remedijacijaremedijacija zagazaga enihvodnih ekosistema · deponovanje mulja ili priprema...
TRANSCRIPT
MATCROSSHUSRB/1002/214/188
Remedijacija zagađenih vodnihRemedijacija zagađenih vodnihekosistema
Dr Srđan RončevićDr Srđan Rončević
Novi Sad, 2‐3. septembar 2013.
Podela remedijacionih tehnika j
Novi Sad, 2‐3. septembar 2013.
• Remedijacija sedimenta:j j
1. in‐situ remedijacija ‐ opcija bez uklanjanja sedimenta:• monitoring prirodnog uklanjanjag p g j j• in‐situ tretman• izolacija zagađenog sedimenta prekrivanjem
2. ex‐situ remedijacija – opcija sa uklanjanjem sedimenta.Novi Sad, 2‐3. septembar 2013.
Monitoring prirodnog uklanjanja zagađenja
Pasivna bioremedijacijaPasivna bioremedijacijaSpontana bioremedijacija
Prirodno uklanjanje (smanjenje)Biouklanjanje (smanjenje)
Prirodni procesi:
Biouklanjanje (smanjenje)
• aerobna i anaerobna biodegradacija,
• abiotička oksidacija
• isparavanje,• razblaživanje (disperzija i infiltracija)• sorpciju zagađenja na• abiotička oksidacija,
• hidroliza,• radioaktivno raspadanje.
• sorpciju zagađenja na organskim materijama i mineralima gline u zemljištu.
PREDNOSTI MANENovi Sad, 2‐3. septembar 2013.
In‐situ tretman sedimenta
Aeracija sedimenta
Novi Sad, 2‐3. septembar 2013.
Aeracija vodenog sloja
Novi Sad, 2‐3. septembar 2013.
In‐situ pokrivanje
• velika količina zagađenog sedimenta (npr. morski sediment u N šk j)Norveškoj)
• uglavnom se koristi granulisani materijal: čist sediment, pesak ili šljunakj
PREDNOSTI MANENovi Sad, 2‐3. septembar 2013.
EX‐SITU REMEDIJACIJA• za malu količinu sedimenta
i lji j i i k j
EX SITU REMEDIJACIJA
izmuljivanje i iskopavanje
obezvodnjavanjeobezvodnjavanje
tretmantretman
transport materijalatransport materijala
odlaganje na deponijuodlaganje na deponiju
Novi Sad, 2‐3. septembar 2013.
Iskopavanje i izmuljivanjeIskopavanje i izmuljivanje
Novi Sad, 2‐3. septembar 2013.
Separacija i tretman vode i sedimenta
odvajanje šljunka i peska
izmuljivanje sedimenta odvajanje praha i gline voda
Slabo zagađen(iskorišćenje kao
Jako zagađena org. jed., nitratima, nitritima, metalima, uljima,
Jako zagađen metalima, uljima, PAH, PCB, organskim jed.
(iskorišćenje kao npr. građevinski materijal)
PAH(tretman – biološki, oksidacija, na postrojenju za
(tretman ‐ biološki, incineracija, iskorišćenje u građevinarstvu ili bezbedno odlaganje)
tretman otpadnih voda)
Novi Sad, 2‐3. septembar 2013.
Obezvodnjavanjej j
Novi Sad, 2‐3. septembar 2013.
Fizička separacija sedimentap j
centrifugiranje,fl k l ijflokulacija,hidrocikloniprosejavanjeprosejavanjesedimentacija
Novi Sad, 2‐3. septembar 2013.
Hamburška luka
Dipl.‐Ing. Sven Schäfer, CUTEC, Germany
2004
R tt d 8 2 Mi TEURotterdam 8,2 Mio TEU
Hamburg 7,0 Mio TEU
Antwerpen 6,0 Mio TEU
TEU: Twenty‐Feet Equivalent Unit (Standard‐Container) L 6,1 m; B 2,5 m; H 2,6 m
Novi Sad, 2‐3. septembar 2013.
