0618-Miertus

ЗАРУБЕЖНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ EX SITU

EX SITU ТЕХНОЛОГИИ

В. Физико-химические методы

Экстракция почвы паром (3)

Основные классы загрязняющих веществ: летучие галогенсодержащие и другие органические соединения.

Описание: Проба помещается в вакуумную камеру для концентрирования летучих органических соединений. Пары улавливаются и обрабатываются в низкопоточном аппарате. При этом тяжелые металлы остаются в почве.

Преимущества: Рассматриваемый процесс достаточно прост.

В некоторых случаях загрязняющие вещества могут быть выделены в качестве полезного продукта.

Недостатки: Высокий уровень органического вещества препятствует улетучиванию данных соединений.

Метод применим не ко всем типам почв.

Может наблюдаться не полное удаление нелетучих или низко летучих органических веществ.

СПРАВОЧНИК: ТЕХНОЛОГИИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПОЧВ, ЗАГРЯЗНЕННЫХ НЕФТЬЮ И НЕФТЕПРОДУКТАМИ

EX SITU ТЕХНОЛОГИИ

В. Физико-химические методы

Промывка почвы (4)

Основные классы загрязняющих веществ: галогенсодержащие и другие низколе-

тучие органические вещества, топливные гидрокарбонаты, неорганические вещества.

Описание: Десорбция загрязняющих веществ из почвы осуществляется в промывных барабанах под высоким давлением. Для более полной десорбции органических веществ или тяжелых металлов в воду добавляют выщелачивающие агенты, поверхностно-активные или хелатирующие вещества. Хотя данные вещества активно используют в процессах десорбции загрязнителей, они приводят к значительному возрастанию стоимости процесса. Кроме того, их применение требует дополнительной очистки почвы в целях ее нейтрализации.

Преимущества: Промывка почвы – это хорошо освоенный и универсальный метод обработки.

Недостатки: Эта технология наиболее эффективна для грубых и песчаных почв.

Высокий уровень органических веществ затрудняет десорбцию.

Возможны сложности с удалением низко дисперсных частиц почвы (ил, глина) из промывных вод, которые могут содержать высокие концентрации токсичных веществ. Кроме того, полученные промывные воды необходимо подвергать дополнительной обработке и утилизации.

Для обработки почвы, содержащей сложную смесь загрязняющих веществ, требуется неоднократное промывание.

ЗАРУБЕЖНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ EX SITU

EX SITU ТЕХНОЛОГИИ

В. Физико-химические методы

Затвердевание/стабилизация (5)

Основные классы загрязняющих веществ: неорганические вещества, тяжелые ме-

таллы. В некоторых случаях этот метод используют для восстановления почв, содержащих органические вещества.

Описание: Токсичные вещества связываются физически путем перемешивания с мало проницаемой массой (затвердевание), а также посредством химических реакций, проводимых между стабилизирующими агентами и загрязняющими веществами в целях их демобилизации (стабилизация). Для затвердевания часто применяют механическое перемешивание загрязненной почвы с цементом или битумом/асфальтом в целях образования прочной массы с низкой скоростью выщелачивания. Природа загрязненной почвы и соотношение почва/затвердевающий агент определяют конечные характеристики массы. При стабилизации используется та или иная химическая реакция для связывания загрязняющего вещества с субстратом или же для получения менее мобильных соединений, содержащих отравляющие вещества.

Преимущества: Затвердевание/стабилизация – относительно не дорогие методы обработки почв, зараженных неорганическими веществами.

Эта технология проста в применении.

Недостатки: В результате демобилизации загрязняющих веществ не происходит их полного удаления из почвы и уменьшения токсичности данных соединений.

Объем конечной массы может быть вдвое больше, чем первоначальная загрязненная почва.

Образующаяся масса может проявлять некоторые токсичные свойства и поэтому нуждается в контроле.

При применении данной технологии необходим долгосрочный мониторинг местности.

