| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

Naturlig nedbrydning af PAH'er i jord og grundvand

6. Oprensningsmetoder

I dette afsnit gennemgås en række oprensningsmetoder for PAH-forureninger, som er baseret på biologisk nedbrydning. Fuldskala erfaringer begrænser sig dog især til landfarming, milekompostering og bioventilering. Generelt beskrives store fjernelsesgrader ved de anførte metoder, men fjernelsen er generelt ikke veldokumenteret. I Danmark er der udført en række forsøgsoprensninger på gasværker, hvor der er fundet begrænset effekt af biologiske metoder. Til sammenligning ses der markant højere rensningsgrader for PAH’er ved anvendelse af termiske metoder f.eks. termisk desorption.

Som et tillæg til ovenstående er det søgt at indsamle oplysninger om rensning af PAH-forurenet jord fra danske jordrensningsfirmaer. Der har dog været sparsomme tilbagemeldninger, hvilket kan understrege vanskelighederne ved tolkning af fuldskala biologisk behandling af PAH-forurenet jord.

6.1 Metoder

Oprensningsmetoder

I tabel 6.1 er listet en række oprensningsmetoder, som er refereret anvendt til oprensning af PAH-forurenet jord og grundvand. Det ses af tabellen, at der for on-site/ex site metoderne generelt er refereret fra oprensninger i laboratorie-/pilotskala, dog er især milekompostering anvendt ved en del fuldskala projekter.

For in situ metoderne er der overvejende udført fuldskala projekter. Metoderne har primært haft til sigte at nedbryde de lettest flygtige forbindelser i jord og grundvand på især nedlagte gasværker, hvor der udover PAH’er ligeledes er mere flygtige og lettere nedbrydelige forureningskomponenter såsom phenoler og BTEX’er.

Tabel 6.1 Se her!
Oversigt med refererede oprensningsmetoder.

6.2 Rensningseffekter

Med henblik på at eksemplificere erfaringer med effekten af udvalgte biologiske oprensningsmetoder er der i tabel 6.2 listet en række rapporterede fjernelsesgrader ved forskellige metoder. Der er generelt beskrevet relativt store reduktioner i PAH-koncentrationerne ved de anvendte metoder.

Tabel 6.2
Rensningseffekter beskrevet for udvalgte biologiske jordrensningsmetoder.

Generelt er de bestemte fjernelsesgrader ikke veldokumenterede, og der foreligger ikke oplysninger om prøvetagningsprocedure, prøvetagnings- og analyseomfang etc.

Videre bemærkes det, at der ved de i tabel 6.2 viste forsøg typisk ikke er udført kontrolforsøg, som dokumenterer effekten af selve den mekanisk behandling af jorden, hvor den blandes, sigtes, knuses etc. Det er derfor usikkert i hvilket omfang de beskrevne fjernelser (rensningseffekter) i tabel 6.2 reelt skyldes egentlig rensning ved nedbrydning eller blot er et resultat af påvirkninger af jorden ved jordhåndteringen. Dette betyder alt i alt, at effekten fra den biologiske nedbrydning givetvis er overestimeret ved forsøg som de anførte i tabel 6.2.

Desuden kan tilsætning af en række hjælpestoffer ved de biologiske rensemetoder medvirke til en nedbringelse af den målbare mængde af PAH’er i jorden. F.eks. kan tilsætning af humus medvirke til en omfordeling af PAH’erne i jorden, således at PAH’erne bindes til humus og ikke ses ved almindelig ekstraktion (Frederiksen, 1998).

Forholdet med den ofte lave dokumentationsgrad ved anvendelse af biologiske rensemetoder er belyst i en oversigtsartikel af Shuttleworth & Cerniglia (1995). Det konkluderes her, at moniteringen ved mange sager med biologisk rensning udføres således, at der reelt ikke tilvejebringes et statistisk bevis for behandlingseffekten. Dvs. der udføres ikke tilstrækkeligt mange målinger, og der udføres ikke parallelle forsøg til kontrol af abiotisk nedbrydning etc. På trods af disse problemer er det i flere tilfælde beskrevet, at de biologiske metoder kan være egnede. De mest succesfulde biologiske metoder synes at være systemer som bioreaktorer, hvor jorden behandles under kontrollerede forhold.

Danske jordrensningsfirmaer

Med henblik på at fremskaffe informationer om biologisk behandling af PAH-forurenet jord i Danmark, er der under nærværende projekt rettet henvendelse til danske jordrensningsfirmaer. Der er kun kommet tilbagemelding fra Hovedstadens Jordrens. Hovedstadens Jordrens oplyser, at de ikke behandler PAH (tjære) forurenet jord biologisk. Når de behandler en jord forurenet med olie og mindre koncentrationer af PAH’er er deres erfaring, at der ikke er sker nogen (nævneværdig) nedbrydning af PAH-forbindelserne (Hovedstadens Jordrens, 1999).

6.3 Gasværkspakken

Resultaterne for de udførte oprensninger er resumeret i tabel 6.3. Det ses af tabellen at de biologiske oprensningsmetoder (on-site milekompostering) kun har haft en lille effekt, som var signifikant på Frederiksberg, men ikke statistisk bevist i Esbjerg. Den termiske on-site behandling gav derimod en markant oprensning af forurening fra et tjæreniveau før behandlingen på 1.500-8.300 mg/kg til et niveau efter behandlingen på 10-50 mg/kg (99,8 % reduktion).

