zdroj: NASA
Mars - historie 4,5 miliardy let 1903 František Berounský založil rodinný podnik (petrolejové lampy a kovové výrobky)
Historie výroba kovového zboží a sedadel
Stará ekologická zátěž Chlorované uhlovodíky (odmašťování na bázi TCE a PCE v letech 1965 až 1992) 1965 až 1980 roční spotřeba 10 tun 1980 až 1992 roční spotřeba 80 tun
Klasické metody sanace chlorovaných uhlovodíků Doprůzkum (1996) Odtěžba kontaminovaných zemin (1998) Sanace podzemních vod čerpáním (1998 až 2012) Ventování půdního vzduchu podpořené air-spargingem (1998 až 2012)
Cíl sanačních prací Ochrana podzemních vod a řeky Svratky Cílové sanační limity Areál podniku 1 270 µg/l Aluviální niva 740 µg/l 10
Situace čerpaných a monitorovaných vrtů
Sanace ventingem a air-spargingem
Bilance odstraněných ClU období odtěžba čerpání venting celkem rok 1998 2 525,0 93,5 3 083,0 5 701,5 rok 1999 464,2 3 867,0 4 331,2 rok 2000 507,5 3 411,2 3 918,7 rok 2001 296,3 1 974,5 2 270,8 rok 2002 408,4 898,5 1 306,9 rok 2003 296,3 731,5 1 027,8 rok 2004 227,2 44,4 271,6 rok 2005 245,2 463,2 708,4 rok 2006 188,1 1 985,5 2 173,6 rok 2007 104,1 900,6 1 004,7 rok 2008 63,3 248,5 311,8 rok 2009 76,5 229,7 306,2 rok 2010 107,8 278,5 386,3 rok 2011 70,6 180,1 250,7 rok 2012 62,6 445,8 508,4 celkem 2 525,0 3 211,6 18 742,0 24 478,6
In situ reduktivní dechlorace
Aplikace laktátu sodného
Aplikace laktátu sodného 1. aplikace: 8,4 t kyseliny mléčné a 2,5 t NaOH 2. aplikace: 2,4 t kyseliny mléčné a 0,6 t NaOH Koncentrace 80g/l
Aplikace nanoželeza
Detail difuzní bariery C DBC-12 DBC-13 DBC-10 DBC-11 DBC-9 DBC-14 DBC-7 DBC-6 DBC-5 DBC-4 DBC-3 DBC-8 DBC-2 DBC-1 anody katody DfB-4 monitorovací vrty HV12 A-4 2 m
Detail barier A a B
Aplikace nanoželeza Celkem použito 1. aplikace 540 kg NZVI NANOFERSTAR s oxidickou ochrannou slupkou, koncentrace 20g/l až 27 g/l 2. aplikace 380 kg kompozitu mikro a nanoželeza, koncentrace 20 g/l Tlaková aplikace
Kontaminace podzemní vody na lokalitě před aplikací činidel Kontaminace sumy ClE před aplikací činidel Legenda stávající hg. objekty stávající ventingové vrty injektážní vrty svislé injektážní vrty šikmé vrty difuzní bariery nové monitorovací vrty izolinie koncentrace sumy CLE 1-2 mg/l 2-4 mg/l 4-10 mg/l 10-40 mg/l nad 40 mg/l
Kontaminace podzemní vody po aplikaci činidel červenec 2013 Koncentrace sumy ClE po aplikaci činidel - červenec 2013 Legenda stávající hg. objekty stávající ventingové vrty injektážní vrty svislé injektážní vrty šikmé vrty difuzní bariery nové monitorovací vrty izolinie koncentrace sumy CLE 1-2 mg/l 2-4 mg/l 4-10 mg/l 10-40 mg/l nad 40 mg/l
Kontaminace podzemní vody po aplikaci činidel duben 2014 Koncentrace sumy ClE po aplikaci činidel - duben 2014 geochemické bariery izolinie koncentrace sumy CLE 1-2 mg/l 2-4 mg/l 4-10 mg/l 10-40 mg/l nad 40 mg/l
ug/l Vývoj kontaminace podzemní vody po aplikaci laktátu 6 000 5 000 Monitoring kontaminačního mraku - objekt A-11 PCE TCE DCE aplikace ug/l 4 000 3 000 2 000 Centrální část ohniska, po aplikaci došlo k rychlému dočištění ohniska. 1 000 9-11 12-11 4-12 7-12 10-12 1-13 5-13 8-13 11-13 3-14 6-14 Monitoring kontaminačního mraku - objekt Drén PCE 10 000 TCE 9 000 DCE 8 000 aplikace VC 7 000 6 000 5 000 4 000 3 000 2 000 1 000 9-11 12-11 4-12 7-12 10-12 1-13 5-13 8-13 11-13 3-14 6-14 Odtoková zóna z podloží výrobní haly nepřístupné pro sanační zásah. Rozptýlený laktát degraduje PCE na DCE a částečně VC. Dochází ke kulminaci hodnot cca 8 měsíců (DCE) a 11 měsíců (VC) po aplikaci. Zvýšený bilanční tok ClE je způsoben odstavením čerpání i vyšší mobilitou DCE. Kontaminant je zachycen geochemickou barierou.
