STOPOVACÍ ZKOUŠKA PILOTNÍ TEST APLIKACE FENTONOVA ČINIDLA V PUKLINOVÉM PROSTŘEDÍ Lokalita Kozí hřbety oblast Nádrž Jiří Kamas 1, Ilona Janoušková 2, Marek Skalický 2, Miroslav Minařík 1 1) EPS, s.r.o. www.epssro.cz 2) ENVIGEO, s.r.o. www.envigeo.cz
Charakteristika zakázky AKCE: Dokončení sanace lokality po bývalé Sovětské armádě Kozí hřbety Stupeň prací: sanace dílčí sublokality Nádrž pilotní test intenzifikační sanačních metod Realizace: červen listopad 2010 Sanační cíl: odstranění VFRL z hladiny podzemní vody Zadavatel: Ministerstvo životního prostředí ČR Generální dodavatel: ENVIGEO s.r.o.
Charakteristika lokality Nádrž HISTORIE LOKALITY - Bývalý VVP Madá - Širší okolí intenzívně využíváno SA letiště Boží dar - V oblasti Nádrž, přečerpávání pohonných hmot (výdejní stojany), velkokapacitní nádrž 1000 m 3, napojení na železniční vlečky produktovody. - Odchod SA v r. 1990, zahájeny průzkumné a sanační práce PŘEDCHOZÍ PRŮZKUMY A SANACE - Podrobný HG průzkum (AQUATEST) - Rozsáhlá hydraulické sanace - Demolice nádrže, odtěžba kontaminované nesaturované zóny, revitalizace území - Geofyzika VES, DEMP,VDV PŘÍRODNÍ PODMÍNKY Složitá geologická a hydrogeologická stavba křídových sedimentů- střední turon (vápnité, slínovité pískovce, prachovce, vápence), do 5 7 m eluvium, pseudokrasové kanály? Tektonické linie JJV-SSZ, V-Z, izolace puklin Puklinová propustnost, HPV 10 20 m p.t. KONTAMINACE Zdrojem kontaminace nádrž o objemu1000 m 3 s leteckým petrolejem (LNAPL s, ρ=0,8 g/cm 3 Migrace puklinovým systémem na vzdálenost až 1,5 km JJV (směr letiště Boží dar) SPECIFIKA LOKALITY Absence zdroje el. energie Daná situace vrtů Dokončovací práce Těžký přístup - les
Charakteristika lokality Nádrž Všejany Mezipolí Periferie Boží Dar
Filozofie sanačních prací 1) STOPOVACÍ ZKOUŠKA 2) LABORATORNÍ TESTY 3) PILOTNÍ TEST - PROMÝVÁNÍ NESATUROVANÉ ZÓNY PAL - SANAČNÍ OCHRANNÝ PRVEK V PODOBĚ ISCO - VLASTNÍ APLIKACE ISCO K DOČIŠTĚNÍ NZ I SZ
Přípravné práce stopovací zkouška STOPOVACÍ ZKOUŠKA FLUORESCENTNÍ STOPOVAČE - FLUORESCEIN, EOSIN METODA SYNCHROSCAN - Současné stanovení ve vzorku - Fluorescenční spektrofotometrie VÝHODY - Malá navážka tracerů - Vysoká citlivost, nízký detekční limit - Ostrý kontrast vůči okolí NEVÝHODY - Snadná kontaminace vzorků - Vliv ph, sorpce, bromidů, světla
STOPOVACÍ ZKOUŠKA - metodika Zkouška proběhla ve spolupráci s PřF UK Fluorescenční pozadí p.v. 2-4.10-10 kg/l Fluorescentní stopovače - fluorescein 1 kg - eosin 0,2 kg Druh injektáže - tlaková (simulace PAL) - gravitační (simulace ISCO) Doba sledování 30 dnů Stopovač detekován v 7 ze 16 vrtů Na všech vrtech provedeny čerpací zkoušky (VSAK,VŠ1858 vs HV964, VŠ1806, VŠ1851B)
