depoluare sol

30
Tehnici de reemediere si reecologizare a siturilor poluate 1 tehnologii de depoluare 1.1 Clasificarea bazata pe criteriul locului de aplicare În funcţie de locul de aplicare tehnologiile de depoluare se clasifica în : a) tehnologii aplicate în afara sitului de sol poluat b) tehnologii aplicate pe situl de sol poluat c) tehnologii aplicate ,,în situ”. a) Tehnologiile aplicate în afara sitului, care constau în evacuare solului şi a apei poluate din mediul lor natural (prin excavare sau pompare), transportul acestora în afară sitului şi execuţia lucrărilor de depoluare în centre specializate. Uneori aceste metode prevăd şi reducerea pe sit a materialului depoluant. Principalele avantaje ale acestor metode sunt extirparea rapidă şi totală a componentelor contaminate, posibilitatea contaminării activităţile pe sit şi eficientă ridicat de depoluare conferită de centrele specializat. Pe de altă parte metodele plasate in afara sitului sunt marcate de inconveniente notabile cum ar fii: - costul ridicat al transportului - riscul dispersării parţiale a poluanţilor în timpul lucrărilor de evacuare, încărcare, transport şi descărcare, impunerea unor limite de concentraţii în poluanţi înainte de tratare, evitarea amestecului de poluanţi, etc." 1 Tehnologiile din această categorie au avantajul unei depoluari rapide şi eficiente, dar au dezavantajul că sunt deosebit de costisitoare mai ales din pricina costurilor ridicate ale lucrarilor de excavare şi de transport. "Cel mai des utilizate metode ex situ sunt: excavarea şi înlăturarea solului, incinerarea acestuia, încorporarea în asfalt şi spălarea solului. În cazul poluanţilor dizolvaţi metoda de recuperare care se aplică cel mai des este pomparea. Un caz aparte îl reprezintă poluanţii insolubili, dintre care cei mai 1 Ing. Ec. Daniela Angela Buzoianu(Bahmâtă), Teză de doctorat "Strategii şi politici economice de combatere a poluării în industria de petrol" Universitatea Petrol-Gaze din Ploieşti, Ploieşti, 2010 1

Upload: pisi-mattza

Post on 24-Oct-2015

180 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

sol poluat cu petrol

TRANSCRIPT

Page 1: depoluare sol

Tehnici de reemediere si reecologizare a siturilor poluate

1 tehnologii de depoluare1.1 Clasificarea bazata pe criteriul locului de aplicare

În funcţie de locul de aplicare tehnologiile de depoluare se clasifica în :a) tehnologii aplicate în afara sitului de sol poluatb) tehnologii aplicate pe situl de sol poluatc) tehnologii aplicate ,,în situ”.

a) Tehnologiile aplicate în afara sitului, care constau în evacuare solului şi a apei poluate din mediul lor natural (prin excavare sau pompare), transportul acestora în afară sitului şi execuţia lucrărilor de depoluare în centre specializate.Uneori aceste metode prevăd şi reducerea pe sit a materialului depoluant.Principalele avantaje ale acestor metode sunt extirparea rapidă şi totală a componentelor contaminate, posibilitatea contaminării activităţile pe sit şi eficientă ridicat de depoluare conferită de centrele specializat. Pe de altă parte metodele plasate in afara sitului sunt marcate de inconveniente notabile cum ar fii:

- costul ridicat al transportului- riscul dispersării parţiale a poluanţilor în timpul lucrărilor de evacuare, încărcare,

transport şi descărcare, impunerea unor limite de concentraţii în poluanţi înainte de tratare, evitarea amestecului de poluanţi, etc."1

Tehnologiile din această categorie au avantajul unei depoluari rapide şi eficiente, dar au dezavantajul că sunt deosebit de costisitoare mai ales din pricina costurilor ridicate ale lucrarilor de excavare şi de transport."Cel mai des utilizate metode ex situ sunt: excavarea şi înlăturarea solului, incinerarea acestuia, încorporarea în asfalt şi spălarea solului. În cazul poluanţilor dizolvaţi metoda de recuperare care se aplică cel mai des este pomparea. Un caz aparte îl reprezintă poluanţii insolubili, dintre care cei mai frecvenţi sunt constituenţii din produsele petroliere. În acest caz, la suprafaţa apei se formează o peliculă mobilă de hidrocarburi care se va deplasa în funcţie de pantă. Recuperarea acestor produse se realizează prin pompare. Pentru a asigura gradientul hidraulic, necesar accesului compuşilor petrolieri în zona de extracţie, este nevoie de scăderea presiunii la suprafaţa apelor subterane. Tratarea acestor ape se face separat pentru poluanţii anorganici şi organici. Astfel, pentru poluanţii anorganici (metale) se face o precipitare, prin adăugare de CaCO3 şi o eliminare prin aerare, în timp ce pentru poluanţii de natură organică este necesară o barbotare cu aer. "2

b)Tehnologiile aplicate pe sit, sunt identice cu primele, cu deosebirea ca solul poluat, dupa excavare, nu mai este încărcat şi transportat în unităţi din afara sitului, ci este depoluat cu ajutorul unor instalaţii mobile de depoluare amplasate chiar pe sit.

1 Ing. Ec. Daniela Angela Buzoianu(Bahmâtă), Teză de doctorat "Strategii şi politici economice de combatere a poluării în industria de petrol" Universitatea Petrol-Gaze din Ploieşti, Ploieşti, 2010

2 http://www.hydrop.pub.ro/cap8marinovc2.pdf

1

Page 2: depoluare sol

" Metode aplicabile pe sit care se asemăna cu metodele aplicabile în afară sitului deoarece au la bază principiul evacuării solului şi aa apelor contaminate din mediul lor natural.După excavare însă produsele contaminate nu mai sunt transportate în afara sitului ci sunt tratate pe sit utilizând instalaţii de depoluare mobile, care ulterior pot fii folosite în altă parte. Procedând astfel se suprima transportul produselor poluate, precum şi riscurile legate de acestea. Procesul de depoluare desfăşurat pe sit poate deranja sau incomoda activitatea de bază a sitului. La rândul lor echipamentele de depoluare montate pe sit trebuie să se adapteze condiţiilor de instalare şi de exploatare impuse de ocupaţii sitului."3

c) Tehnologiile aplicate în situ, sunt acele metode care se aplică solului în amplasamentul său."Metode aplicabile” în situ” care au ca particularitate inedită execuţia lucrărilor de depoluare direct în mediul poluant, fără a se apela la lucrări de evacuare. Sistemul tehnic în sine comporta două parţi distincte: o parte mobila instalată la suprafaţa sitului, cu posibilitate de utilizare în altă parte după terminarea lucrărilor de depoluare şi o parte inserata în mediul poluant.Tehnologiile” în situ” oferă posibilitate depoluării simultane atât a solului cât şi a apelor subterane. Echipamentele aferente acestor tehnologii sunt în general uşor de amplasat dar presupun o exploatare de specialitate delicată. În timpul exploatării este dificil de apreciat volumul tratat, coenfguratia acestora şi eficienţa procesului de depoluare."4

i2 Clasificare bazata pe principiile tehnice de depoluareÎn funcţie de principiile tehnologiei de depoluare sunt folosite în prezent tehnologii bazate pe metode fizice, chimice, termice şi biologice

i.2.1 Metode fizice

a) Tehnologii bazate pe imobilizarea fizică a poluanţilor în solul şi subsolul poluat.Tehnologiile din această categorie se aplică în situ şi cuprind următoarele categorii de metode:

1. Etanşarea. Constă în izolarea solului şi a subsolului sitului poluat, utilizând tehnologii specifice, în scopul evitării dispersiei poluantului în zonele limitrofe.

