Forsøg med nødafværgepumpning og projektering og indkøring af afværgeanlæg for grundvandet er delfinansieret af Københavns Kommune og Miljøstyrelsen via Gasværkspakken. Optimering af anlæg samt driftudgifter afholdes alene af Københavns Kommune.

3.3.4 Resultater

Driftsresultater

Afværgeanlægget har i perioden 1996 - 1998 overholdt de opstillede målsætninger, og der er i perioden oppumpet og renset i størrelsesordenen 150.000 m³ benzenforurenet grundvand, hvorved der er fjernet ca. 100 kg benzen fra grundvandet. Benzenkoncentrationerne i afværgeboringerne er faldet fra ca. 900 µg/l til 400 µg/l.

Der har imidlertid været en række problemer med dels for stor afsænkning i boringerne, således at der sker en iltning og udfældning i filter og magasin, med faldende boringskapacitet (i 1998 ned til 7 m³/t) til følge, og dels med uønskede jern- og kalkudfældninger i stripperkolonnerne.

På grundlag af driftsresultaterne er der stillet følgende forslag til undersøgelser og anlægsforbedringer /22/:

4. Hjørring Gasværk

Projektet er gennemført af Nellemann, Nielsen & Rauschenberger og med laboratorieforsøg på Laboratoriet for teknisk Hygiejne (LtH), Danmarks Tekniske Højskole. Desuden har flere studerende fra Laboratoriet for Miljøteknik, Aalborg Universitet, udført afgangsprojekter vedrørende oprensning af gasværksgrunden.

Projektet er finansieret 50% af Hjørring kommune og 50% af Miljøstyrelsen.

4.1 Grundlag for afværgeprojekt

Forureningsforhold

Hjørring Kommunale Gasværk blev etableret i 1903 og producerede gas baseret på forgasning af stenkul frem til 1968.

Der er i perioden 1987 - 89 gennemført undersøgelser /23,24 / som viste diffus tjære- og cyanidforurening fra jordoverfladen til mere end 10 m.u.t. Herudover blev der konstateret egentlige hot-spots af tjære og cyanid omkring forureningskilder som f.eks. tjæretanke.

Grundvandsspejlet i området ligger ca. 8-11 m.u.t., hvorfor den omtalte forurening hovedsageligt optrådte som jordforurening i den umættede zone. Undersøgelser af grundvandsforureningen viste, at grundvandet var forurenet med især benzen, toluen og naphthalen samt phenoler.

Risikovurdering

Risikovurderingen belyste, at jordforureningen ikke udgjorde så stort et problem ved daværende anvendelse, idet de fleste arealer var befæstede, men at der var risiko for indeklimaproblemer i eksisterende bygninger samt risiko for direkte eksponering på de ubefæstelse arealer. Jordforureningen udgjorde imidlertid et problem ved fremtidig arealanvendelse og ved nybyggeri. Uden indgreb blev det vurderet, at jordforureningen vil afstedkomme en betydelig forurening af grundvandet under gasværksgrunden over en meget lang periode.

Den fundne grundvandsforurening truede ikke direkte den eksisterende grundvandsindvinding i Hjørring, men det blev vurderet, at en fortsat forureningsspredning til recipient og grundvand på længere sigt vil være uønsket.

Målsætning for afværge- projektet

Afværgeprojektets overordnede målsætning /25/ var, at der med den mindst energikrævende oprensning skulle opnås sundheds- og miljømæssige forbedringer af forholdene på Hjørring Gasværk. Formålet var, at arealet kunne frigives til erhvervsformål inden for en realistisk tidsmæssig og økonomisk ramme.

Med henblik på at formindske den periode, hvor jordforureningen vil afstedkomme en betydende grundvandsforurening, blev der stillet forslag om at fjerne særlig kraftig jordforurening (hotspots) og at behandle den diffuse, dybereliggende jordforurening in-situ.

Der blev fastlagt følgende strategi for afværgeprojektet på Hjørring Gasværk:

4.2.1 Målsætning

Forceret udvaskning

Til oprensning af den diffuse, dybereliggende forurening blev det valgt at afprøve et anlægskoncept baseret på forceret udvaskning og stimulering af den naturlige nedbrydning (biovanding), dvs. oppumpning og nedsivning af store mængder behandlet grundvand gennem de forurenede jordlag via et infiltrationsanlæg.

Målsætning for oprensning

Målet er at få udvasket og nedbrudt de mobile forureningskomponenter, således at restforureningen reduceres til immobil forurening uden fare for omgivelserne. Desuden var det et mål at dokumentere, at udvaskning fra den diffuse jordforurening ikke vil udgøre et miljømæssigt problem i fremtiden.

4.2.2 Teoretisk princip

Biovanding

Afværgeteknikken /26/ er baseret på forceret udvaskning, og er blevet kaldt "biovanding" på grund af de biologiske aktiviteter, som iværksættes ved infiltration af iltet grundvand, jf. figur 5. Grundvand beriges med ilt og næringssalte og infiltreres herefter for at skabe optimale betingelser for frigørelse og omsætning af miljøfremmede stoffer i jordens umættede zone (over grundvandsspejlet) og i grundvandszonen.

Teknikken kan opfattes som et lavteknologisk renseanlæg, der stimulerer de naturlige biologiske nedbrydningsprocesser ved at der i jorden dannes zoner med forskellige redoxforhold med deraf følgende forbedret nedbrydning af flere forskellige stofgrupper. I forbindelse med gasværker er der især interesse for BTEX, phenoler, og NSO-forbindelser.

Dette anlægskoncept giver mulighed for at forbedre nedbrydningsbetingelserne under aerobe forhold ved:

Endvidere giver konceptet mulighed for frigivelse af gasværksgrunden til anden anvendelse, parallelt med at in-situ oprensningen gennemføres, idet infiltrationsanlægget er underjordisk.

4.2.3 Laboratorieforsøg

I 1993 blev der foretaget en række litteraturstudier og laboratorieforsøg som baggrund for projektering af anlægget og fastlæggelse af driftstrategien. De indledende litteraturstudier og laboratorieforsøg blev gennemført af Laboratoriet for Teknisk Hygiejne (LtH), Danmarks Tekniske Højskole. Desuden har en række studerende fra Laboratoriet for Miljøteknik, Aalborg Universitet, udført afgangsprojekter, som vedrører oprensning af gasværksgrunden.

De indledende studier og forsøg /26/ gav bl.a. følgende konklusioner:

4.2.4 Tekniske detaljer

Afgravning af hotspots

En del af de tidligere gasværksbygninger og de tre gasbeholdere er nedrevet. Gasbeholdernes fundamenter og bunde samt tjæretanke er fjernet, mens gasbeholdernes sider kun er nedbrudt til en passende kote med henblik på etablering af in-situ anlæg.

Ca. 1.025 tons tjæreforurenet jord blev afgravet. Jorden er sorteret i et mobilt sorteringsanlæg med et 60 mm sold. Jordfraktioner mindre end 60 mm, svarende til ca. 936 tons stærkt forurenet jord, blev kørt til termisk behandling på Nordkraft, hvor ca. 5% jord blandes med kul i kulmøllen før termisk behandling. Gennemsnitskoncentrationerne var 1.300 mg "totaltjære"/kg og ca. 400 mg cyanid/kg.

Kommunekemi

Fraktioner større end 60 mm blev, efter manuel sortering for fjernelse af klumper af tjære eller myremalm, tilbagefyldt i de tre gasbeholdere sammen med nedknust bygningsmateriale fra området. Ca. 9 tons stærkt tjære- og cyanidholdigt affald (tjæreklumper m.v.) blev sendt til destruktion hos Kommunekemi i Nyborg.

Herefter blev arealet planeret og infiltrationsanlægget etableret på den afrettede overflade. Ovenpå infiltrationsanlægget blev der udlagt ren råjord og muld, således at det nuværende terræn ligger min. 1,0 meter over den forurenede overflade.

Diffus restforurening

Efter fjernelse af hotspots blev det vurderet, at der er efterladt en let diffus forurening med tjære og cyanid i topjorden på mindre end 2.000 mg tjære/kg og 500 mg cyanid/kg. I dybder større end 1 meter forventes en diffus restforurening med enkelte hotspots, idet der ved prøvegravninger er fundet lokale dybereliggende forureninger.

Infiltrationsanlæg

Infiltrationsanlæggets formål er at fordele vandstrømmen over hele det forurenede område på ca. 8.000 m². Fra gasværkets tidligere indvindingsboring ved siden af infiltrationsområdet føres grundvandet til en behandlingsbygning, hvor det iltes med komprimeret luft, hvorefter jernforbindelser fjernes i et sandfilter for at reducere okkerudfældning (jern) i infiltrationsanlægget.

Behandlingsanlæg

Behandlingsanlægget er etableret som en "traditionel" vandværksløsning, dvs. et sandtrykfilter med tilhørende hjælpeudstyr.

Infiltrationsområder

Fra behandlingsbygningen pumpes vandet ud til 8 fordelerbrønde, hvorfra det ledes ud i de 8 delinfiltrationsområder. Fra infiltrationsrørene løber vandet ud i et 15 cm tykt stenlag, hvor den endelige fordeling af vandet sker. Med henblik på at tilpasse infiltration i de enkelte delområder reguleres udstrømningen i den enkelte brønd ved hjælp af en manuelt betjent reguleringsventil. På grund af jordegenskaberne har de enkelte delområder forskellige infiltrationsrater. Ved udstrømningen i fordelerbrøndene iltes vandet yderligere, idet udstrømningsstudsen er placeret minimum 1 meter over vandspejlet i brønden.

Moniteringsboringer

Til at følge udviklingen i grundvandskemien og forureningsforholdene i grundvandet er der etableret 10 moniteringsboringer /27/, som er filtersat i flere dybder.

Figur 6 viser en skitse over infiltrationsområdet og moniteringsboringer.

Infiltrationsanlægget blev idriftsat i juni 1993 med en infiltrationsrate på ca. 29 m³/h /27/. Efter en indkøringsperiode med kontinuer infiltration blev driften omlagt til start/stop drift med en frekvens på 84 timer. Formålet med stop/start driften er at opnå en vis iltning med atmosfærisk luft i den umættede zone.

Infiltrationsraten

Infiltrationsraten i de enkelte områder var mellem 1,9 l/m²/h og 5,3 l/m²/h. Når der tages højde for start/stop driften, svarer disse infiltrationsrater til en gennemsnitsinfiltration på 16.200 mm/år for hele området. Dette svarer til, at den gennemsnitlige infiltration var forøget ca. 50 gange i forhold til den naturlige infiltration.

I juli 1994 blev anlæggets start/stop frekvens ændret til en 3 ugers cyklus. Ændringen blev foretaget for at tilstræbe en mere markant vekslen mellem hhv. vandmættede og beluftede forhold i jordprofilet. Samtidig blev den gennemsnitlige infiltrationsrate reduceret til ca. 9.000 mm/år, svarende til ca. 30 gange den naturlige infiltration.

Iltindhold

Infiltrationsvandet har typisk et iltindhold på 7 - 8 mg/l inden udledning i infiltrationsstrengene.

Tilsætning af nitrat

Fra september 1994 blev der som et forsøg tilsat 17-20 mg natrium/l og 50-60 mg NO₃/l til infiltrationsvandet i form af natriumnitrat (natronsalpeter, NaNO₃). Nitrat kan i tilfælde af anaerobe (iltfri) forhold fungere som et alternativ elektron acceptor ved biologisk nedbrydning.

Figur 6 Se her
Infiltrationsområdet og moniteringsboringer.
Infiltration area and monitoring wells.

Drift og vedligeholdelse

Anlæggets daglige drift er varetaget af Hjørring Vandforsyning, som ligeledes har forestået mindre vedligeholdelsesopgaver. Tilsynsfrekvensen har været begrænset til ca. 2 besøg pr. uge i driftsperioderne.

Infiltrationsanlægget har fungeret uden driftsproblemer i hele driftsperioden, og det har derfor ikke været nødvendigt at foretage modifikationer på anlægget.

Derimod har infiltrationsvandet givet anledning til visse problemer i området på grund af udsivning gennem gamle afbrudte eller gennemtærede ledningstraceer. Gasværksgrunden ligger højt i området og de fleste ledningstraceer har derfor fald væk fra gasværksgrunden.

For at løse problemet er alle ledningstraceer bort fra området blevet lokaliseret og opgravet eller afbrudt ved udstøbning med beton.

4.2.5 Resultater

Moniteringsprogram

For at følge ændringerne i vandkemien som følge af den forcerede infiltration er der udført et stort antal grundvandsanalyser fra de 10 moniteringsboringer, som er filtersat i flere dybder. Analyseparametrene har omfattet:

Undersøgelsesresultater

De indledende forureningsundersøgelser (1987-1989) viste, at grundvandet var belastet med tjærekomponenter, især benzen (1- 1.400 µg/l), toluen og naphthalen (2 - 60 µg/l) samt phenoler, methylphenoler og dimethylphenoler (0,1- 11 µg/l). Forureningen blev påvist i flere undersøgelsesboringer, inklusive indvindingsboringen.

Grundvandsforurening ved opstart af projektet

Ved opstart af infiltrationsanlægget er der kun konstateret grundvandsforurening af betydning i moniteringsboring M7. Der er dog fundet spor af forurening (< 1 µg/l) i andre boringer på selve gasværksområdet, men ingen tendens til et stigende forløb under driften af infiltrationsanlægget.

