ให้ความรู้เกี่ยวกับการซักแห้งที่บ้าน

เทคนิคที่อยู่ระหว่างการจดสิทธิบัตร ซึ่งใช้มาโครอิมัลชันที่ประกอบด้วยแอลกอฮอล์และสารลดแรงตึงผิวเกรดอาหาร ช่วยลดความหนาแน่นของสารมลพิษไปพร้อม ๆ กัน เพื่อป้องกันไม่ให้สารมลพิษจมลึกลงไปในน้ำใต้ดิน และช่วยแยกสารออกจากอนุภาคดินเพื่อให้สามารถชะล้างออกไปได้ . วิธีการนี้เรียกว่า "ความหนาแน่นดัดแปลง" สามารถลดค่าใช้จ่ายในการฟื้นฟูสิ่งแวดล้อมโดยลดทั้งเวลาที่ต้องใช้ในการทำความสะอาดและปริมาณของน้ำเสียปนเปื้อนที่ต้องได้รับการบำบัด เทคนิคนี้ได้รับการรายงานในวารสาร Environmental Science and Technology ฉบับออนไลน์วันที่ 15 สิงหาคม และจะตีพิมพ์ในวารสารฉบับพิมพ์วันที่ 15 กันยายน นักวิจัยจาก Georgia Institute of Technology, University of Michigan และ University of Oklahoma เข้าร่วมในงานวิจัยนี้ ซึ่งได้รับการสนับสนุนจาก US Environmental Protection Agency (EPA) เคิร์ต เพนเนลล์ รองศาสตราจารย์จากคณะวิศวกรรมโยธาและสิ่งแวดล้อมของจอร์เจียเทคกล่าวว่า "เรากำลังพยายามแก้ไขน้ำใต้ดินที่ปนเปื้อนให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น เพราะปัจจุบันเศรษฐกิจขับเคลื่อนโดยส่วนใหญ่" "แนวคิดคือการทำให้กระบวนการนี้มีประสิทธิภาพมากจนค่าใช้จ่ายในการทำความสะอาดไซต์ถูกกว่าวิธีการแบบเดิมซึ่งอาศัยการสกัดน้ำใต้ดินและการตรวจสอบระยะยาว" เทคนิคนี้นำเสนอแนวทางใหม่ในการกำจัดของเหลวที่มีเฟสหนาแน่นซึ่งไม่มีน้ำเป็นองค์ประกอบ (DNAPLs) รวมถึงเตตระคลอโรอีเทน (PCE) ไตรคลอโรอีทีน (TCE) และคลอโรเบนซีน (CB) ซึ่งเป็นสารประกอบที่หนักกว่าน้ำ สารเคมีที่ค่อนข้างเสถียรซึ่งไม่ย่อยสลายได้ง่าย ความเข้มข้นของสารเคมีในน้ำใต้ดินจะต้องรักษาให้อยู่ในระดับไม่กี่ส่วนต่อพันล้านส่วน (ppb) เพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐานด้านสิ่งแวดล้อม Pennell ตั้งข้อสังเกตว่า "ถังขนาด 55 แกลลอนเดียวของสารประกอบหนึ่งสามารถปนเปื้อนน้ำใต้ดินหลายแสนแกลลอนได้ เทคนิคการแก้ไขที่จัดตั้งขึ้น (ปั๊มและบำบัด) มักจะพึ่งพาการสูบน้ำที่ปนเปื้อนจำนวนมากออกจากพื้นดิน แล้วชะล้างมลพิษด้วย อย่างไรก็ตาม เทคนิคเหล่านี้ต้องใช้น้ำในปริมาณมากและอาจต้องใช้เวลาหลายปี ค่าใช้จ่ายในการบำบัดน้ำที่ปนเปื้อนและเวลาที่ต้องใช้ทำให้วิธีการนี้มีราคาแพงมาก และใช้เพื่อกักเก็บน้ำใต้ดินที่ปนเปื้อนเท่านั้น แนวทางที่พัฒนาโดยทีมงานของ Georgia Tech ช่วยให้วิศวกรด้านการแก้ไขสามารถจัดการกับการกำจัดมวลมลพิษได้โดยตรง การซักแห้ง โดยมีอัตราการฟื้นฟูมากกว่า 90 เปอร์เซ็นต์ "วิธีการของเราคือการปฏิบัติอย่างจริงจังกับโซนแหล่งกำเนิดที่มีการรั่วไหลเกิดขึ้นจริงและกำจัดสารประกอบออก