Technologie řízeného propařování při sanaci znečištění oleji (MAGNETON Kroměříž)
Osnova přednášky:
1) Úvod
a) vymezení problematiky
b)definice
2) Popis metody
3) Realizace prací
a) přípravné práce
b) vlastní propařování
c) výsledky prací
4) Úskalí metody
1a) Vymezení
problematiky
· V průběhu sanace horninového prostředí v a.s. Magneton byla ověřena v masivní míře kontaminace ropnými látkami (dále jen RL) z řezných olejů v podloží provozních hal (nemožnost přímého odtěžení).
· Docházelo k vytékání volné fáze RL z podloží hal.
· Klasickým sanačním čerpáním s vytvářením hydraulické deprese byla dosažena denní výtěžnost 1 až 10 l oleje.
· Při bilančním porovnání denní výtěžnosti a rozsahu kontaminace vycházela doba sanace cca 25 let (Rozhodnutí ČIŽP požaduje odstranění do roku 2003).
? Východisko: urychlení procesu vytékání olejů
ideový návrh RNDr. Jan Švoma.
začátek realizace: říjen 2000
1b) Definice:
Metoda řízeného propařování spočívá v zavádění tepla do horninového prostředí s použitím páry jako média pro dosažení dvou základních efektů:
O snížení viskozity polutantu (následné zvýšení Kf a snížení povrchových sil)
O promývání kondenzovaným médiem
2) Popis metody
Použití metody řízeného propařování při sanaci horninového prostředí kontaminovaného RL předpokládá paralelní provádění následujících procesů:
O zavádění páry do horizontálních vrtů
O vytváření hydraulických depresí
O sbírání volné fáze RL z hladiny podzemní vody
O odsávání splodin a odvádění přebytečného tlaku vytvářejícího se pod podlahami hal.
Uvedenými procesy dochází k těmto jevům v horninovém prostředí:
O Vnikání přehřáté páry (110 – 130°C) do horninového prostředí s postupným předáváním tepelné energie horninovému prostředí. Partie lépe propustné pro RL umožňují i rychlejší šíření páry v horninovém prostředí – působení všemi směry.
O Kondenzace vodní páry na teplou vodu, která proplachuje gravitačně horninové prostředí a stále předává tepelnou energii horninovému prostředí.
O Vlivem zahřívání horninového prostředí dochází i k zahřívání RL a k řádovému snížení jejich viskozity – tím se zvyšuje jejich mobilita a lépe se uvolňují z horninového prostředí.
O Gravitačně RL dosahují hladiny podzemní vody na níž vytváří volnou fázi RL a ve směru hydraulického spádu natékají do sanačních vrtů. Část volné fáze je však rozpouštěna podzemní vodou.
O Uvolněné těkavé polutanty s přebytky tepla jsou uvolňovány do odsávaného půdního vzduchu.
3a) Přípravné práce
Pro účely propařování byly realizovány tyto přípravné práce:
? model propařování ( Mgr. Petr Kvapil ) návrh sítě propařovacích vrtů a potřeby propařování
? vybudování horizontálních propařovacích vrtů
§vyhloubení + výstroj startovacích jam
§vlastní vrtání
§zakončení
? vybudování vertikálních sanačních a odlehčovacích vrtů – klasický způsob s ocelovou výstrojí
? vybudování rozvodů páry + regulace a měření
? vybudování sanačního a dekontaminačního systému
§čerpání + dekontaminace vody
§čerpání RL + odsazení zbytkové vody
§ventingový systém
3b) Vlastní propařování
Poznatky:
§ byly zjištěny některé rozdíly v reakci přírodního prostředí na provedený zásah oproti modelu
§ nehomogenity horninového prostředí zapříčinily rychlejší šíření tepla směrem k podlahám hal - snížení délky propařování a množství použité páry na úkor úplného prohřátí horninového prostředí
3c) Výsledky prací
§ byl zaznamenán 10 až 100 násobný nárůst denní výtěžnosti RL (původní denní množství 1 – 10 l; dosažené denní množství 40 – 430 l )
§ dochází k rychlé dekontaminaci horninového prostředí
§ zařazením aktivační nádrže s bakteriemi do dekontaminačního procesu došlo k zefektivnění dekontaminace a omezení negativních vlivů na životní prostředí (nevzniká odpad z upotřebených sorbentů)
4) Úskalí metody
Při sanačních pracech metodou řízeného propařování v horninovém prostředí znečištěném RL byly zaznamenány tyto hlavní problémy:
§ rozpouštění RL v čerpané vodě ze spodních čerpadel pro vytváření hydraulické deprese
§ problémy s jednotlivými součástkami systému, které jsou vyráběny s odolností proti vysokým teplotám nebo proti RL ale ne se vzájemnou odolností proti teplotě i RL
§ provařování olejů – vytváření olejové emulze a rozklad olejů
Přílohy:
Mapa objektů s volnou fází ropných uhlovodíků na hladině
Graf denních množství sebraných olejů