CZ2007359A3 - Substrát pro sanaci halogenovanými uhlovodíky kontaminovaného horninového prostredí metodou reduktivní dechlorace in-situ, zpusob jeho aplikace a zarízení k provádení tohoto zpusobu - Google Patents
Substrát pro sanaci halogenovanými uhlovodíky kontaminovaného horninového prostredí metodou reduktivní dechlorace in-situ, zpusob jeho aplikace a zarízení k provádení tohoto zpusobu Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2007359A3 CZ2007359A3 CZ20070359A CZ2007359A CZ2007359A3 CZ 2007359 A3 CZ2007359 A3 CZ 2007359A3 CZ 20070359 A CZ20070359 A CZ 20070359A CZ 2007359 A CZ2007359 A CZ 2007359A CZ 2007359 A3 CZ2007359 A3 CZ 2007359A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- substrate
- toc
- groundwater
- contaminated
- reductive dechlorination
- Prior art date
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 55
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 43
- 238000006042 reductive dechlorination reaction Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 239000011435 rock Substances 0.000 title claims abstract description 17
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 150000008282 halocarbons Chemical class 0.000 title claims abstract description 8
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000005862 Whey Substances 0.000 claims abstract description 24
- 102000007544 Whey Proteins Human genes 0.000 claims abstract description 24
- 108010046377 Whey Proteins Proteins 0.000 claims abstract description 24
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 claims abstract description 19
- 235000013305 food Nutrition 0.000 claims abstract description 19
- 235000013379 molasses Nutrition 0.000 claims abstract description 16
- 235000016068 Berberis vulgaris Nutrition 0.000 claims abstract description 14
- 241000335053 Beta vulgaris Species 0.000 claims abstract description 14
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 235000019680 high-energy food Nutrition 0.000 claims abstract description 4
- 150000002366 halogen compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 19
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 19
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 17
- 229940041514 candida albicans extract Drugs 0.000 claims description 15
- 239000012138 yeast extract Substances 0.000 claims description 15
- 238000005067 remediation Methods 0.000 claims description 14
- XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N ammonia nh3 Chemical compound N.N XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000001476 alcoholic effect Effects 0.000 claims 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims 1
- CYTYCFOTNPOANT-UHFFFAOYSA-N Perchloroethylene Chemical group ClC(Cl)=C(Cl)Cl CYTYCFOTNPOANT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 25
- 230000008569 process Effects 0.000 description 25
- 229950011008 tetrachloroethylene Drugs 0.000 description 25
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 24
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 23
- XSTXAVWGXDQKEL-UHFFFAOYSA-N Trichloroethylene Chemical group ClC=C(Cl)Cl XSTXAVWGXDQKEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N Vinyl chloride Chemical compound ClC=C BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 13
- 238000006298 dechlorination reaction Methods 0.000 description 12
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 12
- 235000013365 dairy product Nutrition 0.000 description 11
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 8
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 8
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 8
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 7
- LGXVIGDEPROXKC-UHFFFAOYSA-N 1,1-dichloroethene Chemical compound ClC(Cl)=C LGXVIGDEPROXKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 6
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical class C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 5
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 5
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 5
- KFUSEUYYWQURPO-OWOJBTEDSA-N trans-1,2-dichloroethene Chemical group Cl\C=C\Cl KFUSEUYYWQURPO-OWOJBTEDSA-N 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical class CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 4
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 4
- NEHMKBQYUWJMIP-UHFFFAOYSA-N chloromethane Chemical compound ClC NEHMKBQYUWJMIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KFUSEUYYWQURPO-UPHRSURJSA-N cis-1,2-dichloroethene Chemical group Cl\C=C/Cl KFUSEUYYWQURPO-UPHRSURJSA-N 0.000 description 4
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 4
- KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-N glycine betaine Chemical compound C[N+](C)(C)CC([O-])=O KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 3
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 3
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 3
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 3
- 230000008774 maternal effect Effects 0.000 description 3
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 3
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 3
- UOCLXMDMGBRAIB-UHFFFAOYSA-N 1,1,1-trichloroethane Chemical compound CC(Cl)(Cl)Cl UOCLXMDMGBRAIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SCYULBFZEHDVBN-UHFFFAOYSA-N 1,1-Dichloroethane Chemical compound CC(Cl)Cl SCYULBFZEHDVBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000370 acceptor Substances 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229960003237 betaine Drugs 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- HRYZWHHZPQKTII-UHFFFAOYSA-N chloroethane Chemical compound CCCl HRYZWHHZPQKTII-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 2
- LZCLXQDLBQLTDK-UHFFFAOYSA-N ethyl 2-hydroxypropanoate Chemical compound CCOC(=O)C(C)O LZCLXQDLBQLTDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229960003750 ethyl chloride Drugs 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 2
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000037361 pathway Effects 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 100676-05-9 Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC1C(O)C(O)C(O)C(OC2C(OC(O)C(O)C2O)CO)O1 OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229930091371 Fructose Natural products 0.000 description 1
- 239000005715 Fructose Substances 0.000 description 1
- RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N Fructose Chemical compound OC[C@H]1O[C@](O)(CO)[C@@H](O)[C@@H]1O RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N 0.000 description 1
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-M Lactate Chemical compound CC(O)C([O-])=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N Lactose Natural products OC[C@H]1O[C@@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)C(O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N Maltose Natural products O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)OC(O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M Propionate Chemical compound CCC([O-])=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 1
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 1
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 1
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 1
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 1
- ISAAYSNVYQYFQT-UHFFFAOYSA-N [Cr].[I] Chemical compound [Cr].[I] ISAAYSNVYQYFQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N alpha-D-galactose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- -1 ammonium ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-QUYVBRFLSA-N beta-maltose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QUYVBRFLSA-N 0.000 description 1
- 230000007321 biological mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000005018 casein Substances 0.000 description 1
- BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N casein, tech. Chemical compound NCCCCC(C(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CC(C)C)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(C(C)O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(COP(O)(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(N)CC1=CC=CC=C1 BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000021240 caseins Nutrition 0.000 description 1
- 150000008280 chlorinated hydrocarbons Chemical group 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 235000009508 confectionery Nutrition 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000005202 decontamination Methods 0.000 description 1
- 230000003588 decontaminative effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- SOCTUWSJJQCPFX-UHFFFAOYSA-N dichromate(2-) Chemical compound [O-][Cr](=O)(=O)O[Cr]([O-])(=O)=O SOCTUWSJJQCPFX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- LGPMBEHDKBYMNU-UHFFFAOYSA-N ethane;ethene Chemical compound CC.C=C LGPMBEHDKBYMNU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940116333 ethyl lactate Drugs 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 235000011389 fruit/vegetable juice Nutrition 0.000 description 1
- 235000012055 fruits and vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 229930182830 galactose Natural products 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- BJHIKXHVCXFQLS-UYFOZJQFSA-N keto-D-fructose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)C(=O)CO BJHIKXHVCXFQLS-UYFOZJQFSA-N 0.000 description 1
- 239000008101 lactose Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000000696 methanogenic effect Effects 0.000 description 1
- 244000005706 microflora Species 0.000 description 1
- 235000021095 non-nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000033116 oxidation-reduction process Effects 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000013341 scale-up Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 235000021262 sour milk Nutrition 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 1
- 239000006188 syrup Substances 0.000 description 1
- 235000020357 syrup Nutrition 0.000 description 1
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 description 1
- 239000011720 vitamin B Substances 0.000 description 1
- 235000019156 vitamin B Nutrition 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Substrát pro sanaci halogenovanými uhlovodíky kontaminovaného horninového prostredí metodou reduktivní dechlorace in-situ obsahuje na 100 hmotnostních dílu nízkoenergetického vedlejšího produktu potravinárského prumyslu a 1 až 3 hmotnostní díly vysokoenergetického vedlejšího produktu potravinárského prumyslu, pricemž nízko-energetickým vedlejším produktem potravinárského prumyslu je syrovátka a vysoko-energetickým vedlejším produktem potravinárského prumyslu jsou lihovarnické výpalky a/nebo repná melasa. Substrát se dávkuje v množství odpovídajícímu cílovému obsahu celkového organického uhlíku TOC v injektážním vrtu 600 až 1200 mg/l odpovídajícímu koncentraci 40 až 80 mg/l TOC na 1 mg/l sumy halogenových sloucenin v kontaminované podzemní vode.
