Drift af jernspånefiltre til fjernelse af krom(VI) fra grundvand

1. Forudsætninger

1.1 Grundvand med indhold af krom(VI)
1.2 Forsøg på vandrensning for krom(VI)

Ved Sankt Clara Vej i Roskilde er der tilbage i 1930’erne foretaget deponering af affald fra en garverivirksomhed. Affaldet omfatter blandt andet såkaldt garverikalk, hvorfra kromat langsomt udvaskes. Deponeringen blev tilfældigt opdaget i 1988, hvor der blev konstateret en kraftig jord- og grundvandsforurening med krom.

Et afværgeprojekt, som omfatter bortgravning af den forurenede jord, og som forudsætter en grundvandssænkning mens gravearbejdet foregår, blev gennemført.

Efter afslutningen af afgravningen er der fortsat være behov for at fjerne grundvand forurenet med krom(VI). Årsagen her til er, at den forurenede jord under eksisterende bebyggelse ikke er fjernet , og derfor fortsat kan bidrage til en grundvandsforurening. Der var således behov for at rense kromatforurenet grundvand i forbindelse med grundvandssænkningen ved afgravningen samt efterfølgende i tilknytningen til et permanent vandbehandlingsanlæg.

1.1 Grundvand med indhold af krom(VI)

I forbindelse med forureningsundersøgelser i havearealer ved Sankt Clara Vej 42-56 i Roskilde blev der registreret fyldjord med indhold af garveriaffald. I området er der bl.a. deponeret affald stammende fra kromgarvning herunder formentlig affald fra kalkhusprocesserne (forbehandling af skindene med læsket kalk) /3/. Ved analyser blev det påvist, at der i området forekom en høj belastning af fyldjorden med tjærestoffer (specielt benz(a)pyren) og flere tungmetaller, herunder krom og krom(VI).

I bilag A er medtaget en oversigtsplan med angivelse af placeringen af området, hvor der blev påvist krom(VI)forurenet jord. I en enkelt vandprøve fra en boring placeret inden for dette område blev der påvist et indhold af krom(VI) på op til 5.000 µg/l. Ved oprensningen blev grundvand og nedbør, der stammede fra dette markerede område behandlet i det midlertidige jernspånefilter, som angivet i afsnit 2.

Det krom(VI)forurenede område er en del af det samlede område, der er oprenset. Ved oprensningen blev vand, fra områder uden for det krom(VI) forurenede område ikke behandlet i det midlertidige jernspånefilteret, men blev efter aftale med recipientmyndighederne kontrolleret for tungmetaller og kulbrinter inden udledning. Disse analyser viste, at vandets indehold af forureningskomponenter var på et meget lavt niveau, derfor blev dette vand kun renset for suspenderet stof i et partikelfilter med en maskestørrelse på 25 m m inden udledning til regnvandssystemet og videre til Roskilde Fjord.

I det efterfølgende er der kun medtaget en beskrivelse af den udførte vandbehandling for den del af grundvandet og nedbøren fra udgravninger, der stammer fra det krom(VI) forurenede område, og som blev behandlet i det midlertidige jernspånefilter.

1.2 Forsøg på vandrensning for krom(VI)

I forbindelse med planlægningen af oprensningen blev mulighederne for en alternativ rensning af den krom(VI) forurenede vand og jord undersøgt idet omkostningerne til traditionel vandbehandling vurderedes at blive meget store. Den alternative rensningsmetode baseredes på en forventet reduktion af krom(VI) til krom(III) ved reaktion med jern (jernspåner) i oxidationstrin 0. Herunder er angivet et reaktionsskema, hvor Fe(0) oxideres til Fe(III) og der dannes Fe(OH)₃ og Cr(OH)₃ /1/.

Fe⁰ + CrO₄^2- + 4H₂O -> Fe(OH)₃ + Cr(OH)₃ + 2OH^- /1/

Som alternativ til kromhydroxyd kan endvidere dannes en række andre krom/jernforbindelser. Det er ikke klarlagt hvilke produkter der dannes. Da det generelt gælder, at alle krom(III)produkter har meget lav opløselighed, er dette dog mindre betydende /1/.

De dannede produkter indeholdende krom(III) udfælder primært på jernoverfladerne, hvilket bevirker en gradvis inaktivering af jernzonen, svarende til at jernspånerne har en endelig kapacitet med hensyn til reduktion af kromat /1/.

Institut for Miljøteknologi (DTU) gennemførte på foranledning af Roskilde Amt og Miljøstyrelsens Teknologipulje undersøgelserne. Forsøgsresultaterne vedrørende behandling af krom(VI)forurenet grundvand i et jernspånefilter var gunstige, og resulterede i en række forudsætninger og dimensioneringsparametre for rensning af vand med indhold af krom(VI) ved anvendelse af et filter med jernspåner. Resultaterne af disse undersøgelser er beskrevet i /1/.

 Ved dimensioneringen af det i det efterfølgende beskrevne jernspånefilter er der anvendt foreløbige resultater fra disse forsøg, idet den endelige rapport fra IMT ikke forelå på daværende tidspunkt.