II. projektszakasz

2021. augusztus és október között összesen 40 ponton végeztek mérnökgeofizikai szondázást (MGSz vagy GCPT). Ezek közül 20 ponton Khafagi-szondával in situ vízáteresztő képesség (szivárgási tényező) vizsgálatot végeztek különböző homokos és agyagos rétegekből, amelyek lefedték a területre jellemző teljes szemcseméret-spektrumot. A területen végzett szondázások eredményei alapján földtani szelvényeket szerkesztettek melyek jól feltérképezik a terület rétegviszonyait, ami elengedhetetlen a megfelelő beavatkozás végrehajtásához.

Ezen felül a kapott geofizikai eredmények alapján a szakértők 2022. februárjában elvégezték a terület hidrogeológiai és transzportmodelljének felépítését. A feladat végrehajtásához a Visual MODFLOW Flex 7.0 Pro szoftvert használtak. A fúrások és a mérnökgeofizikai szondázás alapján megismert földtani felépítés alapján ötréteges modellt vettek fel, melyekben modellezték a talajvízben oldott klórozott alifás szénhidrogének terjedését 1, 2, 3, 4, 5, 10, 15 és 20 éves előrejelzéssel.

A területre vonatkozó beavatkozási terv 2021. szeptemberében került összeállításra. Azonban az illetékes hatósággal folytatott egyeztetések alapján a 2. szintű terepi kísérlet végrehajtásához vízjogi létesítési engedélyezési dokumentációt szükséges beadni jóváhagyásra, így az összeállított beavatkozási terv nem kerül engedélyeztetésre (A tervet korábban csatoltuk a II. projektszakasz 1. számú részjelentésének részeként).

A korábbi szakaszban (1. projektszakasz) megkezdett mikrobiológiai laboratóriumi vizsgálatok 2021. szeptemberében kerültek befejezésre. Ekkor a vizsgálatokhoz szükséges mintákat a Carl Zeiss Vision Kft (CZV Kft) területén lévő MW-6, MW-8 és MW-11 monitoringkutakból vették.

A mikrokozmosz teszteket során a talajvízből anaerob körülmények között vizsgálták az egyes szubsztrátok, illetve további segédanyagok és vitaminok hatását a biodegradációs potenciál növelése céljából.

Mivel a CZV Kft. területén előzetesen kijelölt injektálási hely időközben (2021 szeptemberében) változtatásra került és a terepi tesztek elvégzésére újonnan kijelölt déli részen lévő (Mátészalka 551/76, 551/52 hrsz) önkormányzati területről tényleges szennyezettségi információk nem álltak rendelkezésre, ezért ebben a projektszakaszban mind a mikrobiológiai vizsgálatokat, mind a reagens (nZVI) teszteket az önkormányzati területről származó talaj- és talajvízmintákkal ismételten el kellett végezni, annak érdekében, hogy minél pontosabb képet kapjunk a szükséges reagens alkalmazandó mennyiségeiről még a tesztinjektálás megkezdése előtt.

A terepi pilot megtervezéséhez és előkészítéséhez tehát a mentesítéssel ténylegesen érintett önkormányzati területről származó szennyezett közegből vett talaj (8-8,2 m) és talajvízzel ismételt mikrokozmosz tesztet végeztek a BZN Kft laboratóriumában, mely során figyelemmel kísérték a különböző koncentrációjú nanovas adagolások hatásait. Emellett megvizsgálták, hogy a nanovas adagolás és a bioaugmentáció között mennyi időnek kell eltelnie ahhoz, hogy az inokulum életképes maradjon és kellő gyorsasággal el tudjon szaporodni.

A következő nanovas koncentrációkat tesztelték: 0 ppm, 27 ppm, 55 ppm, 137 ppm, 275 ppm, 550 ppm és 1100 ppm. Minden tesztelt nanovas mennyiséget vizsgáltak az összes bioaugmentálási időponttal (0., 1., 3., 7. és 14. napon), így összesen 7 x 5, tehát 35 db rendszer került összeállításra, melyeket 14 °C-on, fénytől védett helyen, rázatás nélkül inkubáltak 8 hétig.