REDOVNO ŽODRŽAVANJE
PLOVNOSTI
8.100.000 m3/god. izmuljenog materijala
dubina dubina ::13,80 m13,80 m
≤ 4 m/god
Novi Sad, 2‐3. septembar 2013.
Zagađenje zavisno od veličine čestica
klasifikacija sedimenta(DIN 4022)
63 mm kamenje63 a e je
20 mm - 2 mm šljunak
632 µm - 63 µm pesak
20 µm - 2 µm prah20 µm 2 µm prah
0,6 µm - 0,2 µm glina
• Zagađenje je predominantno u srednjoj frakciji praha ( dp < 20 µm )
• Zagađenje je minorno u frakciji peska ( dp > 63 µm )
Mehanička separacija (veličina čestica) ima smisla
Novi Sad, 2‐3. septembar 2013.
odlaganje m3/god
1100000 krupan materijal
m /god
2750000
4250000
prah i sitan pesak sa niskim zagadjenjemrelokacija
4250000prah i sitan pesak sa zagadjenjem
Novi Sad, 2‐3. septembar 2013.
METHA IIIMETHA III
• od 1993. separacija izmuljenog materijala na nisko zagađeni pesak (>63µm) i zagađeni mulj
3/ d• tretman 1.000.000 m3/god.• produkcija 300‐400.000 t/god. obezvodnjenog mulja• investicija: aproks. 68,5 miliona €
Novi Sad, 2‐3. septembar 2013.
j p• godišnji troškovi: aproks. 5,5 miliona €
(aproks. 1,3 miliona € za flokulante)
92 radnika
Princip obezvodnjavanja sedimenta(METHA III)(METHA III)
4 % TS
63µm 20µm26 % TS
20µm
10mm
66 % TSShear strength:
Novi Sad, 2‐3. septembar 2013.
g> 20 kN/m2
zagađujuće materije (odlaganje)
Tretman viška vode sa METHA-e Tretman viška vode sa METHA e (SARA)
Flokulant / Fe Flokulant/ Polimer
Flokulacija SedimentacijaNitrifikacija/Kapajući filter
Voda sa METHA‐e
Nitrifikacija/Trakasti filter ELBA
KontaktorTrakasti filter ELBA
Mulj za
Novi Sad, 2‐3. septembar 2013.
Mulj za odlaganje
Dipl.‐Ing. Rüdiger Kühner, BELLMER
MOSKOVSKO JEZERODužina: oko 3,5 kmŠirina: oko 300 - 400 mDubina: oko 15 mDubina: oko 15 m
Novi Sad, 2‐3. septembar 2013.
Glavni koraci tretmana rečnog/jezerskog sedimenta
1. Izmuljivanje, prosejavanje kroz grubo sito i transport plutajućim cevovodima do postrojenja za obezvodnjavanje1 postrojenja za obezvodnjavanje
2. Fino prosejavanje i mehaničko obezvodnjavanje do željenog nivoa, deponovanje mulja ili priprema kompostadeponovanje mulja ili priprema komposta
3. Prečišćavanje filtrata – zavisno od kvaliteta direktno vraćanje u vodu ili hemijski tretman
2 3
Novi Sad, 2‐3. septembar 2013.
Proces za tretman rečnog/jezerskog muljaProces za tretman rečnog/jezerskog mulja
Tank za filtratBager Grubo sito Pufer tank
Priprema polimera Kaskadeb d j j
Fina sita
Homogenizacioni tank
Kontejner za filterski kolač
Plivajući cevovodi
za obezvodnjavanje
Novi Sad, 2‐3. septembar 2013.
Izmuljivanje i obezvodnjavanje
Novi Sad, 2‐3. septembar 2013.3 Bellmer kaskadne prese2 bagera
Odvajanje peska Homogenizacioni tank
Novi Sad, 2‐3. septembar 2013.
