טיפול בקרקע מזוהמת

טכנולוגיות לטיפול בקרקע מזוהמת בדלקים, שמנים ותוצרי נפט (למעט טיפול ביולוגי).

שטיפת קרקע

שטיפת קרקע היא טכניקה להוצאת כימיקלים מסוכנים מהקרקע על ידי שטיפתה באמצעות נוזל שלעיתים מוסיפים לו כימיקלים. חברת "איזיטופ" משתמשת בטכניקה העובדת על שפשוף הקרקע והפרדת הקרקע הנקייה ממזהמים. הרעיון עובד על כך שכימיקלים נצמדים לחרסית וסילט יותר מאשר לחול וחצץ. המטרה של שטיפת הקרקע היא הפרדת הכימיקלים מהקרקע הנקייה, כלומר, הפרדה בין חרסית וסילט לחול וחצץ. שטיפת החול מורידה משמעותית את כמות קרקע מזוהמת בה יש לטפל. לכן, לעיתים, שטיפת החול משמשת טיפול ראשוני לפני טיפול אחר.

הצעת מחיר

בשטיפת קרקע ישנן שלוש גישות לטיפול בקרקע מזוהמת:

  • In Situ – שטיפה הנעשית בתוך האתר, ללא הוצאה או הזזה של התווך המזוהם. בפעולה זו מבצעים הצפה של האדמה בתוך הקרקע עצמה.
  • On Site – הקרקע המטופלת נחפרת החוצה ומועברת למתקן טיפול שממוקם בגבולות האתר עצמו. הדבר מקל על שימוש חוזר בקרקע הנקייה בתחומי האתר עצמו ו/או בסביבתו.
  • Ex Situ – שיטה אשר בה מבצעים שטיפת קרקע מעל הקרקע. הקרקע המטופלת נחפרת החוצה ומועברת למתקן טיפול שממוקם מחוץ לגבולות האתר.

תהליך ההצפה של הקרקע (In-Situ) הינו תהליך שעדיין נמצא בבדיקה. בתהליך זה מוזרם נוזל לאזור המזוהם, הנוזל מכיל בתוכו מים ונוזל (חומצה, בסיס ותהליכים כימים נוספים) המותאם לפעול כנגד המזהם. לאחר הפעולה אפשר לאסוף את הזיהום מן הקרקע. הרעיון עובד על אפשרות המים לשלוט בזרימת המזהם. לאחר ההצפה המים מעלים את השמנים הנמצאים בקרקע מעל פני הקרקע, כך שאפשר לאסוף את החומרים המזהמים באמצעות ספיחה, וכך מותירים את הקרקע והמים נקיים ממזהמים ומביאים לתוצאה של שיקום קרקעות.

תהליך הטיפול של שטיפת קרקע (Ex-Situ) אשר מבוצע על ידי חברת "איזיטופ" הוא טיפול שנועד לטפל בקרקע שנחפרה החוצה. טיפול זה יכול להיות מיושם על חלקי קרקע בגודל של חרסית, סילט, חומר אורגני וגם חלקי קרקע גדולים יותר כמו חול וחצץ. בתהליך השטיפה פסולת מופרדת מחלקי הקרקע. התהליך יכול להתבצע במכונות באתר המזוהם עצמו ובאתר שנמצא מחוץ לאתר המזוהם, כשהוא מובל אליו.

השטיפה מחולקת לשישה חלקים:

טיפול מקדים

לפני שטיפת הקרקע כמו בבוצה תעשייתית מפרידים חלקים הגדולים מ – 2 אינצ', שאינם מכילים בתוכם כימיקלים. מופרדים חלקים שלא תמיד הם חלקי קרקע, יכולים להיות בהם פסולת בניין, חלקי צמחים וכו'.

הפרדה

מכניסים את האדמה לאחר טיפול מקדים לתוך מכונה יחד עם מים/נוזל. בתוך המכונה מתבצע קרצוף הקרקע. גרגרי הקרקע הגדולים מוצאים מהמכונה כיוון שהם ככל הנראה אינם מזוהמים. הגודל הרצוי הוא גודל של בערך 63 – 74 מיקרון. ההפרדה מתבצעת כיוון שהטיפול בגדלים שונים של הקרקע מתבצע בדרכים שונות. ההפרדה מתבצעת בתוך "טרומל" שהינו מכשיר להפרדת חומרים. לאחר מכן גרגרי הקרקע מתמיינים בעזרת הידרוציקלון, להפרדת מוצקים ונוזל.

הפרדה של חומרים מזהמים

טיפול גס

לאחר שחלקי הקרקע הגדולים יצאו החוצה ונשארו גרגרי הקרקע הקטנים אשר נספגו בהם השמנים, אפשר לטפל בשיטות שונות כמו טיפול בחומצת בסיס, שחיקה משטחית וממיסים ספציפיים להמסת זיהומים ספציפיים. המים נמצאים בתוך גרגירי הקרקע, יוצאים ומוספים חזרה כדי שיוכלו גם הם לעבור טיפול.

טיפול מעודן

כימיקלים נשארים בגרגירי הקרקע הקטנים ולכן לעיתים מוסיפים כימיקליים במהלך קרצוף הקרקע.

תהליך הטיפול במים

במהלך קרצוף הקרקע גם המים מזדהמים ויש לטפל גם בהם. במים יכולים להיות מלחים, חלקי קרקע, שורשים ועלים, מתכות, תרכובות פחמן וזיהומים נוספים. בכדי שהמים יוכלו לחזור חזרה לגרגרי הקרקע אפשר לטפל בהם באמצעות פעולות כימיות שונות.