2. Alveolarea. Constă din excavarea pământului poluat şi depunerea lui într-o alveolă ( groapă) etanşă situată pe sit în apropierea zonei de excavare.

3. Stabilizarea. Constă în transformarea unui poluant solubil în situ într-unul insolubil utilizând o reacţie chimică sau prin absorbţie pe o matrice neutră.

4. Inertarea. Constă din amestecarea solului poluat în situ cu anumite substanţe în scopul obţinerii unui material compozit solid, impermeabil şi nereactiv.

3 Ing. Ec. Daniela Angela Buzoianu(Bahmâtă), Teză de doctorat "Strategii şi politici economice de combatere a poluării în industria de petrol" Universitatea Petrol-Gaze din Ploieşti, Ploieşti, 2010

4 Ing. Ec. Daniela Angela Buzoianu(Bahmâtă), Teză de doctorat "Strategii şi politici economice de combatere a poluării în industria de petrol" Universitatea Petrol-Gaze din Ploieşti, Ploieşti, 2010

2

Page 3: depoluare sol

b) Tehnologii bazate pe extracţia fizică a poluanţilor din solul poluat. Principalele tehnici de depoluare care se înscriu în această categorie sunt următoarele:

1. Excavarea. Constă în eliminarea stratului de sol poluat, încărcarea, transportul şi depunerea lui în locuri unde prezenţa substanţelor sau a produselor poluante pe care le conţine solul nu afectează mediul de depunere.

2. Spălarea. Constă din scoaterea poluanţilor din matricea solului cu ajutorul apei curate, soluţiilor, solvenţilor sau a emulsiilor. Spălarea se poate realiza în afara sitului, pe un sit sau în situ.

Figura 4.2.1-3 Spălarea în situ sau spălarea solului

3. Flotaţia. În acest procedeu scoaterea poluanţilor din matricea solului se face în afara sitului sau pe sit, în maşini de flotaţie, care folosesc ca principiu de funcţionare diferenţa dintre tensiunea superficială a substanţelor poluante şi cea a scheletului mineral al solului.

4. Ventingul. Este o metodă de extracţie, direct din zona nesaturată a solurilor, a poluanţilor gazoşi. În principiu aceştia sunt extraşi cu ajutorul unor puţuri care absorb (sunt legaţi la o pompă de vid), din porii solului, substanţele poluante gazoase.

3

Page 4: depoluare sol

Figura 4.2.1-4 Venting

5. Spargingul. Este asemănătoare cu ventingul numai că utilizează două tipuri de puţuri: unul pentru extracţie şi unul sau mai multe puţuri, pentru injecţie în sol a aerului sub presiune. Injecţia de aer sub presiune are ca scop intensificarea proceselor de volatilizare a substanţelor poluante volatile şi semivolatile aflate atât în zona nesaturată cât şi în cea nesaturată a solurilor.

Figura 4.2.1-5 Sparging

4

Page 5: depoluare sol

6. Extracţia electrocinetică. Se bazează pe deplasarea controlată a poluanţilor sub acţiunea unui câmp electric creat de doi eletrozi.

i.2.2 Metode chimice5

Tehnologiile chimice constau în folosirea unor reacţii chimice de eliminare, neutralizare sau transformare a poluanţilor din soluri în specii cu caracter nepoluant.

Principalele metode de depoluare înscrise în această categorie sunt:a) Extracţia chimică se bazează pe separarea poluanţilor faţă de mediul poluant cu

ajutorul unor reactivi chimici. În principiu se foloseşte:1. Extracţia cu solvenţi se foloseşte la depoluarea solurilor contaminate cu hidrocarburi

grele, gudroane, hidrocarburi aromatice policiclice, policlorbifenoli, pesticide organice. Solvenţii cei mai folosiţi sunt: alcanii, alcoolii, cetonele.

2. Extracţia acidă se utilizează la depoluarea solurilor contaminate cu metale grele. Principalii acizi folosiţi sunt: HCl, HNO3, H2SO4.

3. Extracţia bazică se utilizează pentru extracţia unor poluanţi ca: cianuri, metale, amine, eteri, fenoli, cel mai utilizat reactiv este soda caustică.

b) Reducerea. Se foloseşte la decontaminarea solurilor poluate cu substanţe organice şi metale grele. Cel mai folosit agent reducător este fierul care se administrează în soluri sub formă de pulbere. Prin reducere produsul poluant toxic se transformă într-unul inofensiv care nu este necesar să fie extras din sol.

c) Declorurarea constă din înlocuirea ionilor de clor din poluanţii anorganici cu radicali ( OH ). Pentru declorurare sunt folosiţi hidroxidul de sodiu şi hidroxidul de potasiu. Declorurarea se aplică pe sit sau în afara sitului într-un reactor.

d) Oxidarea constă în folosirea unor oxidanţi puternici (cei mai frecvenţi folosiţi sunt ozonul şi apa oxigenată) care, pe de o parte, cauzează degradarea directă a poluantului, iar, pe de altă parte, îmbogăţeşte mediul în oxigen şi determină creearea unui mediu favorabil dezvoltării microorganismelor care vor accelera biodegradarea poluanţilor. Se foloseste la depoluarea zonei saturate a solurilor.

5 Carmen Teodosiu, Ioan Cojocaru, Ion Balasanian, Stiinta mediului , EcoZone, Iasi, 2003, pag 165

5

Page 6: depoluare sol

Figura 4.2.2 Schema de principiu a oxidării chimice în situ (amestec mecanic în situ)

e) Precipitarea este o metodă de decontaminare a apelor subterane după pomparea lor la suprafaţa terenului.

i.2.3 Metode termice

"Tehnologiile termice de depoluare a solurilor sunt utilizate în lume pe scară largă. În principiu metoda constă în încălzirea solului contaminat la diferite temperaturi în vederea extracţiei, neutralizării, distrugerii sau imobilizării poluanţilor. Sunt aplicate în prezent următoarele tehnologii de tip termic:

1. Incinerarea. Solul contaminat este excavat, încărcat, transportat şi supus mai întâi unor operaţii de uscare, mărunţire şi clasare granulometrică după care este introdus într-un incinerator care realizează depoluarea în două etape: în prima etapă la o temperatură de circa 400 ˚C se realizează volatilizarea poluanţilor iar în a doua etapă, prin încălzire la temperaturi mai mari de 1000 ˚C, se obţine distrugerea poluanţilor."6

2. Desorbţia termică. Se aplică pentru poluări ale solului cu compuşi volatili şi semivolatili. Procesul tehnologic de desorbţie presupune, de asemenea, după operaţia de pregătire, parcurgerea a doua etape: în prima etapă, la temperatura de 200-450 ˚C se realizează o volatilizare a poluanţilor iar în a doua etapă se realizează tratarea gazelor rezultate, în scopul separării şi concentrării poluanţilor.

