1.2. Είδη εξυγίανσης

Οι μέθοδοι εξυγίανσης μπορούν να διαιρεθούν σε δυο είδη – συμβατικές και βιολογικές.

Οι συμβατικές μέθοδοι εξυγίανσης περιλαμβάνουν:

• εκσκαφές και βυθοκόρηση

• άντληση εδαφικού αέρα

• στερεοποίηση και σταθεροποίηση

• εδαφική πλύση και έκπλυση

• αεροδιασπορά

• άντληση και απορρύπανση

• χημική οξείδωση

• καύση υψηλών θερμοκρασιών (αποτέφρωση).

Η μέθοδος βιολογικής εξυγίανσης είναι:

• η βιοεξυγίανση.

1.2.1. Συμβατικές μέθοδοι εξυγίανσης

Εκσκαφές και βυθοκόρηση

Αυτή η μέθοδος βασίζεται στην απομάκρυνση του μολυσμένου εδάφους ή άλλων υλικών από τη ζώνη της ρύπανσης. Το συχνότερο είδος εξυγίανσης είναι η εκσκαφή. Αυτή μπορεί να περιοριστεί σε απλή απομάκρυνση του εδάφους και την αντικατάστασή του με καθαρό, ή να περιλαμβάνει πιο σύνθετες διαδικασίες, π.χ. αερισμό. Αυτό εξαρτάται από το είδος της ρύπανσης.

Η βυθοκόρηση αποτελεί φυσική απομάκρυνση μολυσμένων ιζημάτων από γλυκό ή θαλάσσιο νερό με στόχο την μείωση των κινδύνων για την υγεία του ανθρώπου και για το περιβάλλον. Οι δράσεις βυθοκόρησης εξαρτούνται από τις συνθήκες του περιβάλλοντος (σκληρότητα και ποσότητα του υλικού προς βυθοκόρηση, έκθεση της ζώνης, μέθοδος αποθήκευσης κλπ.), από το είδος και το βαθμό της ρύπανσης. Η εκπομπή ρύπων που απαιτούν βυθοκόρηση μπορεί να γίνει ως μόρια, διαλυμένες ή πτητικές ουσίες, και σε κάθε από αυτές τις περιπτώσεις χαρακτηρίζεται με διαφορετικούς τρόπους μεταφοράς και/ή έκθεσης. Για την επίτευξη των επιθυμητών αποτελεσμάτων από κάθε σχέδιο με τον καλύτερο δυνατό τρόπο εφαρμόζονται διάφορα είδη εξοπλισμού και τεχνικών βυθοκόρησης.

Άντληση εδαφικού αέρα

Η τεχνολογία της άντλησης εδαφικού αέρα (ΑΕΑ) χρησιμοποιεί αντλίες κενού για τη δημιουργία ροής αέρα στην εδαφική μήτρα, από την οποία απομακρύνεται ο ρυπαντής που βρίσκεται σε όλες τις εδαφικές φάσεις. Ύστερα οι αντλημένοι ατμοί επεξεργάζονται και εκπέμπονται στην ατμόσφαιρα ή, αν είναι δυνατό, επιστρέφονται στο υπέδαφος. Η ΑΕΑ εφαρμόζεται ως μέθοδος εξυγίανση των εδαφών συχνότερα όταν οι εκσκαφές δεν είναι εφικτές λόγω της ύπαρξης φυσικών εμποδίων (κτίρια, δένδρα κλπ.) ή όταν η ρύπανση είναι εκτεταμένη. Η μέθοδος ΑΕΑ επιτρέπει τον παράλληλο καθαρισμό του εδάφους και των υπόγειων υδάτων.

Στερεοποίηση και σταθεροποίηση

Η μέθοδος περιλαμβάνει την ανάμιξη του μολυσμένου υλικού με ειδικές συγκολλητικές ουσίες με στόχο την μετατροπή των επικίνδυνων συστατικών σε πιο δυσδιάλυτες, πιο ακίνητες ή λιγότερο τοξικές μορφές μέσω της ενσωμάτωσης της ρύπανσης σε σκληρή μήτρα. Αυτή τη στιγμή η τεχνολογία εφαρμόζεται για την επεξεργασία αποβλήτων από διάφορες βιομηχανίες, όπως ιζήματα από τη δέψη δερμάτων και από τους σταθμούς καθαρισμού αποβλήτων νερών στις βιομηχανίες γαλβανοπλαστικής και τελικής επεξεργασίας μετάλλων. Αυτά τα απόβλητα συνήθως περιέχουν βαρέα μέταλλα, οργανικές ουσίες και διαλυτά άλατα.

