Soil Vapor Extraction (SVE) שימש כבר זמן רב כטכנולוגיה של עבודה עבור מתווכים אורגניים מתאמת (VOCs) באזורי קרקע בלתי רוויים.כפי ש ניטור סביבתי משתפר ומתמקד רגולטורי מתרחב, מחלקה חדשה של חומרים - אופטימיזציה של חומרים חדשים של חומרים חדשים של חומרים חדשים של חומרים (ECCs) - תפסה את תשומת הלב של מנהלי האתר, יועצים, ורגולטורים אלה, אשר היו בשימוש בעבר על ידי חומרים כימיים חיוניים, אשר היו קיימים, אשר היו קיימים, בעיקר על ידי חומרים כימיים חיוניים, אשר היו קיימים, אשר היו קיימים, והם קיימים, אשר היו קיימים, אשר היו קיימים, אשר היו קיימים, כי הם קיימים, כי הם קיימים, אשר היו קיימים, כי הם חומרים כימיים חיוניים, כי הם קיימים, כי הם קיימים, אשר היו קיימים, בעיקר, אשר היו קיימים, חומרים כימיים חיוניים, כי הם קיימים, כי הם קיימים, אשר היו קיימים, אשר היו קיימים, אשר היו קיימים, אשר היו קיימים, אשר היו קיימים, אשר היו קיימים, אשר היו קיימים, כי הם קיימים, כי הם קיימים, חומרים כימיים חיוניים, בעבר, כי הם קיימים, אשר היו קיימים, כי הם קיימים, כי הם קיימים, כי הם קיימים, כי הם קיימים, כי הם קיימים, כי הם חומרים אלה

הבנה של קונספירציות של דאגה

זיהום מתפתח של דאגה מתייחס לכימיקלים וחומרים שאינם במעקב שגרתי בסביבה, אך הם יותר ויותר מזוהים וחשודים לסכן בריאות אקולוגית או אנושית.קטגוריה כוללת מגוון רחב של חומרים: חומרים per- ופוליפלולקליים (PFAS), 1,4-dioxane, N-nitrosodimethylamine (NDMA), תרופות ומוצרים אישיים, תוספים תעשייתיים כמו פריקה פוליפרציל מינרלים צמחיים (F) כגון חומצה פוליאו-Folt) ו-Folt) משתמשים אלה, כגון חומרים צמחית (מסוגים).

מכיוון ש- ECCs מגוונים במבנים הכימיים שלהם - החל מלהיות מאוד תנודתי כמעט ללא-volatile, מ הידרופובי ועד ל-High-soluble מים - שום טכנולוגיה של התחדשות אחת לא יכולה לטפל בכולם ביעילות.עבור תנודתית ו- למחצה-volatile ECCs, SVE מציעה פתרון יעיל ומזערי פוטנציאלי להגדלת עלויות לניהול אלה יש מוטיבציה מוגברת בחדשנות ועיצוב, כמו גם תהליכים אחרים.

מדע מאחורי Soil Vapor Extraction

SVE פועל על ידי יצירת ואקום בתוך האזור הלא רווי (vadose), גרימת זרימת אוויר נושאת אדים בולטים לקראת מיצוי בארות.הוואקום מוחל באמצעות מכווצים או ואקום המחוברים לבארות המצופים על פני המרווח המזוהם. כמו אוויר נע דרך פצעי אדמה, מפיץ אטיל קבוע של אדמה ופוד לתוך שלב ה- Vapap, מונע על ידי ריכוזים של חומר לחץ דם, כולל יעילות ו-ידי הנרי.

זרם ה- Vapor מופק לפני השחרור לאטמוספירה.טכנולוגיות טיפול נפוצות כוללות גרניטר פחמן מופעל (GAC) מודעות, חמצון תרמי, חמצון קטליטי, והתאמה ביולוגית.עבור זרמי פליטה נמוכה או תרכובות עם יעילות גבוהה sorptive, GAC הוא לעתים קרובות הבחירה הפשוטה ביותר.עבור פתרון כלור או משוואות תאורה תרמית דורשות בדיקות זרימה אופטית כגון טיפוליות של מערכת ההפעלה עשויה לעתים קרובות להגדיר את רמות טיפוליות של תאים גמישות.

