ΦΥΣΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗΣ ΟΡΓΑΝΙΚΏΝ

ΦΥΣΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗΣ ΟΡΓΑΝΙΚΏΝ ΡΥΠΩΝ ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΕΛΕΥΘΕΡΗΣ ΟΡΓΑΝΙΚΗΣ ΦΑΣΗΣ ΜΕ ΑΝΤΛΗΣΗ ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΠΤΗΤΙΚΩΝ ΑΠΟ ΤΗΝ ΑΚΟΡΕΣΤΗ ΖΩΝΗ ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 6-1

ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ Διαρροή υγρής οργανικής φάσης στο έδαφος κίνηση προς τα κάτω μεσα από το πορώδες του εδάφους Μηχανισμοί κατανομής φάσεων - συγκράτησης: Εξάτμιση στον αέρα των πόρων Διαλυτοποίηση στο νερό των πόρων Προσρόφηση στα στερεά σωματίδια Παγίδευση στα κενά των πόρων ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 6-2

ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ Συνολική ποσότητα οργανικής φάσης που μπορεί να συγκρατήσει ένα έδαφος παραμένων κορεσμός, S r : S όπου : V r ο όγκος της παραμένουσας οργανικής φάσης V t συνολικός όγκος του εδάφους n t το ολικό πορώδες του εδάφους r Vr n V t Ικανότητα συγκράτησης του εδάφους, R: R Vr V t n t t S r ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 6-3

ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ Εδάφη υψηλής διαπερατότητας : R 3-5 l/m 3 Εδάφη χαμηλής διαπερατότητας : R 30-50 l/m 3 Ποσότητα διαρροής < ικανότητα συγκράτησης της ακόρεστης ζώνης όλη η ποσότητα ακινητοποιείται στην ακόρεστη ζώνη Ποσότητα διαρροής > ικανότητα συγκράτησης της ακόρεστης ζώνης μέρος της οργανικής φάσης φθάνει στο υδροφόρο στρώμα ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 6-4

ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ Οργανική φάση χαμηλού ειδικού βάρους (LNAPL) που επιπλέει πάνω στο υδροφόρο στρώμα. ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 6-5

ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ Οργανική φάση υψηλού ειδικού βάρους (DNAPL) που βυθίζεται στο υδροφόρο στρώμα. ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 6-6

ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ Μέθοδοι αποκατάστασης: 1) Απομάκρυνση της ελεύθερης οργανικής φάσης με άντληση 2) Απομάκρυνση της οργανικής φάσης που βρίσκεται παγιδευμένη στην ακόρεστη ζώνη με την τεχνική της άντλησης του εδαφικού αέρα (soil vapor extraction ή vacuum extraction) 3) Απομάκρυνση των διαλυμένων πτητικών ρύπων από τα υπόγεια νερά με αεροδιασκορπισμό, δηλ. με διοχέτευση αέρα στο υδροφόρο στρώμα (air sparging, air stripping) 4) Απομάκρυνση των διαλυμένων οργανικών ρύπων με άντληση και επεξεργασία των υπόγειων νερών σε επιφανειακές εγκαταστάσεις, π.χ. προσρόφηση σε ενεργό άνθρακα 5) Καταστροφή των οργανικών ρύπων είτε στην ακόρεστη είτε στην κορεσμένη ζώνη με βιολογικές μεθόδους. ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 6-7

ΑΝΤΛΗΣΗ ΟΡΓΑΝΙΚΗΣ ΦΑΣΗΣ Προϋπόθεση: Μικρή διαλυτότητα στο νερό Χαρακτηριστικές κατηγορίες: Απλοί αλειφατικοί υδρογονάνθρακες (πετρελαιοειδή) ρ < ρ Επιπλέουν (LNAPL) Χλωριωμένοι υδρογονάνθρακες (διαλύτες) ρ > ρ Βυθίζονται (DNAPL) ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 6-8

ΑΝΤΛΗΣΗ ΟΡΓΑΝΙΚΗΣ ΦΑΣΗΣ Ένωση Ειδικό βάρος* Ακετόνη 0.791 Βενζόλιο 0.879 Βρωμοδιχλωρομεθάνιο 2.006 (15 ο C) Βρωμοφόρμιο 2.903 (15 o C) Τετραχλωρομεθάνιο 1.594 Χλωροβενζόλιο 1.106 Χλωροφόρμιο (τριχλωρομεθάνιο) 1.490 2-Χλωροφαινόλη 1.241 (18.2 o C/15 o C) p-διχλωροβενζόλιο 1.458 (21 o C) 1,1-Διχλωροαιθάνιο 1.176 1,2-Διχλωροαιθάνιο 1.253 1,1-Διχλωροαιθυλένιο 1.250 (15 o C) 1,2-Διχλωροαιθυλένιο 1.270 (25 o C) Αιθυλοβενζόλιο 0.867 Εξαχλωροβενζόλιο 2.044 Χλωρομεθυλένιο (διχλωρομεθάνιο) 1.366 Μεθυλ-αιθυλ-κετόνη 0.805 Μεθυλ-ναφθαλένιο 1.025 (14 o C) Μεθυλ t-βουτυλαιθέρας (MTBE) 0.731 Ναφθαλένιο 1.145 Πενταχλωροφαινόλη 1.978 (22 o C) Φαινόλη 1.071 (25 o C) Τετραχλωροαιθυλένιο 1.631 (15 o C) Τολουόλιο 0.866 1,1,1-τριχλωροαιθάνιο 1.346 (15 o C) 1,1,2-τριχλωροαιθάνιο 1.441 (25.5 o C) Τριχλωροαιθυλένιο 1.466 (20 o C/20 o C) Χλωροβινύλιο (χλωροαιθυλένιο) 0.908 (25 o C/25 o C) ο-ξυλένιο 0.880 ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 6-9

