WYKŁAD 1 – 8.10.2009

Technologia remediacji wchodzi w zakres dziedziny jaką jest biotechnologia a konkretnie biotechnologia środowiska. Podstawowe zadania biotechnologii środowiska dotyczą:

1. Oczyszczania strumieni gazów, ścieków i odpadów stałych

2. Właściwego zagospodarowania zasobów naturalnych

3. Detekcji zanieczyszczeń, monitorowania środowiska, badanie toksyczności zanieczyszczeń

4. Zapobieganie zanieczyszczeniu środowiska, wdrażanie technologii przyjaznych dla ekosystemu

5. Działanie dydaktyczne i ustawodawcze

6. Opracowywanie i wdrażanie technologii remediacji zanieczyszczonych wód i gruntów

O ile działania wymienione w punkcie 1 stanowią swoisty rodzaj „przemysłu”. Funkcjonują oczyszczalnie ścieków, w miejscach emisji gazów montowane są odpowiednie filtry, utylizowane sa odpady. Technologie te prowadzone są według określonych zasad oraz w przewidywalnym zakresie. Technologie remediacji dotyczą natomiast oczyszczania miejsc w których doszło do skażenia na skutek awarii, braku możliwości technicznych zabezpieczenia substancji toksycznych, niedoskonałych technologii jak również niefrasobliwości człowieka. O ile w biotechnologii klasycznej procesy biosyntezy zachodziły w optymalizowanych warunkach (skład podłoża, temperatura, pH), z udziałem 1 lub kilku mikroorganizmów, to w procesach bioremediacji w których do likwidacji zanieczyszczeń wykorzystuje się potencjał metaboliczny mikroorganizmów, które są zdolne do asymilowanie substancji toksycznych, mamy do czynienia z sytuacją braku możliwości zoptymalizowania warunków dla rozwoju tych mikroorganizmów. Jednakże dysponujemy „narzędziami” umożliwiającymi osiągnięcie dominacji mikroflory rozkładającej substancje toksyczne. Słowo remediacja oznacza uleczenie, przywrócenie do stanu wyjściowego, a przedrostek bio oznacza że oczyszczanie to nastąpi z udziałem mikroorganizmów. Aktualnie obowiązuje następująca definicja bioremediacji - jest to technologia usuwania zanieczyszczeń z gleby, środowisk wodnych z udziałem żywych mikroorganizmów w celu katalizowania rozkładu lub transformacji różnego rodzaju zanieczyszczeń w formy mniej szkodliwe. Ostatecznymi produktami rozkładu organicznych związków toksycznych np. węglowodorów są CO₂ i H₂O. Pierwowzorem procesów bioremediacji są zjawiska naturalne zachodzące w przyrodzie. Zanieczyszczone grunty czy zasoby wodne ulegają oczyszczaniu z udziałem naturalnie bytujących w tych środowiskach mikroorganizmy, proces ten trwa jednak bardzo długo, kilka a nawet kilkadziesiąt lat. Ingerencja człowieka w tym procesie polega na umiejętnym działaniu powodującym uaktywnienie bądź wprowadzenie do układu mikroflory rozkładającej dane zanieczyszczenie. Wielkie znaczenie ma również stworzenie w miarę możliwości sprzyjających warunków rozwoju dla tej mikroflory poprzez zastosowanie dodatku odpowiednich pożywek, odpowiednie natlenienie i niewielką korektę pH.

Wśród technologii remediacji wyróżnia się technologie określane terminem fitoremediacja, ryzoremediacja i fitoryzoremediacja. Fitoremediacja to technologia w której do rozkładu zanieczyszczenia wykorzystuje się potencjał metaboliczny roślin. Ryzoremediacja wykorzystuje potencjał metaboliczny mikroorganizmów rozwijających się w strefie przykorzeniowej.