A mikrokozmoszokból 1, 4 és 8 hetente vettek mintát, melyekben meghatározták a klórozott alifás szénhidrogének koncentrációját, továbbá az összes eubaktérium és a Dehalococcoides 16S kópiaszámot.

A BZN Kft 2021.09.30. dátummal készített, a terület vízmintáin elvégzett mikrokozmosz vizsgálatokról szóló jelentésében megállapításra került, hogy a terület őshonos flórája nem alkalmas a klórozott etilének teljes deklorinációjára, így a bioremediációs kezelés során bioaugmentáció alkalmazása szükséges.

A bioaugmentációhoz szükséges oltóanyag előállításához egy megfelelő anaerob, nyomásálló, háromfázisú fermentáció ülepedő frakciójának keverésére alkalmas fermentor volt szükséges. A BZN Kft. egy korábban már kifejlesztett fermentor rendszere kisebb átalakítások után képes volt az adott feladat ellátására, így a BZN Kft megrendelést kapott a fermentor megfelelő átalakítására és a szükséges mennyiségű oltóanyag előállítására. Az oltóanyagdúsításhoz a BZN Kft egy korábbi vizsgálatok során látókörükbe került talajvízmintát (DIR-27) használtak, mely igen nagy, 106 16S kópia/ml koncentrációban tartalmazta a reduktív deklorinációt egyedül teljeskörűen végrehajtani képes Dehalococcoides mccartyi baktériumokra jellemző DNS darabot. A talajvízzel végzett mikrokozmosz tesztek során bebizonyosodott, hogy a minta mikroorganizmusai képesek teljeskörűen lebontani a talajvízben jelen lévő cisz-diklór-etilént (cDCE) és vinil-kloridot (VC).

Ezen felül az injektáláshoz egy speciális eszköz kifejlesztésére volt szükség, amely mobilis, képes nagy mennyiségű anyag reduktív tárolására, majd az injektáló kutakba való lejuttatására.

Az injektáló állomás mobil, utánfutóra szerelt egységként került kivitelezésre annak érdekében, hogy a területek között személygépkocsival vagy kisteherautóval vontatható legyen. Az injektálás idejére a lándzsák közelében ideiglenesen letelepíthető, és elvégezhető a nanovas, illetve baktériumos beoltása. Az utánfutóra kerül elhelyezésre valamennyi szükséges gép és eszköz (a berendezés kiviteli és megvalósulási tervét a projektszakaszhoz tartozó éves jelentés 9. mellékleteként csatoltuk).

2021. decemberében benyújtásra került az injektálásra kijelölt területeken tervezett monitoring kutak vízjogi létesítési engedélyezési tervdokumentációja. Mivel a hatósággal való előzetes egyeztetés szerint ez az engedély elegendő a pilot teszt végrehajtásához, ezért ebben kellett ismertetni többek között az injektálás során bejuttatandó anyagokat is. Az eljárás kapcsán a hatóság 2022.04.05 kiadmányozási dátummal 36500/7219-8/2021 számon adta meg a vízjogi létesítési engedélyt. 

A decemberben megkezdett engedélyezési eljárás elhúzódása miatt a 2. szintű terepi teszt csak a jogerőre emelkedést követően (április 20) kezdődhetett meg. (Megj: az elhúzódó eljárás miatt a kutak mélyítése már jogerőre emelkedést megelőzően megkezdődött annak érdekében, hogy a projekthatáridők tarthatók legyenek). A kísérlettel érintett terület méretének időközbeni változtatása miatt a teszt végrehajtásához 5 db felső talajvíztartó rétegre szűrőzött figyelőkút létesítése történt meg 8–12 m mélységben, valamint 3 db alsó vízzáró rétegere szűrőzött monitoring kút 20-25 m mélységben. A nagyobb mélységben szűrőzött monitoring kutak létesítése a felsőbb rétegek teljes kizárásával, kettős magcső alkalmazásával történt, hogy megakadályozzák a mélyebb rétegek elszennyeződését. A kútlétesítés a Nordmeyer cég által létesített ún. „wireline” rendszerű rétegszelektív rendszer alapján valósult meg. A tervezett talpmélység elérésekor kiépítésre került a mintavételi kettős falú magcső, és behelyezésre került a szűrőcső, béléscső. A furat mélyítése kettős csőrakaton belül történt, amely folyamatosan zárta a különböző rétegeket és 100%-os biztonsággal megakadályozta, illetve kizárta a szennyeződés vertikális terjedését a fúrás során.

