Uddrag fra tabel 9.1 i Miljøstyrelsens Depotredegørelse omhandlende registrerede affaldsdepoter /11/. Desuden er hentet oplysninger fra Amternes erfaringsopsamling /12/ og /13/.

Der er i tabellen i /11/ ikke nævnt alle brancher men kun de virksomhedstyper, som forekommer i stort antal. For eksempel er garverier og træimprægneringsanstalter ikke medtaget, selv om de må betragtes som en virksomhedstype, hvor der ofte konstateres forurening.

Benzinstationer og dermed sager fra Oliebranchens Miljøpulje er udeladt af tabellen, idet blyforureningen vurderes at være af langt mindre betydning end forurening med benzin- og olieprodukter. Det vurderes altså, at der kun i meget få tilfælde vil være tale om en decideret blandingsforurening, hvor begge forureningstyper skal behandles /14/.

Autoværksteder er derimod medtaget, idet mange værksteder også har plade- og svejsearbejde, som kan forårsage forurening med tungmetaller sammen med oliekomponenter og opløsningsmidler. På enkelte autoværksteder er desuden konstateret forurening med tjærekomponenter.

2.2.5 Andre opgørelser

Danske Entreprenører har i både 1997 og 1998 lavet en opgørelse over, hvor meget jord der er modtaget til rensning på jordbehandlingsanlæggene i Danmark /15/. De 5 jordbehandlingsfirmaer i Danmark er:

• A·S Bioteknisk Jordrens (anlæg i Kalundborg, Esbjerg og Ålborg)
• Dansk Jordrens A/S (anlæg i Vemmelev v. Korsør)
• K.K. Miljøteknik A/S (anlæg i Rødby, Nyborg og Klintholm)
• Hovedstadens Jordrens A/S (anlæg i København og Hornbæk)
• Marius Pedersen A/S (anlæg ved Fåborg og i Skive)

Der er i 1997 modtaget 669.000 ton jord til rensning og i 1998 modtog man 522.900 ton jord til rensning, men i disse sammentællinger indgår ikke opgørelser fra Marius Pedersen. Der indgår heller ikke den jord, som er modtaget på de kommunale lossepladser til rensning. Det vurderes at være så begrænsede mængder, at det ikke ændrer ved det samlede billede.

2.3 Konklusion af opgørelser

De mange forskellige opgørelser kommer frem til mange forskellige resultater, og det vurderes som umuligt at ramme det "sande" tal.

Baggrunden for at det er vanskeligt at finde det "sande" tal for mængden af forurenet jord i Danmark er kompleks, men nogle af årsagerne skal nævnes her:

• Mængden af forurenet jord afhænger af, hvornår jorden defineres som forurenet. Meget af byjorden er forurenet, men den indgår ikke i opgørelserne før end den er gravet op og kemiske analyser påviser, at den er forurenet og skal sendes til rensning eller deponering.
• Definitionen på jordens renhed afhænger også af anvendelsen af det areal, hvorpå jorden ligger. Miljøstyrelsens Jordkvalitetskriterier er fastsat på baggrund af toksikologiske overvejelser og udfra kriteriet om, at lokaliteten skal kunne anvendes til meget følsom arealanvendelse såsom boliger eller institutioner /8/. Jordkvalitetskriterierne er primært gældende for den øverste meter jord. Hvis jorden graves op og skal bortskaffes, gælder andre regler. På Sjælland og Lolland-Falster skal jorden bortskaffes i henhold til reglerne i Jordplan Sjælland, og renjordskriterierne er heri for nogen stoffer lavere end i Miljøstyrelsens vejledning, hvilket skyldes risikoen for udvaskning ved deponering. Dermed er jorden ren så længe den bliver liggende, men den kan ved opgravning ændre status til forurenet jord. Der er dog i Jordplan Sjælland lagt vægt på, at kriterierne ikke må anvendes ukritisk.

Det vil derfor ikke blive forsøgt i denne rapport at lave en opgørelse over mængden af forurenet jord, men der vil i afsnit 2.5 blive trukket konklusioner frem om, hvilke erfaringstal der eksisterer fra miljø- og anlægsprojekter, hentet både hos amterne og hos jordbehandlerne.

2.4 Resultater af henvendelser til amterne

Landets amter og amtskommuner fik tilsendt et spørgeskema om de mængder af jord, som de ville estimere var forurenet med blandingsforureninger eller tjære/PAH-forureninger. Otte af de adspurgte 16 amter har besvaret det tilsendte spørgeskema, som i øvrigt kan ses i bilag 3. Målet med spørgeskemaet var ikke præcist at fastlægge mængden af jord men snarere at få amternes vurdering af, om der var et omfattende problem med de nævnte typer af forurening.

2.4.1 Blandingsforureninger

Ifølge de besvarede spørgeskemaer kan følgende hovedtræk opsummeres.

• Amterne konstaterer blandingsforureninger i flere forskellige sammenhængende, men det er gennemgående, at industrier med forarbejdning/tilformning/legering af metaller ofte har medført forurening med både organiske komponenter og tungmetaller.
• Desuden er konstateret enkelte steder med blandingsforureninger ved gasværker og benzin/olieforurening kombineret med blyforurening.
• Jordmængden svinger fra få tons til ca. 1000 tons pr. lokalitet.
• De fleste steder er tungmetallerne primært konstateret i overjorden, mens den organiske forurening fortsætter flere meter under terræn. I enkelte tilfælde har amtet dog konstateret tungmetaller i sekundært grundvand.
• Ved gennemførelse af afværgeforanstaltninger er jorden blevet gravet op og enten blevet termisk eller biologisk renset efterfulgt af deponering.
• I København skønnes ca. halvdelen af den forurenede, opgravede jord at være forurenet med bly og PAH’ere.

Det skal bemærkes, at de ca. 1900 fyld- og lossepladser fordelt over hele landet ikke er medregnet i amternes besvarelser med mindre, at de nævnte forureningstyper specifikt er fundet på fyldpladsen. Fyld- og lossepladser kan potentielt indeholde alle typer forurening her iblandt også blandingsforureninger og tjære/PAH-forureninger.

2.4.2 Tjære/PAH-forureninger

Ifølge de besvarede spørgeskemaer kan følgende hovedtræk opsummeres:

• Amterne finder tjære/PAH-forureninger på de nedlagte gasværker samt på asfaltværker og værksteder. Tjære- og stejlepladser i Fiskerihavne, f.eks. i Skagen, er også områder med tjære/PAH-forureninger.
• Det er for gasværkerne meget tydeligt, at de forurenede mængder jord er væsentlig større end for de typiske blandingsforureninger, det vil sige mellem 1.000 og 15.000 tons pr. lokalitet. Ved Tøndedepotet i Vejen (Ribe Amt) blev der i alt fjernet 45.000 tons jord og tønder.
• Jorden opgraves typisk og sendes til enten termisk eller biologisk rensning efterfulgt af deponering.
• I København er der konstateret en udbredt forurening med PAH’ere stammende fra trafikbelastningen, industri m.m.

Generelt kan det konstateres udfra besvarelserne, at man i amterne ikke går med planer om afprøvning af nye metoder til oprensning af hverken blandingsforureninger eller tjære/PAH-forureninger.

Københavns Kommune har ved besvarelse af spørgeskemaet uddybet spørgsmålene om jordmængderne. Der håndteres i Københavns Kommune årligt ca. 1 mill m³ jord, hvoraf de 500.000 m³ jord skønnes at være ikke-erkendt forurenet og de 100.000 m³ jord vurderes på forhånd at være erkendt forurenet. Ud af de 100.000 m³ jord skønnedes det, at ca. 30.000 m³ var klasse 4-jord, og heraf blev ca. 20.000 m³ anvist til rensning.

Det skønnes af Københavns Kommune, at ca. halvdelen af kommunens 200-250 årlige oprensninger består af blandingsforurenet jord. Ved de seneste store undersøgelser af fyldlaget i København er det kommet frem, at store dele er forurenet med bly og tjære/PAH-forbindelser. Der kan også være andre tungmetaller i jorden, men det er oftest bly, som er udslagsgivende for klassificeringen.

I de tilfælde hvor jorden indeholder både organisk forurening og tungmetaller i klasse 4 (se bilag 1), anviser kommunen jorden til termisk behandling som rensningsmetode. Hvis jorden indeholder både tungmetaller og tunge organiske komponenter på klasse 3-niveau, anvises jorden til deponering. Det er generelt kommunens holdning, at så stor en del som muligt skal renses eller behandles, og så lidt som muligt skal deponeres.

2.5 Konklusion vedrørende mængder

Det er meget vanskeligt at finde opgørelser over jordmængder, der kan forventes at være nogenlunde korrekte. Men på basis af besvarelser af spørgeskemaer udsendt i forbindelse med denne rapport, og opgørelser nævnt tidligere i dette kapitel, vurderes det skønsmæssigt at:

• I det forberedende arbejde til den nye jordforureningslov vurderes det, at der restere ca. 10.000 punktkilder i Danmark i alt og ca. 20 km² diffust forurenet jord på følsomme arealer ved lovens ikrafttrædelse den 1. Januar 2000.
• Ca. 1-10 % af den forurenede jord i Danmark indeholder blandingsforureninger, hvor både indholdet af tungmetaller og organiske komponenter er på klasse 4-niveau i henhold til Jordplan Sjælland.
• Mellem 40 og 60 % af den opgravede jord i Danmark er blandingsforurenet jord, hvor indholdet af tungmetal oftest er på et lavere niveau end indholdet af organiske forureninger.
• Kun en meget lille del af den opgravede jord indeholder blandingsforureninger med begge forureningstyper på klasse 4-niveau.
• Mængden af forurenet overjord i København og i større byer stammende fra diffus forurening overstiger forholdsvist mængden af diffus forurenet jord i det øvrige Danmark. Store dele af den opgravede overjord i København må derfor køres til rensning/deponering.
• Indholdet af bly i jorden er oftest bestemmende for slutdisponeringen i København i modsætning til det øvrige Danmark.
• Der renses i Danmark mellem 5-700.000 tons jord pr. år på små og store jordrensningsanlæg.

Det har ikke været muligt at skønne mængden af jord forurenet med tjære/PAH-komponenter, men i Depotredegørelsen er der optalt i alt ca. 300 registrerede grunde med tjære/PAH-forureninger samt 1960 fyld- og lossepladser, som potentielt kan indeholde tjære/PAH’er. Derudover findes der en udbredt diffus forurening med PAH’er fra trafikbelastede områder som f.eks. i København.

Jordmængderne er altså ganske betydelige og problemet med både blandingsforureninger og tjære/PAH-forureninger vil være aktuelt mange år endnu.

3. Gennemgang af eksisterende og nye teknikker 

3.1 Overordnet metode strategi
3.1.1 Danmark
3.1.2 Udland
3.2 Systematik i gennemgangen
 

3.1 Overordnet metode strategi

De informationer, der ligger til grund for gennemgangen af metoder er indhentet fra:

• kontakt til danske og udenlandske jordbehandlere
• kontakt til danske og udenlandske rådgivere
• søgning på Internettet

Søgeprofiler på Internettet med adresser på benyttede databaser og søgemaskiner ses i bilag 2.

3.1.1 Danmark

For så vidt angår danske rensningsteknikker, har der været rettet henvendelse til de danske jordbehandlere. De fik alle tilsendt et spørgeskema med anmodning om at svare på spørgsmål vedr. jordmængder modtaget til behandling på deres anlæg samt anvendte teknikker. Desuden var der spørgsmål vedrørende de teknikker til rensning af jord, som de satser på at anvende fremover. Bioteknisk Jordrens, Hovedstadens Jordrens og K.K. Miljøteknik besvarede spørgeskemaet. Besvarelserne er refereret mere detaljeret i bilag 4, der ligeledes indeholder spørgeskemaet. Efterfølgende i samme bilag er Danmarks to øvrige jordbehandlere Dansk Jordrens A/S og Marius Pedersen A/S kort beskrevet.

Udover de førnævnte jordbehandlere udføres der jordrensning på adskillige kommunale lossepladser. Disse lossepladser er ikke registreret som jordrensere i Danske Entreprenører, og det vurderes, at de behandlede jordmængder er så begrænsede, at det ikke ændrer på helhedsindtrykket, at lossepladserne ikke er medtaget i opgørelserne.

3.1.2 Udlandet

Henvendelser til udenlandske jordbehandlere, rådgivere og universitetsfolk har til formål at afklare, hvilke tendenser der er i udviklingen af rensningsteknikker. For at indsamle oplysninger blev der benyttet et firmarelateret netværk, som dækker store rådgivende ingeniørfirmaer i Europa. Firmaerne vurderes at være på forkant med det nationale niveau indenfor jordrensning. Henvendelserne skete primært til firmaer i England, Tyskland og Holland og sekundært til Belgien og Italien. Desuden blev EU’s LIFE-projekter gennemgået, idet LIFE-programmet står for afprøvning af fuldskalaprojekter eller demonstrationsprojekter indenfor jordrensning. Endelig blev der suppleret med henvendelser til rådgivere og institutter, som gennem artikler, foredrag eller på Internet har offentliggjort resultater indenfor oprensning af jordforurening. De konkrete projektledere blev i flere tilfælde kontaktet, og som oftest blev henvendelsen besvaret. Resultater af disse henvendelser kan ses i bilag 5.

Centrale dokumenter for så vidt angår status i USA er en opsummering fra tidsskriftet "Environmental Science and Technology 18/ samt andre amerikanske tidsskrifter fundet via DTV's database, se bilag 2. Mod slutningen af projektet blev der desuden rettet henvendelse til Walter Kovalick ansat i det amerikanske Miljøministerium EPA, som bidrog med oplysninger om væsentlige databaser. Der var stort set sammenfald mellem de databaser, som Walter Kovalick anbefalede og de databaser, som i forvejen var gennemgået i forbindelse med rapporten, så det anses for sandsynligt, at status i USA er veldokumenteret.

Formålet med henvendelserne har været at afklare, hvordan man i praksis gennemfører oprensninger efter jordforureninger i de lande, der er blevet kontaktet. Resultater fra oprensninger i pilotskala-forsøg er dog kun medtaget, hvis resultaterne af oprensningen har været positive.

Der er i flere tilfælde henvist til projekter, hvor resultaterne ikke er offentliggjorte i artikler, ved konferencer m.m. Der er derimod i bilag 5 gengivet navne, e-mail adresser eller telefon- og faxnumre for de personer og firmaer, der har bidraget med oplysninger. I bilag 5 er desuden en sammenskrivning af resultaterne af disse henvendelser.

3.2 Systematik i gennemgangen

Systematikken i gennemgangen af de forskellige metoder i kapitel 4 og 5 er den samme, som er anvendt i Miljøprojekt 407, 1998 /1/. Som det fremgår af de beskrevne metoder, er der tale om et forholdsvist stort overlap, hvorfor der benyttes henvisninger i den udstrækning, det har været naturligt.

Med den anførte systematik gennemgås hovedgrupperne af metoder i følgende fem afsnit:

 Afsnit 1: Teknisk beskrivelse

Afsnit 2: Status

Afsnit 3: Rensningseffektiviteter

Afsnit 4: Omkostninger

Afsnit 5: Sammenfatning

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

Derefter gives der en status over metodens stade i Danmark og i udlandet. Der er primært refereret til teknikker afprøvet i fuldskala, men det er ikke nødvendigvis teknikker, som ligger som et færdigt koncept for rensning af den pågældende forureningstype.

Kapitlets tredje afsnit indeholder en oversigt over dokumenterede rensningseffektiviteter i form af oprensningsprocenter og koncentrationsniveauer. Det er forsøgt at belyse, om der findes naturlige begrænsninger for metodens anvendelighed.

Da det er forskelligt, hvorledes udviklingsforløbet har været indenfor de forskellige typer af teknikker, er det også forskelligt, hvordan og i hvilket omfang, der foreligger dokumentation. Er det en teknik, som primært er udviklet via overførsel af teknologi fra andre områder (f.eks. råstofudvinding) er udviklingen som regel hovedsageligt sket i kommercielt regi. Der foreligger derfor af konkurrencemæssige årsager ofte ikke fuldstændige oplysninger om f.eks. anvendte additiver eller veldokumenterede oprensningsforsøg. Er teknikken primært udviklet på universiteter og offentlige institutter, er der som regel en god beskrivelse af bagvedliggende mekanismer og også i et vist omfang kvantitative oplysninger om rensningseffektiviteter.

Der er angivet både rensningsprocenter og rensningsniveauer i kapitel 4 og 5 over opnåede rensningseffektiviteter i det omfang, det har været muligt ifølge oplysninger i referencerne. Det har endvidere som oftest været effektiviteten af en metode under forskellige forhold, der har været fokuseret på, og den foreliggende dokumentation giver ofte ikke grundlag for en vurdering af, om en specifik koncentration kan opnås med den undersøgte metode. Det er således vurderet, at metodernes afhængighed af diverse faktorer (herunder også startkoncentrationerne) bedst sammenlignes ved hjælp af rensningsprocenterne.

Det er et gennemgående træk, at der ved amerikanske oprensninger tilsyneladende ikke eksisterer samme krav til slutkoncentrationer for forureningerne, som man ser i danske projekter. En oprensning kan godt blive betegnet som succesfuld, hvis der er oprenset til 1000 mg/kg, idet udgangskoncentrationerne ligger meget højere end i de fleste danske projekter. Da det har vist sig, at ved næsten alle oprensningstyper er de højeste koncentrationer de letteste at fjerne, og at den sidste del af forureningen ned til jordkvalitetskriterierne er den vanskelige del, må resultaterne tages med forbehold, inden de overføres til danske forhold.

I det omfang der foreligger oplysninger om omkostningsniveau, er det angivet i kapitlets fjerde afsnit, både hvad angår økonomi og tid. Der er generelt ikke i de givne oplysninger skelnet mellem anlægs- og driftsomkostninger. I dette afsnit er priserne m.v. refereret direkte som angivet i den pågældende reference.

I afsnit fem er givet en kort sammenfatning over metoden og dens status samt de eventuelle muligheder for at kunne anvendes i Danmark.

Der er beskrevet et antal teknikker til oprensning af blandingsforurenet jord (kapitel 4) og et antal til oprensning af tjære/PAH-forurenet jord (kapitel 5). Der er mellem de beskrevne metoder et vist overlap, idet nogle metoder vil kunne virke på begge forureningstyper. Metoden vil i sådanne tilfælde være beskrevet under den forureningssammensætning, som er den mest oplagte type af forurening at benytte metoden til, og i det andet kapitel vil der så være en henvisning. Problematikken er skitseret i nedenstående figur:

4. Teknikker til behandling af blandingsforureninger

4.1 Jordvask
4.1.1 Teknisk beskrivelse
4.1.2 Status
4.1.3 Rensningseffektivitet
4.1.4 Omkostninger
4.1.5 Sammenfatning
4.2 Elektrokinetik
4.2.1 Teknisk beskrivelse
4.2.2 Status
4.2.3 Rensningseffektivitet
4.2.4 Omkostninger
4.2.5 Sammenfatning
4.3 Phyto-oprensning
4.3.1 Teknisk beskrivelse
4.3.2 Status
4.3.3 Rensningseffektivitet
4.3.4 Omkostninger
4.3.5 Sammenfatning
4.4 Stabilisering
4.4.1 Teknisk beskrivelse
4.4.2 Status
4.4.3 Rensningseffektivitet
4.4.4 Omkostninger
4.4.5 Sammenfatning
4.5 Kombinerede behandlingsmetoder
4.5.1 Teknisk beskrivelse
4.5.2 Status
4.5.3 Rensningseffektivitet
4.5.4 Omkostninger
4.5.5 Sammenfatning

Teknikker til behandling af blandingsforureninger

I det efterfølgende kapitel er beskrevet følgende metoder til rensning af blandingsforurenet jord:

• Jordvask – afsnit 4.1
• Elektrokinetik – afsnit 4.2
• Phyto-oprensning – afsnit 4.3
• Stabilisering – afsnit 4.4
• Kombinerede behandlinger – afsnit 4.5

For de enkelte rensningsmetoder er opgivet priser i danske kroner pr. ton jord. Priserne er omregnet fra den lokale valuta i juli 1999.

4.1 Jordvask

Vasketeknologier, der har deres oprindelse i mineralindustrien, har vist sig egnede til oprensning af både organiske og uorganiske forureningskomponenter i jord. I Miljøprojekt nr. 407, 1998 /1/ findes en grundig gennemgang af vaske- og ekstraktionsteknikker rettet mod tungmetaller. I nærværende afsnit, er der derfor lagt vægt på beskrivelse af udstyr, der anvendes i vaskeanlæg samt på beskrivelse af teknologier, der er udviklet specifikt med henblik på oprensning af organiske forureningskomponenter. Ekstraktion med organiske ekstraktionsmidler kan opfattes som en videreudvikling af jordvask på grund af de mange sammenfaldende enhedsoperationer. Det er dog valgt at beskrive ekstraktion som en selvstændig oprensningsmetode, og da den primært i Danmark har været benyttet på tjære/PAH'ere, er den tekniske beskrivelse placeret i afsnit 5.3.