Description
Substrát pro sanaci halogenovanými uhlovodíky kontaminovaného horninového prostředí metodou reduktivní dechlorace in-situ, způsob jeho aplikace a zařízení k provádění tohoto způsobu
Oblast techniky
Vynález se týká substrátu pro sanaci halogenovanými uhlovodíky kontaminovaného horninového prostředí metodou reduktivní dechlorace in-situ, způsobu jeho aplikace, á zařízení k- provádění tohoto způsobu,
Dosavadní stav techniky
Sanace kontaminovaného horninového prostředí je vždy velmi komplikovaný a ekonomicky náročný problém, pro jehož řešení je v současné době již k dispozici široká škála fyzikálních, chemických a biologických technologických postupů. Pod termínem „horninové prostředí“ se obecně rozumí svrchní část Iitosféry v dosahu lidské činnosti, která je tvořena horninami, které obsahují podzemní vody, plyny a neobnovitelné přírodní zdroje. Pro popis podstaty tohoto vynálezu jsou důležité zejména dvě složky horninového prostředí zemina (kterou lze definovat jako nezpevnénou horninu) a podzemní voda - které jsou běžně označovány souhrnným termínem „saturovaná zóna. Pod pojmem „sanace“ je chápán souhrn činností, ktere ve svém konečném důsledku vedou k destrukci kontaminujících látek přítomných v horninovém prostředí, Jednoznačná preference je v rámci existujících sanačních postupů dávána in-situ technologiím, při kterých sanace probíhá přímo v místě kontaminace, bez toho, aby bylo nutné provádět těžbu a transport kontaminovaných materiálů. Jedním z takových sanačních přístupů jsou in-situ redukční technologie, které představují principielní opak k oxidačním sanačním metodám. Tylo technologie mohou být jak chemického, tak biologického rázu.
Degradace halogenovaných rozpouštědel probíhá z.a různých íýzikálně-chemických podmínek. Využití organické látky jako primárního substrátu pro bakteriální růst je pravděpodobně nejvýznamnějším biologickým mechanismem rozkladu běžných chlorovaných rozpouštědel, např. chlorovaných ethylenů, ethanů a methanů, včetně jejich dceřiných produktů v horninovém prostředí. Tyto kontaminující látky mohou být biodegradovány jako primární růstový substrát jak halorespirací (forma reduktivní dechlorace), tak aerobní či anaerobní oxidační reakcí. Všechna chlorovaná rozpouštědla však nemohou být degradována všemi těmito procesy, to je možné pouze v případě vinylchloridu. Kromě rozkladu chlorovaných rozpouštědel jako primárního růstového substrátu mohou být halogenovaná
- 2 rozpouštědla degradována rovněž kometabolickymi cestami. Nicméně kometabolické cesty biodegradace jsou pomalé nebo neúplné, a proto se při přirozeném rozkladu (atenuaci) zpravidla uplatňuje biodegradace, při níž jsou halogenovaná rozpouštědla využívána jako primární růstový substrát, Klíčovou roli při dechloraci halogenovaných látek hraje vodík jako donor elektronu. Pro přirozenou atenuaci těchto látek je zásadní rovněž přítomnost specifického druhu mikroorganismu schopného dechlorace (přímé nebo kometabolické) a relativní množství látek generujících vodík s ohledem na množství kontaminantu, který má být redukován.
Princip biologické reduktivni dechlorace je založen na reakci, při které je halogenované rozpouštědlo akceptorem elektronu a atom chloru v jeho molekule nahrazen atomem vodíku. Pokud se jedná o biologickou reakci, kdy organismy využívají substrát jako zdroj energie a uhlíku pro svůj růst. reakce se nazývá biologickou reduktivni dechloraci (jinak také halorespirací). Halorespirace byla objevena teprve nedávno (v devadesátých letech minulého století), předtím byla považována za striktně kometabolický proces. Během halorespirace je vodík využíván přímo jako donor elektronu. Vodík se v horninovém prostředí vytváří fermentaci mnoha druhů organických látek, včetně ropných uhlovodíků nebo přírodních organických látek. Při biologické reduktivni dechloraci obecně dochází k následujícím sekvenčním reakcím:
a) v případě chlorovaných ethylenů: tetrachlorethylen (PCE) -+ trichlorethylen (TCE) -* dichlorethvlen (DCE) —> vinylchlorid (VC) -· ethen — ethan,
b) v případě chlorovaných ethanů: trichlorethan (TCA) dichlorethan (DCA) —> ehlorethan (CA) -* ethan,
c) v případě chlorovaných methanů: tetrachlo methan (CT) —> chloroform (CF) —» methylenchlorid (MC) -+ chlormethan (CM) -* methan.
Na základě analýz reakční kinetiky a terénních dat se ukazuje, že biologická halorespirace je pravděpodobně hlavním mechanismem přirozené biodegradace chlorovaných rozpouštědel na mnoha lokalitách. Aby však tento proces efektivně probihah musí být splněny následující tři podmínky:
1. anaerobní prostředí s nízkým oxidačné-redukčním (ORP, resp. Eh) potenciálem,
2. přítomnost chlorovaných rozpouštědel podléhajících halorespirací a
3. dostatečný přísun fementačního substrátu pro produkci rozpuštěného vodíku.
