Robbanószerek gyökérzónás fitoremediációja mesterséges lápokban

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Tanszék, Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék, Környezeti Mikrobiológia és Biotechnológia Kutatócsoport

Szervezet/Adatszolgáltató neveBudapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Tanszék, Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék, Környezeti Mikrobiológia és Biotechnológia Kutatócsoport
Kapcsolattartó személy neve
Dr. Molnár Mónika, Dr. Feigl Viktória
Technológia neveRobbanószerek gyökérzónás fitoremediációja mesterséges lápokban
Technológia angol neve
Phytoremediation of explosives using constructed wetlands
Kifejlesztés országa
USA
A fejlesztés fázisa
kifejlesztett, demonstrációval igazolt
Fejlesztés kezdete
1996
Fejlesztés befejezése
1998
Szennyezőanyagcsoport, amire alkalmazható|Konkrét szennyezőanyag
  • Robbanószerek
  • 1,3,5-trinitrobenzol
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
koncentráció
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
ppb
Szennyezőanyagcsoport, amire alkalmazható|Konkrét szennyezőanyag
  • Robbanószerek
  • ciklotetrametilén-tetranitramin
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
koncentráció
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
ppb
Szennyezőanyagcsoport, amire alkalmazható|Konkrét szennyezőanyag
  • Robbanószerek
  • trinitrotoluol
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
koncentráció
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
ppb
Szennyezőanyagcsoport, amire alkalmazható|Konkrét szennyezőanyag
  • Robbanószerek
  • egyéb robbanószer
Egyéb szennyezőanyag
ciklotrimetiléntrinitramin
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
koncentráció
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
ppb
Szennyezőanyagcsoport, amire alkalmazható|Konkrét szennyezőanyag
  • Illékony (nem halogénezett) szerves vegyületek
  • 2,6-dinitrotoluol
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
koncentráció
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
ppb
Szennyezőanyagcsoport, amire alkalmazható|Konkrét szennyezőanyag
  • Illékony (nem halogénezett) szerves vegyületek
  • 2,4-dinitrotoluol
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
koncentráció
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
ppb
Környezeti elem/fázis, amelyre a módszer alkalmazható
Felszín alatti víz
Csurgalékvíz
Technológia típusa
Egyszerű
Technológia alapja
Biológiai
Ökológiai
A technológia általános ismertetése

A murva alapú és a lagúna alapú gyökérzónás tisztítási rendszerek működésének alapja, hogy a medencék nagyjából 10 napig visszatartják a felszín alatti vizet, melynek áramlási sebessége 5 gallon méterenként, s ez alatt a telepített növények gyökérzetükön keresztül felvesztik a szerves tápanyagokat (szennyezőket) a vízből. A kavicságyas módszernél két 4 láb mélységű kavicságyat kötnek sorba, melyekbe növényeket telepítenek. Az első medence anaerob, a második aerob működési elvű. A lagúnarendszerű módszernél két 2 láb mély medencét kötnek sorba és vízinövényeket telepítenek bele.

A technológia újdonsága

Újdonság a robbanószerekkel kezelt felszín alatti víz kezelése tavas, gyökérzónás fitoremediációs módszerrel.

Remediációs technológia fajtája
  • fitoremediáció
  • gyökérzónás kezelés talajvízre
Remediációs technológia a szennyezőanyag szempontjából
Egyéb
Remediációs technológia a kivitelezés szerint
in situ
ex situ on site
Technológiai paraméterek
Mozgatott vízmennyiség
Szennyezőanyag mennyisége
Környezetmonitoring helye
Felszín alatti víz
Beruházási költség
500 - 1.000.000.000 HUF
Fajlagos összköltség
0 - 500 HUF
Költség
3-közepes
Időigény
2-nagy
Helyigény
1-nagyon nagy
Munkaigény
0-nem releváns
Felszerelés, műszerigény
5-nagyon kicsi
Szakember-igény
4-kicsi
Környezeti és munkahelyi kockázatok
4-kicsi
Célérték teljesítésének képessége
4-nagy
Környezethatékonyság
4-nagy
Költséghatékonyság
4-jó
Hasznosítható melléktermék keletkezése
igen
Ártalmatlanítást igénylő melléktermék keletkezése
nem
Automatizálhatóság / távvezérelhetőség
igen
Alkalmazhatóság
4-jó
Elérhetőség
4-jó
Ismertség
4-jó
Erősségek

A robbanóanyag-alapanyagokat, pontosabban azok nitrogén illetve foszfortartalmát hatékonyan eltávolítja. A működtetési költségek nem túl magasak. Természetközeli megoldás. A láp kialakításával élőhelyet teremt. Ökológiai megoldás, nem tájidegen. Nincs vegyszerhasználat. Nincs melléktermék. Nem igényel sok karbantartást, automatizálható.

Gyengeségek

A beruházási költség nagyon magas. Nagy a helyigénye. A szerves szennyezőkön kívül mást nemigen köt meg. Időigényes megoldás. Toxikus szennyezők talajvízbe kerülése esetén a remediáló növényszervezetek elpusztulhatnak. A lagúnarendszer kevésbé bizonyult hatékonynak. A módszer hatékonysága nagyban függ a talaj, talajvíz, szennyezők összetételétől, pH-tól, hőmérséklettől, meteorológiai viszonyoktól.

Lehetőségek

A mérések alapján melegebb éghajlaton még hatékonyabb a működés. A további fejlesztésekkel, a folyamatok ellenőrzés alá vonásával a veszélyek kiküszöbölhetők lennének.