6 Carmen Teodosiu, Ioan Cojocaru, Ion Balasanian, Stiinta mediului , EcoZone, Iasi, 2003, pag 166

6

Page 7: depoluare sol

3. Vitrificarea. Constă din topirea solului la temperaturi înalte şi transformarea acestuia, după răcire, într-un material inert din punct de vedere chimic. Tratarea se face în situ cu ajutorul unor electrozi înfipţi în teren. Temperatura de vitrificare este de circa 2000 ˚C.

Figura 4.2.3 Incinerarea şi desorbţia termică

i.2.4 Metode biologice

Tehnologiile biologice de depoluare a solurilor cuprind trei categorii de metode:1. Biodegradarea constă dintr-o acţiune cumulată a microorganismelor prezente în sol

(bacterii, ciuperci ), asupra substanţelor poluante şi transformarea acestora prin procese succesiv de degradare în apă şi dioxid de carbon. În acest proces de biodegradare se mizează, în primul rând, pe microorganismele prezente în mod natural în soluri a căror activitate este stimulată prin introducerea de nutrienţi (azot şi fosfor) la care se adaugă aducerea, în mod obligatoriu, a unui supliment de oxigen pentru a stimula şi ajuta activitatea de degradare a poluanţilor de către microorganismele aerobe. Biodegradarea se poate realiza în afara sitului, pe sit şi în situ.

2. Bioacumularea. Metoda presupune acumularea biologică a poluanţilor care conduce la scoaterea din circuitul natural al materiei ecosistemul solului. Există doua tipuri de bioacumulări: bioacumulări pasive care constau din fixarea poluanţilor (metale grele) la suprafaţa anumitor microorganisme sau plante care mai apoi sunt incinerate, depozitate controlat sau prin procedee fizico-chimice se realizează recuperarea metalelor şi bioacumularea activă care constă din bioacumularea poluanţilor în celulele microorganismelor şi a plantelor.

7

Page 8: depoluare sol

3. Biolixivierea constă din extracţia metalelor grele din soluri după ce acestea au fost separate de scheletul mineral al solului de către bacterii. În principiu metoda foloseşte bacteria ,,de mină” care are capacitatea de a oxida metalele grele aducându-le în forme uşor solubile.

4. "Metoda zonelor umede. Această metodă constă din amenajarea unor suprafeţe mlăştinoase în care sunt introduse apele poluate. La trecerea, apelor poluate prin zona mlăştinoasă substanţele poluante vor fii reţinute de flora microbiană şi de organismele vegetale superioare. În paralel vor intra în acţiune o serie de procese fizico-chimice şi microbiologice care au ca rezultat declanşarea şi dezvoltarea proceselor de descompunere – fermentare. În final, la ieşirea din zona mlăştinoasă apa este lipsită aproape în totalitate de elemente şi substanţele poluante avute la intrare."7

2. BIOTEHNOLOGII. BIOREMEDIERi A SITURILOR POLUATE .

Principalul avantaj al procedeelor de remediere in situ este acela ca solul poate fi tratat fara a fi necesare excavareasitransportul, reducându-se astfel semnificativ costurile tratarii. Oricum, aceasta modalitate de remediere necesita perioade mai indelungate, iar uniformitatea tratarii este mai putin sigura, data fiind variabilitatea caracteristicilor solurilorsiacviferelor.in plus, este mai dificil de controlat eficacitatea procesului. Tehnicile de bioremediere sunt tehnici destructive orientate catre stimularea inmultirii microorganismelor prin utilizarea contaminantilor drept surse de hrana si energie. Crearea de conditii favorabile de dezvoltare microorganismelor implica, de regula, asigurarea unor anumite combinatii de oxigen, nutrientisiumiditate, precum si un control al temperaturiisi pH-ului. Uneori, pentru imbunatatirea procesului, se adauga microorganisme adaptate pentru degradarea anumitor contaminanti. Utilizarea proceselor biologice de remediere se realizeaza de regula cu costuri scazute. Contaminantii sunt distrusi si rareori este necesara o tratare suplimentara a reziduurilor. Unele dezavantaje apar incazul unor contaminanti specifici. De exemplu, biodegradarea HAP conduce la ramânerea insol a HAP cu mase moleculare mari, recalcitrante si potential cancerigene. Compusii polihalogenati sunt greu biodegradabili, iar unii dintre ei sunt transformati prin biodegradare inprodusi secundari si mai toxici (de exemplu, transformarea tricloretenei inclorura de vinil).Acesti produsi secundari pot fi mobilizati de catre apele subterane, daca nu sunt folosite tehnici de control adecvate. Bioremedierea in situ necesita o caracterizare amanuntita a solului, acviferului si contaminantilor. Uneori poate fi necesara extractia si tratarea apei freatice, apa freatica cu grad redus de contaminare putând fi recirculata prin zona tratata pentru a-i furniza acesteia umiditatea necesara

