Tce kaynak zonlarının yüzey aktif madde (SDS) ve kompleks şekerli (MCD) yerinde yıkama teknolojisi ile ıslahının incelenmesi
Investigation of in-situ remediation performance of tcesource zones using surfactant (SDS) and cyclodextrin(MCD)
Yazar: SEVGİ TÜRKKAN
Danışman: DOÇ. DR. NİHAT HAKAN AKYOL
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering

Özet:
Trikloroetilen (TCE) yeraltı suyu akifer sistemlerinde en çok gözlenen klorlu organik bileşiklerden biri olup kanserojen etkisinden ötürü insan sağlığı için ciddi tehlike oluşturmaktadır. Bu bileşikler yeraltına genellikle DNAPL olarak girerek genel olarak matriks ve akiferlerin tabanını oluşturan kil ya da ana kaya içerisinde (çanak) yüksek doygunlukta depolanarak uzun süreli çözünmüş faz kirletici kaynağı üretmektedir. Yerinde kimyasal yıkama (ISCF) teknolojisi organik kirleticilerin yeraltından uzaklaştırılması için kullanılan önemli ıslah tekniklerindendir. Çalışmanın amacı; akifer sistemlerin tabanında depolanmış yüksek doygunluktaki DNAPL kütlelerinin yüzey aktif madde (Sodyum dodesil sülfat) ve kompleks şeker (Metil beta halkalı şeker) ile yıkanarak ıslah performansının değerlendirilmesidir. Çalışmanın diğer bir ana hedefi de DNAPL kaynak zonların homojen olmayan dağılımı ve çözündürme ajan koşullarının kütle giderimi/kütle akısı azalımı ilişkisi üzerine olan etkisinin incelenmesidir. Kimyasal yıkama ajanlarıyla (SDS ve MCD) heterojen sistemlerde depolanan TCE kaynak zonları büyük oranda ıslah edilmesine rağmen, fiziksel ortam heterojenliği geniş ölçekte aşamalı TCE konsantrasyon davranışı sergilemiştir. Sonuçlara göre, yıkamanın ilk anlarında organik kirletici hidrolik olarak elverişli zonlardan (matriks) gelirken, geç zamanlarda yüksek doygunluktaki hidrolik olarak elverişli olmayan zonlardan (çanak) gelmektedir. Ayrıca, DNAPL kaynak zonlarının dağılımı, doygunluğu, fiziksel ortam heterojenliği, yıkama ajanı türü ve konsantrasyonları belirgin bir şekilde ıslah performansına etki etmiştir. Sonuç olarak, bu çalışmadan elde edilecek sonuçlar, ulusal ve uluslararası alandaki önemli bilgi eksikliğine katkıda bulunacak ve arazi uygulamalarının geliştirilmesine yardımcı olacaktır.

Abstract:
Contamination of groundwaters by chlorinated solvents such as trichloroethylene (TCE) is a widespread problem around the world and causes serious threat for human health due to being human carcinogen. Chlorinated solvents generally enter the subsurface as dense non aqueous pHase liquids (DNAPL) and accumulation generally occurs in aquifers where the DNAPL mass is most likely pooled at the bottom of aquifers and become a long-term aqueous pHase source zone for groundwater contamination. In situ immobilization or remediation of DNAPL source zones in such systems is crucial for protecting aquifer systems having significant groundwater potential. In situ chemical flushing (ISCF) is groundwater remediation technique used to remove organic pollutants from the subsurface environment. The objective of the project is to test the enhanced-reagent (SDS and MCD) flushing performances for the specific scenario of DNAPL sources trapped in heterogeneous aquifer media. A complementary objective of this study is to investigate the impact of non-uniform distribution of DNAP source zones, enhanced reagents (surfactant, cyclodextrin and water) on mass-flux reduction/mass-removal behavior relationships. Although, high fractions of TCE source zones in heterogeneous porous media were removed by chemical flushing (SDS and MCD), heterogeneous system exhibited an extended multi-step TCE concentration behavior. The results emphasized that in the early stage, some portion of organic liquid is hydraulically accessible (matrix) whereas the later stage of mass removal was controlled by the more poorly-accessible mass (pool) associated with higher-saturation zones. Our results also showed that the distribution and the emplacement of organic liquid, flow-field heterogeneity, flushing solution and its concentration significantly influence on remediation effort. It was postulated that DNAPL source zones resided in heterogeneous porous media could be remediated successfully with SDS enhanced permanganate oxidation due to fast dissolution and oxidation. As a result, the performance of technology depends on the site characteristics which are critical to characterize effective DNAPL remediation strategies for contaminated sites.