Biorisanamento termicamente potenziato

Biorisanamento termicamente potenziato presso un'università del nord-est

Siamo lieti di avere Elisabetta Vescovo di Haley & Aldrich come collaboratore ospite del ns Portare il calore® blog della newsletter. Elizabeth è stata consulente per un progetto di bonifica termica del TRS Group (TRS) presso un'università del nord-est. Unisciti a noi nel congratularci con Elizabeth per la sua recente promozione a Senior Technical Specialist II.

In qualità di specialista tecnico senior presso Haley & Aldrich, ho fornito assistenza tecnica e supervisione su una bonifica termica su vasta scala con impatti di tetracloroetilene (PCE) al di sopra del limite di solubilità nel substrato roccioso esposto agli agenti atmosferici. La storia correttiva per il sito è piuttosto varia: l'ossidazione chimica in situ (ISCO) è stata condotta da un altro consulente, è stata eseguita la declorazione riduttiva avanzata (ERD) prima del trattamento termico, riscaldamento a resistenza elettrica (ERH) è stato condotto per affrontare i contaminanti del sito e, in seguito, è stato eseguito il biorisanamento termico in situ (EISB). Haley e Aldrich hanno seguito il progetto seguendo lo studio pilota ISCO in cui abbiamo ulteriormente caratterizzato il sito, identificando concentrazioni elevate di PCE e tetracloruro di carbonio (CT), insieme ai loro prodotti derivati.

L'ERD utilizzando ferro zero valente è stato eseguito in seguito alla nostra indagine sul sito per affrontare concentrazioni di PCE e CT fino a 360 ppm e 60 ppm, rispettivamente. Sebbene siano state osservate alcune diminuzioni, la distribuzione dell'iniezione in questo sito a bassa permeabilità è stata una sfida ed è stato necessario un ulteriore trattamento per raggiungere gli obiettivi del sito. Dopo aver discusso con il cliente in merito alla tempistica e all'uso pianificato della proprietà, alla fine siamo andati avanti con il risanamento termico del sito con l'obiettivo di 1 ppm di composti organici volatili clorurati (CVOC) nelle acque sotterranee. Dalla progettazione alla smobilitazione, la bonifica termica è stata completata in un anno e mezzo. Questo ritmo veloce è attribuito al modo in cui Haley & Aldrich e TRS hanno lavorato bene come squadra.

L'ERH ha rimosso il 100% del tetracloruro di carbonio e 3,216 libbre di CVOC totali, che era il 40% in più rispetto alla massa di progetto. Poiché il calore accelera i processi naturali, abbiamo monitorato le temperature del sottosuolo e la dinamica della popolazione batterica nel tempo per valutare il potenziale di ulteriori riduzioni dei contaminanti, in particolare ai margini dell'area di trattamento. Dopo la termica, abbiamo eseguito due cicli di analisi metagenomiche per caratterizzare le popolazioni batteriche all'interno e all'esterno dell'area di trattamento termico. Nove mesi dopo l'ERH, le popolazioni microbiche erano prevalentemente batteri termofili con basse concentrazioni di declorinatori riduttivi. Dopo che le temperature sono ulteriormente diminuite, il secondo ciclo di metagenomica ha rivelato che la presenza di batteri declorunti riduttivi è aumentata; tuttavia, la diversità della popolazione all'interno dell'area di origine era ancora principalmente termofila e non era l'ideale per l'attenuazione naturale monitorata (MNA).

Popolazioni batteriche post termiche

A seguito di questa scoperta e con le temperature del sottosuolo che hanno raggiunto un intervallo ottimale per migliorare la declorazione riduttiva batterica, un donatore di elettroni e una coltura di bioaumento sono stati fatti ricircolare attraverso il substrato roccioso fratturato. Con l'approvazione dell'agenzia di regolamentazione statale, gli elettrodi sono rimasti in posizione aumentando la permeabilità nel substrato roccioso esposto alle intemperie, rendendo così il ricircolo delle acque sotterranee e l'iniezione degli emendamenti meno impegnativi rispetto a quanto sperimentato in precedenza. Questo evento di ricircolo ha stimolato significativamente la biodegradazione all'interno e all'esterno dell'area di trattamento dell'ERH. In seguito al bioaumento e al ricircolo del donatore di elettroni, la metagenomica ha indicato che i batteri riduttivi declorunti erano ora le popolazioni microbiche predominanti. Questi risultati ci hanno permesso di fare domanda per un programma di monitoraggio a lungo termine per MNA e non ci sono ulteriori piani per la bonifica del sito. La lunghezza e la larghezza del pennacchio sono diminuite in modo significativo e siamo certi che l'attenuazione naturale si stia verificando attivamente, basata non solo sulla riduzione delle concentrazioni di CVOC, ma anche nelle robuste popolazioni microbiologiche presenti nell'area di trattamento dell'ERH e nel pennacchio discendente. La bonifica termica è stata fondamentale per ridurre le concentrazioni di CVOC e stimolare la biodegradazione nel sito, sebbene le popolazioni all'interno dell'area di trattamento abbiano mantenuto le popolazioni termofile più a lungo del previsto. La fase di lucidatura finale utilizzando un donatore di elettroni e una coltura di bioaumento è stata in grado di diffondere l'acqua calda in tutta la formazione e stimolare i batteri benefici in modo che l'MNA possa essere raggiunto e le concentrazioni di CVOC diminuiscano.

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