7 Carmen Teodosiu, Ioan Cojocaru, Ion Balasanian, Stiinta mediului , EcoZone, Iasi, 2003, pag 167

8

Page 9: depoluare sol

.Factori care influenteaza bioremedierea in situ

Desi nu toti compusii organici se preteaza la biodegradare, bioremedierea in situ a fost aplicata cu succes pentru remedierea solurilor, namolurilorsiapelor subterane contaminate cu hidrocarburi din petrol, solventi, pesticide, conservanti pentru lemn si alte produse organice. Compusii anorganici nu pot fi distrusi prin bioremediere, dar pot fi extrasi din sol sau imobilizati prin procese de fitoremediere. Principalii parametrii care influenteaza viteza cu care microorganismeledegradeaza contaminantii sunt: naturasiconcentratia contaminantilor, aportul de oxigensinutrienti, umiditatea, temperatura, pH-ul, inocularea suplimentara a solului si co-metabolismul. Tehnicile de bioremediere in situ sunt sensibile la anumiti parametri ai solului. De exemplu, prezenta compusilor argilosi sau humici provoaca variatii in performantele procesului. Pentru a stabili eficienta bioremedierii inanumite conditii date este necesara efectuarea unor studii de tratabilitate. Concentratia oxigenului in sol poate fi marita prin evitarea saturarii solului cu apa, evitarea compactarii solului, evitarea existentei unor potentiale redox ridicate sau a unor concentratii reduse de materiale degradabile. Pentru a asigura furnizarea oxigenului cu o rata suficienta mentinerii conditiilor aerobe, se poate utiliza injectia fortata de aer sau de peroxid de hidrogen (H2O2). Utilizarea H2O2 este limitata intrucât la concentratii ridicate (peste 100 ppm , sau 1000 ppm cu o aclimatizare propice) este toxica pentru microorganisme. in plus, peroxidul de hidrogen tinde sa se descompuna rapid in apa si oxigen in prezenta anumitor componenti ai solului. Apa serveste ca mediu de transport pentru nutrienti si contaminantii organici care patrund in celula microbiana, precum si pentru resturile metabolice care parasesc celula. Un exces de apa poate dauna intrucât poate inhiba circulatia oxigenului prin sol, evident doar in cazul in care nu sunt dorite conditii anaerobe. In lipsa nutrientilor de crestere a celulelor (azot, fosfor, potasiu, sulf, magneziu, calciu, mangan, fier, zinc, cupru, alte elemente in urme), activitatea microbiana este limitata. Azotul si fosforul sunt probabil nutrientii deficitari in mediul contaminat, ei fiind adaugati de regula intr-o forma asimilabila: saruri de amoniu si fosfati. Fosfatii pot provoca colmatarea solului ca rezultat al precipitarii fosfatilor de fier si de calciu stabili care umplu porii din sol si din acvifere. Valoarea pH-ului influenteaza solubilitatea si, in consecinta, disponibilitatea multor constituenti ai solului care pot afecta activitatea biologica. Multe metale potential toxice pentru microorganisme sunt insolubile la valori pH ridicate; ca urmare, cresterea pH-ului sistemului de tratare utilizat poate reduce riscul otravirii microorganismelor. Temperatura afecteaza activitatea microbiana: scaderea temperaturii conduce la scaderea vitezei de biodegradare; astfel bioremedierea in zonele cu climat nordic poate fi ineficienta in anumite perioade ale anului. Microorganismele ramân insa viabile si la temperaturi sub 0 °C, reluându-si activitatea odata cu incalzirea solului. Incalzirea zonei supuse bioremedierii, prin injectie de aer cald, poate accelera procesul de remediere. Crestere temperaturii peste un anumit prag poate fi nociva, provocând sterilizarea solului. Cresterea temperaturii influenteaza si alte

9

Page 10: depoluare sol

fenomene conexe bioremedierii, cum ar fi reducerea nebiologica a cantitatii de contaminanti, in special prin vaporizare. De regula, solubilitatea contaminantilor creste cu temperatura, desi solubilitatea unor hidrocarburi este mai ridicata la temperaturi joase. in plus, cresterea temperaturii micsoreaza solubilitatea oxigenului. Studiile de tratabilitate sau de fezabilitate a bioremedierii se utilizeaza pentru a se verifica daca bioremedierea este aplicabila intr-o situatie data. Complexitatea studiului depinde de natura contaminantilor si de caracteristicile sitului. Pentru situri contaminate cu hidrocarburi obisnuite din petrol (benzina, de exemplu) este de regula suficienta examinarea probelor reprezentative in ceea ce priveste prezenta si nivelul populatiilor indigene de microorganisme, nivelul nutrientilor, prezenta substantelor toxice pentru microrganisme, precum si analizarea unor caracteristici ale solului, cum ar fi: pH-ul, porozitatea, umiditatea. Pentru a verifica eficienta bioremedierii sunt necesare caracterizari statistice privind situatia in situri „inainte” si „dupa” tratamentul aplicat.

Atenuarea naturala monitorizata (ANM)

Atenuarea naturala se bazeaza pe procese naturale de decontaminare sau atenuare a poluarii in sol si ape subterane.in mod natural, insubsol pot avea loc urmatoarele procese prin care concentratia poluantilor s-ar putea diminua sub limita admisibila: dilutia, volatilizarea, adsorbtia, transformarea chimicasibiodegradarea.Desi atenuarea naturala decurge in majoritatea siturilor poluate, este necesara existenta unor conditii corespunzatoare pentru depoluare, altfel aceasta va fi incompleta sau insuficient de rapida. Este necesara testarea sau monitorizarea acestor conditii pentru a verifica fezabilitatea atenuarii naturale. ANM se preteaza cel mai bine pentru utilizare in zonele in care sursa de poluare a fost indepartata. ANM nu este sinonima cu „neluarea nici unei masuri”, desi aceasta este perceptia cea mai frecventa.in comparatie cu alte tehnologii de remediere, ANM prezinta o serie de avantaje ca: (i) generarea sau transferul redus de deseuri; (ii) impactul redus asupra siturilor (nu se intervine cu structuri construite); (iii) aplicabilitate totala sau partiala intr-un anumit sit, infunctie de conditiile concrete si de obiectivul remedierii; (iv) posibilitatea utilizarii impreuna sau dupa alte masuri active de remediere; (v) costuri globale mai reduse decât incazul remedierii active. Poluantii susceptibili la eliminare prin ANM sunt compusii organici volatili si semivolatili (COV, COSV) precumsihidrocarburile existente incombustibili, anumite categorii de pesticide, precumsiunele metale grele (Cr, de ex.) daca exista conditii de imobilizare a acestora prin modificarea starii de oxidare. Printre dezavantajele ANM pot fi mentionate: (i) necesitatea colectarii datelor utilizate ca parametrii de intrare inmodelarea procesului; (ii) posibilitatea ca produsii intermediari de degradare sa fie mai mobili sau mai toxici decât contaminantul initial; (iii) posibilitatea migrarii contaminantilor inaintea degradarii lor; (iv) posibilitatea imobilizarii unor poluanti (Hg, de ex.) fara a putea realiza degradarea lor; (v) monitorizarea pe termen lung, cu costurile aferente; (vi) durata mai mare a ANM comparativ cu masurile active de remediere; (vii) posibilitatea modificarii intimp a conditiilor hidrologice si geochimice, care ar putea duce la refacerea

10

Page 11: depoluare sol

mobilitatii poluantilor inprealabil imobilizati; (viii) reticenta opiniei publice la astfel de masuri „pasive” de depoluare.