Vývoj průměrného ph na barierách 12,0 Vývoj průměrné hodnoty ph na barierách bariera B bariera C aplikace 10,0 8,0 6,0 10-12 1-13 5-13 8-13 11-13 3-14 6-14 Nižší průtok barierou B a zapojení do elektrického pole generuje relativně vysoké ph, což lze interpretovat delším zdržením podzemní vody v linii bariery. Naopak v barieře C je zdržení kratší a elektrické pole se výrazně neprojevuje změnou ph. První aplikace nzvi (listopad 2012) se projevila intenzivnějším nárůstem ph v porovnání s aplikaci kompozitu v září 2013.
ug/l ug/l Průměrné obsahy chlorovaných ethylenů na bariéře B a C Bariera B - průměrný obsah ClE PCE 1400,0 TCE DCE 1200,0 aplikace 1000,0 800,0 600,0 400,0 200,0 0,0 18.10.2012 26.01.2013 06.05.2013 14.08.2013 22.11.2013 02.03.2014 10.06.2014 Bariera B pokrývá odtok kontaminovaných vod s koncentracemi až 70 mg/l PCE. Její účinnost je dostatečná z důvodu vyhovujícího bilančního zatížení a delší doby zdržení. Bariera C - průměrný obsah ClE PCE 1200,0 TCE DCE 1000,0 aplikace 800,0 600,0 400,0 200,0 0,0 18.10.2012 26.01.2013 06.05.2013 14.08.2013 22.11.2013 02.03.2014 10.06.2014 Na vývoji koncentrací na Barieře C lze demonstrovat rozdílnou reaktivitu nzvi (1. aplikace) a kompozitu mikro a nanoželeza. Náběh reaktivity po 2. aplikaci je pozvolnější, avšak snížení koncentrací je hlubší. Postupně se snižuje i nátok kontaminace z 10 mg/l (červen 2013) na cca 4 mg/l.
ug/l Účinnost bariéry C 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 Monitoring difuzní bariery C - objekt A-4 PCE TCE DCE aplikace 0 IX-11 XII-11 IV-12 VII-12 X-12 I-13 V-13 VIII-13 XI-13 III-14 VI-14 Objekt A4 je umístěn 8 m za barierou C. Demonstruje dostatečnou účinnost bariery a to i přes to, že po odstavení čerpání došlo k řádovému nárůstu koncentrací uvolňovaných z kontaminované struktury a tím i vyššímu zatížení bariery.