Forureningsforhold, M7

Det øverste filter i M7 (M7-1) er det mest forurenede. Boringen er forurenet med benzen, mindre mængder naphthalen, samt store mængder phenol, methylphenoler og dimethylphenoler. Figur 7 viser udviklingen i koncentrationen af tjærekomponenter over tid.

Koncentrationerne falder over de første 6 - 13 måneder. Herefter er koncentrationerne steget, og er efter 29 måneder 3 - 4 gange højere end startkoncentrationerne.

Phenol, som er et let nedbrydeligt stof, er oprindelig fundet på et lavt niveau, men koncentrationen er efter opstart steget til et maksimum efter 26 måneders drift og aftager i koncentration herefter.

PAH- og NSO-forbindelser er kun analyseret 6 gange i løbet af projektet, idet koncentrationerne er lave, 1 - 24 µg/l. Den højeste koncentration på 24 µg/l er målt for benzothiophen.

Vandprøver er også udtaget fra et dybere filter i M7 (M7-2) 15 - 18 m under grundvandspejlet. Det er hovedsagelig benzen, som dominerer i vandprøverne med meget varierende koncentrationerne fra 15 - 70 µg/l, men med en stigende tendens over tid. Udviklingen i forureningskoncentrationen i M7-2 indikerer, at forureningen er flyttet nedad på grund af den forcerede infiltration.

Udvaskning vs. nedbrydning

De konstaterede variationer i forureningskoncentrationerne i området omkring boring M7 indikerer, at der efter 29 måneder ikke er opnået et stabilt forhold mellem den øgede udvaskning af tjærekomponenter og nedbrydningen i den umættede zone i dette område. Der er imidlertid ikke konstateret organisk forurening i moniteringsboringerne nedstrøms den forurenede zone. At de nedstrøms boringer faktisk er påvirket af vand fra gasværket, underbygges af, at der er konstateret stigninger i de uorganiske forureningsparametre, bl.a. sulfat, som er en typisk indikatorparameter for gasværksforurening.

Moniteringsprogrammet indikerer, at den forcerede infiltration har medført en øget udvaskning af forurening fra den umættede zone af både tjærekomponenter og de uorganiske komponenter, såsom sulfat, men at tjære- og cyanidforureningen i grundvandet er begrænset til en zone omkring den mest forurenede boring. At den organiske forurening ikke er konstateret i moniteringsboringerne nedstrøms, må skyldes, at forureningen nedbrydes i den umættede zone inden grundvandsspejlet eller i den mættede zone inden for en relativ kort afstand fra kilden.

Afslutning

Som planlagt er infiltrationsprojektet afsluttet efter 29 måneder. Infiltrationsraten har svaret til ca. 30 gange den naturlige infiltration. Der var ikke længere miljømæssigt behov for at fortsætte driften af infiltrationsanlægget, idet resultaterne fra projektet har dokumenteret, at restforureningen på gasværksgrunden ikke under normale infiltrationsforhold vil udgøre en kilde til forureningsspredning nedstrøms for gasværket.

5. Frederiksberg Gasværk

Projektet er udført af RAMBØLL. En del af laboratorieforsøgene er dog udført af Danmarks Miljøundersøgelser, Afdeling for havmiljø og mikrobiologi. Projektet er finansieret 50% af Frederiksberg Kommune og 50% af Miljøstyrelsen.

5.1 Grundlag for afværgeprojekt

Forureningsforhold

Frederiksberg Gasværk på Finsensvej blev bygget i 1895 og gasproduktionen ophørte i 1964. Gasværket var et traditionelt kulgasanlæg, hvor gassen blev fremstillet ved afgasning af stenkul. I 1964 blev tjære- og ammoniakbassinet opfyldt og de ældste gasbeholdere nedlagt og fjernet.

Forureningsundersøgelser

Miljøtekniske undersøgelser fra 1987-1990 /28/ viste, at grunden var forurenet med tjære, olieprodukter, cyanid og tungmetaller. Der blev fundet store mængder tjæremættet jord ved det tidligere tjære/ammoniakbassin samt en tjæreforurening i det sekundære og øvre grundvandsmagasin ved gasbeholder 3. Det blev vurderet, at grundvandsforureningen ville kunne spredes til Frederiksberg kommunes vandforsynings indvindingsboringer samt til nærmeste recipient.

Risikovurdering

Af hensyn til grundvandet og arealanvendelse til offentlige formål (kommunale tekniske anlæg, driftsbygninger og pladser) blev det foreslået, at tjæreforurenet jord skulle fjernes.

Målsætning for afværgeprojektet

Målsætningen for afværgeprojektet var at forureningskilder skulle fjernes. Desuden skulle der afværgepumpes på det primære grundvand for at forhindre yderligere forureningsspredning.

Grundvand

I 1990-1993 blev oppumpet ca. 5 m³ vand/t, som blev afledt til kloakken. Afværgepumpning blev indstillet på grund af de lave koncentrationer i grundvandet, men genopstartet i oktober 1995 på grund af stigende koncentrationer i moniteringsboringerne.

I 1989-1990 blev følgende afværgeaktiviteter iværksat. Gasbeholder 3, som stadig var i drift, blev tætnet. Vand og bundslam blev fjernet. Ved naftalinanlægget blev 23 m³ forurenet jord samt olietanke fjernet og arealet blev overdækket.

Tjære- og ammoniakbassin, gasbeholder 1, fyld i kælder til apparathus og stærkt forurenet jord blev opgravet og beholdere tømt for tjære. Enkelte frasorterede materialer fra fyld og tjære blev bortskaffet til deponering. Renset, tjæreforurenet vand blev ledt til kloakken.

Biologisk behandling

Resten af den tjæreforurenede jord blev midlertidigt deponeret på grunden i forbindelse med ansøgning til forsøgsprojekt med biologisk on-site rensning af tjæreforurenet jord under Gasværkspakken. Yderligere jordmængder blev bortskaffet ved opstart af forsøgsprojektet, idet kun ca. 307 m³ blev behandlet under Gasværkspakkens forsøgsprojekt.

5.2.1 Målsætning

Målsætning for oprensning

Målsætningen for oprensningsprojektet var at undersøge, om den opgravede jord kunne nedbrydes biologisk on-site ved kompostering.

Oprensningsprojektet ved Frederiksberg Gasværk er opdelt i tre faser /29/.

Fase 1

Fase 1 /16/ bestod af laboratorieforsøg til undersøgelse af population af mikroorganismer og tjærenedbrydende mikroorganismer i tjæreforurenet jord. Desuden blev 10 detergenters evne til at mobilisere PAH´er, og hermed gøre dem tilgængelige for mikroorganismer, undersøgt.

Fase 2

Fase 2 /17/ bestod af undersøgelser af de betingelser, hvorunder den biologiske nedbrydning af tjærestoffer kan foregå. Undersøgelserne blev udført ved hjælp af microkosmos forsøg over 325 dage og kolonneforsøg over 126 dage.

Fase 3

Fase 3 /15/ bestod af et feltforsøg udført "on-site" på Frederiksberg Gasværksgrund. Tjæreforurenet jord blev udlagt i miler i det fri og i det tidligere tjærebassin, der blev overdækket. Forsøget blev udført over en periode på 496 dage.

5.2.2 Teoretisk princip

Den valgte afværgeteknik består af åben kompostering i miler. Jord er et biologisk medie, og kemikalier spildt på jord vil have en tendens til at indgå i de mikrobiologiske omsætningsprocesser, der er styret af jordbakterier og svampe m.v. /30/.

Miljøfaktor

Mikrobiel nedbrydning afhænger af en række miljøfaktorer /31/:

Stabiliseringsfase

Komposteringsprocessen opdeles ofte i to faser:

Kompostering i miler forveksles ofte med landfarming, på trods af at landfarming normalt består i at forurenet jord udlægges i et lag på maksimum 1,5 m ovenpå jordoverfladen, og herefter kultiveres i større eller mindre grad. Fordelen ved landfarming er, at det antages, at der kan opnås iltning i hele det forurenede jordlag modsat milekompostering, hvor der kan forekomme iltbegrænsninger.

Kompostering i åbne miler er også anvendt ved Esbjerg Gasværk, jf. kapitel 6. De to projekter afviger fra hinanden, idet der er afprøvet flere modifikationer ved kompostering ved Frederiksberg Gasværk og forsøget har varet længere.

5.2.3 Laboratorieforsøg

Forureningsnedbrydende bakterier

Mikrobiologiske forsøg /33/ har vist, at jord fra Frederiksberg Gasværk indeholdt mellem 10⁶ og 10⁷ dyrkbare bakterier/g jord TS. Heraf blev fundet 10³ -10⁵ phenanthren-nedbrydende og mellem 10² og 10³ anthracen- og pyren-nedbrydende bakterier/g jord TS.

Der er angivet /29/, at der skal være mere end 10³ forureningsnedbrydende bakterier/g jord til stede før en biologisk rensning af jorden kan påbegyndes.

Ved tilsætning af ¹⁴C-mærket pyren og anthracen til jorden fra Frederiksberg Gasværk, blev der påvist en nedbrydning på 18 - 28% af den tilsatte pyren inden for 7 dages inkubation.

Detergenter

10 forskellige detergenter blev undersøgt for deres evne til at mobilisere PAH fra jord ved forskellige koncentrationer.

Den største mobilisering blev opnået ved koncentrationer på 1% w/w (10 g detergent/kg jord). Den mest effektive detergentblanding medførte mobilisering af 9,4% af PAH ved udrystningsforsøg. De anvendte nonionaktive detergenter tilhørte gruppen af alkoholethoxylater.

Detergentblandingen medførte ingen hæmning med hensyn til nedbrydning af ¹⁴C- mærket pyren.

Microkosmosforsøg

Microkosmosforsøgene /34/ blev udformet, således at risikoen for andre reaktioner end biologisk nedbrydning blev minimeret.

Over de første 4 måneder var nedbrydningen ubetydelig og antallet af phenanthrennedbrydende bakterier faldt, formentlig på grund af ændringer i pH ved tilsætning af næringssalte.

I løbet af de sidste 198 dage af microkosmosforsøget blev ca. 70% af alle de undersøgte ¹⁴C-mærkede PAH-stoffer (phenanthren, anthracen, fluoranthen, pyren, benzo(a)pyren) nedbrudt.

Kolonneforsøg

Desuden blev beluftning samt tilsætning af henholdsvis kompost og flis som strukturmaterialer undersøgt for effekt på nedbrydning af PAH i et kolonneforsøg. Ingen af de anvendte behandlinger medførte signifikant nedbrydning i løbet af de 126 dage, som forsøget varede. Dette skyldtes formentligt, at forsøgsbetingelser i jorden virkede hæmmende på PAH-nedbrydning, og bakterier ikke kunne nå at adaptere til forholdene.

5.2.4 Tekniske detaljer

Forureningsniveau i forsøgsjord

Jorden, der skulle behandles var opgravet i 1990, og blev sorteret med henblik på at fjerne træ, mursten, beton, og kraftig tjæreforurenet jord. Jorden lå indtil forsøgets opstart i juni 1994 i 2 miler inde på gasværksgrunden.

Homogenisering og startkoncentrationer

De 2 miler blev sammenblandet og homogeniseret, og partikler større end 80 mm blev frasorteret. Der blev udtaget 10 jordprøver til beskrivelse af startkoncentrationen i den sammenblandede jord. Koncentrationerne var i gennemsnit ca. 400 mg "total PAH"/kg TS (300 – 550 mg/kg TS).

Jordegenskaber

Den sammenblandede jord var beskrevet som sand, svagt leret og gruset med klumper af sandet ler, tegl, slagger, kul/koks, træstykker, skifer, skaldele, mørtel.

60% af jorden havde en kornstørrelse på < 4 mm. Hovedmængden af tjærestoffer (omkring 80%) fandtes i jordfraktioner mellem 0,5 – 4 mm.

Tjærepartikler

Stereomikroskopisk undersøgelse under varmepåvirkning viste, at en stor del af det målte tjæreindhold forekommer som relativt små usynlige tjærepartikler (<0,5 mm). Undersøgelse med fluorescerende tyndlags-mikroskopi belyste, at tjære findes både som tjærepartikler og som et tjærelag på overfladen af kvartspartikler.

Behandlingsprogrammet

Jorden blev herefter opdelt i 5 bunker, som afhængig af den planlagte behandling blev tilsat vand, næringssalte i form af NPK-gødning, træflis, kompost og detergentopløsning.

De 5 bunker blev herefter udlagt i 10 miler på hver ca. 30 tons. 5 miler (1G - 5G) blev udlagt i det fri og 5 miler (1B-5B) i det overdækkede tjærebassin. Tabel 5 viser de forskellige behandlinger.

Komposteringstid

Forsøget varede 71 uger (496 dage).

Vending

Jorden er vendt ved maskinel vending med gravemaskine 7 gange i forsøgsperioden.

Ventilering

Ventilering af mile 2B og 3B gav en luftgennemstrømning på 50 m³/time.

Gødskning

Under forsøget blev der tilsat NPK-gødning, kalksalpeter og vand til alle miler med henblik på at opnå det optimale niveau for nedbrydning. Tilsætning er udført i henhold til foretagne målinger af NPK samt fugtighedsmålinger.

