STUDII DE BIOREMEDIERE STUDII DE BIOREMEDIERE A UNOR SITURI A UNOR SITURI

CONTAMINATE CU CONTAMINATE CU ŢŢIIŢŢEIEI

AUTORI:AUTORI: ING ING. A. ADRIAN MĂRCULESCUDRIAN MĂRCULESCUCONF.DR.ING. CORCONF.DR.ING. CORNEL PĂTRANEL PĂTRAŞŞCUCU

PROF PROF.DR.ING. .DR.ING. LAZĂR AVRAMLAZĂR AVRAM

ExtracExtracţţiaia şşii transportultransportul ţţiiţţeiuluieiuluiafecteazăafectează mediulmediul îînconjurătornconjurător atâtatâtprinprin derulareaderularea proceselorproceselortehnologicetehnologice propriupropriu--zisezise, , câtcât şşiiprinprin uneleunele accidenteaccidente nedoritenedorite , de , de tipultipul deversărideversări din din rezervoarerezervoare, , spargerispargeri de de conducteconducte subteranesubteranesausau suprateranesupraterane..

FenomenulFenomenul poluăriipoluării mediuluimediuluiîînconjurătornconjurător cu cu fluidelefluidele produseprodusedin din sondesonde ((ţţiiţţeiei, gaze, , gaze, condenscondens, , apăapă săratăsărată, , şşlamurilamuri, , nisipnisip etc.) a etc.) a apărutapărut odatăodată cu cu îîncepereancepereaexploatăriiexploatării ţţiiţţeiuluieiului şşii folosireafolosirea luiluica ca sursasursa energeticăenergetică..

ProblemaProblema depoluăriidepoluării solurilorsolurilorcontaminate cu contaminate cu produseproduse petrolierepetrolierelichidelichide esteeste unauna dintredintre celecele maimaicomplexecomplexe activităactivităţţii din din domeniuldomeniulprotecprotecţţieiiei mediuluimediului, , atâtatât sub sub aspect aspect teoreticteoretic, economic , economic câtcât şşiiorganizatoricorganizatoric..

Alegerea corectă a unei tehnologii Alegerea corectă a unei tehnologii de depoluare eficientă a unui sol de depoluare eficientă a unui sol contaminat cu produse petroliere contaminat cu produse petroliere lichide reprezintă o decizie foarte lichide reprezintă o decizie foarte importantă importantă şşi dificilă datorită i dificilă datorită numărului foarte mare de numărului foarte mare de variabile variabile şşi interaci interacţţiuni de care iuni de care depind rezultatele finale.depind rezultatele finale.

Coordonatorul unei acCoordonatorul unei acţţiuni de iuni de depoluare a unui sol contaminat depoluare a unui sol contaminat cu produse petroliere trebuie să cu produse petroliere trebuie să aibă aibă îîn vedere, la alegerea n vedere, la alegerea şşi i aplicarea unei tehnologii de aplicarea unei tehnologii de depoluare, patru factori depoluare, patru factori determinandeterminanţţi:i:

a.Gradul final de depoluare, dorit sau a.Gradul final de depoluare, dorit sau impusimpus;;b.Durata acb.Durata acţţiunilor de depoluareiunilor de depoluare;;c.Costul c.Costul total necesar desfătotal necesar desfăşşurării urării depoluăriidepoluării;;d.Efectele secundare produse d.Efectele secundare produse îîn n timpul aplicării tehnologiilor de timpul aplicării tehnologiilor de depoluare depoluare şşi ulterioare aplicării i ulterioare aplicării acestora.acestora.

În competiţia dintre tipurile tehnologiilorde depoluare se detaşează prin avantajeşi eficienţă metodele biologice şimetodele termice.Aplicarea uneia dintre cele douăcategorii de tehnologii se face în funcţiede o multitudine de factori dependenţiatât de natura poluantului, a solului, de tipul de folosinţă a sitului respectiv şi nuîn ultimul rând de condiţiilemeteorologice sezoniere şi de timpulavut la dispoziţie pentru realizareadepoluării.

METODE TERMICEMETODE TERMICESunt utilizate atat pentru Sunt utilizate atat pentru decontaminarea solurilor decontaminarea solurilor şşi apelor cat i apelor cat şşi pentru distrugerea sau valorificarea i pentru distrugerea sau valorificarea energetica a deenergetica a deşşeurilor menajere eurilor menajere şşi i industriale.industriale.Principiul general, care sta la baza Principiul general, care sta la baza

metodelor termice de decontaminare, metodelor termice de decontaminare, consta consta îîn incalzirea materialului n incalzirea materialului contaminat la diferite temperaturi, contaminat la diferite temperaturi, îîn n vederea extractiei, neutralizarii, vederea extractiei, neutralizarii, distrugerii sau imobilizarii poluantilordistrugerii sau imobilizarii poluantilor..

ÎÎn SUA pentru aproape o treime din siturile n SUA pentru aproape o treime din siturile reabilitate au fost utilizate metode termice.reabilitate au fost utilizate metode termice.