จากนั้นจึงแยกและบำบัดหรือรีไซเคิลเหนือพื้นดิน" เพนเนลล์อธิบาย "เรากำลังพยายามกำจัดแหล่งที่มาของการปนเปื้อนของน้ำใต้ดินในระยะยาวในลักษณะที่จะให้ผลลัพธ์มากที่สุดโดยมีค่าใช้จ่ายน้อยที่สุด โดยทั่วไปแล้วการบำบัดชั้นหินอุ้มน้ำทั้งหมดไม่สามารถทำได้ในเชิงเศรษฐศาสตร์" ประเด็นหนึ่งที่ความพยายามในการแก้ไขตัวทำละลายดังกล่าวทั้งหมดต้องแก้ไขคือมีปัญหา เนื่องจากสารประกอบคลอรีนเหล่านี้หนักกว่าน้ำ ความพยายามในการกำจัดอาจทำให้พวกมันจมลึกลงไปในดินโดยไม่ได้ตั้งใจ หากแหล่งน้ำใต้ดินขาดขอบเขตตามธรรมชาติ เช่น ดินเหนียวหรือหินที่น้ำซึมผ่านไม่ได้ เพื่อป้องกันไม่ให้ของเหลวในเฟสที่ไม่มีของเหลวหนาแน่น (DNAPL) ไหลลงสู่พื้นโลกลึกลงไป วิศวกรได้ฉีดแอลกอฮอล์ เช่น n-butanol เข้าไปในมวลมลพิษเพื่อลดความหนาแน่น พวกเขายังได้ฉีดสารเคมีลดแรงตึงผิว ซึ่งเป็นสารเพิ่มคุณภาพอาหารหรือยาที่คล้ายกับที่ใช้ในวิปปิ้งครีมและแชมพู ซึ่งช่วยลดแรงตึงผิวเพื่อแยกตัวทำละลายออกจากอนุภาคดิน เทคนิคที่อยู่ระหว่างการจดสิทธิบัตรนี้พัฒนาโดย Pennell และผู้ทำงานร่วมกัน C. Andrew Ramsburg, Tohren CG Kibbey และ Kim F. Hayes รวมทั้งสองวิธี ทำให้สารประกอบมีน้ำหนักเบาและกำจัดออกจากดินได้ง่ายขึ้น ในการศึกษาในห้องปฏิบัติการโดยใช้เซลล์ทดสอบเพื่อจำลองสภาพใต้ดิน ขั้นแรกนักวิจัยจะไหลมาโครอิมัลชันผ่านชั้นของไตรคลอโรเอทีน จากนั้นจึงล้างออกด้วยน้ำเพื่อขจัดตัวทำละลาย 93% สารลดแรงตึงผิวและแอลกอฮอล์ส่วนใหญ่ถูกกำจัดออกจากดิน ปริมาณเล็กน้อยที่อาจยังคงอยู่จะกระตุ้นให้กระบวนการทางชีวภาพทำลายสารปนเปื้อนที่เหลืออยู่ในระยะเวลาที่นานขึ้น Pennell กล่าว นอกจากแอลกอฮอล์แล้ว กระบวนการนี้ยังใช้สารเคมีลดแรงตึงผิวหลายชนิด เช่น Polysorbate-20, Tween หรือ Span เนื่องจากผลิตในปริมาณมากเพื่อวัตถุประสงค์อื่น วัสดุเหล่านี้จึงมีราคาเพียง 1.50 เหรียญสหรัฐฯ ต่อปอนด์ จากผลการทดลองในห้องปฏิบัติการที่มีแนวโน้มและความสนใจจากอุตสาหกรรมการแก้ไข เพนเนลล์หวังว่าจะดึงดูดพันธมิตรเพื่อเริ่มการทดสอบเทคนิคภาคสนาม “ไม่มีท่าทีก้าวร้าวในการทำความสะอาดสิ่งรั่วไหลเหล่านี้” เขากล่าว “มันเป็นการต่อสู้ที่ยากเย็นแสนเข็ญ และยังมีร้านซักแห้งเก่าๆ อยู่มากมาย แต่การปนเปื้อนจะไม่หายไปเอง” Pennell มองเห็นเทคนิคที่นำเสนอทางเลือกที่มีประสิทธิภาพและคุ้มค่าสำหรับผู้เชี่ยวชาญด้านการแก้ไข ซึ่งจะต้องเลือกแนวทางที่ดีที่สุดซึ่งปรับให้เหมาะกับสถานการณ์การปนเปื้อนแต่ละกรณี "ไม่มีกระสุนเงินในการฟื้นฟูสิ่งแวดล้อม" เขากล่าว "การทำความสะอาดสิ่งปนเปื้อนในพื้นดินและใต้อาคารไม่ใช่เรื่องง่าย"