Tilsvarende resultater er fundet ved et svensk teknologidemonstrations projekt (Naturvårdsverket, 1999) med gennemførelse af pilot/fuldskala forsøgsoprensninger af jord forurenet med bl.a. PAH’er. Der blev også her fundet høje rensningsgrader (>99%) ved termisk on-site behandling af PAH-forurenet jord og markant lavere rensningsgrader ved biologisk oprensning (bl.a. bio slurry metode).

Tabel 6.3
Resultater fra forsøgsoprensninger under gasværkspakken (Miljøstyrelsen, 1999a).

Tilgængeligheden skal øges

Der er i dette kapitel gennemgået en række metoder, som er anvendt til rensning af PAH’er i jord og grundvand. For visse projekter med biologiske rensemetoder er der rapporteret om betydelige oprensningseffekter (tabel 6.2), hvorimod der ved en række demonstrationsprojekter på danske gasværker kun er set en lille effekt ved de anvendte teknikker (tabel 6.3). Fra de danske jordrensere er der ikke tilvejebragt information, som belyser en rutinemæssig anvendelse af de biologiske rensemetoder til fuldskala oprensninger.

Der er således en kontrast mellem de listede oprensningseffekter i tabel 6.2, og hvad der er erfaret med f.eks. oprensninger på danske gasværker. De nedbrydningsrater, der i øvrigt iagttages ved naturlige forhold i jord og grundvand, jf. kapitel 5, understøtter erfaringerne fra forsøgsoprensningerne på danske gasværker.

Det er helt afgørende for biologiske fuldskala oprensningsmetoder, at dokumentationen er tilstrækkelig. Betydning af dette forhold kan illustreres ved analyseresultater af 25 jordprøver udtaget fra den tidligere gasværksgrund på H.C. Ørstedsvej på Frederiksberg (Frederiksberg Kommune, 1997). I tabel 6.4 er listede de behandlede analysedata, hvor det ses, at den gennemsnitlige PAH-koncentration er 2.498 mg/kg, mens median værdien er 544 mg/kg.

Tabel 6.4
Resultater af analyser af jordprøver fra gasværksgrund (Frederiksberg Kommune, 1997).

Ved H.C. Ørstedsvej er der jf. tabel 6.4. således enkelte jordprøver med meget højt PAH-indhold (tjæreklumper), som trækker gennemsnittet op. Det understreges, at dette afspejler forhold, som helt typisk observeres i forbindelse med forureningsundersøgelser på tjæreforurenede grunde.

Efter homogenisering (blanding, sigtning etc.) af forurenet jord, jf. tabel 6.4., må det forventes at der kan måles en middelværdi for koncentrationen af PAH’er, som vil være tilnærmet median værdien. Dette betyder, at blot homogeniseringen af jorden i dette tilfælde kan medføre en reduktion i gennemsnitskoncentration af de målte PAH’er på ca. 80% (jf. data til tabel 6.4, og regnes som: (2498-548)/2498 ). Dette forhold illustrerer, at der skal observeres en markant reduktion af PAH-koncentrationen, før det med sikkerhed kan fastslås, at der har fundet en nedbrydning af PAH’er sted.

Som tidligere nævnt i kapitlet (Shuttleworth & Cerniglia, 1995) er behovet for dokumentation i form af et tilstrækkeligt antal analyser samt udførelse af parallelle forsøg til kontrol af abiotisk nedbrydning etc. essentielt, for at det med statistisk bevis kan dokumenteres, at der sker en biologisk nedbrydning af PAH’er.

6.5 Opsummering

Oprensningsmetoder baseret på biologisk nedbrydning

I litteraturen er der beskrevet en række oprensningsmetoder for PAH-forureninger, som er baseret på biologisk nedbrydning. Fuldskalaerfaringer begrænser sig dog især til landfarming, milekompostering og bioventilering. Generelt beskrives store fjernelsesgrader ved de anførte metoder, men fjernelsen er generelt ikke veldokumenteret. I Danmark er der udført en række forsøgsoprensninger på gasværker, hvor der er fundet begrænset effekt af biologiske metoder. Til sammenligning ses der markant højere rensningsgrader for PAH’er ved anvendelse af termiske metoder f.eks. termisk desorption.

Dokumentation ved biologisk oprensning

Som for nedbrydningsforsøg medfører PAH-forureningers heterogene fordeling i jorden, at der er store variationer på bestemmelser af PAH-koncentrationer i jord ved oprensninger. I forbindelse med biologiske oprensninger homogeniseres jorden ofte ved blanding, sigtning m.v. Herved ændres PAH’ernes fordeling i jorden, således at variationerne vil blive mindsket. Dette kan misfortolkes, som at der er opnået en fjernelse af forureningen ved biologisk nedbrydning. De nævnte forhold illustrerer, at der er behov for dokumentation i form af et tilstrækkeligt antal analyser, samt udførelse af parallelle forsøg til kontrol af abiotisk nedbrydning, effekt af homogenisering etc., for at det statistisk kan dokumenteres, i hvilket omfang PAH’erne bionedbrydes under oprensninger.