Αξιολόγηση της αναερόβιας αναγωγικής αποχλωρίωσης 
κατά την εφαρμογή της σε πλήρη κλίμακα

Γαλλίκα, Βασιλική; Gallika, Vasiliki

dc.contributor.author	Γαλλίκα, Βασιλική	el
dc.contributor.author	Gallika, Vasiliki	en
dc.date.accessioned	2022-11-24T10:08:48Z
dc.date.available	2022-11-24T10:08:48Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/56239
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.23937
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Χλωριωμένα αιθυλένια	el
dc.subject	Αναερόβια Αναγωγική Αποχλωρίωση	el
dc.subject	Εξυγίανση υπόγειων υδροφορέων	el
dc.title	Αξιολόγηση της αναερόβιας αναγωγικής αποχλωρίωσης κατά την εφαρμογή της σε πλήρη κλίμακα	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Περιβαλλοντική Γεωτεχνική	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2022-07-14
heal.abstract	Τα χλωριωμένα αιθυλένια τετραχλωροαιθένιο (PCE) και τριχλωαιθένιο (TCE) είναι ρύποι ανθρωπογενούς κυρίως προέλευσης που έκαναν την εμφάνισή τους κατά τη δεκαετία του 1920. Η εκτεταμένη χρήση τους, σε συνδυασμό με την μη ελεγχόμενη διαχείριση και απόρριψή τους, οδήγησε σε ρύπανση του υπεδάφους. Η Αναερόβια Βιολογική Αναγωγική Aποχλωρίωση (Anaerobic Biological Reductive Dechlorination) αποτελεί μία αναπτυσσόμενη τεχνολογία αποκατάστασης υπόγειων υδροφορέων ρυπασμένων με χλωροαιθένια κατά την οποία, κάτω από αναερόβιες συνθήκες, οι μικροοργανισμοί ανάγουν τα χλωροαιθένια, τα χρησιμοποιούν δηλαδή ως δέκτες ηλεκτρονίων, αντλώντας ενέργεια από αυτήν την αντίδραση αναγωγής. Η εφαρμογή της Αναερόβιας Αναγωγικής Aποχλωρίωσης στο πεδίο απαιτεί προσθήκη των απαιτούμενων δοτών ηλεκτρονίων, καθώς και μικροοργανισμών σε κάποιες περιπτώσεις. Αν και μέχρι σήμερα έχουν δημοσιευτεί πολυάριθμες εργαστηριακές κυρίως μελέτες σχετικά με την επίδραση πλήθους παραμέτρων στην επίδοση της Αναερόβιας Αναγωγικής Αποχλωρίωσης, θεωρείται εξίσου χρήσιμο να μπορεί να εκτιμηθεί η αποτελεσματικότητά της και σε εφαρμογές πεδίου σε πλήρη κλίμακα. Αυτός είναι και ο στόχος της παρούσας διπλωματικής εργασίας. Πρώτο βήμα στην επίτευξη του παραπάνω στόχου ήταν η δημιουργία του απαραίτητου δείγματος χώρων ρυπασμένων με χλωριωμένα αιθυλένια, στους οποίους η εφαρμοζόμενη μέθοδος αποκατάστασης είναι η Αναερόβια Αναγωγική Αποχλωρίωση. Με αφετηρία διπλωματική εργασία που ολοκληρώθηκε προ δεκαετίας και με περαιτέρω αναζήτηση στη βιβλιογραφία, δημιουργήθηκε μία συλλογή πέντε χώρων ρυπασμένων με χλωριωμένα αιθυλένια στους οποίους η εφαρμοζόμενη μέθοδος αποκατάστασης είναι η Αναερόβια Αναγωγική Αποχλωρίωση. Το βασικό κριτήριο επιλογής των περιστατικών ήταν η συστηματική παρακολούθησή τους και επομένως η ύπαρξη μακριάς χρονοσειράς μετρήσεων των συγκεντρώσεων στο πεδίο. Τα βασικά ζητούμενα στην παρούσα εργασία είναι η ποσοτική και η ποιοτική αξιολόγηση της μεθόδου κατά την εφαρμογή της στο πεδίο. Για τον λόγο αυτό, αξιοποιήθηκαν οι μετρήσεις των πηγαδιών παρακολούθησης του εκάστοτε ρυπασμένου χώρου, με σκοπό (α) την μελέτη της εξέλιξης των συγκεντρώσεων και (β) τον υπολογισμό του χρόνου ημιζωής για το κάθε στάδιο της αποχλωριωτικής διαδικασίας (δηλ. κατά την μετατροπή του τετραχλωροαιθένιου, σε