Un numar insemnat de instalatii termice Un numar insemnat de instalatii termice de depoluare a solurilor sunt operationale de depoluare a solurilor sunt operationale îîn Olanda, Germania n Olanda, Germania şşi Franta. i Franta.

Cele mai importante metode de Cele mai importante metode de decontaminare termica a solurilor sunt decontaminare termica a solurilor sunt incinerarea, desorbtia termica incinerarea, desorbtia termica şşi i vitrificarea. Locul de aplicare al acestora vitrificarea. Locul de aplicare al acestora este pe sit este pe sit şşi i îîn afara sitului.n afara sitului.

METODE BIOLOGICEMETODE BIOLOGICE

Tehnologiile de decontaminare a Tehnologiile de decontaminare a solurilor solurilor şşi apelor subterane prin i apelor subterane prin procese microbiologice au la procese microbiologice au la bază acbază acţţiunea microorganismelor iunea microorganismelor asupra poluanasupra poluanţţilor.ilor.

Tehnologiile microbiologice prezintă o serie de avantaje legate de condiţiile blânde în care se realizează şi de costurile relativ scăzute. Pe de alta parte aceste tehnologii au şi dezavantaje legate de dependenţa de condiţiile meteorologice, de timpul relativ îndelungat pentru realizare şi de incompatibilitatea anumitor microorganisme cu unele clase de hidrocarburi şi metale existente în poluant.

Sol poluat în zona unei sonde dezafectată (1)

Sol poluat în zona unei sonde dezafectată (2)

Sol poluat prin scurgere de ţiţei dintr-o conducta perforata de coroziune

Sol poluat cu ţiţei dintr-o conducta subterană fisurata

Schema de principiu pentru fazele de Schema de principiu pentru fazele de lucru lucru îîntrntr--o tehnologie de bioremediereo tehnologie de bioremediere

Stabilirea gradului de poluare al Stabilirea gradului de poluare al zonei supuse decontaminăriizonei supuse decontaminării

Lucrări pedo-ameliorative:- săpare;-mărunţire;-tratare cu adjuvanţi de afânare

Determinări de laborator pentru stabilirea:- tip şi cantitate de adsorbant vegetal;- tip şi cantitate de substanţe microbiologice;- tip şi cantitate de nutrienţi

TratareTratare cu cu adsorbantadsorbant vegetalvegetal

Analize microbiologice şi determinarea conţinutului de produse petroliere

Tratarea cu biopreparate microbiene activate cu nutrienţi

Lucrări de afânare, amestecare, omogenizare

Analize microbiologice şi determinarea conţinutului de produse petroliere

STUDII DE CAZ

Zona supusă depoluării Bc-1

Suprafaţa poluată supusă decontaminării în cazul Bc - 2

Imaginea sitului supus decontaminării cazul Bc-2

Succesiune de straturi de argilă şi sol impregnate cu ţiţei în peretele unei gropi (h = 50 cm) săpate în zona contaminată Bc - 2

Zona contaminată Bc - 3

82,4

56,7

29,9

10,2

38,3 36,1

18,35

47,6 46

25,2

1,48

4,061,67

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Data

Conţin

utul

de

prod

us p

etro

lier,

g/kg

.

Adancime 0-5 cm

Adancime 25-30 cm

Adancime 10-15 cm

22.10.03 28.11.2003 09.08.04 30.11.2004 10.07.2007

Variaţia conţinutului de produs petrolier înexperimentul Bc-1, în timp şi în adâncime

31,2

87,6

98,2

5,7

52,1

96,5

3,4

47,1

89,4

0

20

40

60

80

100

120

Data

Gra

dul d

e de

polu

are,

%

28.11.2003 30.11.2004 10.07.2007

Variaţia gradului de depoluare în experimental Bc-1,în timp şi adâncime

138,5

125,75

10597

32

129,3

116,5

86,4

107,6

85,25

5852,6

17,39

140,2

29,2

135,8

100

126

10

30

50

70

90

110

130

150

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60Data

Conţin

ut d

e pr

odus

pet

rolie

r, g/

kg

Adancime 25-30 cm

Adancime 10-15 cm

Adancime 0-5 cm

5.08.04 10.09.04 08.10.04 05.11.04 30.11.04 10.07.2007

Variaţia conţinutului de produs petrolier în probele recoltate în experimentul Bc-2