Právě dostatečná přítomnost fermentačního substrátu se ukazuje byl limitujícím faktorem pro efektivní a zdárný průběh přirozených degradačních procesů umožňujících odstranění halogenovaných rozpouštědel. Podstatou procesu podporované biologické ·- I reduktivní dechlorace je tedy aplikace vhodného substrátu přímo do kontaminovaného horninového prostředí, resp. znečištěné saturované zóny, kde následně dojde kjeho fermentaci. Vodík uvolněný při fermentaci pak slouží jako zdroj elektronu a umožni sekvenční dechloraci přítomných molekul chlorovaných rozpouštědel a tím destrukci těchto kontaminujících látek až na netoxické produkty; Aplikace fermentačního substrátu do kontaminovaného horninového prostředí může být obecně provedena prostřednictvím injektážních vrtů, drénťirči jiným technicky vhodným způsobem aplikace. Jako substrát může být v rámci technologie podporované biologické reduktivní dechlorace v principu použita jakákoliv energeticky bohatá látka, která je schopna fermentace. Mezi používané substráty patří například melasový extrakt, kukuřičný sirup, syrovátka, laktóza. kyselé mléko, cukr, ovocné a rostlinné šťávy, cukr, dextroza, maltóza, galaktóza, fruktóza, sacharóza, škrob, rostlinný olej, methan, methanol, ethanol. toluen, propan, fenol, laktát, acetát. propionát a dále také komerční preparáty typu HRC®.
Princip využití energicky bohatých látek v rámci technologie ín-situ biologické reduktivní dechlorace je v rámci dosavadního stavu techniky již znám a je specifikován například v amerických patentech US 6632364 Bl, US 6322700 Bl a US 6143177 Bl, které v 7.
popisují aplikaci roztoků uhlohydrátů do podzemní'pomoci speciálních injektážních vrtů s umělou cirkulací. Díky mikrobiálnímu rozkladu aplikovaných roztoků dochází k vytvoření sulťát-redukujících a methanogennich podmínek, kdy obsah rozpuštěného kyslíku v podzemní vodě je nižší než 0,5 mg/1. redoxní potenciál nižší než -250 mV a poměr rozpuštěného organického uhlíku ku přítomné kontaminaci vyšší než 50 : 1. Takovéto biogeochemické podmínky v anaerobních reaktivních zónách umožní srážení irojmocného chrómu ěi jiných těžkých kovů, mikrobiální denitrifikaci a reduktivní dechloraci perchlorethylenu (PCE).
Britský patent GB 2398563 A, resp. WO 03/059543 Al pak popisuje způsob dekontaminace in-situ podzemní vody znečištěné chlorovanými organickými látkami pomocí syrovátky jako zdroje elektronů a zdroje uhlíku, dusíku a fosforu a dalších látek potřebných pro růst autochtonní nebo alochtonní mikroflóry schopné používat chlorované organické látky jako koncového příjemce elektronů. Syrovátka zároveň slouží k dosažení negativního redoxního potenciálu nutného pro rozvoj dehalorespirujících mikroorganismů. Syrovátka je dávkována v množství 5 až 20 gramů sušiny na gram CHSKCr (chemická spotřeba kyslíku stanovená dichromanovou metodou), které koresponduje s obsahem chlorovaných sloučenin, které jsou předmětem sanace.
Využití směsi uhlohydrátů spolu s dodáním halorespiruj ícího organismu k podpoře biologické reduktivní dechlorace halogenovaných rozpouštědel a k současné podpoře promytí
- 4-reziduálních zdrojů kontaminace do vodné táze je popsáno v americkém patentu US 7141170. Směs uhlohydrátů je zde definována jako směs syrovátky v práškové nebo kapalné formě (alespoň 1 hm.%), ethyl-laktátu a dvou nebo více substituovaných karboxvlových nebo hydroxylových kyselin ajejích solí.
Aplikaci mlékárenské syrovátky (sladké nebo kyselé) jako organického substrátu pro podporu reduktivní dechlorace, bez nutnosti čerpat podzemní vodu nebo těžit kontaminovanou zeminu popisuje také český patent CZ 297359 B6. Tento dokument uvádí jako potřebnou provozní koncentraci aplikované syrovátky pro sekvenční dechloraci PCE koncentraci 1000 až 1500 mg/1 CHSKc,· a jako limitní koncentraci hodnotu 150 mg/l.
Podstata vynálezu
Úkolem vynálezu je zefektivnění sanace halogenovanými uhlovodíky kontaminovaného prostředí metodou in-situ podporované biologické reduktivní dechlorace. loho se dosáhne aplikací substrátu vedlejších produktů potravinářského průmyslu, podle tohoto vynálezu, jehož podstata spočívá zejména v tom, že obsahuje na 100 hmotnostních dílů nízko-energetického vedlejšího produktu potravinářského průmyslu a 1 až 3 hmotnostní díly vysoko-energetického vedlejšího produktu potravinářského průmyslu, přičemž nízkoenergetickým produktem potravinářského průmyslu je syrovátka a vysoko-energetickým produktem potravinářského průmyslu jsou lihovarnické výpaiky a/nebo řepná melasa.
Je účelné, neaplikovat jako zdroj elektronů k podpoře biologického procesu dechlorace pouze substrát obsahující jeden vedlejší produkt potravinářského průmyslu. Důvodem je skutečnost, vedlejší produkty z potravinářského průmyslu jsou buď vysoko-energetícké (např. lihovarské výpaiky, řepná melasa), nebo nízko-energetické (např. mlékárenská syrovátka). Aplikace neředěných vysoko-energetických produktů potravinářského průmyslu vede k velmi vysokým hladinám vodíku a intenzivní methanogenezi v kontaminovaném horninovém prostředí, které jsou z hlediska optimálního průběhu procesu biologické reduktivní dechlorace nežádoucí. Nízko-energetické produkty potravinářského průmyslu naopak zajišťují potřebnou dávku elektronů pouze po krátkou dobu a z tohoto důvodu je třeba často opakovat jejich aplikaci či navyšovat dávkované množství. Z důvodů zmíněných výše je tedy velmi výhodné kombinovat tyto dva typy vedlejších produktů potravinářského průmyslu. Jako optimální se jeví směs lihovarských výpalků či řepné melasy a mlékárenské syrovátky ve hmotnostním poměru 1 : 100 až 3 : 100, která umožní rychlé nastolení potřebných hladin vodíku nutných pro průběh reduktivní dechlorace. Současně také urychlí vyčerpání konkurenčních akceptorů π: ι • i í « i I I . I * » ♦ * f » . IL I I t 4 V «I Í J I II
II II*·». «I j a « f ' 0 ♦ 1 ·<
η h t ·· · « ♦»«» elektronů, které mohou brzdit zahájení procesu biologické reduktivní dechlorace a zvyšovat tak spotřebu substrátu.