Stanica za polimer Kaskade za obezvodnjavanje
Mobilne jedinice za obezvodnjavanje jezerskog i rečnog sedimenta
Kompletna oprema za obezvodnjavanje postavljena
Novi Sad, 2‐3. septembar 2013.
na jednu ploču
SSolidifikacija iolidifikacija i SStabilizacijatabilizacijaSSolidifikacija i olidifikacija i SStabilizacijatabilizacija
Solidifikacija se izvodi materijama na bazi:ilik t i t ( l d l bd ć•silikata i cementa (portland cement, lebdeći
pepeo, šljaka topioničkih peći, vodeno staklo)•kreča•termoplastičnih materijala (bitumen, polietilen, parafin, voskovi)•organskih polimera (ureaformaldehid do poliuretanske pene; poliestarske i polivinilne smole)
Osnovna dva strategijska pravca su:1. odlaganje sedimenta nakon solidifikacije zatrpavanjem na
ij l k i i d ij iliza to specijalno konstruisanim deponijama ili 2. proizvodnja građevinskih blokova.
Novi Sad, 2‐3. septembar 2013.
•• solidifikacija i stabilizacija:solidifikacija i stabilizacija:kkaolinaolinkkaolinaolinbbentonitentonitzzeoliteolitl t ćil t ćileteći pepeoleteći pepeokkrečrečccementement
•• monolitnmonolitnii uzoruzorcici sedimentasedimenta ‐‐kompaktiranje po standardnoj kompaktiranje po standardnoj metodimetodi ASTMASTM D1557D1557‐‐0000metodi metodi ASTMASTM D1557D1557 0000
•• uporedivost rezultata istraživanjauporedivost rezultata istraživanjaAUTOMATSKI SABIJAČ ZEMLJIŠTA
EL24 9095 (ELE international)
Novi Sad, 2‐3. septembar 2013.
EL24-9095 (ELE international)
Udeo vezivnih sredstava u stabilizacionim smešama korišćenim u eksperimentu
Naziv smeše Sastav Naziv
smeše Sastav
K5 5% kaolina K5L10 5% kaolina i 10% krečaK5 5% kaolina K5L10 5% kaolina i 10% kreča K10 10% kaolina K10L10 10% kaolina i 10 % krečaK20 20% kaolina K20L10 20% kaolina i 10% krečaK30 30% kaolina K30L10 30% kaolina i 10% krečaM5 5% bentonita M5L10 5% bentonita i 10% krečaM10 10% bentonita M10L10 10% bentonita i 10%krečaM20 20% bentonita M20L10 20% bentonita i 10% krečaM30 30% bentonita M30L10 30% bentonita i 10% krečaM30 30% bentonita M30L10 30% bentonita i 10% krečaZ5 5% zeolita K5F10 5% kaolina i 10% letećeg pepela
Z10 10% zeolita K5F20 5% kaolina i 20% letećeg pepelaZ20 20% zeolita K5F30 5% kaolina i 30% letećeg pepelaZ30 30% zeolita Z5F10 5% zeolita i 10% letećeg pepelaF5 5% letećeg pepela Z10F10 10% zeolita i 10% letećeg pepela
F10 10% letećeg pepela Z5F20 5% zeolita i 20% letećeg pepelaF20 20% letećeg pepela C5L10 5% cementa i 10% krečaF20 20% letećeg pepela C5L10 5% cementa i 10% krečaF30 30% letećeg pepela
Novi Sad, 2‐3. septembar 2013.
žtest izluživanja u rezervoarusemidinamički ANS 16.1 test
20
L5 L10 L20L50
12
14
16
18
frak
cija
Cu
(%)
L50 L80
4
6
8
10
ulat
ivna
izlu
zena
f
0 10 20 30 40 50
0
2
Kum
u
Vreme (dani)
Novi Sad, 2‐3. septembar 2013.
Pilot deponija
Novi Sad, 2‐3. septembar 2013.
„Pilot projekat deponovanja toksičnog sedimenta iz Krivaje“ (2011)
Novi Sad, 2‐3. septembar 2013.