Najczęstsze zanieczyszczenia likwidowane metodami bioremediacji:

1. Usuwanie skażeń węglowodorami ropy naftowej – zanieczyszczenia substancjami ropopochodnymi należą do najczęstszych i często bardzo groźnych. Zanieczyszczenia te dotyczą różnorodnych związków od węglowodorów alifatycznych, aromatycznych i cyklicznych takie które występują w ropie naftowej po związki powstające w ramach przerobu ropy naftowej, fenole, ftalany, związki aromatyczne z podstawnikami chlorowców. Miejsca zanieczyszczeń tymi substancjami to otoczenia zakładów petrochemicznych, otoczenia miejsc wydobycia ropy naftowej, miejsca odwiertów, wydobycia ropy naftowej, wiele zakładów chemicznych i miejsca przeładunku paliw, porty lotnicze, miejsca żeglugi i nieprzewidywalne miejsca gdzie dochodzi do wycieku najczęściej paliw podczas transportu.

2. Mikrobiologiczna transformacja fosfogipsu przez bakterie redukujące siarczany – fosfogips to odpad zalegający na hałdach przy zakładach nawozów sztucznych. Podstawowym składnikiem tego odpadu jest gips (siarczan wapnia), związki fosforu i azotu. Mogą tam być metale, które nie będziemy umieli odzyskać. W technologii usuwania fosfogipsu bakterie redukujące siarczany przekształcają je do siarkowodoru, ten z kolei może być przekształcany do siarczku. Technologia ta jest jednak zbyt droga i ze względu na toksyczność siarkowodoru nie wprowadzana jest na większą skalę.

3. Odsiarczanie węgla, usuwanie metanu – usuwanie siarki węglowej metodami biotechnologii jest często stosowane i technologie te są uważane za tańsze i skuteczniejsze w porównaniu z metodami fizyko-chemicznymi. W kopalniach w korytarzach montowane są bioreaktory z podłożem zaszczepionym bakteriami wykorzystującymi jako źródło węgla metan i powietrze z podkładów jest w sposób ciągły przepuszczane przez te podłoże. Metan wiązany jest w podłożu i asymilowany przez bakterie. Instalacje te stosowane są dość powszechnie w kopalniach.

4. Remediacja siarczanów w ściekach i odpadach siarczanowych – w warunkach beztlenowych następuje zjawisko tzw. Oddychania siarczanowego, gdzie cząsteczka tlenu z siarczanów przekazywana jest na układ oddechowy w przypadku ścieków gdzie mamy do czynienia z różnorodnymi zanieczyszczeniami. Usunięcie części siarczanów powoduje zwykle podwyższenie pH. A co za tym idzie ułatwienie rozkładu innych substancji obciążającej ścieki. Bakterie siarczanowe stanowią istotny element mikroflory podczas oczyszczania ścieków.

5. Denitryfikacja azotanów i azotynów – problem nadmiaru azotanów dotyczy wielu pól uprawnych, przedawkowania nawozów i wód gruntowych. Tam działanie bakterii rozkładających azotany i azotyny oddychającymi tlenowo i beztlenowo.

6. Usuwanie jonów metali ciężkich ze ścieków i gruntów – wykorzystywane jest tu zjawisko sorpcji i wiązania jonów metali do ściany komórkowej lub wiązanie wewnątrz komórki jonów metali, szczególną rolę w tym zakresie ma osad czynny wiążący w oczyszczalniach niemal wszystkie jony metali II wartościowych a przede wszystkim jonów metali ciężkich.

7. Usuwanie związków fosforu – znanych jest wiele mikroorganizmów asymilujących duże ilości fosforanów i zatrzymujące je w komórkach w postaci polifosforanów. Zjawisko to ma wielkie znaczenie w oczyszczaniu ścieków i uzdatnianiu wody.

8. Uzdatnianie wód fosforoorganicznymi truciznami

9. Biodegradacja pestycydów – są to najczęściej związki aromatyczne z podstawnikami chloru, bardzo toksyczne i trudno degradowane. Najbardziej toksyczne pestycydy dodawane do gruntu były w latach 70-tych. Nowa generacja pestycydów jest mniej toksyczna i podlegająca rozkładowi przez 3-7 lat. Dodawane wcześniej pestycydy zalegają w gruntach.