. Bioremedierea imbunatatita (BI) Este un proces incare microorganisme indigene sau inoculate (bacterii, fungii etc.) metabolizeaza poluantii organici din sol sau ape subterane, cu formare de produsi stabili, nepoluanti. Pentru imbunatatirea procesului, sau pentru desorbtia poluantilor din materialele subterane se pot adauga nutrienti, oxigen, alte amendamente. BI poate implica utilizarea de culturi microbiene special cultivate pentru degradarea anumitor poluanti sau grupe de poluanti, sau pentru a rezista inconditii deosebit de severe de mediu. Uneori microorganismele din situl supus remedierii sunt colectate, cultivate separat si apoi reintroduse insit ca mijloc de marire rapida a populatiei microbiene in situl respectiv. Alteori, desi mai rar, se pot adauga alte tipuri de microorganisme in diferite etape ale procesului de remediere, ca urmare a modificarii compozitiei poluantilor pe masura ce procesul de bioremediere evolueaza. In cazul in care degradarea poluantilor este un proces aerob, BI se poate realiza prin percolarea sau injectia insol de apa freatica sau apa necontaminata cu continut de nutrientisisaturata cu oxigen dizolvat.in locul oxigenului dizolvat se poate folosi o alta sursa de oxigen, de ex. H2O2.in cazul solurilor contaminate instratul superficial, puturile de injectie sunt inlocuite cu galerii de infiltratie sau cu sisteme de irigare la suprafata. Deoarece temperaturile scazute incetinesc bioremedierea, solul poate fi acoperit cu diverse dispozitive de incalzire sau mentinere a temperaturii, pentru accelerarea procesului. Daca prin degradare anaeroba rezulta intermediari sau produsi mai periculosi decât poluantii initiali (ex.: degradarea anaeroba a tricloretenei la clorura de vinil), se recomanda crearea ulterioara de conditii aerobe pentru neutralizarea acestora. BI a fost aplicata cu succes pentru remedierea solurilor, namolurilorsiapelor subterane contaminate cu hidrocarburi din petrol, solventi, pesticide, conservanti pentru lemn, alte substante organice. Studii pilot au aratat eficienta procesului la degradarea anaeroba a TNT din solurile contaminate cu reziduuri de munitii, mai ales dupa ce sursa a fost indepartata iar concentratia poluantului insol este scazuta.Poluantii frecvent indepartati prin aceasta tehnica sunt HAP, COSV nehalogenati si fractiunile benzen-toluen-etibenzen-xileni (BTEX) din siturile poluate cu conservanti ai lemnului (creuzot) sau de pe amplasamentele unor rafinarii. BI prezintasio serie de limitari, cum ar fi: (i) ineficienta incazul incare matricea solului nu permite contactul intre poluantisimicroorganisme; (ii) circulatia solutiilor apoase prin sol poate conduce la cresterea mobilitatii poluantilor; (iii) colonizarea preferentiala a microorganismelor poate produce infundarea puturilor de injectie a apei/nutrientilor; (iv) curgerile preferentiale pot reduce considerabil contactul fluidelor injectate cu poluantii — procesul nu este recomandat pentru solurile argiloase, puternic stratificate sau eterogene; (v) concentratii ridicate de metale grele, compusi cu grad ridicat de clorurare, alcani cu catena lunga, saruri anorganice sunt toxice pentru microorganisme; (vi) scaderea vitezei procesului la scaderea temperaturii; (vii) necesitatea tratarii la suprafata a apei freatice extrase (stripare cu aer sau tratare cu carbune activ) inainte de re-injectare insol sau depozitare. BI poate fi considerata o tehnologie pe termen lung, curatirea unui sit putând dura intre 6

11

Page 12: depoluare sol

luni si 5 ani, infunctieside specificul local. Costurile aferente tehnologiei variaza intre 30 — 100 USD/m3 de sol tratat.

Bioaerarea

Bioaerarea este un procedeu prin care biodegradarea aeroba in situ este stimulata prin aport suplimentar de oxigen catre bacteriile solului. Spre deosebire de procedeul de extractie a vaporilor din sol, bioaerarea utilizeaza debite scazute de aer, atât cât sa sustina activitatea microbiologica. Uzual oxigenul este adaugat in sol prin injectie directa de aer in situl contaminat. Injectarea de aer se poate realiza in puturi verticale sau in canale orizontale (figura 9). Pe lânga accelerarea degradarii, bioaerarea are si un efect secundar, acela de a deplasa poluantii volatili prin solul activat.Procedeul se aplica, de regula, in zona nesaturata a solului (zona vadoasa) si se preteaza tuturor compusilor care pot fi biodegradati aerob.

Figura 9. Schema de principiu a bioaerarii: a — injectie verticala; b — injectie orizontala;1 — compresor; 2 — rezervor de combustibil (sursa de poluare); 3 - puturi verticale;4 — conducte orizontale de injectie

Pentru realizarea corespunzatoare a procesului trebuie ca aerul sa fie capabil de a traversa

12

Page 13: depoluare sol

solul intr-o cantitate suficienta pentru mentinerea conditiilor aerobe, ceea ce inseamna un continut de minimum 2% O2 in sol si in sol sa fie prezente intr-o concentratie corespunzatoare populatii bacteriene apte pentru degradarea poluantilor organici — minim 105 UFC/g sol, optim 107 - 108 UFC/g sol. Sunt necesare teste prealabile pentru determinarea permeabilitatii solului la aer, precum si teste de respiratie in situ. Principalii factori care limiteaza bioaerarea sunt: (i) conditii hidrogeologice improprii (pânza freatica foarte apropiata de suprafata, lentile de sol saturat, permeabilitate redusa a solului); (ii) umiditatea extrem de scazuta a solului (la sub 2% masice umiditate, activitatea microbiana este inhibata); (iii) umiditatea prea ridicata a solului (reduce permeabilitatea aerului si scade rata de transfer a oxigenului); (iv) temperaturile scazute. Pe lânga schema tehnologica tipica redata in fig. 9, exista si alte posibilitati tehnice de a realiza bioaerarea: in circuit inchis, sau prin deshidratare sub presiune (figura 10). in cazul aplicarii circuitului inchis se maximizeaza cantitatea de poluant biodegradata, prin recircularea oxigenului care nu este consumat in totalitate la o singura trecere. Solul din zona vadoasa devine un bioreactor cu recircularea fazei gazoase, in care doar 10% din debitul de aer recirculat trebuie inlocuit cu aer proaspat.In cazul deshidratarii sub presiune, aerul este injectat sub presiune chiar deasupra nivelului pânzei freatice. In zona respectiva are loc deshidratarea solului, pânza freatica se deformeaza, iar zona contaminata este expusa actiunii oxigenului din aer.Se accelereaza astfel degradarea poluantilor din capilare, imbunatatindu-se totodata calitatea apei subterane, fara a mai fi necesara remedierea directa a acesteia.