Det optimale indhold af N, P og K er af Hedeselskabet oplyst at være:

Nitrattal: omkring 24 (24 mg N/kg jord)
Fosfortal: omkring 2 – 4 (20 – 40 mg P/kg jord)
Kaliumtal: omkring 8 (80 mg K/kg jord)

Vandtilsætning

Tilsætning af vand er udført i forbindelse med vending, dog med sprinkleranlæg for 2B og 3B. Det optimale vandindhold er på 60% af markkapaciteten.

I ca. 1 m´s dybde inde i hver mile var placeret et tensiometer til måling af jordens fugtighed.

Detergenttilsætning

Detergentopløsning til 4G og 4B blev tilsat i en 5% opløsning ved start af forsøget og yderligere to gange i forsøgsperioden. Der blev anvendt 2 non-ioniske detergenter i forholdet 1:1. I flere måneder var det ikke muligt at foretage tilsætning af detergenter på grund af jordens høje vandindhold. Der blev tilsat i alt 1,6 og 2,6 g detergenter/kg jord i henholdsvis mile 4G og 4B.

Ilt og kuldioxid i poreluft

Desuden er der i hver mile placeret et poreluftspyd til måling af ilt , kuldioxid og metan, henholdsvis 0,2 m, 0,5 m 0,8 m og ca. 0,1 m fra bunden.

5.2.5 Resultater

Blandningsprøver

Jordprøver til kontrolanalyser blev udtaget i forbindelse med vending (10 delprøver på 1 kg fra hver mile). Jorden blev blandet i en spand og store sten frasorteret. Herefter blev 10 jordprøver på 0,5 kg udtaget. Herefter blev 5 jordprøver fra hver mile sendt til de ordinære kemiske analyser for "total PAH" og for enkeltkomponenter. De resterende 5 prøver blev nedfrosset og herefter frysetørret til senere analyse.

Der er udtaget jordprøver i alt 12 gange i løbet af forsøgsperioden på 496 dage (71 uger).

Analysemetode

Jordprøver er ekstraheret med dichlormethan og vand ved anvendelse af ultralyd. Ekstrakterne er analyseret med GC/MS SIM for 12 PAH´er.

12 PAH´er

De 12 PAH´er er naphthalen, 1-methylnaphthalen, 2-methylnaphthalen, dimethylnaphthalen, acenaphthalen, phenanthren, fluoren, anthracen, fluoranthen, pyren, chrysen og benzo(a)pyren.

"Total PAH"

Desuden blev ekstraktet analyseret med GC/FID, hvorefter totalarealet er omregnet i forhold til respons for standard PAH, som et udtryk for "total-PAH". Disse beregninger af "total-PAH" er i andre undersøgelser ofte benævnt "total tjære" eller "total ekstraherbare stoffer".

I alt 720 ordinære jordprøver er analyseret for PAH-indhold umiddelbart efter prøvetagning, og efterfølgende er ca. 226 af de nedfrosne og frysetørrede prøver analyseret.

Korrelationsanalyse

Til at evaluere pålideligheden og anvendeligheden af de mange analyseresultater er der udført en korrelationsanalyse til at afklare, om der en korrelation mellem indholdet af "total PAH" og de mest almindeligt forekommende PAH’er. Korrelationsanalysen viste, at der generelt er dårlig korrelation mellem "total PAH" og enkeltkomponenter. Derimod er der en god korrelation mellem enkeltkomponenterne.

På dette grundlag er der ved vurdering af resultater af komposteringsforsøg anvendt data for følgende enkeltkomponenter: Phenanthren, anthracen, fluoranthen, pyren, chrysen og benzo(a)pyren.

Frysetørrede prøver

Der er desuden foretaget en sammenligning af indhold af PAH´er for ordinære og frysetørrede prøver. For de ordinære prøver er der fundet et signifikant lavere gennemsnitligt indhold for de udendørs miler (undtagen 1G) end for de indendørs miler samt 1G. De frysetørrede prøver viser ingen signifikant forskel i de gennemsnitlige koncentrationer for de 10 miler. Resultaterne ligger mellem resultaterne for henholdsvis de udendørs og indendørs ordinære prøver.

Det vurderes derfor, at jordens konsistens, herunder evt. vandindhold, har stor influens på bestemmelsen af PAH, ved den anvendte analysemetode.

Der skal her bemærkes, at der i de senere år har været megen diskussion om PAH-analysers pålidelighed og nøjagtighed og der anbefales nu en væsentlig længere ekstraktionstid end den, der har været anvendt under forsøget.

Store standardafvigelser

Der er fundet store afvigelser i resultaterne for prøver af blandingsjord udtaget fra samme forsøgsmile. Ligeledes er der ikke systematisk sammenhæng i den tidsmæssige udvikling. Dette illustreres ved den grafiske præsentation i figur 8 og 9 af data for 1G - 5G (de udendørs miler) for phenanthren og benzo(a)pyren, hvor søjlerne repræsenterer middelværdier for de ordinære prøver (de ikke-nedfrosne prøver).

Inhomogenitet

De store uregelmæssige variationer over tid kan skyldes, at en tjæreholdig delprøve fordeles i blandingsjorden og påvirker alle 5 prøver. De mange data illustrerer omfanget af problemet ved udtagning af prøver fra et inhomogent medie.

Herudover kan de førnævnte forhold, hvor ekstraktionseffektiviteten påvirkes af jordens konsistens og vandindhold, medføre tidsmæssige ændringer, som ikke kan relateres til biologisk nedbrydning.

Regressionsanalyse

For at kunne vurdere, om der er sket reduktion i indholdet af PAH, var det nødvendigt til at foretage statistisk behandling af data i form af regressionsanalyser. Ved regressionsanalyser er den mest sandsynlige lineare reduktion i indholdet af PAH´er i prøverne over tiden estimeret med et signifikansniveau for reduktion i PAH-indhold på 5%.

Der er fundet en signifikant reduktion i indholdet af phenanthren, fluoranthen, chrysen, pyren og benzo(a)pyren i 5 af forsøgsmilerne, heraf de to miler uden behandling.

Med hensyn til reduktion af PAH over tid er rangordenen for forsøgsmiler, som følger:

5G > 1B, 1G, 4B, 4G >> 3B, 3G, 2G >>> 2B, 5B

Under feltforsøget er der sideløbende udført microkosmos-forsøg med jorden fra 1G - 5G med tilsætning af ¹⁴C-mærket phenanthren og pyren. Forsøget viste, at op til omkring 60% af den tilsatte mængde ¹⁴C-mærket phenanthren blev omsat inden for 30 dage, og op til 40% pyren inden for 90 dage. Dette dokumenterer jordens naturlige evne til at nedbryde PAH.

Halveringstid

Halveringstiden, t½, er den tid det tager for startkoncentrationen at reduceres til det halve. Halveringstiden er på omkring 400 – 800 dage. Halveringstiden viser ingen tendenser i forhold til de enkelte stoffer (f.eks. længere halveringstider for PAH´er med mange ringe), eller i forhold til en specifik behandling. Til sammenligning var halveringstiden for de tilsatte ¹⁴C-mærkede PAH’er ved laboratorieforsøget (microkosmosforsøget) på mellem 110-133 dage.

RAMBØLL konkluderer, at tilsætning af flis og kompost ikke har medført nogen positiv effekt med hensyn til fjernelse af PAH´er, men tværtimod har hæmmet nedbrydningsprocessen.

Tilsætning af detergenter har ikke medført øget fjernelse af PAH i forhold til fjernelse af PAH´er i kontrolmilerne (uden vending). Fjernelse af PAH på 24 - 45% over en periode på 496 dage er observeret, men kan ikke entydigt henføres til den behandling, forsøgsmilerne har undergået. Reduktionen svarer til en halveringstid på mellem 529 - 967 dage for de enkelte PAH’er.

Slutniveauer efter 496 dage var på 200 - 300 total tjære mg/kg. Det procentuelle fald i koncentrationerne for flere (men ikke alle) målerunder illustreres for 5G i tabel 6.

Det blev vurderet /29/, at det ikke er realistisk at forvente en fuldstændig nedbrydning/reduktion af PAH-komponenter i jorden fra Frederiksberg Gasværk ved en forsøgsopstilling af biologisk on-site nedbrydning.

Det vurderes sammenfattende at den beskrevne nedbrydning af jord fra Frederiksberg Gasværk illustrerer "modningsfasen", hvor der sker en langsom nedbrydning af de svært nedbrydelige stoffer. Det kan tænkes, at der er sket en vis nedbrydning af tjæren i perioden fra opgravning til forsøget blev iværksat, svarende til "stabiliseringsfasen".

6. Esbjerg Gasværk

Projektet er udført af Birch og Krogboe A/S /35,36,37/ med laboratorieforsøg af Vandkvalitetsinstituttet /38/. Projektet er finansieret 50% af Esbjerg Kommune og 50% af Miljøstyrelsen.

6.1 Grundlag for afværgeprojekt

Forureningsforhold

Gasværket blev nedlagt i 1964. Et areal på ca. 20.000 m² var forurenet med svagt indhold af tjære på 20 - 200 mg total tjære /kg. Omkring tjærebeholder, tjæreudskiller, tjæreledning mellem tjærebeholder og tjæredestillationsanlæg samt destillationsanlægget var der fundet kraftig jordforurening med flydende tjære. Under vejkasser og langs kloakledninger var ligeledes sket udsivning af ren tjære.

Det sekundære grundvandsmagasin var fo rurenet på grund af udvaskning fra tjære og tjæreforurenet jord. Grundvandsbevægelser var påvirket af adskillige kloak- og vandledninger. På grund af utætheder i kloakkerne blev grundvandet hovedsagelig drænet til Esbjerg Øst rensningsanlæg og ikke til den nærmeste recipient /39,40/.

Risikovurdering

Risikovurderingen for grunden belyste, at jordforureningen primært udgjorde et problem for den fremtidige arealanvendelse.

Målsætning

Målsætningen for afværgeprojekt /39/ var, at grunden skulle kunne anvendes til følgende aktiviteter:

Afværgeprojektet har således to elementer: Oprensning af jord og opsamling og rensning af perkolat fra de værst forurenede områder.

6.2.1 Målsætning

Afgravning

Til oprensning omkring tjærebeholderen valgtes at afgrave og behandle (termisk) forurenet jord. Ved oprensningen blev der opgravet i alt 4.700 tons tjæreforurenet jord fra tjære- og ammoniakbeholderen.

Termisk behandling

Den kraftigt forurenede jord skulle behandles termisk.

Kompostering

Den svagt forurenede jord (<5%) skulle behandles biologisk ex-site. Jorden blev sorteret, således at svagt forurenet jord (i alt 2.751 tons med mindre end 1% tjære) som forsøg blev behandlet biologisk med overfladeaktive stoffer. I alt 573 tons kraftigt forurenet jord (1 - 5 % tjære ) blev behandlet traditionelt med milekompostering hos Bioteknisk Jordrens A/S.

6.2.2 Teoretisk princip

Målsætning

Målsætningen for den biologiske behandling er, at forureningen nedbringes til 200 ppm /41/. Oprensning til 200 ppm ville tillade deponering på fyldplads eller kontrolleret losseplads, eller at jorden anvendes til afdækning eller retablering af lossepladser.

Den valgte afværgeteknik består af åben kompostering i miler. Det generelle princip for kompostering er beskrevet i afsnit 5.2.2 vedrørende Frederiksberg Gasværk. Ved Esbjerg Gasværk er der for at fremme komposteringseffektiviteten og omsætningshastigheden tilsat vandig opløsninger af detergenter til jorden.

Principskitsen for oprensningsteknik er vist i figur 10.

6.2.3 Laboratorieforsøg

Laboratorieforsøg

Ved forsøgsprojektet blev der udført laboratorieforsøg til fastlæggelse af nedbrydningsbetingelser /38/. Disse forsøg omfattede valg af detergenter og forsøg med tilsætning af tjærenedbrydende bakterier.

Valg af detergenter

Valg af detergenter er baseret på, at de skal være relativt stabile i jorden i forhold til nedbrydningstider, men at de nedbrydes fuldstændigt over en længere periode. De ioniske detergenter (f.eks. anioniske, kationiske og amfotere detergenter) er uegnede til anvendelse i jord, idet de reagerer med jorden. Det er også væsentligt, at detergenterne kan håndteres ved feltforsøg samt at de kan trænge d i jordstrukturen og opnå kontakt til tjæreforurening på jordpartiklens overflade. Der er afprøvet 6 non-ioniske detergenter i laboratorieforsøgene.

Tilsætning af en detergentopløsning på 0,02% har ikke medført forøget udvaskning af tjærekomponenter. Ved laboratorieforsøg blev nedbrydningen ved anvendelse af lave koncentrationer af detergenter (10 – 100 µg/g) forøget 1,5 gange. Højere koncentrationer på 1000 µg/g (0,01%) medførte en betydelig hæmning. Forøgelsen af nedbrydningshastigheden skyldes sandsynligvis ikke en forøgelse af PAH-forbindelsernes opløselighed, men kan muligvis være forårsaget af, at detergenterne svækker adsorptionen til jordpartikeloverfladen, således at tjærestofferne bliver mere tilgængelige for bakteriel nedbrydning. På baggrund af forsøgene blev der udvalgt en alkohol-ethoxylat med butylether detergent (tilføjet hydrofile grupper) til feltforsøget.