A BZN Kft előzetes eredményei azt mutatták, hogy (laborkörülmények között) az alacsonyabb (55 ppm) nZVI koncentrációval való egyidejű oltóanyag bejuttatás hatékonyabb, mint az időben elkülönített. Mivel azonban azt nem lehetett tudni, hogy terepi körülmények közötti is hasonló eredmények adódnak ezért az eredetileg egy helyen végzett 2. szintű terepi tesztet két párhuzamos helyszínre lett kiterjesztve, melyek közül az 1-es helyszínen az oltóanyag és nanovas egyidejű injektálást, míg a 2-es helyszínen az elkülönített injektálást vizsgálták meg terepi körülmények között.

A terepi pilot tesztek a déli önkormányzati területen (hrsz. 551/52 és 551/76) kerültek végrehajtásra április 25-tel kezdődően. A teszt területeken belül a 2 db pilot területen egyenként 5 db egymástól 5 m távolságra lévő injektáló lándzsa került elhelyezésre. Mindegyik injektáló lándzsa az érintett területen található felső agyagréteg tetejéig (kb.8 m) került mélyítésre és az alsó 2 m-en volt szűrőzve.

A BZN Kft. tesztjei alapján a nanovas és baktérium konzorcium együttes alkalmazásánál (1-es pilot terület) egyik legmegfelelőbbnek talált koncentráció esetén a kb 80 m3 kezelendő vízhez (a szennyezés elméleti eliminálásához szükséges nanovas mennyiség 55 ppm koncentrációval számolva) 57,5 liter „DS” nanovas volt szükséges.

Az elkülönített injektálásnál (2-es pilot terület) a dózis-hatás görbe alapján legmegfelelőbbnek tűnő koncentrációhoz pedig (a szennyezés elméleti eliminálásához szükséges nanovas mennyiség 275 ppm koncentrációval számolva) 231,5 liter „DS” nanovas volt szükséges. Ebben a vizsgálatban a baktériumok, illetve a tejsavó injektálása két hetes különbséggel történt a nanovashoz képest.

A mikrokozmosz rendszerekben a szükséges elektronakceptorként alkalmazott tejsavó mennyiség 80 m3 kezelendő vízhez számítva minimálisan 475 litert jelent. Így kb. 500-1000 liter beszerzése került előirányzásra a pilot első napjára és egy újabb ugyanekkora adag 14 nappal későbbre.

A 2. szintű terepi teszt során terepi paraméterek (pH, EC, ORP, DO), továbbá a laboratóriumban anionok, szerves savak, alifás klórozott szénhidrogénekre, illetve a mikrobiológiai paraméterek kerültek vizsgálatra.

Mintavétel egyrészt az injektálási pontokból történt, másrészt az injektálás környezetében lévő ideiglenes furatokból (azt, hogy ezekből érdemes volt-e mintázni, a terepi mérések (oldott oxigén-, redoxpotenciál-, vezetőképesség-változás) értékei alapján dőlt el). A pontos végrehajtást és az előirányzott mintavételi rendet a következő táblázatokban mutatjuk be.