Fluorescein Eosin 6 hod
koncnetrace fluoresceinu kg/l STOPOVACÍ ZKOUŠKA 1,0E-03 1,0E-04 1,0E-05 1,0E-06 1,0E-07 ZV3 VSAK-1 VŠ1858 VŠ1851B VŠ1806 HV964 VŠ1907 HV 967 D v č v s [m] [m/den] [m/den] VSAK - 1 6 36 9 VŠ1858 20 20 2,5 VŠ1851B 25 33 2,6 HV967 43 57 14,3 VŠ1806 50 8 0,6 HV 966* 110/25* 120* 25* VŠ1907 160 11 0,6 *označuje data z aplikace eosinu 1,0E-08 1,0E-09 1,0E-10 22.5.2010 27.5.2010 1.6.2010 6.6.2010 11.6.2010 16.6.2010 21.6.2010 26.6.2010 Šíření stopovače ve zvětralinovém plášti Šíření v saturované zóně JJV a V směrem Rozpor s GF? mimo pukliny Stopovač v izolovaných puklinách
STOPOVACÍ ZKOUŠKA - výsledky Střední rychlost proudění p.v. 14 m/den (HV-967), 25 m/den (HV- 966) Převládající směr proudění je k JV (HV-967), dále k VJV (VŠ- 1851B) i k V (VŠ-1806) Ploché píky průběhu stopovače signalizují nízkou průtočnost vrtů (situování mimo pukliny, s výjimkou HV-967) Vysoký stupeň ředění ( 4 řády 20 m od aplikačního objektu) Poměrně vysoká koncentrace stopovače ve vrtu VŠ-1806 signalizuje transport saturovanou zónou.
LABORATORNÍ TESTY - Ve spolupráci s VŠCHT Praha Laboratorní testy - ISCO - Vzhledem k charakteru lokality a zakázky zvoleno Fentonovo činidlo FENTONOVO ČINIDLO - použity reálně látky - technický peroxid vodíku - Skalice zelená a konc. HCl. - Podzemní voda z lokality - VFRL z vrtu VŠ-1851B CÍLEM TESTŮ - Ověření účinnosti FČ při odbourávání rozpuštěných složek leteckého petroleje - Zkoumání odstraňování VFRL při kontaktu s FČ - Zjištění vhodného poměru látek
TOC[mg/l] H2O2 [%] TOC[mg/l] H2O2 [%] Laboratorní testy - výsledky Kinetika RUN3 Účinná koncentrace 14 TOC RUN3 13,5 12 13,0-13% H 2 O 2-0,9 g skalice zelená 10 8 12,5 12,0 y = -0,0051x + 12,924-1,5% HCl 6 4 11,5 11,0 2 10,5 Celkové odbourání rozpuštěných RU při koncentraci do 10 mg/l 0 10,0 0 60 120 180 240 300 360 420 480 540 9 8 7 T [hod] Kinetika RUN6 TOC RUN6 y = -0,0086x + 13,01 14 13 6 12 5 Destrukce VFRL 4 3 11 10 2 1 9 Stabilita H 2 O 2 až 10 dnů 0 8 0 60 120 180 240 300 360 420 480 540 T [hod]
INTEZIFIKAČNÍ METODY - PROMÝVÁNÍ nesaturované zóny - Voda + PAL - Nárazové čerpání - náhrada SANAČNÍHO ČERPÁNÍ v podobě ISCO - hraniční vrty (úniky PAL a rozpuštěných látek) - ISCO v saturované zóně - uvolňování a destrukce VFRL - nárazové čerpání + sběr VFRL