פיתוח קונטמינים ניתן ל-SVE

לא כל ה- ECCs מתאימים ל-SVE.הטכנולוגיה ו-#8217; הכוח העיקרי של הליבה הוא בטיפול בתרכובות נדדתיות ומורכבות למחצה. בין ה- ECCs, הקבוצות הבאות מציגות תכונות שהופכות אותם לפחות חלקית ל-Vapor החילוץ:

  • (FLT:0)1,4-Dioxane:Figal:1) זה מייצב ועוצר תעשייתי הוא נגרן אנושי סביר, זה מאוד לא ניתן למים, אבל יש גם לחץ מתון טווח (38 מ"מ) ב 25 מעלות צלזיוס) וחוק הנרי & #8217 נמוך; בעוד הוא מתפצל בעיקר למים, מיצוי מאזור לא מגודלו יכול להיות מנפח של 1 ליטרים או מנפחים של נוזל אדים, אם הוא יכול לנפץ את הזרקה נמוכה של פחמן.
  • (FLT:0)Methyl tert-butyl ether (MTBE):Fua 1:Fillo 1:Felo 1 בנזין חמצן, MTBE הוא יחסית תנודתי (לחץ על 250 מ"מ כספית) ויש לו הנרי מתון & #8217; החוק הוא בהצלחה מכווץ באמצעות SVE באתרי לשפוך בנזין רבים, למרות שלילת גבוהה שלה הוא אומר כפולמוס כי הם חסומים אדמה ו-אונדק יש צורך לפזר.
  • (FLT:0) N-nitrosodimethylamine (NDMAVER): 1:1 זה חיטוי לוואי לוואי המוצר דלעת דלק טילים הוא תנודתי (לחץ vapor -2.7 מ"מ כספית) וניתן לחלץ אותו מקרקע vapor. עם זאת, זה גם מאוד מים פתור יכול להיות מאתגר לטפל בשלב vapor כי זה לא בקלות על ידי gcirsis הוא לעתים קרובות נדרש טיפול מתקדם (אוקסוריד).
  • (FLT:0) וולהיל PFAS מבשרים: OVAFLT:1 בעוד שרוב PFAS (למשל, PFOA, PFOS) הם לא-volatile, כמה אלכוהול פלואוסטרומבר ו perfluoroalkyl sonamides בשימוש יישומים תעשייתיים הם תרכובות יכול לחלק לתוך גז ולהפיק באמצעות sperremegremegated, לאחר שיפור תהליכים אחרים.

עבור ECCs שאינם מעורבים כגון מורשת PFAS, תרופות, ומוצרים רבים של טיפול אישי, SVE לבד הוא לא יעיל. במקרים אלה, טכנולוגיות חלופיות או שילובים נדרשים.

התאמת SVE ל-Cretminants: עיצוב ושיקולים תפעוליים

החלת SVE ל- ECCs לעתים קרובות דורש שינויים בפרקטיקה סטנדרטית.תרכובות תנודתיות נמוכות דורשות רמות ואקום גבוהות יותר, עלייה בשיעורי זרימת Vapor, ומשךי טיפול ארוכים יותר. Pulsed SVE - בין מיצוי לבין תקופות של פיזור ושוויון - יכול לשפר את הסרת תרכובות המחיצה באיטיות מקרקע או מים.

טיפול Vapor עבור ECCs עשוי גם לדרוש גישות מיוחדות. בעוד GAC יעיל עבור רבים VOCs, חלק ECCs (NDMA, 1,4-dioxane) לפרוץ דרך מיטות פחמן במהירות.במקרים כאלה, חמצון תרמי או חמצון קטליטי יכול להשיג טיפול גבוה הסתברות זיהום מים.

