渗透性反应墙或
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優
6.較少之場址表面破壞及人力成本。
點
7.現地處理,沒有廢水排放問題。
10
滲
透
1.反應材料有反應容量限制,需
性
定期更換材料。
反
2.滲透性因為金屬鹽類沉澱或生
應
物活動副產物增加而降低。
牆
3.現行施工技術與成本,使反應
之
牆深度與寬度受限。
優
4.處理材料之成本花費高。
缺
5.適用於地下水中溶解性污染物。
點
有機物
含氯碳氫化合物 芳香羥化合物 硝基苯 多氯聯苯 多環芳香羥
降解 吸收/吸附
零價鐵 固定化微生物 氧氣釋放化合物 連二亞硫酸鹽
沸石(zeolite) 有機性皂土 (organobentonite) 活性碳
無機物
重金屬 放射性元素 硝酸鹽
吸收/吸附 沉澱
泥碳土(peat) 鐵氧化物 皂土 沸石
零價鐵 連二亞硫酸鹽 石灰岩
屬等。 生物性降解使用氧氣釋放物質,
理
增加水中溶氧,達到降解水中汽
功
降解性反應牆:生
油相關污染物(如苯、甲苯、乙 苯等)。
能
物降解及非生物降
解等二種。
非生物性的降解,是使用零價鐵 降解水中含氯碳氫化合物,亦有
研究顯示零價鐵可用於還原水中
硝酸鹽
8
透水牆處理技術的種類
污
染
物反 應 型 態反 應 物 材 料
何
在地表不易看見。
作
若污染團非常狹窄,亦可設置一與污染團
用
等寬之滲透性反應渠,如此便不用設置非
滲透相障璧引導水流。
3
地表
乾淨土壤 地下水位線
被污染的地下水
地下水被處理
乾淨的地下水
滲透性反應牆
反應物質
典型之滲透性反應牆示意圖(a)
4
水流方向 污染源
污染團
經處理後的污染團
污染源
水流方向 不透水層
典型之滲透性反應牆示意圖(b)
7
活性碳、沸石及有機性皂土等用
吸附/吸收性:可用 於有機物之處理;
反 應
於處理無機物或有 機物。
泥炭土、鐵氧化物、離子交換樹 脂、 幾丁聚糖多孔珠及沸石等,
牆
用於無機物之處理。
可
沉澱性:於重金屬
分
之去除,藉由改變 通常使用之反應性材料包括鐵鹽
成
區域性環境狀況形 、磷酸鹽、飛灰、石灰及零價金
及 處
成低溶解性的金屬 氧化物,造成沉澱
2
建造滲透性反應牆須在污染地下水的路徑
滲
上,挖下一長窄的溝渠。在溝渠內填滿活
透
化性物質來淨化有害的化學物質。
性
一般使用的活化合,使得水可以更容
應
易流通牆堵,而不是被堵住而繞過。
牆
在一些地區,牆堵是漏斗的一部份,可引
是
導污染的地下水至牆堵的活化部份。
如
填充的溝渠或漏斗上蓋滿了泥土,以致於
反應介質篩選/選擇
管柱試驗
地質化學評估
決定施工方式
決定 透水性反應牆位置
及組態
決定反應速率 及停留時間
決定通過漏斗 決定通過連續式 決定通過反應
決定
式及水處理系 反應介質或是通 統之漏斗厚度 道厚度
介質之地下水 流速
反應介質厚度
長久性考慮
估算建造成本
估算操作維護成本
14
設計基本考量
必須了解受污染場址現地之特 性,包括水文、地質及化學特 性。由污染團大小、地下水移 動方向及速度、含水層之滲透 性及邊界等,才 可決定處理 牆之位置與大小。
13
滲透性反應牆之設計流程圖
初期場址評估
場址特性
含水層特性
地下水有機組成 污染物型態 污染物濃度
地下水無機組成
pH, Eh, DO Ca, Mg Alkalinity, NO , SO
含水層/污染物深度 場址之地工特性
滲透係數 地下水流速 不均勻性 污拘染限物含水分層布和厚度 季節變化
水文地質模式
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可能面臨到問題
反污反所是場污施後是是
應染應需否址染工續否否
性物性之會之團方之符可
物之物反形水之法監合達
質特質應成文範;測法到
之性之時二地圍 ;規整
選;持間次質;
之治
擇 久;污狀
要目
; 性 染況
求標
; ;;
經處理後 的污染團
5
反應閘
漏斗與閘門系統 的滲透性反應牆
漏
斗
污染團
地下水流向
各類型滲透性反應牆示意圖
6
反應牆之種類:
吸附/吸收(sorption) 沉澱(precipitation) 降解性(degradation)等3種
滲透性反應牆之適用條件:
藉由不同的材料,處理不同之有機 或無機污染物,常見其處理之污染 物種類及反應性材料,如後。
滲透性反應牆適用於處理 VOCs、SVOCs 及
無機物,但對於 LNAPLs 效果則較不佳。
11
深度打至低透水層為必須考慮的重
滲
要事項,關係著建造技術的選定。 深度影響建造技術的花費。
透
設設置置之之深深度度 深層的設置,需要更多專業的機械
性
及設備、更長的設置時間及更高的 花費。
反
地層出現卵石或高硬度的沉積物時
性物質。
12
滲透性反應牆設置流程步驟:
1.適合反應牆運用之場址選定; 2.場址特徵影響反應牆設計;
反 應
3.反應速率或半衰期(可透過管 牆
柱實驗)估計;
設
4.地點選定、結構計算、牆的設 計
置範圍等;
應
5.反應牆使用壽命評估;
考
6.監測計畫; 7.成本花費統計。
量 之
變
因
:
當地污 地下染 地水物 下流的 水;降 成解 分率 組; 成 。
前言
滲透性反應牆為近幾年來被認為是 新型及創新的方式所發展之新技術。這 種方法比往常一般的方法快速及有效。 由於大眾逐漸認知到抽取處理法及其他 傳統上須於地面上處理污染物之系統, 有無法在現地環境中執行之限制,因此 滲透性反應牆技術廣受屬目。它是如何 操作的?安全嗎?
1
什麼是滲透性反應牆?
滲透性反應牆或PRB 是建造在地 底下的牆堵,用來淨化地下水。此牆 堵是可滲透性的,表示它有細孔讓地 下水流通。在牆堵內的活性物質會捕 捉有害化學物質或轉變為無害物質, 使乾淨的地下水即從牆堵的另一邊排 出。
應 牆
水水文文地地質質調調查查
,將會妨礙部份建造技術,影響地 下結構,將決定建築技術的選擇和
深度的複雜困難度。
建
造 應
部份建造技術會較其他方法產生更
廢廢棄棄物物的的產產生生
多的廢棄產物,需考量由廢棄物的 處理和處理花費。
考
量 因 素
健健康康與與安安全全
建造技術需要加入人員進行挖鑿, 相對的,需要更小心的去測量與監 督,在建造期間,避免使用環境毒
降解
(硝酸鹽)堆肥、木屑
9
參考資料: Vidic & Pohland, 1996
滲
1.成本花費上較傳統之抽取處理法低。
透
2.設置及處理污染物上較其他技術快速。
性
3.安裝設置過程簡單,但需對水文地質進
反
行詳細調查。
應
4.操作成本低。
牆
5.設置後,只需定期監測地下水及更換處
之
理,因此維護成本較其他方式低