Znečištění ropnými látkami PODTITULEK: Metody sanace vod Sanací ropných látek (RL) z podzemních vod se v současné době zabývá s větším nebo menším úspěchem řada firem. Některé jsou na našem trhu již desítky let, jiné vznikly nedávno, a to často proto, že sanační práce se staly finančně výhodnými....
Znečištění ropnými látkami
PODTITULEK: Metody sanace vod
Sanací ropných látek (RL) z podzemních vod se v současné době zabývá s větším nebo menším úspěchem řada firem. Některé jsou na našem trhu již desítky let, jiné vznikly nedávno, a to často proto, že sanační práce se staly finančně výhodnými.
Vlastní problematika sanace podzemních vod i horninového prostředí je dosti složitá a náročná. Vyžaduje jak dobré speciální technické vybavení (čerpadla, sanační zařízení apod.), tak zejména vysokou odbornost při projektování, řízení a sledování sanačních prací a v neposlední řadě i při jejich vyhodnocení.
Sanačních metod na dekontaminaci podzemních vod je celá řada, ale ne všechny je možné použít do daných geologických podmínek. Proto je třeba zdůraznit, že dobrý sanační projekt může udělat pouze organizace, která disponuje jak dostatečným počtem geologických odborníků, tak i pracovníky s technickým myšlením.
Při absenci geologických a hydrogeologických znalostí dochází velice často k použití chybné sanační metody a následně pak k zbytečným vícenákladům, které neopovídají požadovanému anebo deklarovanému sanačnímu výsledku.
Rozdělení metod
Metody sanace podzemní vody od ropných látek lze rozdělit na aktivní, tj. metody čerpání čištění kontaminovaných vod a pasivní, které nevyžadují hydraulický zásah do kolektoru.
Aktivní sanační postupy lze dále dělit následovně:
Podle mechanismu čištění
[*] fyzikální (gravitační separace, sorpce),
[*] fyzikálně-chemické (solidifikace),
[*] chemické (oxidace),
[*] biologické (biodegradace).
Podle místa čištění
[*] na místě (in situ),
[*] na povrchu místa (on site),
[*] mimo znečištěné místo (ex situ, off site).
Dále lze dělit metody podle účinnosti, finanční náročnosti apod.
V současné době ubylo klasických ropných havárií a hlavní činnost sanačních firem se soustředí na likvidaci tzv. starých ekologických zátěží v rámci privatizace státních podniků.
Sanace ve fázi
Výskyt samostatné fáze ropných látek na hladině podzemní vody znamená extrémně silné znečištění. Samozřejmě záleží na umístění lokality vzhledem k možnosti ohrožení kolektorů podzemní vody a dále na obecné geologické a hydrogeologické situaci lokality.
[*] Metody in situ
K separaci a odčerpávání ropných látek nahromaděných ve vrstvě na hladině podzemní vody se používají malá plovoucí čerpadla, popř. ejektorová nebo vzduchová čerpadla, popřípadě tzv. mopy. Odčerpávání se provádí z vrtů, sanační zářezů nebo sběrných jímek drénů.
Výhodou této metody je přímé odstranění kontaminantu a relativně nízké náklady.
Tento sanační způsob má nevýhody v malé účinnosti a často jde pouze o nedokonalou separaci s nutností další likvidace (spalování, apod.) nebo vrácení ropného produktu k recyklaci.
[*] Metody on site
Při sanaci vrstvy ropných látek z hladiny se používá metoda sanačního čerpání, a to buď jedním čerpadlem nebo více čerpadly, kdy spodní čerpadlo slouží k čerpávání relativně čistější vody z báze vrtu (ropné látky se hromadí na hladině) a vytváří depresi hladiny podzemní vody a vrchní čerpadlo odstraňuje ropnou látku z hladiny. Pro tento způsob sanace je nutné upravit jímací objekty (vhodný průměr vrtu, velikost a množství perforace apod.). Zároveň je potřeba používat speciální čerpadla (plovoucí nebo vzduchová).
Čerpanou kontaminovanou vodu je třeba čistit na kombinovaných sanačních stanicích, kde první stupeň je gravitační odlučovač nebo separační odstředivka. V dalších stupních se voda s rozpuštěnými nebo i emulgovanými RL čistí ve filtrech s náplní sorbentu (dříve Vapex, dnes většinou Fibrooil, Kutex nebo další sorpční materiály), popř. v bioreaktorech.
Pro rozrážení emulzí se používají např. koalescenční filtry naplněné ostrohraným materiálem, které umožňují shlukování hrubě emulgovaných částic RL. Dále se deemulgace provádí chemicky (přídavkem deemulgátorů, kyselin, solí, flokulačních či oxidačních činidel apod.), fyzikálně (adsorpcí, elektroforézou, zahřátím, ultrafiltrací, odstředěním, filtrací apod.).