Tehnološka šema postrojenja za remedijaciju sedimenta‐imobilizaciju toksičnih metala. (1‐rešetka, 2‐prihvatni (pufer) rezervoar za sediment, 3‐napojna (muljna) pumpa, 4‐trakasta filter presa za obezvodnjavanje sedimenta 5‐trakasti transporter za nameša‐trakasta filter presa za obezvodnjavanje sedimenta, 5‐trakasti transporter za nameša‐
vanje obezvodnjenog sedimenta i sredstva za S/S, 6‐silos za sredstvo za S/S, 7‐mešalica, 8‐pužna presa, 9‐transporter za S/S sediment, 10‐deponija).
Novi Sad, 2‐3. septembar 2013.
In‐situ solidifikacija/stabilizacija
Novi Sad, 2‐3. septembar 2013.
PranjePranjesedimenta
TermičkaTermičkaremedijacija
d til ijdestilacija, piroliza ili spaljivanjespaljivanje
Novi Sad, 2‐3. septembar 2013.
Elektrokinetika
Izvor jednosmerne struje
unimeranodaanoda katoda
sedimentNovi Sad, 2‐3. septembar 2013.
Biološka remedijacijaBiološka remedijacijaBIOREMEDIJACIJA
biološka transformacija i degradacija zagađenjabiološka transformacija i degradacija zagađenja
bakterije, gljive, kvascibakterije, gljive, kvasci
Novi Sad, 2‐3. septembar 2013.
Bioremedijacija u suspenziji
mešalicaizlaz gasova
kontrola
mešalicazagađen sediment
temperature
nutrijenti
voda
izlaz tečnosti
nutrijenti
sediment za sušenjeulaz
• lakše rukovanje!
•bolja kontrola!ulaz vazduha•bolje predviđanje!
Novi Sad, 2‐3. septembar 2013.
Bioremedijacija u čvrstoj fazi
Landfarming ‐ Površinska obrada
Bioremedijacija u čvrstoj fazi
Landfarming Površinska obrada
Nutrijenti/vlaga
10 do 35 cm
vlagaSloj šljunka
Zagađeni sediment
Sakupljanje ocednih vodaNepropusni sloj
Novi Sad, 2‐3. septembar 2013.
Novi Sad, 2‐3. septembar 2013.
Novi Sad, 2‐3. septembar 2013.
FitoremedijacijaFitoremedijacija
Hibridna topola Pop l s sp najčešćeHibridna topola Populus sp. ‐ najčešćePopulus deltoides (eastern cottonwood) iPopulus trichocarpa (black cottonwood).
•brzo raste (3 do 5 metara godišnje),•dugo živi (25‐30 godina),• topole mogu da se sade na odloženomsedimentu ili da se formiraju zasadi u bliziniobale i da se vrši direktna aplikacija sedimentap joko drveća ‐ zasadi topola kao postrojenje zatretman zagađenog sedimenta
•drvo može imati tržišnu vrednost tj. može se koristiti u industrijipapira ili kao biomasa za dobijanje energije
Novi Sad, 2‐3. septembar 2013.
Odlaganje sedimentag j
Odlaganjezagađenog
Odlaganje zagađenog/tretiranogdi t k t zagađenog
sedimenta u zatvorene ćelijeu akvatičnimk i t i
sedimenta u kasete
ekosistemima
Novi Sad, 2‐3. septembar 2013.
Odlaganje zagađenog/tretiranog sedimenta nak ij l d ij
Konstrukcija deponije sa podlogom od gline
komercijalne deponije
j p j p g g
Konstrukcija deponije sa podlogom od folije
Novi Sad, 2‐3. septembar 2013.
Putevi migracijezagađujućih materija izkaseta konstruisanih naobali
Putevi migracijezagađujućih materija izkaseta konstruisanih uzobalu
Novi Sad, 2‐3. septembar 2013.
Hvala na pažnji!p j
Novi Sad, 2‐3. septembar 2013.