System studni iniekcyjnych, czyli zatłaczających wody do warstwy wodonośnej, jest jednym z podstawowych elementów systemu remediacyjnego przypisanego dla chmury zanieczyszczonych wód podziemnych i gruntów związanych z kompleksem składowisk odpadów „Zielona” dawnego „ZACHEM”-u. Głównym działaniem remediacyjnym na tym etapie jest ponowne zatłoczenie do czwartorzędowego górotworu wód uprzednio oczyszczonych lub podczyszczonych. Pozwala to z jednej strony na bezpośrednie oczyszczanie ładunku zanieczyszczeń z chmury wód podziemnych i gruntu, ale także na stałą kontrolę hydrauliczną w warstwie wodonośnej.

Pump-and-treat to dość powszechnie stosowana metoda oczyszczania wód podziemnych zanieczyszczonych substancjami rozpuszczonymi w niej lub pozostających w fazie nie mieszającej się z wodą. W procesie pump-and-treat zanieczyszczone wody podziemne są wypompowywane bezpośrednio z warstwy wodonośnej. Wody podziemne są pompowane ze studni do napowierzchniowego systemu oczyszczania, który usuwa zanieczyszczenia, a czasem do zbiornika retencyjnego, aż do rozpoczęcia procesu oczyszczania. Systemy pompowania i uzdatniania są również wykorzystywane do powstrzymywania migracji chmury zanieczyszczeń. Metody pump-and-treat mogą obejmować system wielu studni w celu wydobycia zanieczyszczonych wód podziemnych. System oczyszczania może składać się z pojedynczej metody, takiej jak bariera aktywna z materiałem sorbującym z węgla aktywnego lub stripping powietrzem, dedykowany dla wody podziemnej lub ze złożonego systemu wykorzystującego szereg różnych reakcji fizykochemicznych.

Po oczyszczeniu na powierzchni, woda jest ponownie wtłaczana pod powierzchnię terenu. Systemy pump-and-treat to odpowiedni proces remediacji dla etapów inicjujących oczyszczanie środowiska. Wydajność metody spada wraz z upływem czasu, więc dla podtrzymania oczyszczania resztkowych ilości zanieczyszczenia wdrażane są kolejne etapy remediacyjne, najczęściej opierające się o metody biologiczne.

Wody podziemne w Polsce to bardzo cenne złoża, które wymagają ochrony jakościowej i ilościowej tak samo skutecznej jak pozostałe złoża w kraju. Ich unikatową właściwością jest możliwość odnawiania się. Właśnie w tym celu, dla rozsądnego gospodarowania zasobami wodnymi, w tym przede wszystkim dla ograniczenia zmian w reżimie przepływów wód podziemnych, realizowany projekt remediacyjny opierający się na technice pump-and-treat, obejmuje ponowne zatłoczenie wód oczyszczonych lub podczyszczonych do czwartorzędowej warstwy wodonośnej. Proces ten odbywa się przy wykorzystaniu 4 studni iniekcyjnych, wybudowanych w linii prostopadłej do osi rozprzestrzeniania się zdiagnozowanej chmury zanieczyszczeń. Proces ponownej iniekcji wód do górotworu wymaga ogromnej wiedzy i doświadczenia w pracach hydrogeologicznych. Łączy się bowiem z powodowaniem w warstwie wodonośnej zmian gradientu hydraulicznego, kierunków i prędkości przepływu wód podziemnych. Zmiany te są oczywiście planowane oraz kontrolowane, a łącznie stanowią jeden z elementów wykorzystywanej technologii remediacyjnej.

System iniekcyjny jest zbiorem urządzeń hydrotechnicznych, czyli poszczególnych studni. Służą one, zgodnie z definicją, do umieszczania płynu pod ziemią w porowatych formacjach geologicznych. Te podziemne formacje mogą sięgać od znacznych głębokości rzędu kilkuset metrów pod poziomem terenu, do płytkiej warstwy gruntu. Iniekowane (wtłaczane) płyny mogą obejmować wodę, ścieki, solankę lub nawet wodę zmieszaną z substancjami chemicznymi. Konstrukcja indywidualnej studni iniekcyjnej każdorazowo oparta jest na rodzaju i głębokości wtłaczanego płynu. Na przykład, czysto teoretycznie, studnie, które wtłaczają niebezpieczne odpady lub dwutlenek węgla (CO2) do głęboko odizolowanych formacji, mają skomplikowaną konstrukcję. Te studnie są zaprojektowane tak, aby zapewnić wiele warstw osłony ochronnej i cementu. Z kolei płytkie studnie mają zwykle konstrukcję prostą.

Studnie iniekcyjne mają szereg zastosowań, w tym najczęściej: (1) magazynowanie CO2, (2) utylizacja odpadów, (3) zwiększenie produkcji ropy, (4) górnictwo, (5) zapobieganie intruzji słonej wody, (6) zatłaczanie wody w ramach zasilania warstwy wodonośnej.

Podczas spaceru na ścieżce edukacyjnej można zapoznać się z działaniem studni iniekcyjnej SI3, która jest elementem systemu remediacyjnego, a zlokalizowana jest w strefie oddziaływania kompleksu składowisk odpadów „Zielona” i jest jednym z elementów systemu remediacyjnego wybudowanego w ramach projektu. Studnia SI3 została dowiercona do głębokości 23 metrów. W studni SI3 odbywa się ciśnieniowe wtłaczanie wody do warstwy wodonośnej z maksymalną wydajnością 22 m3/h przy stożku impresji na poziomie 2,1 metra. 

Poniżej przedstawiono wyniki badań jakości próbek wód podziemnych pobranych ze studni SI3 w roku 2020. Badania te poprzedzały rozpoczęcie docelowych prac remediacyjnych. Próbki wód podziemnych były pobierane i badane w sposób akredytowany, po wcześniejszym przepompowaniu otworu:

Wyjaśnienie: klasa I – kolor niebieski, klasa II – kolor zielony, III klasa – kolor żółty, IV – kolor pomarańczowy, V klasa – kolor czerwony.