Tilsætning af tjærenedbrydende bakterier

Laboratorieforsøg viste desuden, at jord med mindre end 1% tjære var biologisk aktiv og indholdt tjære-nedbrydere, mens tilsætning af fremmede tjærenedbrydende bakterier (Tarco Nord Rensningsanlæg) hæmmede nedbrydningsprocessen. Der er derfor ikke tilsat bakterier i feltforsøgene.

6.2.4 Tekniske detaljer

Den mest tjæreforurenede jord med mere end 5% tjære (3.160 tons) skulle afbrændes på kulfyret kraftværk (Vestkraft), hvor forurenet jord blandes med kul (ca. 1:20) i kulmøllen før termisk behandling. Den behandlede jord indgår i slagger fra kraftværket. Jorden behandles efter frasortering af større genstande. Forurenede større genstande blev lagt i mellemdepot. Forurenet jord med indhold af kviksølv eller cyanid må ikke afbrændes på kraftværker.

Fri tjære

Ved afgravning af fri tjære i tjærebeholderen var det nødvendigt at blande 3 dele sand med 3 dele tjære. I alt blev 3.161 tons jord med mere end 5% tjære sendt til termisk rensning, hvilket svarede til ca. 2.600 tons mere end projekteret. 2.751 tons jord med mindre end 1% tjære blev som forsøg behandlet biologisk med tilsætning af overfladeaktive stoffer.

Feltforsøg

Feltforsøg fandt sted på det nærliggende jordrensningsanlæg i Måde, og bestod i forceret nedbrydning og udvaskning af tjærestoffer fra forurenet gasværksjord med vanding, iltning, gødskning og tilsætning af detergenter. Den behandlede jord bestod af fyldjord med blandet sand, grus og ler. Forsøget er påbegyndt i slutningen af april 1993. Den forurenede jord er udlagt i 5 miler på 1,5 -l 2 m højde og 4 - 5 m bredde, dvs. ca. 500 tons pr. mile. Desuden er der udlagt en kontrolmile, B, på 200 tons.

Opstartsperiode

Milerne blev i opstartsperioden vendt en gang om ugen. Der blev ligeledes i opstartsperioden tilsat 400 kg NPK gødning 2 gange ved udstrøning over de 6 miler. Efter udstrøning af gødning blev milerne vandet i 6 timer over 3 - 4 dage via et sprinkleranlæg med en kapacitet på 11 m³/time. Samtidigt blev der tilsat detergenter med en koncentration på 1,2 kg/ m³ vand, dog ikke til kontrolmilen. Perkolat opsamles og recirkuleres/anvendes til vanding. Se figur 11.

Driftsperiode

Efter opstartsperioden vendes milerne mindst hver 3. uge eller efter behov, dvs. ved lavt iltindhold. Milerne blev vandet efter behov. Målsætningen var at opnå en koncentration på maksimalt 100 mg detergent/kg jord (0,001%). Da detergenten er nedbrydelig, skal den tilsættes i hele forsøgsperioden. Der tilsættes NPK gødning, ca. 250 kg til de 6 miler pr. måned. Der er beregnet et forbrug på 700 g/tons jord (0,007%). Ved gødning er beregnet et støkiometrisk forhold, C:N:P på 35:7:1.

6.2.5 Resultater

Der er ved opstart samt efter 8, 16 og 28 uger udtaget en blandingsprøve fra mile 1, 5 og B samt en blandingsprøve fra mile 2, 3 og 4.

Blandingsprøver

Blandingsprøver er udtaget i en dybde af 50 cm fra 10 steder i jordmilerne og blandet i en spand med en håndspade. Herefter er udtaget ca. 40 g i et 100 ml pyrex "redcap glas" med teflonbelagt gummipakning.

Total tjære og 8 PAH

Ekstraktet fra jordprøven er analyseret ved GC/FID-analyse efter omrystning i 60 minutter med dichlormethan og vand. Der er kvantificeret total indhold af tjære for 8 PAH´er (naphthalen er inkluderet som en PAH).

Iltindhold

Iltindhold i poreluft er målt hyppigt med henblik på at optimere vending af milerne.

Vandprøver

Der er efter henholdsvis 16 og 28 uger udtaget to vandprøver af perkolat fra komposteringsanlægget. Disse er analyseret for PAH´er, BTX (Benzen, toluen, xylen) og phenol.

Effekt af detergent

Resultaterne, jf. figur 12, viste et fald i total tjæreindhold på 10 til 50% (men 30 – 70% for sum af PAH´er) for alle miler, inklusiv kontrolmilen, uden detergenttilsætning. Kontrolmålinger ved opstart på milen uden detergenter viste mod forventning både et lavere indhold af tjære og et lavere procentindhold af PAH´er end målinger ved opstart for de fem miler med detergenttilsætning.

Tjærelugt og misfarvning

Efter 8 uger har jorden mistet en del af tjærelugten og misfarvningen, dog kunne der findes tjæreforurenede lerklumper. Det antages, at lugten skyldes mercaptanforbindelser, og evt. NSO-forbindelser.

Indholdet af de 3-ringede PAH´er (illustreret i figur 13 og 14 med phenanthren og fluoranthren) blev inden for de første 8 uger reduceret i betydeligt omfang såvel med som uden detergenttilsætning. Disse PAH´er er de mest vandopløselige og dermed de mest tilgængelige PAH´er, men også de mest flygtige. Derfor kan den hyppige vending af milerne også have betydning for reduktionen, udover den biologiske omsætning.

Der kunne ikke konstateres nogen signifikant nedbrydning af 5-ringede PAH´er (illustreret i figur 15 med benzo(a)pyren) inden for forsøgsperioden.

Det er ikke muligt af det gennemførte 6-måneders forsøg at udlede, hvornår nedbrydningskurven vil flade ud, eller at give et bud på slutkoncentrationerne efter nedbrydning i flere år.

I tabel 7 illustreres reduktionen over tid for mile 1.

Generelt ses et fald i koncentrationerne inden for de første 2 måneder af forsøget.

Iltforbrug

Det er konstateret, at iltindholdet i poreluften faldt fra ca. 8 - 10% til ca. 2,5% inden for 5 dage efter vending, mens atmosfærens iltindhold er 21%.

Perkolat

Ved to analyser af perkolat fra miler analyseret efter 16 og 28 uger er kun fundet henholdsvis 6 µg total PAH/l og 23 µg total PAH/l. Det totale indhold af kulbrinter i den sidste prøve var 2,6 mg/l, hvilket skyldtes tilsætning af detergenter. Der er analyseret for phenoler i perkolatprøve efter 16 ugers udvaskning, men der er ikke påvist phenoler i prøven.

Stabiliseringsfase

Det kan sammenfattende vurderes, at nedbrydningen af jord fra Esbjerg Gasværk illustrerer "stabiliseringsfasen", jf. afsnit 5.2.2, idet der tilsyneladende ses et hurtigt fald i de lavere PAH´er.

6.3.1 Målsætning

Oprensning af perkolat

Perkolatet er her det vand, som opsamles i tjæreudskilleren på gasværksgrunden. I dette område blev jorden ikke renset, men der blev etableret et dræn. Drænvandet ledes til Esbjergs kommunale renseanlæg /37/, hvor der sker en biologisk rensning af det tjære forurenede grundvand.

6.3.2 Teoretisk princip

Til vurdering af rensningen af perkolat for tjærekomponenter i et almindeligt renseanlæg, blev der etableret et pilotanlæg på det kommunale renseanlæg.

Esbjerg Rensningsanlæg

Esbjerg Øst rensningsanlæg er et fuldt udbygget biologisk rensningsanlæg med kemisk forfældning med jernklorid. Anlægget benytter anaerob slamstabilisering i rådnetank af både slam fra primær- og sekundærfældning efter de aktive slamtanke. Den hydrauliske belastning var i gennemsnit 33.200 m³. Den gennemsnitlige opholdstid er ca. 3 døgn. Ved kemisk fældning produceres der gennemsnitligt 3.600 m³ primær-slam/måned og i det biologiske trin 5.550 m³ sekundær-slam/måned.

Pilotanlæg

Pilotanlægget er bygget på samme principper som fuldskala-anlægget, bortset fra at det indledende mekaniske trin er udeladt. Pilotanlægget kan behandle 25 m³ spildevand/døgn, med en opholdstid på 1 døgn.

6.3.3 Tekniske detaljer

Fortynding

Drænvand fra afværgedræn blev fortyndet med spildevand 100 gange og ledt til pilotanlægget med en gennemstrømning på 15 m³/døgn. Det svarer til en opholdstid på 2 døgn. Det blev vurderet, at den normale fortynding ved tilslutning af afværgedræn til spildevandssystemet i gennemsnit vil være 1.000 gange.

6.3.4 Resultater

Drænvand

Drænvandet indeholdt 1 - 3 mg tjærestoffer /l, hvor hovedparten var PAH´er og en mindre del BTEX, mens der ikke blev påvist phenoler.

Fjernelse i pilotanlæg

Indholdet af tjærestoffer i indløb og udløb samt i primær- og sekundærslam blev målt ved start og efter ophold svarende til 2 slamaldre. De opløste tjærestoffer fjernes 100% for BTX. I primærslam er der konstateret mindre indhold af BTX og PAH på henholdsvis 10 µg/l og 4 µg/l. I det sekundære slam er ikke fundet spor af BTX eller PAH.

Det er konkluderet, at tjæreforurenet grundvand i en fortynding på ca. 100 gange ikke vil forstyrre spildevandsbehandlingen i et biologisk rensningsanlæg.

7. Mørkhøj gasbeholder

Projektet er udført af RAMBØLL /42/, baseret på et oplæg af Geokon A/S /43/. Laboratorieforsøg er udført af Hedeselskabet og Geoteknisk Institut.

Projektet er finansieret af Københavns kommune, HNG og Miljøstyrelsen.

7.1 Grundlag for afværgeprojekt

Forureningsforhold

Mørkhøj Beholderstation er forurenet med tjære inden for ringfundamentet til en tidligere stempelbeholder.

7.2.1 Målsætning

Målsætningen var at oprense jorden /43/ ved at udvaske tjæreforureningen fra jordmatricen.

Projektet var planlagt udviklet i to etaper:

7.2.2 Teoretisk princip

Oprensningsteknikken er baseret på et in-situ koncept, hvor tjæreforurening udvaskes fra jordmatricen ved hjælp af et biologisk nedbrydeligt tensid, Biosurf.

Detergent

Biosurf er en non-ionisk overfladeaktiv glycol-lipid (detergent). Den findes i gruppen af fedtsyrerestre af ethylglucosider. Disse stoffer anvendes bl.a. til oprensning af sand forurenet med olie, hvor der kan fjernes op mod 95 - 99% af olien. Til sammenligning kan rystning alene med vand kun fjerne 34% olie.

7.2.3 Laboratorieforsøg

Udrystningsforsøg

Udrystningsforsøg på to prøver, bestående af henholdsvis sprækker og af matrix er udført af Vandkvalitetsinstituttet for Hedeselskabet /45/. Udrystningen af jordprøver er foretaget med forskellige koncentrationer af Biosurf i vand ved 2 – 4°C over ca. 20 timer.

Udvaskningforsøg

Udvaskningsforsøg med to intakte kolonner (søjleforsøg) /44/ er udført af Geoteknisk Institut. En kolonne var fra et stærkt forurenet område og den anden fra et mindre forurenet område. Kolonnerne blev først perkoleret med almindeligt ledningsvand. Herefter blev den stærkt forurenede kolonne perkoleret med en 1% opløsning af Biosurf.

7.2.4 Tekniske detaljer

Etape 2 med fuldskala anlæg blev ikke gennemført, da udvaskningsforsøgene ikke lykkedes.

7.2.5 Resultater

Ved beholderstationen bestod de øverste 40 cm af beton. Dernæst kom 40 - 120 cm moræneler, stedvis stærkt tjæreholdigt, herefter 20 cm moræneler uden misfarvninger og herunder morænesand.

Intaktprøver

Der er udtaget to intaktprøver /45/, den første bestående af stærkt tjæreforurenet moræneler med tydelige sprækker, som øverst i prøven viste sig at være fyldt med fri tjære. Forureningen er tydeligvis koncentreret i sprækker i moræneleren, mens matrix udenfor sprækker ikke var synligt forurenet. Den anden prøve var svagt tjæreforurenet.

Tjære i sprækker

Forskellen i koncentrationerne i de to prøver var ca. en faktor 1.000 (37.000 total tjære og 23 mg totaltjære/kg).

Langt den overvejende del af tjæreforureningen, op til 96%, er knyttet til sprækker og kun 4% til matrix. Vand, som perkolerer gennem moræneler, vil overvejende bevæge sig i sprækker, hvorfor en forceret udvaskning af tjæreforurening i sprækkerne var et oplagt valg for in-situ oprensning.

Udrystningsforsøg

Udrystningsforsøg /45/ demonstrerede, at kun en mindre del af tjæren i sprækkerne fjernes med vand alene, men ved at anvende 1% Biosurf blev udvaskningen øget væsentligt.