4.1.1 Teknisk beskrivelse

Rensning ved jordvask baserer sig på, at både organiske og uorganiske forureningskomponenter primært er bundet fysisk eller kemisk til de mindste jordpartiklers overflader samt til det organiske materiale i jorden. I Jordvaskeanlæg skrubbes og separeres jorden således, at man opnår 4-5 fraktioner; fraktioner bestående af grus og sand med meget lave indhold af forureningskomponenter samt af meget forurenede fraktioner bestående af silt og ler (finfraktion) samt organisk materiale.

Finfraktionen kan oprenses yderligere ved andre rensemetoder (termisk eller biologisk) eller deponeres som processens restprodukt. Den organiske fraktion udgør som regel en lille del af den oprindelige jordmængde og kan efter udskillelsen deponeres eller behandles termisk.

Rækkefølge og sammensætning af procesenheder varierer fra anlæg til anlæg men fælles er, at der gennemføres en forbehandling af jorden, hvorefter der introduceres en kombination af udstyr til mekanisk bearbejdning/skrubning af jord opslæmmet i vand (evt. tilsat additiv) for at opnå våd frigørelse af forureningskomponenter/vådoplukning samt udstyr til separation af jorden i flere partikelstørrelsesfraktioner og endelig udstyr til afvanding samt vandbehandling.

Figur 4.1 Se her

Skematisk opstilling af jordvaskeprocessen./22/

Inden det besluttes at gennemføre en oprensning af jord ved jordvask kan der udføres indledende tests af den aktuelle jords egnethed til metoden. Testene vil være udformet som laboratorieforsøg eller fuldskalaforsøg og vil være indrettet, så den planlagte rensemetode afprøves. En væsentlig test i vurderingen af om en bestemt type jord er egnet til vask er, ved en sigteanalyse at bestemme jordens kornstørrelsesfordeling, idet især mængden af finfraktion (< 0,063 mm er bestemmende for mængden af forurenet opkoncentrat.

Før jorden er egnet til vask, konditioneres jorden typisk ved en frasortering og/eller nedknusning af sten og brokker større end 40-50 mm samt en fjernelse af magnetisk materiale.

Ved tilførsel af energi tvinges jordpartiklerne i en vandig opslæmning (slurry) i bevægelse, så partiklerne skrubbes ved friktion. Formålet er at gøre forureningen mere tilgængelig. Forureningskomponenter bringes til at gå i opløsning, agglomerater (sammenkittede komponenter) frigøres fra partiklernes overflader, og/eller ler og silt partikler frigøres fra større sand og gruspartikler.

Denne bearbejdning, der kan sammenlignes med at vaske tøj eller

med tandbørstning /23/, /24/, kan foretages i en eller flere enhedsoperationer, hvor princippet for frigørelsen af forureningskomponenterne adskiller sig ved den type mekanisk bearbejdning, der foretages på jorden.

I nedenstående afsnit beskrives forskellige former for procesenheder, der ofte anvendes til vådoplukning:

En vasketromle er karakteriseret ved et cylindrisk eller cylindrisk-konisk roterende proceskammer. Alt efter fyldningsniveau samt omdrejningshastighed af tromlen, vil opslæmningen enten bevæge sig i en rullende/glidende bevægelse eller ved høje omdrejningshastigheder bringe opslæmningen til at foretage frie fald. Såfremt der monteres medbringere/løftestænger i tromlen, kan "frit fald" effekten øges. Vasketromlen har primært effekt på opbrydning og dispersion af finfraktion /22/, /25/.

En knivvasker består af et vaskekar/-rende, med horisontalt placerede aksler, hvorpå der er monteret knive/sværd/stokke. Knivvaskeren har størst effekt på opbrydning og dispersion af finfraktionen /22/.

Figur 4.3

I et kammer er monteret én eller ofte to kraftige omrørere, som med både løftende og trykkende virkning medfører, at partiklerne i opslæmning bombarderer og slider på hinanden. Skrubbertanke, også kaldet attritionsskrubbere, kan anbringes i serie for større effekt. Der anføres opholdstider mellem 2 og 10 minutter /22/, /24/.

En kværn kan lades med sten, kugler eller stænger, som så maler partiklerne, med det formål at afslibe/nedbryde agglomerater af forureningskomponenter. De enkelte sandkorn skal ikke males, idet man dertil skal bruge for meget energi, og desuden vil det besværliggøre resten af rensningsprocessen. Skrubberkværn anvendes primært på sandfraktioner /24/.

I et rør er et antal dyser placeret i en cirkel og rettet ind, så vandstrålerne mødes i et "brændpunkt". Vand sprayes ind med højtryk (90-350 bar) og jordmaterialet passerer "brændpunktet", hvorved der opstår voldsom turbulens og forureningskomponenter knyttet til jordpartiklernes overflade bliver "skudt af " og flyttet over i vandfasen. Da der er undertryk i kammeret, er der samtidig en stripningseffekt af flygtige komponenter /22/, /26/.

Figur 4.5

I Harbauers anlæg transporteres opslæmmet jord af en lukket transportsnegl med en vibrerende aksel, hvilket medfører, at der opstår stor friktion (afslidning) ved sneglens yderkant /22/, /27/, /28/.

Figur 4.6

Ved separation af jordfraktioner og derved i rene og forurenede fraktioner anvendes diverse udstyr, som baserer sig på partiklernes egenskaber.

• Partikelstørrelse
• Vægtfylde
• Faldhastighed (overlap med størrelse og vægtfylde)
• Overfladekemiske egenskaber

Herunder beskrives nogle af de mest anvendte procesenheder til separering af partikler i opslæmning. Enhederne anvendes i kombination og/eller i serie af samme enheder konstrueret til adskillelse af forskellige partikelstørrelser.

Hydrocyklonen er egnet til at udskille en finfraktion (< 100 m m) fra sand fraktionen. Princippet er, at centrifugalkraft klassificerer partiklerne i forhold til masse (størrelse), så partikler med høj masse vil bevæge sig mod ydervæggen af cyklonen, nedad og ud i bunden, mens partikler med lav masse vil flytte sig til centret i cyklonen, opad og ud med overflow. Dette er illustreret på nedenstående figur 4.7.

Figur 4.7

Ved at kombinere et rektangulært sedimentationskar med en skråtstillet transportsnegl (evt. dobbeltsnegl), har man mulighed for at fraseparere sandfraktionen (0,8 - 0,075 mm), mens finfraktionen og organisk stof via overløb fra sedimentationskarret føres videre til den næste procesenhed /25/.

Princippet ved separering ved snegl hentet fra /25/.

Vibrerende sigter kan påmonteres sigtenet med forskellig maskevidde og er Figur 4.8 derfor anvendelige ved separering på mange størrelsesniveauer. Sigter er ofte udstyret med vanddysser, så der udover separering også opnås en vaskeeffekt /22/.

En separationsspiral er en lodret stående spiralformet rende, hvor tyngdekraften medfører at opslæmningen påvirkes af centrifugalkraft, hvormed der sker en separation af partiklerne. Tungere partikler bevæger sig mod centrum, mens lettere partikler bevæger sig mod den ydre kant. Separationen sker ved opsplitning af renden eller via udløb placeret længst inde mod centret af spiralen. Der kan desuden være mulighed for opdeling af let og middel-tung fraktion ved en yderligere opdeling af den yderste del af renden ved spiralens udløb /25/, /27/.

Modstrømsseparation anvendes ofte til yderligere finvask af sandfraktionen fra hydrocyklonseparationen. I en beholder mødes sandopslæmningen af et opadrettet vandflow, der vil medrive lette organiske dele og evt. resterende finfraktion /22/. 

I flotationsceller tilføres fint fordelte luftbobler i bunden af en omrørt tank, og boblerne vil på sin vej op gennem opslæmningen medrive partikler med hydrofobiske overfladeegenskaber, som dernæst kan fjernes fra overfladen. Der tilføres ofte kemikalier, for at skabe hydrofobe egenskaber på forurenede partikler, mens uforurenede partikler bliver i suspensionen eller bundfælder /27/.

Den rensede sandfraktion samt den forurenede finfraktion skal begge afvandes for at nedbringe mængden af restprodukter. Sandfraktionen afvandes på udstyr, nævnt i det foregående: Afvandingssigte (85-90 % tørstof) eller skråtstillet transportsnegl (80-85 % tørstof).

Finfraktionen, der højst indeholder 5-10 % tørstof efter separationsprocesserne, bliver opkoncentreret i en fortykner eller en lamelsedimentationstank, inden den afvandes ved filtrering på en sibåndspresse eller en membranfilterpresse.

Før opslæmningen opkoncentreres tilføres ofte jern- eller aluminiumsulfat for at øge sedimentationshastigheden af meget små partikler /24/.

En fortykner er en rund beholder med en konisk bund, hvori der sker en langsom omrøring. Slammet (finfraktionen) vil bundfælde og klart procesvand kan løbe fra fortykneren via overløb. Der kan opnås tørstofindhold på 15-20 % i en fortykner /24/.

Lamelsedimentation er i princippet en fortykner, med en række lameller, der er placeret i en vinkel på 55° . Herved har partiklerne kortere sedimentationsvej og kan efterfølgende glide på lamellens glatte overflade mod bunden. Klar procesvæske fjernes ved overløb. Da sedimentationshastigheden er højere i lamelsedimentationstanke optager de generelt mindre plads end fortyknere med samme kapacitet /25/.

Den koncentrerede finfraktion transporteres på et transportbånd forbi en række af valser, der gradvist øger trykket på båndet, hvorved vandet presses ud, og der resterer en filterkage. Tørstofindhold i filterkager er oplyst til mellem 50 og 55 % /22/, /24/, /25/.

Den koncentrerede opslæmning pumpes ind i kamre, hvis vægge er beklædt med filterdug, og hér kan procesvæsken så passere filterdugen, mens finfraktionen bliver tilbage i kammeret som filterkage. I mange tilfælde kan man øge presset på filterkagen med trykluft og dermed frafiltrere yderligere vand. Der kan opnås tørstofindhold på > 60 % /24/.

(378 KB)

I vådoplukningsprocessen samt separationen af partikler anvendes ca. 5-10 m³ vand pr. ton behandlet materiale /24/. Da jorden, der tilføres anlægget, er mere tør end de produkter, der kommer ud af anlægget, er processerne samlet set vandforbrugende, og det er oplagt at genbruge overskydende procesvand fra diverse afvandingsenheder.

Vandet fra de enkelte enheder tages enten direkte retur eller passerer et vandrensningsanlæg, før det tages retur til vaskeprocessen.

I vandrensningsdelen anvendes diverse processer, bl.a. biofilm nedbrydning, flotering, flokkulering samt filtrering i sand og kulfiltre. Teknikker og teori vedr. vandrensning er et stort emne, og der henvises til specifik litteratur herom. Hér skal blot nævnes, at der sammenlignet med spildevandsrensning, generelt er tale om forholdsvis små vandrensningsenheder.

I det følgende beskrives vaskeprocesser, hvor der indgår specifikke enhedsoperationer til reduktion af organiske forureningskomponenter:

• Vask og bionedbrydning

• Fortecâ processen
• Toronto Harbour Commision Soil Recycling Process
• BioTrolâ Soil Washing System

• Tilslag af kul til vaskeprocessen
• Tilsætning af overfladeaktive stoffer
• Vask med NH₃-vand

Flere kilder har arbejdet med at kombinere gængs vasketeknologi (skrubning og partikelseparation) med bionedbrydning på den opkoncentrerede finfraktion:

Fortec^â processen (Fast Organic Removal Technology) er udviklet og beskrevet af det hollandske firma ARCADIS Heidemij Realisate BV, som et pilotprojekt i NATO/CCMS regi /29/. Der benyttes en mekanisk vaskeenhed efterfulgt af separation, hvilket producerer en relativt ren sandfraktion og en meget koncentreret finfraktion. Fortec^â processen anvendes dernæst på finfraktionen. Processen består i en indledende fotokemisk behandling med UV-stråling og/eller brintperoxid til nedbrydning af organisk materiale og samtidig frigørelse/nedbrydning af bundne kulbrinter. Dernæst behandles finstoffet (restproduktet) i en bioreaktor, hvor der tilføres kompressorluft gennem perforerede bunde. Opslæmningen holdes omrørt ved recirkulering og tilføres næringsstoffer i forhold til initial oliekoncentration /29/.

I et efterfølgende fuldskala-demonstrationsprojekt benyttes teknikken, dog uden indledende behandling med UV/brintperoxid, men med flere bioreaktorer i serie /30/.

Toronto Harbour Commission (THC) soil recycling process er indrettet på fjernelse af både uorganiske og organiske forureningskomponenter, således at der produceres et genanvendeligt materiale. Processen er sammensat af 3 teknologier på stribe: Først et attritionsvaskeanlæg, hvor der sker en frasortering af relativt svagt forurenede, grove sandfraktioner. Såfremt jorden indeholder uorganiske forureningskomponenter, ledes finfraktionen dernæst til en enhed, hvor opslæmningen (slurryen) forsures og efterfølgende tilføres chelaterende stoffer i en modstrøms reaktorenhed. Endelig kan organiske komponenter i slurryen forbehandles kemisk (neutraliseres), inden biologisk nedbrydning foregår i en opstrøms slurry reaktor. Metoden er baseret på nedbrydning ved hjælp af den naturligt forekommende bakteriepopulation /31/.

BioTrol er en patenteret vaskeproces, der oprindeligt blev udviklet til oprensning af jord forurenet med PAH og PCP. Processens kerne oplyses at være en flertrins modstrøms skrubberenhed med indbygget klassifikation. Finfraktionen behandles biologisk i en bioslurry reaktor (Tretrins EIMCO Biolift reaktor system) /32/.

Clean Soil Process er en proces der er udviklet i Canada og nu udbydes af det Canadiske firma TDEnviro Inc. I processen blandes jord, vand og fint knust kul. Opslæmningen varmes op til 90 ° C og vaskes mekanisk i en vasketromle. Da kul har høj affinitet for organiske forureningskomponenter, vil organiske komponenter adsorberes til kullene. Herefter separeres slurryen i en meget grov (<2,4 mm) og en finere fraktion. Den finere fraktion mixes og opvarmes igen, og efterfølgende kan jord og kul separeres i en kul/jord separator. Den frasorterede jord skulle hermed være renset, og den kontaminerede kulfraktion, som indeholder noget ler/silt, kan evt. genanvendes som alternativt/supplerende brændsel i f.eks. kulkraftværker eller cementovne /33/.

Overfladeaktive stoffer

Af /22/ fremgår det, at overfladeaktive stoffer kan benyttes til at frigøre kulbrinter fra jordpartikler og overføre dem til væskefasen. De overfladeaktive stoffer tilføres vandet, inden jord og vand passerer forskellige vaskeenheder, hvor opslæmningen tilføres mekanisk energi, f.eks. vasketromle, knivvasker, eller attritionsvasker. De præcise processer, der sker ved anvendelsen af overfladeaktive stoffer, er ikke beskrevet fyldestgørende. Frigørelsen af forureningskomponenter foregår i de partielle processer, hvor i diffusionsmekanismer spiller en væsentlig rolle /22/. Det anføres endvidere, at det på grund af kompleksiteten af disse processer, er nødvendigt at udvikle et specifikt additiv til hver enkelt opgave. I de fleste tilfælde består disse additiver af en blanding af non-ioniske og ioniske overflade aktive stoffer.

I LIFE-projekt udført på Valby Gasværk i København /34/, blev der udført en forholdsvis simpel vaskeprocedure på sten og knust beton. Der anvendtes en knivvasker som mekanisk vaskeenhed og vaskevandet var NH₃-vand. Vaskeprocesserne blev gennemført on site, og ammoniak viste sig at være et effektivt vaskemiddel overfor tjære adsorberet til overflader af hhv. sten og knust beton.

4.1.2 Status

Der henvises til Miljøprojekt 407 for status vedr. teknikker, der knytter sig til vask af tungmetaller /1/.

I /35/, der er en "Håndbog om jordrensningsteknikker", findes oplysninger vedrørende 37 vaskeprocesser, hvoraf nogle udbydes af samme firma. Både stationære centralt placerede anlæg samt mobile anlæg er medtaget. Kapaciteterne på anlæggene varierer typisk mellem 10–40 tons pr. time. Det anføres for stort set alle processernes vedkommende, at de er egnede til oprensning for både organiske samt uorganiske forureningskomponenter.

Den største tæthed af jordvaskeanlæg findes i Holland og Tyskland. Det er fra Tyskland oplyst, at der findes 7 mobile og 36 stationære jordvaskeanlæg /46/. Der foreligger ikke oplysninger om anlæggenes kapacitet og hvilke stoffer der renses for.

Fortec^â processen har været anvendt i et fuldskala-demonstrationsprojekt, der forløb i perioden maj 1996- maj 1997, hvor der blev oprenset 3000 tons sediment fra Petroleumhaven i Amsterdam /36/.

Vlaamse Instelling voor Technologisch Ondersoek (VITO) har ansøgt om EU-LIFE-midler til afprøvning af Clean Soil Process, i et demonstrations projekt på en tidligere gasværksgrund i Belgien, hvor der tilføres kul til vaskeprocessen /37/, /94/.

I Danmark er der hidtil ikke etableret egentlige vaskeanlæg og der er ikke beskrevet egentlige vaskeforsøg på forurenet jord.

I LIFE-projektet på Valby gasværk (se ovenfor) blev der med en meget simpel proces opnået så gode resultater, at vaskede sten og beton kunne genanvendes som fyld på grunden.

Der er desuden udført forsøg med vask af gadeopfej på mobilt vaskeanlæg opstillet på AV-Miljø i Hvidovre. Der findes ikke samlede analyseresultater af de enkelte fraktioner, men der skete en reduktion i indholdet af organiske stoffer samt en reduktion af metalindholdet i den rensede sand/grus fraktion således, at denne fraktion kunne genanvendes /38/.

Hos K.K. Miljøteknik A/S opstilles i maj 1999 et mobilt vaskeanlæg, indlejet fra det tyske firma Werner Frantzen Bau GmbH. Hensigten er at afprøve anlægget på forskellige forureninger og jordtyper for at vurdere metodens egnethed under danske forhold. Princippet i anlægget fremgår af figur 4.13.

Figur 4.13

I /39/ anføres det, at jordvask har haft begrænset anvendelse i USA, til trods for at det samtidig anføres, at jordvask er "cost effective" og en miljømæssig bedre løsning end stabilisering og deponering.

THC soil recycling process har indgået i EPA´s SITE Demonstrations program i 1991-1992 /31/. Af konklusionerne ses det, at man ikke formåede at oprense til opstillede kriterier med hensyn til PAH'er og olie/fedt. Teknologien er ikke længere tilgængelig gennem en entreprenør, men EPA kan kontaktes for yderligere information.

BioTrolâ Soil Washing System blev demonstreret i fuldskalaforsøg under US-EPA´s SITE program i 1989 og er tilsyneladende en tilgængelig teknik /32/.

4.1.3 Rensningseffektivitet

I nedenstående tabeller er gengivet rensningseffektiviteter af organiske forureningskomponenter uddraget af diverse udvalgte referencer. Tabel 4.1 angiver resultater opnået ved generelle mekaniske vaskeprocesser.

I udvælgelsen blandt referencer vedr. generelle mekaniske processer, er det forsøgt at få forskelligartede processer repræsenteret og desuden er det forsøgt at bruge referencer, hvori der er oplysninger om jordstrukturen.

Med indre andet er angivet er der i tabel 4.1 og 4.2 tale om projekter i fuldskala.

Det gælder for samtlige resultater i ovenstående tabel, at de opgivne koncentrationer og renseeffektiviter på den rensede sandfraktion, typisk partikelstørrelser > 0,063 mm. Generelt er renseeffektiviteten høj og restkoncentrationerne forholdsvis lave. Der er i referencerne ikke opgivet mængde og koncentration af forureningskomponenter i restfraktioner.

Tabel 4.2 angiver resultater opnået ved processer, hvor der er introduceret speciel teknik specifikt rettet mod organiske forureningskomponenter

Som for processerne beskrevet i tabel 4.1, gælder det også for disse processer, at den grove fraktion eller sandfraktionen er forholdsvis "ren". Ved anvendelse af biologiske teknikker på finfraktionen opnås høje rensningsgrader (70-90 %). Startkoncentrationen i denne fraktion er imidlertid meget høj, hvilket medfører at restkoncentrationen efter biologisk nedbrydning stadig er forholdsvis hø

4.1.4 Omkostninger

For informationer vedrørende omkostninger for jordvask på tungmetalforurenet jord henvises til Miljøprojekt 407 /1/.

Nedenfor er listet priser oplyst fra diverse kilder:

Heijmans Milieutechniek (1998) anfører priser til 230 - 330 DKK pr. ton /44/.

Heidemij (1997) oplyser priser varierende til 200 - 325 DKK pr. ton /36/.

