Afprøvning af ny elektrokemisk metode til oprensning af olieforurenet jord og grundvand

7. Felterfaringer med elektrokemisk oprensning

7.1 OM's forsøgsprojekter
7.2 Monitering og oprensningseffektivitet

I dette kapitel sammenfattes resultaterne for andre elektrokemiske oprensninger, der er udført med Oliebranchens Miljøpulje som bygherre. De enkelte forsøgsprojekter, der indgår i erfaringsopsamlingen, er præsenteret i bilag C.

7.1 OM's forsøgsprojekter

Der indgår i alt otte forsøgsprojekter i erfaringsopsamlingen. Forsøgsprojekterne er benævnt 1-8 i bilag C. Seks af projekterne er udført af firmaet B.S. Geoteknik A/S, der introducerede metoden i Danmark. Forsøgsprojekt 2 er udført af firmaet Terradecon GmbH, der også har været entreprenør på feltprojektet beskrevet i kapitel 6. Forsøgsprojekt 8 er et forsøg udført af KK Technical, hvor et solcelleanlæg er anvendt som strømforsyning.

Der har været tilknyttet forskellige rådgivere til OM's forsøgsprojekter. Rådgiverne på projekterne har været Geoteknisk Institut, Cowi, Carl Bro, NIRAS og Dansk Miljørådgivning.

Den forventede driftsperiode blev før igangsætningen af oprensningerne af de tyske entreprenører, anslået til at være ca. 3-12 måneder. Den elektrokemiske oprensning er indstillet på alle forsøgsprojekterne efter en effektiv driftsperiode på ca. 12-18 måneder. Der er under oprensningsforløbene udtaget prøver til dokumentation af forureningsniveauet på alle forsøgsprojekterne.

En række af de større oprensninger har været udbudt i totalentreprise. Vurderet på baggrund af de totale entreprisesummer, der har dækket projektering, etableringsomkostninger, monitering, drift og reetablering, har priserne været ca. 250-500 kr. pr. m³ behandlet jordvolumen. Eludgifterne har udgjort ca. 5-15 % af de samlede omkostninger. Det er dog ikke opnået en tilfredsstillende oprensningseffekt ved de gennemførte forsøgsprojekter.

Der har på forsøgslokaliteterne, været tale om seks mindre forureninger på ca. 30-300 m³ forurenet jord og to større forureninger på henholdsvis ca. 3.400 og ca. 4.400 m³ forurenet jord.

Forureningen har på fem af sagerne overvejende bestået af benzin, og på 3 af sagerne har forureningen overvejende bestået af dieselolie. Det totale indhold af olieprodukter har varieret fra ca. 100-10.000 l, før igangsættelsen af de elektrokemiske oprensninger.

De geologiske aflejringer på forsøgslokaliteterne har varieret fra overvejende morænelersaflejringer til marine- og smeltevandssandaflejringer. Lokalt på feltlokaliteterne har de geologiske forhold generelt været sammensat af flere aflejringstyper bestående af ler, silt, sand og grus.

På de fleste af forsøgslokaliteterne er der truffet grundvand inden for de øverste fem meter. Grundvandsmagasinernes ydelse har varieret afhængigt af magasinernes vertikale udstrækning og transmissiviteten af de vandførende lag.

Den elektrokemiske metode er således afprøvet under en række forskellige geologiske- og hydrogeologiske forhold.

Redoxforholdene har endvidere varieret på lokaliteterne. Redoxforholdene har især været reducerede i kraftigt forurenede områder, hvor jordforureningen har været beliggende under grundvandsspejlet. Jordtypen har endvidere en indvirkning på redoxforholdene, der generelt har været mest reducerede i lerede jordtyper.

Omvendt har der generelt været oxiderede forhold i områder beliggende uden for hotspot, områder beliggende over grundvandsspejlet, og hvor jordtypen har været sandet.

Afstanden mellem elektrodeparrene har været ca. 10-15 meter. Der er anvendt elektroder i form af nedrammede jernspuns eller nedborede jernrør.

Der foreligger ikke nøjagtige oplysninger om de anvendte spændinger og strømstyrker på alle sagerne. B.S. Geoteknik har generelt anvendt strømstyrker på ca. 60-120 V mellem de enkelte elektrodepar, der blev tilkoblet separate kanaler. Det er på et af forsøgsprojekterne observeret, at spændingsfaldet tilsyneladende var reguleret afhængigt af jordmodstanden, for at opnå en strømstyrke på ca. 6-8 ampere mellem hvert elektrodepar.