Udvaskningsforsøg

Derimod har udvaskningsforsøg /44/ med intakte kolonner vist, at Biosurf i 1% opløsning er mere tyktflydende end vand. Ved temperaturfald under 10 - 15°C går opløsningen over til en fast fase, som medfører lavere strømningshastigheder, samt kan bevirke, at prøvens porer og sprækker blokeres af tensidopløsningen.

Det blev anbefalet, at finde en mere egnet detergent, før der etableredes et fuldskala anlæg.

8. Udenlandske erfaringer

Næsten alle mellemstore byer i de industrialiserede lande har haft et gasværk til produktion af energi til private husstande og til industrien. Da gasværkerne var meget forurenende anlæg, og oftest blev placeret i bymidten, er oprensning af gamle gasværksgrunde et emne, som har fået meget omtale i den internationale litteratur.

I 1995 blev der afholdt et internationalt symposium om oprensning af gasværker, hvor alle former for oprensningsteknologier og problemstillingen ved oprensning og nedrivning af installationer blev belyst /46/. Følgende tre projekter under Miljøstyrelsens Gasværkspakke blev præsenteret ved symposiet:

I dette kapitel er erfaringer fra symposiet og anden international litteratur inddraget for at illustrere udviklingen inden for emnet over de sidste 5 år.

8.1 Nationale programmer

British Gas

I Storbritanien ejer British Gas over 1000 gasværker og det er vurderet, at der har eksisteret omkring 3500 anlæg gennem tiden. British Gas /47/ har iværksat et forskningsprogram til at evaluere metoder til at forbedre og standardisere undersøgelser og oprensning af de gamle gasværker. Disse programmer kan sammenlignes med det arbejde, der er udført af Oliebranchens Miljøpulje i Danmark.

British Gas /47/ anbefaler, at der altid udarbejdes nødplaner som tillæg til afværgeprojekter. Deres erfaringer er, at der findes betydelig variation i de aktuelle fysiske og kemiske forhold, som konstateres under oprensning i forhold til de forventede forhold, på trods af detaljerede undersøgelser.

NATO/CCMS

Under NATO/CCMS (Committee for Challenges to Modern Society) pilotstudiet er de forskellige nationale programmer vedrørende forurenede grunde beskrevet /48/. NATO/CCMS samarbejdet omfatter erfaringsudveksling vedrørende afværgeteknikker.

US-EPA superfund

I USA findes der under CERCLA (Comprehensive Environmental Response and Liability Act), almindeligt kendt som "Superfund", et program til evaluering af innovativ teknologi ( SITE- Superfund Innovative Technology Evaluation) /48/.

EPRI

Ligeledes i USA har "Electric Power Research Institut (EPRI)" /49/ i over 25 år været aktive med forskningsprojekter til at forbedre undersøgelser, risikovurderinger, oprensning og kontrol ved ændret anvendelse af tidligere gasværksgrunde.

8.2 Oversigt over afværgeteknologier

Analysen af afværgeforanstaltninger ved mere end 500 gasværksgrunde i USA. /50/ har belyst, at de mest anvendte teknikker har været:

Behandling og deponering er næsten altid sket ex-site

I tabel 8 gives en oversigt over en række teknologier, som har været anvendt eller er foreslået anvendt til oprensning af gasværksgrunde.

Disse teknikker er beskrevet i de følgende afsnit.

8.2.1 Afgravning og fysisk behandling on-site/ex-site

Depoter

Afgravning og deponering i specialdepoter /51/ er blevet mindre aktuelle på grund af miljømæssige overvejelser.

Forbrænding i kraftværker

Afgravning og behandling ved afbrænding med kul eller andre energikilder i kraftværker er meget almindeligt, og flere projekter kan forventes i fremtiden. Forskning i disse tiltag er i gang i USA /51/. Metoden er anvendelig ved kraftigt forurenet jord samt ren tjære, som blandes med knust kul eller træflis. Det forurenede materiale kan udgøre 3 – 5% af det anvendte brændsel /52,53/.

Inkorporering

Der foregår undersøgelser for at vurdere om tjære eller meget forurenet jord kan inkorporeres i asfalt, mursten og beton /51,54/. Inkorporering i mursten kræver finkornet jord, mens der for asfalt kan accepteres grovkornet materiale /55/.

Termisk desorption

Termisk desorption består af opvarmning af forurenet jord, således at tjæren frigives som damp og kan opsamles som kondensat, dvs. en opkoncentrering af forurening. Jord med meget høje koncentrationer af tjære eller tjæreklumper kan ikke behandles, med mindre det blandes med mindre forurenet jord. I /56/ er 5 oprensningsprojekter, hvor der er anvendt ex-site og on-site anlæg, blevet sammenlignet ud fra de økonomiske rammer. On-site behandling er cost-effektive ved større mængder jord (> 10.000 tons). Generelt er behandlingspris/ton jord ved behandling af mindre mængder jord (< 1.000 tons) væsentlig højere end ved større mængder jord.

I /57/ er omtalt anvendelse af to supplerende termiske teknikker. 30.000 tons mindre forurenet jord med en gennemsnitskoncentration på 760 ppm hydrocarboner blev behandlet ex-site ved termisk desorption (ved ca. 500 °C). Mere forurenet jord med typiske koncentrationer på 20.000 mg kulbrinter/kg (2% tjære) blev behandlet ved en to-trins termisk destillation (temperatur på henholdsvis ca. 300ºC og 1000ºC). Processen foregik ved undertryk og med atmosfære af nitrogen.

Jorden blev oprenset til at indeholde mindre end 50 mg kulbrinter/kg. For at opnå lavere restkoncentration ved anvendelse af den rensede jord til boligformål blev jorden behandlet yderligere efter behov.

Termisk destillation

Jorden kan renses ved anvendelse af vanddamp, hvor temperaturen er mellem 150 – 250 °C. Forurening som tjære, kreosot eller PCB destilleres med vanddamp /58/. Fint leret materiale skal behandles suspenderet i vand (slurry), mens grove materialer kan behandles tørt. Forurening i vanddampfasen føres over en adsorbent, hvorved forureningen opsamles. Forureningen kan opkoncentreres ved termisk desorption eller ekstraktion med opløsningsmidler. Vanddamp, adsorbent og evt. opløsningsmidler kan genbruges. Tjærekoncentratet kan sendes til destruktion eller genanvendes.

Jord med forureningsniveauer på 1.000 – 5.000 mg/kg er nedbragt til under 10 mg/kg i et pilotanlæg /58/. I kommerciel skala forventes anlægget at behandle 2 tons/time.

Afslibning af tjærefasen

"Clean soil process"-CSP /59/ er en innovativ proces, hvor den forurenede jord blandes sammen med knuste kulpartikler og vand. Den resulterende suspension (mudder) tromles intensivt i en beholder. Jordklumper findeles og kulpartikler klæber til tjære- eller olieoverfladen på jordpartiklerne. Det organiske lag bliver tykt og hårdt, og jordpartiklerne gnider mod hinanden indtil kuloverfladen knækkes/afslibes. De organiske partikler (forurening) og mineralpartikler (jord) separeres med densitetsseparation og flotation.

De organiske tjære/kulpartikler kan efterfølgende afbrændes, f.eks. i et kraftværk. Processen kan kombineres med en efterfølgende behandling ved termisk desorption for at opnå en oprensning ned til mindre end 100 ppm.

Processen er afprøvet i pilotanlæg og fungerer på forurenet jord med koncentrationen over 1% tjære. Processen er billigere end afbrænding. Anlæg i kommerciel skala kan forventes at behandle mindst 10 tons/time. Genanvendelse af kul eller koks, som findes som affald på gasværksgrundene, kan reducere de mængder kul, som skal indkøbes.

Ekstraktion

I /60/ er forurenet jord behandlet i et mobilt anlæg on-site. Forurenet jord er knust og behandlet med to forskellige blandinger af forskellige hydrofile og hydrofobe opløsningsmidler ved en to-trins behandlingsmetode ved 55ºC og ved atmosfærisk tryk med atmosfære af nitrogen. Tjæren er ekstraheret fra jorden i et opløsningmiddel. Tjæren opkoncentreres herefter ved destillation. Forurenet jord med op til 5% tjære kan behandles. Opløsningsmidler regeneres og genbruges.

8.2.2 Afgravning og biologisk behandling on-site/ex-site

Kompostering i lukkede miler

Ved et større gasværk i Paris, Frankrig /61/ er der iværksat biologisk behandling i to lange udgravninger på i alt 8.250 m² til behandling af 15.000 m³ jord. Forurenet jord med 500 – 8.000 mg tjære/kg blev behandlet.

Der blev etableret geomembraner og perkolatopsamling i bunden af udgravningerne. Jorden blev udlagt i udgravningerne i lag med fordelingsrør til vand og luft. Før udlægning blev jorden sorteret, sigtet, homogeniseret og tilsat gødning. Ventilationssystemet blev projekteret således, at det kunne suge eller puste luft gennem jordlagene med en kapacitet på 900 m³ /t. Resultaterne fra mindre end 1 års drift blev præsenteret ved symposiet i 1995. Der blev målt faldende koncentrationer af PAH. Det forventede slutniveau for oprensningen blev ikke defineret. Ligeledes blev samplingsstrategien til håndtering af evt. variationer i forureningsniveauer i jorden heller ikke belyst.

Biopiles

I Canada /62/ er der rapporteret biologisk behandling i biologiske bunker "biopiles". De flygtige stoffer blev fjernet i et biofilter før luften blev udledt til atmosfæren. I hver "biopile" blev behandlet 6.000 m³ jord. Biopilen blev drevet under optimale nedbrydningsforhold ved kontrol af pH, temperatur, vandindhold og ved tilsætning af næringsstoffer og bakterier.

Efter 12 uger var der fjernet ca. 80% af total PAH-indhold (målt som sum af US- EPA 16 PAH), som ses i tabel 9.

Som det ses af tabel 9, er reduktionen af de <4 ringede PAH´er hovedårsagen til faldet i PAH-indhold fra 1.000 til 200 mg/kg indenfor 12 uger.

Jordforbedringsmidler

Diverse tilsætninger af næringssalte og jordforbedringsprodukter (partikler med organisk overflade til forbedring af de bakterielle vækstbetingelse) er desuden nævnt i litteraturen. I /63/ nævnes en reduktion fra 700 mg PAH/kg til mindre end 200 mg/kg inden for 200 dage, men restforureningen bestod primært af 4 – 6 ringede PAH´er.

Landfarming

Dokumentation af effektiv biologisk nedbrydning er ofte mangelfuld. I Storbritannien /64/ er der udført pilotskala afprøvning af landfarming med henblik på at levere afgørende dokumentation for, at biologisk nedbrydning er årsagen til reduktion i forureningsniveauer over tid. Pilotforsøget er udført uden tilsætning af bakterier, idet der tidligere har været isoleret op til 300 naturligt forekommende PAH-nedbrydende bakteriearter fra gasværksjord. Projektet omfatter 126 m³ (225 tons ) jord i et lag på 60 cm. Jorden blev kultiveret i perioden fra marts til oktober og vandet efter behov. Over en periode på 33 måneder er der udtaget 366 prøver, svarende til 1 prøve pr. 5 tons pr. prøvetagning. Der blev dokumenteret et signifikant fald i koncentrationerne over de første 17 måneder. Herefter er reduktionen beskeden eller manglende.

Nedbrydning med svampe

I /65/ nævnes, at der er forskning i gang til vurdering af biologisk nedbrydning af forurenet jord med svampe, idet der er indikationer på, at svampe er bedre til at nedbryde netop de tungere PAH´er end bakterier. Svampe dyrkes først på et cellulosemedie og blandes herefter med jorden.

I /66/ er tre svenske afværgeprojekter vurderet, som omfattede bionedbrydning, både in-situ og ex-site. Generelt var der mangel på konkluderende data, både med hensyn til type og antal af målinger. Der blev ikke anvendt indikatormålinger til at følge udviklingen.

Bioreaktor

I forhold til kompostering eller landfarming kan nedbrydning forbedres ved at etablere en jord/vand suspension, som behandles i en reaktor, hvor temperatur, ilt, tilsætning af næring, m.v. optimeres /67/.

Kemisk biologisk behandling

Kombineret kemisk og biologisk behandling /68/ er en forbedring af biologisk behandling i reaktor.

Normal nedbrydning under aerobe forhold er velegnet til nedbrydning af de 3- 4 ringede PAH´er. Det er dog problematisk at nedbryde de 4 – 6 ringede PAH´er, med mindre de oxideres kemisk til mere nedbrydelige stoffer ved hjælp af hydrogenperoxid og jern(II) salte. Hvis tjæren indeholder forholdsvis store mængder af 3- 4 ringede PAH´er, er det foreslået, at jorden først nedbrydes ved traditionel biologisk behandling i reaktor, se tabel 12. Når nedbrydningshastigheden falder, anvendes kemisk behandling. Ved forureninger, som hovedsagelig består af de tungere 4- 6 ringede PAH´er, anbefales det at foretage en indledende kemisk forbehandling for at oxidere forureningen før den biologiske behandling. Kemiske og biologiske behandlinger kan anvendes successivt, indtil oprensningsniveauet er nået. Jo flere behandlingstrin, jo dyrere er oprensningen.

8.2.3 In-situ metoder

In-situ metoder som bioventing, forceret udvaskning og vacuumekstraktion er lovende metoder til flygtige og semi-flygtige stoffer i den umættede zone /11, 49/. Air sparging fjerner flygtige komponenter i den mættede zone.