I Wille (1993) er der i afsnit vedr. procesoplysninger (37 processer) anført priser der varierer mellem 200 og 1300 DKK pr. ton, med hovedvægten mellem 400 og 750 DKK pr. ton /33/.

Van Dueren (1997) angiver et middeltal for behandling ved vask i USA på 1240 DKK pr. ton /39/.

4.1.5 Sammenfatning

Vaskeprocesser er kendt og gængs anvendt teknik, både til oprensning for metaller og organiske forureninger. Der findes mange referencer med oplysninger om samtidig oprensning af metaller og organiske forureningskomponenter, og det er sandsynligvis den mest anvendte teknik til behandling af blandingsforureninger.

Anvendelse af vasketeknikker er først og fremmest begrænset af jordens struktur, idet en stor andel af finstof i jordmatricen er afgørende for henholdsvis renseeffektivitet og omkostninger i forbindelse med efterbehandling og/eller deponering af restprodukter. På nuværende tidspunkt anføres det i /22/, at det kun er jord med et indhold af silt og ler < 30 %, der er kommercielt interessant i forhold til jordvaskeprocesser.

Jordvask har den fordel i forhold til andre teknikker, at der produceres genanvendelige fraktioner (rene sten, rent grus og rent sand) ved rensningsprocessen. Biologiske processer, der har til formål at oprense finfraktionen fra vaskeprocessen for organiske forureningskomponenter, vil nok kunne reducere indholdet, men til niveauer der er langt højere end danske myndigheders krav til renset jord.

4.2 Elektrokinetik

Oprensning af tungmetalforurenet jord ved elektrokinetik er en af de behandlingstyper, der er beskrevet i Miljøstyrelsens Miljøprojekt nr. 407, 1998 /1/. Metoden vil derfor kun blive kort beskrevet i dette projekt og for detaljer henvises til Miljøprojekt nr. 407. Metoden er almindelig kendt i Danmark og udlandet.

Man har ved projekter i udlandet udviklet metoder til elektrokinetisk oprensning af også organiske forureninger. Denne metode er beskrevet i nærværende kapitel, men metoden er så vidt vides ikke afprøvet i pilot- eller fuldskala i Danmark.

Oprensning af blandingsforureninger ved elektrokinetik i Danmark i dag vil kræve, at jorden gennemgår 2 behandlinger. Den indledende behandling vil så være for fjernelse af organiske forureninger og kunne være en biologisk behandling efterfulgt af elektrokinetisk behandling for tungmetallerne. Dette gennemføres dog ikke i praksis, idet udgiften til denne dobbelte rensning af jorden ikke vil være økonomisk konkurrencedygtig.

4.2.1 Teknisk beskrivelse

Ved elektrokinetisk oprensning af forurenet jord sendes jævnstrøm gennem jorden, der medfører en mobilisering af metallerne. Denne oprensningsmetode består af flere forskellige processer, der virker samtidig i jorden:

• Elektroosmose
• Elektromigration
• Elektrophorese
• Elektrolyse

Metalionerne er positivt ladede ioner og vil bevæge sig i væskefasen til katoden. Metalionernes mobilitet kan øges ved at øge jordens vandindhold, justere pH, tilsætte komplexbindere eller tilsætte stoffer til elektrodekammeret, som hindrer udfældning af metaller på elektroderne m.m. Alle disse processer er mere detaljeret beskrevet i /1/, hvorfor der henvises hertil for yderligere information.

I USA har man gennemført forsøg med oprensning af organiske forureninger ved hjælp af elektrokinetik. En af metoderne hedder Lasagna^TM,

og er beskrevet i /49/, /50/ og /51/.

Den tekniske udformning ligner den udformning, der er beskrevet ved oprensning af tungmetaller, men er for organiske forureninger beskrevet som et in situ-projekt. Der udføres boringer i jorden og nedsættes elektroder, hvorfra jævnstrøm ledes ud i jorden og skaber et magnetisk felt. Herved etableres en anode og en katode, som skaber en vandbevægelse af jordens porevand. Sammen med vandet vil også forureningen i jorden bevæge sig, ikke kun hvis det er en vandopløselig forurening, men fordi organiske forureninger også er elektrisk ladede og derfor bevæger sig i et elektrisk felt.

Der er ved hver af polerne forinden etableret en sorberings- eller nedbrydningszone, hvor forholdene er optimeret for at sikre fjernelse af forureningskomponenter. De tilsatte eller indbyggede stoffer i denne zone kan være katalytiske stoffer, bakterier, oxidanter, adsorberende materiale eller andet. For at sikre at oprensningen fortsætter over en længere periode, skal jordens fugtighed bevares. Det kan gøres ved at recirkulere en væske ved elektroderne, som udover at forøge jordens ledningsevne kan tilsættes komponenter, der optimerer nedbrydningen. Hvis oprensningen er gået lidt i stå, kan man med fordel forsøge at vende strømmen, hvorved effektiviteten vil stige igen.

Et skematisk diagram over Lasagna^TM-metoden ses i figur 4.14 /49/.

Figur 4.14 Se her

4.2.2 Status

Også her henvises til Miljøprojekt 407 /1/, hvor det bl.a. fremgår, at eneste jordbehandler med elektrokinetisk oprensning i Danmark er A·S Bioteknisk Jordrens i Kalundborg, som har udviklet anlægget i samarbejde med Institut for Kemi og Institut for Geologi og Geoteknik ved Danmarks Tekniske Universitet. A·S Bioteknisk Jordrens har desuden indledt forsøg med elektrisk stimuleret nedbrydning af PAH’er (se bilag 4).

Ud fra de indhøstede erfaringer om oprensning ved elektrokinetik kan det ikke forudsiges, om det vil være muligt at oprense blandingsforureninger ved en samlet proces. Der findes ikke litteratur om, at en sådan oprensning er afprøvet i praksis og kun forsøg vil kunne vise, om det er muligt. Det vil sandsynligvis kræve en individuel vurdering, idet de forskellige metaller og organiske forureninger kræver stofspecifikke tilstande og tilsætninger for at opnå en effektiv oprensning.

Der er så vidt vides ikke gennemført fuldskalaforsøg med oprensninger af organiske forureninger ved elektrokinetik i Danmark. Der er gennemført forsøg med TCE i USA, hvor resultaterne er refereret som meget tilfredsstillende af firmaet /51/, /52/.

4.2.3 Rensningseffektivitet

Effektiviteten af elektrokinetisk oprensning har endnu ikke nået et stabilt niveau, men svinger fra 30-99 % fjernet metal. Specielt er jordtypen, jordens bufferkapacitet og dens indhold af komplexdannere stadig et område, som giver problemer ved oprensningerne. Der forskes imidlertid meget på området, og der køres en del forsøg med optimering af processen. Der kan derfor indenfor en kortere årrække forventes en mere stabil rensningseffektivitet.

Ifølge /49/ har man ved hjælp af Lasagna^TM-metoden gennemført et feltforsøg med oprensning for TCE med en opnået rensningsgrad på 98 % indenfor en 120 dages periode. Udgangskoncentrationen lå på mellem 100 og 500 mg TCE/kg og slutkoncentrationen var på ca. 1 mg/kg. Resultaterne er beskrevet i /51/ og /52/.

4.2.4 Omkostninger

Prisen på oprensning af blandingsforurenet jord er i dag meget afhængig af jordens forureningsgrad for begge forureningstyper. Da man stadig skal regne med 2 oprensninger eller, som det sker i praksis, en oprensning af den organiske forurening efterfulgt af deponering, er specielt tungmetalkoncentrationen afgørende for omkostningerne. Er jorden kraftig forurenet med både organiske komponenter og tungmetaller ligger udgiften på ca. 1.500-2.000 DKK/ton eller mere.

Firmaet som oprenser ved hjælp af Lasagna^TM-metoden oplyser i /53/, at prisen for oprensning ligger på ca. 365 DKK pr. ton jord.

4.2.5 Sammenfatning

Der foreligger flere resultater af forsøg med elektrokinetisk oprensning af henholdsvis tungmetalforurenet jord og organiske forurenet jord. Det vurderes på baggrund heraf, at der er et potentiale til udvikling af metoder til oprensning af blandingsforurenet jord ved elektrokinetik. Indledende forsøg med elektrisk stimuleret nedbrydning af organisk forurening er i dag i gang hos A·S Bioteknisk Jordrens i Kalundborg (se bilag 4), men der foreligger endnu ingen resultater.

4.3 Phyto-oprensning

Phyto-oprensning er en metode, hvor man ved hjælp af planter omsætter en forurening eller udnytter planternes evne til at optage og akkumulere forureningskomponenter fra jorden. Jorden renses således for forureningskomponenter over en årrække, og hvis der er tale om tungmetalforurenet jord, har man ved høst af planterne opnået en opkoncentrering og en fjernelse fra jordmiljøet. Ved organiske forureninger vil komponenterne blive omsat i planternes rodnet, og dermed fjernes forureningerne fra jordmiljøet.

4.3.1 Teknisk beskrivelse

Phyto-oprensning af tungmetalforurenet jord er detaljeret beskrevet i /1/, hvorfor der henvises hertil.

Teknikken er baseret på at udnytte en naturlig proces, hvor planter nedbryder, optager eller ved co-metabolisme medfører fjernelse af forureningskomponenter i jorden. Det er en forudsætning, at forureningen findes i overjorden. Planter kan kun gro, hvis ikke forureningen er så koncentreret, at den har en giftvirkning i jorden.

Phyto-oprensning af organiske forureninger består af flere forskellige processer: 

• Phyto-nedbrydning
• Rhizo-nedbrydning
• Phyto-fordampning

Phyto-nedbrydning betegner nedbrydningen af de organiske komponenter optaget i planten gennem de metaboliske processer og nedbrydningen af de organiske komponenter udenfor planten ved hjælp af de enzymer i jorden, som er produceret af planten. Planter indeholder naturligt enzymer, som nedbryder de kemiske bindinger i forureningskomponenter. Forureningskomponenterne nedbrydes til mere simple molekyler og indbygges i plantevævet som næringsstof. En skematisk opstilling kan ses på figur 4.15.

Figur 4.15

Rhizo-nedbrydning betegner processen, hvor forureningskomponenter i jorden nedbrydes af den mikrobielle aktivitet i planternes rodzone. Nedbrydningen i rodzonen er en mere langsommelig proces end den nedbrydning, der sker i planten. Mikroorganismer kan nedbryde de organiske forureninger til harmløse stoffer ved bionedbrydning. Ved naturlige processer i rodzonen afgiver planternes rødder sukker, alkoholer og organiske syrer, der tjener som kulstofkilde for mikroorganismerne i jorden. Forureningen virker derfor som en ekstra kulstofkilde for mikroorganismerne og øger derved den biologiske aktivitet.

Phyto-fordampning betegner processen, hvor planten først optager forureningskomponenten i biomassen og transporterer stofferne med vandet op i planten, hvorefter der sker en fordampning af forureningskomponenter gennem bladene. Denne proces er primært fremherskende, når planter benyttes til rensning af forurenet grundvand og knap så fremherskende ved rensning af en jordforurening.

4.3.2 Status

Oprensning med planter har i flere år foregået indenfor spildevandsrensning, men er først de senere år begyndt at slå igennem indenfor jordrensning.

Forskningen har indtil nu koncentreret sig om at udvælge planter, som naturligt har evner til at oprense forureninger, og herefter udvikle og evt. forbedre disse planters evner. Foreløbig er der startet flere fuldskalaforsøg op i USA bl.a. under US EPA’s SITE program, men også andre projekter er i gang sat /54/, /55/, /56/.

I Danmark er der ydet støtte til to projekter under Miljøstyrelsens Teknologiprogram til udvikling af en teknik, som udnytter Planterødder til fjernelse af organiske forureninger i jord. I et 5. Projekt udvælges bakterietyper, som normalt koloniserer planterødder, og som ved hjælp af gensplejsning har fået tilført gener, som gør dem egnede til at nedbryde de ellers svært angribelige organiske forureninger. Projektet er et samarbejde mellem Danmark og forskningsinstitutioner i Spanien, Tyskland og USA.

I Danmark er der desuden igangsat et forprojekt med midler fra Teknologipuljen til oprensning af tungmetalforurenede grunde. Hvis forprojektet viser gode resultater, vil de blive fulgt op af mere konkrete projekter.

Der er ikke fundet referencer med oprensning af blandingsforurenet jord.

4.3.3 Rensningseffektivitet

For rensningseffektiviteter af tungmetal henvises til /1/.

Der er ikke referencer på gennemførte oprensninger for organiske forureninger hverken i Danmark eller udlandet. Der er endnu ikke opnået resultater fra de to projekter under Miljøstyrelsens Teknologipulje. Det er uden tvivl en oprensning, der kræver mange år for at opnå et på forhånd fastlagt slutkriterium. Forsøg har på den anden side vist, at man kan optimere planternes vækstbetingelser og derved sandsynligvis forcere oprensningen /55/.

I /55/ er refereret opstart af et afværgeprojekt med oprensning af fyringsolie. Prøver til dokumentation af oprensningen udtages først i efteråret 1999, altså efter dette projekts færdiggørelse.

4.3.4 Omkostninger

Der kan ligeledes ikke indhentes erfaringer om omkostningerne ved phytooprensning af blandingsforureninger.

4.3.5 Sammenfatning

Oprensning af tungmetaller ved phytooprensning gennemføres flere steder i verden, men er endnu kun et forsøgsprojekt i Danmark. Phytooprensning er en langvarig proces, og den har hidtil koncentreret sig om at udvælge planter med særlige hyperakkumulerende evner. I /1/ er refereret forskellige fuldskalaforsøg, som dog endnu ikke er afsluttet. Metoden må stadig anses for at være under udvikling, og der er et behov for at tilpasse metoden til danske klimaforhold.

Oprensning af organiske forureninger forsøges også i fuldskala, men der foreligger endnu ikke resultater hverken i Danmark eller udlandet.

Optag af tungmetaller og nedbrydning af organiske komponenter i samme jord er teoretisk en mulighed, som sandsynligvis vil være svær at omsætte i praksis. Det må formodes, at hvis man ved phytooprensning skal rense en blandingsforurenet jord, skal det foregå ved at dyrke forskellige planter samtidig. Desuden skal planter, som har optaget tungmetaller, høstes for at forhindre spredning i naturen, hvorimod planter til rensning for organiske komponenter ikke skal høstes. Dermed fremkommer nogen vilkår, som i praksis vil være svære at forene.

4.4 Stabilisering

Stabilisering har traditionelt været anvendt til immobilisering af forureningskomponenter i affald, herunder radioaktivt affald. I Danmark benyttes stabilisering ikke nævneværdigt.

Den eneste almindelige form for stabilisering, der benyttes i Danmark er asfaltering for at hindre en udvaskning fra den umættede zone til grundvandet.

Stabilisering er specielt velegnet til jord og slam, der er forurenet med tungmetaller. I USA er det bl.a. en meget benyttet behandling af tidligere lossepladser med høje tungmetalkoncentrationer /57/.

4.4.1 Teknisk beskrivelse

Stabilisering af forureninger i jord benyttes til at ændre forureningernes fysiske og kemiske egenskaber således, at især udvaskningen mindskes væsentligt. Ved at benytte stabilisering nedsættes mobiliteten eller mængden af de forurenede stoffer, der kommer over på opløst form, idet jordens egenskaber ændres i form af nedsat permeabilitet i jorden, der derved mindsker porevæske-koncentrationerne (fysisk barriere). Stabilisering er således ikke en metode, der fjerner forureningen fra jorden men en metode, der ændrer forureningens tilstandsform og/eller tilgængelighed.

Ved traditionel stabilisering kendt fra affaldshåndtering, sker der en tilsætning af forskellige additiver til jorden således, at forureningskomponenternes tilstandsform eller jordens struktur ændres.

Normale stabiliseringsadditiver er cement, flyveaske, ler, silikater eller en blanding af disse. Additiverne benyttes til at binde forureningsstofferne i matrixen. Tilsætningsmængden er bestemt dels af koncentrationerne af de forurenede stoffer samt af forureningstypen. Det bedste resultat opnås ved en optimal opblanding. Stabilisering sker hovedsageligt ved, at jorden opgraves og behandles i et etableret bassin.

Stabilisering kan også foregå ved, at jorden opvarmes, for at smelte specielt metallerne. I den efterfølgende størkningsproces vil de bindes i en slags glasagtig masse.

Kommercielle firmaer specielt i USA, der har specialiseret sig inden for stabilisering, har udviklet deres egne metoder med forskellige tilsætningsformer, udstyr og additiver. Mange af disse metoder og additiver er patenterede.

De nedenfor beskrevne metoder benyttes i USA, og er specifikt udvalgt, da metoderne kan benyttes til oprensning af blandingsforureninger herunder jordforureninger med kulbrinter. Ligeledes repræsenterer de beskrevne metoder de stabiliseringsteknikker, der er på markedet i øjeblikket.

Stabilisering af tungmetaller er detaljeret beskrevet i Miljøstyrelsen Projekt nr. 407 /1/.

Mange af de traditionelle tilsætningsstoffer, der benyttes til tungmetaller, er ikke nær så effektive til at immobilisere organiske forureninger. Ler behandlet med forskellige tilsætningsstoffer er i USA blevet studeret m.h.t. stabilisering af organiske komponenter. Brug af silikat og forskellige organiske forbindelser som bindingsstof har ved forskellige tests vist sig at kunne immobilisere mellemflygtige og tungere organiske forbindelser som f.eks. PAH’er /57/.

Stabilisering benyttes ikke i samme omfang til behandling af organiske forureninger som til behandling af tungmetalforurenet jord. De nedenfor beskrevet metoder bygger hovedsageligt på test i laboratorier eller pilotforsøg, mens enkelte benyttes som afværgeteknik.

Cement tilsat forskellige additiver kan benyttes i forskellige stabiliseringsprocesser i forbindelse med forureninger med organiske komponenter. Dette afsnit givet nogle eksempler på forskellige tilsætningskombinationer til cementen. I referencelisten er nævnt yderligere metodebeskrivelser.

Cement tilsat flyveaske er i /58/ benyttet som stabilisering af jord forurenet med tungmetaller, olie og PCB. Blandingsforholdet af forurenet jord til cement til flyveaske var 13:2:3. Udvaskningstesten viste, at koncentrationsniveauerne for alle forureningskomponenterne på nær bly og arsenik var under detektionsgrænsen /58/ og /59/. Ulempen ved metoden er, at jordens densitet øges med 50-150 %, mens jordvolumen forøges med 25-50 % /27/, /60/.

I /60/ er der redegjort for reduktionen af forskellige organiske stoffer med tilsætning af 12 forskellige stabiliseringsadditiver. Chemical Waste Management /61/ udførte undersøgelserne ved at tilføre jord opblandet med 50 organiske komponenter og derefter teste effektiviteten af de 12 additiver. Koncentrationsniveauerne for tilsætningen varierede fra 5 til 2400 mg/kg. Af de 12 metoder der er beskrevet i /60/, fremhæves 3 additiver som effektive ; cement tilført carbon, cement med "organoclay" og cement tilsat KAX-100^TM. Alle tre metoder var hver især effektive overfor specifikke forureningskomponenter, men ingen af metoderne var effektiv for alle komponenter. En af konklusionerne på forsøget var, at flygtige stoffer ikke nødvendigvis fordamper ved stabiliseringsprocessen.

GEO-CON ("deep soil mixing")

En metode, der benyttes i USA, er GEO-CON "deep soil mixing", hvor opblandingen af den forurenede jord og tilsætning af kemikalierne enten kan ske in situ eller i et anlæg. De tilførte reagenser producerer en cementlignende masse. Reaktionen sker i to faser. I den første fase sker der en hurtig reaktion, hvor forureningskomponenterne danner komplekse bindinger. Derefter sker der i den anden fase en makromolekylær opbygning, over en længere periode. Opblandingsprocessen ("deep soil mixing") sker in situ ved hjælp af 2 sæt af skarpe blade, der mekanisk opblander jorden samtidig med at reagenserne tilsættes. Bladene er fastgjort til et lodret sneglebor, som roterer med ca. 15 omdrejninger/min. Injicering af reagenser (slam) og vand sker via to rør i sneglen. Den behandlede jordsøjle er ca. 90 cm i diameter og bliver udført i et overlappende mønster /62/.

Figuren viser en oversigt over "deep soil mixing" -metoden/60/.

Jordens densitet har afhængig af jordtypen vist sig at øges op til 21 % ved behandlingen, mens jordvolumen øges med op til 8,5 %.

Metoden er benyttet ved 40 in situ stabiliserings projekter i USA. Et af disse projekter var stabilisering af ca. 80.000 m³ jord på et tidligere gasværk. Grunden er nu erklæret oprenset og benyttes til bypark /62/. Af de øvrige projekter må den overvejende del vurderes at være pilotprojekter.

Metoden kan ligeledes benyttes til tungmetaller.

Metoden går ud på at immobilisere forureningen i jord ved at tilsætte den forurenede jord en masse, der indeholder reagenser og additiver samt pulver med keramiske egenskaber i form af speciel flyveaske, ovn støv eller cement. Opblanding sker i en batch mixer. Konsistensen af den behandlede jord minder om beton /63/, /64/.

