Биологическое разложение СОЗ в загрязненных почвах и донных отложениях под действием микроорганизмов, ускоренное биодобавками.

Восстановление почв и донных отложений, загрязненных ДДТ и его метаболитами, линданом, токсафеном, хлорданом, дильдрином

Компания Adventus Group предлагает технологии по восстановлению загрязненных СОЗ и другими опасными веществами почв и вод, такие как, AQUAMEND®, mGCW и другие in situ биохимические технологии очищения, включая DARAMEND® и EHC®.

Процесс состоит из двух основных стадий. На первой стадии в подлежащую обработке почву вносят запатентованную твердую органическую добавку DARAMEND^®, повышающую активность почвенных микроорганизмов, и порошкообразное железо, после чего почва обильно орошается для создания анаэробных условий, при которых стимулируются биохимические реакции восстановления. Анаэробные условия поддерживаются в течение одной-двух недель. На второй стадии создают аэробные условия, для чего почву периодически перепахивают, обеспечивая тем самым свободный доступ кислорода воздуха и стимулируя биохимические окислительные реакции; эта стадия длится около недели. В результате хлорорганические соединения разлагаются до углекислого газа и неорганических хлоридов. Циклы анаэробного/аэробного разложения повторяют до 15-ти раз, пока концентрация СОЗ не снизится до приемлемого уровня. Можно использовать защитное покрытие, чтобы регулировать влажность почвы и повысить ее температуру; в холодном климате такое повышение существенно ускоряет скорость биологического разложения СОЗ.

Предварительная подготовка материалов:

Почву просеивают до комков диаметром не более 10 см с удалением посторонних включений.

Конструкционные особенности:

Технологию можно использовать как in situ, так и ex situ. В первом случае глубина обрабатываемого слоя почвы составляет ≈ 60 см, что типично для пахотного слоя. Можно последовательно обрабатывать два слоя почвы, чтобы достичь больших глубин ее восстановления. Во втором случае грунт перерабатывают в компостных ямах.

Производительность:

В полномасштабном проекте программы «Суперфонд» на территории бывшего завода по производству пестицидов в г. Монтгомери, Алабама, США в течение пяти месяцев 2003 г. было обработано 4500 т. почв. В пилотном проекте на территории бывшего химического завода компании Grace в Чарльстоне, Южная Каролина, США в течение восьми месяцев 1995 г. было обработано 250 т. почв.

Испытания на территории бывшего предприятия по консервации древесины Domtar, Трентон, Онтарио, Канада на протяжении 11 месяцев с октября 1993 г. по сентябрь 1994 г. показали, что общее содержание ПАУ и хлорфенолов снизилось на 95%. В частности, результаты анализа почвы показали, что содержание ПАУ снизилось от 1710 до 98 мг/кг (на 94,3%), общее содержание хлорфенолов — от 352 до 43 мг/кг (на 87,8%), а общее содержание извлекаемых нефтяных углеводородов — от 7300 дл 932 мг/кг (на 87,3%). Технология также снижает токсичность почвы для земляных червей и семян растений.

При испытаниях технологии на площадке программы Суперфонд (территории бывшего завода по производству пестицидов) в г. Монтгомери, Алабама, США содержание токсафена снизилось от 189 до 21 мг/кг, содержание ДДТ — от 84,5 до 8,65 мг/кг, а на территории бывшего химического завода компании Grace в Чарльстоне, Южная Каролина, США содержание токсафена снизилось от 239 до 5,1 мг/кг, содержание ДДТ — от 89,7 до 16,5 мг/кг. Во всех случаях остаточное содержание токсафена было ниже установленного предельно допустимого уровня.

При полномасштабном использовании на площади 6,5 га вблизи г. Монтгомери, Алабама, США расходы на обработку одной тонны почвы составили 55 долларов США (в ценах 2004 г.). Цена 1 кг запатентованной органической добавки DARAMEND^® — 1,65 долларов США, если в смесь добавлен порошок железа с нулевой валентностью, то ее цена возрастает до 1,85 долларов за 1 кг (по данным Adventus Group).

Из-за высокой токсичности СОЗ для почвенных микроорганизмов метод применим лишь к почвам, загрязненным на уровне нескольких ppm; скорость реакций очень мала и процесс отличается большой продолжительностью. Перед полномасштабным применением необходимы стендовые или пилотные испытания, чтобы определить оптимальные концентрации добавок, зависящие от типа почвы. Нет сведений об эффективности данной технологии по отношению к другим пестицидам, кроме токсафена и ДДТ. Технология непригодна для переработки запасов СОЗ.

В условиях полномасштабного использования технологии DARAMEND^® были достигнуты высокие показатели очистки почв, загрязненных токсафеном, менее эффективным было применение технологии для очистки почвы, загрязненной ДДТ и его метаболитами.  В лабораторных условиях применение данной технологии для очистки почвы, загрязненной ПХБ, оказалось малоэффективным.

1. Reference Guide to Non-combustion Technologies to Remediation of Persistent Organic Pollutants in Stockpiles and Soil. US EPA, Solid Waste and Emergency Response, EPA-542-R-05-006. December 2005.
2. Review of emerging, innovative technologies for the destruction and decontamination of POPs and the identification of promising technologies for use in developing countries. The Scientific and Technical Advisory Panel of the GEF, United Nations Environment Programme. Final — GF/8000-02-02-2205. January 2004.
3. www.adventusgroup.com