RECETOX TOCOEN & Associates OBSAH ČÁST VII.: TECHNOLOGIE A BIOTECHNOLOGIE PRO LIKVIDACI POPs 14. PŘEHLED TECHNOLOGIÍ POUŽITELNÝCH KE ZNEŠKODŇOVÁNÍ POPs Vladimír Pekárek, Miroslav Punčochář VII-1 14.1 Termické procesy VII-1 14.1.1 Spalování VII-1 14.1.1.1 Roštová ohniště VII-1 14.1.1.2 Rotační pece VII-1 14.1.1.3 Výtavná ohniště VII-2 14.1.1.4 Cyklónová ohniště VII-2 14.1.1.5 Fluidní ohniště VII-2 14.1.2 Zplyňování a pyrolýza VII-3 14.1.3 Spoluspalování VII-4 14.1.3.1 Spoluspalování komunálního odpadu VII-4 14.1.3.2 Spoluspalování biomasy VII-5 14.1.3.3 Spoluspalování čistírenských kalů z odpadních vod VII-5 14.1.4 BAT technologie VII-5 14.1.4.1 Spalovací proces VII-5 14.1.4.2 Separace tuhých korpuskulárních částic z plynné fáze sedimentací a filtrací VII-5 14.1.4.2.1 Cyklony VII-6 14.1.4.2.2 Elektrostatické odlučovače (ESP) VII-6 14.1.4.2.3 Keramické filtry VII-6 14.1.4.2.4 Rukávové filtry (FF) VII-6 14.1.4.3 Aplikace adsorpčních činidel VII-8 14.1.4.3.1 Základní principy VII-8 14.1.4.3.2 Adsorpční zařízení s pevným ložem VII-8 14.1.4.3.3 Použití adsopčních látek při fluidním spalování 14.1.4.3.4 Aplikace adsorpčních principů v procesu čištění plynů VII-8 VII-8 14.1.4.4 Princip šokového zchlazení spalin VII-8
14.1.4.5 Použití oxidačních činidel VII-9 14.1.4.6 Metody snižování oxidů dusíku VII-9 14.1.4.6.1 Selektivní katalytická redukce (SCR-Denox) VII-9 14.1.4.6.2 Selektivní nekatalytická redukce (SNCR- Denox) VII-10 14.1.4.7 Metody odstraňování rtuti VII-10 14.1.4.8 Soubory BAT technologií umožňující špičkové čištění spalin VII-10 14.1.5 Vitrifikace VII-10 14.1.5.1 Využití jouleovského tepla VII-11 14.1.5.2 Mikrovlnný ohřev VII-11 14.1.5.3 Spalování fosilních paliv VII-11 14.1.5.4 Termální plasma VII-11 14.1.5.5 Použití VII-11 14.1.6 Plasmové systémy VII-12 14.1.7 Termická desorpce VII-13 14.2 Chemické procesy VII-14 14.2.1 Úvod VII-14 14.2.2 Sodíkový proces dechlorace VII-14 14.2.3 Dehalogenace naftanelidem sodným VII-15 14.2.4 Dehalogenace interkaláty kovů VII-15 14.2.5 Substituční metoda na bázi glykolu VII-15 14.2.6 Dechlorace alkalickým prostředím VII-16 14.2.7 Katalytická dechlorace v alkalickém prostředí (BCD) VII-17 14.2.8 Metoda chemické redukce v plynné fázi (GPCR) VII-18 14.2.9 Redukční a hydrogenativní dehalogenace, katalyzované redukční reakce VII-18 14.2.10 Oxidační metody VII-19 14.2.11 Technologie solvatovaných elektronů VII-20 14.2.12 Mechanochemická dehalogenace (DMCR) VII-21 14.3 Fyzikálně chemické a fyzikální procesy VII-21 14.3.1 Fotochemické degradace VII-21 14.3.2 Elektrochemická destrukce VII-21 14.3.3 Extrakce parou VII-22 14.3.4 Kapalinová extrakce VII-23 14.3.5 Superkritická extrakce VII-23 ii
14.4 Biologické technologie VII-25 14.4.1 Provzdušňovací technologie VII-26 14.4.2 Metoda bioakumulace VII-26 14.4.3 Zhodnocení biodegradačních metod VII-26 14.4.4 Kompostování VII-26 14.5 Skládkování VII-27 14.6 Literatura VII-28 15. BIOREMEDIACE PERSISTENTNÍCH ORGANICKÝCH POLUTANTŮ PŘEHLED Vít Matějů VII-30 15.1 Úvod VII-30 15.2 Obecná část VII-30 15.3 Biodegradace persistentních organických sloučenin VII-32 15.3.1 Obtížně degradabilní organické sloučeniny VII-32 