τριχλωαιθένιο και στη συνέχεια σε διχλωροαιθένιο και βινυλοχλωρίδιο). Στη συνέχεια, αυτοί οι χρόνοι ημιζωής συγκρίθηκαν με χρόνους ημιζωής της ενδογενούς (χωρίς προσθήκη δότη) και της ενισχυμένης (με προσθήκη δότη) αποχλωρίωσης από την βιβλιογραφία. Η εξοικείωση με τις μετρήσεις στο πεδίο υπέδειξαν την ανάγκη κατηγοριοποίησης του μοτίβου των αλλαγών των συγκεντρώσεων. Έτσι, προτάθηκαν τέσσερις κατηγορίες τάσεων συμπεριφοράς με κωδικές ονομασίες Πρόοδος, Υποτροπή, Υστέρηση και Στασιμότητα, και προσδιορίστηκε η συχνότητα καταγραφής τους. Η επεξεργασία των δεδομένων οδηγεί στο συμπέρασμα ότι η επίδοση της Αναερόβιας Αναγωγικής Αποχλωρίωσης χαρακτηρίζεται ως μεικτή, εφόσον δεν μπορεί να κριθεί μονοσήμαντα ως επιτυχημένη ή αποτυχημένη. Ούτε οι συγκεντρώσεις των χλωροαιθενίων ούτε οι ρυπασμένες εκτάσεις δεν μειώθηκαν συστηματικά σε όλους τους επιμέρους υδροφορείς σε κάποιο από τα πέντε περιστατικά που μελετήθηκαν στην παρούσα εργασία. Ως ένας λιγότερο φιλόδοξος στόχος, προτείνεται να θεωρείται ικανοποιητική η επίδοση της Αναερόβιας Αναγωγικής Αποχλωρίωσης όταν το ποσοστό των πηγαδιών παρακολούθησης με συμπεριφορά Πρόοδο και Υστέρηση είναι μεγαλύτερο από 50%. Η συνθήκη αυτή ικανοποιείται για τρεις από τους πέντε ρυπασμένους χώρους που μελετήθηκαν. Επιπλέον, μια σημαντική παράμετρος επιτυχίας είναι η ανάγκη επαναληπτικής προσθήκης δότη. Η συχνότητα προσθήκης δότη κυμάνθηκε μεταξύ κάθε ένα έτος περίπου έως κάθε 3.5 έτη. Οι υπολογισθείσες τιμές χρόνων ημιζωής των χλωριωμένων αιθυλενίων κατά τις εφαρμογές πλήρους κλίμακας της ενισχυμένης αποχλωρίωσης που προέκυψαν από μετρήσεις πηγαδιών παρακολούθησης με συμπεριφορά Πρόοδο, Υποτροπή και Υστέρηση κυμαίνονται από περίπου δύο μήνες έως 1.6 έτη για τους πρωτογενείς ρύπους τετραχλωροαιθένιο και τριχλωαιθένιο. Για τα θυγατρικά προϊόντα οι χρόνοι ημιζωής αυξάνονται, φθάνοντας τις μέγιστες τιμές των δύο ετών για το cis 1,2-διχλωροαιθένιο (cis 1,2 DCE) και 2.5 ετών για το βινυλοχλωρίδιο (VC). Οι τιμές αυτές στην πλειονότητα των περιπτώσεων ήταν σημαντικά μικρότερες από τις αντίστοιχες της ενδογενούς αποχλωρίωσης, για την οποία οι μετρήσεις των περισσότερων πηγαδιών δείχνουν ότι μετά από 13-14 έτη συστηματικής παρακολούθησης η αποχλωριωτική διαδικασία προχωρά με αρκετά αργότερους ρυθμούς και σε κάποιες περιπτώσεις δίχως καν να ανιχνεύονται θυγατρικά προϊόντα. Το μικρό δείγμα ρυπασμένων χώρων προς αξιολόγηση, αλλά και το γεγονός ότι η αποκατάσταση των περισσοτέρων εξ αυτών είναι εν εξελίξει, περιορίζει την ισχύ των ευρημάτων. Όμως, η παρούσα εργασία έχει ένα στοιχείο πρωτοτυπίας, καθώς προτείνει μια κατηγοριοποίηση των παρατηρούμενων τάσεων συμπεριφοράς των πηγαδιών παρακολούθησης, καταγράφει τα ποσοστά εμφάνισής τους και, με βάση αυτά τα ποσοστά, υποδεικνύει ένα κριτήριο αξιολόγησης της Αναερόβιας Αναγωγικής Αποχλωρίωσης.	el
heal.advisorName	Πανταζίδου, Μαρίνα	el
heal.committeeMemberName	Γεωργιάννου, Βασιλική	el
heal.committeeMemberName	Παπασιώπη, Νυμφοδώρα	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών. Τομέας Γεωτεχνικής	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	176 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false