[*] Metody ex situ
V případech, kdy je v objektu podniku vybudována spolehlivá čistírna zaolejovaných vod, lze ji využít k dekontaminaci tak, že se čerpaná kontaminovaná voda odvádí potrubím přímo na čističku.
Pouze výjimečně při jednorázovém znečištění je možné menší množství kontaminované vody sčerpat do autocisteren a odvézt do čistícího zařízení.
Rozpuštěné ropné látky
[*] Metody in situ
Pro likvidaci rozpuštěných ropných látek v podzemní vodě se využívá několik základních metod. Jednou z nich je biodegradace in situ bez přidání mikroorganismů. Princip dekontaminace spočívá ve stimulaci spontánního rozkladu RL. Především se jedná o optimalizaci přirozeného biologického rozkladu probíhajícího v kolektoru podzemní vody pomocí prokysličování vody a přídavku živin. Výsledky tohoto způsobu dočišťování jsou sice dobré, ale většinou až po několikaletém trvání bioasanace. Tento způsob byl použit například při dekontaminaci pražského letiště v Ruzyni.
Druhou metodou je biodegradace in situ s přidáním mikroorganismů. Při tomto způsobu sanace se využívá většinou přírodních selektovaných mikroorganismů izolovaných z kontaminovaného materiálu na lokalitě. Po vytypování a namnožení vhodných mikroorganismů rozkládajících daný polutant jsou aplikovány do bioreaktoru a následně i do horninového prostředí.
Samotné provedení bioasanace většinou vyžaduje vybudovat systém zasakovacích rýh nebo vrtů, kam se suspenze mikroorganismů a živin vhání. Dále je nutno vybudovat systém sanačních vrtů, kde se podzemní voda čerpá a vytváří se tak zároveň hydraulická deprese, aby se mikroorganismy a především živiny nemohly šířit do okolí.
To ale zároveň klade dosti velké požadavky na detailní znalost geologických a hydrogeologických poměrů lokality a směru proudění podzemní vody kontaminovaného kolektoru. Většinou tato metoda ukončuje klasické intenzívní sanační čerpání spojené se zasakováním pro vymývání zbytkového znečištění z horninového prostředí.
Výhodou bioasanačních metod je likvidace polutantu a dosti vysoká účinnost pro závěrečnou fázi sanace. Nevýhodou je pomalá biodegradace výševroucích ropných látek, nepoužitelnost metody v hlubších anebo málo propustných částech horninového prostředí a možná inhibice celého procesu biologického rozkladu dalšími možnými polutanty (těžké kovy, apod.).
[*] Metody on site
Pro čištění kolektoru podzemní vody se nejčastěji používá metoda sanačního čerpání, kdy se z vrtů nebo jiného jímacího zařízení čerpá znečištěná podzemní voda, která se následně čistí v sanačních stanicích. To jsou většinou gravitační odlučovací nádrže a filtry se sorbentem.
Pro dočištění vody od zbytkových množství RL se používá metoda promývání vodou nebo roztokem speciálního detergentu, metoda odvětrávání či biodegradace.
Klasické sanační čerpání se často kombinuje se zasakováním vyčištěné vody pomocí zasakovacích vrtů nebo rýh do nesaturované zóny, kde pomáhá vymývat ropné znečištění nebo pro vytvoření ochranné elevace v kolektoru podzemní vody.
Vzhledem k malé efektivitě vymývání pouhou vodou byl zaveden do praxe nový způsob vymývání detergentem. Princip metody spočívá v aplikaci speciálního detergentu při promývání horninového prostředí, znečištěného ropnými látkami. Zatímco při pouhém promývání vodou dochází pouze k uvolňování ropných uhlovodíků rozpustných ve vodě, pomocí detergentu se sníží povrchové napětí jinak málo rozpustných RU a zvýší se jejich vymyvatelnost.
Tím se značně zvyšuje účinnost této metody sanace. Zároveň při tomto způsobu sanace dochází k rozrušení ropnými látkami nasycených hornin, popř. zaplněných puklin. Na rozdíl od pouhého vymývání vodou, kde jsou takto znečištěné části horninového prostředí médiem pouze omývány a nedochází k jejích sanaci, v tomto způsobu jsou znečištěné oblasti sanovány v plném rozsahu.
Pro odvětrávání zbytkového znečištění RL se používá např. jemný rozstřik předčištěné vody ze sanační stanice nad travnatý terén. Tato metoda je však použitelná pouze pro níževroucí ropné produkty (benzíny a letecká paliva) a jen ve vegetačním období.
Pasivní sanační metody zahrnovat různé způsoby enkapsulace znečištění, podzemní reaktivní stěny a v neposlední řadě metody využití přírodních procesů snižování nebezpečnosti kontaminace, tzv. přírodní monitorované atenuace.
Jaroslav Žák,
Ochrana podzemních vod, s. r. o.,
Praha
FOTO ARCHÍV