Teknikken er kun testet ved en række demonstrationsforsøg. Ved udvaskningsforsøg har man påvist, at tungmetaller og PCB immobiliseres. Forfatterne antager, at metoden ligeledes, kan anvendes på andre typer af organiske forureninger /63/, /64/.

Denne metode er affødt af traditionel asfaltproduktion, der startede i 1920'erne. Metoden går kort fortalt ud på, at forurenet jord bliver opslæmmet med asfalt og derved indgår som en slags vejbelægning. Det tilstræbes, at processen udføres, uden at der tilføres ekstra varme således, at man undgå en fordampning af de mest flygtige forbindelser /60/, /65/, /66/, /67/.

I /66/ er gennemført en række forsøg med forskellige organiske forureninger bl.a. petroleum, flygtige komponenter og PAH’er. Metoden viste sig at være egnet til alle typer af forurening, men effektiviteten var meget afhængig af effektiviteten af opblandingen. Forsøgene viste, at forureningerne er immobile for PAH-koncentrationer op til 139 mg/kg, for total petroleum på op til 40.000 mg/kg og for flygtige komponenter til minimum 500 mg/kg. Hvor store mængder af forurenet jord, der kan tilsættes til en given mængde asfalt, er der ikke redegjort for i artiklen /66/.

Denne type af stabiliseringprocesser repræsenterer en teknologi, der er blevet forsket i i de sidst 20 år. Metoderne har ikke opnået kommerciel succes hovedsageligt på grund af, at omkostningerne er ret store.

Af metoder kan nævnes "vitrification", der er en termisk proces, hvor jord/affald bliver omdannet til glas og/eller krystaliseret materiale. Processerne foregår ved temperature på mindst 1200 ° C /60/, /18/. Ved disse temperature destrueres alt organisk materiale. Andre typer af "vitrification" opererer med endnu højere temperaturer /60/, /27/.

Phytostabilisering

Ved at tildække et område med planter kan man delvist hindre en nedsivning. Metoden er et alternativ til at tildække et område med lermembran, plastmembran eller anden traditionel form for tæt beskyttelse, der hindre nedsivning. Planter kontrollerer erosionen og minimere nedsivningen af vand.

Ved at benytte specielle planter som tildækning, kan der som sidegevinst ske en øget nedbrydning af forureningen (se afsnit 4.3). Metoden kan bl.a. benyttes til overdækning af lossepladser eller andre forureninger, der er begrænset til den umættede zone /54/, /56/.

4.4.2 Status

Stabilisering sker hovedsagelig i forbindelse med tungmetalforureninger, mens stabilisering ved organiske forureninger er på forsøgsstadiet og benyttes i meget begrænset omfang i USA.

I Danmark benyttes asfaltering, der er en form for stabilisering, idet man ved at "lægge låg på forureningen" hindre en udvaskning fra den umættede zone til grundvandet.

I udlandet findes der flere kommercielle firmaer, der tilbyder stabilisering af problematisk affald som f.eks. forbrændingsslagge, flyveaske eller metalholdigt affald, og der har været gennemført forsøg med stabilisering af jord i stor skala. I USA er stabilisering af opgravet jord indeholdende tungmetaller en etableret teknik, mens in situ teknikker stadig er på et indledende stadium. Yderligere informationer omkring status for stabilisering af tungmetaller kan læses i Miljøstyrelses Projekt 407 /1/.

4.4.3 Rensningseffektivitet

Der foreligger begrænset dokumentation for at effektiviteten af stabilisering til brug for organiske forureninger.

Demonstrationforsøgene har vist, at stabiliseringsmetoden har nogle begrænsninger og afledte problemer. Det kan nævnes at:

metoden er mindre velegnet til in situ, der i opblandingsprocessen kan ske en fordampning af organiske komponenter, som i batchanlæg kan det evt. kræve efterbehandling, der sker en forøgelse af den forurenede mængde ved tilførsel af bindematerialer, der sker en ændring af permeabiliteten af jorden. Senere beplantning af jorden vil kræve, at der udlægges af jord ovenpå det behandlede område, der kræves specifikke tests for at opnå en effektiv stabilisering af den specifikke jordtype og forurening, der skal behandles, lerjord ikke er nær så velegnet som sandjord, da et højt lerindhold vanskeliggøre opblandingen og dermed resultatet, der mangler data omkring stabiliseringsprocessernes effektivitet på længere sigt. Der kan være risiko for, at stabiliteten påvirkes af frost og tø, af sur nedbør og generel erosion.

4.4.4 Omkostninger

Idet mange af de beskrevne metoder kun er i forsøgsfasen, foreligger der meget få priser på behandling af organiske jordforureninger ved stabiliseringsmetoder. GEO-CON metoden, der kun anvendes i USA koster ca. 1460 DKK pr. ton eksklusiv reagenser /62/.

Priser for behandling af metalforurenet jord er i Miljøstyrelsens Projekt 407 /1/ for opgravet jord skønnet til at ligge i intervallet 500 til 900 DKK/ton, mens prisen for in situ-stabilisering er skønnet til mellem 500 og 3000 DKK/ton. Prislejet skønnes at være tilsvarende for traditionel stabilisering af organisk forurening.

4.4.5 Sammenfatning

Traditionel stabilisering i form af tilsætning af additiver benyttes hovedsageligt på metaller, men der er også udviklet enkelte tilsætningsstoffer, der er velegnet til organiske forureningen.

Stabiliseringsgraden afhænger i høj grad af effektiviteten af opblandingen. Den er igen afhængig af jorden, additivet, forureningskomponenterne og af den anvendte blandingsmetode. Det vil altid være nødvendigt at bestemme metodens specifikke effektivitet ved specifikke laboratorie- og pilotskalaforsøg samt at bestemme optimale mængder og tilsætningsmetode. Det er vanskeligere at stabilisere lerjord end sandjord, da det er sværere at få en god opblanding.

Mange af stabiliseringsmetoderne er patenteret således, at det er svært at indhente oplysninger om bl.a. tilsætningsformer, udstyr og additiver.

Metoden er bedst egnet til on site eller ex site, men kan ved hjælp af specielt udstyr også benyttes in situ. Visse typer af stabiliseringsprocesser kræver tilsætning af ret store mængder af additiv for at være effektive, hvilket umuliggør en in situ løsning. Ligeledes kan det være vanskeligt at udføre den fornødne opblanding tilfredsstillende in situ.

4.5 Kombinerede behandlingsmetoder

Ofte kombineres forskellige behandlingsmetoder, og bl.a. den oprensede finfraktion fra jordvask vil oplagt kunne kombineres med andre rensningsmetoder såsom, biologisk, elektrokinetisk eller termisk behandling.

Andre metoder til kombineret behandling kan være en indledende biologisk behandling af den organiske forurening efterfulgt af en stabilisering eller oprensning ved elektrokinetik af tungmetalforureningen.

Alle disse behandlingsformer er beskrevet i særskilte afsnit og vil derfor ikke blive beskrevet det tekniske afsnit herunder.

4.5.1 Teknisk beskrivelse

Det er ikke beskrevet i nogen referencer, men en kombination af jordvask med en efterfølgende elektrokinetisk behandling af den fine fraktion kunne være en mulighed, idet at ler med højt vandindhold (den fraseparerede finfraktion) lettere transporterer metalioner til elektroderne.

I /73/ er beskrevet hvordan isolerende vægge kombineres med in situ jordvask og vakuumekstraktion til behandling af flygtige organiske komponenter, pesticider og bly.

4.5.2 Status

Status for kombinationen af separation, oxidering og biologisk behandling i bioreaktor er afprøvet i et fuldskalaforsøg af det hollandske firma Heidemij Realisatie B.V. Projektet var under NATO/CCMS programmet, og der blev i alt behandlet 300 m³ jord /29/.

Der er på den amerikanske miljøstyrelse EPA’s hjemmeside på Internettet beskrevet mange projekter med kombinerede oprensninger af både blandingsforureninger og PAH’er. Projekterne er svære at overføre til danske forhold, da der typisk er tale om behandling af meget store og omfattende forureninger, som der kun er få af i Danmark. Samtidig er oprensningskriteriet i USA sat til et niveau, hvor mange danske forureningssager starter. Rensningseffektiviteter og omkostninger er derfor heller ikke sammenlignelige med danske afværgeprojekter.

I USA har man ifølge firmaet Kleinfelder (se bilag 5) forsøgt sig med kombination af termisk/biologisk oxidation med indkapsling af restforureningen med tungmetaller i smeltet stål, glas eller beton. Resultaterne er ikke yderligere beskrevet, og det må under alle omstændigheder betragtes som en kostbar løsning.

Oprensning af blandingsforurenet jord ved en dobbelt proces gennemføres så vidt vides meget sjældent i Danmark. Det kan økonomisk ikke svare sig, og normalt vil man i stedet betale for en deponering af den tungmetalforurenede restfraktion i stedet for en oprensning.

4.5.3 Rensningseffektivitet

Rensningseffektiviteter for kombinerede behandlingsmetoder vil ikke blive opgjort, men der henvises til de enkelte metodeafsnit.

4.5.4 Omkostninger

Der foreligger endnu ingen oplysninger om omkostningerne til kombineret oprensning.

Gennemførelse af en biologisk behandling suppleret med en elektrokinetik vurderes af A·S Bioteknisk Jordrens at ligge på mellem 1.500-2.500 DKK/ton.

4.5.5 Sammenfatning

Der kan nok ikke herske tvivl om, at der samlet opnås en bedre rensningseffektivitet ved først at gennemføre en separation af ler og sandpartikler, for på den måde at mindske den mængde jord, som skal behandles og bagefter supplere med en anden behandlingsform. Det er dog samtidig fordyrende for oprensningen, idet det kræver dobbelt eller tredobbelt behandling af jorden.

5. Teknikker til behandling af tjære/PAH-forureninger 

5.1 Termisk behandling
5.1.1 Teknisk beskrivelse
5.1.2 Status
5.1.3 Rensningseffektivitet
5.1.4 Omkostninger
5.1.5 Sammenfatning

5.2 Biologisk behandling
5.2.1 Teknisk Beskrivelse
5.2.2 Status
5.2.3 Rensningseffektivitet
5.2.4 Omkostninger
5.2.5 Sammenfatning

5.3 Ekstraktion
5.3.1 Teknisk beskrivelse
5.3.2 Status
5.3.3 Rensningseffektivitet
5.3.4 Omkostninger
5.3.5 Sammenfatning

5.4 Vådoxidation

5. Teknikker til behandling af tjære/PAH-forureninger

I de efterfølgende afsnit er beskrevet følgende metoder til rensning af tjære/PAH-forurenet jord:

• Termisk rensning - afsnit 5.1
• Biologisk behandling - afsnit 5.2
• Ekstraktion - afsnit 5.3
• Vådoxidation - afsnit 5.4

Det er valgt at beskrive termisk behandling som en metode primært til rensning for tjære/PAH-forureninger. Det skyldes, at termisk behandling medfører en fuldstændig forbrænding af tjærekomponenter til CO₂ og vand, mens der ved behandling for tungmetaller er tale om en stabilisering af metallerne i restproduktet.

Følgende metoder er beskrevet under blandingsforureninger, men kan også anvendes til oprensning af tjære/PAH-forureninger.

• Jordvask - afsnit 4.1
• Elektrokinetik - afsnit 4,2
• Phyto-oprensning - afsnit 4.3
• Stabilisering - afsnit 4.4

Der er i flere af kapitlerne omtalt rensningseffektiviteten af den pågældende behandling men ofte ses et varierende indhold af tjære/PAH’ere ved analyser. Det skyldes, at det falder meget forskelligt ud ved de forskellige analysemetoder, hvor meget af det reelle indhold af tjære/PAH’ere der ekstraheres fra jorden ved analysen og derved måles som indhold. Parallelt med nærværende projekt arbejdes der således på udvikling af en standardanalysemetode for tjære/PAH’ere. Desuden kan der ved enkelte jordtyper opstå problemer med måling af indholdet, idet jorden kan indeholde naturlige humusstoffer, som har samme retentionstid som forureningsstofferne ved en almindelig GC-analyse. Dette kan derfor give et fejlagtigt indtryk af jordens forureningsgrad.

For de enkelte rensningsmetoder er opgivet priser i danske kroner pr. ton jord. Priserne er omregnet fra den lokale valuta i juli 1999.

5.1 Termisk behandling

Termisk behandling anvendes primært til rensning af forurenet jord, hvor forureningen skyldes organiske komponenter.

Den termiske behandling kan foregå ved lave temperaturer (£ 350° C) eller ved høje temperaturer (> 350° C og op til 1200° C). Opvarmning kan ske direkte eller indirekte.

5.1.1 Teknisk beskrivelse

Den termiske proces for behandling af forurenet jord kan opdeles i tre delprocesser:

Forbehandling termisk behandling i reaktor (rotérovn, fluidized bed etc.) røggasbehandling

Forbehandlingen er en frasortering af store sten, træstykker og metaldele m.v. ved anvendelse af tørsigtning, magnetseparator etc.

Termisk behandling er en opvarmning af det forurenede materiale i en reaktor, hvorved jordens adsorptive og kemiske bindinger nedbrydes. Forureningskomponenterne nedbrydes ved en fordampning (afgasning), forgasning eller en forbrænding, og det kan i praksis være vanskeligt at skelne mellem disse processer /74/.

Hvilken type proces, der foregår, bestemmes bl.a. af følgende parametre:

• Jordens opholdstid i forskellige temperaturzoner
• Maksimal jordtemperatur
• Ilttilførsel (luftoverskudstal ved forbrænding)
• Ovntype og –antal
• Strømningsforhold for røggas i reaktor
• Indirekte eller direkte opvarmning

Ved termisk rensning fjernes forureningskomponenter ved flere samtidige processer:

• Forureningskomponenterne nedbrydes ved en oxidering (forbrænding) eller ved
• stærkere adsorbering til jordpartiklerne (primært tungmetaller) ved opvarmningen kombineret med
• en kemisk reaktion med jordsilikaterne (calcinering).
• Forureningskomponenterne kan også flyttes over i røggassen og skal så fjernes ved rensning af røggassen. I så fald fjernes forureningskomponenterne med restprodukterne fra anlægget (filterstøv, aktivt kul eller gips).

Ved den direkte opvarmning fjernes alle oxiderbare forureninger, der nedbrydes til kuldioxid og vand. Ved indirekte opvarmning tilføres ikke forbrændingsluft eller ilt til reaktoren (og dermed forureningen), men overførslen af energi sker alene ved varmeveksling. Forureningerne forgasser (fordamper) og suges med sugetræksblæser til efterforbrændingskammer og røggasrensning eller alternativt til kondensator. En fordel ved den indirekte proces er, at der kun fås minimale røggasmængder, og der opnås besparelser i røggasrensningsudstyr.

Den termiske reaktor kan være udformet som f.eks.:

• En direkte opvarmet rotérovn, hvor temperaturen opnås ved olie/gasbrænder, der er anbragt medstrøms (samme ende som jordtilførsel og lufttilførsel) eller modstrøms (modsat jordtilførslen).

 

At ovnen er en rotérovn betyder, at den roterer om længdeaksen, hvorved jorden omvæltes.

Temperaturen i ovnen kan være lav (< 350° C) eller høj (>350° C normalt 600° C - 800° C). Hvis temperaturen er endnu højere (op til 1000 ~ 1200° C) sintres og glasificeres jord og forurening.

En indirekte opvarmet rotérovn, hvor temperaturen opnås ved olie/gasbrændere, der opvarmer rotérovnens overflade 

( 191 KB)

Figur 5.2

 Temperaturer: Lav eller høj op til 600° C.

En fluidized bed er karakteriseret ved, at jorden i det opvarmede ovnrum (fast) holdes fluidiseret af en opadgående luftstrøm.

Figuren viser en fluidized bed på det nu lukkede Boran-anlæg i Tyskland /96/.

Temperaturen er normalt høj (600° C eller mere).

En tallerkentørrer, hvor jorden langsomt transporteres gennem cylindriske ovnrum af parallelle tallerkener. Temperaturen opnås ved indirekte opvarmning, hvor ovnkappen fungerer som hedeflade (opvarmet ved el- eller hedtolietracing) samt ved at de hule tallerkener, monteret på hul aksel, fungerer som hedeflade, idet opvarmet olie (hedtolie eller varmetransmissionsolie VTO) fungerer som opvarmningsmedie. Der er tale om en indirekte opvarmning i inaktiv atmosfære ved lav temperatur (normalt £ 350° C).

Tallerkentørrer er illustreret i ovenstående figur /34/.

Et sinterbånd, hvor jorden langsomt transporteres gennem ovnrummet på en ståltrådsrist (rust/varmefast). Luft og varme blæser gennem risten fra brændere, og fra oversiden ristes jorden af brændere. Processen udføres som totrins anlæg bestående af en tørresektion (£ 150° C) og en egentlig højtemperatur (800 - 900° C), hvor opvarmet røggas fra lavtemperaturdelen/tørreren anvendes i højtemperaturdelen.

( 162 KB)

Et sinterbånd er illustreret i ovenstående figur /27/.

Kraftværkskedler. Indtil 1997 anvendtes i Danmark også kulfyrede kraftværker til termisk behandling af forurenet jord. Ved processen blev jord blandet med kul (max. 5% jord), der sammen blev formalet i kulmøllerne og blæst med kulstøvet til brænderne for afbrænding i fyrrummet på kraftværkskedlerne ved høj temperatur. Hovedparten af jorden blev taget ud af anlæggene sammen med flyveasken og endte som affaldsprodukt. Der var tekniske problemer med slid i kulmøller og brændere, men der behandledes forholdsvis store mængder på denne måde - mellem16.000 ton og 36.000 ton/år fra 1993 til 1996. Kraftværkernes jordbehandling er stoppet på grund af nye affaldsafgiftsregler, der gør metoden økonomisk set ikke konkurrencedygtig /75/.

5.1.2 Status

Den termiske proces er ofte anvendt til rensning af kraftigt forurenet jord (tunge olier, tjære og PAH’er). Processen er veludviklet og gennemprøvet. Rensningseffektiviteten er god og opnås med stor sikkerhed. Processen kræver (ved processer med direkte opvarmning, der er mest anvendt) installation af kompliceret røggasrensningsudstyr.

Til behandling af PAH-forurenet jord anvendes udelukkende højtemperaturanlæg. Kun et par anlæg i Europa er godkendt til at behandle alle typer af forureninger inkl. Kviksølv.

Nedenfor er angivet en række behandlingsanlæg, der er eller har været i drift til termisk behandling af forurenet jord.

ATM i Holland. Direkte opvarmet rotérovnsanlæg i tre trin.

1. Høj temperatur.
2. Ecotechniek i Holland. Direkte/indirekte opvarmet rotérovnsanlæg. To trin med høj temperatur.
3. Herne-anlægget i Tyskland. Indirekte opvarmet pyrolyseanlæg. To trin med høj temperatur.
4. Broerius i Holland og Tyskland. Direkte opvarmet rotérovnsanlæg. 400 - 500° C.
5. Boran i Tyskland. Fluidized bed-anlæg med høj temperatur. Anlægget er lukket.
6. NBM i Holland. Indirekte opvarmet rotérovnsanlæg, forgasning ved høj temperatur. Anlægget er nedlagt.
7. Kommunekemi A/S i Danmark. Direkte opvarmet rotérovnsanlæg ved høj temperatur.
8. Soil Recovery A/S i Danmark. Indirekte opvarmet – tallerkentørrer ved lav temperatur og efterfølgende trin med høj temperatur.

Listen er omtrent udtømmende, hvad angår termiske anlæg til behandling af tjære- og PAH-forureninger i Europa.

5.1.3 Rensningseffektivitet

Effektiviteten ved den termiske rensning afhænger af forureningens art, men også tillige af jordart og forureningens binding til jordpartiklerne /76/.

Forureningskomponenterne kan – med henblik på behandlingsegnethed og metode - opdeles i følgende fire grupper:

Gruppe 1: Flygtige, halogenfrie organiske forbindelser, som f.eks. opløsningsmidler, mineralolie- og varmetransmissionsolier, BTEX-aromater og PAH.

Stofferne i denne gruppe går på dampform ved temperaturer £ 550° C og termiske anlæg, der kan sikre sådanne temperaturer i jorden og en tilstrækkelig opholdstid (½ time eller mere) er velegnede. Den fuldstændige nedbrydning af forureningskomponenterne sker – efter afdampningen fra jorden – ved, at røggassen, med forureningskomponenterne på dampform, i et efterforbrændingskammer opvarmes til 800-1400° C og med en tilstrækkelig opholdstid (2 sekunder) ved denne temperatur.

Stofferne i denne gruppe behandles typisk i direkte opvarmede højtemperaturanlæg, men indirekte opvarmede anlæg og pyrolyseanlæg anvendes også.

Opløsningsmidler og BTEX-aromater m.v. kan behandles i lavtermiske anlæg.