V případě lihovarských výpalků bývá dále výhodné aplikovat spolu s výše uvedenou směsí také amoniakální dusík či kvasniční extrakt, a to v koncentraci do 20 mg/1.
Pro dosažení optimálních účinků substrátu na saturovanou zónu kontaminovanou halogenovými uhlovodíky je účelné, když tento se dávkuje v množství odpovídajícímu cílovému obsahu celkového organického uhlíku TOC v injektážním vrtu 600 až 1200 mg/1 odpovídajícímu koncentraci 40-80 mg/1 TOC na 1 mg/1 sumy halogenových sloučenin v kontaminované podzemní vodě.
Za limitující obsah substrátu pro průběh procesu biologické reduktivní dechlorace v saturované zóně se pak považuje obsah 100 mg/1 TOC v podzemní vodě. Při dosažení této úrovně alespoň v jednom injektážním či monitorovacím vrtu je nutné provést opakovanou aplikaci substrátu, a to ve výši 600 až 1200 mg/1 TOC zajišťující dosažení optimálních účinků substrátu na saturovanou zónu.
Podstata zařízení výhodného k provádění způsobu spočívá zejména v tom, že zahrnuté^ alespoň dvojici vedle sebe ležících injektážních vrtů zasahujících do rozdílnp-dííoubkové úrovně s rozdílnou hloubkovou úrovní perforace propojených přes střední tlakové čerpadlo na dávkovači nádrž., Z
Pro monitorování procesu dechlorace je vhodné, když veyždálenosti 5-10 m po směru proudění podzemní vodyj&pd injektážních vrtů umístěna dvójice monitorovacích vrtů rovněž rozdílné hloubkové úrovně a rozdílné hloubkové úroypěqperforace.
Pro mělký zvodněný horizont''jevhodnézánzení zahrnující jednoduchý injektážní vrt opatřený perforací v celé části zasahující^cfsaturovane zóny, napojený přes střední tlakové čerpadlo na dávkovači nádrž. Monitorovací vrtýAnnělkém horizontu jsou taktéž jednoduché, perforované v celé části saturovanďzóny.
V některých případechje pro urychlení nastolení Anaerobních podmínek v saturované zóně výhodné aplikovány substrát cirkulovat. Cirkulace se próvádí tak, že na dno hlubšího z dvojice monitorovacích vrtů či v případě mělkého horizontu.na dno jednoduchého monitorovacíhóvrtu je umístěno ponorné čerpadlo, které umožní oděerpárú.podzemm vody se zbytky spbstrátu a její opětovný zásak po obohacení substrátem v dávkovácf nádrži přes tlakoyé čerpadlo do dvojice injektážních vrtů Či v případě mělkého horizontu do jednoduchého injektážního vrtu.
ι I l !
(lil < I
Přehled obrázků na výkresech
Vynález bude blíže objasněn s použitím výkresů, na kterých je znázorněn* v tabulce 1 laboratorní model lihovamických výpalkú bez přídavku nutrientů, tabulce 2 laboratorní model řepné melasy bez přídavku nutrientů, tabulce 3 laboratorní model lihovamických výpalků s '' 1 * * přídavkem kvasničného extraktu, tabulce 4 čtvrtprovozní model lihovamických výpalků s přídavkem kvasničného extraktu, tabulce 5 čtvrtprovozní model mlékárenské syrovátky s přídavkem kvasničného extraktu, tabulce 6, srovnání obsahu TOC a základních týzikálnčchemických vlastností, tabulce 7 výsledky chemických analýz podzemní vody injektážniho vrtu IN-2 z pilotního testu, tabulce S výsledky chemických analýz podzemní vody monitorovacího vrtu MV-1 z pilotního testu a dále na obrázku j zařízení pro dávkování substrátu a obrázku 2 monitorovací vrty-.
Popis příkladných provedení
Příklad 1:
V laboratorních podmínkách byl testován účinek přídavku lihovarských výpalků a řepné melasy k podpoře procesu biologické reduktivní dechlorace chlorovaným rozpouštědel. Testování vedlejších potravinářských substrátů bylo založeno na vsádkových zkouškách, při kterých byl aplikován vybraný substrát na kontaminovanou směsnou matrici. V modelových testech byl tedy vždy jeden z testovaných substrátů přidáván ke směsnému vzorku zeminy a podzemní vody (400 g zeminy a 800 ml podzemní vody) s cílem nastolení anaerobních podmínek. Substráty byly aplikovány jednorázově dle obsahu TOC. kdy parametr TOC byl udržován v rozmezí 100 až 200 mg/l. Bakteriální proces nebyl podpořen přídavkem žádných alochtonnich mikroorganismů a ani dalších látek (např. kvasníčný extrakt). Modely byly inkubovány za anaerobních podmínek, při běžné laboratorní teplotě a atmosférickém tlaku. Dosažené výsledky sumarizují Tabulky 1 a 2.
Z výsledků uvedených v tabulkách 1 a 2 je zřejmé, že aplikace obou vedlejších potravinářských produktů vedla velmi rychle (v období cca 35 dnů) k výraznému poklesu hmotnostních koncentrací hlavních kontaminantů PCE a TCE, a to o >90 % v případě lihovarských výpalků a >80 % u řepné melasy. Aplikace těchto substrátů současně s poklesem mateřských kontaminantů umožnila masivní nárůst dceřinných produktů dechlorace, zejména cri-l,2-DCE a částečně také VC a 1,1-DCE a vedla k mírnému nárůstu koncentrace chloridů v podzemní vodě.
- 7 Příklad 2:
V laboratorních podmínkách byl testován účinek přídavku lihovarských výpalků či lihovarských výpalků s přídavkem kvasničnčho extraktu s cílem podpory biologické reduktivní dechlorace chlorovaných ethylenů. Testování bylo provedeno stejným způsobem jako v předchozím případě (viz Příklad 1). Testovaný substrát byl aplikován jednorázově do výše 100 až 200 mg/1 TOC. Bakteriální proces nebyl podpořen přídavkem žádných alochtonních mikroorganismů, u druhé varianty byl podpořen přídavkem kvasničného extraktu v koncentraci 20 mg/1. Obě varianty' byly inkubovány za anaerobních podmínek, při běžné laboratorní teplotě a atmosférickém tlaku. Dosažené výsledky sumarizují Tabulky 1 (viz Příklad 1) a 3.
