空氣注入法設計要點

目前有關空氣注入法的技術，主要可以區分兩類：

(一) 現地空氣注入法(In-situ Air Sparging，IAS)

如圖 2-7 所示，直接將乾淨空氣注入到含水層中，然後再以 SVE 井移除隨 空氣上升的污染物，此方是應是最早最直接的整治方法。

圖 2-7 現地空氣注入法示意圖 (NM Environment Department, 2003)

(二) 井內空氣注入法(In-Well Air Sparging；或稱 In-well Aeration)

空氣注入法技術除 IAS 之外，還有井內空氣注入法，如圖 2-8 所示，將 空氣注入地下水中，但所產生之氣體(氣泡)卻在與空氣注入管相同的井中垂 直逸出並帶 VOCs，氣泡不會逸散至井外；在氣泡垂直上升的同時，亦會造 成地下水油井管下方之篩縫(Screen)流入，而由井管之上方切縫流出，靠著 氣泡將 VOCs 由液相帶到氣相，及地下水於井管附近之流動、更換，地下水 中之 VOCs 得以去除。井內空氣注入法最早被開發成為商業化技術是由德國 IEG Technologies 公司，此技術有專利。

圖 2-8 井內空氣注入法示意圖(Federal Remediation Technologies Roundtable, n.d.)

影響範圍是空氣注入法設計上很重要的因素，主要影響空氣注入井的分佈與 密集度。過去的研究整理出四種評估空氣注入井的影響範圍(radius of influence，

ROI)：量測地下水面以下的壓力變化，量側地下水的溶氧濃度，量測非飽和層 VOC 氣體濃度，量測地下水位抬升(Mounding of the Water Table)(Brown et al., 1991；Kresge and Dacey,1991；Felten et al., 1992；Hinchee, 1994)。但是沒有一個 方法能確實代表影響範圍內，污染物有實質上的移除。

McCray and Falta(1996)認為量測水面下氣體壓力變化較能準確定義空氣注 入法的 ROI，也就是說有空氣流通的區域其氣體壓力比靜水壓力高，同時定義氣 體壓力比靜水壓力高的壓力差稱作正壓力(Positive Pressure)。並以數值軟體 T2VOC 模擬情境。如下圖 2-9，比較(a)和(b)可以看出正壓力 1in 水壓力以上和 氣體飽和度分佈範圍差不多，從(c)發現同一範圍內 TCE 幾乎被整治了，而正壓 力 1 in 水壓以上範圍，事實上還遠大於(c)中 TCE 被整治的範圍，顯示說此定義 ROI 的方法，還有些保守。

圖 2-9 均質等相性土層中空氣注入 3 天後：(a)氣體飽和度；(b)正壓力(in H2O，

1 in=2.54 cm)，(c)相對 TCE 濃度

另一個最直接影響的設計條件為水文地質特性。一般而言空氣注入法最適合

綜合經濟部工業局(2008)和 TN and A Inc.(2008)的結果，整理出系統主要器材 包括：

(一) 空氣注入井：井數需依整治範圍與井的影響半徑大小做決定

(二) 土壤氣體抽除系統：由於污染物蒸氣會自地下水中傳輸到未飽和層，因此需 SVE 的方法，設治土壤氣體抽除系統

(三) 空氣壓縮系統：

包括空氣壓力機(Air Compressor)、空氣儲存槽(Air Receiver Tank)、氣壓控制 系統(Air Regulator)、尾氣過濾器(Post-Air Receiver Tank Filters)。

(四) 系統管線與附件設計

(五) 監測系統 氣體注入壓差(Overpressure)² 2-120 kPa(0.3-18 psig) AS 影響範圍(Zone of Influence, ZOI) 1.5-7.5 m(5-25 ft)

1由 Marley and Bruell 編寫(1995)

2氣體注入壓差是指氣體注入壓力與靜水壓力差值