14,6

32,3

53,958,2

86,2

4,8

14,2

26,4

78,5

1,2

10,3

30,8

36,4

77,2

25,1

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

01/01/1900 02/01/1900 03/01/1900 04/01/1900 05/01/1900 Data

Gra

d de

dep

olua

re,%

Adancime 0-5 cmAdancime 10-15 cmAdancime 25-30 cm

10.09.04 08.010.04 05.11.04 30.11.04 10.07.07

Variaţia gradului de depoluare în experimental Bc-2

134,35

112,6

88,3

67,2

53,2547,5

19,08

5

25

45

65

85

105

125

145

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220

Data

Conţin

ut d

e pr

odus

pet

rolie

r, g/

kg

6.08.04 3.09.04 24.09.04 15.10.04 5.11.04 30.11.04 10.07.07 Data

Variaţia conţinutului de produs petrolier în probeleexperimentului Bc-3

16,2

34,3

50

60,464,6

85,8

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

1 / 1 2 / 1 3 / 1 4 / 1 5 / 1 6 / 1 7 / 1

Data

Gra

d de

dep

olua

re, %

3.09.04 24.09.04 15.10.04 5.11.04 30.11.04 10.07.07

Variaţia gradului de depoluare în experimental Bc-3

Imaginea terenului din experimentul Bc – 1 în vara anului 2007

Imaginea terenului din experimentul Bc – 1 în vara anului 2007

Imaginea terenului din experimentul Bc – 2 în vara anului 2007

Imaginea terenului din experimentul Bc – 2 în vara anului 2007

Imaginea terenului din experimentul Bc – 2 în vara anului 2007

Imaginea terenului din experimentul Bc – 3 în vara anului 2007

ASPECTE ECONOMICEASPECTE ECONOMICE

COSTURI MATERIALECOSTURI MATERIALE

Tip material Tip material Consum Consum specific, specific, kkg/m2 g/m2

Cantitate Cantitate consumată consumată pentru 30 m2 pentru 30 m2

PrePreţţ€€/kg /kg

Cost,Cost,€€

% din % din a+ba+b

% din % din a+b+ca+b+c

3,483,48

32,9032,90

63,6263,62

9,589,58

90,4290,42

AfAfânaânaţţii 11 3030 0,10,1 3,03,0

Adsorbant vegetalAdsorbant vegetal 0,50,5 1515 11 15,015,0

NutriuenNutriuenţţii 0,20,2 66 0,30,3 1,81,8

BiopreparateBiopreparate 0,020,02 0,60,6 2020 12,012,0

Total a Total a 31,831,8COSTURI ANALIZECOSTURI ANALIZE

Determinare conDeterminare conţţinut produs petrolier : inut produs petrolier : 88 analize/an analize/an ·· 2200 €€/ a/ analiză naliză

160160

Analize microbiologice : Analize microbiologice : 44 analize/an analize/an ·· 35 35 €€/ a/ analiză naliză 140140

Total bTotal b 300300

Cost combustibil Cost combustibil şşi amortizare mijloace de interveni amortizare mijloace de intervenţţie:ie:1010 intervenintervenţţii/an x 10 ii/an x 10 €€ /interven/intervenţţie ie

100100

Total CTotal C 580580

ALTE CHELTUIELIALTE CHELTUIELICost manopera: Cost manopera: 1010 intervenintervenţţii/an x 4 ore/intervenii/an x 4 ore/intervenţţie x 12 ie x 12 €€ / / oră oră 480480

Total a+b+cTotal a+b+c 911,8911,8

Costuri specifice şi cheltuieli totale anuale

CONCLUZIICONCLUZII

EXPERIMENTELE DIN STUDIILE DE EXPERIMENTELE DIN STUDIILE DE CAZ PREZENTATE CONFIRMĂ CAZ PREZENTATE CONFIRMĂ FEZABILITATEA DECONTAMINĂRII FEZABILITATEA DECONTAMINĂRII SITURILOR POLUATE ISTORIC DIN SITURILOR POLUATE ISTORIC DIN CADRUL SCHELELOR PETROLIERE,CADRUL SCHELELOR PETROLIERE,

EXPERIMENTELE OFERĂ INDICII ASUPRA EXPERIMENTELE OFERĂ INDICII ASUPRA VITEZELOR DE DEPOLUARE VITEZELOR DE DEPOLUARE ŞŞI A TIMPULUI I A TIMPULUI NECESAR SCADERII CONCENTRATIILOR NECESAR SCADERII CONCENTRATIILOR DE PRODUS PETROLIER SUB PRAGUL DE DE PRODUS PETROLIER SUB PRAGUL DE INTERVENINTERVENŢŢIE , IE , EVENTUAL SUB NIVELUL EVENTUAL SUB NIVELUL PRAGULUI DE ALERTĂPRAGULUI DE ALERTĂ,,DESFĂDESFĂŞŞURAREA EXPERIMENTELOR URAREA EXPERIMENTELOR ASIGURA O PARTE DIN INFORMAASIGURA O PARTE DIN INFORMAŢŢIILE IILE NECESARE APLICĂRII TEHNOLOGIILOR DE NECESARE APLICĂRII TEHNOLOGIILOR DE BIOREMEDIERE BIOREMEDIERE ŞŞI PERMITE ESTIMAREA I PERMITE ESTIMAREA COSTURILOR NECESARE PENTRU COSTURILOR NECESARE PENTRU APLICAAPLICAŢŢII LA NIVEL DE TEREN.II LA NIVEL DE TEREN.