Biotehnologii de tratare a apelor subterane

Apa reziduală sau uzată este definită ca o sursă de apă care a fost utilizată în diferite activități (menajere, industriale, agrozootehnice etc.), în urma cărora caracteristicile fizice, chimice sau microbiologice ale acesteia au fost modificate în mod semnificativ, astfel încât a devenit improprie pentru a fi folosită în continuare. (Petre M., 2015)

Bioremedierea este un concept relativ nou a cărui semnificație se suprapune, în mod frecvent, termenului de biodegradare. Acest concept implică utilizarea microorganismelor în scopul eliminării, reducerii în timp sau ameliorării consecințelor imediate ale poluării sau a materialelor poluante existente în mediul natural. (Petre M., 2015).

Un exemplu de bioremediere este tratarea biologică a apelor reziduale, a apelor de canalizare prin utilizarea organismelor vii pentru a le readuce la situaţia originală.

Bioremedierea se poate aplica “in situ” (asupra zonei, substratului poluat, pe locul unde a avut loc contaminarea) sau “ex situ” (în sisteme/instalații special amenajate, unde se aduce substratul poluat ce urmează să fie tratat prin metode biologice).

TRATAMENTE BIOLOGICE IN SITU: Bioaugmentare, Fitoremedierea

TRATAMENTE BIOLOGICE EX SITU: Bioreactori, Mlaștini amenajate

Este un proces în care microorganismele locale sau inoculate (cum ar fi ciupercile, bacteriile şi alţi microbi) degradează (metabolizează) poluanţii organici din sol şi /sau apele subterane.

Sporirea oxigenului se poate realiza ori prin barbotarea de aer sub masa de apă sau circularea apei oxigenate (H2O2) prin toată pânza freatică din zona contaminată. În condiţii anaerobe, nitraţii circulă prin toată pânza freatică din zona contaminată pentru a stimula bioremedierea. În plus, produsele oxigenate în fază solidă (cum ar fi compuşii care eliberează oxigen) pot fi folosiţi pentru augmentarea oxigenului şi sporirea ratei de biodegradare. (Malschi D., 2014)

Aplicabilitate. Poluanţii vizaţi prin procesele de biodegradare augmentată sunt COV şi combustibilii. Asupra pesticidelor se va aplica cu limitare. Augmentarea nitraţilor a fost folosită iniţial pentru remedierea apelor subterane poluate cu hidrocarburi aromatice BTEX.

Limitări:

Dacă subteranul este eterogen, este dificil să se furnizeze soluţia de nitrat pe fiecare porţiune din zona contaminată. Zonele cu permeabilitate ridicată vor fi curăţate mult mai rapid deoarece debitele apelor subterane sunt mai mari.

Trebuie creat un sistem de circulare a apelor subterane astfel încât poluanţii să nu scape din zonele de biodegradare activă.

Dat fiind că barbotarea cu aer sporeşte presiunea în zonele nesaturate, vaporii se pot acumula în bazine care constituie în general zone de presiune scăzută.

Condiţionări. Trebuie analizate înainte de proiectarea sistemului permeabilitatea acviferului, hidrologia sitului, conţinutul de oxigen dizolvat, pH-ul, şi adâncimea, tipul, concentraţia, condiţiile redox, temperatura, biodegrabilitatea poluanţilor şi prezenţa unei populaţii de microorganisme capabile de biodegradare.

Date de performanţă. Ca şi în cazul altor procese de biodegradare in situ, succesul acestei tehnologii depinde în mare măsură de proprietăţile solului şi biodegrabilitatea poluanţilor. Această tehnologie foloseşte aceleaşi concepte ca şi bioventilarea, cu excepţia faptului că aerul este injectat sub masa apei subterane pentru a stimula remedierea pânzei freatice.

Costuri. Costurile vor fi influenţate de natura şi adâncimea poluanţilor, de folosirea bioaugmentării şi/sau de surplusul de nitraţi şi de ratele de pompare ale apelor subterane. Pentru augmentarea oxigenului cu barbotarea de aer, costurile tipice indicative variază între 10 Euro şi 25 Euro pe m3 de sol contaminat tratat.(Valérie Guérin, Pierre Menger, 2010)