|
Vurdering af stødvis ventilering og
pneumatisk opsprækning
Denne rapport blev udarbejdet for Miljøstyrelsen i 1997 af HOH Vand & Miljø A/S
(tidligere Kemp & Lauritzen Vand & Miljø A/S). Den beskriver og vurderer to nye
in-situ afværgeteknikker, stødvis ventilering og pneumatisk opsprækning. Herudover
angiver rapporten en oversigt over udenlandske og danske projekter, som har anvendt disse
teknikker og vurderer behovet for test af metoderne under danske forhold.
Rapporten er begrænset til en gennemgang af litteraturen samt vurdering af anvendelse
i den umættede zone. Der blev ikke udført laboratorie- eller feltforsøg.
De to beskrevne teknikker blev udviklet i 1990’erne og bliver anvendt i
forbindelse med oprensning af lossepladser eller forurenet jord. Teknikkerne omfatter
indblæsning af luft eller iltberiget luft i jorden i de korte stød. Dette udskifter den
eksisterende forurenede poreluft, fremmer et aerobt miljø til forbedring af
nedbrydningshastigheder samt danner og udvider sprækker i jord og klipper, hvis der
anvendes tilstrækkeligt tryk. Teknikkerne er egnede til lokaliteter, der er forurenet med
organiske forureningskomponenter, som er bionedbrydelige eller flygtige.
Hovedparten af aktiviteterne omkring denne teknik er udført i forbindelse med bestemte
firmaer samt patenteret udstyr og/eller metoder. Disse firmaer omfatter AGA AB, Sverige
(stødvis ventilation) og Accutech Remedial Systems, Inc., USA (pneumatisk opsprækning).
Stødvis ventilation
Anvendelsen af stødvis ventilation findes indenfor følgende hovedområder: 1)
lugtstabilisering/reduktion af eksplosionsrisiko i forbindelse med opgravning og sortering
af gammelt lossepladsaffald, 2) fremskyndelse af bionedbrydning i lossepladsaffald og 3)
bioventilering af forurenet jord. Driftstiden for disse anvendelsesområder er hhv. 10-14
dage, 3-8 måneder og individuel fra sag til sag.
Afværgeprocessen involverer indblæsning af luft via en specielt udformet tryklanse
samtidig med, at der fjernes poreluft ved almindelige ventilationsboringer i nærheden.
Indblæsning af luft sker ved små trykbeholdere (2-10 bar) placeret ved hver tryklanse.
Luften indblæses på en gang som et stød via en hurtig ventil. Stødet bliver gentaget
med et bestemt interval (sekunder til minutter).
En beskrivelse af luftflowteori ved stødvis ventilation blev ikke fundet i
litteraturen.
I Danmark findes der p.t. kun en enkelt lokalitet, hvor stødvis ventilation bliver
anvendt. Lokaliteten er en tidligere tankstation i Bredsten. Her udføres et
afværgeprojekt i forbindelse med en dieselforurening. Der anvendes 2 indblæsningslanser
omgivet af 7 vacuumventileringsboringer. Monitering på grunden har ikke frembragt data,
som kan bekræfte eller afkræfte forbedringer ved anvendelse af stødvis ventilation i
forhold til almindelig bioventilering.
Der findes en del erfaringer fra udlandet, især i Østrig, hvor metoden blev udviklet,
og Tyskland. Hovedanvendelsen i udlandet har været lugtstabilisering/reduktion af
eksplosionsrisiko i forbindelse med opgravning og sortering af gammelt lossepladsaffald.
Flere store lossepladser er blevet opgravet, og det er lykkedes at opnå en
volumenreduktion af affaldet. Anvendelse af metoden til fremskyndelse af bionedbrydning af
lossepladsaffald og bioventilering af forurenet jord er kun forsøgt på få udenlandske
lokaliteter.