13

Page 14: depoluare sol

Figura 10. Tehnici alternative de bioaerare: a - in circuit inchis; b - prin deshidratare sub presiune; 1 - compresor; 2 - puturi de extractie a aerului; 3 - puturi de injectie a aerului;4 — evacuare partiala in atmosfera

Pâna in prezent bioaerarea a fost utilizata cu succes la remedierea unor soluri contaminate cu produse petroliere, solventi neclorurati, anumite pesticide, conservanti pentru lemn etc. Cele mai rapide rezultate se obtin la degradarea componentelor cele mai toxice, solubile si mobile din componenta carburantilor: benzen, toluen, etilbenzen, xileni. µn mai putin de un an, cantitatea acestora din sol se reduce cu peste 90%. Degradarea majoritatii compusilor clorurati se poate realiza numai prin utilizarea unor co-metaboliti (injectând metan in sol, de ex.), sau prin existenta unui ciclu anaerob. Bioaerarea este o tehnologie aplicabila pe termen mediu spre lung. Rezultate vizibile se obtin in luni pâna la ani. Exista cercetari referitoare la extinderea bioaerarii la solurile cu permeabilitate scazuta, prin injectie de oxigen in loc de aer; in zone cu clima rece, prin incalzirea solului; la bioremedierea compusilor recalcitranti (HAP, pesticide), prin ozonizarea aerului injectat in sol. Costurile bioaerarii scad la cresterea volumului de sol tratat: la 600 m3 sol, costurile sunt de 928 — 970 USD/m3, intimp ce la 13000 m3 de sol costurile scad la 79 — 109 USD/m3.

14

Page 15: depoluare sol

Fitoremedierea

Sub denumirea generala de fitoremediere sunt cuprinse acele procese care utilizeaza plantele pentru indepartarea, transferul, stabilizarea si distrugerea contaminantilor din sol, apa, sedimente. Metodele de fitoremediere ofera un potential semnificativ pentru anumite aplicatiisipermit remedierea unor situri mult mai mari decât ar fi posibil incazul utilizarii unor tehnologii traditionale de remediere. Un numar mare de specii de plante (peste 400 la ora actuala), incepând cu ferigile pteridofite si terminând cu angiosperme ca floarea-soarelui sau plopul, pot fi utilizate pentru indepartarea poluantilor prin intermediul mai multor mecanisme. Mecanismele fitoremedierii includ biodegradarea intensificata in rizosfera (rizodegradarea), fitoextractia (fitoacumularea), fitodegradarea si fitostabilizarea. Rizodegradarea are loc in portiunea de sol care inconjoara radacinile plantelor. Substantele naturale eliberate de radacinile plantelor servesc drept substrat pentru microrganismele prezente in rizosfera, accelerând astfel degradarea contaminantilor. Radacinile plantelor afâneaza solul, lasând loc pentru transportul apei si aerare. Acest proces tinde sa impinga apa catre zona de suprafata si sa deshidrateze zonele saturate mai joase. Fitoextractia este procesul prin care radacinile plantelor absorb impreuna cu apa si nutrientii si contaminantii din sol (metalele, in special). Contaminantii nu sunt distrusi, dar se acumuleaza in radacinile, tulpinile si frunzele plantelor, care pot fi recoltate in vederea indepartarii si distrugerii contaminantilor. Procesul de extractie depinde de abilitatea plantelor de a creste insoluri cu concentratii ridicate de metale si de capacitatea acestora de a extrage din sol metalele inconditiile climaterice specifice solului respectiv. Pentru fitoextractie se pot folosi fie plante cu capacitate naturala exceptionala de a acumula metale, asa numitii hiperacumulatori, fie plante care produc cantitati ridicate de biomasa (porumb, orz, mazare, ovaz, orez, mu[tar indian) asistate chimic cu adaosuri de substante care imbunatatesc capacitatea de extractie a metalelor.Adaosurile de acid citric, acid oxalic, acid galic, acid vanilic, chelatizanti clasici ca etilendiaminotetraacetat - EDTAsidietilentriaminopentaacetat - DTPA sau chelatizanti biodegradabili ca etilendiaminodisuccinat — EDDS, metilglicindiacetat — MGDA imbunatatesc substantial extractia din sol a Zn, Cd, CusiNi. Aceste adaosuri prezinta insa riscul de a mobiliza metalele inapele subterane. Numarul hiperacumulatorilor inregnul vegetal este redus: circa 400 de specii de plante vasculare, marea majoritate prezentând o afinitate deosebita pentru Ni. Prin definitie, hiperacumulatorii trebuie sa acumuleze cel putin 100 mg/g Cd sau As, 1000 mg/g Co, Cu, Cr, Ni sau Pb, 10000 mg/g Mn sau Ni. Anumite specii de ferigi prezinta o capacitate deosebita de acumulare pentru As — pâna la 23000 mg/kg inlastarii speciei Pteris vitata. Hri[ca obisnuita (Fagopyrum esculentum Moench) poate acumula in tulpini pâna la 4200 mg/kg Pb, fiind prima specie hiperacumulatoare de Pb care are si o productivitate ridicata inbiomasa. Alte plante cu potential pentru fitoextractie sunt cele din genul Brassica: Brassica juncea (mu[tarul indian) pentru Cd, Cr(VI), 137Cs, Cu, Ni, Pb, U, Zn, Brassica napus (napul) pentru Pb, Se, Zn, Brassica oleracea (varza ornamentala) pentru 137Cs, Ni, As, Tl. Extractia Hg biodisponibil din sol se poate realiza cu orz, grâu, lupin galben (Lupinus luteus), iarba câinelui (Cynodon dactylon).

15

Page 16: depoluare sol

Fitodegradarea este procesul de metabolizare a contaminantilor in tesuturile vegetale. Plantele produc enzime (dehalogenaze, oxigenaze) care favorizeaza degradarea catalitica a contaminantilor ajunsi in tesutul vegetal. Este studiata posibilitatea degradarii concomitente a compusilor aromatici si a compusilor alifatici clorurati prin aceasta metoda.Fitostabilizarea este procesul bazat pe capacitatea anumitor plante de a produce compusi chimici care pot lega, la interfata radacina - sol, intr-o forma inactiva, cantitati importante de compusi toxici (indeosebi metale grele), impiedicând astfel raspândirea lor in apele subterane sau in alte medii. Uzual, solul supus fitostabilizarii este arat, tratat cu diverse amendamente pentru fixarea rapida a metalelor (var, ingrasaminte fosfatice, oxihidroxizi de Fe sau Mn, minerale argiloase etc.), dupa care este insamântat cu plante cunoscute ca slabi translocatori ai metalelor, astfel incât acestea sa nu ajunga inpartile plantei care pot fi consumate de animale. Iarba vântului(Agrostis tenuis)sipaiutiul rosu (Festuca rubra) sunt folosite inaplicatii comerciale pentru fitostabilizarea solurilor contaminate cu Pb, Zn sau Cu. Rizofiltrarea este similara fitoacumularii, cu observatia ca se aplica doar efluentilor lichizi. Plantele sunt crescute fara sol si sunt transportate in ariile contaminate. Pe masura ce radacinile se satureaza cu contaminanti, se recolteaza si se depoziteaza.

