Bioremediasiya
Ümumiyyətlə, "in situ bioremediasiya" ifadəsi yerli və ya kənardan gətirilmiş mikroorqanizmlərin torpaq və yeraltı sularda zəhərli kimyəvi maddələrin məhv edilməsi, parçalanması və ya başqa şəkildə dəyişdirilməsinə imkan verən bioremediasiya texnologiyasıdır. Üç amil bioremediasiya uğuruna təsir göstərir.
1. Orqanizmin növü,
2. Çirkləndiricilər,
3. Çirklənmiş əraziın geoloji və ya kimyəvi tərkib şəraitidir.
Bioremediasiya texnologiyasının əsas oyunçuları bakteriyalardır. Bioremediasiya insan, heyvan və bitki tullantılarının parçalanması üçün mövcud mikroorqanizmlərin təbii funksiyasının çirkələnmiş torpaqların təmizlənməsində tətbiqidir. Adətən, bioremediasiya sistemləri çirklənmiş ərazidə olan mikroorqanizmlərin yerli miqyasda çirklənmiş sahəyə gətirilməsidir. Çirklənmiş sahələrdə bioremediasiyanı sürətinin artırılması üçün bu ərazilərdə mikrobların əlavə edilməsinə ehtiyac olur. Bioremediasiyanın bir yerdə uyğun olub olmadığını müəyyənləşdirmək üçün kritik bir amil çirkləndiricilərin biodegradasiyaya həssas olub-olmamasıdır.
Bioremediasiya müəyyən növ neftin məhsullarının və onların törəmələrinin, o cümlədən benzin, yağlar, spirtlər, ketonlar və esterlər üçün yaradılmışdır. Solventlər kimi digər üzvi çirkləndiricilər üçün bioremediasiya laboratoriyada və məhdud sayda sahələrdə uğurla sınaqdan keçirilmişdir. Yeraltı mühitin bioremediasiyaya uyğunluğu qismən, bioremediyanın özəl və ya mühəndis olunmasına bağlıdır. Daxili bioremediasiya təbii olaraq meydana gələn mikrobların təbii imkanlarını heç bir inkişaf olmadan istifadə edir. Mühərrikli bioremediasiya mikroorqanizmlərin inkişafı prosesləri ilə mikrob aktivliyini artırır, məsələn mikrobların stimullaşdırılması üçün mayelərin və qidaların yayılması üçün mikrobların tətbiqi və ya quyuların quraşdırılması. Bu hesabatdakı işlərdə yalnız mühəndis bioremediasiya üzərində işlənmişdir. Bioremediasiya tərəfdarları çirklənmiş torpağın təmizlənməsi üçün daha az bahalı, daha sürətli və təhlükəsiz bir üsul olduğunu söyləyirlər. Eyni şəkildə, torpaqların təmizlənməsinin ənənəvi metodları qazıntı və müalicə və ya başqa yerlərdə xaric edilməklə işçiləri və qonşuları üçün çirkləndiricilərə daha çox məruz qalması ilə bağlıdır. Bioremediasiya müəyyən növ neftin hidrokarbonları və onların törəmələri, o cümlədən benzin, yanacaq yağı, spirtlər, ketonlar və esterlər üçün yaradılmışdır. Solventlər kimi digər üzvi çirkləndiricilər üçün bioremediasiya laboratoriyada və məhdud sayda sahələrdə uğurla sınaqdan keçirilmişdir. Yeraltı mühitin bioremediasiyaya uyğunluğu qismən, bioremediyanın özəl və ya mühəndis olunmasına bağlıdır. Daxili bioremediasiya təbii olaraq meydana gələn mikrobların təbii imkanlarını heç bir inkişaf olmadan istifadə edir. Mühərrikli bioremediasiya mikroorqanizmlərin inkişafı prosesləri ilə mikrob aktivliyini artırır, məsələn mikrobların stimullaşdırılması üçün mayelərin və qidaların yayılması üçün mikrobların tətbiqi və ya quyuların quraşdırılması. Bu hesabatdakı işlərdə yalnız mühəndis bioremediasiya üzərində işlənmişdir. Bioremediasiya tərəfdarları çirklənmiş torpağın təmizlənməsi üçün daha az bahalı, daha sürətli və təhlükəsiz bir üsul olduğu neydana gəlir. Eyni şəkildə, torpaqların təmizlənməsinin ənənəvi metodları qazıntı və müalicə və ya başqa yerlərdə xaric edilməklə işçiləri və qonşuları üçün çirkləndiricilərə daha çox məruz qalması ilə bağlıdır.
Təmizləmə işlərinin mərhələləri (sahə işləri):
• Torpaq strukturunun təkmilləşdirilməsi və havalandırılma prosesinin sürətləndirilməsi məqsədi ilə çirklənmə qatı dərinliyinə qədər yumşaldılacaqdır (bu məqsədlə ilə təkərli traktor istifadə olunacaq);
• Bir sıra funksiyaları yerinə yetirən göbələk kompostu: a) mikroorqanizmlər mənbəyi; b)çirklənmiş torpaqların fiziki və kimyəvi və aqrokimyəvi xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırır (absorbsiya və su tutma qabiliyyətini artırır; c) biogen elementlərin mənbəyidir - azot, fosfor və s.
• Mineral gübrələr. Mineral gübrələr mənbəyi kimi ammofoska istifadə edilir. Çünki onun tərkibində mikroorqanizmlər üçün lazım olan nisbətdə bütün üç biogen elementdən ibarətdir. Bu mineral gübrələrin miqdarı torpaqdakı ilkin karbohidrogenlərin miqdarını göstərən kimyəvi analiz əsasında hesablanacaqdır. Bu nisbət C: N üçün torpaqda 25-30: 5 optimal nisbətinə uyğun olmalıdır.
