Oprensning af tungmetalforurenet jord

2 Rapportopbygning og metode

Denne rapport fokuserer på oprensningsmetoder for tungmetalforurenet jord, d.v.s. jord forurenet med f.eks. arsen, bly, cadmium, kobber, krom, kviksølv, nikkel og zink. Der er ikke til- eller fravalgt oplysninger på baggrund af, hvilket metal det drejer sig om; dokumentationen af de enkelte teknologier har været bestemmende for fokus i rapporten.

Oprensning af tungmetalforurenet jord baserer sig primært på en ændring af metallernes mobilitet. Enten øges mobiliteten ved at fremme fjernelsen af den opløste fraktion, hvorved ligevægten mellem opløst og bundet metal forskydes, eller ved kemisk manipulation af jordmiljøet (evt. ad biologisk vej). Eller også anvendes kemisk manipulation af metallernes tilstandsform til at forøge metallernes binding eller tilgængelighed, således at den miljømæssige konsekvens af metallernes tilstedeværelse reduceres.

Metodernes effektivitet hænger selvfølgelig nøje sammen med det enkelte metals speciering (tilstandsform) og opførsel i det givne jordmiljø. Der er ikke gået nærmere ind på dette i nærværende rapport; læsere med ønske om en uddybende beskrivelse heraf henvises til den relevante litteratur, f.eks. Miljøstyrelsen: Kemiske stoffers opførsel i jord og grundvand, Projekt om jord og grundvand fra Miljøstyrelsen, nr. 20, 1996. l bilag 2 er gengivet en ordliste over specielle begreber anvendt i nærværende rapport.

4 hovedmetoder

Oprensningsmetoderne er grupperet i 4 hovedmetoder: elektrokinetik, phyto-oprensning, stabilisering samt vask og ekstraktion. Der er set på både metoder til in situ oprensning og rensning af opgravet jord.

I kapitel 3 til 6 gennemgås de 4 hovedmetoder hver for sig:

Elektrokinetik, som er omtalt i kapitel 3 separerer forureningen fra jorden ved hjælp af selektiv migration som følge af påtrykning af et elektrisk felt.

Phytooprensning, der beskrives i kapitel 4, er en forholdsvis ny teknologi, som benytter planter til at ekstrahere eller stabilisere forureninger.

Stabilisering, omtalt i kapitel 5, omfatter forskellige typer af teknologier, der enten baserer sig på tilsætning af additiver til jorden, en kemisk eller mikrobiel omdannelse af metallernes tilstandsform eller på en kraftig tilførsel af energi, der bl.a. reducerer jordmatricens permeabilitet og dermed nedsætter muligheden for udvaskning.

I kapitel 6 er metoder til vask og/eller ekstraktion af jord beskrevet. Disse metoder baserer sig på en øgning af forureningernes mobilitet og fjernelseshastighed evt. ved hjælp af tilsætning af diverse additiver samt en efterfølgende separering af renset jord og vaskevæske.

Metodegennemgang

Hvert af de 4 metodebeskrivende kapitler indledes med en teknisk beskrivelse af metoden, forskellige grundlæggende processer og de principielt forskellige hovedtyper indenfor teknikken.

Derefter gives der en status over metodens udviklingsmæssige stade: er det en gennemprøvet teknologi, eller hvor langt i udviklingen fra koncept over laboratorieudvikling til fuldskalaafprøvning er teknologien kommet. Samtidigt gives der en oversigt over, hvilke grupper, d.v.s. universitetsmiljøer eller firmaer, der primært har arbejdet med den pågældende teknik.

Kapitlets tredje afsnit indeholder en oversigt over dokumenterede rensningseffektiviteter både i form af oprensningsprocenter og med hensyn til, hvilke forhold der har indflydelse på oprensningen. Det er anført, om resultaterne er opnået ved laboratorieforsøg, L, pilotskala-forsøg, P, eller ved fuldskalaoprensninger, F. Endvidere beskrives, hvilke aspekter ved teknologien der foreligger hvilken dokumenteret information om. Det er søgt at oplyse afprøvningsomfang m.h.t. metaller, koncentrationsniveauer, blandingsforureninger, jordtyper m.m. Der er anført kvantitative oplysninger af relevans for en vurdering af rensningsmetoden, hvor dette har været muligt.

Da det er ret forskelligt, hvorledes udviklingsforløbet har været indenfor de forskellige typer af teknikker, er det også ret forskelligt, hvordan og i hvilket omfang der foreligger dokumentation. Er det en teknik, som primært er udviklet via overførsel af teknologi fra andre områder (f.eks. råstofudvinding) er udviklingen som regel hovedsageligt sket i kommercielt regi. Der foreligger derfor af konkurrencemæssige årsager ofte ikke fuldstændige oplysninger om f.eks. anvendte additiver eller fuldt dokumenterede oprensningsforsøg. Er teknikken primært udviklet på universiteter og offentlige institutter, er der som regel en god beskrivelse af bagvedliggende mekanismer og også i et vist omfang kvantitative oplysninger om rensningseffektiviteter. De udførte forsøg tager dog ind i mellem netop mere sigte på at belyse mekanismer og uafklarede problemstillinger, hvorfor opnåelse af en optimal rensningseffektivitet ikke altid har været formålet, og forsøgene derfor ikke nødvendigvis har været kørt tilstrækkeligt længe, til at dette har kunnet opnås.

Det er valgt som hovedregel at angive rensningsprocenter i tabellerne over opnåede rensningseffektiviteter, idet det er det, der oftest angives i referencerne. Det har endvidere som oftest været effektiviteten af en metode under forskellige forhold, der har været fokuseret på, og den foreliggende dokumentation giver ofte ikke grundlag for en vurdering af, om en specifik koncentration kan opnås med den undersøgte metode. Det er således vurderet, at metodernes afhængighed af diverse faktorer (herunder også startkoncentrationerne) bedst sammenlignes ved hjælp af rensningsprocenterne.

I det omfang der foreligger oplysninger om omkostningsniveau, er det angivet i kapitlets fjerde afsnit, både hvad angår økonomi og andet ressourceforbrug (herunder tid- og energibehov). Der er generelt ikke i de givne oplysninger skelnet mellem anlægs- og driftsomkostninger. I dette afsnit er priserne m.v. refereret direkte som angivet i den pågældende reference, d.v.s. i det pågældende lands møntfod og enheder i øvrigt. En skønnet omregning til nuværende priser under danske forhold er givet i kapitlets sammenfatning.

Metodegennemgangen er sammenfattet i kapitlets femte afsnit, hvor også spørgsmålet om afledte miljøbelastninger er kommenteret tillige med metodens tekniske niveau og kunnen. Alle anvendte referencer er anført i afsnit 6.

Sammenfatning

En fælles sammenfatning og kommentering af metodens relevans under danske forhold er for de 4 hovedtyper givet i kapitel 7, mens referencer fælles for flere af metoderne og af mere generel karakter er anført i kapitel 8.

Valg af rensningsmetoder

Rensningsmetoderne, der er gennemgået i nærværende projekt, er valgt, fordi de er eller er nær ved at være kommercielt tilgængelige, om end ikke i Danmark så i andre europæiske lande eller i USA/Canada.

Informationsindsamling