Vývoj kontaminace podzemní vody po aplikaci geochemické bariery Obsah ClE bariera C - listopad 2012 Obsah ClE bariera C leden 2013 DBC-10 2142 DfB-4 2236 DBC-9 2412 DBC-7 2385 DBC-6 2437 DBC-5 2547 DBC-4 2451 DBC-3 2625 DBC-8 2958 DBC-2 DBC-1 2722 1648 DBC-10 13 DfB-4 233 DBC-9 921 DBC-7 25 DBC-6 392 DBC-5 574 DBC-4 143 DBC-3 153 DBC-2 190 DBC-8 392 DBC-1 353 2 m A-4 2568 HV 12 1798 2 m Vysvětlivky: monitorovací vrty vrty difúzní bariery vrty s anodou izolinie ClE (ug/l) A-4 32 HV 12 375 Obsah ClE bariera C srpen 2013 Obsah ClE bariera C březen 2014 DBC-10 236 DBC-9 1107 DBC-7 785 DBC-6 DBC-5 635 DBC-4 211 DBC-3 388 DBC-8 3831 DBC-13 175 523 DBC-12 DBC-11 2 DBC-14 460 150 DBC-9 244 DBC-7 354 DBC-5 106 DBC-10 DBC-6 DBC-4 606 DBC-3 785 DBC-8 829 DfB-4 904 DBC-2 DBC-1 462 DfB-4 661 DBC-2 DBC-1 180 2 m Vysvětlivky: monitorovací vrty vrty difúzní bariery vrty s anodou izolinie ClE (ug/l) A-4 1011 HV 12 218 2 m Vysvětlivky: monitorovací vrty vrty difúzní bariery vrty s anodou izolinie ClE (ug/l) A-4 342 HV 12 146
ug/l ug/l 10 000 9 000 8 000 7 000 6 000 5 000 4 000 3 000 2 000 Monitoring kontaminačního mraku - objekt Drén PCE TCE DCE aplikace VC Drén reprezentuje zdrojový nátok na část bariery C. Aplikací laktátu do ohniska Horní odmašťovna došlo k uvolnění značného množství DCE s kulminací cca 8 měsíců po aplikaci. 1 000 9-11 12-11 4-12 7-12 10-12 1-13 5-13 8-13 11-13 3-14 6-14 Monitoring kontaminačního mraku - objekt DBC-8 PCE 4500 TCE 4000 DCE aplikace 3500 VC 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 9-11 12-11 4-12 7-12 10-12 1-13 5-13 8-13 11-13 3-14 6-14 Vrt DBC-8 je nejvíce zatíženým vrtem v barieře. Průtok DCE byl snížen na cca 30%, v případě VC nebylo snížení při kulminaci hodnot prokazatelné. Uvolnění DCE po aplikaci reagentu do ohniska je obvyklý projev reduktivních technologií. Bez instalace ochranné geochemické bariery dojde k úniku kontaminace mimo sanovanou strukturu.
Rámcové ekonomické vyhodnocení Náklady na roční čerpání hydraulické bariéry (pronájem stanice, obsluha, technický servis, náklady na dopravu a geologickou službu) 890 000 Kč/rok Náklady na roční provoz geochemické bariéry (nákup nanoželeza, aplikace, analytický servis, terénní měření, spotřeba elektrického proudu, náklady na dopravu a geologickou službu) 760 000 Kč/rok
Náklady na sondu Curiosity 2,5 miliard dolarů 45 miliard Kč
Shrnutí Geochemická bariéra Plnohodnotná náhrada za dosud provozovanou hydraulickou ochranu lokality. Vyšší spolehlivost bariery a menší náchylnost k provozním vlivům. Dočasný ochranný prvek, jehož funkčnost je závislá především na množství a rychlosti protékajících vod a méně již na intenzitě kontaminace. Po ukončení procesu pasivace částic železa je nutno obměnit reakční náplň.
Shrnutí Geochemická bariéra Prodloužení doby pasivace reakční náplně použitím elektrochemicky podporované redukce. Na dané lokalitě: udržení vyhovujícího stavu reduktivní dehalogenace protékajících vod kontaminovaných ClE po více než 11 měsíců. Doba pasivace kompozitu mikro a nanočástic Fe ve spojení s elektroredukcí jev porovnání s nzvi podle dosavadních výsledků znatelně delší
Děkuji za pozornost zdroj: NASA
Děkuji za pozornost