Oprensning af tungmetalforurenet jord

Sammenfatning

Tungmetalforurening

På basis af amternes indberetning til ROKA-databasen er der registreret tungmetaller i jorden på 21% af affaldsdepoterne, hvorfor tungmetaller udgør den næsthyppigste forureningstype efter olie og benzin (30%). Ses der på registreret hyppighed i grundvandet udgør tungmetallerne 6%, og er således den 5. hyppigste (eller næstmindst forekommende) forureningstype. Tungmetalforurenet jord er således ikke en hyppig kilde til grundvandsforurening. Til gengæld forekommer tungmetaller ofte på større arealer i forhøjede koncentrationer, også på arealer der ikke er depotregistrerede.

Som et grundlag for at kunne vurdere behovet for at støtte udviklingen af metoder til oprensning af tungmetalforurenet jord er der i forbindelse med nærværende projekt gennemført en gennemgang af foreliggende materiale vedrørende omfanget af tungmetalforurening i Danmark (se bilag 1). Af denne opgørelse ses det, at der i alt er i størrelsesordenen 65 mill. ton tungmetalforurenet jord. Heraf er ca. 10,5 mill. ton jord placeret på såkaldte forurenede lokaliteter, mens resten er diffus forurening, hvoraf langt hovedparten (ca. 80%) er blyforurenet jord i tilknytning til vejsystemet. Opgørelsen viser også, at den tungmetalforurenede jordmængde, der i dag håndteres på årsbasis, udgør i størrelsesordenen
1/4mill. ton.

Ingen fungerende rensemetoder i Danmark

For tiden findes der ikke i dansk regi rensningsmetoder til oprensning af jord forurenet med tungmetaller, hvorfor jorden ofte deponeres på kontrollerede lossepladser. Denne håndtering af jorden er miljøbelastende, da den kræver afgravning og transport, uden at der opnås en forbedring af jordens kvalitet. Desuden optages deponeringskapacitet på de kontrollerede lossepladser.

Program for teknologiudvikling

I »Program for teknologiudvikling«, som er udarbejdet af Miljøstyrelsen, indgår tungmetalforurenet jord som et af indsatsområderne, især jord forurenet med bly, cadmium, krom, arsen, nikkel, zink, kobber og kviksølv. Programmet angiver, at der for at mindske mængden af metalforurenet jord, der skal deponeres på lossepladser, bør ske en udvikling af metoder til rensning af metalforurenet jord, f.eks. tyngdeseparation, ekstraktion eller jordvask, eller metoder der kan stabilisere jorden, f.eks. solidificering eller vitrificering, så der ikke sker udvaskning.

Nærværende projekt

Nærværende projekt er igangsat med henblik på at gennemføre en systematisk gennemgang af mulige metoder til håndtering af tungmetalforurenet jord. En nærmere metodebeskrivelse er givet i kapitel 2.

Oprensning af tungmetalforurenet jord baserer sig primært på en ændring af metallernes mobilitet. Enten øges mobiliteten ved at fremme fjenelsen 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.

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

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. 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. Der er anført kvantitative oplysninger af relevans for en vurdering af rensningsmetoden, hvor dette har været muligt. Det er valgt som hovedregel at angive rensningsprocenter, idet det er vurderet, at metodernes afhængighed af diverse faktorer (herunder også startkoncentrationerne) bedst sammenlignes ved hjælp af rensningsprocenterne. Hvor der direkte foreligger oplysninger om opnåede koncentrationer er disse også angivet. 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). 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.

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.

Sammenfatning

På basis af opgørelsen vedr. tungmetalforurenet jord i Danmark skal relevante oprensningsmetoder helst kunne:

Udfra dette synes metoder, der retter sig mod meget høje forureningskoncentrationer af enkeltmetaller (eller metalblandinger), hvor der anvendes skrappe kemiske (f.eks. ekstraktion med kraftige ekstraktionsmidler) eller fysiske (f.eks. vitrifikation) påvirkninger at være mindre relevante.

Af de gennemgåede metoder synes elektrokinetik og phyto-oprensning at have et potentiale. Jordvask vil især rette sig mod sandede jorde, hvor en efterfølgende oprensning af finfraktionen måske kunne ske via elektrokinetik. Sker der en videreudvikling af mere miljøvenlige ekstraktionsmidler, ville dette være en væsentlig forbedring af oprensningsmulighederne for bly i lerede jorde. Ligeledes vil udviklingen af mere specifikke stabiliseringsmetoder kunne være et væsentligt bidrag til en nedsættelse af miljøpåvirkningen fra evt. svært oprenselige restkoncentrationer af enkeltmetaller i en ellers oprenset blanding. De 2 sidstnævnte metoder er dog p.t. metoder, der er tidligt i udviklingsstadiet, hvorimod de øvrige egnede metoder er nærmere en praktisk implementering.