Gruppe 2: Flygtige uorganiske forbindelser som arsen, cadmium, kviksølv, tin, zink, fluor, chlor, nitrogen, phosphor, svovl og cyanider.

Disse stoffer behandles i højtemperaturanlæg, direkte eller indirekte opvarmet eller med pyrolyse. Forureningerne kan uddrives af jorden (helt eller delvist jvf. /76/, men ikke fjernes og nedbrydes helt. Specielt for denne type forureninger er udformningen af røggasrensningssystemet vigtig, og forureningskomponenterne (metaloxider etc.) må forventes, at kunne genfindes i restprodukterne udskilt i røggasrensningsanlægget. Disse restprodukter må deponeres i specialdepot.

Gruppe 3: Halogenerede organiske forbindelser, chlorholdige ukrudsmidler (HCH-isomere, pesticider m.v.).

De halogenholdige forbindelser kræver særlig opmærksomhed, idet der er risiko for dioxindannelse. Røggasanlæggene for behandling af halogenholdige forbindelser skal udformes specielt m.h.t. temperatur, afkølingstid, pose- og aktivt kulfiltre m.v. Processen skal omhyggeligt styres m.h.t. overholdelse af driftstemperaturer og opholdstid i ovn og i afkølingszone (kedel, quench m.v.). Røggasserne skal f.eks. behandles i efterbrændingskammer ved temperaturer fra 1100° C til 1300° C i 1,5 til 3,0 sekunder. Denne type forurening behandles ved høj temperatur i direkte eller indirekte opvarmede anlæg eller pyrolyseanlæg.

Gruppe 4: Ikke flygtige stoffer som f.eks. tungmetaller.

Disse stoffer er ikke-flygtige forureningskomponenter, der hverken kan fjernes eller nedbrydes. Stofferne kan mere eller mindre bindes til jordpartiklerne således, at der efter den termiske behandling vil være en kraftig reduktion i risikoen for udvaskning af stofferne fra den behandlede jord. Ved temperaturer over 1200° C sker en sintring og fuldstændig binding til jorden, men K.K. Miljøteknik A/S har vist ved udvaskningstests, at der allerede ved ovntemperaturer omkring 600° C og opefter sker en kraftig reduktion af gruppe 4-stoffernes udvaskelighed. /74/

Stofgruppe 4 skal behandles ved høj temperatur, men såvel direkte som indirekte opvarmede anlæg samt pyrolyseanlæg, kan benyttes.

Fælles for termiske anlæg er, at processen er meget robust. Det er muligt, at rense jorden for organisk materiale, PAH’er m.v. til acceptniveau for rent jord (< 5 ppm), og det er muligt at binde tungmetaller til den behandlede jord, så udvaskning reduceres til lavt niveau svarende til, hvad der accepteres for f.eks. slagge, flyveaske og andre restprodukter /74/. Litteraturen /76/ samt analyseresultater fra Kommune Kemi indikerer, at der skal tages forbehold for arsen.

Kun meget få termiske anlæg har udarbejdet detaljerede modtagekriterier (det vil sige en liste over hvilke forureningskoncentrationer, der må være i den tilførte jord), men "Herne-anlægget" i Tyskland har udarbejdet følgende liste:

Arsen : 500 ppm, bly: 6000 ppm, cadmium: 200 ppm, cyanider: 5000 ppm, nikkel: 5000 ppm, kviksølv: 100 ppm, thalium: 1000 ppm, zink: 30000 ppm og svovlforbindelser: 2000 ppm.

Jord fra adskillige gasværker er behandlet i Kommunekemi’s højtermiske rotérovn /74/. Startkoncentration af tjære kunne eksempelvis ligge på ca. 70.000 mg/kg TS og slutkoncentrationen på 5 mg/kg TS. Dette giver en rensningseffektivitet på 99,9% ved en kapacitet på 10 ton/time. Et specielt afsvovlningsanlæg muliggør desuden behandling af meget svovlholdigt materiale (op til 10.000 ppm svovl i den tilførte jord).

På Valby Gasværk gennemførtes on site termisk behandling med Soil Recovery A/S’ totrins, indirekte opvarmede termiske anlæg ved høj temperatur /34/. Indgangskoncentrationen var gennemsnitlig 11.000 mg/kg TS tjære og slutkoncentrationen gennemsnitlig 22 mg/kg TS. Dette giver en rensningseffektivitet på 99,8% med en kapacitet på 1 ton/time.

5.1.4 Omkostninger

Højtermiske processer er, på grund af den nødvendige store energitilførsel i form af støttebrændsel til opvarmningen og de komplekse røggasrensningsanlæg, forholdsvis dyre.

Prisindikationer indhentet i 1998 er for tjæreforurenet jord omregnet til danske kroner, men anført som behandlingspris for jord leveret til det pågældende anlæg uden transport:

Soil Recovery A/S /34/ 900 DKK/ton

(indirekte opvarmet højtemperatur, to trin)

K.K. Miljøteknik A/S /74/ 850 DKK/ton

(direkte opvarmet rotérovn , høj temperatur)

Hochtief, Herne /77/ 1.500 DKK/ton

(Pyrolyseanlæg, højtemperatur)

ATM, Holland /78/ 700-900 DKK/ton

(direkte opvarmet rotérovn, tre trin, høj temperatur)

ECOTECHNIK, Holland /78/ 700-900 DKK/ton

(direkte/indirekte opvarmet rotérovn, høj temperatur)

5.1.5 Sammenfatning

Den termiske proces er veludviklet og gennemprøvet. Højtemperaturanlæg er nødvendige for effektiv behandling af PAH-forureninger, der kan renses til acceptniveau (ren jord niveau) på < 5 ppm.

Der stilles store krav til røggasrensning og energitilførsel, hvorfor termiske anlæg med høje kapitalomkostninger og driftsomkostninger også har høje behandlingsomkostninger.

Højtermiske anlæg kan benyttes til behandling af tungmetalforurenet jord, idet tungmetaller enten fordamper og bliver udskilt i røggasrensningsanlæg eller bliver "bundet" til jordpartiklerne ved den termiske proces, hvorved udvaskningen nedbringes væsentligt og kan muliggøre en genanvendelse af den rensede jord.

5.2 Biologisk behandling

Biologisk nedbrydning af olie- og benzinkomponenter i jord er en meget udbredt rensningsform i Danmark og udlandet. Erfaringerne med nedbrydning af tjære/PAH-komponenter er derimod stadig begrænsede. I udlandet er det dog i et vist omfang anvendt som teknik, og de indhøstede erfaringer er refereret i dette afsnit.

5.2.1 Teknisk Beskrivelse

Oprensning af PAH’ere ved biologisk nedbrydning foregår efter samme principper som nedbrydning af olie- og benzinkomponenter. Betingelserne i jorden optimeres for at fremme den biologiske nedbrydning ved hjælp af bakterier.

Oprensning kan foregå på lokaliteten. Alternativt kan jorden graves op og renses biologisk på et af de traditionelle rensningsanlæg.

Indledende undersøges de geologiske og hydrogeologiske forhold grundigt. Samtidig kontrolleres jordens vandindhold, indhold af andre forureningskomponenter, som kan være hæmmende for bakterievækst, konkurrerende substrater som bakterierne muligvis ville bruge som kulstofkilde i stedet for forureningskomponenterne samt jordens pH, desorptionsevne, og naturlige indhold af næringsstoffer. Alle disse parametre er væsentlige for at kunne forudsige muligheden for succes ved biologisk rensning af den forurenede jord /80/.

For at fremme den biologiske omsætning i jorden under oprensningen er det nødvendigt at kunne kontrollere visse parametre /80/. Det drejer sig om:

• vandflowet, som justeres med pumper;
• iltkoncentrationen, som kan tilpasses ved tilsætning af luft, oxygen, brintperoxid eller ved tilsætning af vand mættet med ilt;
• biotilgængelige mineraler og næringsstoffer, som ved in situ-projekter justeres ved tilsætning til grundvand, der pumpes ned i akvifæren.

Den biologiske omsætning er meget afhængig af jordens temperatur og fugtighed, og de danske jordbehandlere har erfaring for på deres anlæg, at den biologiske omsætning er langsommere i vinterhalvåret i Danmark /38/. Ved in situ-projekter vil den biologisk omsætning være afhængig af bl.a. temperaturen, der naturligt varierer ned gennem jordsøjlen, men jo dybere forureningen findes jo mindre er den naturlige variation i jordens temperatur. Ved projekter med indblæsning af f.eks. luft kan jordtemperaturen reguleres ved indblæsningsluftens temperatur og derved optimere forholdene hele året for biologisk omsætning.

Den bakteriologiske omsætning vil ske enten ved aerob eller anaerob nedbrydning af forureningskomponenterne. Forureningskomponenterne fungerer som kulstofkilde til bakterievæksten, og hvis de øvrige jordparametre er til stede, vil nedbrydningen ske naturligt.

Den kemiske omdannelse af PAH-ringstrukturen til lige kulstofkæder forårsaget af bakterier ses i figur 5.6. Det er kendt fra forsøg, at PAH-stofferne med 5-6 benzenringe er vanskeligere at nedbryde end PAH-stoffer med 2-3 benzenringe /30/. Så snart de ellers meget stabile ringstruktur er brudt, vil nedbrydningen til CO₂ og vand ske forholdsvist let /79/.

Effektiviteten vil være afhængig af styring af processerne, men selve omsætningen vil ske af naturligt forekommende bakterier.

For at kunne overvåge de biologiske processer kan forskellige parametre følges i oprensningsperioden. Det drejer sig om jordens indhold af forureningskomponenter, ilt, næringsstoffer, CO₂, antal bakterier i jorden eller måling på koncentrationer af mellemprodukter fra nedbrydningen.

Begrænsningen ved biologisk nedbrydning in situ af tjære/PAH’ere i Danmark kan være, at nedbrydningen er vanskeligere i lerjord end i sandjord. Det skyldes, at nedbrydningen forudsætter, at ilt og næringsstoffer kan transporteres i jorden til bakterierne. Det frie porevolumen i lerjord er mindre end i sandjord, og det kan medføre, at jorden nødvendigvis må fraktureres eller lignende for at opnå en tilstrækkelig nedbrydning af forureningskomponenter.

Det er en kendt problemstilling fra oprensning af andre forureningskomponenter ved in situ-projekter, at det er vigtigt efter oprensningens afslutning at vende tilbage efter et passende stykke tid og kontrollere indholdet af forureningskomponenter i jorden. Det skyldes, at de organiske stoffer kan være hårdt bundet til lerpartikler i jorden, og de vil derfor ikke umiddelbart være tilgængelige for biologisk nedbrydning. Der kan derfor ske en frigørelse af organiske komponenter fra lerpartiklerne efter oprensningens afslutning, som ikke tidligere var tilgængelig for bakteriel nedbrydning. Efter en intensiv biologisk oprensning af tjære/PAH-forurenet jord vil det derfor være nødvendigt med opfølgning på oprensningens resultat. Fordelen ved en in situ biologisk oprensning er dog, at der er stor sandsynlighed for, at en intern rensning (det vil sige uden menneskelig indblanding) fortsætter på lokaliteten på grund af den opdyrkede bakteriemasse, hvorved en evt. restforurening vil blive fjernet med tiden.

5.2.2 Status

I Danmark er man så småt begyndt at oprense tjære/PAH-forurenet jord ved biologiske metoder. De indledende forsøg er påbegyndt hos jordbehandlerne, som dog begrænser sig med hensyn til jordmængden, idet den nødvendige tid til nedbrydningen er noget længere end til de traditionelt behandlede forureninger med olie og benzin.

Det hollandske firma BioSoil /80/ og det italienske firma Envirotech /81/ siger samstemmende, at hvis man kan få en god biologisk aktivitet i gang i den varme årstid og holde den i gang om vinteren ved tilsætning af de nødvendige næringsstoffer m.m., så er temperaturen ikke noget problem,. Det skyldes, at bakterierne ved omsætning af organiske stoffer og ved reproducering skaber et overskud af energi, som bl.a. omsættes til varme. BioSoil har flere års erfaring med nedbrydning af PAH’ere og har fremsendt beskrivelser af teknikken samt resultater fra oprensninger i Holland.

BioSoil har desuden 3 projekter kørende i Danmark med oprensning af tunge olieprodukter, men de er stadig i den indledende fase, hvorfor der endnu ikke er dokumentation for biologisk omsætning i vinterhalvåret

Også i USA foregår der en del forskning under Superfund/SERDP. Specielt forskes der i udvikling af bakterier, der mere effektivt nedbryder PAH’ere end de naturligt forekommende bakterier /82/, /83/, /84/, /85/.

Via midler fra Miljøstyrelsens Gasværkspakke, er der i Danmark gennemført fire projekter med biologisk oprensning på gasværker. De valgte metoder og resultater er beskrevet nedenfor og er refereret fra /2/.

Anlægget her havde til formål at afprøve forceret udvaskning på et 8.000 m³ diffust tjæreforurenet areal. Hot spot på grunden var allerede fjernet.

Ved hjælp infiltrering af ilt og næringsberiget grundvand var det idéen at skabe optimale betingelser for mobilisering af tjærekomponenterne i den umættede zone. Vand blev opsamlet og renset før infiltrering.

Det gennemførte moniteringsprogram på grunden har indikeret, at den forcerede infiltration har medført en øget udvaskning af forureningen fra den umættede zone både af tjærekomponenter og af uorganiske forbindelser.

Princippet i dette forsøg var oplægning af tjæreforurenet jord i miler - fritliggende og overdækkede - med en optimering af forholdene for den biologiske nedbrydning ved forsøgsmæssig tilsætning af forskelligt strukturmateriale og kulstofkilder, som træflis, kompost, hestegødning, detergenter, m.m. Endvidere blev der foretaget ventilering og vending af milerne samt tilsætning af NPK-gødning.

Startkoncentrationer var på ca. 400 mg totaltjære/kg.

Resultatet af de forskellige forsøg var, at der generelt kunne iagttages en svag nedbrydning af forskellige tjærekomponenter. Det blev konkluderet, at efter 496 dage lå forureningens niveau på ca. 200-300 mg totaltjære/kg.

Projektet her havde mange lighedspunkter med projektet på Frederiksberg gasværk. Her blev ca. 2800 ton jord behandlet biologisk, hvor den biologiske proces blev søgt stimuleret ved tilsætning af detergenter og af NPK-gødning. Milerne blev vendt og vandet jævnligt.

Udgangskoncentrationen var ca. 500-600 mg totaltjære/kg. Ved forsøget, der strakte sig over 28 uger, opnåedes en omsætning på ca. 10-50 %. I en kontrolmile, der ikke blev tilsat detergent kunne påvises samme omsætning, så generelt skal det bemærkes, at der ikke fandtes bevis for, at tilsætning af detergenter øgede den biologiske omsætning.

I dette forsøg var det ønsket at anvende en teknik, hvor man ved in situ infiltrering af en væske med detergenter ville udvaske tjærekomponenter fra jordmatricen. Imidlertid blev forsøget aldrig gennemført i fuldskala, på grund af for dårlige resultater ved laboratorieforsøg.

5.2.3 Rensningseffektivitet

A/S Bioteknisk Jordrens i Kalundborg har opgjort nogen rensningstider /86/ for tjære/PAH’ere til ca. 2 år mod de sædvanlige ½-1 år på benzin/olieforurenet jord. Jorden er i 2 eksempler med PAH’ere renset næsten færdig på 2 år og i to tilfælde med tjæreforurening er jorden endnu ikke oprenset, men indholdet er reduceret til mellem 30-50 % af startkoncentrationen på ca. 3000 mg/kg.

Tabel 5.3

Der er ved flere af oprensningerne i USA udfra risikovurderinger fastsat stopkriterier, der langt overskrider danske stopkriterier. Så når slutkoncentrationen ved Herner et.al. /87/ er på 140 hhv. 142 mg PAH/kg er det ikke ensbetydende med, at man ikke har kunne rense forureningen længere ned, men et udtryk for, at stopkriteriet var fastlagt til 200 mg/kg. Stopkriteriet for benz(a)pyren var i samme projekt fastsat til 10 mg/kg, og opnåelse af stopkriteriet for benz(a)pyren tog væsentlig længere tid end at nå stopkriteriet for total PAH’er.

5.2.4 Omkostninger

4Prisen for at aflevere tjære/PAH-forurenet jord til biologisk rensning ligger på ca. 100-600 DKK/ton afhængig af koncentrationen men med maksimalt 1000 mg/kg.

Ved det hollandske firma BioSoil forklarer man, at prisen for en in situ-oprensning er meget afhængig af jordtype, koncentrationsniveauer og af de fysiske forhold på grunden. Man kan derfor ikke komme med en pris pr. ton. Det vurderes generelt, at etableringsomkostningerne i starten er en forholdsvis lille udgift, men at den samlede pris der skal påregnes overvågning af udstyr og af koncentrationsniveauer i hele oprensningsforløbet, vil variere meget fra sag til sag.

5.2.5 Sammenfatning

Det er i flere projekter vist, at det er muligt at nedbryde tjære/PAH-forurening biologisk, og det vurderes, at omkostningerne kan begrænses væsentlig ved at undlade at grave jorden op. In situ oprensning af PAH-forurenet jord vil være en oplagt teknik at afprøve på nogle af de mange gasværksgrunde, som ligger ubenyttede hen og hvor geologien giver en indikation af, at oprensningen vil være succesfuld.

Ved oprensning af et eksisterende hot spot med tjære/PAH-forurening (f.eks. et tjærebassin fra et gammelt gasværk), vurderer BioSoil stadig, at den mest hensigtsmæssige oprensning er en gammeldags graveløsning, idet biologisk nedbrydning vil være en alt for langsommelig en proces og resultatet noget usikkert. Biologisk oprensning af tjære/PAH’ere vurderes at være hensigtsmæssig ved en volumenmæssig omfattende jordforurening eller ved forureninger af mindre omfang, hvor det er svært at komme til med en gravemaskine. Det er i begge tilfælde nødvendigt, at der ikke findes jord indeholdende fri fase af tjære.

Jorden renses mest cost effektivt ved in situ-oprensninger, det vil sige, at det nødvendige udstyr i form af prøvetagningsstudse og installationer til tilsætning af næringsstoffer, ilt eller f.eks. brintperoxid etableres på stedet. Oprensningsmetoden har dog begrænsninger i form af jordtyper, forureningens tilgængelighed. Der vil desuden være en risiko for, at en oprensning trækker længere ud end planlagt, hvilket er meget almindeligt ved in situ-oprensninger.

5.3 Ekstraktion

Ekstraktion af forureningskomponenter er ikke en metode, som i Danmark i dag (forår 1999) benyttes til oprensning af jord. Kun Phønix Contractors/Ren Jord A/S har haft et kommercielt anlæg kørende i Danmark, men det blev i 1995 solgt til et fransk firma.

5.3.1 Teknisk beskrivelse

Ekstraktionsprocessen er baseret på en fjernelse af forureningskomponenter ved at opløse de organiske stoffer, der er adsorberet til jordpartiklerne, og få dem over i væskefasen. Dette udføres ved fysisk at opblande ekstraktionsvæsken med jorden og ved hjælp af mekanisk bearbejdning få forureningskomponenterne over i væskefasen. Derefter separeres det faste stof (jorden) fra ekstraktionsvæsken med forureningskomponenterne. Ekstraktionsvæsken kan efter destillation genanvendes. Oprensningsmetodens effektivitet afhænger således af ekstraktionsmidlets evne til at opløse de organiske komponenter.

Ekstraktion med dichlormethan er en metode, der i Danmark blev udviklet af asfalt- og tagpapfirmaet Phønix Contractors til oprensning af forurenede industrigrunde. Datterselskabet Phønix Miljø stod for den daglige drift af anlægget.

Opbygningen af et ekstraktionsanlæg handler om de rette forhold til ekstraktion af forureningskomponenterne ud af jorden og over i væsken. Phønix Miljø beskrev den mekaniske opbygning af ekstraktionsanlægget således /88/:

• Den forurenede jord føres gennem en serie af transportsnegle, hvor dichlormethan ledes modstrøms jorden. Dermed udvaskes og ekstraheres forureningskomponenterne fra jorden og over i opløsningsmidlet.
• Herefter ledes jorden ind i en skråtstillet transportsnegl, hvor så meget ekstraktionsmiddel som muligt drænes af jorden ved gravitation.
• Jorden føres videre ind i en dampstripper og opvarmes til 100° C. Herved fjernes den sidste rest af ekstraktionsmiddel fra jorden. Optimal fjernelse af dichlormethan sikres ved i sidste step at tilsætte damp til jorden.
• Jorden forlader anlægget som ren jord.
• Ekstraktionsmidlet dichlormethan indeholdende forureningskomponenter ledes til en destillationsbeholder, hvorfra dichlormethan destilleres af og kondenseres over i en buffertank og genanvendes.
• Forureningskomponenterne bliver dermed isoleret i destillationsenheden og kan overføres til remanenstanken, hvorfra det afhændes til f.eks. Kommune Kemi.
• Dichlormethan er et effektivt ekstraktionsmiddel, der ekstraherer alle former for organiske forureningskomponenter fra benzin og olie til chlorerede opløsningsmidler og tjæreprodukter. Håndteringen af dichlormethan skal dog nødvendigvis foregå under kontrollerede forhold, idet stoffet er uhensigtsmæssigt at få ud i miljø og arbejdsmiljø.