15.3.2 Polycyklické aromatické uhlovodíky VII-35 15.3.2.1 Biodegradace polycyklických aromatických uhlovodíků VII-35 15.3.2.2 Použití bioremediace PAHs v polních podmínkách VII-38 15.3.2.3 Bioremediace PAHs pomocí hub bílé hniloby VII-40 15.3.2.4 Meze bioremediace PAHs VII-41 15.3.3 Pesticidy a herbicidy VII-42 15.3.3.1 2,4-dichlorfenoxyoctová kyselina VII-43 15.3.3.2 1,1,1-trichloro-2,2-bis(p-chlorophenyl)ethane DDT VII-46 15.3.3.2.1 Bioremediace DDT v plném rozsahu VII-48 15.3.3.2.2 Postup VII-49 15.3.4 Polychlordibenzo-p-dioxiny (PCDDs) a polychlordibenzofurany (PCDFs) VII-51 15.3.5 Azobarviva VII-55 15.3.5.1 Biologická transformace azobarviv VII-56 15.3.5.1.1 Aerobní odbarvení azobarviv VII-56 15.3.5.1.2 Kometabolické redukční štěpení azobarviv aerobními bakteriemi 15.3.5.1.3 Aerobní růst bakterií s azobarvivy jako zdrojem uhlíku a energie VII-56 VII-57 15.3.5.1.4 Anaerobní redukce azobarviv bakteriemi VII-57 15.3.5.2 Možné použití mikroorganismů pro čištění odpadních vod s obsahem azobarviv VII-58 iii
15.3.5.3 Biologické anaerobní/aerobní rozklad azobarviv VII-59 15.4 Inovativní biologické metody likvidace POPs VII-60 15.4.1 Mechanismy vazeb v půdě VII-61 15.4.1.1 Sorpce VII-61 15.4.1.2 Chemická vazba VII-63 15.4.1.3 Celková množství VII-64 15.5 Bioremediace POPs v České republice VII-65 15.5.1 Výzkum biologického čištění půd a podzemních vod kontaminovaných POPs VII-65 15.5.2 Provozní použití bioremediace v ČR VII-67 15.6 Literatura VII-68 15.7 Použité zkratky VII-74 16. BIOREMEDIAČNÍ TECHNOLOGIE K ODSTRANĚNÍ POLYCHLOROVANÝCH BIFENYLŮ ZE ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ Kateřina Demnerová VII-75 16.1 Bioremediační technologie obecný přehled VII-75 16.1.1 Úvod VII-75 16.1.2 Obecná charakteristika bioremediace VII-75 16.1.3 Rozdělení bioremediačních technologií VII-76 16.1.3.1 Metody In situ VII-76 16.1.3.1.1 Bioventing VII-76 16.1.3.1.2 Zlepšená bioremediace VII-77 16.1.3.1.3 Přirozená atenuace VII-77 16.1.3.1.4 Fytoremediace VII-78 16.1.3.2 Metody Ex situ VII-81 16.1.3.2.1 Bioremediace v suspenzním systému VII-81 16.1.3.2.2 Bioremediace v pevné fázi VII-81 16.1.4 Závěr VII-82 16.2 Polychlorované bifenyly VII-83 16.2.1 Úvod VII-83 16.2.2 Bakteriální degradace PCBs VII-83 16.2.2.1 Metabolická dráha PCBs VII-84 16.2.2.2 Metabolická dráha chlorbenzoových kyselin VII-86 16.2.2.3 Možnosti přípravy rekombinantních kmenů bakterií degradujících PCBs VII-87 16.2.2.4 Výzkum biodegradační aktivity bakterií VII-89 iv
16.2.3 Degradace PCBs houbami bílé hniloby VII-91 16.2.4 Metabolismus PCBs u rostlin VII-92 16.2.5 Vzájemná interakce bakterií a rostlin při degradaci PCBs VII-92 16.2.6 Aplikace fytoremediace VII-95 16.2.7 Závěr VII-97 16.3 Navržené biotechnologie k odstranění PCB v České republice VII-97 16.3.1 Úvod VII-97 16.3.2 Schválené a navržené technologie VII-97 16.3.2.1 Lokalita Vamberk VII-97 16.3.2.1.1 Princip technologického postupu VII-97 16.3.2.1.2 Popis technologického postupu VII-97 16.3.2.2 Lokalita Všebořice VII-98 16.3.2.2.1 Princip metody VII-99 16.3.2.3 Lokalita Milovice VII-99 16.3.2.3.1 Princip a popis technologického procesu VI-100 16.3.3 Závěr VII-101 v