היתרונות של SVE לניהול ECCs

כאשר ישים, SVE מציעה כמה יתרונות לטיפול במזהמים מתעוררים:

  • (FLT:0) הסרת סלקטיבי: 1.SVE מטרות תנודתיות ומורכבות למחצה, צמצום נפח החומר הדורש טיפול.זה יתרון במיוחד באתרים שבהם ECCs coexist עם מורשת גבוהה יותר ריכוז, כמו ECCs לעתים קרובות ניתן להפיק ללא אדמה לא מזוהה.
  • (FLT:0) יעילותו של ה-FLT:1hil בהשוואה לחפירה ולסילוק, ב-ituative desorption התרמית, או חמצון כימי, SVE הוא בדרך כלל פחות יקר להתקין ולפעול.עבור אתרים גדולים עם רמות זיהום בינוניות, SVE יכול לטפל אלפי מטרים מעוקבים של אדמה במשך כמה חודשים עד שבריר של עלות חלופות.
  • (FLT:0 ,Minimal Site הפרעות: FLT:1 מערכות SVE דורשות רק התקנה טובה משטח משטח משטח piping. מבנים ותשתיות יכול להישאר פונקציונלי במהלך תיווך, אשר קריטי עבור מתקנים תעשייתיים פעילים או נכסים מסחריים.
  • (FLT:0)איכותיות: ⁇ FLT:1 מערכות יכול להיות בגודל של יחידות ניידות קטנות עבור נקודות חמות מקומיות לרשתות מרובות-well עבור צנרת גדולה.
  • (FLT:0) אינטגרציה עם טכנולוגיות אחרות:FreaLT:1) ניתן לשלב עם מיזוג אוויר עבור מפול-phase contaminants, ביוורינג לתרכובות מופרכות באופן לא יציב, או חימום קרקע כדי להרחיב את הכדאיות שלה פחות תנודתיות ECC.

גבולות ואתגרים

למרות היתרונות שלה, SVE יש מגבלות ברורות כאשר הוא מיושם על מנת לפתח contaminants:

  • (FLT:0) חוסר יכולת לטפל בתרכובות שאינן מכוונות: ⁇ FLT 1:1 רוב PFAS, תרופות רבות, ומגוון של תרכובות אורגניות הקוטביות יש לחץ זניח בתנאים מבולבלים.גם עם שיפור תרמי, אנרגיה ועלויות כלכליות עלולות להיות אסרטיבי.
  • (FLT:0) ביצועי הקרקעות בעלות נמוכה:FLT ( 1 ⁇ ), סילטים, וצורות heterogeneous מגבילים את זרימת vapor, המוביל לזמני ניקוי ארוכים ולהסרת בלתי שלמה.בהגדרות כאלה, החילוץ של vapor עשוי להיות משולב עם גירוי הידראולי או pneumatic.
  • (ב) ⁇ (ב) ⁇ : ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (FLT:0) אנרגיה ותחזוקת עלויות:FLT:1 לטווח ארוך של מכופות ואקום וציוד טיפול אדפור יכול להיות משמעותי, במיוחד עבור אתרים בעלי יכולת נמוכה הדורשים רמות ריק גבוהות.
  • (FLT:0) אתגרים אנליטיים: 1) Detecting ECCs בשלב ה- vapor לעתים קרובות דורש שיטות דגימה מיוחדות (למשל, צינורות sorbent, canisters) ומגבלות זיהוי נמוך.interference from co-contaminants יכול לסבך ניתוח.

מחקרים: SVE Applied to Emerging Contaminants

1,4-Dioxane Co-Remediation באתר Solvent

במתקן תעשייתי לשעבר במזרח ארצות הברית, אדמה ומים קרקע היו מזוהמים עם trichloroethylene (TCE) ו 1,4-dioxane בריכוזים עד 50 מ"ג / ק"ג ו 2 מ"ג / L, בהתאמה, שילוב של SVE ומשלוח אווירי אוויר משולבים נבחרו כדי לטפל הן ב- VOCs והן בחצי-Fane למחצה של 1,4-dixane, מערכת SVE מופעלת עבור 18 חודשים עם ירידה בינונית, 000.

Thermal SVE for PFAS Pre ⁇ s at a Fire Training Area

אזור אימונים אש המזוהם עם קצף ייצור סרטני (AFFF) הכיל גם PFAS לא-וולטי ואלכוהול פולימורומסטר (FTOHs) בשל נוכחות של FTOHs ב-Vapor הקרקע, בעוד שמערכת SVE משופרת תרמית הופצה עלות מלאה של OHSD (D) עלתה ל- 90 מעלות צלזיוס, הגדלת הלחץ ה- OHF של OHS ומניעה את רמות גבוהות של דלקות של OHF.

Enhancing SVE: Integrated and Emerging Approaches

כדי להתגבר על המגבלות של SVE עבור contaminants, חוקרים ומתרגלים מפתחים רכבות תיווך משולב.