Det vurderes, at de mest lovende anvendelser af stødvis ventilation i forhold til
lovbekendtgørelse nr. 939 fra oktober 1996 om affaldsdepoter er fremskyndet
bionedbrydning af lossepladsaffald og bioventilering af forurenet jord.
Prisen for lugtstabilisering/reduktion af eksplosionsrisiko er angivet til at være ca.
35-70 DKK pr. tons affald. Prisen for andre anvendelser var ikke tilgængelige.
Denne rapport forslår 2 undersøgelser i forhold til anvendelse af stødvis
ventilation under danske forhold: 1) pilot eller fuldskala fremskyndet bionedbrydning af
lossepladsaffald og 2) feltundersøgelser af luftflowmønstre i stødvis ventilation
sammenlignet med almindelig bioventilation i inhomogene jordlag.
Pneumatisk opsprækning
Anvendelsen af pneumatisk opsprækning findes inden for følgende hovedområder: 1)
forbedring af mulighederne for en efterfølgende vacuumventilering i lavpermeable lag, 2)
forbedring af oppumpning af frifase på grundvandsspejlet, og 3) afvanding af hængende
grundvandsspejl.
Desuden kan pneumatisk opsprækning også forbedre resultatet af pump-and-treat i den
mættede zone. Den fysiske proces til pneumatisk opsprækning varer nogle dage. En mulig
besparelse i driftstid ved det efterfølgende in-situ afværgeprojekt er vanskeligt at
kvantificere.
Opsprækningsprocessen er baseret på indblæsning af trykluft i korte pulser (under et
minut) i specialudbyggede boringer. Pulsen gentages ved forskellige dybder i samme boring
(hver puls påføres et filterinterval på ca. en meter) samt i andre boringer for at
sikre, at den ønskede jordvolumen bliver behandlet.
Et højt starttryk (ofte omkring 5 bar) skal anvendes for at overkomme lagenes
sammenkitning samt massen af de overliggende lag.
Efter at opsprækningen er påbegyndt, skal et luftflow, der overstiger jordens
permeabilitet, anvendes for at forplante sprækkerne ud fra injektionsboringen. Efter at
luftinjektionen er sluttet, lukkes sprækkerne delvist.
Teorien omkring luftflow er baseret på åbne sprækker frem for flow i porøse lag.
Kubikloven – som angiver, at luftflow er proportionel med sprækkens størrelse
opløftet til 3. potens – er den teoretiske basis. Det påstås, at det er forklaring
på de meget forøgede luftflow, der kan opnås efter udførelse af pneumatisk
opsprækning.
Der er på nuværende tidspunkt endnu ikke anvendt pneumatisk opsprækning i Danmark.
Fuldskalaanvendelse af pneumatisk opsprækning til in-situ afværgeprojekter er blevet
anvendt i stor stil i USA. Forbedret permeabilitet af den opsprækkede jord eller klippe
er tilstrækkelig dokumenteret. Efter opsprækning har forskellige teknikker til den
egentlige oprensning været anvendt, herunder vacuumventilering, bioventilering og termisk
behandling. Herudover er teknikker såsom oppumpning af frifase kulbrinter og air sparging
blevet anvendt i den mættede zone.
Forskellige beregninger af udgifter i forbindelse med pneumatisk opsprækning findes i
litteraturen. Udgiften for at leje opsprækning og moniteringsudstyr for de nødvendige 2
uger er i 1993 estimeret til ca. 170.000 kr. med yderligere udgifter på ca. 95.000 kr.
til honorar. Prisen pr. tons opsprækket jord (ud over udgifter til den primære
oprensning) er skønnet til 25-60 kr.
Da mange forurenede lokaliteter i Danmark findes i områder med lavpermeable jordlag,
vurderes det her, at pneumatisk opsprækning er en relevant teknik. Da teknikken er
veldokumenteret i USA, foreslås det, at et fuldskala forsøg udføres under danske
forhold.
|