Εδαφική πλύση και έκπλυση

Αυτές είναι μέθοδοι ex situ ή in situ, οι οποίες περιλαμβάνουν φυσική και/ή χημική απομάκρυνση μετάλλων που ρυπαίνουν τα εδάφη. Η διαδικασία της πλύσης/έκπλυση του εδάφους είναι κατάλληλη κυρίως για κοκκώδη εδάφη με χαμηλή περιεκτικότητα σε άργιλο και που ρυπαίνονται από ανόργανα υλικά (βαρέα μέταλλα). Η πλύση/έκπλυση εδαφών είναι μια από τις λίγες αποτελεσματικές μεθόδους για επεξεργασία με στόχο την απομάκρυνση ρύπανσης εδαφών με μέταλλα. Σε περίπτωση που οι ρυπαντές είναι οργανικοί, για απορρυπαντικό μέσο χρησιμοποιούνται ορισμένοι διαλυτές ή επιφανειοδραστικές ουσίες.

Αεροδιασπορά

Κατά αυτή την μέθοδο στην μολυσμένη ζώνη εισάγεται αέρας. Αυτό ο αέρας απωθεί (σχηματίζοντας φυσαλίδες) τους ρύπους προς τα πάνω στην ακόρεστη ζώνη όπου συνήθως εφαρμόζεται σύστημα άντλησης εδαφικού αέρα σε συνδυασμό με την αεροδιασπορά για την απομάκρυνση των ατμών που περιέχουν τους ρύπους. Η αεροδιασπορά αποτελεί μια μέθοδο εξυγίανσης in situ, η οποία χρησιμοποιείται για την μείωση της ποσότητας των συστατικών μικρού μοριακού βάρους (βενζόλιο, αιθυλοβενζόλιο, τολουόλιο και ξυλόλιο) στη σύσταση των προϊόντων πετρελαίου (όπως βενζίνη) στην κορεσμένη ζώνη του εδάφους. Από την άποψη απαραίτητων πόρων και χρόνου, η αεροδιασπορά είναι ένα οικονομικό και αποτελεσματικό σύστημα εξυγίανσης πτητικών και/ή βιοαποδομήσιμων ρύπων.

Άντληση και απορρύπανση

Η μέθοδος βασίζεται στην άντληση των μολυσμένων υπόγειων υδάτων, την απορρύπανσή τους και την επιστροφή τους πίσω στο έδαφος. Κάτι περισσότερο, η άντληση και απορρύπανση (ΑκΑ) μπορεί να προσφέρει μια υποσχόμενη εναλλακτική λύση για την επίτευξη αποτελεσμάτων μέσα σε σύντομο χρονικό διάστημα με υψηλή αξιοπιστία και προσαρμοσιμότητα. Η ΑκΑ έχει ευρεία εφαρμογή στην εξυγίανση υπόγειων υδάτων και στην αποκατάσταση του υδάτινου περιβάλλοντος χάρη στα άριστα αποτελέσματα που έχει κατά την απομάκρυνση ρύπων και την διαχείριση της διάδοσής τους.

Χημική οξείδωση

Η χημική οξείδωση έχει για σκοπό την ανοργανοποίηση των ρύπων σε CO₂, νερό (H₂O) και ανόργανες ουσίες ή τουλάχιστον την μετατροπή τους σε αβλαβή και βιοαποδομήσιμα προϊόντα. Η διαδικασία της χημικής οξείδωσης χρησιμοποιείται εδώ και δεκάδες στον καθαρισμό υδάτων για την επεξεργασία ενώσεων του άνθρακα όπως υδρογονάνθρακες πετρελαίου και χλωριωμένοι διαλυτές, καθώς και σειράς άλλων ρύπων.

Καύση υψηλών θερμοκρασιών (αποτέφρωση)

Η αποτέφρωση αποτελεί διαδικασία θερμικής επεξεργασίας (σε υψηλές θερμοκρασίες), κατά την οποία καταστρέφονται τα επικίνδυνα απόβλητα υλικά. Κατά την αποτέφρωση αυτά μετατρέπονται σε τέφρα, καπναέρια και θερμοκρασία. Η τέφρα σχηματίζεται κυρίως από τα ανόργανα συστατικά των αποβλήτων και μπορεί να έχει την μορφή στερεών κόκκων ή χωριστών σωματιδίων που περιέχονται στα καπναέρια. Τα δε καπναέρια, πριν την εκπομπή τους στην ατμόσφαιρα, πρέπει να καθαριστούν από τους σωματιδιακούς και τους αέριους ρύπους.

1.2.2. Μέθοδος της βιολογικής εξυγίανσης

Βιοεξυγίανση

Ως βιοεξυγίανση νοείται η χρήση οργανισμών για την απομάκρυνση ρυπαντών από το έδαφος, το νερό και τον αέρα. Αυτό επιτυγχάνεται είτε μέσω επεξεργασίας των μολυσμένων υλικών επί τόπου, είτε μέσω της μεταφοράς τους με σκοπό την επεξεργασία τους σε άλλο χώρο. Για την απομάκρυνση των ρύπων χρησιμοποιούνται οργανισμοί διάφορων ειδών (βακτήρια, μύκητες, φύκη και φυτά), οι οποίοι συνήθως είναι ειδικά προσαρμοσμένοι για συγκεκριμένες χημικές ουσίες.