PILOTNÍ TEST - PROMÝVÁNÍ TERÉNNÍ APLIKACE Tenzid REO 800 Micelární koncentrace ve vodě 30 mg/l 10 m 3 10% roztoku Tlaková aplikace do NZ v centru znečištění, nárazové čerpání Uvolnění cca 10 l VFRL ISCO na hraničním vrtu (2x VŠ- 1907) MONITORING Koncentrace PAL, C 10 -C 40 ph, konduktivita Výskyt VFRL
PILOTNÍ TEST - ISCO 1 ) APLIKACE NA ROZP. LÁTKY - V důsledku aplikace PAL, zvýšená koncentrace C 10 -C 40 na odtoku z prostoru (vrt VŠ-1907) - Opakovaná aplikace dosáhnutí limitu pro p.v. na hraničních vrtech (1 mg/l C 10 -C 40 ) - Kolmatace vrtů (jílové částice) 2) APLIKACE DO VRTŮ S VFRL - Odstranění VFRL před injektáží MONITORING APLIKAČNÍ A MONITOROVACÍ VRT: - teplota, vodivost, úroveň hladiny (SOLINST) - ph, ORP, O 2 (WTW) - H 2 O 2 terénní titrace - VFRL, koncentrace C 10 -C 40 - UCHR, TOC - Zvýšená koncentrace C 10 -C 40 v aplikačním vrtu po aplikaci - Dlouhodobé dosažení sanačního cíle na určité části prostoru - Zvýšení nátoku VFRL do produktonosných vrtů - Zvýšení propojenosti puklinového systému trhání puklin, výrony bublin APLIKACE - 4 000 litrů H 2 O 2 (35%) - 1 000 kg skalice zelené (85%) - 150 l konc. HCL
konduktivita us/cm teplota C, hladina m 14000 ISCO reakce ve vrtu HV-964 120 12000 10000 CONDUCTIVITY LEVEL TEMPERATURE 100 80 8000 60 6000 40 4000 2000 20 0 14:24:00 15:36:00 16:48:00 18:00:00 19:12:00 0
cm vodního sloupce C ISCO monitorovací vrt VŠ-1806 250 30 200 25 150 LEVEL TEMPERATURE 20 15 100 10 50 5 0 14:45:36 15:14:24 15:43:12 16:12:00 16:40:48 17:09:36 17:38:24 18:07:12 18:36:00 0
C10-C40 mg/l mv ORP mv ph ph PILOTNÍ TEST ISCO 8 6 4 2 0 500 400 300 200 100 0 APLIKAČNÍ VRT ph -40-20 0 20 40 60 80 hod od aplikace 30 20 10 0 ORP -40-20 0 20 40 60 80 hod od aplikace C 10 -C 40 ISCO -50 0 50 100 150 200 hod od aplikace MONITOROVACÍ VRT - mírný pokles ph v řádu desetin - nárůst konduktivity do 20% - koncentrace peroxidu < DL - ojediněle nárůst C 10 -C 40 - nárůst Fe, Ca 2+, SO 2-4, volný CO 2 7,1 7 6,9 6,8 6,7 6,6 ph -50 0 50 100 150 200 250 hod od aplikace 100 80 60 40 20 0 ORP -50 0 50 100 150 200 250 hod od aplikace
Výskyt VFRL před pilotním testem
Výskyt VFRL po ukončení testu
PILOTNÍ TEST ISCO - ZÁVĚR - Účinné zabránění šíření PAL a rozpuštěných RU mimo zájmový prostor - Odstraňování a uvolňování VFRL do vrtů při nárazovém čerpání (zvýšení výtěžnosti stabilních vrtů s fází) - Indikovány zdroje VFRL v NZ po odstraněné nádrži - Dlouhodobé splnění sanačního cíle - Zvýšení propustnosti prostředí - výrony bublin ve vrtech vzdáleních 100 m od místa aplikace ISCO - Použitelnost technologie ISCO k dočištění Nádrže
DĚKUJI ZA POZORNOST www.envigeo.cz www.epssro.cz