Veszélyek

Sok az előre nem látható, ki nem küszöbölhető veszély: pl.: fertőzések kialakulása (a lagúnarendszernél már volt példa súlyos ebihalpusztulásra), illetve a költségcsökkentés igénye a kivitelezés minőségét ronthatja.

A terület neve
Milan Katonai lőszergyár
Alkalmazás helye, ország
USA
Alkalmazás helye, város
Milan, Tenessee
Alkalmazás kezdő időpontja
1996
Alkalmazás befejező időpontja
1998
Alkalmazás fázisa
Demonstráció
Területhasználat
Ipari
Egyéb területhasználat
Hadászati terület
A szennyezettség eredete
Lőszergyártó üzem
Összefoglaló az alkalmazásról

Kétféle gyökérzónás tisztítási módszert vizsgáltak a projekt során, egy murva alapú és egy lagúna alapú rendszert. A demonstráció 3 szakaszban zajlott: A terület átvizsgálása és javíthatósági felmérése (I), Tervezés, konstrukció, és 16 hónapon keresztüli monitorozás (II), illetve hosszú távú nyomonkövetés és optimalizálás. A rendszer működését 2 éven keresztül vizsgálták, s úgy találták, hogy a lagúna alapú módszer nem volt elég hatékony, ezzel nem tudták elérni a kitűzött célokat, ellenben a murva alapú rendszer kiválóan működött.

Szennyezőanyag
Szennyezőanyagcsoport, amire alkalmazták|Konkrét szennyezőanyag
  • Robbanószerek
  • trinitrotoluol
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
koncentráció
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
ppb
Jellemző kezdeti érték
6200
Maximális kezdeti érték
4040
Maximális végérték
<2
Szennyezőanyagcsoport, amire alkalmazták|Konkrét szennyezőanyag
  • Robbanószerek
  • egyéb robbanószer
Egyéb szennyezőanyag
ciklotrimetiléntrinitramin
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
koncentráció
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
ppb
Maximális kezdeti érték
4240
Szennyezőanyagcsoport, amire alkalmazták|Konkrét szennyezőanyag
  • Robbanószerek
  • ciklotetrametilén-tetranitramin
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
koncentráció
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
ppb
Maximális kezdeti érték
110
Szennyezőanyagcsoport, amire alkalmazták|Konkrét szennyezőanyag
  • Robbanószerek
  • egyéb robbanószer
Egyéb szennyezőanyag
összes robbanószer
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
koncentráció
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
ppb
Maximális kezdeti érték
9200
Maximális végérték
<50
Publikációk

Sikora, Almond, Behrends, Hoagland, Kelly, Phillips, Rogers, Summers, Thornton, Trimm, and Bader; 'Demonstration Results of Phytoremediation of Explosives-Contaminated Groundwater Using Constructed Wetlands at the Milan Army Ammunition Plant, Milan, Tennessee;' December 1998; USAEC Report Number SFIM-AEC-ET-CR-97059.

Kadlec and Knight; 'Treatment Wetlands;' 1996; CRC Lewis Publishers; Boca Raton, FL.

Morely Locandro, Anyanwu, Schweighauser, Humber, Okusu, Zirps, and McKown; 'Milan Army Ammunition Plant Northern Boundary Groundwater - Focused Feasibility Study, Final Document;' June 1994; USAEC Report; Task Order No. 2 Total Environmental Program Support Contract Number DAAA 15-91-D 0014.

Referenciák

Sikora, Behrends, Phillips, Coonrod, Bailey, and Bader; 'A Microcosm Study on Remediation of Explosives-Contaminated Groundwater Using Constructed Wetlands. Bioremediation of Surface and Subsurface Contamination;' 1997; Annals of the New York Academy of Sciences

Walsh; 'Environmental Transformation Products of Nitroaromatics and Nitraamines: Literature Review and Recommendations for Analytical Method Development;' 1990; U.S. Corps of Engineers, Cold Regions Research & Engineering Laboratory; Special Report 90-2.

Rieger, Knackmuss; Spain, Ed.; 'Basic Knowledge and Perspectives on Biodegradation of 2,4,6-trinitrotoluene and Related Nitroaromatic Compounds in Contaminated Soil;' 1995; Environ. Sci. Res., Vol. 49; 1-18; Biodegradation of Nitroaromatic Compounds.4. McCormick, N. G., J. H. Cornell, and A. M. Kaplan; 'The Fate of Hexahydro-1,3,5-trinitro-1,3,5-triazine (RDX) and Related Compounds in Anaerobic Denitrifying Continuous Culture Systems Using Simulated Wastewater;' 1984; U.S. Army Natick Research & Development Center, Tech. Rep. Natick/TR-85/008.

Steiner, Watson, and Choate; Moshiri, Ed.; 'General Design, Construction, and Operation Guidelines for Small Constructed Wetlands Wastewater Treatment Systems;' 1993; Constructed Wetlands for Water Quality Improvement, pp 499-507, Lewis Publishers.
Best, Sprech, Larson, and Fredrickson; 'Environmental Behavior and Fate of Explosives in Groundwater from the Milan Army Ammunition Plant in Aquatic and Wetland Plants Fate of TNT and RDX,' February 1998; USAEC Report Number SFIM-AEC-ET-CR-97060.

Adatlap azonosító (eredeti)
929
Bevivő
katam
Státusz
Publikált
Adatlap típusaTalajremediációs technológia
Létrehozás
Módosítás