Biologisk behandling in situ - översikt

Vad innebär biologisk behandling in situ?

Vid biologisk nedbrytning in situ sker omvandling och/eller destruktion av organiska föroreningsämnen med hjälp av antingen naturligt förekommande eller tillförda mikroorganismer, vanligtvis bakterier. Biologisk behandling kan utföras både i form av biostimulering, där en redan pågående nedbrytningsprocess förstärks eller forceras genom tillförsel av t.ex. syre och näringssubstrat, och genom bioaugmentering där bakterier eller andra mikroorganismer tillsätts för att initiera en biologisk nedbrytningsprocess.

Vilken typ av föroreningar och förhållanden är metoden lämplig för?

Stimulerad bionedbrytning in situ tillämpas för behandling av jord, sediment och grundvatten som förorenats av petroleumkolväten, klorerade lösningsmedel, klorfenoler och en rad andra organiska föroreningsämnen. Metoden kan tillämpas både över och under grundvattennivån, och fungerar bäst vid relativt genomsläppliga jordlagerförhållanden där tillförda substrat kan fördelas någorlunda homogent och komma i kontakt med föroreningarna. Med moderna injekteringstekniker har behandlingsmöjligheterna ökat även för lågpermeabla jordar. Metoden är lämplig för behandling av föroreningsplymer med måttliga föroreningshalter. Är föroreningshalterna alltför höga föreligger en risk för att de bakterier som katalyserar den biologiska nedbrytningsprocessen inte överlever, vilket i sin tur leder till att nedbrytningsprocessen avstannar. Bioaugmentering, varvid mikroorganismer tillsätts tillsammans med lämpliga näringssubstrat och i vissa fall kolkälla, har under senare år visat sig vara tillämpbar även för behandling av källzoner, framförallt för behandling av klorerade kolväten.

Hur fungerar metoden?

Biologisk behandling är baserad på att mikroorganismer, främst bakterier, hjälper till att bryta ner organiska föroreningar. Vid biologisk behandling tillförs näringsämnen, lämplig elektronacceptor (syre, nitrat, sulfat m.fl.) och i vissa fall kolkälla och mikroorganismer/bakterier till det förorenade området. Närings- och bakterielösningar kan tillföras via injektionsbrunnar eller genom direktinjektering. Vid aerob nedbrytning behöver i allmänhet syre tillföras till det förorenade området vilket kan ske genom att luft blåses ned genom injektionsbrunnar, genom passiv ventilation med hjälp av porgasextraktion, eller genom tillsats av syremättat vatten alternativt syreavgivande medel. För nedbrytning av klorerade föroreningar är halorespiration den dominerande processen. Där tillsätts i allmänhet ett organiskt ämne som får jäsa och tjäna som elektrondonator, medan de bakterier som katalyserar dehalogenering använder t.ex. klor från ett klorerat lösningsmedel som elektronacceptor, vilket leder till att de klorerade föroreningarna bryts ned.

skiss biologisk injektering

Figur 1. Visar ett system för aktiv stimulerad biologisk nedbrytning in situ med hjälp av grundvattenpumpning och återinjektering. Kontinuerlig grundvattenpumpning leder till ökad transport av näringsämnen, mikroorganismer och andra substrat via den förorenade delen av akviferen. Ett alternativ till grundvattenpumpning/återinjektering är tillsats av näringssubstrat och mikroorganismer via direktinjektering eller biosparging. Illustration av Peter Harms-Ringdahl 

Hur lång tid tar behandlingen?

Metoden är ofta förknippad med långa behandlingstider. Biologisk behandling av såväl föroreningsplymer som källzoner sträcker sig ofta över flera år. Under senare år har tillämpning av halorespiration för behandling av grundvattenföroreningar av klorerade kolväten, både i källzoner och föroreningsplymer, utvecklats. Genom att tillsätta bakteriesträngar som är särskilt anpassade för att katalysera nedbrytningen av klorerade kolväten - eller genom att skapa gynnsamma förutsättningar för snabb tillväxt av naturligt förekommande bakteriesträngar med förmåga att katalysera halorespiration - kan tidsåtgången för att uppnå fastställda åtgärdsmål väsentligt reduceras.

 

Vill du veta mer? Läs vidare i den födjupade metodbeskrivningen.