Bərkitmə və Stabilizasiya metodu
Torpağa qatılan söndürülməmiş əhəng ilə və ya digər qatqılarla birlidə suyun reaksiyası nəticəsində alınan torpaq stabilləşir və uzunmüddətli dayanıqlıq tapır ki, buna torpaqların stabilləşməsi metodu deyilir. Bu metod torpaqların təmizlənməsi metodlarından biridir. Torpaqların mineraloji xassələri onların əhənglə reaksiyaya girmə qabiliyyətinə təsir edir və yaranacaq sabitləşmiş qatın sabitlik gücünə təsir göstərir. Ümumiyyətlə kiçik ölçülü gilli (minimum 25 faizi 74 mm-dən kiçik olan) və plastiklik indeksi 10-dan böyük olan torpaqlar stabilləşmə üçün əlverişlidir və asan stabilləşirlər. Əhəmiyyətli miqdarda üzvi maddələrlə (təxminən 1 % çox) və ya sülfatlar ( 0,3 % çox çox) çirklənmiş torpaqlara əlavə əhəng və /və ya xüsusi tikinti maddələri tələb oluna bilər.
Stabilləşmənin kimyavi aspektləri
Əhəng və su gilli torpağa əlavə olunduqda kimyəvi reaksiyalar demək olar ki, dərhal baş verir.
- 1. Qurutma: Əgər söndürülməmiş əhəng istifadə olunarsa, dərhal nəmləri qurudur (yəni kimyəvi cəhətdən su ilə birləşdirir) və istilik ayrılır. Torpaq qurudulur, çünki torpaqda mövcud olan su bu reaksiyada iştirak edir və meydana gələn istilik əlavə nəm yarada bilər. Bu ilkin reaksiyalar nəticəsində alınan söndürülmüş əhəng, daha sonra gil parçaları ilə reaksiya girəcəkdir (aşağıda müzakirə olunur). Bu sonrakı reaksiyalar yavaş-yavaş əlavə qurutma işinə başlayacaq, çünki onlar torpağın nəmlənmə qabiliyyətini azaldır. Əgər söndürülməmiş əhəng əvəzinə söndürülmüş əhəng və ya söndürülmüş əhəng mayesi istifadə edildikdə, qurutma yalnız su tutma və sabitliyini artırma potensialını azaldan torpaqda kimyəvi dəyişikliklər nəticəsində baş verir.
- 2. Modifikasiya: İlk qarışıqdan sonra söndürülmüş əhəngdə olan kalsium ionları (Ca ++) gil hissəciklərinin səthinə köçürülür və su və digər ionların yerini dəyişir. Torpaq dənəvari olur ki, bu torpağın kompakt olmasına və onun üzərində işləmək asan olur. Bu mərhələdə torpağın Plastisit İndeksi dramatik şəkildə azalır, çünki şişkinlik və kiçilmə meyli azalır. "Flokulyasiya və aqlomerasiya" adlanan proses, ümumiyyətlə bir neçə saat ərzində baş verir.
- 3. Stabilləşmə: Lazımı miqdarda əhəng və su əlavə olunduqda, torpağın pH-lılığı 10.5-dən yuxarı qalxır və bu da gil hissəciklərinin parçalanmasına imkan verir. Lazımı miqdarda əhəngin miqdarının müəyyən edilməsi dizayn prosesinin bir hissəsidir və Eades və Grim testi (ASTM D6276) kimi testlərlə təmin edilir. Silikas və alüminium oksidkər Kalsiumla reaksiyaya girir və kalsium-silikat-hidratlar (CSH) və kalsium-alüminat-hidratlar (CAH) meydana gəlirlər.Əmələ gələn CSH və CAH birləşmələri Portland sementə bənzər sement məhsullarıdır. Bu birləşmələr əhəng-sabitləşən torpaq qatlarının gücünə kömək edən matrisi meydana gətirirlər. Bu matris meydana gəldiyi üçün, torpaq qumlu, toxumalı materialdan əhəmiyyətli yük daşıyıcılığı olan ağır, nisbətən sızmaz bir təbəqəyə çevrilir. Proses bir neçə saat ərzində başlayır və bir neçə il ərzində düzgün tərtib edilmiş sistemdə davam edə bilər. Yaranan matris həm qüvvətli, həm güclü olan bir struktur qatı yaradır. Bu strktur qatı davamlı və həssas olur.
Bərkitmə və/və ya sabitləşmə nisbətən sadə proseslərdir. Təmizlənən materiallar (torpaq, şlam və s.) bağlayıcı və ya bağlayıcıların qarışığı ilə qarışdırılır və alınan kütlələr daha sonra daxilində çirkləndirici maddələr olan qatı bir matrisa meydana gətirərək təmizlənirlər.
Stabilləşmə
Bu müddəa çirkləndirici maddələrin daha az zəhərli və hərəkətsiz formaya çevrilməsi nəticəsində tullantıların yaratdığı riskləri azaldan proseslərə aiddir. Bu vəziyyət adətən məqsədli kimyəvi reaksiyalar vasitəsi ilə alınır. Təmizlənmiş materialın fiziki xarakteri mütləq dəyişdirilmir.
Bərkitmə
Bu üsul çirkləndirici maddələrin yüksək steukturlu monoıit bərk hissəyə inteqrasiya edilərək orada kapsullaşması prosesidir. Aşağıdakılar kapsullaşa bilər:
• kiçik hissəciklər (mikro-kapsullaşma);
• böyük bir blok və ya konteyner (makro-kapsullaşma);
• torpağa bənzər bir maddə ilə nəticələnən bərkitmə.