Bioremedierea ex situ

Principala caracterisica a tehnologiilor de bioremediere ex situ este aceea ca solul este mutat din amplasamentul sau initial, fie intr-o instalatie adecvata, fie inalta parte a aceluiasi sit. Principalele avantaje ale tehnologiilor ex situ sunt optimizarea conditiilor de lucru, un mai bun control al procesului, o monitorizare mai simpla si mai precisa.in plus, adaugarea de microorganisme specializate inbiodegradarea anumitor contaminanti este mai u[or de realizatsimai sigura. Aceste tehnologii sunt preferate in cazul poluarilor localizate, inzonele incare concentratia poluantilor este relativ ridicata, iar adâncimea la care se gasesc nu este prea mare. Pricipalele dezavantaje sunt costurile suplimentare legate de excavaresitransport, riscurile raspândirii poluantilor prin aceste manevre sau poluarea secundara generata de mutarea solului.in plus, este necesar un spatiu suplimentar pentru tratare. Costurile, ingeneral, sunt mai ridicate decât in cazul bioremedierii in situ.

Bioremedierea inmovile statice (BMS)

Bioremedierea inmovile statice este o tehnologie incare solul excavat este amestecat cu diverse amendamente si asezat pe o zona de tratare prevazuta cu un sistem de colectare a scurgerilorsiposibilitati de aerare. Se utilizeaza pentru reducerea concentratiei produsilor

16

Page 17: depoluare sol

petrolieri din sol prin biodegradarea acestora. Pentru imbunatatirea biodegradarii se regleaza umiditatea, caldura, continutul de nutrienti si oxigen, pH-ul. Zona de tratare este acoperita sau inclusa intr-un strat impermeabil pentru minimizarea riscului scurgerii contaminantilor insolul nepoluat. Scurgerile colectate pot fi de asemenea tratate intr-un bioreactor inainte de recirculare. La ora actuala exista diverse variante comerciale ale procedeului, incare retete speciale de nutrienti si aditivi sunt incorporate insol pentru stimularea biodegradarii. Aceste retete sunt de regula elaborate infunctie de conditiile specifice ale sitului tratat. Movilele de sol au un sistem de aerare ingropat, prin care circulatia aerului se realizeaza prin depresiune (vacuum) sau suprapresiune.inaltimea movilelor poate atinge pâna la 7 m, dar inaltimea recomandata este de maximum 2 — 3 m. Movilele pot fi acoperite cu folii de plastic pentru controlul evaporarii apei si volatilizarii compusilor organici, precumsipentru favorizarea incalzirii solare. Daca insol exista COV care trec influxul de aer, aerul care parase[te solul poate fi tratat pentru indepartarea sau distrugerea COV inainte de descarcarea inatmosfera. BMS este o tehnologie aplicabila pe termen scurt: saptamâni pana la câteva luni. Tehnologia se preteaza bine la distrugerea COV monohalogenati precumsia hidrocarburilor din combustibili. Poate fi aplicatasila tratarea anumitor COV halogenati, COSV, pesticide, cu o eficienta variabila. Printre dezavantajele BMS se pot mentiona: (i) necesitatea excavarii solului; (ii) procesele infaza solida au o eficienta discutabila incazul derivatilor halogenatisipot fi ineficiente incazul reziduurilor provenite de la utilizarea explozivilor; (iii) la aceeasi dimensiune a sarjei, timpul necesar decontaminarii complete este mai ridicat decât in cazul bioremedierii infaza de noroi; (iv) procesul fiind static, tratarea este mai putin uniforma decât incazul proceselor care implica o amestecare periodica a fazei solide. Costurile tratarii depind de tipul contaminantului, necesitatea pre- sau posttratarii, necesitatea unor echipamente pentru controlul emisiilor atmosferice. BMS este o tehnologie relativ simpla, cu un necesar redus de personal de operare si intretinere. Costurile tipice sunt de 130 — 260 USD/m3 de sol tratat.

Compostarea

Compostarea este un proces biologic controlat prin intermediul caruia o serie de contaminanti organici sunt transformati aerob sau anaerob de catre microorganisme in produse netoxice. Solul contaminat excavat este amestecat cu agenti de afânare si amendamente organice (rumegus, fân, gunoi de grajd, resturi vegetale etc.). Alegerea corecta a amendamentelor asigura o porozitate adecvata, precumsiun echilibru carbon-azot care sa asigure conditii termofile (54 — 65 °C) de dezvoltare a microorganismelor. O eficienta maxima a degradarii se obtine prin aerare (intoarcerea zilnica a movilelor de compost), irigare (daca este necesar)sio monitorizare atenta a temperaturiisia continutului de umiditate.in timpul compostarii pot avea loc emisii in atmosfera daca insolul contaminat sunt prezenti COV sau COSV, caz incare sunt necesare echipamente pentru controlul emisiilor. Exista trei variante tehnologice de realizare a compostarii: - compostarea inmovile statice aerate: compostul este cladit inmovilesiaerat

17

Page 18: depoluare sol

prin intermediul unor suflante sau al unor pompe de vid; - compostarea inreactoare cu agitare mecanica: compostul este introdus intr-un vas de reactie incare este amestecatsiaerat; - compostarea inmovile lungi: compostul este cladit inmovile lungi, fiind periodic amestecat cu echipamente mobile. Aceasta este considerata ca fiind cea mai ieftina alternativa de compostare. Compostarea se poate aplica solurilorsisedimentelor contaminate cu compusi organici biodegradabili. Studii pe instalatii pilot si interen au aratat ca prin compostare aeroba termofila este posibila reducerea concentratiei trinitrotoluenului, picratului de amoniu, a HAP pâna la nivele acceptabile.in 40 de zile de operare, continutul de TNT din sol poate fi redus cu 99,7%, mare parte a degradarii având loc inprimele 20 de zile de tratare. Ca dezavantaje se pot mentiona: (i) necesitatea unui spatiu substantial pentru compostare; (ii) aparitia emisiilor de COV la excavarea solului; (iii) cre[terea volumului materialului solid inurma compostarii, ca urmare a adaosurilor de amendamente; (iv) imposibilitatea reducerii continutului de metale grele. Costurile compostarii sunt functie de volumul de sol tratat, fractia de sol din compost, disponibilitatea amendamentelor, tipul contaminantului, varianta tehnologica de compostare aleasa. La un volum de sol de circa 15000 m3 contaminat cu explozivi, costurile de tratare sunt de 249 USD/m3 la compostarea inmovile lungi, 308 USD/m3 la compostarea inmovile statice aeratesi380 USD/m3 la compostarea inreactoare cu agitare mecanica.