Vacuumekstraktion

Det bemærkes, at der før afgravning af den gasværksforurenet jord er udført in-situ vacuumekstraktion "soil-venting" med henblik på at øge den biologiske nedbrydning og fjerne flygtige stoffer således, at lugt og sundhedsmæssige gener under afgravningen er minimeret /62/. De flygtige stoffer fjernes i et biofilter før luften udledes til atmosfæren.

Elektroteknikker

Udvikling af en innovativ teknik, som kombinerer elektroteknikker til at frigive og omdanne forurening efterfulgt af mikrobiologisk nedbrydning af de nedbrydelig komponenter, er omtalt i /69/ som en metode, der undersøges i Holland.

DNAPL

Opsamling af olie- eller BTEX-fase ovenpå vandspejlet (LNAPL- Light Non-Aqueous Phase Liquids) ved anvendelse af opsamlingsbrønde er kendt fra afværgeforanstaltninger for olieforurening. Teknikken kan være relevant ved forurening fra vandgasanlæg, spaltgasværker eller ved benzolanlæg (benzendestillationsanlæg). Tjære fra kulgas anlæg er dog ofte til stede som en tung fase (DNAPL- Dense Non-Aqueous Phase Liquids). DNAPL´er er tungere end vand, og har en tendens til at synke til bunds i et grundvandsmagasin og i øvrigt sprede sig i nedadgående retninger i magasinet.

Termisk ekstraktion

Tjærefasen kan normalt ikke behandles in-situ. Processer, som anvender termisk ekstraktion (thermal enhanced vapour extraction), kan imidlertid ved anvendelse af vanddamp, varm luft eller anden opvarmingsteknik, f.eks. elektromagnetisk (EM-opvarming) /70/ forbedre ekstraktionen af tjære fra jorden. In-situ opvarmning kan også anvendes til at reducere viskositeten af tjære. Tjæren skal dog opsamles for at forhindre yderligere spredning og forurening.

De fleste flygtige komponenter BTEX, naphthalen m.v. kan fjernes ved bioventing, airsparging eller vakuumekstraktion, samtidigt med at disse teknikker ofte fremmer den naturlige nedbrydning ved at tilføre ilt til jorden eller grundvandet /71,72/.

Forsegling

Overdækning for at forhindre kontakt med forurening, afdampning af flygtige stoffer, opadgående transport eller udvaskning af forurening til grundvandet kan udføres med forskellige materialer. De bedste materialer er tilsyneladende komposit geomembraner, især hvis de kombineres med kapillarbarrierer /73/.

Detergenter

I /74/ er beskrevet, hvorledes detergenternes egenskaber målt som zeta potentiale, kan anvendes til at bestemme, hvilke detergenter der er optimale i den aktuelle jordart og med den aktuelle forureningstype. I artiklen er en kationisk detergent fundet mere egnet til at øge mobiliteten af tjærestoffer end anioniske eller nonioniske detergenter i laboratorieforsøg. I artiklen bemærkes desuden muligheden af at kombinere elektrokinetiske metoder med overfladeaktive stoffer. Tilførsel af detergenter kan anvendes in-situ og som behandling i forbindelse med andre on-site eller off-site processer, såsom biologisk kompostering eller ekstraktionsmetoder.

Hydraulisk isolation ved anvendelse af afværgepumpning, immobilisering ved anvendelse af vertikale vægge/barrierer -"slurry walls" /75/ (spunsvægge, bentonite, geomembraner, HDPE-high density polyethylen) eller on-site behandling kan anvendes på forurenet grundvand /11/.

9. Erfaringsopsamling og anbefalinger

I dette kapitel er det tilstræbt at strukturere erfaringerne fra de fem gasværkspakke-projekter samt de udenlandske erfaringer, jf. kapitel 8, og uddrage nogle konkrete konklusioner.

9.1 Målsætninger og miljømæssige hensyn

Gasværkspakken

Udgangspunktet for gasværkspakken var et ønske om alternativer til de omkostningskrævende og miljøbelastende afgravningsprojekter.

Forudsætninger

Forudsætningen for god afværgeprojektering er, at resultaterne fra forureningsundersøgelser giver en tilstrækkelig detaljeret beskrivelse af forureningsforholdene. Herved kan der udarbejdes en risikovurdering af forureningskonsekvenserne for omgivelserne og defineres afværgestrategier og specifikke acceptkriterier for den konkrete lokalitet. På dette grundlag kan der peges på en egnet oprensningsteknologi.

Målsætninger

Der skal skelnes mellem målsætning for afværgeforanstaltninger på gasværket,

dvs. hvor meget og hvilke typer restforureninger, der kan accepteres efter afværgeforanstaltninger(acceptkriterier), under hensyntagen til fremtidig arealanvendelse. Al forurenet jord over acceptkriterier kræves behandlet,

og målsætning for oprensning/behandlingsteknikker,

dvs. hvor meget den forurenede jord skal/kan renses (oprensningskrav) med den valgte teknik, under hensyntagen til hvordan jorden skal anvendes efter behandling.

Hvis forurenet jord skal genanvendes på grunden efter behandling, vil acceptkriterier for restforurening og oprensningskrav til den rensede jord være ens.

Ved planlægning af et afværgeprojekt og valg af oprensningsteknik bør der derfor redegøres for grundlaget for projektering, målsætning for både afværgeforanstaltninger og oprensningsteknik samt for hvilken dokumentation, der skal tilvejebringes for at demonstrere, at målsætningen er nået.

Genanvendelse

I dag er det generelt en overordnet politisk målsætning, at der ved opgravning af forurenet jord bør vurderes muligheder for genanvendelse af jorden.

Rensning

Det er en målsætning, at al forurenet jord så vidt muligt bør renses til fri anvendelse ved brug af den bedst tilgængelige teknologi. Det bør dog være sådan, at den miljømæssige gevinst står i rimeligt forhold til de samlede udgifter og de miljømæssige omkostninger. Rensningen skal så vidt muligt foregå tæt på oprindelsesstedet /7/.

Afværgeprogram

Tendensen i dag er, at der i endnu højere grad lægges vægt på den indledende fase af afværgeprojektet, hvor der udarbejdes et afværgeprogram. Afværgeprogrammet omfatter en sammenfatning af undersøgelser, risikovurdering, overordnet teknisk beskrivelse af alternative projektidéer samt en overordnet konsekvensvurdering af tid, økonomi, funktion og miljø.

Hvor der før i tiden primært har været fokuseret på miljøgevinsterne ved at fjerne risici i forhold til arealanvendelse, grundvand og recipienter, vil der i dag ofte inddrages miljømæssige helhedsvurderinger i konsekvensvurderingen, som skal sikre et mere nuanceret billede af afværgeforanstaltningerne.

Miljømæssige helhedsvurderinger bygger på både afværgeprojekters miljøgevinster og miljøbelastninger, hvor påvirkninger af miljøet i form af ressourceforbrug samt udledninger til luft, vand og jord vurderes i hele afværgeprojektetslivsforløb.

Gasværkspakken

Gasværkspakke-projekterne har først og fremmest været opstillet med henblik på afprøvning af in-situ og on-site teknikker, idet der på det pågældende tidspunkt manglede erfaring om passende afværgeteknikker for gasværksgrunde.

Der blev ikke udarbejdet cost-benefit analyse på de anvendte teknikker i forhold til andre teknikker. Ligeledes blev der ikke udarbejdet miljømæssige helhedsvurderinger af afværgeprojekternes miljøgevinster og miljøbelastninger. Desuden manglede der i de fleste projekter en detaljeret redegørelse for beslutningsgrundlaget, f.eks. hvor meget jord skal/kan behandles. Forudsætninger for valg af den anvendte teknik, f.eks. forureningsart, jordtype, krav til rensning og stopkriterier for behandling manglede også i de fleste projekter.

9.2.1 Afgravning af hotspots

Hotspots

Forurening på gasværksgrunde findes i tilknytning til forskellige installationer, jf. kapitel 2. Tæt på disse kilder findes oftest høje forureningskoncentrationer i jorden eller i overfladenært grundvand. Kemikalieaffald i form af ren tjære eller brugt myremalm er ofte til stede. Disse meget forurenede områder kaldes "hotspots".

Forurenede bygningsdele

De høje koncentrationer af tjære kan desuden findes i bygningsdele, f.eks. mursten, beton i form af fundamenter til gasbeholdere eller bassiner m.v.

Ophobning af forurenet vand

Hvis en installation er tæt, kan der desuden være tale om ophobning af forurenet vand i bunden af tanke eller bassiner.

Risikovurdering

"Hotspots" udgør vedvarende kilder til forurening af grundvandet og er ikke forenelige med en fremtidig følsom anvendelse af grunden. Der er risiko for eksponering af mennesker ved afdampning af flygtige komponenter til udeluft eller til indeklima, ved hudkontakt eller ved indtagelse af forurenet støv eller afgrøder. Hotspots kan desuden være problematiske i forbindelse med fremtidige anlægsarbejder eller ved vedligeholdelse af området, idet der kan ske forurening af ren jord eller ske øget spredning af forurening til topjord.

Behov for at afværge

I de fleste risikovurderinger vurderes "hotspots", inklusive forurenede installationer, at udgøre en forureningsrisiko, som skal afværges.

Afgravning

Hotspots og kraftigt forurenede installationer kan ikke behandles in-situ, og derfor er det ved alle afværgeprojekter nødvendigt at afgrave den mest forurenede jord og fjerne de kraftigste forurenede bygningsdele. I forbindelse med byggemodning er det desuden ofte nødvendigt med en delvis eller total fjernelse af installationer.

Fri tjære

Der er ved flere sager opstået problemer med håndtering af fri tjære. Disse problemer er løst ved at blande tjæren med grus/sand/knust beton, således at tjæren kan afgraves med maskiner. Dette medfører, at der skal renses betydeligt større mængder forurenet materiale end forudset i detailprojektet.

Ved flere afværgeprojekter på gasværksgrunde, har det være nødvendigt at fjerne væsentligt større mængder forurenet jord/materiale end forudset i detailprojektet. F.eks. er der ved Valby Gasværk behandlet 8.400 tons mod de planlagte 4.800 tons. Ved Esbjerg Gasværk blev 3.200 tons jord behandlet termisk mod de planlagte 500 tons.

9.2.2 Forbehandling

Sortering og vask

Alle metoder til behandling af stærkt forurenet jord kræver omfattende forbehandling i form af sortering og fjernelse af forurenet materiale over en vis størrelse (betonbrokker, sten, metalgenstande og asfalt/tjære klumper) samt vask af bygningsmateriale.

On-site

Forbehandlingen skal næsten altid udføres on-site og er pladskrævende. Der skal være plads til udstyr til frasortering af større genstande, til vaskeanlæg og til betonknusningsanlæg til genbrug af beton.

Vaskeanlæg

Det forurenede vand ved Valby Gasværk viste sig at være meget effektivt til vask af materiale og brokker, sandsynligvis på grund af det høje indhold af ammoniak (20.000 mg/l).

Genbrug

Forbehandlingen giver mange muligheder for at optimere og gennemføre genbrug af materialer som jern, beton og asfalt (bitumen). Kultjære kan normalt ikke genanvendes.

Lugtgener

Ved afgravning og forbehandling af hotspots kan der opstå lugtgener. Dette kan forhindres ved anvendelse af ventileret telt.

Støjgener

Forbehandling som knusning af beton og skæring af jerngenstande medfører ofte støv- og støjgener. Disse aktiviteter skal derfor ofte udføres på aftalte tidspunkter, og efter orientering af beboerne i området, da støjkriteriet på 50 dB(A) i boligområder sjældent kan overholdes, selv ved anvendelse af støjskærm. Herudover kan det være nødvendigt med regler om at minimere tomgangsmotorstøj fra lastbiler.

Omfang af forbehandling

Mængden af brokker og materialesammensætningen i opfyldte bassiner/gasbeholdere kan sjældent forudses, hvilket gør prissætning, planlægning og dimensionering af forbehandlingen usikker.

9.2.3 Behandlingsteknikker for stærkt forurenet jord

De behandlingsteknikker, der er anvendt ved de fem gasværkspakke-projekter til oprensning af stærkt forurenet jord, har været følgende:

Valby Gasværk

Valby Gasværk

Esbjerg Gasværk

Hjørring Gasværk

Hjørring Gasværk

Valby Gasværk

Det rensede produkt

Ved behandling på kulfyret kraftværk og hos Kommunekemi er jorden destrueret. Ved Soil Recovery´s anlæg og hos K.K.Miljøteknik fås et renset materiale, som er helt sort, men har en struktur, der gør, at det umiddelbart kan anvendes som råjord.

Oprensningseffektivitet

Termisk behandling er normalt meget effektivt til meget forurenet materiale og kan rense ned til 10 - 100 mg tjære/kg. Behandlingen kan gentages, hvis oprensningsgraden skal forbedres, men dette gør naturligvis behandlingen dyrere.

Ved Soil Recovery´s anlæg blev der renset ned til mindre end 50 mg total tjære/kg. Der kunne dog ikke renses ned til kvalitetskriteriet for ren jord på 5 mg total PAH/kg eller mindre end 0,1 mg benzo(a)pyren/kg. De mobile flygtige tjærekomponenter blev dog fjernet effektivt, således at restforureningen bestod af de tunge og ikke-mobile PAH´er.