Z dosažených výsledků je zřejmé, že aplikace lihovarských výpalků podpořená přídavkem kvasničného extraktu vedla k rychlejšímu a výraznějšímu poklesu mateřských kontaminantů (tj. PCE a TCE), zejména během prvních 35 dnu. Kvasničný extrakt je v podstatě komplexní směs ve vodě rozpustných B-vitamínů a amoniakálního dusíku a představuje tak vhodný zdroj těchto látek pro dechloraění bakterie (především kmen Dehaloccocits sp.), které jsou zodpovědné za efektivní průběh dechloračního procesu.
V případě řepné melasy není vliv kvasničného extraktu na průběh procesu dechlorace tak výrazný, jelikož tento substrát obsahuje betain (- A/AAY-trimethylglycin), což je látka, která patří do skupiny tzv. A',Ar,A'-trimethyl-substituovaných aminokyselin a předpokládá se. že betain tak poskytuje dostatečný zdroj potřebných živin pro příslušné bakterie. Obdobná situace je také u syrovátky, která zbytkové bílkoviny (zejména kasein), jejichž rozkladem se uvolňují amonné ionty a poskyáují tak zdroj těchto látek pro bakterie zajišťující dechloraění proces.
Příklad 3: Srovnání účinnosti vysoko- tt nizko-energetickélto vedlejšího potravinářského produktu
Ve čtvrtprovozních podmínkách byl testován účinek přídavku lihovarských výpalků a syrovátky k podpoře biologické reduktivní dechlorace chlorovaných rozpouštědel. Testování vedlejších potravinářských substrátů bylo opět založeno na vsádkových zkouškách, při kterých byl aplikován vybraný substrát na kontaminovanou směsnou matrici. V tomto případě byl pokus prováděn ve větším měřítku a testovaný substrát byl přidáván ke směsnému vzorku zeminy a podzemní vody o objemu 10 kg zeminy a 20 1 podzemní vody. Substráty byly aplikovány průběžně dle obsahu TOC, kdy parametr TOC byl udržován v rozmezí 600 až
8-1000 mg/1. Bakteriální proces nebyl podpořen přídavkem žádných alochtonních mikroorganismu, byl však v obou případech podpořen přídavkem kvasničného extraktu v koncentraci 20 mg/1. Modely byly inkubovány za anaerobních podmínek, při béžné laboratorní teplotě a atmosférickém tlaku. Dosažené výsledky sumarizují Tabulky 4 a 5.
Z výsledku uvedených v tabulkách 4 a 5 je zřejmé, že aplikace obou vedlejších potravinářských produktů vede k podpoře procesu biologické reduktivní dechlorace. nicméně, že jsou zde významné rozdíly v rychlosti nastolení procesu. Lihovarské výpalky byly již během prvních cca 30 dnů schopny zajistit nastolení příznivých dechloračních podmínek a tím umožnit pokles hmotnostní sumy majoritních kontaminantú (tj. PCE a TCE) o téměř 45 % zatímco aplikace mlékárenské syrovátky vedla k poklesu těchto polutantů pouze o 6 %. Obdobný pokles (tj. pokles o 45 %) byl po přídavku mlékárenské syrovátky docílen až za dvojnásobek doby. tj. po cca 60 dnech, kdy již u varianty s lihovarskými výpalky bylo dosažen poklesu hmotnostní sumy PCE a PCE o >75 %,
Příklad 4:
Výše uvedené příklady 1 až 3 dokumentují rozdílné chování jednotlivých vedlejších produktů z potravinářské výroby a tím i jejich rozdílný vliv na proces biologické reduktivní dechlorace. Příčinou odlišného působení těchto substrátů je zejména rozdílný obsah TOC, který1 u lihovarských výpalkú a řepné melasy umožni nastolení příznivých anaerobních redukčních podmínek v krátkém časovém intervalu. Syrovátka patří mezí nízko-energetické substráty a má obsah TOC cca 5 až 1 Okřát nižší. Z dlouhodobého hlediska je však výhodné vysoko- a nízko-energetické substráty kombinovat, jelikož aplikace neředěných vysokocncrgetických substrátů vede k vysokým hladinám vodíku a intenzivní methanogenezi v kontaminovaném horninovém prostředí, které jsou pro průběh procesu biologické reduktivní dechlorace nežádoucí. Tabulka 6 ukazuje srovnáni obsahu TOC zmiňovaných substrátů spolu s jejich základními fyzikálně-chemickými vlastnostmi,
Příklad 5:
Proces podpory biologické reduktivní dechlorace pomocí směsi řepné melasy a mlékárenské syrovátky byl prakticky odzkoušen na modelové lokalitě. Tato lokalita je situována v Karlovarském kraji, v nadmořské výšce 615 až 620 m n.m. V minulosti se na !
lokalitě používaly ve větším měřítku chlorovaná rozpouštědla (především PCE a TCE), technický benzín a organická ředidla, což vyústilo v kontaminaci podzemní vody. ale i nesaturované zóny. Z hlediska geologického sc jedná o lokalitu tvořenou drobnozmnými až
titl » ι ι * . 4 i i ί » · · * * * . 9 středně zrnitými horninami (svory až ruly, zvětralé či kompaktní) a mocností kvartemího pokryvu 2 až 4 m. Z hlediska hydrogeologického se jedná o systém, který prakticky postrádá průlinovou propustnost a veškerý' oběh podzemní vody je vázán na zónu přípovrchového rozpojení puklin. Hladina podzemní vody byla na lokalitě zastižena v hloubce 3 m pod terénem. Z hlediska hydrochemického se jedná o typ podzemní vody Na-Ca-Mg-Cl-SOi, se zvýšeným obsahem chloridu. S ohledem na místní podmínky (mělký horizont) byly zásaky substrátové směsi realizovány pomocí jednoduchých injektážních vrtů perforovaných v celé části zasahující do saturované zóny (tj. 2 až 8 m pod terénem). Z důvodů lepši distribuce zasakované směsi v saturované zóně byly pro injektáž použity 4 vrty uspořádané do půlkruhu. Zásak byl realizován ve dvou fázích, v první fázi v objemu 1000 1 směsi řepné melasy a mlékárenské syrovátky ředěné v hmotnostním poměru 1 : 100 a ve druhé fázi v objemu 1000 1 směsi řepné melasy a mlékárenské syrovátky ředěné v hmotnostním poměru 3 : 100. Injektáž byla střednětlaká (do 0,5 atm) a byla prováděna z dávkovači nádrže odstředivým čerpadlem zvlášť do každého vrtu. Monitoring procesu byl prováděn pomocí 4 monitorovacích vrtů vzdálených 2 až 15 m od injektážních objektů. Vybrané dosažené výsledky sumarizují Tabulky 7 a 8.