10. Biodegradacja chlorku dodecylopirydyniowego – jest to substancja toksyczna i grzybobójcza.

11. Biodegradacja fenoli – usuwanie fenolu przebiega w układzie membranowym. Membrana to sito z im mobilizowanymi enzymami lub mikroorganizmami wiążącymi fenol. Uzdatnianie wody z użyciem tych układów jest dość powszechnie stosowane.

12. Produkcja biogazu z odpadów makulaturowych i odpadów przemysłu rolno-spożywczego – w procesie metanogenezy istotny jest etap degradacji złożonych substancji organicznej. Tak więc optymalizacja etapu rozkładu związków wysokocząsteczkowych rzutuje na proces produkcji biogazu. Etap rozkładu związków wysokocząsteczkowych podobny jest do procesów jakie obserwujemy w procesach bioremediacji.

13. Zagospodarowanie osadów czynnych – nadmiar ścieków i ich oczyszczanie powodują generowanie ogromnych ilości osadów czynnych. Osad czynny ze względu na stosunkowo wysoką zawartość jonów metali ciężkich niebezpieczeństwo występowania mikroorganizmów chorobotwórczych oraz substancji toksycznych nie zawsze może być przekazywany jako nawóz na pola uprawne. Nadmierny osad czasami transportowany jest do miejsc nie zagospodarowanych z nieużytkami rolnymi i pozostawiony do samoistnego rozkładu. Pilnie poszukuje się technologii zagospodarowanie tych osadów umożliwiających odzyskanie jonów metali.

Zeolity – to glinokrzemiany, które zastąpiły fosforany w proszkach do prania. Substancje te po dostaniu się wraz ze ściekami do akwenów o określonym pH i zasoleniu mogą tworzyć laguny, które w szybkim tempie stają się siedliskiem dla mikroorganizmów chorobotwórczych i gnilnych. Zadaniem specjalistów z dziedziny bioremediacji staje się szybkie zlikwidowanie tych lagun i rozkład namnożonej tam mikroflory.

WYKŁAD 2 – 15.10.2009

Mogilniki – określenie to stosowane jest do określenia miejsc usytuowanych zwykle na głębokości 30 m w ziemie, wybetonowane i skonstruowane tak by składane w nich odpady nie przedostały się do gruntu i wód gruntowych w ciągu 30 lat. W mogilnikach deponowane są substancje niebezpieczne dla których w chwili obecnej nie znajdujemy sposobu na ich utylizacje. Są to przeterminowane leki, narkotyki, broń biologiczna i substancje chemiczne wyprodukowane również dla celów bojowych ze względu na ruchy tektoniczne i w miarę na możliwość wystąpienia nieszczelności trwają prace nad metodami utylizacji tych substancji.

Dioksyny i bifenole – substancje te należą do wyjątkowo toksycznych i występujących w środowisku wyjątkowo często.

Rys. 1: Dioksyna dibenzooksymu, dibenzo-1,4-oksymu

Podstawową grupą dioksyn to 2 pierścienie dioksynowe połączone poprzez 2 pierścienie tlenu. Przy czym pierścienie benzenowe mogą być chlorowane (od 1-8 jonów). Dioksyny należą do związków wysoce toksycznych i pojawiły się na ziemi w sposób naturalny. Syntetyzowane są bowiem podczas spalania drewna. Jak wskazują późniejsze dane w wyniku spalania wielu produktów organicznych tak więc ich nagromadzenia możemy spodziewać wokół różnego typu spalarni. Związki te są kancerogenne, za najniebezpieczniejsze uznaje się 2,3,7,8 – tetrachlorodibenzodioksyna TCDD.