ניהול שאריות

במהלך השטיפה יוצאת הרבה קרקע שאין בה שימוש. אם גם היא מזוהמת יש צורך בניקוי הזיהום, למשל בעזרת שריפה, טיפול תרמי, טיפול ביולוגי וטיפול כימי.

שיטות טכנולוגיות לטיפול בקרקעות

טיפול בקרקע יכול להיעשות בשיטות שונות. כל שיטה יכולה להתבצע בטכנולוגיות שונות. 3 השיטות העיקריות לטיפול בקרקעות מזוהמות הן: טיפול ביולוגי, טיפול כימי וטיפול פיזיקלי. הטיפול של חברת "איזיטופ" יכול להתבצע בשיטה אחת או בשילוב של שיטות שונות. כל שיטה יכולה להתבצע באמצעות טכנולוגיות שונות בתחום האתר המזוהם או מחוצה לו.

שיקום קרקע מזוהמת

קיימת עדיפות למניעה והפחתה של זיהום בקרקע. על מנת למנוע את המשך הזיהום והתפשטותו, מומלץ לטפל במזהמים באתר בהם נמצא הזיהום. אחת מהדרכים האלה הוא קיבוע הזיהום, כלומר, שימוש בחומרים המקבעים את המזהמים בקרקע והשארתם באתר בכפוף לביצוע תהליך ניהול הסיכון ובקרה. פתרון זה אפשרי במצבים בהם קיים קושי בהשבת הקרקע לשימוש או מחזור הקרקע בכפוף לתנאים שונים.

טכנולוגיה ליציבות או קיבוע הזיהום (S/S)

השיטה לקיבוע הזיהום היא כימית והיא הופכת את החומר המזהם לצורה גולמית מוצקה. תוצר התהליך יכול להיות אבן או גוש מוצק. הייצוב הכימי מתרחש בעזרת תגובות פיזיות או כימיות עם הזיהום ולא עם מטריקס הקרקע ולא הופך בהכרח בסופו של התהליך למוצק. הייצוב גורם לתרכובת הכימית המזהמת להיות יציבה יותר משהייתה.

תהליך זה מתבצע עם חומרים אי אורגניים או פולימרים. החומרים בהם משתמשים לרוב הם צמנט פורטלנד וסיליקון או אלומיניום המגיבים יחד עם קלציום הידרוקסיד ליצירת תכונות דמויות בטון. החומרים האלה יעילים בעבודה עם זיהומים רבים באתרים עצמם ובמים תת-קרקעיים. השיטה יכולה להתבצע הן על חומרים אורגנים, חומרים אי אורגניים או מתכות שנמצאות בקרקע.

יתרונות הטכנולוגיה:

  • יחסית זולה בשימוש על חומרים אי אורגניים.
  • שיטה קלה ליישום.

חסרונות הטכנולוגיה:

  • הזיהום אומנם הופך לפחות מזהם, אך תנועתו בקרקע מוגבלת.
  • המסה הסופית יכולה להיות גדולה יותר מזו שהייתה בהתחלה.
  • התוצר לאחר פעולת הייצוב/קיבוע יצטרך גם הוא לעבור טיפול.
  • לתהליך הייצוב יש לבצע מחקרים כדי לקבוע את הישימות על הקרקע.
  • עומק המזהמים יכול להגביל את התהליך.
  • מזהמים אורגנים קשים לייצוב.

הדרך המקובלת ביותר לביצוע שיטת ה – S/S היא ע"י קידוח וערבוב חומרים בתוך הקרקע המזוהמת. עומק הקידוח מוגבל לגודל המקדחה, אך מבחנים שנעשו מראים שהעומק המומלץ הוא פחות מ – 50 מטר.

מבחן ליצ'ינג: The Leaching Process

מבחן השטיפה הוא תהליך שבו משתחררים חומרים אורגנים / אי אורגניים / מזהמים אורגניים / חומרים רדיואקטיביים ממצב מוצק למצב נוזל מהתפרקות מינרלית שנגרמת מpH , החמצה, ממסים אורגנים או פעילות ביולוגית. התהליך הוא אוניברסאלי וכמו כל חומר הנחשף למים תהיה שטיפה והתפרקות של פני השטח של החומר. לכן, כל זיהום קרקע מדלקים הקיים בקרקע במצב מוצק, יכול להתמוסס ולחלחל לקרקע ולגרום לזיהומה במגע עם מים.

מתקני שטיפה

מחיר לטיפול בטון תלוי במקום שבו הוא מתבצע, אם בתוך האתר או מחוצה לו:

  • המחיר בבריטניה נע בין 60 – 150 ליש"ט לטון, יש תוספת מס של 84 ליש"ט אם הטיפול הוא באתר עצמו. אם מוציאים את הקרקע לטיפול במקום אחר, המחיר יכול לנוע בין 30 – 70 ליש"ט לטון.
  • המחיר באירופה (הולנד) לטון הוא 40 יורו לטיפול בקרקע, המניבה פחות מ – 80% קרקע לשימוש חוזר לאחר הטיפול. עבור קרקעות המניבות יותר מ – 80% לאחר הטיפול, התשלום תלוי בסוג הקרקע. עבור קרקעות קלות המחיר הוא 45 יורו לטון, ועבור קרקעות כבדות הוא 75 יורו לטון.
  • המחיר לטיפול בארה"ב נע בין $150 – $250 לטון, תלוי בגודל האתר. בטיפול ex- situ ככל שהאתר גדול יותר מחיר הטיפול לטון יורד. בטיפול in-situ המחיר למטר הוא 78$ – 360$.