Terradecon har anvendt et fast spændingsfald på 120 eller 200V mellem anoder og katoder. Samtidig med den elektrokemiske metode har denne entreprenør foretaget en relativt svag vakuumventilation i filtersatte boringer i det forurenede område.

I forsøgsprojekt 8 er elektroderne tilkoblet et solcelleanlæg, hvor spændingen mellem elektroderne har varieret mellem 0 og 120V afhængigt af indstrålingen fra solen.

7.2 Monitering og oprensningseffektivitet

Monitering

På forsøgsprojekterne er der opstillet moniteringsprogrammer, hvor forureningsniveauet er bestemt flere gange under oprensningsforløbene. Formålet med de opstillede moniteringsprogrammer har primært været at få en indikation af udviklingen i oprensningsforløbet og vurdere, hvorvidt de opstillede oprensningskriterier er opnået.

Moniteringsintervaller og prøveantal har været forskellig fra sag til sag. Dette skyldes flere forhold f.eks., at forureningerne har haft forskellig udbredelse og har udgjort en mere eller mindre akut miljørisiko.

Formålet med moniteringen har således ikke været at skabe et tilstrækkeligt datagrundlag til statistisk at kunne vurdere, hvorvidt der er opnået en massefjernelse på forsøgsprojekterne.

I tabel 7.1 og 7.2 er en række nøgledata for forsøgsprojekterne angivet. For mere detaljerede oplysninger omkring de enkelte projekter henvises til bilag C.

Oprensningseffekt, jord

Analyseresultaterne for jordprøver, udtaget under oprensningsforløbene, har generelt ikke været entydige, og der er konstaterede store variationer i forureningsniveauet under oprensningerne. Dette gør det vanskeligt/umuligt at vurdere, hvorvidt metoden har resulteret i en fjernelse af forureningskomponenter. Metodens effekt har således ikke kunnet dokumenteres.

Oprensningerne er gennemført på både benzin og dieselolieforureninger i en række forskellige jordtyper, hvor redoxbetingelserne har været varierende. Der er ikke konstateret nogen sammenhæng mellem betingelser og oprensningseffekt.

Samlet vurderes det, at oprensningerne har haft ingen eller begrænset effekt på forureningskoncentrationerne i jord.

Spredninger, jord

Antages det, at der ikke er sket en ændring i forureningskoncentrationen under oprensningsforløbene, og at der er tale om uafhængige normalfordelte variationer i forureningskoncentrationen kan spredningen beregnes til 60-180 % af middelværdien for sammenlignelige boringer, hvor der er udtaget jordprøver i ca. samme dybde inden for en radius af ca. 1 meter, jf. bilag C. Spredningen i analyseresultaterne skyldes dels den inhomogen fordeling af forureningen i jorden og prøveudtagnings- og analyseusikkerheder. Den inhomogene fordeling af forureningen vurderes at være den væsentligste årsag til den store spredning i analyseresultaterne.

På baggrund af den store spredning kan det principielt ikke udelukkes, at årsagen, til at der ikke kan dokumenteres en massefjernelse, kan skyldes kvaliteten af datamaterialet.

På de af OM's forsøgsprojekter, hvor der er foretaget en monitering af forureningskoncentrationen i grundvandet, er der ligeledes konstateret en vis variationer i forureningskoncentrationen, der gør det vanskeligt at vurdere oprensningsforløbet. Der er dog generelt ingen indikationer på, at den elektrokemiske oprensning har medført en reduktion i forureningskoncentrationen i grundvandet.

Sammenfatning

Sammenfattende må det konstateres, at der ikke, på nogen af de otte gennemførte elektrokemiske oprensninger, er opnået en tilfredsstillende oprensningseffekt i forhold til hverken jord eller grundvandsforureninger med olieprodukter. Oprensningerne er gennemført på både benzin- og dieselolieforureninger i en række forskellige jordtyper og under varierende redoxbetingelser. Der har kunnet påvises en sammenhæng mellem oprensningseffekt og oprensningsbetingelser.

Oprensningerne har således ikke levet op til de forventninger, in-situ entreprenørerne havde stillet i udsigt. På trods af at oprensningsperioderne generelt været ca. 2-5 gange længere end entreprenørerne på forhånd havde vurderet, er der ved indstillingen af oprensningerne fortsat konstateret indhold af olieprodukter over de opstillede oprensningskriterier, og det har ikke entydigt kunne dokumenteres, at oprensningerne har nedbragt forureningskoncentrationerne. Ingen af de gennemførte oprensninger har derfor medført, at Oliebranchens Miljøpulje har kunnet afslutte sagerne alene på baggrund af den elektrokemiske oprensning.