Drift af jernspånefiltre til fjernelse af krom(VI) fra grundvand 3. Permanent vandrensningsanlæg3.1 Placering af restforurening og dræn I nærværende kapitel er der beskrevet forhold omkring dimensionering, etablering og de første resultater af driften af et permanent jernspånefilter med tilhørende drænanlæg ved Sankt Clara Vej i Roskilde. Driftserfaringerne er fra selve indkøringen af anlægget og den første periode med normal drift. Vandbehandlingsanlægget er etableret med henblik på rensning af eventuel krom(VI)forurenet grundvand fra de områder, hvor der er afgravet jord blandt andet forurenet med krom(VI). 3.1 Placering af restforurening og dræn Ved opstilling af krav til forureningsoprensningen blev det besluttet, at al den tilgængelige del af forureningen skulle fjernes ved bortgravning. Al den forurenede jord i områder uden for bygninger og vejanlæg blev derfor fjernet og erstattet med ren jord. Det var ikke muligt at fjerne den forurenede jord under bygninger. Uden for det aftalte oprensningsområde var der ligeledes områder med krom(VI) bl.a. under vejarealet ved Sankt Clara Vej. Det blev derfor besluttet, at grundvand stammende fra områder med konstateret restforurening skal opsamles i dræn, således at dette grundvand ikke forurener den nye, rene jord i området. Da en stor del af bygningerne er funderet i fyldlag, og da der under fyldlagene findes tørv og andre sætningsgivende jordlag, er det umuligt at fiksere grundvandsspejlet dybere end 1,0-1,2 m under terræn, da en dybere dræning vil betyde, at der er risiko for sætninger af de dele af bygningerne, hvor der ikke er etableret forstærkninger af fundamenterne (indvendige vægge o.lign.). Det blev derfor besluttet at sikre ved dræning og vandbehandling, at de øverste jordlag ikke forurenes af grundvand fra de områder, hvor der findes restforurening. Umiddelbart efter at jorden omkring husene var udskiftet, blev der etableret dræn omkring de berørte bygninger (Sankt Clara Vej 48, 50, 52 og 54). Der blev ligeledes etableret dræn langs Sankt Clara Vej, i det område hvor der er konstateret krom(VI) forurening i gravefronten. Drænene er etableret som to adskilte drænstrenge, hvilket åbner mulighed for, at man på et senere tidspunkt eventuelt kan stoppe en del af dræningen, hvis grundvandet viser sig at være fri for indhold af krom. Drænene samles i to sandfang og ledes herefter til en fælles pumpebrønd. Fra pumpebrønden bliver vandet pumpet gennem et jernspånefilter etableret i en større nedgravet brønd. Det rensede vand ledes videre til områdets regnvandssystem, der har udløb til Roskilde Fjord. 3.2 Dimensionering af vandrensningsanlæg Ved dimensioneringen af jernspånefilteret til rensning af krom(VI)-forurenet grundvand er der anvendt følgende dimensioneringsforudsætninger:
På baggrund af disse parametre blev det nødvendige volumen af jernspånefilteret beregnet til 1,88 m³. I forhold til det midlertidige vandrensningsanlæg er muligheden for at anvende standard brøndmaterialer undersøgt. Der er således valgt en ø1,25 m brønd. Jernspånerne er ilagt i et ca. 1,6 m tykt lag. Det samlede filtervolumenen er herved 1,96 m³. Det samlede tryktab i filteret blev beregnet til 0,68 meter ved anvendelse af det aktuelle filterareal og filtertykkelse og en permeabilitet (k) for jernspånerne på 2,5 x 10-4 m/sek. Det beregnede tryktab er medregnet i forbindelse med valg af pumpe i pumpebrønden, således at pumpen har tilstrækkelig løftehøjde til at presse vandet igennem filteret. Det forurenede grundvand tilføres rensebrønden i bunden og herefter presses vandet op gennem jernspånefilteret og via afløb fra jernspånefilteret videre til regnvandsledning. I bunden af brønden med jernspånerne er der etableret et ca. 0,5 m tykt stenlag bestående af sten (32-64 mm) og herover en filterdug mellem stenene og jernspånerne. Den forventede samlede levetid for det etablerede jernspånefilter er beregnet i henhold til eksempel i /1/. I forbindelse med beregning af levetiden er der anvendt følgende parametre:
Beregnet teoretisk levetid for jernspånefilteret:
Den teoretiske levetid af filteret er således meget lang, og det vil sandsynligvis ikke være kapaciteten af jernspånerne, der definerer levetiden af filteret. Det forventes, at renseevnen af jernspånefilteret vil blive reduceret, som følge af en række forskellige kemiske reaktioner på jernspånernes overflade. En nærmere undersøgelse af disse forhold er ikke planlagt ved den normale drift af jernspånefilteret. 3.3 Etablering af vandrensningsanlæg Pumpebrønden og jernspånefilteret er placeret i nærheden af en afløbsledning
til Roskilde Fjord. Anlægget er etableret i henhold til specifikationerne angivet
ovenfor. Bunden af brønden er etableret i Filteret blev etableret i oktober 1999 og sat i drift den 10. november 1999. 3.3.1 Etableringsomkostninger Der har været følgende omkostninger i forbindelse med etableringen af det permanente vandbehandlingsanlæg (pumpebrønd og vandrensningsanlæg):
Udgifter til etablering af dræn, drænbrønde og indkøb af jernspånerne er ikke indeholdt i ovennævnte etableringsomkostninger. 3.4 Drift af vandrensningsanlæg Efter etablering af vandbehandlingsanlægget er der gennemført en indkøring af dette. Vand opsamlet i drænene er pumpet til rensning og afledt til Roskilde Fjord via regnvandsledning. 3.4.1 Oppumpning af vand og måling af vandmængder I perioder efter etablering af vandbehandlingsanlægget har der været problemer med den vandmåler, der blev monteret i pumpebrønden, idet det i en periode ikke har været muligt at måle den aktuelle vandmængde. Ud fra aflæsninger af elmåleren er de aktuelle vandmængder imidlertid beregnet. I driftsperioden fra den 10. november 1999 og ind til den 20. september 2000 er der i alt bortpumpet ca. 101 m³ vand. Dette svarer til, at der i gennemsnit er fjernet ca. 13 liter pr. time. Den fjernede vandmængde er væsentligt mindre, end den skønnede vandmængde (500 liter pr. time) der er benyttet som dimensioneringsgrundlag . De målte eller beregnede vandmængder, der er renset i filteret er anført i tabel 3.1. 3.4.2 Udtagning af vandprøver i forbindelse med vandrensningen I forbindelse med driften af jernspånefilteret er der udtaget vandprøver af vandet inden rensning i jernspånefilteret og efter rensningen. Vandprøver udtaget inden vandrensningen er udtaget med engangspumpe i pumpebrønden før jernspånefilter og vandprøven efter rensningen er udtaget direkte i toppen af jernspånefilteret. I henhold til aftalerne med Roskilde Amt udtages der vandprøver hver måned i det første år. 3.4.3 Driftserfaringer Fra jernspånefilteret blev sat i drift og ind til 20. september 2000 foreligger der kemiske analyser af vand fra anlægget som vist i tabel 3.1. Tabel 3.1
Som for det midlertidige jernspånefilter er analyserne udført som ICP-AAS analyse for indhold af total opløst krom, der må antages at være tilnærmelsesvist identisk med indholdet af krom(VI). Det kan dog ikke udelukkes, at en del partikulært bundet krom indgår i analyseresultatet, men analyseresultaterne viser, at der ikke er sammenhæng mellem indhold af suspenderet stof og krom. Som det ses af tabel 3.1, er indholdet af opløst krom i vandprøver udtaget før jernspånefilteret meget ringe i forhold til kromkoncentrationerne målt i tilknytning til driften af det midlertidige jernspånefilteranlæg (tabel 2.1). I forhold til dimensioneringsgrundlaget er indholdet af opløst krom mellem 10-35% af det forventede. Analyseresultaterne dokumenterer, at hidtil har den efterladte restforurening af jorden med krom(VI) ikke forårsaget en betydende grundvandsforurening med krom. Som det ses af tabel 3.1, har jernspånefilteret en evne til at reducere indholdet af krom i vandet. Der ses således en reduktion af kromindholdet ved alle analyserunderne. Analyserne fra den 14. oktober 1999 og 20. januar 2000 er bemærkelsesværdige ved at kromreduktionen er ringe, og ved at indholdet af suspenderet stof er størst efter filteret. Analyserne fra den 30. maj 2000 er bemærkelsesværdig ved at kromindholdet i udløbsvandet er højere end i indløbsvandet, selv om indholdet af suspenderet stof er mindst efter filter. Der kan ikke gives nogen god forklaring på disse forhold. Ved samtlige de efterfølgende analyserunder ses en reduktion af kromindholdet med mere end ca. 80%. Analyseresultaterne for cadmium og nikkel viser, at der er store variationer i indholdet både inden og efter vandrensningen. Disse forhold blev ikke undersøgt yderligere i dette projekt.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||