Polichlorowane bifenyle (PCB) – chodzi tu o pochodne bifenylu w których część atomów wodoru zastąpiona jest atomami chloru. Możliwych jest 209 odmian tych związków o różnym stopniu podstawienia z których 130 spotyka się w różnego typu produktach chemicznych. Związki te stosowane są głównie w przemyśle elektrochemicznym, jako płyny dielektryczne w transformatorach. Związki te są stosowane również jako plastyfikatory, płyny hydrauliczne, smary, jako składniki farb drukarskich, jako składnik płynów owadobójczych, dodatek do klejów. Substancje te były produkowane w bardzo dużej skali w USA w Alabamie już w latach 30. Od lat 70-tych w Europie i dopiero w połowie lat 80-tych zwrócono uwagę na ich niesamowicie toksyczne oddziaływanie. Są to związki lipofilowe, dobrze rozpuszczają się w tłuszczach, źle w wodzie. Są to substancje nie palne. Posiadają niską prężność par i są bardzo odporne na rozkład pod wpływem czynników fizycznych i chemicznych. Pierwsze podejrzenie o rakotwórczym działaniu tych substancji sformułowano w latach 60-tych. Równolegle stwierdzono uszkodzenia układu immulogicznego, uszkodzenie wątroby, bezpłodność i uszkodzenie płodu u kobiet ciężarnych. Najwięcej tych substancji trafiają do nas wraz z żywnością. Za najbardziej skażone tymi substancjami uważa się ryby słodko wodne. Najwięcej polichlorowanych bifenyli znajduje się w produktach bogatych w tłuszcz, tłuste ryby, wątroba, tkanka tłuszczowa. Ponieważ następuje gromadzenie tych związków w kolejnych etapach łańcucha pokarmowego, należy liczyć się z tym że ryby starsze i drapieżne zawierają więcej tych związków niż ryby żywiące się planktonem lub niż ryby młode.

PYTANIA:!!!!!!!!!!!!!!!!!

-definicja procesu bioremediacji, wymienić procesy remediacji (podstawowe 3),

-rodzaje zanieczyszczeń, które staramy się likwidować metodami bioremediacji

-zanieczyszczenia ropopochodne, technologie oczyszczania ścieków (bakterie denitryfikacyjne)

-jakie są najgroźniejsze zanieczyszczenia (Dioksyny i Polichlorowane bifenylu)

Metody fizyczne likwidacji zanieczyszczeń gruntu:

1. Flotacja – to proces polegający na koagulacji składników zanieczyszczenia w pęcherzykach powietrza. Proces ten można realizować zarówno w miejscu wystąpienia skażenia jak i zarówno poza nim. Czyli In situ (oczyszczanie w miejscu skażenia) i ex situ (poza nim, rozpowszechnianie się zanieczyszczenia, droższy sposób). W 1 etapie procesu zanieczyszczony grunt mieszany jest specjalnymi substancjami powierzchniowo czynnymi co czyni składniki zanieczyszczenia bardziej aktywnymi na absorpcje gazów. Następnie umieszcza się tą mieszaninę w reaktorach bądź w specjalnie oddzielonym miejscu gdzie stworzone są odpowiednie warunki dla flotacji i zanieczyszczenia na powierzchni. Pianę tę usuwa się mechanicznie, a ilość tej piany stanowi zwykle koło 10% objętości zanieczyszczonego gruntu. Zwykle uzyskuje się wysoką efektywność procesu flotacji i dla większości substancji ropopochodnych wynosi ona 75-99%. Dla związków poliaromatycznych do 9%. Wysokie wydajności uzyskuje się dla cyjanków i sięgają do 97%, dla metali ciężkich stopień oczyszczenia dochodzi do 90%.

2. Pasywna adsorpcja na polimerach – technika ta jest stosowana głównie in situ i w celu oczyszczania gruntów lotnymi substancjami organicznymi. W technologiach tych stosowane są porowate, hydrofobowe materiały. Polimery te zwykle dodaje się w formie drobnego granulatu o średnicy cząstek 0,8 mm. Polimer pakowany jest do stalowych cylindrów i wprowadzany do studni ekstrakcyjnych wykopywanych bezpośrednio w skażonym gruncie. Mechanizm procesu polega na adsorpcji par substancji organicznej do polimerów umieszczonych w studni ekstrakcyjnej. Wiązanie par zanieczyszczenia powoduje przyspieszenie parowania kolejnych cząsteczek i powodować to będzie jego usuwanie z coraz to bardziej odległych od studni stref zanieczyszczenia. Proces adsorpcji prowadzony jest zwykle kilka tygodni i po tym czasie wymaga regeneracji. Regeneracje prowadzi się ogrzewając polimer w atmosferze azotu, by uniknąć utlenienia polimeru. Podczas ogrzewania kontaninant może być odzyskiwany lub przesyłany do spalenia, jeżeli sa jego niewielkie ilości to trafia do atmosfery. Producenci absorbentów zapewniają że przy zachowaniu odpowiednich warunków regeneracji polimer taki może być stosowany niemal 100-krotnie. Technologia ta stosowana jest z powodzeniem do niskocząsteczkowych lotnych węglowodorów.