ΑΝΤΛΗΣΗ ΟΡΓΑΝΙΚΗΣ ΦΑΣΗΣ ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΥΔΡΟΓΟΝΑΝΘΡΑΚΩΝ ΠΟΥ ΕΠΙΠΛΕΟΥΝ Άντληση υπόγειων νερών στο κέντρο της κηλίδας Ταπείνωση του υδροφόρου ορίζοντα Συγκέντρωση της οργανικής φάσης στο πηγάδι ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 6-10

ΑΝΤΛΗΣΗ ΟΡΓΑΝΙΚΗΣ ΦΑΣΗΣ Συγκέντρωση επιπλέουσας οργανικής φάσης μικρού ειδικού βάρος (LNAPL) με ταπείνωση του υδροφόρου ορίζοντα. ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 6-11

ΑΝΤΛΗΣΗ ΟΡΓΑΝΙΚΗΣ ΦΑΣΗΣ ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΥΔΡΟΓΟΝΑΝΘΡΑΚΩΝ ΠΟΥ ΕΠΙΠΛΕΟΥΝ Διαχωρισμός οργανικής φάσης από τα υπόγεια νερά: Σε επιφανειακές εγκαταστάσεις Μία αντλία με την οποία απομακρύνεται τόσο το νερό όσο και η οργανική φάση Μέσα στο πηγάδι Δύο αντλίες μία για το νερό και μία για την οργανική φάση ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 6-12

ΑΝΤΛΗΣΗ ΟΡΓΑΝΙΚΗΣ ΦΑΣΗΣ Διαχωριστής οργανικής-υδατικής φάσης. ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 6-13

ΑΝΤΛΗΣΗ ΟΡΓΑΝΙΚΗΣ ΦΑΣΗΣ Γενική διάταξη του εξοπλισμού με διαχωρισμό οργανικής-υδατικής φάσης μέσα στη γεώτρηση ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 6-14

ΑΝΤΛΗΣΗ ΟΡΓΑΝΙΚΗΣ ΦΑΣΗΣ Ανάκτηση της οργανικής φάσης με αντλία που ελέγχεται από ανιχνευτή του οργανικού ρευστού (μέτρηση αγωγιμότητας) ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 6-15

ΑΝΤΛΗΣΗ ΟΡΓΑΝΙΚΗΣ ΦΑΣΗΣ ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΟΡΓΑΝΙΚΩΝ ΠΟΥ ΒΥΘΙΖΟΝΤΑΙ Δυσκολότερη περίπτωση από τα οργανικά που επιπλέουν Εντοπίζονται δύσκολα τα όρια της κηλίδας και η κατεύθυνση μετακίνησής της Χρησιμοποιείται συνήθως μία μόνον αντλία σε συνδυασμό με ανιχνευτή αγωγιμότητας ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 6-16

ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΠΤΗΤΙΚΩΝ ΑΠΟ ΤΗΝ ΑΚΟΡΕΣΤΗ ΖΩΝΗ ΑΝΤΛΗΣΗ ΕΔΑΦΙΚΟΥ ΑΕΡΑ Soil Vapor Extraction (SVE) - Vacuum Extraction Δημιουργία ροής αέρα μέσα από το πορώδες της ακόρεστης ζώνης, έτσι ώστε να επιταχυνθεί η εξάτμιση των ρύπων οι οποίοι μπορεί να βρίσκονται στη μορφή: ελεύθερης οργανικής φάσης, διαλυμένοι στο νερό ή ροφημένοι στην επιφάνεια των στερεών σωματιδίων. ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 6-17

ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΠΤΗΤΙΚΩΝ ΑΠΟ ΤΗΝ ΑΚΟΡΕΣΤΗ ΖΩΝΗ Αναπαράσταση τυπικής εγκατάστασης άντλησης εδαφικού αέρα ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 6-18

ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΠΤΗΤΙΚΩΝ ΑΠΟ ΤΗΝ ΑΚΟΡΕΣΤΗ ΖΩΝΗ ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΑΕΑ Εφαρμόζεται επιτόπου (in-situ), χωρίς να απαιτεί εργασίες εκσκαφών. Χρησιμοποιεί απλό και χαμηλού κόστους εξοπλισμό και δεν απαιτεί περίπλοκους χειρισμούς κατά τη λειτουργία της. Συνδυάζεται εύκολα με άλλες τεχνικές, π.χ. άντληση οργανικής φάσης, βιοαερισμό, αεροδιασκορπισμό (airsparging), δηλ. διοχέτευση αέρα στα υπόγεια νερά, κλπ. ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 6-19

ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΠΤΗΤΙΚΩΝ ΑΠΟ ΤΗΝ ΑΚΟΡΕΣΤΗ ΖΩΝΗ ΠΕΔΙΟ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ Πτητικότητα ρύπων: P o > 1mmHg (20 o C) Παραλλαγή : θερμική ενίσχυση της εξάτμισης των ρύπων. Εξίσωση Clausius-Clapeyron: ln P P o λ R 1 T o 1 T ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 6-20

ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΠΤΗΤΙΚΩΝ ΑΠΟ ΤΗΝ ΑΚΟΡΕΣΤΗ ΖΩΝΗ ΠΕΔΙΟ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ Πτητικότητα ρύπων: P o > 1mmHg (20 o C) Παραλλαγή : θερμική ενίσχυση της εξάτμισης των ρύπων. Για την αύξηση της θερμοκρασίας του εδάφους εφαρμόζονται διάφορες τεχνικές, όπως: διοχέτευση θερμού αέρα ή ατμού, θέρμανση με εφαρμογή ηλεκτρικών αντιστάσεων, θέρμανση με ραδιοσυχνότητες, κοκ. ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 6-21

ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΠΤΗΤΙΚΩΝ ΑΠΟ ΤΗΝ ΑΚΟΡΕΣΤΗ ΖΩΝΗ ΠΕΔΙΟ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ Πτητικότητα ρύπων: P o > 1mmHg (20 o C) Διαπερατότητα εδαφών στον αέρα: k a >10-5 cm/s Διαπερατότητα εδαφών Διαπερατότητα στο νερό: k (cm/s) Διαπερατότητα στον αέρα: k a (cm/s) Απόλυτη (γεωμετρική) περατότητα: K (cm 2 ) ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 6-22

ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΠΤΗΤΙΚΩΝ ΑΠΟ ΤΗΝ ΑΚΟΡΕΣΤΗ ΖΩΝΗ Διαπερατότητα εδαφών Περιγράφει την ευκολία ροής δια μέσου των πόρων. Ο συντελεστής διαπερατότητας, k (cm/s), του κάθε ρευστού εξαρτάται από τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά του, δηλ. πυκνότητα (ρ) και ιξώδες (μ): k K ρ g μ K η απόλυτη ή γεωμετρική περατότητα του εδάφους εξαρτάται μόνον από τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά του εδάφους (cm 2 ) ρ η πυκνότητα του ρευστού (g/cm 3 ) g η επιτάχυνση της βαρύτητας 981 cm/s 2 μ το ιξώδες του ρευστού (g/(cm s) ή poise) ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 6-23

ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΠΤΗΤΙΚΩΝ ΑΠΟ ΤΗΝ ΑΚΟΡΕΣΤΗ ΖΩΝΗ Σχέση μεταξύ συντελεστών υδροπερατότητας, k, αέριας περατότητας, k a, και απόλυτης περατότητας, K, για διάφορους τύπους εδαφών Τύπος εδάφους Συντελεστές περατότητας k, cm/s k a, cm/s K, cm 2 Χαλίκι 1-10 -2 6.6 10-2 - 6.6 10-4 10-5 - 10-7 Χονδρή άμμος 10-1 10-3 6.6 10-3 - 6.6 10-5 10-6 - 10-8 Λεπτή άμμος, πηλοαμμώδες 10-3 - 10-5 6.6 10-5 - 6.6 10-7 10-8 - 10-10 Πηλώδες, αμμοαργιλώδες 10-4 - 10-6 6.6 10-6 - 6.6 10-8 10-9 - 10-11 Αργιλώδες 10-6 - 10-9 6.6 10-8 - 6.6 10-11 10-11 - 10-14 Οι συντελεστές, k a, και απόλυτης περατότητας, K, υπολογίστηκαν με βάση τους συντελεστές υδροπερατότητας, k, και τις τιμές: ρ 1.0 g/cm 3 και μ 10-2 g/(cm s) για το νερό, και: ρ a 1.2 10-3 g/cm 3 και μ a 1.83 10-4 g/(cm s) για τον αέρα (Τ 20 o C, P1atm). ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 6-24

ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΠΤΗΤΙΚΩΝ ΑΠΟ ΤΗΝ ΑΚΟΡΕΣΤΗ ΖΩΝΗ Άργιλος (clay): <0.002mm Ιλύς (silt): 0.063 mm-0.002 mm Άμμος (sand): 0.063 mm-2.0 mm Τρίγωνο μηχανικής σύστασης του εδάφους ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 6-25

ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΠΤΗΤΙΚΩΝ ΑΠΟ ΤΗΝ ΑΚΟΡΕΣΤΗ ΖΩΝΗ ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ Ροή αέρα στην ακόρεστη ζώνη Τρείς βασικές εξισώσεις: Ισοζύγιο μάζας του αέρα (εξίσωση συνέχειας) Ταχύτητα ροής (νόμος Darcy για τον αέρα) Νόμος των τελείων αερίων ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 6-26

ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΠΤΗΤΙΚΩΝ ΑΠΟ ΤΗΝ ΑΚΟΡΕΣΤΗ ΖΩΝΗ Ισοζύγιο μάζας του αέρα για τριδιάστατη ροή n a ρ t a ( ρ u ) ( ρau y ) ( ρ u ) a x x y n a το πορώδες του εδάφους το οποίο αντιστοιχεί στην αέρια φάση ρ a η πυκνότητα του αέρα, η οποία μεταβάλλεται λόγω της ιδιότητας του αέρα να συμπιέζεται (ML -3 ) u x η ταχύτητα του αέρα κατά τη διάσταση x(lt -1 ) + Ισοζύγιο μάζας για μονοδιάστατη ακτινική ροή n a ρ r t a ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 6-27 + a z z ( ρ u r) a r r (ρ a u)

ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΠΤΗΤΙΚΩΝ ΑΠΟ ΤΗΝ ΑΚΟΡΕΣΤΗ ΖΩΝΗ Ταχύτητα ροής (Νόμος Darcy) u r K μ a dp dr Κ η απόλυτη περατότητα του εδάφους (L 2 ) μ a το ιξώδες του αέρα (ML -1 T -1 ) dp/dr η μεταβολή της πίεσης προς την κατεύθυνση r (ML -1 T -2 /L) Νόμος τελείων αερίων ρ a P (MW) RT MW το μοριακό βάρος του αέρα ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 6-28

ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 6-29 ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΠΤΗΤΙΚΩΝ ΑΠΟ ΤΗΝ ΑΚΟΡΕΣΤΗ ΖΩΝΗ Συνδυάζοντας τις εξισώσεις Για μόνιμες συνθήκες r r P Pr μ K t P n a a 0 r r P Pr

ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΠΤΗΤΙΚΩΝ ΑΠΟ ΤΗΝ ΑΚΟΡΕΣΤΗ ΖΩΝΗ Αναλυτική λύση με συνοριακές συνθήκες: Ακτίνα γεώτρησης: rr Πίεση στη γεώτρηση: PP Μέγιστη ακτίνα επιρροής: rr I Πίεση στην ακτίνα R I : PP Ι P(r) P 2 + ( 2 2 ) ln( r R ) P P I ln ( R R ) I 1 2 ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 6-30

ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΠΤΗΤΙΚΩΝ ΑΠΟ ΤΗΝ ΑΚΟΡΕΣΤΗ ΖΩΝΗ Ακτίνα επιρροής και αριθμός γεωτρήσεων Μια από τις σημαντικότερες παραμέτρους σχεδιασμού των εγκαταστάσεων ΑΕΑ: Πόσες γεωτρήσεις και σε ποιά απόσταση ώστε να εξασφαλισθεί η διέλευση του αέρα από όλα τα σημεία της ρυπασμένης περιοχής; Θεωρητικά μέγιστη ακτίνα επιρροής: R I (max) ΔP P atm -P 0 Λειτουργική ακτίνα επιρροής: R I ΔP Ι 1% ΔP π.χ. εάν P 0.90 atm ΔP 0.10 atm ΔP I 0.001 atm P I 0.999 atm ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 6-31

ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΠΤΗΤΙΚΩΝ ΑΠΟ ΤΗΝ ΑΚΟΡΕΣΤΗ ΖΩΝΗ Ακτίνα επιρροής και αριθμός γεωτρήσεων Προσδιορίζεται με προκαταρκτικές επιτόπιες δοκιμές: Εφαρμόζεται κενό σε μια δοκιμαστική γεώτρηση και μετρείται η πίεση P(r) σε απόσταση r από τη γεώτρηση. Υπολογίζουμε την ακτίνα R I από την εξίσωση: P(r) P 2 + ( 2 2 ) ln( r R ) P P I ln ( R R ) I 1 2 Αριθμός γεωτρήσεων Ν N 1.2 A πr ρυπ 2 I ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 6-32

ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΠΤΗΤΙΚΩΝ ΑΠΟ ΤΗΝ ΑΚΟΡΕΣΤΗ ΖΩΝΗ Ακτίνα επιρροής και αριθμός γεωτρήσεων Αριθμός γεωτρήσεων Ν N 1.2 A πr ρυπ 2 I ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 6-33

ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 6-34 Ογκομετρική ροή αέρα ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΠΤΗΤΙΚΩΝ ΑΠΟ ΤΗΝ ΑΚΟΡΕΣΤΗ ΖΩΝΗ dr dp μ K u a r ( ) ( ) ( ) 2 1 I 2 2 I 2 R R ln R r ln P P P P(r) + ( ) ( ) ( ) 2 1 I 2 I 2 I I a R R ln R r ln P P 1 1 P P 1 R R ln r P μ 2 K u(r) + H u 2πR Q ( ) [ ] ( ) I 2 I a R R ln R P P 1 P 2μ K u ( ) [ ] ( ) I 2 I a R R ln P P 1 P μ K πh Q

ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΠΤΗΤΙΚΩΝ ΑΠΟ ΤΗΝ ΑΚΟΡΕΣΤΗ ΖΩΝΗ Ογκομετρική ροή του αέρα σε PP Q πh K μ a P [ ( ) ] 2 1 PI P ( R R ) ln I σε P 1 atm * Q Q P P atm ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 6-35

ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΠΤΗΤΙΚΩΝ ΑΠΟ ΤΗΝ ΑΚΟΡΕΣΤΗ ΖΩΝΗ Ροή αέρα συναρτήσει της απόλυτης περατότητας σε μόνιμες συνθήκες λειτουργίας ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 6-36

ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΠΤΗΤΙΚΩΝ ΑΠΟ ΤΗΝ ΑΚΟΡΕΣΤΗ ΖΩΝΗ ΑΚΤΙΝΑ ΕΠΙΡΡΟΗΣ Για τον καθορισμό της ακτίνας επιρροής γίνονται επιτόπιες δοκιμές: Άντληση του αέρα από ένα πηγάδι σε διάφορες τιμές P Μέτρηση της πίεσης P(r) σε διάφορες αποστάσεις, f(p ) Μέτρηση της ογκομετρικής ροής αντλούμενου αέρα, f(p ) Υπολογισμός της ακτίνας επιρροής συναρτήσει της υποπίεσης στη γεώτρηση Εκτίμηση της διαπερατότητας του εδάφους ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 6-37

ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΠΤΗΤΙΚΩΝ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 6.1 Δεδομένα: Διαρροή 20m 3 τολουολίου από μία δεξαμενή. Ρύπανση της ακόρεστης ζώνης σε έκταση 1250m 2 καιμεμέσοβάθος4m. Προκαταρκτικές επιτόπιες δοκιμές άντλησης του αέρα σε γεώτρηση με ακτίνα R 5.1cm και συνολικό διάτρητο μήκος μέσα στη ρυπασμένη ζώνη Η4m. Οι δοκιμές έγιναν εφαρμόζοντας κενό 0.1 atm μέσα στη γεώτρηση, δηλ. P 0.9 atm. Μετρήθηκε η πίεση σε απόσταση r6m και βρέθηκε ίση με P (r6m) 0.99 atm Η ογκομετρική ροή του αέρα στην έξοδο της αντλίας κενού ήταν 0.2 m 3 /min Ζητούνται: α) Πόση είναι η ακτίνα επιρροής, εάν θεωρήσουμε το ελάχιστο απαιτούμενο κενό σε R I ίσο με 0.001 atm. β) Πόσες γεωτρήσεις θα πρέπει να εγκατασταθούν για την αποκατάσταση της περιοχής; γ) Τι ενδείξεις έχουμε για την διαπερατότητα του εδάφους από τις παραπάνω επιτόπιες δοκιμές; ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 6-38

ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΠΤΗΤΙΚΩΝ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 6.1 Δεδομένα Διαρροή 20m 3 τολουολίου από μία δεξαμενή. Ρύπανση της ακόρεστης ζώνης σε έκταση 1250m 2 καιμεμέσοβάθος4m. Προκαταρκτικές επιτόπιες δοκιμές άντλησης του αέρα σε γεώτρηση με ακτίνα R 5.1cm και συνολικό διάτρητο μήκος μέσα στη ρυπασμένη ζώνη Η4m. Οι δοκιμές έγιναν εφαρμόζοντας κενό 0.1 atm μέσα στη γεώτρηση, δηλ. P 0.9 atm. Μετρήθηκε η πίεση σε απόσταση r6m και βρέθηκε ίση με P (r6m) 0.99 atm Η ογκομετρική ροή του αέρα στην έξοδο της αντλίας κενού ήταν 0.2 m 3 /min α) Ακτίνα επιρροής : P 0.9 atm, R 0.051m, r 6 m, P r 0.99 atm, P I 0.999 atm P(r) P 2 + ( 2 2 ) ln( r R ) P P I ln R I 9.91m ( R R ) I 1 2 ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 6-39

ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΠΤΗΤΙΚΩΝ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 6.1 Δεδομένα Διαρροή 20m 3 τολουολίου από μία δεξαμενή. Ρύπανση της ακόρεστης ζώνης σε έκταση 1250m 2 καιμεμέσοβάθος4m. Προκαταρκτικές επιτόπιες δοκιμές άντλησης του αέρα σε γεώτρηση με ακτίνα R 5.1cm και συνολικό διάτρητο μήκος μέσα στη ρυπασμένη ζώνη Η4m. Οι δοκιμές έγιναν εφαρμόζοντας κενό 0.1 atm μέσα στη γεώτρηση, δηλ. P 0.9 atm. Μετρήθηκε η πίεση σε απόσταση r6m και βρέθηκε ίση με P (r6m) 0.99 atm Η ογκομετρική ροή του αέρα στην έξοδο της αντλίας κενού ήταν 0.2 m 3 /min α) Ακτίνα επιρροής : R I 9.91m Aρυπ β) Αριθμός γεωτρήσεων: N 1.2 2 πr I N 4.86 N 5 ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 6-40

ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΠΤΗΤΙΚΩΝ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 6.1 Δεδομένα Διαρροή 20m 3 τολουολίου από μία δεξαμενή. Ρύπανση της ακόρεστης ζώνης σε έκταση 1250m 2 καιμεμέσοβάθος4m. Προκαταρκτικές επιτόπιες δοκιμές άντλησης του αέρα σε γεώτρηση με ακτίνα R 5.1cm και συνολικό διάτρητο μήκος μέσα στη ρυπασμένη ζώνη Η4m. Οι δοκιμές έγιναν εφαρμόζοντας κενό 0.1 atm μέσα στη γεώτρηση, δηλ. P 0.9 atm. Μετρήθηκε η πίεση σε απόσταση r6m και βρέθηκε ίση με P (r6m) 0.99 atm Η ογκομετρική ροή του αέρα στην έξοδο της αντλίας κενού ήταν 0.2 m 3 /min α) Ακτίνα επιρροής : R I 9.91m β) Αριθμός γεωτρήσεων: N 5 γ) Διαπερατότητα εδάφους: K1.34 10-8 cm 2 Q πh ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 6-41 K μ a * Q Q P P P atm 2 [ 1 ( PI P ) ] ( R R ) ln I Q 0.222 m 3 /min Q 0.222 10 6 /60 3704 cm 3 /s μ a 1.83 10-4 g/(cm/s) H400 cm

ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΠΤΗΤΙΚΩΝ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 6.1 Δεδομένα Διαρροή 20m 3 τολουολίου από μία δεξαμενή. Ρύπανση της ακόρεστης ζώνης σε έκταση 1250m 2 καιμεμέσοβάθος4m. Προκαταρκτικές επιτόπιες δοκιμές άντλησης του αέρα σε γεώτρηση με ακτίνα R 5.1cm και συνολικό διάτρητο μήκος μέσα στη ρυπασμένη ζώνη Η4m. Οι δοκιμές έγιναν εφαρμόζοντας κενό 0.1 atm μέσα στη γεώτρηση, δηλ. P 0.9 atm. Μετρήθηκε η πίεση σε απόσταση r6m και βρέθηκε ίση με P (r6m) 0.99 atm Η ογκομετρική ροή του αέρα στην έξοδο της αντλίας κενού ήταν 0.2 m 3 /min α) Ακτίνα επιρροής : R I 9.91m β) Αριθμός γεωτρήσεων: N 5 γ) Διαπερατότητα εδάφους: K1.34 10-8 cm 2 ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 6-42

ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΠΤΗΤΙΚΩΝ ΑΠΟ ΤΗΝ ΑΚΟΡΕΣΤΗ ΖΩΝΗ Ρυθμός απομάκρυνσης των ρύπων και απαιτούμενος χρόνος καθαρισμού R απομ N Q * C a T M καθ διαρ / R απομ Θεωρητική C a,θ : C P MW /(RT) a,θ o Συντελεστής αποτελεσματικότητας η a, μ a Πρακτικά : C a,μ < C a,θ C, θ C ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 6-43

ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΠΤΗΤΙΚΩΝ ΑΠΟ ΤΗΝ ΑΚΟΡΕΣΤΗ ΖΩΝΗ Ρυθμός απομάκρυνσης των ρύπων και απαιτούμενος χρόνος καθαρισμού Πρακτική εμπειρία σε περιοχές ρυπασμένες με ένα ρύπο: Η απομάκρυνση λαμβάνει χώρα σε δύο στάδια: Ένα αρχικό στάδιο γραμμικό Ένα δεύτερο στάδιο με διαρκή μείωση του ρυθμού απομάκρυνσης ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 6-44

ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΠΤΗΤΙΚΩΝ ΑΠΟ ΤΗΝ ΑΚΟΡΕΣΤΗ ΖΩΝΗ Ρυθμός απομάκρυνσης των ρύπων και απαιτούμενος χρόνος καθαρισμού Θεωρούμε ότι η συνολική αρχική μάζα Μ ΟΛ του οργανικού ρύπου αποτελείται από δύο μέρη, Μ ΕΟ και Μ ΔΟ : M ΟΛ ΜΕΟ + Μ ΔΟ Ελεύθερη οργανική φάση Μάζα ρύπου δεσμευμένη στις επιμέρους φάσεις του εδάφους ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 4-45

ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΠΤΗΤΙΚΩΝ ΑΠΟ ΤΗΝ ΑΚΟΡΕΣΤΗ ΖΩΝΗ Ρυθμός απομάκρυνσης των ρύπων και απαιτούμενος χρόνος καθαρισμού Απομάκρυνση Μ ΕΟ : 1 ο γραμμικό στάδιο R ηn ΕΟ Q * C a R ΕΟ ηn Q * o P MW RT T Μ ΕΟ ΕΟ / R ΕΟ ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 4-46

ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΠΤΗΤΙΚΩΝ ΑΠΟ ΤΗΝ ΑΚΟΡΕΣΤΗ ΖΩΝΗ Ρυθμός απομάκρυνσης των ρύπων και απαιτούμενος χρόνος καθαρισμού Απομάκρυνση Μ ΔΟ : 2 ο μη γραμμικό στάδιο R dm dt ΔΟ ηn Q * C a (t) C a (t) F C (t) Μοντέλο τριών φάσεων t F K oc f oc ρ d H + n C /(RT) ρ + (n t d n )H C /(RT) ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 4-47

ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΠΤΗΤΙΚΩΝ ΑΠΟ ΤΗΝ ΑΚΟΡΕΣΤΗ ΖΩΝΗ Ρυθμός απομάκρυνσης των ρύπων και απαιτούμενος χρόνος καθαρισμού Απομάκρυνση Μ ΔΟ : 2 ο μη γραμμικό στάδιο R dm dt ΔΟ ηn Q * C a (t) C a (t) F C t (t) M(t) dm ηn * C t (t) M(t) M S dt M S Q F F K oc f oc ρ d H + n C /(RT) ρ + (n t d n )H C /(RT) dm M(t) ηn Q M S * F dt M(t 0) ln M(t) ηn M Q S * F t ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 4-48

ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΠΤΗΤΙΚΩΝ ΑΠΟ ΤΗΝ ΑΚΟΡΕΣΤΗ ΖΩΝΗ Ρυθμός απομάκρυνσης των ρύπων και απαιτούμενος χρόνος καθαρισμού Απομάκρυνση Μ ΔΟ : 2 ο μη γραμμικό στάδιο R dm dt ΔΟ ηn Q * C a (t) C a (t) F C t (t) M(t 0) ln M(t) ηn M Q S * F t F K oc f oc ρ d H + n C /(RT) ρ + (n t d n )H C /(RT) * M ΔΟ ηn Q F M ΔΟ ln t M(t) M S M (t 0) M(t) * ηn Q F M ΔΟ exp t MS ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 4-49

ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΠΤΗΤΙΚΩΝ ΑΠΟ ΤΗΝ ΑΚΟΡΕΣΤΗ ΖΩΝΗ Ρυθμός απομάκρυνσης των ρύπων και απαιτούμενος χρόνος καθαρισμού Απομάκρυνση Μ ΔΟ : 2 ο μη γραμμικό στάδιο R dm dt ΔΟ ηn Q * C a (t) C a (t) F C t (t) M ΔΟ ln M(t) ηn M Q S * F t F K oc f oc ρ d H + n C /(RT) ρ + (n t d n )H C /(RT) Εάν η αποδεκτή τελική συγκέντρωση στο έδαφος είναι C t,τελ, η αντίστοιχη αποδεκτή Μ(t): M(t τελ ) C t, τελ Μ S M ln C M S ηn Q ΔΟ T ΔΟ,τελ * t,τελm S F ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 4-50

ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΠΤΗΤΙΚΩΝ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 6.2 Δεδομένα: Διαρροή 20m 3 τολουολίου από μία δεξαμενή. Ρύπανση της ακόρεστης ζώνης σε έκταση 1250m 2 καιμεμέσοβάθος4m. Δοκιμαστική άντληση του αέρα σε γεώτρηση με ακτίνα R 5.1cm και συνολικό διάτρητο μήκος μέσα στη ρυπασμένη ζώνη Η4m. Οι δοκιμές έγιναν εφαρμόζοντας κενό 0.1 atm μέσα στη γεώτρηση, δηλ. P 0.9 atm. Μετρήθηκε η πίεση σε απόσταση r6m και βρέθηκε ίση με P (r6m) 0.99 atm Η ογκομετρική ροή του αέρα στην έξοδο της αντλίας κενού ήταν 0.2 m 3 /min και περιείχε 78 mg/l τολουόλιο. Προσδιορίστηκαν τα χαρακτηριστικά του εδάφους στη ρυπασμένη ζώνη: ρ d 1.7 g/cm3, n t 0.4, n 0.2 και, f oc 0.01. Οι αρχές απαιτούν τελική συγκέντρωση τολουολίου μικρότερη από 10mg/kg Ζητούνται: Οι βασικές παράμετροι σχεδιασμού και λειτουργίας της εγκατάστασης AEA ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 6-51

ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΠΤΗΤΙΚΩΝ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 6.2 Βήμα 1ο : Βρίσκουμε τα κύρια φυσικοχημικά χαρακτηριστικά του τολουολίου από τους κατάλληλους Πίνακες (π.χ. Suthersan, 1996). Ειδικό βάρος ρ 0.866 g/cm 3 Μοριακό βάρος MW 92.14 g/mol Τάση ατμών P o 22 mm Hg 22/760 0.0289 atm Σταθερά Henry H C 0.00674 atm m 3 /mol Υδατοδιαλυτότητα S 490 mg/l (g/m 3 ) Συντελεστή K oc K oc 102.06 ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 6-52

ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΠΤΗΤΙΚΩΝ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 6.2 Βήμα 2ο : Υπολογίζουμε την αρχική κατανομή του τολουολίου στο υπέδαφος Μοντέλο 4 φάσεων Όταν υπάρχει μη υδατική υγρή φάση στο έδαφος (με NAPL) C t C s + (n C + n a C a + n n C n )/ ρ d (5.1) C a P o X MW/(RT) (5.2) C n m ρ n 10 6 (5.3) C S X (5.4) C s K oc f oc C (5.5) n t n + n a + n n (5.6) C t A M ρυπ διαρ H ρ d C 20000L 0.866 kg / L t 17320 kg 8500 3 3 ( 1250 4) m 1.7t / m t C t 2.038kg / t 2038 mg / kg ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 6-53

ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΠΤΗΤΙΚΩΝ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 6.2 Βήμα 2ο : Υπολογίζουμε την αρχική κατανομή του τολουολίου στο υπέδαφος Ολική Ελεύθερη NAPL Υδατική Αέρια Στερεή Συγκεντρώσεις τολουολίου 2038 mg/kg 866 10 3 mg/l 490 mg/l 109 mg/l 563 mg/kg Κατανομή μάζας τολουολίου 17.32 t 11.94 t 0.49 t 0.11 t 4.78 t Όγκος 4 φάσεων 5000 m 3 14 m 3 1000 m 3 986 m 3 3000 m 3 68.9% Μ ΕΟ 11.94 t Μ Ο 5.38 t 27.6% ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 6-54

ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΠΤΗΤΙΚΩΝ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 6.2 Βήμα 3ο : Υπολογισμός της ακτίνας επιρροής, του απαιτούμενου αριθμού γεωτρήσεων άντλησης αέρα και της δυναμικότητας που πρέπει να έχει η μονάδα καθαρισμού του αντλούμενου αέρα. Από τους υπολογισμούς που έγιναν στο Παράδειγμα 6.1: R I 9.91m N 5 Από κάθε γεώτρηση Q *0.2 m 3 /min Q ol 1.0 m 3 /min ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 6-55

ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΠΤΗΤΙΚΩΝ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 6.2 Βήμα 4ο : Εκτίμηση του συντελεστή αποτελεσματικότητας (η) και υπολογισμός του απαιτούμενου χρόνου λειτουργίας της εγκατάστασης για να επιτευχθεί η παραμένουσα συγκέντρωση 10mg/kg τολουολίου. 4.1 Συντελεστής αποτελεσματικότητας Από τους υπολογισμούς αρχικής κατανομής φάσεων: C a,θ 109 mg/l Μετρήθηκε: C a,μ 78 mg/l Συντελεστής αποτελεσματικότητας η C C a,μ a,θ 78 109 0.714 ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 6-56

ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΠΤΗΤΙΚΩΝ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 6.2 Βήμα 4ο : Εκτίμηση του συντελεστή αποτελεσματικότητας (η) και υπολογισμός του απαιτούμενου χρόνου λειτουργίας της εγκατάστασης για να επιτευχθεί η παραμένουσα συγκέντρωση 10mg/kg τολουολίου. 4.2 Απαιτούμενος χρόνος για απομάκρυνση ελεύθερης οργανικής φάσης, M EO R ΕΟ ηn Q * C a R ΕΟ 0.714 5 (0.2 m 3 / min) (109 g / m 3 ) 77.3 g / min 112 kg / d T Μ / R 11.94 t /(0.112 t / d) 106.5 d ΕΟ ΕΟ ΕΟ Τ ΕΟ 106.5 d ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 6-57

ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΠΤΗΤΙΚΩΝ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 6.2 Βήμα 4ο : Εκτίμηση του συντελεστή αποτελεσματικότητας (η) και υπολογισμός του απαιτούμενου χρόνου λειτουργίας της εγκατάστασης για να επιτευχθεί η παραμένουσα συγκέντρωση 10mg/kg τολουολίου. 4.3 Απαιτούμενος χρόνος για απομάκρυνση δεσμευμένου οργανικού ρύπου, M ΔΟ M ln C M S ηn Q ΔΟ T ΔΟ,τελ * t,τελm S F F K oc f oc ρ d H + n C /(RT) ρ + (n t d n )H C /(RT) 5 0.00674 /(8.205 10 298) 1.7 kg / l 2. 10 0.01 1.7 + 0.2 + 0.2 0.276 F 06 0.212 kg / l T ΔΟ, τελ M ln C t, τελ ΔΟ M S M ηn S * Q 6 5.38 10 g 8500 t ln 3 F 10 (g / t) 8500 t 0.714 1 (m / min) 0.212 t / m 3 Τ ΔΟ 161.8 d ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 6-58

ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΠΤΗΤΙΚΩΝ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 6.2 Βήμα 4ο : Εκτίμηση του συντελεστή αποτελεσματικότητας (η) και υπολογισμός του απαιτούμενου χρόνου λειτουργίας της εγκατάστασης για να επιτευχθεί η παραμένουσα συγκέντρωση 10mg/kg τολουολίου. 4.3 Απαιτούμενος χρόνος λειτουργίας Στάδια 1 2 Σύνολα Μάζα, t 11.94 ~5.38 17.24 Ρυθμός, kg/d 112 R(t) > 0 --- Χρόνος, d 106.5 161.8 268.3 ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 6-59

ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΠΤΗΤΙΚΩΝ ΜΕΘΟΔΟΙ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΡΥΠΩΝ ΣΤΗΝ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ Θερμική οξείδωση Καταλυτική οξείδωση Προσρόφηση σε ενεργό άνθρακα ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 6-60

ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΠΤΗΤΙΚΩΝ ΘΕΡΜΙΚΗ ΟΞΕΙΔΩΣΗ Περιλαμβάνει τη θέρμανση του αερίου ρεύματος παρουσία οξυγόνου σε θερμοκρασίες 650-870 ο C Οι πτητικές οργανικές ενώσεις οξειδώνονται σε αβλαβή τελικά προϊόντα, π.χ. CO 2 και H 2 O Εφαρμόζεται κυρίως όταν υπάρχει υψηλό φορτίο ρύπων C > 12 000 g/m 3 : αυτόθερμη λειτουργία C < 12 000 g/m 3 : προσθήκη καυσίμου ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 6-61

ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΠΤΗΤΙΚΩΝ ΘΕΡΜΙΚΗ ΟΞΕΙΔΩΣΗ Διάγραμμα ροής τυπικής εγκατάστασης θερμικής οξείδωσης με: Με ανάκτηση θερμότητας για την προθέρμανση των εισερχόμενων αερίων Μονάδα έκπλυσης των απαερίων ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 6-62

ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΠΤΗΤΙΚΩΝ ΚΑΤΑΛΥΤΙΚΗ ΟΞΕΙΔΩΣΗ Χρήση καταλύτη για πραγματοποίηση της οξείδωσης σε χαμηλότερες θερμοκρασίες 260-370 ο C Ο καταλύτης κατασκευάζεται από πολύτιμα μέταλλα, π.χ. Pt, Pd, ή οξείδια βασικών μετάλλων Εφαρμόζεται σε σχετικά χαμηλό φορτίο ρύπων C > 3 000 g/m 3 : αυτόθερμη λειτουργία C < 3 000 g/m 3 : προσθήκη καυσίμου ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 6-63

ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΠΤΗΤΙΚΩΝ ΚΑΤΑΛΥΤΙΚΗ ΟΞΕΙΔΩΣΗ Διάγραμμα ροής τυπικής εγκατάστασης καταλυτικής οξείδωσης ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 6-64

ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΠΤΗΤΙΚΩΝ ΠΡΟΣΡΟΦΗΣΗ ΣΕ ΕΝΕΡΓΟ ΑΝΘΡΑΚΑ Εφαρμόζεται συνήθως σε χαμηλό φορτίο ρύπων, C < 1 000 g/m 3 Ο ενεργός άνθρακας μπορεί να χρησιμοποιηθεί στη μορφή: Σκόνης: δεν αναγεννάται Σφαιρικά σωματίδια : μπορεί να αναγεννηθεί Η αναγέννηση γίνεται με: Αύξηση της θερμοκρασίας ή Μείωση της πίεσης ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 6-65

ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΠΤΗΤΙΚΩΝ ΠΡΟΣΡΟΦΗΣΗ ΣΕ ΕΝΕΡΓΟ ΑΝΘΡΑΚΑ Διάγραμμα ροής μονάδας προσρόφησης ενεργού άνθρακα με δύο κλίνες και κύκλωμα αναγέννησης ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 6-66