СПРАВОЧНИК: ТЕХНОЛОГИИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПОЧВ, ЗАГРЯЗНЕННЫХ НЕФТЬЮ И НЕФТЕПРОДУКТАМИ

EX SITU ТЕХНОЛОГИИ

В. Физико-химические методы

Экстракция растворителем (7)

Основные классы загрязняющих веществ: галогенсодержащие, низколетучие орга-

нические вещества, пестициды, тяжелые металлы. Эту технологию может также применять и к некоторым летучим органическим веществам, к топливам и органически связанным тяжелым металлам.

Описание: Загрязненная почва и растворитель (или кислота) смешиваются в реакторе, в котором загрязняющие вещества переходят в растворитель. Элюат затем перерабатывается, с целью удаления загрязняющих веществ, и используется вторично.

Экстракция может проводиться в промывных барабанах летучими растворителями с последующей отгонкой их остатков паром.

Преимущества: Выше описанный метод – один из немногих способов, который может быть использован для удаления широкого диапазона загрязняющих веществ.

Недостатки: Использование метода менее эффективно при очистке почв от высокомолекулярных и гидрофильных органических веществ.

ЗАРУБЕЖНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ EX SITU

EX SITU ТЕХНОЛОГИИ

Г. Химические методы

Дегалогенирование (6)

Основные классы загрязняющих веществ: галогенсодержащие, низколетучие ор-

ганические вещества, пестициды.

Описание: Реагентом в реакциях дегалогенирования служит полиэтиленгликолят, который вместе с загрязненной почвой смешивают и нагревают в циклическом реакторе. В течение реакции устраняются галогены, субстрат становится менее токсичным.

Преимущества: Выше описанный метод – один из немногих способов успешного устранения полихлорированных бензолов (ПХБ).

Этот метод может быть использован для высоко токсичной почвы.

Недостатки: Процесс не выгодный по стоимости для большого объема загрязненных земель.

СПРАВОЧНИК: ТЕХНОЛОГИИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПОЧВ, ЗАГРЯЗНЕННЫХ НЕФТЬЮ И НЕФТЕПРОДУКТАМИ

EX SITU ТЕХНОЛОГИИ

Г. Химические методы

Химическое восстановление/окисление (8)

Основные классы загрязняющих веществ: неорганические вещества. В некоторых случаях процессы восстановления/окисления применяют и к летучим галогеннесодержащим и низко летучим органическим соединениям, топливным гидрокарбонатам и пестицидам.

Описание: С помощью реакций восстановления/окисления токсичные загрязняющие вещества переводят в менее токсичные соединения, более стабильные и/или инертные. В качестве реагентов используют озон, пероксид водорода, гипохлориды, хлор и диоксид хлора. Проведение реакций восстановления/окисления при УФ-облучении способствует более эффективному протеканию процессов.

Преимущества: Технологии успешно используются во многих химических процессах дезинфекции почв, удаления цианидов и др.

Недостатки: Присутствие нефти и масел конкурирует с загрязняющими веществами.

Удаление загрязнения может быть не полным и приводить к образованию промежуточных токсичных веществ.

Процесс невыгоден для почв, содержащих высокие концентрации загрязняющих веществ, так как это приводит к избытку требуемых окислителей.

ЗАРУБЕЖНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ EX SITU

EX SITU ТЕХНОЛОГИИ

С. Биологические методы

Сельскохозяйственная обработка почвы (9)

Основные классы загрязняющих веществ: негалогенсодержащие летучие органи-

ческие вещества, топливные углеводороды.

Описание: По данной технологии загрязнённую почву перекапывают с целью увеличения доступа кислорода воздуха к почвенным микроорганизмам и возрастания скорости естественной биодеградации. Почву разбрасывают по территории и периодически перекапывают для улучшения аэрации. Обрабатываемые участки обычно огораживают посадками для ограничения загрязненного стока. Степень восстановления почвы определяется её типом, климатическими факторами (количеством осадков, температурой), степенью и видом загрязнения, а также присутствующими микроорганизмами.

