE CHELTUIELICost manopera: Cost manopera: 1010 intervenintervenii/an x 4 ore/intervenii/an x 4 ore/intervenie x 12 ie x 12 / / or or 480480

Total a+b+cTotal a+b+c 911,8911,8

Costuri specifice i cheltuieli totale anuale

CONCLUZIICONCLUZII

EXPERIMENTELE DIN STUDIILE DE EXPERIMENTELE DIN STUDIILE DE CAZ PREZENTATE CONFIRM CAZ PREZENTATE CONFIRM FEZABILITATEA DECONTAMINRII FEZABILITATEA DECONTAMINRII SITURILOR POLUATE ISTORIC DIN SITURILOR POLUATE ISTORIC DIN CADRUL SCHELELOR PETROLIERE,CADRUL SCHELELOR PETROLIERE,

EXPERIMENTELE OFER INDICII ASUPRA EXPERIMENTELE OFER INDICII ASUPRA VITEZELOR DE DEPOLUARE VITEZELOR DE DEPOLUARE I A TIMPULUI I A TIMPULUI NECESAR SCADERII CONCENTRATIILOR NECESAR SCADERII CONCENTRATIILOR DE PRODUS PETROLIER SUB PRAGUL DE DE PRODUS PETROLIER SUB PRAGUL DE INTERVENINTERVENIE , IE , EVENTUAL SUB NIVELUL EVENTUAL SUB NIVELUL PRAGULUI DE ALERTPRAGULUI DE ALERT,,DESFDESFURAREA EXPERIMENTELOR URAREA EXPERIMENTELOR ASIGURA O PARTE DIN INFORMAASIGURA O PARTE DIN INFORMAIILE IILE NECESARE APLICRII TEHNOLOGIILOR DE NECESARE APLICRII TEHNOLOGIILOR DE BIOREMEDIERE BIOREMEDIERE I PERMITE ESTIMAREA I PERMITE ESTIMAREA COSTURILOR NECESARE PENTRU COSTURILOR NECESARE PENTRU APLICAAPLICAII LA NIVEL DE TEREN.II LA NIVEL DE TEREN.