3. Płukanie gruntu soil washiny – technologia ta polega na przeniesieniu składników zanieczyszczenia z gruntu do fazy wodnej. W procesie tym główną rolę odgrywają 2 mechanizmy: rozpuszczenie składników zanieczyszczenia w fazie ciekłej oraz dyspersja zanieczyszczenia w fazie ciekłej w postaci zawieszonych cząstek. W celu intensyfikacji rozpuszczania składników zanieczyszczenia w fazie ciekłej stosuje się dodatki do wody substancji powierzchniowoczynnych, niekiedy roztworów kwasów lub alkaliów oraz czynniki kompleksujące. Proces ekstrakcji zachodzi w wyniku dwóch jednoczesnych mechanizmów:

a) jest cięcie i mieszanie gruntu (oranie, bronowanie – wykorzystanie sił ścinających i sił tarcia do zwiększenia efektywności ekstrakcji),

b) fizykochemiczny (polega na desorpcji i jego rozpuszczeniu lub zawieszeniu w fazie wodnej).

Ekstrahenty:

a) woda - służy do usuwania zanieczyszczeń jonami metali i podczas ekstrakcji tworzą się sole tych metali, głównie chlorki i siarczany

b) potas z dodatkiem substancji powierzchniowoczynnych - stosuje się do zanieczyszczeń gruntu substancjami ropopochodnymi, środki powierzchniowoczynne opóźniają napięcie między granicami węglowodorami i woda oraz woda i grunt.

c) roztwór kwasu (kwas solny, azotowy, siarkowy) – technika ta znajduje zastosowanie w przypadku usunięcia, wypłukania jonów metali z gruntu.

d) roztwory alkaliczne wodorotlenku sodu, węglanu sodu – stosuje się w przypadku skażenia gruntu cyjankami

e) woda z dodatkiem czynników kompleksujących (kwas cytrynowy z EDTA) – stosuje się ekstrakcji metali ciężkich jako alternatywa dla stosowania kwasów organicznych.

f) rozpuszczalniki organiczne - stosowane są w tylko wyjątkowych sytuacjach do ekstrakcji trudno rozpuszczalnych w wodzie związków organicznych np. wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych.

Technologie płukania gruntu uważa się za skuteczną w odniesieniu do różnych zanieczyszczeń. Lotne związki usuwane są tą metodą nawet do 99%, średnio-lotne z wydajnością do 90%. W przypadku zanieczyszczeń złożonych z mieszaniny substancji o różnych właściwościach trudno jest dobrać odpowiedni ekstrahent i zwykle proces ten prowadzi się w kilku etapach co oczywiście zwiększa koszty oczyszczania. Jeżeli chodzi o Ekstrahenty to najdroższe i najbardziej kłopotliwe jest stosowanie kwasów, za nieco tańsze i łagodniejsze uważa się stosowanie detergentów. Najbardziej polecane ze względu na skutki uboczne jest stosowanie czynników kompleksujących.

4. Wentylowanie gruntu (przewietrzanie gruntu) – jest to bardzo szybka i relatywnie tania technika oczyszczania gruntu zanieczyszczonego lotnymi związkami organicznymi. Stosuje się ją dla substancji o niskiej zdolności adsorpcji do cząstek gruntu. Grunty dla których stosowana jest ta technika powinny mieć dużą przepuszczalność powietrza, być porowate, o odpowiedniej wilgotności i strukturze ponieważ te czynniki są istotne dla ruchliwości zanieczyszczenia i przepuszczalności powietrza przez oczyszczany grunt. Proces może odbywać się spontanicznie i zanieczyszczenie w tym układzie przechodzi do atmosfery. Czasami przy zastosowaniu odpowiedniego wyposażenia (studnie inercyjne) może być uzyskanie zebrania lotnych związków zanieczyszczających. Powietrze wtłacza się do zanieczyszczonego gruntu wyżej wymienionymi studniami inercyjnymi. Zanieczyszczenie zbiera się w studniach ekstrakcyjnych. Zebrane ze studni powietrze z czynnikami zanieczyszczającymi kieruje się najczęściej do spalania. Należy zwracać uwagę że lotne związki są często łatwo palne i może to stanowić niebezpieczny element technologii.