Forudsætninger

Soil Recovery´s on-site prototypeanlæg viste sig at være følsomt over for typen af det indgående materiale. Partikler større end 2 mm og tjæreindhold over 20.000 mg/kg gav behandlings- og håndteringsproblemer.

Ved behandling ex-site ved kulfyret kræftværk eller hos K.K. Miljøteknik kunne der accepteres større partikler, op til 60 mm.

Ved forbrænding (destruktion) hos Kommunekemi kunne der accepteres både tjære- og cyanidaffald.

Forbehandling (sortering, sigtning, frasortering af metal m.m.) var således nødvendigt.

Tidsbegænsninger

Prototypeanlægget kunne i praksis behandle ca. 1 ton/time. På grund af ovennævnte praktiske begrænsninger blev imidlertid kun 750 tons jord behandlet on-site. On-site behandling af alle 8382 tons fra Valby Gasværk ville have varet ca. 1 år.

9.2.4 Prisniveauer for behandling af stærkt forurenet jord

I tabel 13 er der foretaget en sammenligning af prisniveauer for de forskellige oprensningsteknikker for stærkt forurenet jord. Priserne er fra perioden 1992-94, og er eksklusive omkostninger til afgravning, transport til behandlingsanlæg, projektering, tilsyn, arbejdsmiljø og miljømæssige foranstaltninger under afgravning eller til eventuel "on-site" forbehandling/håndtering.

*Prisniveau 1992-94, excl. omkostninger

9.3 Behandling af lettere forurenet jord

Efter fjernelse af hotspots vil der stadig være en del forurenet jord tilbage på gasværksgrunden. Hvor meget jord, der skal behandles eller fjernes, afhænger af acceptkriterierne, som bør udarbejdes på grundlag af en konkret risikovurdering for den pågældende grund. Hvis den forurenede jord skal genanvendes eller gendeponeres på grunden, skal acceptkriterierne og oprensningskriterierne ved behandlingen være ens.

Behandlingsteknikker

Der er ved de fem gasværkspakkeprojekt anvendt følgende behandlingsteknikker til oprensning af lettere forurenet jord:

Valby Gasværk

Hjørring Gasværk

Hjørring Gasværk,

Mørkhøj beholder

Frederiksberg Gasværk

Esbjerg Gasværk

Termisk behandling er omtalt i afsnit 9.2.3. For alle behandlingsteknikker, undtagen in-situ teknikker, skal der foretages en forbehandling med fjernelse af bygningsdele, brokker m.v., jf. afsnit 9.2.2.

9.3.1 Biologisk behandling

Biologisk nedbrydning af tjære

Der findes en del dokumentation for biologisk nedbrydning af tjæreforbindelser som BTEX’er, phenoler, NSO-forbindelser og PAH-forbindelser. Især de tungere PAH-forbindelser er kritiske ved oprensning af jord, idet de binder sig til jordpartiklerne og kun nedbrydes langsomt. Både litteraturkilder og de to gasværkspakkeprojekter ved Frederiksberg og Esbjerg Gasværker dokumenterer dog, at der kan ske en biologisk nedbrydning af PAH-forbindelser.

Det er sandsynligt, at en stor del af en tjæreforurening ikke er tilgængelig for biologiske processer. Der sker næppe nedbrydning inde i tjærepartiklerne. Endvidere er tjærepartikler sandsynligvis altid inhomogent fordelt i jorden.

Effektivitet

Kompostering eller landfarming er tidskrævende oprensningsteknikker, idet effektiviteten er afhængig af oprensningstiden og forureningsammensætningen. Oprensningseffektiviteten er lav i forhold til andre, dog væsentlig mere energikrævende teknikker. Der er flere undersøgelser, som har dokumenteret oprensning fra 1.000-2.000 mg total PAH/kg ned til 200-500 mg total PAH/kg, ved tidshorisonter fra 6 måneder til flere år ved kompostering.

Generelt er det svært at beregne tidshorisonter for biologiske teknikker.

Nedbrydning af PAH

Baseret på de resultater, der er opnået med biologisk nedbrydning ved forskellige typer anlæg i udlandet, jf. afsnit 8.3, samt resultaterne fra gasværkspakken, vurderes det, at det er de 2-4 ringede PAH’er, som nedbrydes hurtigst.

Nedbrydningshastigheden for de 2-4 ringede PAH’er er tilsyneladende også langsommere, når de tunge PAH’er (>4 ringe) udgør hovedparten af tjæren. Den faldende nedbrydningshastighed kan skyldes, at tilgængeligheden eller frigivelsen af de 2-4 ringede PAH’er er mindre, når de udgør en mindre andel af tjæren.

Halveringstid

I litteraturen /76/ er der konstateret eller skønnet følgende halveringstider fra forsøgsdata for biologisk nedbrydning i jorden.

Generelt er det bemærket, at nedbrydningshastigheder i felten er meget lavere end i laboratoriet, og at resultater fra laboratorieforsøg ikke direkte kan overføres til felt- eller fuldskalaforsøg. Halveringstiden ved forsøget for Frederiksberg Gasværk var 400-800 dage for alle PAH´er.

Stimulering af nedbrydning

Stimulering af nedbrydning ved tilsætning af jordforbedringsmateriale, næringsalte eller andre behandlinger kan foretages, men har sjældent givet overbevisende resultater. De to gasværksprojekter har ikke dokumenteret, at tilsætning af detergenter eller organisk materiale som granflis eller kompost har en fremmende effekt på nedbrydning. Tværtimod har tilsætning af flis tilsyneladende en hæmmende effekt på den biologiske nedbrydning.

Hverken i litteraturen eller ved de to forsøgsprojekter findes klare retningslinier for, hvordan nedbrydningshastigheder for blandningsprodukter kan beregnes, med henblik på at forudse faktiske behandlingstider.

Udvaskning

Forsøget i Esbjerg har indikeret, at udvaskning ved kompostering er begrænset, og at udledning af drænvand til traditionelt rensningsanlæg er uproblematisk.

Analyseresultater for jordprøver udtaget til at dokumentere biologisk nedbrydning ved milekompostering eller landfarming skal være repræsentative for den forurenede jord og belyse prøvetagningsusikkerheden (spredningen i resultaterne, fordi prøverne kommer fra forskellige steder i milerne, og forureningen i disse er inhomogent fordelt). Resultaterne skal kunne bruges til at give et helhedsindtryk af rensningseffektiviteten, dvs. forureningsniveauerne ved opstart og over tiden. Halveringstiderne ved biologisk nedbrydning af PAH’er er lange, og prøvetagningsusikkerheden stor. Der er derfor ingen fordele ved at analysere ved tidsintervaller, som er væsentligt kortere end halveringstiden, især hvis der kun analyseres forholdsvis få prøver pr. tidsinterval.

Der skal analyseres mange prøver for at kunne dokumentere en statistisk signifikant reduktion i koncentrationerne. Moniteringsprogrammet kan derfor med fordel optimeres, ved at der analyseres intensivt på opstart- og slutniveauer, og med kun nogle få analyserunder i den mellemliggende tid. Væsentlige driftsparametre som ilt, redoks, næringssalte og temperaturer kan dog analyseres ved hyppigere intervaller.

Ved forsøget ved Esbjerg Gasværk er der analyseret på 16 prøver udtaget på 4 tidspunkter over en 6 måneders periode i en jordmasse på ca. 2.500 tons tjæreforurenet jord. Det er ikke muligt at drage statistisk signifikante konklusioner vedrørende effektiviteten af detergenter på udvaskning og nedbrydning på basis af disse resultater. Der ses dog et klart fald i koncentrationen, primært for de lettere 2-3 ringede PAH’er inden for de første 8 uger. Desuden er det visuelt og ved lugt konstateret, at jorden efter behandling forekommer mindre "forurenet".

Forsøget ved Frederiksberg Gasværk gav statistisk signifikante resultater for nedbrydningen af PAH´er. Over en forsøgsperiode på 496 dage (71 uger) blev der analyseret på ca. 946 prøver udtaget på 12 forskellige tidspunkter fra 10 jordmiler á 30 tons, dvs. i alt 300 tons tjæreforurenet jord. Ved opstart af projektet var forureningsgraden dog lav, og tjæren allerede delvis nedbrudt.

Det er derfor sandsynligt, at der ved Esbjerg Gasværk observeres en "stabiliseringsfase", hvor der foregår en hurtig omsætning af de let nedbrydelige stoffer. Derimod er der ved Frederiksberg Gasværk tale om en "modningsfase", hvor de resterende svært nedbrydelige stoffer omsættes langsomt.

Forudsætninger

Forudsætningen for biologisk nedbrydning er, at hotspots er fjernet, dvs. at jord med koncentrationer af tjære på mere end 1% er væk.

Ved høje koncentrationer (mere end 1% tjære i jorden) vil nedbrydningstiderne være høje med risiko for at nedbrydningen i perioder går i stå. Det optimale behandlingsområde skønnes at være fra 0,1 – 0,3% tjære. Det er altid fordelagtigt at sortere jord i henhold til forureningsgrad og jordtype.

Kompostering

Kompostering eller landfarming kan anvendes til ikke-kritiske forureninger, hvor der ønskes en stabilisering af forureningen og reduktion i lugt eller udvaskningspotentiale, dvs. fjernelse af de let flygtige og opløselige stoffer. Den væsentligste oprensningseffekt skyldes dog nok vending og homogenisering af forureningen ved opstart af komposteringen.

Kompostering eller landfarming kan også anvendes som en miljørigtig og billig metode ved oprensninger, hvor der ikke stilles forhåndskrav m.h.t., hvornår oprensningen af jorden skal være afsluttet, til slutkoncentrationer, til den endelige anvendelse eller deponering af den rensede jord. Disse forhold vil ofte være acceptable ved afgravning og bortskaffelse til et kommercielt biologisk behandlingsanlæg, men sjældent acceptable ved behandling on-site.

Ved overvejelse om kompostering skal der tages stilling til eventuelle efterfølgende krav til deponering eller dokumentation af oprensning.

Fordelen ved teknikken er, at jorden, efter en længere, men relativ billig og miljømæssig korrekt behandling, kan bruges til opfyldning, støjvold eller andet anlægsarbejde.

Nedbrydning in-situ

Der er ikke fundet litteraturkilder, som dokumenterer naturlig nedbrydning in-situ, ved tjæreforurening i jorden.

Ved Hjørring Gasværk er restforureningen i jorden og grundvandet betragtet som et samlet medie. Det er ikke forsøgt at dokumentere restforureningsniveauet i jorden efter fjernelsen af hotspots, fordi forureningen forventes spredt diffust over et større areal og til større dybde i en kompliceret geologi.

Set i relation til andre afværgeteknologier er in-situ forceret infiltration imidlertid ikke den teoretisk set mest optimale metode til at tilføre den umættede zone ilt, og dermed optimere nedbrydningsforholdene. På grund af ilts ret lave opløselighed i vand er det teoretisk set bedre direkte at tilføre den umættede zone atmosfærisk luft, f.eks. ved bio-ventilation. Det kan dog være et problem i praksis at introducere atmosfærisk luft til de forurenede dele af jordmatricen.

Alle jordlag har en mikrostruktur, som bevirker, at der findes små sprækker og kanaler, hvor permeabiliteten er større end gennemsnittet i jordmassen. I forhold til flere andre afværgeteknologier har forceret udvaskning den fordel, at infiltrationsvandet introduceres på samme måde og sandsynligvis ad samme transportveje som forureningen i sin tid er spredt i jordmatricen. Desuden sker der en udvaskning af de vandopløselige tjærekomponenter til grundvandet, hvor de kan nedbrydes. Udvaskning og nedbrydning kan kvantificeres ved at analysere vandprøver fra grundvandet. Infiltrationsanlægget introducerer desuden nitrat og vand til den umættede zone. Især under de tidligere befæstede områder kan denne behandling fremme biologisk nedbrydning i den umættede zone. Infiltrationsanlægget kan desuden fungere som et kapillarbrydende lag, der forhindrer opadgående transport af vandopløselige eller flygtige stoffer i porevand eller poreluft.

9.3.2 Prisniveau for behandling af forurenet jord

I tabel 15 er der foretaget en sammenligning af prisniveau for de forskellige oprensningsteknikker for forurenet jord. Priserne er niveauangivende for perioden 1992-1994, og er eksklusive omkostninger til afgravning, transport til behandlingssted, projektering, tilsyn, arbejdsmiljø og miljømæssige foranstaltninger under afgravning, eller eventuel "on-site" forbehandling/håndtering.

* 1992-1994 prisniveau
** Afhængig af antal kontrolanalyser

9.4 Valg af in-situ, on-site eller ex-site behandling

In-situ vs. on-site

Generelt antages in-situ metoder at være mere miljøvenlige end en on-site metoder, idet den forurenede jord ikke skal afgraves. Desuden vil eksponering af personer og omgivelser samt energiforbrug til transport være minimal.

Miljøgener som lugt og støj er normalt mindre ved in-situ teknikker end ved ex-site behandling, især hvis der anvendes biologisk oprensning. Derimod er in-situ teknikker mindre forudsigelige og generelt langsommere end on-site metoder. Der mangler en miljømæssig helhedsvurdering af miljøgevinster og -belastninger til afklaring af, hvorvidt in-situ eller on-site metoder er fordelagtige i forhold ex-site metoder.

