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.