Ekstraktionsmetoden er effektiv overfor mange forskellige jordtyper, idet tilsætningen af dichlormethan i en mekanisk bearbejdningsenhed medfører, at alle jordtyper kan renses i anlægget. Transporthastigheden i sneglen justeres afhængig af jordtype, forureningstype og forureningsgrad hvorved rensningen optimeres.

Anlæggets effektivitet er uafhængig af udendørstemperaturen, det er dog en forudsætning, at installationer m.m. kan holdes frostfri.

Anlægget er forsynet med en enhed til kontrol af emissionens indhold af forureningskomponenter.

(36,5 KB)

Anlæggets kapacitet ligger på 7-12 tons/time afhængig af jordens tekstur, vandindhold, forureningstype og –grad. Generelt er kapaciteten højere i en tør og sandet jord end i en våd og leret jord. Lette forureningskomponenter er naturligvis lettere at ekstrahere fra jorden end de tunge tjærekomponenter. Anlæggets force var naturligvis evnen til at fjerne de tunge komponenter, og anlægget havde økonomisk svært ved at konkurrere med de biologiske jordbehandlere på de lette forureningskomponenter.

En udbygning af anlægget med en efterfølgende enhed til fjernelse af tungmetaller med andre ekstraktionsmidler blev forsøgt i pilotskala, men blev aldrig en realitet.

Ekstraktion med dichlormethan vil ikke kunne gennemføres som en in situ oprensning, idet kravet om opsamling af ekstraktionsvæske med forureningskomponenter ikke vil kunne sikres godt nok i praksis.

Ekstraktion med dichlormethan er en metode, som kun kan bruges på jord, der er gravet op. Anlægget er dog indrettet som et semimobilt anlæg indbygget i 20 og 40 fods containere, som i særlige tilfælde kan opstilles på en dertil indrettet miljøgodkendt plads.

I Holland anvendes også ekstraktion til oprensning af både organiske og uorganiske forureninger. Denne metode bygger på rensning af jord med vandige ekstraktionsmidler tilsat uorganiske syrer, komplexdannere, natriumhydroxid eller andre komponenter baseret på at behandle den specifikke forureningskomponent. Metoden er beskrevet i /89/, og det er et af de tilfælde, hvor det er vanskeligt at skelne mellem jordvask og ekstraktion, idet at blandt andet sandfraktion frasepareres og finfraktionen efterfølgende afvandes med hydrocykloner, fluidiseringsanlæg m.fl. Den hollandske forfatter har dog kaldt rensningsmetoden for ekstraktion, og den er derfor medtaget i dette afsnit.

5.3.2 Status

Phønix Miljø’s anlæg blev udviklet til at kunne rense jord on site, men blev i driftsperioden udelukkende brugt til ekstern rensning på pladsen i Vejen. En tidligere ansat ved Phønix Miljø /90/ har gjort klart, at den primære årsag til at anlægget ikke kunne drives rentabelt i Danmark var manglen på ensartede, landsdækkende retningslinier indenfor jordforureningsområdet.

Anlægget blev i 1995 solgt til det franske firma GeoClean og fra sommeren 1996 flyttede anlægget til Frankrig, hvorefter der renses forurenet jord der.

Der drives i øjeblikket ikke ekstraktionsanlæg i Danmark.

Henvendelser til udlandet tyder på, at det er relativt begrænset i hvor stort omfang ekstraktion bruges som behandlingsteknik. Udover et anlæg Holland er der ikke fundet referencer på anlæg i drift, men det kan også skyldes, at grænsefladen til jordvask er flydende.

5.3.3 Rensningseffektivitet

Rensningskravet til forurenet jord i Danmark er et total indhold af kulbrinter på 50 mg/kg. Dette rensningskrav var for Phønix Miljø svært at overholde, da den sidste del af forureningen er hårdt sorberet til jordpartiklerne. Rensningen af tjæreforurenet jord var oftest en stor succes, hvor indholdet blev reduceret fra 4-5.000 mg tjære/kg TS til 10-50 mg tjære/kg TS /88/, /90/. Jorden indeholdt efter rensning som regel meget lidt dichlormethan, oftest < 20 µg/kg /90/.

For det hollandske anlæg er anført, at rensning for organiske komponenter har en effektivitet på 90-95 % og for tungmetaller er rensningseffektiviteten lidt lavere, ca. 80-95 % /89/.

5.3.4 Omkostninger

Rensning af tjære/PAH-forurenet jord ved denne metode kostede ca. 600-1000 DKK/ton inden Phønix Miljø’s anlæg blev solgt i 1995. Dette var afhængig af jordens forureningsgrad, og prisen blev derfor vurderet fra sag til sag. Når jorden ikke kunne renses til fri anvendelse (< 50 mg/kg) blev jorden pålagt affaldsafgift af den lokale Told- og Skattemyndighed, hvilket indebar en betydlig ekstraomkostning for Phønix Miljø.

For det hollandske anlæg er det opgjort, at prisen for rensning af jord er ca. 365-580 DKK pr. ton.

5.3.5 Sammenfatning

Anlæggets resultater ved rensning af tjære/PAH-forurenet jord var gode, men de markedsmessige og økonomiske muligheder i Danmark var ikke optimale.

Der eksisterer sandsynligvis enkelte ekstraktionsanlæg rundt om i Vesteuropa, som anvendes til rensning af forurenet jord men det vurderes, at anvendelsen er begrænset. Desuden synes der at være en glidende overgang i opfattelsen mellem jordvask og ekstraktion.

5.4 Vådoxidation

Vådoxidation er i princippet en kombination af ekstraktion og termisk behandling /91/. Den forurenede jord opslæmmes i vand som ledes gennem et længere rørsystem. I rørsystemet sker der en oxidation på grund af det høje ilttryk (20-50 atm) ved en temperatur på ca. 200-320° C. Efter oxidationen er de store molekyler nedbrudt til CO₂, vand og små mere iltholdige produkter. Stofferne vil herefter være vandopløselige og derved let kunne komme over i vandfasen som behandles i biologisk rensningsanlæg.

Metoden blev afprøvet i Danmark af NKT og Risø, men konceptet blev solgt til et canadisk firma. Metoden fungerer så vidt vides udmærket /92/, men energiforbruget til pumpning af opslæmningen rundt i rørsystemet er så energikrævende, at teknikken næppe kan tænkes at gøres rentabel i Danmark og vil derfor ikke blive beskrevet yderligere.

6. Diskussion

6.1 Generelle udviklingstendenser i udlandet og i Danmark 
6.1.1 Blandingsforureninger 
6.1.2 Tjære/PAH-forurenet jord 

6.2 Implementering af nye teknikker 
6.2.1 Økonomi 
6.2.2 Tidligere udviklingsprojekter 
6.2.3 Den problematiske danske moræneler 

6.1 Generelle udviklingstendenser i udlandet og i Danmark

Vurderinger i dette afsnit med hensyn til udviklingstendenser, administrativ praksis, barrierer, m.m. retter sig alene mod teknikker som dette projekt omhandler, nemlig oprensning af blandingsforureninger og tjære/PAH-forureninger.

In situ-teknikkerne rettet mod de lettere forureninger som f.eks. BTEX'er og chlorerede opløsningsmidler berøres ikke.

6.1.1 Blandingsforureninger

I Danmark er den generelle tendens, også bekræftet af svarene fra amterne, at blandingsforurenet jord kun yderst sjældent underkastes egentlig rensning for så vidt angår tungmetaldelen.

Jord med blandingsforurening som leveres til jordbehandlingsanlæggene underkastes først en biologisk behandling for fjernelse af de organiske komponenter, hvorefter jorden med restindhold af tungmetaller deponeres

• enten på en kontrolleret losseplads med tilladelse til modtagelse af tungmetalforurenet jord eller
• indbygges i forbindelse med et anlægsarbejde, motorveje, støjvolde, jernbane, kunstige øer/halvøer eller
• deponeres i specialdepoter.

I udlandet er den typiske behandlingsform også deponering, når det gælder tungmetaller. Endvidere anvendes i begrænset omfang jordvask på de mere sandede jorde.

De teknikker som kan være et alternativ til deponering er:

• Jordvask
• Elektrokinetik
• Phyto-oprensning
• Stabilisering

Jordvask synes at være en oprensningsteknik, som vil kunne anvendes på visse danske forurenede jorde, primært sandjorde. K.K. Miljøteknik AS er netop (maj 1999) gået i gang med afprøvning af jordvask i fuldskala på blandingsforureninger.

Tungmetalrensning er den mest interessante udvikling i større skala, A·S Bioteknisk Jordrens A/S forsøg med elektrokinetik. En teknik som især er interessant, fordi den er velegnet til lerede jordtyper.

Det vurderes på baggrund af oplysninger indhentet til dette projekt, at det vil være teknisk muligt at oprense for blandingsforureninger ved elektrokinetik. Det vurderes dog som hensigtsmæssigt, at der inden sådanne forsøg igangsættes, forinden er indhentet tilstrækkelig med erfaring indenfor de to typer af forureningskomponenter hver for sig.

Forsøg med bl.a. phytooprensning er iværksat, men før der foreligger troværdige resultater, vil der gå nogle år.

Stabilisering er en metode, som i dag er almindelig anvendt i USA. Teknikken vurderes at kunne få betydning fremover i Danmark, hvis myndighederne begynder at acceptere denne form for behandling som et alternativ til de traditionelle behandlingsmetoder. Problemer med at dokumentere stabilitet for langtidsudvaskning har hidtil umuliggjort godkendelse hos myndighederne. Stabiliseringsteknikken er meget afhængig af forureningskomponenterne og jordtypen og kræver derfor indledende forsøg, før fuldskalaprojekter bør igangsættes.

6.1.2Tjære/PAH-forurenet jord

For så vidt angår tjære/PAH-forureninger, altså f.eks. gasværksjord, er den gængse behandlingsteknik termisk behandling. Dette har indtil videre stort set udelukkende været på F1-ovnen på Kommunekemi AS, idet man her har en driftsikker metode til at fjerne tjærekomponenterne.

I forbindelse med gennemførelse af Miljøstyrelsens gasværkspakke (1992-1995) blev der, som nævnt i afsnit 5.2.2, gennemført forsøg på 5 gasværker

• Hjørring Gasværk - biologisk, forceret udvaskning
• Valby Gasværk - on site termisk behandling
• Frederiksberg Gasværk - biologisk (miler med kompost, detergenter, m.m.)
• Esbjerg Gasværk – biologisk (miler med detergenter m.m.)
• Mørkhøj Gasbeholderstation – biologisk, in situ

For så vidt angår de biologiske behandlinger, kan forsøgene kun siges at være gennemført med begrænset held. Der kan påvises en biologisk omsætning, men den er langsom, og det har vist sig svært at optimere omstændighederne ved behandlingerne, således at hastigheden for den biologiske omsætning har kunnet sættes væsentlig i vejret.

On site termisk behandling viste sig at være anvendelig med en god omsætning af tjære- og PAH-komponenter, men teknikken kræver en meget intensiv forbehandling af materialerne. Kapaciteten er ikke med det nuværende anlæg særlig stor, og oprensningen er dyr at gennemføre.

På nuværende tidspunkt er de teknikker, der blev afprøvet under gasværkspakken ikke søgt implementeret i andre afværgeprojekter.

De teknikker, som kan være et alternativ til termisk behandling, er:

• Jordvask
• Elektrokinetik
• Stabilisering
• Biologisk behandling

Som for blandingsforureninger vurderes det, at jordvasketeknikken bør afprøves på danske jorde.

Elektrokinetisk oprensning af tjære/PAH-forureninger vurderes at være en mulighed som bør afprøves, når gode oprensningsresultater er opnået for tungmetallerne.

Biologisk behandling er endnu ikke faldet så heldigt ud i danske forsøg, men det vurderes på baggrund af udenlandske erfaringer at være en teknisk mulighed.

6.2 Implementering af nye teknikker

Hastigheden hvormed nye teknikker til behandling af jordforurening implementeres, er ikke særlig stor. Bortset fra de nu begyndende forsøg med elektrokinetik, så må det konkluderes, at der hverken i Danmark eller i udlandet er sket store teknologiske spring inden for det seneste årti.

Dette vurderes bl.a. at skyldes de meget høje omkostninger ved at bevæge sig fra laboratorieskala til fuldskala. Der findes mange kreative forsøg i laboratorierne rundt om på universiteterne (f.eks. ekstraktion med superkritiske væsker), men mange bliver sandsynligvis aldrig afprøvet i praksis på grund af de økonomiske begrænsninger og konkurrencen fra billigere deponeringsløsninger.

Med hensyn til barrierer for nye teknikker skal henvises til Miljøprojekt nr. 4 fra 1995: "Barrierer mod udvikling og anvendelse af nye afværgeteknologier /93/, og her skal blot opsummeres de forhold, der oftest fremhæves af jordbehandlere i Danmark.

6.2.1 Økonomi

Det koster mange penge at udvikle nye teknikker, og mulighederne for specifikt at udvikle teknikker i Danmark er bl.a. begrænset af, at det danske marked er meget lille, og at det derfor ikke vil være rentabelt for jordbehandlingsfirmaerne at medvirke ved udviklingen.

6.2.2 Tidligere udviklingsprojekter

Der er tidligere investeret både offentlige og private midler i udvikling af nye rensningsmetoder for kraftig forurenet jord. Her kan nævnes Ren Jord A/S's ekstraktionsanlæg, Risø/NKT's vask/vådoxidation, Stignæs Industrimiljø's vådoxidation, Soil Recocery's lav termiske behandling, og FLS Miljø's forsøg med brug af cementovn til behandling af tjæreforurenet jord. Ingen af disse metoder benyttes i Danmark i dag og det må fortolkes som en svaghed med hensyn til omkostningsniveauet i forhold til rensningseffektivitet, og de har ikke kunne konkurrere med de etablerede metoder.

6.2.3 Den problematiske danske moræneler

Det hører også med til det samlede billede, at leret jord for de fleste teknikker ikke gør oprensningen lettere. Ses der bort fra elektrokinetikken, som virker bedst på lerede jorde, så gælder det generelt, at tilgængeligheden af forureningskomponenter er meget vanskelig i moræneler.

7. Anbefalinger

7.1 Hvilke metoder kan anbefales til afprøvning
7.2 Hvilke lokalitetstyper
7.3 Kontrolprogrammer

7.1 Hvilke metoder kan anbefales til afprøvning

Blandt de metoder, der er gennemgået i denne udredning, findes flere metoder, som ikke eller kun i begrænset omfang er forsøgt anvendt i fuldkalaforsøg i Danmark, men som med en del held er anvendt i udlandet. Det drejer sig om bl.a. jordvask, elektrokinetik, stabilisering til både organiske og uorganiske forureninger samt om biologisk behandling af tjære/PAH-forureninger.

Det foreslås, at der via støtte fra bl.a. Miljøstyrelsen teknologipulje arbejdes videre med at indhente dokumentation for effektiviteten af følgende teknikker som fuldskalaprojekter:

• Jordvask
• Elektrokinetik

Stabilisering er vel som teknik i sig selv ikke så interessant ud fra et teknologisk synspunkt, men vil sandsynligvis blive anvendt i projekter, hvor en sådan løsning synes oplagt.

Det foreslås, at der via støtte fra bl.a. Miljøstyrelsen teknologipulje arbejdes videre med fuldskalaprojekter med følgende teknikker:

• Jordvask
• Biologisk oprensning

Inden for dette område, må det generelt siges, at de projekter der tidligere er gennemført med biologisk oprensning, ikke har været særlig vellykkede. Der mangler derfor flere afprøvninger af de biologiske teknikker i Danmark. Da man i udlandet har haft flere positive erfaringer med denne oprensningsteknik, vurderes det som en mulighed at hente ekspertise herfra.

Videre forsøg med ekstraktionsanlæg kan komme på tale, men belært af Ren Jords erfaringer vurderes det umiddelbart, at det nok er svært at finde en dansk partner, som er interesseret. Det er ligesom at skulle starte forfra med en teknik, som der tidligere blev investeret 2 cifrede millionbeløb i at udvikle uden held.

7.2 Hvilke lokalitetstyper

Egnede lokalitetstyper til afprøvning af de nye teknikker kan være: 

• gasværker (tjære/PAH)
• stejlepladser (tjære/PAH)
• jern- og metalstøberier (blandingsforureninger)
• skibsværfter (blandingsforureninger)
• træimprægneringsvirksomheder (blandingsforureninger)
• galvaniseringsvirksomheder (blandingsforureninger)

7.3 Kontrolprogrammer

Generelt skal kontrolprogrammer for implementering af nye teknikker indeholde vurdering af rensningsmetodens effektivitet, restfraktionernes genanvendelighed samt en vurdering af metodens miljøpåvirkninger på omgivelserne. Det er væsentligt ved nye rensningsmetoder, at de ikke producerer mere forurening end de fjerner. Det vurderes ikke nødvendigt at udarbejde en decideret livscyklusanalyse for oprensninger, men en kort vurdering af f.eks. energiforbruget, hvis det er meget højt, anbefales udført ved afprøvning i pilotskala. Desuden skal tidsforbrug og økonomi holdes op mod oprensningsmetodens resultater.

Med hensyn til kontrolprogrammer for de enkelte metoder skal her skitseres følgende problemstillinger:

Denne teknik skal afprøves for effektivitet over for forskellige jordtyper. Den forventes at virke effektivt på sandjord, men hvor går grænsen for indhold af lerpartikler?

Teknikker skal endvidere prøves i forhold til organiske forureninger, herunder tjære- og PAH-forureninger.

Der mangler mere viden om teknikken, når der er tale om flere metaller samtidigt. Endvidere kunne det være ønskeligt at afprøve teknikken in situ og kombinere tungmetalrensning med oprensning for organiske komponenter.

Om de biologiske metoder er der fortsat mange uafklarede forhold. Det er givet, at der naturligt forekommer mikroorganismer, der er i stand til at nedbryde selv meget tunge PAH’ere. Det er ligeledes givet, at den naturlige nedbrydning foregår meget langsomt. Der mangler data om, hvad der skal til for at optimere omsætningen. Uden at overfortolke gasværkspakkens forsøg på Frederiksberg Gasværk og Esbjerg Gasværk, så tyder det på, at strukturmaterialer, detergenter, ilt og næringsstoffer kun i begrænset omfang stimulerer nedbrydningen. Der bør i grundforskningen mere fokus på de komplicerede nedbrydningsmønstre for PAH'er og på hvilke faktorer og mekanismer, der har betydning for den biologiske omsætning.

Der er iværksat flere forsøg med phytooprensning, og vi har ikke på nuværende tidspunkt det fulde overblik over, hvad der sker, men det er interessant i denne sammenhæng at få afprøvet, om en samtidig omsætning af tungmetaller og organiske komponenter er mulig. Det er ligeledes interessant at få belyst, i hvilket omfang man ved phytooprensning er i stand til at omsætte også de tunge olier og PAH'erne.

Endvidere skal der ud fra et anvendelsesorienteret synspunkt søges givet nogle mere præcise bud på tidshorisonten ved phytooprensning.

Der bør endvidere sideløbende med projekter foretages en vurdering af det videre livscyklusforløb for de tungmetaller, som optages i planterne. Dette vil være en relevant opgave for forskningsmiljøerne.

8. Konklusion

Den samlede konklusion for udredningen vedrørende blandingsforureninger og PAH/tjæreforureninger er som følger:

Omfang og mængder:

• at ca. 40-60 % af den opgravede forurenede jord i Danmark skønnes at være blandingsforurenet;
• at maksimalt 10 % af denne jord er forurenet med både tungmetaller og organiske komponenter på klasse 4-niveau;
• at jordbehandlerne årligt modtager ca. 5 - 700.000 ton forurenet jord;
• at der ikke synes økonomisk grundlag for at oprense jord forurenet på klasse 2/3-niveau i henhold til Jordplan Sjælland (se bilag 1).

Status for disponering/behandling af blandingsforurenet jord i Danmark:

• at blandingsforurenet jord kun yderst sjældent underkastes rensning for så vidt angår tungmetalforureningen;
• at den typiske behandling i forbindelse med blandingsforurenet jord er, at jorden renses for den organiske forurening ved biologisk behandling, hvorefter jorden med dens indhold af tungmetaller deponeres på kontrollerede lossepladser, specialdepoter eller indbygges i forbindelse med forskellige bygge- og anlægsarbejder;
• at lettere forurenet jord (ikke mobile organiske forureninger) bliver liggende eller deponeres i specialdepot.