Z výsledků uvedených v tabulkách 7 a 8 a na základě výsledků dosažených u dalších injektážních a monitorovacích vrtů je možné konstatovat, že již první zásak směsi substrátů inicioval intenzivní biologický rozklad chlorovaných uhlovodíků. Projevilo se to především ve významném nárůstu koncentrace meziproduktu rozkladu ró-I,2-DCE, který se už 2 měsíce po prvním zásaku stal dominantním zástupcem chlorovaných ethenů v podzemní vodě vrtu, které byly zásakem ovlivněny (zejména vrty IN-1, IN-2, MV-1). Velmi intenzivní biodegradační aktivita byla pozorována zejména ve vrtu IN-2, kde po 71 dnech tvořil ds-l,2-DCE již 84 % sumárního obsahu ethenů. Nárůst tohoto dccřínného produktu byl současně doprovázen vysokým poklesem mateřských polutantů (PCE a TCE) o >88 % (opět vrt IN-2). Uvedená pilotní praktická aplikace směsi vysoko- a nízkoenergetického substrátu tak prokázala svou efektivnost pro podporu biologické reduktivní dechlorace v reálných podmínkách.
Zařízení k provádění způsobu vynálezu podle obrázku 1 zahrnuje dvojici vedle sebe ležících injektážních vrtů 1, 2 zasahujících do rozdílné hloubkové úrovně s rozdílnou hloubkovou úrovní perforace H_, 2J_ propojených přes střední tlakové čerpadlo 3 na dávkovači nádrž 4, přičemž ve vzdálenosti 5-10 m po směru proudění podzemní vody je od injektážních ι ( II ...
. i I < * · ‘
1 ' * ι i e « , I I I « ’ 1 * '
I < 1 ! 1 « í . 4 1 ’ · · ·
- 10 vrtů i, 2 umístěna podle obrázku 2 dvojice monitorovacích vrtu 5. 6 rovněž rozdílné hloubkové úrovně a rozdílné hloubkové úrovně perforace 5J_, óf
Pro mělký zvodněný horizont je vhodné alternativní zařízení zahrnující pouze jednoduchý injektážní vrt 1_ opatřený perforací Jd v celé Části zasahující do saturované zóny, napojený přes střední tlakové čerpadlo 3 na dávkovači nádrž 4. Monitorovací vrt 5. umístěný ve vzdálenosti 5-10 m po směru proudění podzemní vody od injektážního vrtu i, je taktéž jednoduchý a je opatřen perforací M v celé části zasahující do saturované zóny.
Pro urychlení nastolení anaerobních podmínek v saturované zóně je výhodné aplikovaný substrát cirkulovat. Cirkulace se provádí tak, že na dno hlubšího z dvojice monitorovacích vrtů 5 či v případě mělkého horizontu na dno jednoduchého monitorovacího vrtu 5 je umístěno ponorné čerpadlo 7. které umožní odčerpání podzemní vody se zbytky substrátu a její opětovný zásak po obohaceni substrátem v dávkovači nádrži 4 přes tlakové čerpadlo 3 do dvojice injektážních vrtů i. 2 či v případě mělkého horizontu do jednoduchého injektážního vrtu f
Průmyslová využitelnost vynálezu
Substrát a způsob jeho aplikace uvedený ve vynálezu je široce průmyslově využitelný v oblasti nápravy starých ekologických zátěží, zvláště potom při in-situ sanaci kontaminované saturované zóny. Ve srovnání s jinými sanačními technikami podporující, reduktivní dechloraci dokáže způsob specifikovaný ve vynálezu sanovat kontaminované horninové prostředí efektivněji a v kratším časovém úseku. Způsob podle vynálezu je vhodný zejména pro sanaci halogenovaných uhlovodíků, přítomných v sanovaném prostředí, Jedná se především o chlorované ethyleny, ethany a methany.
Tabulka 1: Lihovarské výpalky bez přídavku nutriemu (laboratorní model)
| Parametr | Jednotka | Čas (dny) | |||
| 1 | 34 | 83 | 127 | ||
| Perchlorethylen (PCE) | μ^Ι | 55 700 | 4 870 | 1 150 | 290 |
| Trichlorethylen (TCE) | Pg/l | 92 500 | 3 490 | 1 300 | 147 |
| Cis-1,2-dichlorethylen (cú-DCE) | μ&ι | 2 200 | 97 800 | 117 000 | 124 000 |
| Trans-\,2-dichlorethvlen (trans-OCE) | μ^Ι | 50,0 | 32,6 | 28,4 | 40,3 |
| 1,1'dichlorethy len (DCE) | μ&3 | 48,7 | 160 | 191 | >23 |
| Vinylchlorid (VC) | μ^ι | 21,0 | 20.9 | 65,4 | 149 |
| Ethen | μ&Ί | - | <1 000 | <1 000 | <1 000 |
| Methan | μ^ι | - | <500 | <500 | <500 |
| Chloridy | mg/l | - | 116 | 133 | 125 |
| Celkový organický uhlík (TOC) | mg/l | 6,02 | 224 | 140 | 129 |
Tabulka 2: Řepná melasa bez přídavku nulrientú llaboratorní model)
| Parametr | Jednotka | Čas(dny) | |||
| t | 34 | 83 | 127 | ||
| Perchlorethylen (PCE) | og/t | 40 700 | 7 790 | 437 | 66,1 |
| Trichlorethylen (TCE) | Eg/'1 | 75 200 | 13 900 | 352 | 30,5 |
| C w-1,2-dichlorethylen (cu-DCE) | pg/l | 2 060 | 55 200 | 105 000 | 180 000 |
| Trans-\,2-dichlorethylen (trans-DCE) | hg/i | 44 | 31,4 | 31,8 | 45 |
| 1,I-diehloreíhylen (DCE) | og/i | 37,4 | 111 | 171 | 257 |
| Vinylchlorid (VC) | gg/l | 19,8 | 20.1 | 127 | 199 |
| Ethen | (ig/1 | - | <1 000 | <1 000 | <1 000 |
| Methan | gg/i | - | <500 | <500 | <500 |
| Chloridy | mg/l | - | 74,4 | 96 | 109 |
| Celkový organický uhlík (IOC) | mg/l | 8,63 | 197 | 101 | 94,9 |
Tabulka 3: Lihovarské výpalky s přídavkem kvasnicného extraktu (laboratorní inodeh