Som nævnt i afsnit 9.1, kan hotspots ikke behandles in-situ, hvorfor der næsten altid er behov for afgravning af forurenet jord.

De miljømæssige fordele ved at behandle jorden on-site er større, hvis jorden genanvendes eller gendeponeres on-site, end hvis jorden transporteres væk fra området efter behandling. Den behandlede jord kan dog kun genanvendes, såfremt den overholder acceptkriterierne for restforurening for den endelige arealanvendelse.

On-site vs. ex-site: Hotspots

Forudsætningen for valg af on-site behandling af hotspots er, at den valgte oprensningsmetode kan rense den forurenede jord, således at acceptkriterierne kan overholdes, og således at projektet kan gennemføres inden for en passende tidsramme. Hvis oprydning og rensning f.eks. skal være gennemført inden for 2 måneder, kan et on-site anlægs kapacitet være utilstrækkelig. Da der normalt er stor usikkerhed omkring de aktuelle jordmængder, som skal behandles, skal der være en vis sikkerhedsmargin i tidsplanen.

Transport og omgivelser

Behandling ex-site kræver forbrug af energi til transport. Denne medfører også støjgener for omgivelserne, både på den aktuelt forurenede grund, under transport og ved aflæsning.

Ved transport skal forurening af omgivelserne, ved spredning af støv eller forurenet jord, forhindres. Ofte vil det være nødvendigt med faciliteter til vask af lastbiler og entreprenørmaskiner, før disse forlader arbejdspladsen. Disse faciliteter kræver opsamling og eventuel rensning af vaskevand, men der er dog mulighed for genbrug af vandet efter en mindre behandling.

Ved ex-site metoder behandles jorden i anlæg, som er i konstant drift, eller hvor driften kan optimeres ved at opsamle jord i større mængder fra andre projekter. Behandling ex-site er derfor mindre følsom over for forsinkelser og afbrydelser i afgravningsprojektet eller tidspres for at gennemføre oprensningen inden for tidsplanen.

On-site anlæg er mest fordelagtige ved behandling af store mængder jord, som skal genbruges on-site. On-site anlæg er uegnede i boligområder, hvor der er støjbegrænsning eller pladsmangel, eller i tilfælde af stramme tidsplaner for retablering af grunden. Behandlingspris/ton for små mængder jord er generelt noget højere end for større mængder jord.

I figur 16 vises omkostningerne ved Valby Gasværk for henholdsvis termisk behandling "ex-site" og termisk destillation "on-site".

Figuren demonstrerer, at on-site behandling er attraktiv, når mængden af jord, der skal behandles ved det pågældende anlæg, er større end 1.500 tons.

Biologisk behandling in-situ, on-site eller ex-site

Hvor meget tjæreforurenet jord, der skal fjernes til anden behandling, før der iværksættes biologisk behandling "on-site", afhænger af målsætningen for oprensningen, muligheden for genanvendelse eller gendeponering af den rensede jord på grunden, tidshorisonten for afslutning og retablering af gasværksgrunden samt af en "cost-benefit"-analyse af alternative behandlinger.

Ved behandling "ex-site" på kommercielle biologiske anlæg er det muligt at opnå en optimering af de biologiske processer ved en målrettet drift. Ved kommercielle anlæg findes en driftsorganisation med nødvendige ressourcer og erfaringer til at følge en nedbrydning ved passende lange tidsintervaller. Hvis det skønnes nødvendigt, har de kommercielle jordrensere muligheder for at stimulere de biologiske processer ved tilsætning, luftning, vanding eller andre behandlinger. Ved disse anlæg er der tid til at vente på, at jorden renses. Ligeledes kan anvendelsesmulighederne for jorden efter oprensning bedre vurderes.

Innovativ behandling

Indførelse af nye og innovative behandlingsteknikker til oprensning af tjæreforurenet jord er ofte problematisk på grund af de fysiske problemer ved håndteringen af den forurenede jord. Der kan bl.a. være tale om fjernelse af større emner, problemer med stærkt forurenet jord samt med håndtering af jord med forskellige egenskaber, f.eks. sandet jord eller fed ler. De fleste innovative processer har behov for optimering for de forskellige jordpartier, sorteret efter forureningsniveau og jordtype. Desuden kan det være svært at dokumentere effektiviteten af disse behandlingsteknikker. De relativt høje udviklingsomkostninger samt driftsomkostninger har derfor forsinket og hæmmet indførelsen af ny teknologi i forhold til de traditionelle og erfaringsmæssigt velkendte oprensningsteknikker.

Anbefalinger

Valget af metode afhænger altså af forureningsgraden, tidsplanen, krav til støjniveau, pladsforhold, mængden af forurenet jord, krav til oprensningsniveau, samt af hvorvidt den rensede jord skal genanvendes. Der kan derfor ikke udledes generelle anbefalinger vedr. valg af afværgeteknik på baggrund af forsøgene i gasværkspakke-projekterne.

9.5 Behandling af forurenet grundvand

Behandling af forurenet vand

Tætte bassiner/beholdere indeholder ofte større mængder meget forurenet vand, som kræver behandling før afledning eller opsamling og transport til behandlingsanlæg. Lignende problemer kan opstå ved grundvandssænkning i forbindelse med afgravning af jord. Den mest almindelige vandbehandlingsteknik er mekanisk filtration og filtrering over aktivt kul før afledning til kloak. Forurenet vand har dog ved flere projekter været afledt direkte til kloak.

Behandlingsteknikker

De behandlingsteknikker, der er anvendt til oprensning af forurenet vand ved de fem gasværkspakke-projekter, er været følgende:

Valby Gasværk

Hjørring Gasværk

Valby Gasværk

Hjørring Gasværk

Esbjerg Gasværk

Traditionelt rensningsanlæg

Behandlingen af forurenet drænvand (grundvand) i et traditionelt rensningsanlæg har ikke givet problemer. Forurenet vand med 1- 3 mg/l tjærestoffer (PAH´er og BTEX) fortyndes med spildevand før tilledning til rensningsanlæg, og tjærekomponenterne kan ikke spores i vandet efter behandling.

Vandbehandling

Behandling i form af stripning og rensning af luftfasen med aktiv kulfiltre er en velafprøvet teknik til rensning af grundvand forurenet med benzen og andre flygtige aromater. Metoden er dog ikke så egnet til de mere vandopløselige tjærekomponenter som phenoler eller NSO-forbindelser, som kræver f.eks. direkte filtrering på aktiv kul. Vandet fra det primære magasin ved Valby Gasværk er dog hovedsagelig forurenet med benzen, så stripning er en velegnede behandlingsteknik.

In-situ behandling

Infiltrationsanlægget ved Hjørring Gasværk har til formål at kombinere en øget udvaskning af forureningskomponenter med en forbedret biologisk nedbrydning. Den forcerede infiltration på Hjørring Gasværk skal betragtes som en lavteknologisk metode til stimulering af de naturlige biologiske nedbrydningsprocesser i den mættede og umættede zone. Disse processer er under naturlige forhold ofte hæmmede på grund af mangel på oxidationsmidler m.v.

Ved forceret infiltration og monitering af grundvandet skabes forudsætninger for at kunne foretage en hurtig vurdering af, om de naturlige processer kan oprense grundvandet. Disse målinger kan skabe sikkerhed for at vandkvaliteten i et område er i orden - også på langt sigt.

På langt sigt er det således sandsynligt, at naturlig nedbrydning alene vil kunne reducere restforureningen og forhindre en uacceptabel forureningsbelastning af grundvandsressourcen.

Effektivitet

Ved Hjørring Gasværk er der kun i et begrænset område registeret væsentlig udvaskning af gasværksrelaterede forureningskomponenter fra den umættede zone. Dette på trods af der forventes en øgede udvaskning efter fjernelse af bygninger og befæstning. Ved væsentligt forøget infiltration, svarende til en periode på ca. 100 år med normal nedbør, er der set en øget udvaskning til én moniteringsboring, men der er ikke fundet forurening i de andre boringer, heller ikke nedstrøms for grunden.

Tilsvarende dokumenterer afværgeprojektet, at cyanidforureningen nedbrydes i den mættede zone inden for en kort afstand fra kilden.

Den forcerede infiltration har ændret redoksforholdene i den mættede zone i retning af mere oxiderede forhold, men gennembrud af nitrat er kun set i nogle af boringerne. Dette indikerer nitratforbrug i det umættede zone.

Moniteringsprogrammet

Moniteringsprogrammet for grundvandet kan med fordel sammensættes med både felt- og laboratoriemålinger. Flere redoksparametre måles bedst i felten, og der skal udvises stor omhu ved prøvetagning og forbehandling, såsom filtrering. Typiske parametre vil være samleparametre (NVOC/VOC), specifikke organiske parametre og uorganiske parametre, inklusive redoksparametre som ilt, redoks, nitrat, jern, mangan, sulfat og methan.

Anbefalinger

Naturlig nedbrydning vil i de fleste tilfælde sikre, at der sker en væsentlig reduktion i koncentrationen af forureningskomponenter i grundvandet. Naturlig nedbrydning er dog ofte mest effektiv nedstrøms for kilden, og ikke ved selve kilden. Fanelængden vil afhænge af kildestyrke, forureningssammensætning i fanen, magasinets hydrauliske egenskaber samt nedbrydningsforholdene i grundvandet i øvrigt (redoks, næringssalte, bakterier).

Naturlig nedbrydning har ofte af væsentlig betydning for fjernelse af forurening fra grundvand eller ved spildevandsrensning.

Naturlig nedbrydning

Det anbefales, at teknikker baseret på naturlig nedbrydning kun anvendes, når forureningskilderne er lokaliseret og hotspots er fjernet. Desuden skal der være udført en risikovurdering af konsekvenserne, samt foretaget undersøgelser, som dokumenterer forureningsforholdene. Moniteringsprogrammer skal kunne dokumentere, at der er opnået et stabilt koncentrationsniveau i en vis afstand fra kilden eller at koncentrationerne er faldende.

Forceret infiltration

Ved etablering af et infiltrationsanlæg på en gasværksgrund kan det, med henblik på at reducere uhensigtsmæssig lækage af infiltrationsvand, anbefales at lokalisere og afbryde alle ledningstraceer, som leder væk fra området.

Med henblik på at forbedre mulighederne for vurdering af nedbrydningsforholdene i den umættede zone kan det anbefales at etablere et antal tensiometre i forskellig dybde, med det formål at registrere poretryk og analysere poreluft- og porevandsprøver for forbrug af ilt og produktion af kuldioxid samt methan (evt. ved måling af isotop kulstof-14). Transporttider for infiltrationsvand og forureningskomponenter kan bestemmes ved at tilsætte infiltrationsvandet en tracer.

9.5.1 Prisniveau for behandling af grundvand

I tabel 16 er opstillet en oversigt over anlægspriser og skønnede driftsomkostninger ved behandling af grundvand. Driftsomkostninger pr. kubikmeter vand er meget afhængige af mængden af vand, der skal renses (kulforbrug, fjernelse af jernslam m.v.), samt moniteringsprogrammets omfang.

*1992-1994 prisniveau

9.6 Nye perspektiver

Siden iværksættelse af gasværkspakkeprojekterne er der kommet mange nye informationer om afværgeteknikker til oprydning af gasværksgrunde.

Nedbrydning med svampe

Bl.a. kan nævnes publikationer fra Miljøstyrelsen om naturlig nedbrydning af miljøfremmede stoffer i jord og grundvand /77/ samt nedbrydning ved hjælp af svampe /78/. Visse svampe er gode til at nedbryde PAH´er, men undersøgelser har vist, at det er vanskeligt at opformere de svampe, der bedst egner sig til at nedbryde PAH. Ligeledes er det svært at måle nedbrydning i jord, eftersom PAH´er ofte er meget ujævnt fordelt i jordmediet. Altså de samme problemer, som er rapporteret for bakteriologisk nedbrydning.

Tungere PAH´er

Et andet problem, som man er blevet opmærksom på de sidste par år, er, at nedbrydning fjerner de letteste PAH´er, således at restforureningen består af de tungere PAH´er. Disse tungere PAH´er er ofte stærkt bundet til organisk stof i jorden, hvorved de bliver mindre tilgængelige for jordens mikroorganismer. Da det netop er disse tungere PAH´er, der er mistænkt eller dokumenteret som kræftfremkaldende, er det ikke sikkert, at reduktionen i jordkoncentrationerne vil medføre en reduktion i farlighedsvurdering.

Toksicitet i restforurening

Det er derfor af interesse, at der er iværksat undersøgelser af giftigheden af PAH-forurenet jord i forbindelse med nedbrydningsforsøg ved hjælp af økotoksikologiske tests /79/. Indledende forsøg har vist, at der er en god sammenhæng mellem fald i koncentrationen af PAH i jorden og fald i jordens giftighed, men at der selv efter en relativ lang periode med biologisk nedbrydning, kan måles en signifikant restgiftighed i jorden.

9.7 Sammenfattende konklusioner

Konklusioner

Det kan samlet konkluderes:

10. Ordforklaring

I det følgende gives en kort beskrivelse af flere af de tekniske ord, som er anvendt i teksten. Flere af definitionerne er taget fra /8, 11 og 80/ med henblik på at minimere forvirringen.

11. Referencer