Status for PAH/tjæreforurenet jord i Danmark:

• at den hyppigst anvendte behandlingsteknik er termisk behandling, som alene gennemføres i F1- ovnen på Kommunekemi i Nyborg;
• at A·S Bioteknisk Jordrens i begrænset omfang gennemfører forsøg med biologisk behandling;

Udviklingstendenserne:

• at den teknologiske udvikling i Danmark inden for behandling af tungmetaller og PAH/tjæreforureninger generelt er langsom og er præget en afventende holdning blandt områdets aktører;
• at der bortset fra de forsøg, der pågår med elektrokinetisk behandling af tungmetalforurenet jord hos Bioteknisk Jordrens i Kalundborg, forsøg med K.K. Miljøteknik A/S’s jordvask, samt de forsøgsprojekter, der er iværksat med phytooprensning, for nuværende ikke i større stil foregår fuldskalaforsøg med nye teknikker i Danmark;
• at der i udlandet i større omfang arbejdes med teknikker som jordvask - især på de sandede jorde, stabiliseringsteknikker (tungmetalforureninger) og biologiske teknikker til de tungere organiske forureninger;

Anbefalinger af afprøvninger/kontrolprogrammer:

• at anvendeligheden af jordvask i forhold til danske jorde, danske forureningsniveauer og danske forureningstyper - både med hensyn til tungmetaller og til organiske komponenter - bør afprøves ved fuldskalaforsøg;
• at elektrokinetiske metoder bør afprøves i forhold til samtidig forekomst af flere metaller, i forhold til organiske komponenter, og eventuel som in situ teknik;
• at der bør arbejdes videre med de biologiske teknikkers muligheder og begrænsninger i forhold til de tunge PAH/tjærekomponenter, bl.a. skal de kemiske, fysiske og biologiske forhold før, under og efter en biologisk behandling undersøges mere detaljeret for en nærmere afklaring af hvilke mekanismer, der påvirker den biologiske omsætning;

Egnede lokalitetstyper:

at bl.a. tjære- og stejlepladser i fiskerihavne og gasværker kunne være velegnede til afprøvning af nye teknikker for så vidt angår tjære/PAH-forureningerne, og at støberigrunde, skibsværftsgrunde, træimprægneringsvirksomheder og galvaniseringsvirksomheder kunne være velegnede til afprøvning af teknikker til blandingsforureninger.

9. Referencer

/1/ Miljøstyrelsen: Miljøprojekt nr. 407, 1998. Oprensning af tungmetalforurenet jord.

/2/ "Resumé rapport over Miljøstyrelsens gasværkspakke", oktober 1999.

/3/ Miljøkontrollen/EKJ: Valby Gasværk, status for forureningssituationen, januar 1998.

/4/ Miljøkontrollen/EKJ: Sundby Gasværk, status for forureningssituationen, maj 1998.

/5/ Miljøkontrollen/EKJ: Østre Gasværk, status for forureningssituationen, maj 1998.

/6/ Frederiksberg Kommune/Ramböll: Frederiksberg Gasværk på Finsensvej, Depot nr. 147-01, Statusrapport, december 1998.

/7/ Vejledning fra Miljøstyrelsen, nr. 7, 1992: "Prioritering af affaldsdepoter".

/8/ Vejledning fra Miljøstyrelsen, nr. 6, 1998: "Oprydning på forurenede lokaliteter - Hovedbind".

/9/ Miljø Energiministeriet: "Faktuelt", nr. 26, 24. Juni 1999.

/10/ Amternes Depotenhed: Branchebeskrivelser nr. 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 og 11 udgivet af Teknik & Administration i 1997.

/11/ Redegørelse fra Miljøstyrelsen: Depotredegørelse om affaldsdepotområdet 1997. Nr. 1 1998. (kap 2.2.5)

/12/ Projekt om jord og grundvand fra Miljøstyrelsen: Erfaringsopsamling på amternes registreringsundersøgelser. Nr. 9 1995. (kap 2.2.5)

/13/ Amternes Videncenter for jordforurening: Erfaringsopsamling på amternes registreringsundersøgelser, hovedrapport og bilagsrapport. Teknik & Administration, nr. 3, 1997.

/14/ Telefonsamtale med Ernst Lassen, Oliebranchens Miljøpulje. Refereret til undersøgelse i Sønderjylland af blyindhold i jord på tidligere tankstationer.

/15/ Danske Entreprenørers opgørelse over modtagne jordmængder i 1997 og 1998.

/16/ Århus Amts notat af 4. September 1995 om undersøgelse af PAH-indholdet i overfladejord i Århus.

/17/ Miljøkontrollen, Københavns kommune: "Undersøgelse af diffus jordforurening på Østerbro", april 1998.

/18/ Critical Reviews in Environmental Science and Technology, Volume 28, Issue 4, 1998.

/19/ Vejledning fra Miljøstyrelsen, nr. 10, 1998: "Branchevejledning for forurenede tjære/asfaltgrunde".

/20/ Vejledning fra Miljøstyrelsen, nr. 9, 1998: "Branchevejledning for forurenede garverigrunde".

/21/ Vejledning fra Miljøstyrelsen, nr. 8, 1998: "Branchevejledning for forurenede imprægneringsgrunde".

/22/ Neeb e, Th. Grohs, H.(1990, 1991): Verfahrenstechnische Grundlagen des Bodenwaschens. Sonderdruck aus Aufbereitungs-technik Mineral Processing.

/23/ US EPA (1996): A Citizen´s guide to Soil Washing, Solid, Solid waste and Emergency response, EPA 542-F-96-002.

/24/ Wallin, M. (1995): Tvättning och separation – etablerede metoder för efterbehandling av förorenad jord, i: Forurenset grunn – tiltaksmetoder, Norske Sivilingeniørers Forening, Studiesentret.

/25/ Denver Sala Basic (1995): Selection Guide For Process Equipment. Svedala.

/26/ Heimhard, Dr. H-J., Klöckner Oecotec GmbH 1987: Der Anwendung des Hochdruck-Bodenwaschverfahrens bei der Sanierung kontaminierter Böden in Berlin.

/27/ Armishaw, R et al. (1992): Review of innovative contaminated soil clean-up processes. Warren Springs laboratory.

/28/ Miljøkontrollen (1995): Jordrensning i Danmark. Muligheder og perspektiver, Miljøkontrollen, Københavns kommune, København.

/29/ Bovendeur, J., et.al.(1996): The Fortec^â process: A combined remediation technique for soil and sediments containing organic pollutants. NATO/CCMS pilot study, Adelaide, Australia.

/30/ Arcadis Heidemij Realisate BV (1996): Project description Petroleumshaven, Amsterdam.

/31/ http://clu-in.org/products/site/complete/democomp/toroharp.htm: Toronto Harbour Commision (Soil recycling).

/32/ BioTrolâ Soil Washing System. http://clu-in.org/products/site/complete/democomp/biotrols.htm

/33/ TDEnviro Inc., Edmonton, Alberta, Canada: Clean Soil Process, Remediation of Contaminated Soils, Slugdes and Emulsions.

/34/ Erik K.Jørgensen AS (1995): Rehabilitation of a site contaminated by tar substances using a new on-site technique. Valby gasworks. EU Life projekt.

/35/ Wille, Frank (1993): Bodensanierungsverfahren, Vogel Buchverlag, Würtzburg.

/36/ Brummeler E. Ten et al (ca. 1997): Bioremediation with the Fortecâ -Process: A Save Harbour for Sediment.

/37/ Gemoets, Johan. Vito, Belgien. Personlig kommunikation.

/38/ Personlig kontakt til Frank Laursen/Søren Nielsen, Hovedstadens Jordrens: Forsøg med gadeopfej samt medvirken til bilag 4.

/39/ Van Dueren, J. m.fl.(1997): Remediation Technologies Screening Matrix and Reference Guide, Ver. 3.0. Section 4.21, Soil Washing. Federal Remediation Technologies Roundtable. www.frtr.gov/matrix2/.

/40/ Soczó, E.R., Verhagen, E.J.H., Versluijs C.W. (1987): Review of soil treatment techniques in the Netherlands, i: de Waal, K.J.A. & van den Brink, W.J.(eds): Environmental technology, 2^nd European Conference on Environmental Technology. Martinus Nijhoff Publishers. Dordrecht.

/41/ Groot, H.N., Heijmans Milieutechniek B.V. and Reurslag, J. Tauw Milieu B.V. Deventer: Separation of a contaminated sediment, a fullscale project in the Netherlands.

/42/ Heimhard, H.J. Klöckner Oecotec GmbH. (1988): High pressure soil Washing, Process for cleaning polluted soil in Berlin i:K. Wolf, W.J. Colon (eds.), Contaminated soil, p. 871-882 ’88. Kluwer Academic Publishers.

/43/ Henning Roland (1995): Physikalish-chemische Bodenreinigung mit Harbauer-Bodenreinigungsanlagen i: Altlastensanierung (2. Auflage), Volkmar Gossow, Bauverlag GmbH, Wiesbaden und Berlin.

/44/ Personlig kontakt til Kroezen, M., Heijmans Milieutechniek B.V.

/45/ Holbein, Bruce E., Robert D. Fox, Roger Smart, Treatment and recycling of contaminated dredged sediment material, Soil chemestry and the application of soil chemistry

/46/ Personlig kontakt til ingeniør Thomas Weber i firmaet Werner Frantzen GmbH&Co. KG, Tyskland.

/47/ Assink, J.W. & Rulkens, W.H. (1987): Cleaning Soils Contaminated with Heavy Metals, i: de Waal, K.J.A. & van den Brink, W.J. (eds.): Environmental Technology, Martinus Nijhoff Publishers, Dordrecht, Holland.

/48/ ChemTech Analysis Inc. (1997): Cleaning Metal and Hydrocarbon Contaminated Soils using the ChemThec Soil Treatment System, http//www.ct-inc.com/about.html.

/49/ EPA Office of Research and Development. 1996. "Lasagna^TM Public-Private Partnership" EPA 542-F-96-010A.

/50/ Paducah Demonstrates Lasagna^TM Technology, 1995, http://www.em.doe.gov/tie/fall 16.html

/51/ Sa V. Ho, et.al. (1999): The Lasagna Technology for In Situ Soil Remediation. 1. Small Field Test, Environmental Science and Technology, vol. 33, pp. 1086-1091.

/52/ Sa V. Ho, et.al. (1999): The Lasagna Technology for In Situ Soil Remediation. 2. Large Field Test, Environmental Science and Technology, vol. 33, pp. 1092-1099.

/53/ In situ Solvent Remediation, httm://www.crd.ge.com/el/aes/lasagna.htm

/54/ EPA A Citizen’s Guide to Phytoremediation, EPA 542-F98-011, August 1998.

/55/ Eric P. Carman et.al.: "Trees stimulate remediation at fuel oil contaminated site. Soil & Groundwater Cleanup.

/56/ Goldsmith,Wendi, Lead-contaminated sediments prove susceptible to phytoremediation, Soil&Groundwater Cleanup - Bioremediation,

/57/ EPA, Treatment of Lead-Contaminated Soil, Superfund Engineering Issue, EPA 540/2-91/009, april 1991.

/58/ Dole L. R., In-situ immobilization of PCB's at Pepper's Steel

and Alloys site establishes a precedent as permanent remedy for nonvolatile organic. In: Proceedings of PCB Forum, Houston, sep. 1989.

/59/ Dole L. R., Successfull PRP remediation of the Pepper's Steel

and Alloys site. In: Superfund 1989, HMCRI 10^th National Conference 27-29, Washington pp. 476-478, nov. 1989.

/60/ Corner, Jesse R. and Hoeffner, Steve, A critical Review of Stabilazation/Solidification Technology, Enviromental Science and Technology, 28 (4), 397-462, 1998.

/61/ Spence, R. D., T.M. Gilliam, I.L. Morgan and S. C. Osborne, Solidification of Waste Containing Volitile Organic Compounds in Cementitious Waste Forms. Precented at the 2^nd Inter. Symp. On S/S of Additive and Waste In Hazardous Landfills, Williamsbourg, VA (maj -juni 1990).

/62/ GEO-CON, INC - In-Situ Solidification and Stabilisation Process, EPA. http://clu-in.org/PRODUCTS/SITE/complete/democomp/geocon.htm

/63/ EPA, SOLIDITECH, , INC. (Solidification and Stabilisation), http://clu-in.org/PRODUCS/SITE/complete/democomp/solidite.htm

/64/ USEPA (1989) Technology evaluation report : SITE program demonstration test Soliditech, Solidification/Stabilization, EPA/540/5-89/005a, 1989.

/65/ HacTECH News, Cold Asphalt Emusion Technology Offered to recycle Petroleum Soil, marts 1990.

/66/ Conway, Michael F.P.E., Bench-Scale Evaluation of Asphalt Emulsion Stabilization of Contaminated Soil, United Retek Corporation, Journal of Soil Contamination, 1993.

/67/ Hubbard J, Tsadwa S, Willis N and Evans, M., Site Sampling and treatability studies for demonstration of WasteChem’s asphalt encapsulation technology under EPA’s SITE program. J. Air Waste Man. Assoc. 40(1), 1990.

/68/ Sheriff T. S,. Sollars, C. J., Montgomery D. and Perry R., The use of activated charcoaland tetra-alkylammonium-substituted clay in cement-based stabilization/solidification of phenols and chlorinated phenols, Enviromental aspects of stabilization and solidification of harzardous and radioactive wastes. ASTM special technical publication, STP 1033, 1989.

/69/ Sheriff T. S,. Sollars, C. J., Montgomery D. and Perry R., Modified clay for organic waste disposal, Technology Letters 8(10), pp 501-514, 1987.

/70/ De Percin P. R., Description of EPA SITE demonstration of the HAZCOON stabilization process at the Douglassville, PA. Superfund Site, Demonstration of remedial action technologies for contaminated land and groundwater, NATO/CCMS, Second International Conference, pp 63-74, 1988.

/71/ Grube W. E. Jr, Longterm stability of solified waste as determined by physical and morphological parameters, Contaminated Soil 1990,Third International Conferenceon Contaminated Soil, Karlsruhe, Tyskland, pp1289-96, 1990.

/72/ Grube W. E. Jr, Partymiller K. G., Jackson D.R., Bisson D.L., Evaluation of the Soliditeh SITE solidification/stabilization technology, Superfund ’89, HMCRI 10^th National Conference 27-29, Washington, pp 413-416, 1989.

/73/ EPA ROD ID: EPA/ROD/R04-91/091; Conbinated treatment of mixed contaminants.

/74/ Termisk rensning af jord ved Kommune Kemi i Nyborg. Oplysninger givet af Direktør for K.K. Miljøteknik Vagn Frederiksen i forbindelse med projektet.

/75/ Personlig kontakt til Karsten Mathiesen, Danske Elværkers Forening.

/76/ Carroll, Gregory J.: Parametric evaluation of metal partitioning at the U.S EPA incineration research facility. Presented at the Sixteenth Annual Hazardous Waste Research Symposium, Cincinnati, OH, April 1990.

/77/ Personlig kontakt til tyske værker for jordbehandling.

/78/ Personlig kontakt til hollandske jordbehandlingsanlæg.

/79/ Miljøprojekt nr. 20, 1996: Kemiske stoffers omsætning i jord og grundvand.

/80/ Samtaler med firmaet BioSoil, Holland v. Direktør John Janse.

/81/ Samtaler med firmaet Envirotech, Italien v. Direktør E.B. Fornaro.

/82/ Cutright, Teresa J.: Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Biodegradation and Kinetics Using Cunninghamella echinulata var. elegans. International Biodeterioration and Biodegradation (1995) 397-408.

/83/ Codina, G., Vaquero, M.T., Comellas, L., Broto-Puig, F.: Comparison of various extraction and clean-up methods for the determination of polycyclic aromatic hydrocarbons in sewage sludge-amended soils. Journal of Chromatography, vol 673, (1994) pp 21-29.

/84/ Hurst, C.J. et.al.: Polycyclic aromatic hydrocarbon biodegradation as a function of oxygen tension in contaminated soil. Journal of Hazardous Materials, vol. 51 Issue 1-3 (1996), pp. 193-208.

/85/ Yeom, Ick-Tae, Ghosh, M.M.: Mass transfer limitation in PAH-contaminated soil remediation. Water Science and Technology, vol. 37 issue 8, (1998) pp. 111-118.

/86/ Direktør Susanne Schiøtz Hansen, A-S Bioteknisk Jordrens: "Eksempler på nedbrydningen". Udleveret artikel v. ATV-møde den 7. oktober 1998.

/87/ Herner, Brian P., Goldberg, Steven M., Ward, Owen P.: Landfarming bioremediation is viable solution at Lake Erie MGP. Soil & Groundwater Cleanup, http://www.sgcleanup.com./bio

/88/ Phønix Miljø: "Mobile extraction technology for on-site soil decontamination – Contex system", 30. september 1992.

/89/ Rulkens, W.H., Honders, A.: Clean-up of contaminated sites: Experiences in the Netherlands. Water Science Technology, Vol. 34 (1996) pp. 293-301.

/90/ Samtaler med tidligere ansat ved Phønix Miljø, Anette Tønning Faarbæk, marts 1999.

/91/ Bjørn Jensen: Kemikalieforurenet jord, Teknisk Forlag A/S 1989.

/92/ Personlig samtale med Jørgen Skårup, AFATEK, tidligere projektleder for NKT/Risø-projektet.

/93/ Miljøstyrelsen: Miljøprojekt nr. 4, 1995. Barrierer mod udvikling og anvendelse af nye afværgeteknologier.

/94/ Personlig kontakt med Ludo Diels, Vlaamse Instelling voor Technologisch Ondersoek (VITO), Belgien samt Thermo Design Engineering, Canada.

/95/ Brochure fra NBM, Holland.

/96/ Brochure fra Boran, Tyskland.

Søgeprofiler

I forbindelse med nærværende projekt er opstillet de adgange på internet, der blev benyttet til at skaffe baggrundsmateriale. Ikke alle søgemaskiner, der er listet, er også benyttet, men det vides, at man kan anvende dem og få et fagligt udbytte af det.

Desuden blev mulighederne på DTV (Danmarks Tekniske Videnskabers Bibliotek) i Lyngby benyttet og fundet meget anvendeligt.

Via Internet er der adgang til adskillige databaser indeholdende videnskabelige artikler. Man skal dog være opmærksom på, at mange af disse artikler ikke, som i de almindelige tidsskrifter, skal gennem en faglig, kritisk gennemgang ved f.eks. forskere indenfor området, og derfor skal resultater i artikler gerne bekræftes via andre kanaler.

Der findes også adskillige organisationer, offentlige institutioner m.m. som har udmærkede hjemmesider med henvisninger til offentliggjorte rapporter m.m.

Det amerikanske Miljøministerium United States Environmental Protection Agency (EPA) findes på: http://www.epa.gov.

Under EPA’s hjemmeside findes flere relevante databaser med f.eks. oprensninger indenfor Superfund-programmet, beskrivelser af projekter under SITE-programmet http://www.epa.gov/ORD/SITE/ samt databasen http://www.clu-in.org. Desuden findes databasen om Federal Remediation Technologies Roundtable (FRTR) som ligeledes indeholder beskrivelser af oprensninger på http://www.frtr.gov.

Københavns Universitet har hjemmeside på : http://www.dnlb.dk.

EU’s Life-projekter kan ses på hjemmesiden: http://europa.eu.int/comm/life/envir/indes.htm.

Den europæiske organisation Nicole beskæftiger sig med oprensninger og kan findes på http://www.nicole.org.

Der findes en del litteraturdatabaser, og de nedenfor nævnte er frit tilgængelige:

Virtual Library: http://www.w3org/vl

BUBL er en engelsk database som er etbaleret af en "the Joint Information Systems Committee of the Higher Education Founding Councils of England, Scotland and Wales" og "the Department of Education for Nothern Ireland": http://www.bubl.ac.uk.

Et amerikansk litteratursøgningssystem: http://ncbi.nlm.nih.gov/PubMed

Via Danmarks Tekniske Universitet kan man få kontakt til mange af de internationale litteraturdatabaser. Derved kan artikler skaffes hjem via biblioteket: http://www.dtv.dk/articles

Andre databaser og hjemmesider:

Det elektroniske tidsskrift Soil and Groundwater findes på: http://www.sgcleanup.com.

Desuden kan søges information via de normale søgeværktøjer som:

http://www.yahoo.com

http://www.deja.com

http://www.altavista.com

http://www.dk.lycos.de

http://kvasir.dk

Søgeord:

De efterfølgende søgeord er benyttet i forbindelse med denne rapport, og der er næsten udelukkende brugt engelske betegnelser. Det har ofte været en fordel at kombinere søgeordene på flere måder og derved få flere resultater på søgningerne:

Contaminated
Soil
Heavy metals
Organic
Oil
PAH
Gas works
Chemicals
Extraction

Spørgsmål til amterne

Vi er meget interesserede i alle forureninger, hvor amtet er involveret, altså ikke kun dem, som amtet selv står for at rense op ifølge affaldsdepotloven men også dem, hvor amtet er myndighed på sagen.