| Parametr | Jednotka | Čas(dny) | |||
| 1 | 34 | 83 | 127 | ||
| Perchlorethylen (PCE) | Rg/I | 48 500 | 2 040 | 879 | 68.3 |
| Trichlorethylen (TCE) | ng/'i | 79 000 | 1 690 | i 100 | 42,9 |
| C7í-1 ,2-dichlorethylen (t'«-DCE) | pg/i | 1 910 | 74 400 | 96 900 | 146 000 |
| Trans-1,2-dichlorethylen (rra/K-DCE) | pg/i | 40,7 | 25,6 | 24,3 | 42,6 |
| l, 1 -dichlorethylen (DCE) | ug/l | 37,3 | 127 | 159 | 224 |
| Vinylchlorid (VC) | pg/l | 20,3 | 24,2 | 76,7 | 134 |
| Ethen | gg/l | - | <1 000 | <1 000 | <1 000 |
| Methan | - | <500 | <500 | <500 | |
| Chloridy | mg/l | - | 110 | 127 | 126 |
| Celkový organicky uhlík (TOC) | mg/l | 6,52 | 197 | 133 | 124 |
Tabulka 4: Lihovarské výpalky' s přídavkem kvasnicného extraktu tčtvr (provozní model)
| Parametr | Jednotka | Čas(dny) | ||
| 1 | 28 | 61 | ||
| Perchlorethylen (PCE) | ggd | 14 500 | 7 730 | 3 670 |
| Trichlorethylen (TCE) | μ§/1 | 26 200 | 15 500 | 5 680 |
| CTs-1,2-dichlorethylen (c/.s-DCE) | μ°·Ί | 1 290 | 3 030 | 30 000 |
| Trans-\,2-dichlorethylen (zn/m-DCE) | μ g/1 | 21,8 | 12,1 | 11.7 |
| 1,1-dichlorethylen (DCE) | μ^/Τ | 17.4 | 14,1 | 62,9 |
| Vinylchlorid (VC) | μ^Ι | 22 9 | 23.6 | 46.0 |
| Ethen | μ§Ί | - | <1 000 | <1 000 |
| Methan | μ^·Ί | - | <500 | <500 |
| Chloridy | mg/l | 41,5 | 141 | 186 |
| Celkový organický uhlík (TOC) | mg/l | 24,5 | 964 | 349 |
Tabulka 5: Mlékárenská syrovátka s přídavkem kvasničného extraktu (čtvrtprovozní model)
| Parametr | Jednotka | Čas(dny) | ||
| 1 | 28 | 61 | ||
| Perchlorethylen (PCE) | pg/l | 11 900 | 14 200 | 7 260 |
| Trichlorethylen (TCE) | Pg/I | 21 900 | 17 900 | 8 940 |
| Cři-1,2-dichlorethylen (c/j-DCE) | 1 050 | 3 590 | 16 900 | |
| Trans- 1,2-diehlorethylen (/ra«.?-DCE) | gg/l | 18.1 | 7.78 | 4.25 |
| 1,1-dichlorethvlen (DCE) | μ&'ϊ | 12.9 | 15.0 | 37,7 |
| Viny Ichlorid (VC) | pg/l | 26.0 | 27.6 | 20,9 |
| Ethen | pg/l | -- | <1 000 | <1 000 |
| Methan | pg/l | - | <500 | <500 |
| Chloridy | mg/l | 39.5 | 101 | 119 |
| Celkový organicky uhlík (TOC) | mg/l | 20,7 | 623 | 346 |
Tabulka 6: Srovnání obsahu TOC a základních fyzikálně-chemických vlastností
| Parametr | Jednotka | Vedlejší produkt z potravinářské výroby (substrát) | ||
| Lihovarské výpalky | Řepná melasa | Mlékárenská syrovátka | ||
| Celkový organicky uhlík (TOC) | % | 11,40 | 23.60 | 2,18 |
| Hustota | kg ! | 1,15 | 1,12 | 1.05 |
| Kinematická viskozita | mnr/s | 3,16 | 28.00 | 1,15 |
Tabulka 7: Výsledky chemických analýz podzemní vody injektážntho vrtu IN-2 (pilotní testi a bia
| Parametr | Jednotka | Čas (dny) | ||
| 1 | 71 | 126 | ||
| Perehlorethy len (PCE) | dg/l | 76 300 | 22 400 | 129 |
| Trichlorethylen (TCE) | pg/i | 218 000 | 11 300 | 7 060 |
| Cis-1,2-dichlorethy len (cřs-DCE) | pg/l | 204 | 175 000 | 47 600 |
| Trans- 1,2-dichlorethylen (fram-DCE) | Mg/I | 17,1 | 76,3 | 71,5 |
| 1,1-dichlorethylen (DCE) | Mg/I | 12.3 | 254 | 84,6 |
| Vinylchlorid (VC) | pa/'1 | 5,28 | 18,7 | 102 |
| Ethen | Pg/I | <1 000 | <1 000 | <1 000 |
| Methan | pg/l | <500 | <500 | 650 |
| Chloridy | mg/1 | 37.2 | 158 | 134 |
| Celkový organický uhlík (TOC) | mg/1 | 1 050 | 260 | 264 |
Tabulka 8: Výsledky chemických analýz podzemní vody monitorovacího vrtu \ÍV-i (pilotní test)
| Parametr | Jednotka | Čas(dny) | ||
| I | 71 | 126 | ||
| Perchlorethylen (PCE) | pg/l | 109 000 | 36 600 | 8 900 |
| Trichlorethylen (TCE) | pg/i | 58 800 | 14 300 | 28 600 |
| Cřy-1 ,2-dichlorethylen (cú-DCE) | gg/l | 983 | 63 500 | 119 000 |
| Trans-1,2-dichlorethylen (ftws-DCE) | (ig/l | 73,8 | 88,8 | 115 |
| 1.1-dichlorethylen (DCE) | 40,8 | 115 | 164 | |
| Vinylchlorid (VC) | gg/l | 21,2 | 25 | 88 |
| Ethen | pg/i | <1 000 | <1 000 | <1 000 |
| Methan | pg/l | <500 | <500 | 520 |
| Chloridy | mg/1 | 37,2 | 158 | 134 |
| Celkový organický uhlík (TOC) | mg/l | 440 | 73 | 452 |
Patentové nároky
Claims (4)
- Patentové nároky1. Substrát pro sanaci halogenovanými uhlovodíky kontaminovaného horninového prostředí metodou reduktivní dechlorace in-situ, vyznačující se tím, že obsahuje na 100 hmotnostních dílů nízko-energetického vedlejšího produktu potravinářského průmyslu a 1 až 3 hmotnostní díly vysoko-energetického vedlejšího produktu potravinářského průmyslu, přičemž nízkoenergetickým vedlejším produktem potravinářského průmyslu je syrovátka a vysokocnergetickým vedlejším produktem potravinářského průmyslu jsou lihovamické výpalky a/nebo řepná melasa.
- 2. Substrát podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje na 100 hmotnostních dílů syrovátky^. 1 až 3 hmotnostní díly lihovamických výpalků a amoniakální dusík či kvasnični extrakt v koncentraci do 20 mg/1.