SzámNapDátumTevékenységRészletek
1.0. nap2022.04.25AlapállapotfelvételHely: injektáló pontok (-I1,-I2,-I3,-I4,-I5) + monitoring pontok (-H, -M1a, -M1b, -M2a, -M2b)
Paraméterek: alifás Cl-CH, anionkoncentrációk
2.pH, ORP, DO, EC terepi mérésHely: injektáló pontok (-I1,-I2,-I3,-I4,-I5) + monitoring pontok (-H, -M1a, -M1b, -M2a, -M2b)
3.InjektálásHely:injektáló pontok (-I1,-I2,-I3,-I4,-I5)
Injektálandó anyagok:
nZVI (5x-ös koncentráció esetén) 57,5 liter „DS” nanovas
Oltóanyag (85 l)
Segédanyagok (~1000 liter tejsavó, B-vitaminok)
4.1. nap2022.04.26pH, ORP, DO, EC terepi mérésHely: injektáló pontok (-I1,-I2,-I3,-I4,-I5) + monitoring pontok (-H, -M1a, -M1b, -M2a, -M2b)
5.MintavételHely: injektáló pontok (-I1,-I2,-I3,-I4,-I5) + monitoring pontok -M1a, -M2a , illetve ha történik jelentős EC, pH, Redox változás akkor -H, -M1b, -M2b
Paraméterek: alifás Cl-CH, anionkoncentrációk
össz eubaktérium, Dehalococcoides 16S, vcrA, tceA gének
6.2. nap2022.04.27pH, ORP, DO, EC terepi mérésHely: injektáló pontok (-I1,-I2,-I3,-I4,-I5) + monitoring pontok (-H, -M1a, -M1b, -M2a, -M2b)
7.3. nap2022.04.28pH, ORP, DO, EC terepi mérésHely: injektáló pontok (-I1,-I2,-I3,-I4,-I5) + monitoring pontok (-H, -M1a, -M1b, -M2a, -M2b)
8.MintavételHely: injektáló pontok (-I1,-I2,-I3,-I4,-I5) + monitoring pontok -M1a, -M2a , illetve ha történik jelentős EC, pH, Redox változás akkor -H, -M1b, -M2b
Paraméterek: alifás Cl-CH, anionkoncentrációk
9.7. nap2022.05.02pH, ORP, DO, EC terepi mérésHely: injektáló pontok (-I1,-I2,-I3,-I4,-I5) + monitoring pontok (-H, -M1a, -M1b, -M2a, -M2b)
10.MintavételHely: injektáló pontok (-I1,-I2,-I3,-I4,-I5) + monitoring pontok -M1a, -M2a , illetve ha történik jelentős EC, pH, Redox változás akkor -H, -M1b, -M2b
Paraméterek: pH, ORP, DO, EC, alifás Cl-CH, anionkoncentrációk
össz eubaktérium, Dehalococcoides 16S, vcrA, tceA gének
11.3 hónapig2022.05.09

2022.07.25
pH, ORP, DO, EC terepi mérésHely: injektáló pontok (-I1,-I2,-I3,-I4,-I5) + monitoring pontok (-H, -M1a, -M1b, -M2a, -M2b)
heti gyakoriságLegalább heti rendszerességű mérés a 8. naptól egészen az utolsó mintavételig (15. pont) bezárólag 3 hónapon keresztül
12.14. nap2022.05.09MintavételHely: injektáló pontok (-I1,-I2,-I3,-I4,-I5) + monitoring pontok -M1a, -M2a , illetve ha történik jelentős EC, pH, Redox változás akkor -H, -M1b, -M2b
Paraméterek: alifás Cl-CH, anionkoncentrációk
13.1 hónap2022.05.23MintavételHely: injektáló pontok (-I1,-I2,-I3,-I4,-I5) + monitoring pontok (-H, -M1a, -M1b, -M2a, -M2b)
Paraméterek: pH, ORP, DO, EC, alifás Cl-CH, anionkoncentrációk, szerves savak, alkoholok
össz eubaktérium, Dehalococcoides 16S, vcrA, tceA gének
14.7 hetes2022.06.13MintavételHely: injektáló pontok (-I1,-I2,-I3,-I4,-I5) + monitoring pontok (-H, -M1a, -M1b, -M2a, -M2b)
Paraméterek: pH, ORP, DO, EC, alifás Cl-CH, anionkoncentrációk, szerves savak, alkoholok
össz eubaktérium, Dehalococcoides 16S, vcrA, tceA gének
15.10 hetes2022.07.04MintavételHely: injektáló pontok (-I1,-I2,-I3,-I4,-I5) + monitoring pontok (-H, -M1a, -M1b, -M2a, -M2b)
Paraméterek: pH, ORP, DO, EC, alifás Cl-CH, anionkoncentrációk, szerves savak, alkoholok
össz eubaktérium, Dehalococcoides 16S, vcrA, tceA gének

A 2. szintű tesztek eredményei alapján elkezdődött a 3. szintű terepi teszt (a teljes önkormányzati területre vonatkozó) beavatkozás tervezése és végrehajtásának előkészítése.

Scroll to Top

Kapcsolat

Kérdés esetén keressen minket bizalommal!