PYTANIA:!!!!!!!!!!!!!!!!!

-wymienić metody, które z tych metod polecasz do oczyszczenia substancjami ropopochodnymi lub jonów metali

-podstawowy cel stosowania metod fizycznych

Metody chemiczne oczyszczania gruntu:

1. Reakcja utleniania i redukcji:

a) utlenianie – Proces utleniania zanieczyszczeń w gruncie polega na dodaniu w tym gruncie substancji posiadających potencjał oksydo-redukcyjny wyższy niż posiada samo zanieczyszczenie. Metodę te stosuje się w przypadku zanieczyszczenia substancjami o niskim potencjale oksydo-redukcyjnym. Najczęściej stosowanymi reagentami w tym procesie jest H₂O₂, ozon i dwutlenek chloru (ClO₂). Sposób ten oddaje ogromne usługi przy oczyszczaniu gruntów zanieczyszczonych pestycydami. Sposób ten stosuje się do likwidacji zanieczyszczeń formaldehydem.

b) redukcja – zredukowanie niektórych polutantów do związków o niższym poziomie utlenienia, czyli te związki mniej toksycznymi i mniej mobilnymi w środowisku gruntowym. Jako czynniki redukujące stosuje się: wodorek sodowo-borowy, wodorek litowo-borowy, chlorek cynawy (SnCl₂). Technika ta ma szereg istotnych wad: do gruntu wprowadzamy substancje szkodliwe dla środowiska – jony metali, metoda wymaga kosztownej aparatury, stosowanie związków redukcyjnych powoduje szybkie zużywanie się tej aparatury. Metodę tą jednak stosuje się w przypadku konieczności szybkiej redukcji chromu na VI stopniu utlenienia i w celu redukcji związków organicznych nienasyconych.

2. Ekstrakcja rozpuszczalnikami – w przypadku tym do ekstrakcji zanieczyszczeń stosuje się wybrane rozpuszczalniki organiczne. Stosuje się je w celu usunięcia substancji ropopochodnych. Prace te wykonuje się tylko w warunkach ex situ, w ekstraktorach gdzie zachodzi intensywne mieszanie z rozpuszczaniem gruntu i mamy tu zwykle 3 strumienie: woda procesowa, grunt oraz mieszanina rozpuszczalniku i kontaninantu. Z punktu widzenia oczyszczania najważniejszy jest strumień rozpuszczalnik + zanieczyszczenia. W strumieniu tym należy oddzielić rozpuszczalnik od kontaninanta. Zwykle robi się to stosując odpowiednie parametry ciśnienia i temperatury (destylacja próżniowa). Otrzymany rozpuszczalnik zawracany jest do procesu ekstrakcji a kontaninant poddawany jest neutralizacji lub biodegradacji. Procesy te stosuje się dla wody procesowej i gruntu, ponieważ pozostaje w nich stosunkowo duża ilość zanieczyszczeń. Proces ekstrakcji rozpuszczalnikami stosuje się w przypadku groźnych zanieczyszczeń np. PCB oraz związków organicznych o wysokiej masie cząsteczkowej. Do ekstrakcji chlorowanych bifenyli stosuje się jako rozpuszczalnik nie wiem, z użyciem tego rozpuszczalnika uzyskuje się efekt ekstrakcji 99,9%. Proces ekstrakcji rozpuszczalnikiem jest kompletnie nie przydatny w wyniku zanieczyszczeń metalami ciężkimi, kwasami i zasadami. Polecana jest ta metoda jeśli zanieczyszczenia organiczne występują w bardzo wysokim stężeniu by mogły się rozwijać w tym środowisku mikroorganizmy. Efektywność procesu ekstrakcji obniża się gdy składnikami kontaninantu są związki organiczne, substancje powierzchniowoczynne. Proces jest kosztowny, wymaga dużych nakładów energetycznych (mieszanie, destylacja). W procesie wykorzystuje się łatwo palne rozpuszczalniki, podjęte więc muszą być wyjątkowe środki ostrożności przy realizacji procesu. O ile koszty wcześniej wymienionych metod wynosiły 100-200$ za tonę, to procesy ekstrakcji kosztują 500$ za tonę.