  • (FLT:0SVE with In-Situ Thermal Desorption (ISTD): ⁇ 1:1 [הההציג את תת-קרקעי ל-100-300 מעלות צלזיוס ממריץ את ה-ECCs למחצה-אי-וולנטי ואפילו כמה תרכובות שאינן-איות באמצעות pyrolysis או סדק תרמי.ISTD משולב עם SVE שימשה אדמה מזוהמת עם דיוקסינים, ו-PCS עשוי להיות מוצדק, אך ורק מקור אנרגיה מסוים.
  • (FLT:0SVE with Soil Vapor Carbonזרקה:03FLT) 1 הזרקת ישירה של פחמן מופעל לתוך אזור Vadose יכול בו זמנית פרסומות אולב contaminants ולשפר את החילוץ vapor-phase על ידי יצירת נתיבי זרימה מועדפים.המושג עדיין בשלב המחקר, אך מראה פוטנציאל לניהול תערובת של VOCs ו-Sorb ECC.
  • (FLT:0SVE with Bioventing:FLT:1) עבור ECCs ביו-degradable (למשל, כמה תרופות, BTEX, MTBE), ביוברינג יכול לספק חמצן כדי לעורר השפלה מיקרוביאלית.SVE מספק את הריק כדי לחלץ עודף אדפסים ולשמור על תנאי אירובי.
  • (FLT:0SVE with Advanced Oxidation in the Vapor Phase:Fevolve: 1 לתרכובות של NDMA או 1,4-dioxane כי לפרוץ דרך GAC, שילוב של יחידת pholysis UV או יחידת חמצון פוטו-קטליטית בזרם ה- Vapor יכול להשיג יעילות הרס מעל 99%.

מסגרת מילואים והדרכה

בארצות הברית, SVE מסווג כתרופה מוקדמת לאמת אדמה מואצת תחת EPA & #8217;sFLT:0 Superfund Program ProFLT:1 [עבור מזהמים מתעוררים, אין הנחיות סטנדרטיות עבור SVE ו- #8217, אבל הרגולטורים דורשים יותר ויותר הדגמה של יעילות באמצעות מחקרים ספציפיים של טיפול באתר.

כיוונים עתידיים למחקר

העשור הבא צפוי לראות התקדמות משמעותית ב-SVE for ECCs. Key Research סדרי עדיפויות כוללים:

  • מודלים מתקדמים:0 (Imroved Models for Multiphase Transport:BuildFLT) 1:1 מודלים נוכחיים נאבקים לחזות את ההתנהגות של תרכובות כואבות או תגובתיות חזקות כמו PFAS, שילוב של סטיות לא-ide, מודעות תחרותיות וקנטינות השפלה ישפרו את העיצוב.
  • (FLT:0)ensors and Real-Time Monitoring: ibph:1 , חיישנים בעלי ערך נמוך, שדה-דה-מסוגים עבור ECCs בגז הקרקע נמצאים בפיתוח.הם יאפשרו ניהול הסתגלות של מערכות SVE ואישור מהיר יותר של נקודות קצה נקיות.
  • (FLT:0 Life-cycle Assessment and Sustainable:FLT:1) השוואת טביעת הרגל והעלות של SVE משולבים עם טכנולוגיות אחרות נגד חלופות (למשל, חפירות, חקלאות הקרקע) יודיעו קבלת החלטות עבור אתרי ECC.
  • (FLT:0) אימות של תהליכים משותפים: IRLT:1 ; הפגנת בקנה מידה מלא יותר של SVE משופר תרמי, vapor-phase מתקדם חמצון, ו ביובאוור-SVE עבור ECCs נדרשים כדי לקבוע את קריטריונים ביצועים ועקוםות.

בעוד contaminants המתפתחים ממשיכים לעצב מחדש את הנוף של תיווך סביבתי, Soil Vapor Extraction עומד כטכנולוגיה גמישה ומוכחת.היכולת שלה להיות מותאם - באמצעות שיפור תרמי, וואקום אימפולסיבי, ושילוב עם מערכות טיפול משלימים - מציג אותו ככלי מפתח לניהול השבריר התנודתי של קבוצה מגוונת זו של מזהמים.