Med venlig hilsen

Finn Oemig og Christina Lindskov

EKJ AS

Henvendelse til jordbehandlere

Jordbehandlerne fik alle tilsendt et spørgeskema med anmodning om at svare på spørgsmål vedr. jordmængder til behandling på deres anlæg samt omhandlende teknikker, som de satsede på i den fremtidige rensning af jord. Bioteknisk Jordrens, Hovedstadens Jordrens og K.K. Miljøteknik besvarede spørgeskemaet og er refereret i de nedenstående afsnit. Spørgeskemaet er vedlagt sidst i bilaget efter en kort beskrivelse af Danmarks to øvrige jordrensere Dansk Jordrens A/S og Marius Pedersen A/S. Der forekommer desuden jordrensning i begrænset omfang på enkelte kommunale lossepladser, men mængden vurderes at være så begrænset, at de ikke er medtaget i denne beskrivelse.

A/S Bioteknisk Jordrens har hovedkontor i Kalundborg men har desuden anlæg til biologisk rensning af olie- og benzinforurenet jord i Esbjerg og Ålborg. Anlæggene modtog i 1997 ca. 250.000 ton og i 1998 ca. 290.000 ton.

Bioteknisk Jordrens i Kalundborg modtog i 1997 ca. 5-10.000 ton blandingsforurenet jord, det vil sige jord som skulle renses både for organiske komponenter og tungmetaller. Jorden indeholdt derfor både organisk forurening og tungmetaller på klasse 4 niveau i henhold til Jordplan Sjælland, som ses i bilag 1.

Bioteknisk Jordrens modtager kun en mindre mængde tjære/PAH-forurenet jord til biologisk behandling. Der er gennemført forsøg med tilsætning af forskellige stoffer til at fremme den biologiske omsætning af PAH’ere. Der køres i øjeblikket forsøg med at stimulere den biologiske omsætning ved at sende elektrisk strøm gennem jorden, hvilket traditionelt er blevet kaldt geo-oxidation. Det er ved besøg på anlægget forklaret, at man ikke ser teorien om geo-oxidation bevist, men at den elektriske påvirkning stimulerer den biologiske nedbrydning samt medfører en øget frigivelse af ellers ikke tilgængelige PAH’er i jorden, således at disse komponenter kan nedbrydes efterfølgende af bakterierne. Traditionelt beskrives geo-oxidation som en elektrisk nedbrydning af forureningskomponenter, uden at det i øvrigt teknisk er bevist, hvilke processer det er, der finder sted. Resultater fra forsøgene er endnu ikke tilgængelige.

På anlægget i Kalundborg har man efter en årrække med forsøg indledt elektrokinetisk oprensning af tungmetalforurenet jord, og der er søgt om miljøgodkendelse til opstart af et anlæg i Esbjerg. Der er indhentet størst erfaring med oprensning af bly, chrom, kobber og zink men også forsøg med arsen, cadmium og kviksølv er gennemført. Oprensningen er kostbar, og det kan derfor kun betale sig at gennemføre den på kraftig forurenet jord, det vil sige på jord indeholdende tungmetal over det niveau, som normalt accepteres deponeret på specialdepoterne (svarende til klasse 4 jord i henhold itl Jordplan Sjælland, se bilag 1). Anlægget er nu i drift og behandler ca. 80 ton jord pr. batch, og en rensning af jorden tager gennemsnitlig ½-1 år. Lerjord har vist sig nemmere at oprense end sandede jorder på grund af lerens bedre evne til at lede strømmen i jorden. Afstanden mellem elektroderne er ca. 1 m og miledybden er i det eksisterende anlæg ca. 1 m. Det er planlagt, at der i løbet af 1999 etableres endnu 4 anlæg i Kalundborg og desuden er et mobilt anlæg taget i brug til rensning on site.

Ved oprensning af jorden på anlægget i Kalundborg oprenses størsteparten af jorden til niveau 1 i henhold til Vestsjællands Amts kriterier, se bilag 2, men jorden deponeres som oftest på Vig Losseplads idet, der kun sjældent findes aftagere af renset jord.

I tabel 3 ses en oversigt over rensemetoder anvendt hos Bioteknisk Jordrens.

Hovedstadens Jordrens A/S er placeret i Kalvebodkilen syd for København. Jorden behandles på biologiske rensningsanlæg i Nordsjælland og på Amager. Man modtog i 1997 ca. 43.000 ton jord og i 1998 ca. 40.000 ton jord. Hovedstadens Jordrens fungerer desuden som midlertidig deponeringsplads for jord fra Københavnsområdet, hvor forureningsgraden er ukendt samt som mellemdeponi før deponering i specialdepot. Denne type af jord andrager ca. 10.000 ton i 1997 og ca. 30.000 ton i 1998.

Jord indeholdende organiske komponenter blandet med tungmetal renses først ved biologisk behandling/stripning og siden ved deponering. Hvis jorden indeholder tungmetal klasse 4 i henhold til Jordplan Sjælland (se bilag 1) mellemdeponeres jorden indtil der er samlet tilstrækkeligt til en transport til Tyskland. I Tyskland vaskes jorden hvorefter restfraktionen deponeres og den rene fraktion genbruges. Der gennemføres for tiden forsøg med oprensning af gadeopfej ved vask, men metoden er endnu ikke afprøvet på jord.

Jord indeholdende tjære/PAH-komponenter samles ligeledes på anlæggets deponier v. København og derefter gennemføres termisk behandling. Det er planen at forsøge med et mobilt termisk anlæg, men planerne er endnu ikke konkrete. Der har været kørt forsøg med forbrænding af jord på Amagerforbrændingen. Med hensyn til oprensning af jorden var resultaterne gode, men der var visse problemer med arbejdsmiljøet, og der har ikke været vilje til at forsøge at løse disse problemer.

K.K. Miljøteknik har et biologisk anlæg i Rødby og deponeringsplads ved Klintholm på Fyn og er endvidere ansvarlig for driften af ovnen F1 på Kommune Kemi i Nyborg. Der er i 1997 og 1998 modtaget ca. 56.000 ton/år hvoraf ca. 23.000 tons er blevet omsat biologisk på anlægget i Rødby. Langt den største del af jorden til K.K. Miljøteknik gennemgår en forbehandling inden rensning påbegyndes. Forbehandlingen består af frasortering af sten og byggematerialer, fjernelse af metaldele med magnet samt neddeling af store lerklumper.

K.K. Miljøteknik har oplyst, at jord indeholdende organiske forureninger næsten altid også indeholder tungmetaller dog som oftest på lavere klassificeringsniveau end den organiske forurening. Blandingsforureninger skønnes at svare til ca. 55 % af den modtagne jord, og der renses kun for den organiske del. Den organiske forurening bestående af oliekomponenter renses biologisk, hvis der er tale om stoffer indeholdende færre kulstofatomer end 26 og ved termisk behandling for de tungere oliekomponenter. Hvis der er tale om chlorerede opløsningsmidler behandles jorden ved stripning. Tungmetallerne bliver i jorden men vurderes efter termisk behandling at være stærkere bundet, hvorved evt. udvaskning mindskes. Dette er påvist ved udvaskningstests over en årrække /13/. Efter behandling genanvendes jorden i bygge- og anlægsarbejder eller deponeres afhængigt af tungmetalindholdet, men ofte i specialdepot. Alt renset jord disponeres efter behandling afhængig af tungmetalindholdet, men som oftest i specialdepot.

Knap halvdelen af den modtagne jord indeholder tjære/PAH-komponenter. Jorden behandles termisk på Kommune Kemi og kontrolleres efterfølgende for indholdet af tungmetaller. Ovnen kan behandle 10-15 ton/time.

K.K. Miljøteknik planlægger at etablere et jordvaskeanlæg i Rødby. Anlægget vil have mobil karakter således, at det kan flyttes fra den faste placering til on site-aktiviteter på eller nær forurenede grunde.

Anlægget påtænkes primært anvendt til behandling af tungmetalforurenet jord og sekundært til jord forurenet med organiske komponenter. Jorden skal være vaskeegnet, hvilket vil være afhængig af jordens kornkurver, og jo mere sandet jorden er, des mere velegnet vil vasketeknikken være til behandling af jorden.

Vaskeanlægget kombinerer mekanisk og fysisk behandling med en efterfølgende separation. Princippet i jordvask er beskrevet i afsnit 4.1, og bygger som nævnt på, at langt den største del af forureningen er adsorberet til de fine partikler (0,063 mm - 2 mm). Det centrale i processen er derfor, at de grove partikler sorteres fra ved forskellige sorteringsprocesser. De fine partikler underkastes en vask i særlige hydrocykloner, hvor tungmetaller vaskes af de fine partikler.

Procesvandet behandles efterfølgende i et integreret vandrensningsanlæg, hvor et bundfældede slam udskilles og afvandes f.eks i sibåndpresse. Filterkagen vil indeholde størstedelen af forureningerne fra den oprindeligt forurenede jord.

Anlæggets kapacitet vil være ca. 10-15 ton i timen.

Marius Pedersen A/S

Marius Pedersen A/S har to anlæg til behandling af forurenet jord. Det ene er lossepladsen Sandholt-Lyngelse, der ligger ved Fåborg. Her er foruden deponering indrettet landfarming anlæg til nedbrydning af organiske komponenter med op til 1 % olie. Desuden driver Marius Pedersen sammen med Renovationsselskabet 4S et lavtermisk anlæg v. Skive, hvor der modtages jord med op til 5 % olie. Det lavtermiske anlæg behandler primært de lettere olier hvorefter rensningen efterfølgende suppleres med biologisk behandling ved landfarming.

Marius Pedersen A/S har ikke ønsket at oplyse mængden af forurenet jord, som behandles på anlæggene.

Dansk Jordrens A/S

Dansk Jordrens behandler forurenet jord ved biologisk nedbrydning på anlægget i Vemmelev v. Korsør. Der modtages benzin- og olieforurenet jord til biologisk behandling og de tungere tjæreforureninger sendes til termisk behandling f.eks. hos Kommune Kemi. Hvis jorden indeholder tungmetaller udover den organiske forurening deponeres jorden efterfølgende på et tilknyttet specialdepot. Det eneste man ikke kan modtage er jord indeholdende kviksølv.

Spørgsmål til jordbehandlere:

Henvendelser til udlandet

Henvendelserne til udlandet blev gennemført med det formål at afklare, hvilke tendenser der er i udviklingen af rensningsteknikker. Der blev benyttet et firmarelateret nedværk som dækker store rådgivende ingeniørfirmaer i Europa for at indsamle oplysninger om oprensninger i praksis. Firmaerne vurderes at være på forkant med det nationale niveau indenfor jordrensning. Henvendelserne blev primært gjort til firmaer i England, Tyskland, Holland og USA og sekundært Belgien og Italien. Desuden blev EU’s LIFE-projekter gennemgået, idet programmet står for afprøvning af storskalaprojekter eller demonstrationsprojekter indenfor jordrensning. Dette blev suppleret med henvendelser til rådgivere og institutter, som gennem artikler, foredrag eller på Internettet har offentliggjort resultater indenfor oprensning af jordforurening. De konkrete projektledere blev i flere tilfælde kontaktet og som oftest blev henvendelsen besvaret.

Det er ikke forsøgt at indhente de nyeste forskningsresultater, som findes på Universiteterne i Europa og USA, idet det har været hensigten at belyse, hvordan man i praksis gennemfører oprensninger efter jordforureninger i disse lande. Resultater fra oprensninger i pilotskala forsøg er dog medtaget.

Kontakt til engelsk reference
Campbell Reith Hill
21 Dartmouth Street
St. James’s Park
London SW1H 9BP
England
Tlf.: 0044 – 171 – 565 – 1600
Fax: 0044 – 171 – 565 – 1666
E-mail: engineers@campbellreith.com

Den engelske miljørådgiver Campbell Reith Hill (CRH) v. Peter Rawlings blev kontaktet og berettede, at man ifølge engelsk vejledninger skal rense op til den aktuelle arealanvendelse og ikke til et generelt kriterium. Det vil sige, at oprensningskriteriet baseres på en aktuel risikovurdering.

Oprensningsmetoderne for oprensning af blandingsforureninger har traditionelt været opgravning og efterfølgende deponering. De senere år er nye metoder taget i brug, og her har CRH benyttet jordvask til behandling af blandingsforureninger. Det renser ikke jorden men bringer det forurenede volumen ned til en meget mindre andel end ved opstart af projektet. Restfraktionen deponeres.

Oprensningsmetoderne til oprensning af tjære/PAH-forurenet jord varierer i England meget afhængig af jordparametrene. Der veksles mellem biologisk nedbrydning in situ og ex situ samt jordvask. Erfaringerne med biologisk nedbrydning af tunge tjærekomponenter synes at være lidt blandede, men der var set eksempler på nedbrydning af tjærekomponenter. Om nedbrydningen var til fri anvendelse af jorden vides ikke.

Kontakt til hollandske referencer
CUR/NOBIS
Programme In-Situ Bioremediation
P.O.Box 420
2800 AK Gouda
The Netherlands
Tlf.: 0031 – 182 – 540680
Fax: 0031 – 182 – 540681
E-mail: nobis@cur.nl
Internet: http://www.bouwweb.nl/cur/nobis
Kontakt: Techn. Secr. Jos H.A.M. Verheul

Van Hall Instituut Business Center

Agora 1 P.O.Box 1754
8901 CB Leeuwarden
The Netherlands
Tlf.: 0031 – 58 – 2846160
Fax: 0031 – 58 – 2846199
E-mail: DJ.KleinHesselink@pers.vhall.nl
Kontakt: Productgroepmanager D.J. Klein Hesselink

BioSoil B.V.
Nijverheidsweg 27
3341 LJ Hendrik Ido Ambacht
The Netherlands
Tlf.: 0031 – 78 – 6820140
Fax: 0031 – 78 – 6818674
E-mail: biosoil@wxs.nl
Kontakt: Dir. John Janse

IWACO Tlf.: 0031 – 50 – 5214214
E-mail: m.vanvulpen@grn.iwaco.nl
Kontakt: Adri Nipshagen (har vist ikke egen e-mail adresse)

Det tekniske sekretariat for det hollandske NOBIS-program v. Jos Verheul blev kontaktet. NOBIS arbejder specielt med udvikling af in situ teknikker til oprensning af forurenet jord og har koncentreret indsatsen omkring biologiske teknikker. NOBIS-programmet udløber i slutningen af 1999 men det forventes at blive erstattet af et andet program, som vil fortsætte arbejdet dog med udvidelse af aktivitetsområdet til alle typer af oprensninger samt et arbejde med at definere jordkvaliteter.

I Holland arbejdes heller ikke med faste kriterier, men med en risikovurdering som grundlag og hvor målet for et afværgeprojekt er, at minimere risikoen. Desuden satses meget på intern rensning og på at stimulere de naturlige nedbrydningsprocesser således, at omkostningerne holdes nede.

Rensning af blandingsforurenet jord med organiske komponenter og tungmetaller foregår i Holland ex situ og som oftest ved jordvask. Et enkelt in situ projekt omhandler nedbrydning af perchlorethylen og trichlorethylen i grundvandet under sulfatreducerende forhold kombineret med immobilisering af nikkel.

Ifølge rådgiver Adri Nipshagen fra IWACO ser de sjældent blandingsforureninger, men har ofte tungmetallerne i de øverste jordlag og det organiske dybere i jorden. I Holland har man f.eks. ikke haft ret mange træimprægneringsvirksomheder, men problematikken var da kendt fra metalindustrien.

I Holland er der ligeledes erfaringer med biologisk nedbrydning af PAH’ere. Firmaet BioSoil v. John Janse oprenser for tiden en gasværksgrund ved Rotterdam hvor resultaterne er ganske positive. Oprensningen sker ved mikrobiel nedbrydning. Nedbrydningen stimuleres ved indblæsning af ilt og tilsætning af næringsstoffer. Firmaet har også en dansk afdeling og opererer også i Danmark med 3 projekter om rensning af jord for fyringsolie og gasolie.

Et hollandsk rådgivende firma IWACO v. Adri Nipshagen har gennemført at projekt, hvor jord fra tre gasværker tilsat næringsstoffer og kemiske oxidations reagenter for at fremme nedbrydningen af PAH’ere er mislykkes.

Energieversorgung Südsachsen AG Chemnitz
Chemnitztalstr. 13
09114 Chemnitz
Germany
Tlf.: 0049 – 371 – 482 – 6552
Fax: 0049 – 371 – 482 – 6515
Kontakt: Mr. Peter Gericke

Institute of Environmental Geochemistry
INF 236
69120 Heidelberg
Germany
Tlf.: 0049 (0)– 6221 – 544819
Fax: 0049 (0)- 6221 – 545228
E-mail: hbiester@classic.min.uni-heidelberg.de
Kontakt: Dr. Harald Biester
 

Et projekt beskrevet på EU-LIFE hjemmeside omhandlede rensning af tjære/PAH-forurenet jord fra et tidligere gasværk i Plauen af firmaet Energieversorgung SüdsachChemni v. Peter Gericke. Efter gennemførelse af en risikovurdering og efterfølgende fastsættelse af oprensningskriterier blev opstillet et koncept for en oprensning af forurening til 6 m under terræn. Oprensningskonceptet bestod af pneumatisk frakturering, mobilisering af immobile stoffer, dampinjektion og mikrobiel nedbrydning. Der er endnu ikke fremkommet resultater af projektet.

Kontakt til amerikanske referencer 

 Technology Innovation Office
US EPA
401 M Street, SW (5102G)
Washington, DC 20460
USA
Telefon: 001 – 703 – 603 – 9910
Fax: 001 – 703 – 603 – 9135
E-mail: KOVALICK.WALTER@epamail.epa.gov
Kontakt: Walter W. Kovalick
 

Rådgiver Kleinfelder Technical Resources Center
1410 F Street
Fresno
CA 93706
USA
Tlf.: 001 – 209 – 486 – 6281 ext. 226
Fax: 001 – 209 – 442 – 5081

E-mail: Cjohnson@Kleinfelder.com

Kontakt: Chief Hydrogeologist Christopher S. Johnson, RG

Der blev rettet kontakt til den amerikanske Miljøstyrelse EPA v. Walter Kovalick. Det fremgik af svaret fra Walter Kovalick, at EPA primært henviste til de databaser og EPA's hjemmeside, som er beskrevet i bilag 2.

I praksis i USA arbejder ifølge Christopher Johnson med de teknikker, der er beskrevet i rapportens kapitel 4 og 5. Termisk behandling af blandingsforureninger er en meget almindelig behandlingsform, mens der er lovende erfaringer med elektrokinetik, selv om nogen miljøfolk stadig er meget skeptiske omkring effektiviteten.

Oprensning af blandingsforureninger er i felten afprøvet ved en kombineret behandling, hvor den organiske forurening oprenses ved termisk eller biologisk oxidation som efterfølges af indkapsling af tungmetallerne i enten stål, glas eller beton.

Vlaamse Instelling voor Technologisch Onderzoek
200, Boeretang
2400 MOL
Belgium
Tlf.: 0031 – 14 – 335100
Fax: 0031 – 14 – 320372

E-mail: dielsl@vito.be

Kontakt: Mr. Ludo Diels

Også i Belgien arbejder man med oprensning af tidligere gasværker. På et gasværk ved Lier arbejder instituttet Vlaamse Instelling voor Technologisch Ondersoek v. Ludo Diels med jordvask kombineret med en tilsætning af aktivt kul. Det benyttes ved oprensning af de kraftige forureninger hvor, at PAH’erne bevæger sig fra jordpartiklerne over på det aktive kul som bagefter afhændes til afbrænding. Teknikken er udviklet af det canadiske firma TDE Thermo Design Engineering.

Det belgiske firma har ved genmanipulation udviklet bakterier til nedbrydning af PCB eller PAH’ere, som er resistente overfor tungmetaller. Udviklingsarbejdet blev igangsat efter en oplysning fra det amerikanske miljøministerium EPA om, at 30 % af alt jord forurenet med organiske komponenter også indeholdt tungmetal.

Kontakt til italienske referencer

Envirotech
Strada Regina No. 8
6900 Lugano
Italy
Tlf.: 0041 – 091 – 9949011
Fax: 0041 – 091 - 9949135
Kontakt: Dott. Ing. Edoardo B. Fornaro

Firmaet Envirotech i Norditalien v. Dott. Ing. Edoardo B. Fonaro har beskrevet, at de har en lang erfaring i biologisk oprensning af organisk forurenet jord. De fremhæver, at det helt specielle ved deres metode er, at de bruger naturligt forekommende bakterier til processen, der er en on site rensning. Jorden graves op og lægges i miler på grunden, og derefter behandles jorden med firmaets materiel. Bakteriernes vækstbetingelser optimeres og der opnås en temperatur på 45-50° C i milerne hvorved, at også vanskelige forureninger som pesticider (f.eks. Lindan og DDT), chlorerede opløsningsmidler, PCB og PAH’er nedbrydes. Temperaturen stammer fra bakteriernes reproduktion som skaber et overskud af energi. Derved mener Ing. Fonaro også, at metoden vil være anvendelig i Danmark.