Biodegradarea in straturi preparate (landfarming) este o tehnologie de bioremediere a solurilor, sedimentelor sau namolurilor contaminate prin excavare, asezare instraturi amplasate pe un suport impermeabil. Periodic straturile sunt rasturnate sau lucrate pentru aerare. De cele mai multe ori, conditiile din strat sunt controlate pentru optimizarea vitezei de degradare a poluantilor. Se practica controlul umiditatii (prin irigare sau pulverizare de apa), aerarii (prin lucrarea solului cu o frecventa prestabilita are loc amestecareasiaerarea), pH-ului (prin neutralizare cu piatra de var sfarâmata sau cu var agricol), amendamentelor (prin adaugare de afânatori, nutrienti etc.). Mediul contaminat este tratat instraturi cu grosimea de pâna la 40 — 45 cm. Când este atins nivelul de tratare dorit, stratul tratat este indepartat, cladindu-se altul nou. Se recomanda insa doar indepartarea vârfului stratului tratat, noul strat cladindu-se prin adaugare de material contaminatsiamestecare cu materialul ramas.in felul acesta materialul contaminat proaspat adaugat este inoculat cu culturi microbiene active, reducându-se astfel durata tratarii. O varianta a BSP este tratarea solului (TS sau land treatment), când solurile, sedimentele sau namolurile contaminate sunt afânate cu dispozitive mecanice mobile si lasate sa interactioneze cu solul pe care sunt amplasate. Interactiunea dinamica dintre deseuri, sol, clima si activitatea microbiana conduce la degradarea, transformareasiimobilizarea constituentilor poluanti. Casiincazul BSP, este necesar controlul umiditatii, aerarii, pH-ului, adaosului de amendamente.in plus sunt necesare masuri suplimentare de siguranta pentru evitarea contaminarii apelor freaticeside suprafata, a aerului, sau prin intermediul lantului trofic.

BSP si TS sunt tehnologii cu aplicabilitate pe termen mediusilung. Ele au fost demonstrate cu succes intratarea hidrocarburilor petroliere grele (motorine, namoluri petroliere), reziduurilor de

18

Page 19: depoluare sol

cocsare, a conservantilor pentru lemn (pentaclorfenol, creuzot)sia anumitor pesticide. Hidrocarburile cu masa moleculara mica se evapora si se transfera inatmosfera inainte de a putea fi degradate prin aceste tehnologii. Ca dezavantaje ale acestor tehnologii se pot mentiona: (i) necesitatea unor spatii largi; (ii) controlul precar al anumitor factori (precipitatii, temperatura) care afecteaza biodegradarea; (iii) imposibilitatea degradarii poluantilor anorganici; (iv) necesitatea pretratarii COV care altfel s-ar volatiliza inatmosfera provocând poluarea acesteia; (v) necesitatea controlului prafului emanat intimpul lucrarii solului; (vi) necesitatea construiriisisupravegherea functionarii unor dispozitive de captare a apelor meteorice; (vii) anumite de[euri sunt restrictionate la aplicarea pe sol (anumite namoluri petroliere, de ex.), ele neputând fi tratate prin aceste tehnologii. Aplicarea acestor tehnologii implica atât costuri anterioare aplicarii si independente de volumul tratat (25000 — 50000 USD pentru studii de laborator, pâna la 100000 USD pentru studii pe pilotsiexperimentari interen), precumsicosturi de exploatare, care nu depa[esc 100 USD/m3.

Bioremedierea infaza de noroi (BFN)

Principiul tehnologiei de bioremediere infaza de noroi consta inrealizarea unei suspensii consistente (noroi) alcatuita din sol, sedimente sau namol, apasialti aditivi. Noroiul este amestecat pentru mentinerea insuspensie a solidelorsipentru a permite contactul microrganismelor cu contaminantii din sol. Dupa realizarea biodegradarii, noroiul este deshidratat, faza solida rezultata fiind adusa pe amplasamentul original sau utilizata inalte scopuri. BFN necesita tratarea controlata a solului excavat intr-un bioreactor.in prealabil din sol se separa pietrelesimolozul, dupa care se dilueaza cu apa la o concentratie depinzând de concentratia poluantilor, viteza biodegradariiside natura fizica a solului.in unele variante se practica o prespalare a solului invederea concentrarii contaminantilor. Nisipul curat poate fi indepartat, ramânând pentru alimentarea bioreactorului doar particulele fine de sol contaminatsiapele de spalare.Noroaiele tipice contin 10 — 30% masice de faza solida. Suspensia se trece intr-un bioreactor cu agitare unde se adauga nutrientisioxigen. Daca este necesar, se face o corectie de pH prin adaugare de acizi sau baze. Se pot adaugasiculturi microbiene in cazul incare specia adecvata nu este prezenta insolul de tratat. La terminarea biodegradarii, suspensia de sol se supune deshidratarii, utilizându-se inacest scop decantoare, filtre sub presiune sau la vid, paturi uscatoare de nisip sau centrifuge. BFN este o tehnologie pe termen scurt catre mediu. Timpul de stationare in bioreactor este functie de natura poluantilor, concentratia lorside gradul de indepartare dorit. Uzual sunt necesare 5 zile pentru distrugerea pentaclorfenolului, 13 zile pentru remedierea solului contaminat cu pesticidesi60 de zile pentru decontaminarea namolului de rafinarie. Pâna inprezent, BFN a fost aplicata cu succes la remedierea solurilor, namolurilor si sedimentelor contaminate cu explozivi, produse petroliere, produse petrochimice, solventi, pesticide, conservanti pentru lemnsialte substante organice.Bioreactoarele sunt preferate fata de tehnicile de remediere in situ incazul solurilor greu permeabile, a solurilor eterogene, incazul incare apele freatice care inconjoara zona poluata sunt

19

Page 20: depoluare sol

greu de captat, sau atunci când tratarea trebuie realizata rapid. BFN se utilizeaza inspecial pentru tratarea COVsiCOSV nehalogenati din soluri excavate sau din sedimente dragate, precumsipentru tratarea solurilor contaminate din poligoanele de artilerie. Bioreactoarele incare se adauga co-metaboliti si microorganisme special adaptate pot fi utilizate pentru tratarea COV si COSV halogenati, pesticidelorsiPCB. Bioreactoare secventiale anaerob/aerob se pot utiliza pentru tratarea PCB, COSV halogenati, pesticidelorsireziduurilor explozivilor de artilerie. Exista si unitati mobile de tratare, care pot fi deplasate rapid indiverse zone. Factorii care limiteaza aplicabilitateasieficienta BFN sunt: (i) necesitatea excavarii, exceptie facând tratarea inlagune; (ii) clasarea materialelor inainte de introducere inreactor poate fi dificilasicostisitoare; (iii) solurile neomogene sau argiloase pot crea probleme serioase de manipulare; (iv) deshidratarea particulelor fine rezultate inurma tratarii poate fi costisitoare; (v) este necesara gasirea unei metode acceptabile de utilizare a apelor uzate nereciclate inproces. Costul tratarii prin procedeul BFN variaza intre 130 — 200 USD/m3, respectivintre 160 — 210 USD/m3 incazul incare gazele rezultate din bioreactor trebuiesc ulterior tratate datorita prezentei compusilor volatili.

20