- 3. Způsob aplikace substrátu podle nároku 1 a 2, vyznačující se tím, že substrát se dávkuje tlakově či gravitačně v množství odpovídajícímu cílovému obsahu celkového organického uhlíku TOC v injektážním vrtu 600 až 1200 mg/1 odpovídajícímu koncentraci 40*80 mg/1 TOC na 1 mg/1 sumy halogenových sloučenin v kontaminované podzemní vodě.
- 4. Způsob aplikace substrátu podle nároku 3, vyznačující se tím, že pn obsahu 100 mg/1TOC v podzemní vodě alespoň jednoho z injektážních či monitorovacích vrtů se provádí opakovaná aplikace substrátu ve výši 600 až 1200 mg/1 TOC.dvojici vedle sebe ležícícniníCktáěníchjýrtůjX-3)^TOzdílnou hloubkovou úrovní a rozdílnou
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20070359A CZ300088B6 (cs) | 2007-05-23 | 2007-05-23 | Substrát pro sanaci halogenovanými uhlovodíky kontaminovaného horninového prostredí metodou reduktivní dechlorace in-situ, zpusob jeho aplikace a zarízení k provádení tohoto zpusobu |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20070359A CZ300088B6 (cs) | 2007-05-23 | 2007-05-23 | Substrát pro sanaci halogenovanými uhlovodíky kontaminovaného horninového prostredí metodou reduktivní dechlorace in-situ, zpusob jeho aplikace a zarízení k provádení tohoto zpusobu |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2007359A3 true CZ2007359A3 (cs) | 2009-01-28 |
| CZ300088B6 CZ300088B6 (cs) | 2009-01-28 |
Family
ID=40280886
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20070359A CZ300088B6 (cs) | 2007-05-23 | 2007-05-23 | Substrát pro sanaci halogenovanými uhlovodíky kontaminovaného horninového prostredí metodou reduktivní dechlorace in-situ, zpusob jeho aplikace a zarízení k provádení tohoto zpusobu |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ300088B6 (cs) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ2011213A3 (cs) * | 2011-04-12 | 2012-12-12 | DEKONTA, a.s. | Zpusob cištení kontaminovaných zemin, vod a usazenin |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6143177A (en) * | 1995-04-11 | 2000-11-07 | Arcadis Geraghty & Miller, Inc. | Engineered in situ anaerobic reactive zones |
| CZ298176B6 (cs) * | 2002-06-11 | 2007-07-11 | Earth Tech Cz S.R.O. | Sanace sestimocného chrómu (CrVI) v podzemních vodách a zeminách v reprodukcních podmínkách aplikací syrovátky a melasy |
| CZ297359B6 (cs) * | 2002-06-11 | 2006-11-15 | Earth Tech Cz S.R.O. | Sanace chlorovaných uhlovodíku v podzemních vodách a zeminách v redukcních podmínkách aplikací syrovátky |
| CZ300046B6 (cs) * | 2005-08-24 | 2009-01-14 | PROKOP INVEST, a.s. | Zpusob komplexního využití výpalku z velkovýroby biolihu |
| GB2434732B (en) * | 2006-11-28 | 2008-01-02 | Carrs Agriculture Ltd | Manufacture of animal feed supplements |
-
2007
- 2007-05-23 CZ CZ20070359A patent/CZ300088B6/cs not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ300088B6 (cs) | 2009-01-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Bouwer | Bioremediation of chlorinated solvents using alternate electron acceptors | |
| Juwarkar et al. | A comprehensive overview of elements in bioremediation | |
| Aulenta et al. | Enhanced anaerobic bioremediation of chlorinated solvents: environmental factors influencing microbial activity and their relevance under field conditions | |
| Pierro et al. | Polyhydroxyalkanoate as a slow-release carbon source for in situ bioremediation of contaminated aquifers: From laboratory investigation to pilot-scale testing in the field | |
| Logan et al. | Microbial community activities during establishment, performance, and decline of bench-scale passive treatment systems for mine drainage | |
| WO2019134028A1 (en) | A soil-based flow-through rhizosphere system for treatment of contaminated water and soil | |
| Luijten et al. | Hydrogen threshold concentrations in pure cultures of halorespiring bacteria and at a site polluted with chlorinated ethenes | |
| CN105246841B (zh) | 抑制在厌氧还原脱氯期间甲烷的产生 | |
| Li et al. | Biodegradation of naphthalene, benzene, toluene, ethyl benzene, and xylene in batch and membrane bioreactors | |
| US5578210A (en) | Method for stimulating anaerobic biotransformation of halogenated hydrocarbons | |
| De Marines et al. | Degradation of 1, 2-dichloroethane in real polluted groundwater by using enriched bacterial consortia in aerobic and anaerobic laboratory-scale conditions | |
| Qian et al. | Assessment of hexachlorcyclohexane biodegradation in contaminated soil by compound-specific stable isotope analysis | |
| Brennan et al. | Chitin and corncobs as electron donor sources for the reductive dechlorination of tetrachloroethene | |
| Jugnia et al. | Enhancing the potential for in situ bioremediation of RDX contaminated soil from a former military demolition range | |
| Song et al. | Impact of electron donors on chlorinated ethane degradation and native bacteria response in aged contaminated groundwater: A systematic study with insights | |
| Lee et al. | Scale-up issues for in situ anaerobic tetrachloroethene bioremediation | |
| CZ2007359A3 (cs) | Substrát pro sanaci halogenovanými uhlovodíky kontaminovaného horninového prostredí metodou reduktivní dechlorace in-situ, zpusob jeho aplikace a zarízení k provádení tohoto zpusobu | |
| Zheng et al. | Fate and transport of TNT, RDX, and HMX in streambed sediments: Implications for riverbank filtration | |
| Hoelen et al. | Bioremediation of cis‐DCE at a sulfidogenic site by amendment with propionate | |
| Sorel et al. | Vitamin B12 and reduced titanium for remediation of residual chlorinated solvents: field experiment | |
| Komatsu et al. | Reductive transformation of tetrachloroethylene to ethylene and ethane by an anaerobic filter | |
| Hale Boothe et al. | Reductive dechlorination of chlorophenols in slurries of low-organic-carbon marine sediments and subsurface soils | |
| MacRae et al. | Isolation and characterization of NP4, arsenate-reducing Sulfurospirillum, from Maine groundwater | |
| Suthersan et al. | Technical protocol for using soluble carbohydrates to enhance reductive dechlorination of chlorinated aliphatic hydrocarbons | |
| Mora et al. | Enhanced bioremediation using whey powder for a trichloroethene plume in a high‐sulfate, fractured granitic aquifer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20170523 |