Данная технология может быть использована по отношению к почвам, загрязненным летучими и полулетучими галогенсодержащими соединениями, негалогенсодержащими полулетучими органическими соединениями, пестицидами. Однако не все выше перечисленные стойкие загрязняющие вещества могут подвергаться биодеградации при применении рассматриваемой технологии.

Преимущества: Использование данной технологии не требует квалифицированного персонала и существенного контроля.

Определенные классы загрязняющих веществ могут быть полностью удалены из почвы посредством применения данной технологии.

Данный метод является естественным биологическим процессом, сопровождающим возделывание сельскохозяйственных земель.

Недостатки: Применение данной технологии требует длительного времени.

Концентрацию некоторых стойких токсикантов не всегда удается снизить до предельного уровня, вследствие чего обработка почв эффективна только для ограниченного числа загрязнителей.

Слив необходимо собирать с дальнейшей переработкой.

Данный метод не применим к почвам, содержащим тяжелые металлы и неорганические соединения.

СПРАВОЧНИК: ТЕХНОЛОГИИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПОЧВ, ЗАГРЯЗНЕННЫХ НЕФТЬЮ И НЕФТЕПРОДУКТАМИ

EX SITU ТЕХНОЛОГИИ

С. Биологические методы

Использование биореакторов (10)

Основные классы загрязняющих веществ: негалогенсодержащие летучие органи-

ческие вещества, топливные углеводороды

Описание: Биореакторы значительно различаются по своим рабочим характеристикам, но их принципиальное назначение заключается в стимулировании скорости биологической деградации посредством выбора оптимальной температуры, концентрации загрязняющих веществ, степени аэрации и других факторов. Опыт показывает, что действие почвенных микроорганизмов достаточно эффективно, и они способны адаптироваться к различным условиям окружающей среды.

Согласно методике, почву перемешивают с водой и другими реагентами и помещают в реактор периодического действия. Эту массу выдерживают при контролируемых рабочих условиях, при необходимости добавляя кислород и питательную среду до окончания процесса. Затем почву обезвоживают, а полученную жидкость используют вновь (используют вторично или утилизируют).

Аэробные (насыщенные кислородом) системы эффективны для основных загрязнющих веществ, в то время как анаэробные биореакторы наиболее эффективны в случае галогенсодержащих углеводородов, которые подвергаются дегалогенизации прежде, чем происходит их собственный распад.

Преимущества: Метод является достаточно быстрым по сравнению с другими биологическими методами восстановления почв.

Данная технология может быть частично использована по отношению к загрязненным глинам.

Недостатки: Эффективность использования данной технологии в значительной степени зависит от особенностей почв и химических свойств загрязненной среды.

Необходим контроль за процессом восстановления почв.

Стоимость данной технологии существенно зависит от степени доочистки (воды и почвы), предварительной обработки и отбора газа, а также используемого оборудования. Использование биореакторов мало эффективно для почв, загрязненных тяжелыми металлами.

СПРАВОЧНИК: ТЕХНОЛОГИИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПОЧВ, ЗАГРЯЗНЕННЫХ НЕФТЬЮ И НЕФТЕПРОДУКТАМИ

IN SITU ТЕХНОЛОГИИ

А. Механические методы

Изолирование загрязнения (21)

Основные классы загрязняющих веществ: не определены.

Описание: Непроницаемый слой (цемент, асфальт, нефтяной битум или более сложные системы, состоящие из асфальтеновых веществ с наполнителями) устанавливается над загрязненной областью в целях её изоляции. С помощью последующего мониторинга принимаются решения относительно дальнейшего удаления данного загрязнения или его обеззараживания.

Преимущества: Относительно дешевый метод.

Использование данного способа позволяет быстро изолировать источник загрязнения (например, разлив токсичной жидкости).

Недостатки: Не позволяет восстанавливать загрязненную территорию.

Применение данного метода ограничивает потенциальное использование изолированного участка в будущем.