3. Dehalogenacja – proces ten jest reakcją chemiczną pomiędzy pochodnymi glikolu a chlorowcopochodnymi składnikami zanieczyszczenia PCB i polichlorowcowymi dibenzodioksynami. Procesy dehalogenacji prowadzi się ex situ w ogrzewanych reaktorach gdzie skażony grunt jest mieszany z alkalicznym roztworem glikolu polietylowego. Mieszanina podgrzewa się do 150^oC i intensywnie mieszana. Reakcja trwa do 5 godzin i w wyniku reakcji powstaje mniej toksyczne rozpuszczone w wodzie substancje chemiczne, odparowywane są w reaktorze i przesyłane do kondensatora. Płyn zebrany w kondensatorze poddawany jest dalszym zabiega unieszkodliwianiu, utlenianiu chemicznemu lub biodegradacji. Zanieczyszczenia adsorbuje się na węglu aktywnym. Sole sodowe i potasowe glikolu polietylowego usuwa się z gruntu na podstawie dekantacji. Pozostały grunt poddaje się płukaniu. A sole sodowe i potasowe glikolu mogą być powtórnie wykorzystane do kolejnej reakcji. Koszty tego procesu są również bardzo wysokie do 500$ za tonę gruntu. Stosuje się je do wysoko groźnych zanieczyszczeń PCB i PDDC. Główną zaletą tej metody jest brak toksycznych produktów ubocznych i krótki czas reakcji. Wady to: energochłonność, wykorzystanie tylko w przypadku zanieczyszczeń związkami chlorowcoorganicznymi. Wydajność procesu może być ograniczona w przypadku występowania wysokiego stężenia zanieczyszczeń, obecność takich substancji jak glin, niskie pH.

WYKŁAD 3 – 22.10.2009

4. Inertyzacja – to unieruchomienie, stabilizacja. Celem jej jest zredukowanie ruchliwości skażenia w gruncie, zapobieganie jego migracji do środowiska przyrodniczego a przede wszystkim do wód gruntowych. Technika ta polega na wiązaniu polutanta z matrycą gruntu. Do Inertyzacja stosuje się substancje nieorganiczne: cement, uwodnione wapno i glina. Wśród substancji organicznych: termoplasty i polimery. W zależności od rodzaju zanieczyszczenia cementowanie prowadzi się bez zmiany pH lub ze zmianą pH. Jeżeli chodzi o wykorzystanie termoplastów to wykorzystuje się tu substancje, które zmieniają swoje właściwości mechaniczne wraz ze zmianą temperatury, chodzi tu o asfalt, parafiny, polietylen, polipropylen. Wykorzystanie polimerów polega na tym że do zanieczyszczonego gruntu dodaje się monomer polimeru i już w gruncie prowadzi się polimeryzacje po dodaniu katalizatora. Koszty polimeryzacji wahają się w granicach 40-200$ za tonę. Inertyzacje prowadzi się tylko w szczególnych przypadkach, głównie do likwidacji zanieczyszczeń nieorganicznych, jednakże niektóre związki organiczne niskocząsteczkowe mogą być unieszkodliwiane tą metodą.

PYTANIA:!!!!!!!!!!!!!!!!!

-wymień metody chemiczne jakie mogą być stosowane do likwidacji chlorowcopochodnych, do substancji organicznych o zwiększonych potencjałach oksydoredukcyjnych, zmniejszyć go czy zwiększyć

-inertyzacja – unieszkodliwiony / nie zdegradowane

Podział procesów bioremediacji: