Airsparging og jordventilation med vandrette boringer

3 Effekt af afværgeprojekt

3.1 Effekt af afværgeprojekt registreret i behandlingsanlæg
3.1.1 Resultater
3.1.2 Flow for vakuumventilationsdelen
3.1.3 Udskiftning af poreluft
3.1.4 Koncentration i ekstraheret poreluft
3.1.5 Fjernelsesrater
3.1.6 Massefjernelse
3.1.7 Driftsform af behandlingsanlægget
3.2 Effekt af afværgeprojekt registreret i moniteringsboringer
3.2.1 Datapræsentation og validering
3.2.2 Jord
3.2.3 Grundvand
3.2.4 Poreluft
3.3 Effekt af afværgeprojekt registreret under gulv
3.3.1 Poreluft
3.3.2 Tolkning af resultater
3.4 Sammenfatning

3.1 Effekt af afværgeprojekt registreret i behandlingsanlæg

I det følgende omtales den fjernelse af forurening, som afværgeanlægget direkte har forårsaget ved ventilationen. Sideeffekter som f.eks. øget naturlig nedbrydning forårsaget af indblæsning af atmosfærisk luft i den mættede zone omtales ikke i dette afsnit.

3.1.1 Resultater

I bilag 5 præsenteres en graf, der viser den totale poreluftmængde, samt dets indhold af chlorerede opløsningsmidler (PCE+TCE) og oliekomponenter, der som funktion af driftstiden ekstraheres og oprenses fra lokaliteten.

I bilag 6 præsenteres en graf, der viser de opnåede fjernelsesrater for chlorerede opløsningsmidler (PCE+TCE), oliekomponenter og total kulbrinter som funktion af driftstiden.

I bilag 7 præsenteres graf, der viser akkumuleret massefjernelse for chlorerede opløsningsmidler (PCE+TCE), oliekomponenter og total kulbrinter som funktion af driftstiden.

3.1.2 Flow for vakuumventilationsdelen

Nøgletallene for flow i driftsperioden er sammenfattet i tabel 3.1

Tabel 3.1:
Flow under drift (m3/time)

 

Flow i 1/3 af driftsperioden

Flow i 2/3 af driftsperioden

Målt

400

500-600

Designgrundlag

1000

I den første ca. 1/3 af oprensningsforløbet blev der ekstraheret ca. 400 m3 poreluft/time, mens der i det resterende ca. 2/3 af oprensningsforløbet blev ekstraheret 500-600 m3 poreluft/time. Årsagen til, at de estimerede 1000 m3/time ikke blev opnået, skønnes væsentligst at være betinget af:
at tryktabet i ledningsføringer og komponenter, her specielt i flow-målere, var større end forventet, jf. afsnit 2.1.3.
at sidekanalblæseren tilkoblet SVE-filter 3a var underdimensioneret
at naturlige inhomogeniteter i jorden kan have medført, at forma-tionsmodstanden generelt på grunden var større end forudsat ved designet af vakuumventilationssystemet. Designet var baseret på to in-situ test, der kun dækker en lille del af grundens samlede areal.

3.1.3 Udskiftning af poreluft

Nøgletallene for antal af udskiftede porevolumener i driftsperioden er sammenfattet i tabel 3.2.

Tabel 3.2:
Porevolumener udskiftet i løbet af driftsperioden

 

Målt på sydlige del af lokalitet
(SVE-filter 2a,2b,3a)

Målt på nordlige del af lokalitet
(SVE-filter 1a,1b)

Total

(Alle SVE-filtre)

Målt

1025

725

900

Designgrundlag

1500

1500-5000

1500-2500

I alt er udskiftet ca. 1025 poreluftvolumener på den sydlige del af lokaliteten og ca. 725 poreluftvolumener på den nordlige del af lokaliteten, svarende til en udskiftning af totalvolumenet ca. 900 gange.

Årsagen til, at der på den nordlige del af lokaliteten er opnået en væsentlig mindre luftudskiftning end forventet, skyldes primært, at der reelt mangler et filter, som ikke kunne installeres pga. sten.

3.1.4 Koncentration i ekstraheret poreluft

Nøgletallene for koncentrationen i den ekstraherede poreluft er sammenfattet i tabel 3.3.

Tabel 3.3:
Koncentration i ekstraheret poreluft i de enkelte filtre (mg/m3)

 

PCE

TCE

Oliekomponenter

 

konc.

filter

konc.

filter

konc.

filter

Målt max.

1400

2b

62

2b

4.300

1b

Målt min.

i.p.

2b

i.p.

2a+3a

1,4

2a

Designgrundlag 1)

20.000

-

1.000

-

25.000

-

i.p. Ikke påvist
1) Skønnede max. koncentrationer ved opstart

Sammenholdes de anførte data i tabel 3.3 med figur 1.1. ses, at de højeste koncentrationer i den ekstraherede poreluft af PCE, TCE henholdsvis olie påvises i filtre placeret i de områder af lokaliteten, hvor disse forureningskomponenter også er påvist dominerende. Samtidig fremgår det af tabel 3.3, at der i oprensningsforløbet aldrig er opnået de i designgrundlaget fastsatte max. koncentrationer, hvilket primært vurderes at skyldes det utilstrækkelige undersøgelsesgrundlag, som ligger til grund for fastlæggelsen af design. I den forbindelse bør det nævnes, at moniteringsboringerne (MB1-MB17) først blev etableret efter, at anlægget var designet.

3.1.5 Fjernelsesrater

Nøgletallene for fjernelsesrater er sammenfattet i tabel 3.4.

Tabel 3.4:
Fjernelsesrater i de enkelte filtre (g/time)

 

PCE

TCE

Oliekomponenter

 

konc.

filter

konc.

filter

konc.

filter

Max.

70

2b

101)

2b

458,6

1b

Min.

0,009

1a

i.p.

1a+1b+2a+3a

0,18

2a

  
i.p. Ikke påvist
1) Er en vurderet værdi. Den maksimale fjernelsesrate for TCE er målt til 456 g/time, men vurderes at kunne tilskrives en fejl på den udførte GC "online" måling.

Der blev i forbindelse med designgrundlaget ikke vurderet nærmere med hensyn til forventede max. opnåelige fjernelsesrater og en evt. udvikling over tid.

Sammenholdes de anførte data i tabel 3.4 med figur 1.1. ses, at de højeste fjernelsesrater i den ekstraherede poreluft af PCE, TCE henholdsvis olie påvises i filtre placeret i de områder af lokaliteten, hvor disse forureningskomponenter også er påvist dominerende.

De højeste fjernelsesrater for de enkelte forureningskomponenter ses, som forventet, i de pågældende kildeområder.

Der kan overordnet identificeres en eksponentielt aftagende fjernelsesrate over tid, hvilket er forventet. For både PCE/TCE og oliekomponenter opnås der efter ca. 6 måneders drift af vakuumventilation uden samtidig drift af airsparging, et relativt stabilt koncentrationsniveau i den oppumpede poreluft, jf. bilag 5.

3.1.6 Massefjernelse

Nøgletallene for massefjernelse i driftsperioden er sammenfattet i tabel 3.4.

Tabel 3.5:
Massefjernelse (kg)

 

Chlorerede opløsningsmidler

Oliekomponenter

Før opstart 1)

100

0

I driftsperioden

372

3422

Total

~ 450-500

~ 3400-3500

Designgrundlag

1000

2000

1): I forbindelse med in-situ test.

Der er i alt fjernet 450-500 kg chlorerede opløsningsmidler og 3400-3500 kg olie. Af bilag 7 fremgår det, at ca. 95% af de oprensede chlorerede opløsningsmidler udgøres af PCE, mens ca. 100% af de oprensede oliekomponenter udgøres af et terpentinlignende produkt.

Før opstart blev det estimeret, at der kunne oprenses ca. 1000 kg chlorerede opløsningsmidler samt ca. 2.000 kg olieprodukt fra lokaliteten. Afvigelsen mellem forventet og faktisk oprenset stofmængde vurderes primært at kunne tilskrives:
at det uanset forundersøgelsens omfang er svært på forhånd at estimere den totale stofmængde, herunder den andel, der kan fjernes in-situ
at der sandsynligvis har været en større masse af terpentin omkring grundvandsspejlet, som kun vanskeligt fjernes ved IAS og SVE
at antallet af poreluftsudskiftninger har været mindre end forventet

og sekundært, at:
oprensningsforløbet har været behæftet med utilsigtede driftsstop i ca. 20% af den faktiske driftsperiode
SVE-filter 1c samt IAS-filter 4a aldrig har været i drift
fjernelsen af specielt PCE har været diffusionsbegrænset allerede efter 6 måneders drift

3.1.7 Driftsform af behandlingsanlægget

Airspargingdelen i behandlingsanlægget har været drevet ved forskellige driftscykler, for at vurdere effekten af pulserende kontra kontinuerlig airspargingdrift. Af bilag 5, 6 og 7 fremgår det, hvornår behandlingsanlægget har været drevet under hvilken driftsform. Grundet de mange utilsigtede driftsstop, er der ikke testet så mange driftscykler som ønskeligt.

Efter 6 måneders drift af vakuumventilation alene blev airspargingdelen startet, og der ses herefter en markant stigning (5 gange) i den ekstraherede porelufts indhold af primært oliekomponenter (terpentin). Derimod ses kun en svag stigning (2 gange) i poreluftens indhold af PCE/TCE, hvilket indikerer, at airspargingen medfører en fordampning af en væsentlig mængde fri fase terpentin, mens der ikke er tegn på samme proces for PCE, jf. bilag 6.

På det foreliggende grundlag vurderes, at der ved pulserende driftsform generelt ses en tendens til, at der som funktion af driftstiden oprenses poreluft med et højere fastholdt koncentrationsniveau, end tilfældet er ved oprensning under kontinuerlig driftform.

Ligeledes opnås større fjernelsesrate ved pulserende end ved kontinuerlig airspargingdrift.

Ved kontinuerlig airspargingdrift ses således et hurtigere eksponentielt aftag i koncentrationsniveauet, som funktion af driftstiden. Ved såvel pulserende som kontinuerlig driftform ses dog generelt et nogenlunde stabilt forureningsniveau mod hver driftsperiodes afslutning, hvilket indikerer, at der som funktion af tiden, opstår diffusionsbegrænsninger i den mættede zone, kombineret med, at forureningsniveauet i den umættede zone generelt falder som funktion af driftstiden.

Årsagen til den generelt højere oprensningseffekt ved pulserende airspargingdrift vurderes at være, at der ved "on"/ "off" injektion af atmosfærisk luft opnås en mere ensartet beluftning og større influenszone, pga. en dynamisk proces med dannelse af stadig nye kanalstrukturer. Ved kontinuerlig airspargingdrift viser erfaringer, at der efter kort tids drift opstår en tilnærmet stabil situation med foretrukken strømning langs kanaler i de mest højpermeable zoner, og herved en væsentlig ringere beluftning af de mellemliggende jord- og grundvandsvolumener /ref. 5/.

3.2 Effekt af afværgeprojekt registreret i moniteringsboringer

I nærværende afværgeprojekt er det fra start besluttet at følge oprensningen ud fra poreluft- og vandprøver, idet sådanne prøver vurderes at repræsentere et større område end f.eks. jordprøver. For hver analyserunde (6 i alt) er der fra i alt 45 filtre i den umættede zone og 47 filtre i den mættede zone udtaget prøver til analyse for op til 21 parametre.

3.2.1 Datapræsentation og validering

Det er vigtigt at overveje, hvordan data kan tolkes og præsenteres således, at det er muligt at besvare relevante spørgsmål stillet i forbindelse med afværgeprojektet. Data er bl.a. præsenteret både horisontalt og vertikalt, stof- eller stofgruppevis og til forskellige tider, f.eks. baseline, driftsituation, stop og efter tilbageslag. Forud for denne tolkning og præsentation er der derfor gennemført en omfattende databearbejdning og validering. Vigtige overvejelser og principielle valg, som er foretaget i forbindelse hermed, fremgår af bilag 10.

3.2.2 Jord

Præsentation af data

Antallet af jordanalyser (6 stk.) er som planlagt væsentligt begrænset i forhold mængden af poreluft- og grundvandsanalyser. I bilag 8 er resultater af jordanalyserne fra 3 boringer, hvorfra der er analyseret prøver både før og efter afværgeprojektets, vist. Ligeledes er de målte PID-niveauer i jordprøverne udtaget efter afslutning af afværgeprojektet angivet.

Tolkning af resultater

Af bilag 8 fremgår det, at det generelt har været vanskeligt at gentage de 3 udvalgte boringer. Det er kun ved MB7, at det efter stop af anlæg har været muligt at gentage den indledende boring til fuld dybde, og dermed findes der kun ét prøvesæt, der er direkte sammenligneligt.

Dette ene prøvesæt fra MB7 (8,0 og 8,5 m u.t.) viser, at der er sket en væsentlig reduktion i koncentrationen af de tilstedeværende forureningskomponenter under drift af afværgeanlægget. Efter stop af afværgeanlægget er total kulbrinter, BTEX og TCE nu under detek- tionsgrænsen, mens der stadig er lidt PCE til stede i jordprøven.

Ovenstående viser, hvor problematisk det kan være at gentage udtagningen af en jordprøve, samt at jordmatrixen erfaringsmæssig er langt mere inhomogen end poreluft og vand.

3.2.3 Grundvand

Præsentation af data

I bilag 9 er den horisontale udbredelse af udvalgte stoffer/stofgrupper i de 3 filterniveauer tolket ud fra koncentrationen i de enkelte filtre. De udvalgte stoffer/stofgrupper er total kulbrinter, BTEX, chlorerede opløsningsmidler, nedbrydningsprodukter fra chlorerede opløsningsmidler og ilt. For ilt er yderligere medtaget udbredelsen under drift. Udbredelsen er tolket ved baseline (analyserunde 2) og 5 mdr. efter stop af anlægget (analyserunde 6). Et eventuelt tilbageslag skulle således kunne erkendes.

For hvert filterniveau er den gennemsnitlige startkoncentration, antal filtre med reduktion/forøgelse, gennemsnitlig koncentrationsreduktion/-forøgelse samt procentvis reduktion for udvalgte stoffer og stofgrupper beregnet. Denne statistiske bearbejdning er sammenfattet i en samlet figur i bilag 10, hvoraf også fremgår den metodiske angrebsvinkel.

3.2.3.1 Tolkning af resultater

Ilt

Af bilag 10-1 fremgår det, at koncentrationen af ilt i perioden med airsparging i gennemsnit er øget 2,1 mg/l i det hvide filterniveau, 0,7 mg/l i det røde filterniveau og 0,4 mg/l i det blå filterniveau. Dette skal sammenholdes med de gennemsnitlige startkoncentrationer 1,36 mg/l, 0,36 mg/l henholdsvis 0 mg/l i de 3 filterniveauer. I ingen filtre er der sket en reduktion af iltkoncentrationen.

På figur 3.1 er koncentrationen af ilt optegnet for en række udvalgte filtre før start, under drift og efter stop af airsparging.

Figur 3.1:
Mættet zone. Iltindhold i udvalgte filtre før, under og efter stop af airsparging driften.

I filtrene MB9, MB10 og MB12, som er 3 af de 8 boringer, der ligger maksimalt 7 m fra airspargefiltrene, ses i det hvide filterniveau den største forøgelse af iltkoncentrationen i alle analyserunderne. Koncentrationen øges her fra omkring 0,5-4 mg/l til 7-9 mg/l. I de resterende filtre øges koncentrationen fra ca. 0 mg/l til ca. 0,5 mg/l. Fælles for de 3 filtre, hvor der er set den største forøgelse af iltkoncentrationen, er, at de er placeret uden for området med fri terpentin på grundvandet, hvor iltforbruget ikke er kraftigt.

I områder, hvor der fra før start af airsparging var høje iltkoncentrationer, forøges iltkoncentrationen også. Et eksempel herpå er filtret MB4-Hvid, jf. figur 3.1. De høje iltkoncentrationer i enkelte boringer før start og efter stop af airsparging kan forklares ved, at disse boringer ligger opstrøms eller sideværts for selve oliekilden, og derfor viser baggrundsniveauet i det grundvand, der strømmer ind under grunden.

Nedstrøms airsparging filtrene, kan der i filtrene MB11-Hvid- og -Rød samt MB14-Hvid, konstateres enkelte målerunder med iltindhold på op til 0,5-1,5 mg/l, jf. figur 3.1 og bilag 9-5.

Generelt er følgende observeret:
Airsparging øger iltkoncentrationen i grundvandet både over og under airspargingfiltret, dog med den største forøgelse i det ovenforliggende grundvand. En forøgelse af iltkoncentrationen er i dette airspargeprojekt også konstateret 2 m under airspargefiltret.
Iltkoncentrationen i grundvandet øges mest i filtre placeret uden for oliekilden og inden for 7 m fra airspargefiltrene.
Der er dog konstateret en mindre forøgelse af iltkoncentration på den resterende del af lokaliteten i en afstand på op til 30 m i både opstrøms og nedstrøms retning. Forklaringen kan være diffusion af ilt fra den umættede zone og ind i den øverste del af den kapilære zone, samt transport med grundvandet i nedstrøms retning.

Total kulbrinter

Af bilag 10-1 fremgår det, at koncentrationen af total kulbrinter i gennemsnit er faldet 2.241 m g/l i 8 filtre, mens den i gennemsnit er steget 2.429 m g/l i 5 filtre i det hvide filterniveau. Der er altså set under et ikke sket nogen reel reduktion af koncentrationen af totalkulbrinter i dette filterniveau. I det røde og blå filterniveau er der flere filtre med en forøgelse af koncentrationen end med reduktion af koncentrationen. Koncentrationen er i gennemsnit steget meget mere i filtre med en forøgelse end den i gennemsnit er faldet i filtre med reduktion af koncentrationen.

Af bilag 9-1 fremgår det, at koncentrationen af total kulbrinter i det hvide filterniveau øges i området med oliekilden og reduceres uden for. I det røde og blå filterniveau ses en forøgelse af koncentrationen under kilden samt nedstrøms for denne. På figur 3.2 er der for udvalgte filtre vist udviklingen i indholdet af totalkulbrinter. Filtrene repræsenterer de påviste tendenser i hhv. selve kildeområdet (MB1-Hvid) og direkte nedstrøms (MB8- Rød+Blå).

Figur 3.2:
Mættet zone. Indhold af totalkulbrinter i udvalgte filtre før, under og efter stop af airsparging driften.

Generelt er det observeret, at:
Airsparging forårsager en mobilisering af totalkulbrinter ved opløsning af fri fase eller opblanding af det mere forurenede øvre grundvand med det mindre forurenede grundvand få meter længere nede.
Effekten af airsparging ikke erkendes i grundvandet i områder med tilstedeværelse af fri fase af total kulbrinter, idet fjernet stof hurtigt erstattes af stof, der opløses fra den fri fase.
Effekten af airsparging på total kulbrinter i området med fri fase tydeligst ses på koncentrationen i den ekstraherede poreluft, idet denne stiger markant ved opstart af airsparging (jf. afsnit. 3.1.7).

BTEX

Af bilag 10-1 fremgår det, at koncentrationen af BTEX i det hvide filterniveau i 8 filtre gennemsnitligt reduceres med 880 m g/l og i 1 filter forøges med 70 m g/l. I det hvide filterniveau ses således en generel reduktion i BTEX-koncentrationen, og den maksimale koncentration er reduceret fra ca. 4400 m g/l til ca. 2100 m g/l. I det røde og blå filterniveau gør samme tendens sig gældende, dvs. stor reduktion i de fleste filtre og lille forøgelse i få filtre. I de 3 filterniveauer er den procentvise reduktion mellem 62 og 77% i filtre, hvor der er observeret en reduktion af koncentrationen af BTEX.

Af bilag 9-2 fremgår det, at koncentrationen af BTEX falder i området med oliekilden, stiger nedstrøms kilden og er uændret på den resterende del af grunden. Denne tendens gør sig gældende i alle 3 filterniveauer, dvs. både over og under airspargefiltret. På figur 3.3 er for udvalgte filtre vist udviklingen i indholdet af BTEX. Filtrene repræsenterer de to væsentligste hovedtendenser i hhv. området med oliekilden (MB7-Hvid) og direkte nedstrøms denne (MB8-Rød).

Figur 3.3:
Mættet zone. Indhold af BTEX i udvalgte filtre før, under og efter stop af airsparging driften.

Generelt er det observeret, at:
Airsparging forårsager en fjernelse af BTEX i grundvandet både over og under airspargefiltret. Den procentvise reduktion i filtre, hvor der er observeret reduktion, er mellem 62 og 77%.
Airsparging forårsager fjernelse af BTEX i kildeområdet, men forårsager samtidig en forøgelse nedstrøms kilden, som følge af en øget opløsning af BTEX.
Der er som for totalkulbrinter indikation på en mobilisering og spredning over dybden (se senere).

Chlorerede opløsningsmidler

Af bilag 10-1 fremgår det, at koncentrationen af chlorerede opløsningsmidler (PCE, TCE, TCA, PCM, TCM), som hovedsageligt består af PCE, reduceres væsentligt i alle 3 filterniveauer. Det maksimale totalindhold af disse enkeltkomponenter er reduceret fra ca. 4000 m g/l til ca. 450 m g/l. I de 3 filterniveauer er den procentvise reduktion mellem 44 og 74% i filtre med reduktion. Der er meget få filtre i de enkelte filterniveauer (0-4), hvor koncentrationen øges. Koncentrationsforøgelsen er endvidere meget lille. Airsparging vurderes at have meget stor effekt på chlorerede opløsningsmidler, både over og under niveauet for airspargingfiltrene.

På figur 3.4 er for udvalgte filtre vist udviklingen i totalindholdet af PCE. Udviklingen i MB10-Hvid er et eksempel på et jævnt aftagende koncentrationsniveau i et filter beliggende få meter fra et airsparging-filter – og derfor indenfor det direkte behandlingsvolumen, jf. senere afsnit om effektradius. Udfra de få filtre med høje initiale koncentrationer vurderes koncentrationen generelt at aftage jævnt over den 2-årige driftsperiode.

Figur 3.4:
Mættet zone. Indhold af det chlorerede opløsningsmiddel PCE i udvalgte filtre før, under og efter stop af airsparging driften.

Af bilag 9-3 fremgår det, at der er sket en reduktion af koncentrationen af chlorerede opløsningsmidler over hele lokaliteten i alle 3 filterniveauer. Der er observeret et fald i koncentrationen op til 30 m nedstrøms (MB14-Hvid) og 30 m opstrøms (MB15-Hvid). Der er ikke placeret boringer i større afstand fra airspargefiltrene, hvorfor effekten yderligere opstrøms og nedstrøms ikke kan bestemmes, men det vurderes, at effekten vil kunne registreres i større afstande.

Effekten af airsparging i stor afstand (>10 m) fra spargefiltrene vurderes ikke at skyldes direkte påvirkning af den injicerede luft, da der ikke er konstateret bobler i disse afstande. Det vurderes, at effekten opstrøms airspargefiltrene skyldes, at den forurenede poreluft, som formodes at være kilden til opstrøms forurening, fjernes gennem vakuumventilationsfiltrene, og at der derefter strømmer uforurenet vand til området. Det vurderes, at effekten nedstrøms airspargefiltrene skyldes en reduktion af koncentrationen af chlorerede opløsningsmidler i kilden, og hvorved der strømmer mindre forurenet vand til området nedstrøms.

Der er dog også indikationer på en mobilisering af stoffer som følge af airsparging, idet koncentrationen af PCE i den nedstrøms beliggende boring MB14-Hvid har været maksimal midt i driftsperioden, jf. figur 3.4.

Følgende hovedkonklusioner kan fremhæves:
Airsparging forårsager fjernelse af chlorerede opløsningsmidler i grundvandet både over og under airspargefiltret. Den procentvise reduktion i filtre, hvor der er observeret reduktion, er mellem 44 og 74%.
Airsparging forårsager fjernelse af chlorerede opløsningsmidler i både kildeområdet og på sigt nedstrøms kilden.
Koncentrationsniveauet af chlorerede opløsningsmidler aftager generelt jævnt til et stabilt niveau efter 1-2 års drift, men der ses lokalt temporære stigninger der sandsynligvis skyldes mobilisering af adsorberet eller evt. fri fase.

Nedbrydningsprodukter fra chlorerede opløsningsmidler

Af bilag 10-1 fremgår det, at koncentrationen af nedbrydningsprodukter (vinylchlorid og 3 isomere af DCE) i 9 filtre i det hvide filterniveau gennemsnitligt reduceres med 1100 m g/l, mens der kun observeres forøgelse af koncentrationen i 1 filter med 258 m g/l. Det maksimale indhold af nedbrydningsprodukter er reduceret fra ca. 3730 m g/l til ca. 530 m g/l. Der sker således en generel fjernelse af chlorerede nedbrydningsprodukter i dette filterniveau. I det røde og blå filterniveau er der kun sammenhørende analyser fra meget få filtre (4 henholdsvis 3 filtre), hvorfor en egentlig tolkning i disse niveauer udelades. Tendensen er dog, at der sker en forøgelse af koncentrationen.

Af bilag 9-4 fremgår det, at der er sket en reduktion i koncentrationen af nedbrydningsprodukter til mindre end 10 m g/l over hele lokaliteten og i alle filterniveauer inden for både kilden med chlorerede opløsningsmidler og kilden med olieforurening samt nedstrøms disse. På figur 3.5 er for udvalgte filtre vist udviklingen i hhv. summen af nedbrydningsprodukter og enkeltstoffet vinylchlorid. Filtret MB14-Hvid er et eksempel på udviklingen udenfor kildeområderne, og viser et jævn aftagende koncentrationsniveau for begge. I området mellem de 2 kildeområder konstateres der i MB7-Hvid stadig et indhold af nedbrydningsprodukter på 10-100 m g/, jf. figur 3.5.

Figur 3.5:
Mættet zone. Totalindhold af nedbrydningsprodukter af chlorerede opløsningsmidlet og enkeltstoffet vinylchlorid i udvalgte filtre før, under og efter stop af airsparging driften.

Det vurderes, at dette skyldes en stadig dannelse af nedbrydningsprodukter ved reduktion af de chlorerede opløsningsmidler under de anaerobe forhold, der opstår ved iltforbruget i området med olieforurening. Samtidig ses en hurtigt aftagende koncentration, som følge af den lille afstand til selve airspargingfiltret – hvorved filtret ligger indenfor det direkte behandlingsvolumen, jf. næste afsnit. Sammenfattende vurderes, at:
Airsparging forårsager en væsentlig fjernelse af nedbrydningsprodukter i grundvandet over airspargefiltrene.
Effekten af airsparging over for nedbrydningsprodukter reduceres i områder, hvor der både er chlorerede opløsningsmidler og olie til stede, idet denne kombination vurderes at medføre en produktion af nedbrydningsprodukter.

Effektradius

Af bilag 9 ses, at der sker en påvirkning af grundvandet i boringer placeret 30 m opstrøms og 30 m nedstrøms airspargefiltrene. Effekten er tydelig for koncentrationen af ilt, som stiger, og koncentrationen af chlorerede opløsningsmidler, som falder, i de nævnte afstande. Effekten ud til disse afstande er dog ikke med sikkerhed en direkte effekt af airspargingen, men mere sandsynligt en indirekte effekt, som beskrevet under afsnittet "chlorerede opløsningsmidler".

Af bilag 9-5 ses, at der sker en påvirkning af iltkoncentrationen i filtre placeret i niveau med og oven over airspargeboringerne, mens påvirkningen i filtre placeret 2,5 m under airspargeboringerne er meget begrænset, men dog målbar.

For yderligere at vurdere i hvilken afstand fra IAS-filtret den injicerede luft forlader den mættede zone, er der gennemført et tracerforsøg med systemet i drift. Testen er udført i området omkring IAS-filter 5a, idet der her er placeret moniteringsboringer i varierende afstand fra IAS-filtret. For detaljer omkring testen henvises til bilag 2.

Sammenfattende vurderes det, at den injicerede luft når ud i en afstand af ca. 6-7 m fra det vandrette IAS-filter. Det oprindelige skøn på influensradius i designfasen var ca. 5-6 m. Den faktiske influensradius må forventes at variere noget langs filtret, men dette kan ikke påvises ved tracerforsøget på grund af de relativt få målepunkter.

Udover den horisontale "effektradius" giver de niveauspecifikke prøver en mulighed for vurdering af effektiviteten over dybden. For boringerne anvendt i tracerforsøget er ændringen i en række parametre, som er centrale for forståelsen af airspargingprocessen, optegnet som funktion af afstand og dybde til IAS-filtret, jf. figur 3.6.

Se her!

Figur 3.6:
Sandsynlig transportvej for injiceret tracergas samt ændring i koncentrationer i forhold til dybde og afstand til IAS filter fra 2.-3. analyserunde (Positive tal angiver en stigning, mens negative tal angiver en reduktion).

To fysiske processer vurderes at spille en afgørende rolle. Inden for en afstand af 5-6 m fra IAS-filtret sker den væsentligste stoffjernelse ved en direkte stripning af de flygtigste stoffer (PCE, TCE, BTEX og VC/DCE) ned til ca. 2,5 m under grundvandsspejlet, svarende til dybden af IAS-filtret.

Inden for en afstand af 5-6 m fra IAS-filtret bevirker de gentagne start og stop, at der sker en vis vertikal grundvandstransport og opblanding over dybden. I en vis afstand vil bevægelsen være nedadrettet og i andre afstande opadrettet. Nettoeffekten er, at specielt de mindre flygtige komponenter, her udtrykt ved total kulbrinter, bliver transporteret til større dybde i magasinet. Denne effekt observeres på figur 3.6, hvor indholdet af totalkulbrinter stiger i både det midterste og dybeste niveau ca. 7 m under grundvandsspejlet.

Overordnet vurderes det således at:
Den vandrette effektradius for airspargeboringer er ca. 5-6 m, både opstrøms og nedstrøms.
Den lodrette effektradius for airspargeboringer er generelt fra grundvandsspejlet og ned til ca. 2,5 m under niveauet for airsparging, men er stærkt afhængig af forureningskomponentens flygtighed.

Tilbageslag

Ved at sammenligne koncentrationerne målt i slutningen af driftsperioden (analyserunde 5) og ca. 5 mdr. efter stop af anlægget (analyserunde 6), kan omfanget af tilbageslag vurderes. Af bilag 11 fremgår det, at koncentrationen af total kulbrinter i 4 af de 47 filtre stiger efter stop af afværgeanlægget. Disse filtre er beliggende i udkanten af området med oliekilden, og stigningen skyldes sandsynligvis opløsning af fri fase. Koncentrationen af PCE og TCE stiger ikke i nogle af de 47 filtre. Der vurderes således ikke at være tegn på, at der er residual fri fase opløsningsmidler i umiddelbar nærhed af filtrene. Der kan således konstateres et begrænset omfang af tilbageslag i koncentrationen af total kulbrinter, men intet tilbageslag i koncentrationen af chlorerede opløsningsmidler (PCE og TCE).

I området omkring filtret MB7-Hvid, beliggende i området med både chlorerede opløsningsmidler og olie, ses en stigning i indholdet af vinylchlorid efter stop af anlægget, jf. figur 3.5. Dette skyldes sandsynligvis, at den anaerobe nedbrydning af PCE/TCE restforureningen er blevet genetableret.

Overordnet vurderes det, at der:
Efter 6 måneders stop af airsparging generelt ikke observeres tilbageslag i koncentrationen af chlorerede opløsningsmidler
Tilsvarende observeres et meget begrænset tilbageslag i koncentrationen af total kulbrinter

3.2.4 Poreluft

Præsentation af data

I bilag 12 er den horisontale udbredelse af udvalgte stoffer/stofgrupper i de 3 filterniveauer tolket ud fra koncentrationen i de enkelte filtre. Udbredelsen er tolket ved baseline og 6 mdr. efter stop for total kulbrinter, BTEX, chlorerede opløsningsmidler, nedbrydningsprodukter fra chlorerede opløsningsmidler og ilt (angivet i vol%).

For hvert filterniveau er den gennemsnitlige startkoncentration, antal filtre med reduktion/forøgelse, gennemsnitlig koncentrationsreduktion/-forøgelse samt procentvis reduktion for udvalgte stoffer/stof-grupper beregnet. Denne statistiske bearbejdning er sammenfattet i en samlet figur i bilag 10, hvoraf også fremgår den metodiske angrebsvinkel.

Tolkning af resultater

Ilt

Af bilag 10-2 fremgår det, at koncentrationen af ilt i poreluften i filtret MB-2 gul, som er placeret i området med oliekilden, er 15-20% under drift, og at koncentrationen falder hurtigt ved stop af airsparging. Det konstaterede iltforbrug benævnes også den aerobe respirationsrate, og denne rate er fulgt i en række filtre gennem forløbet, jf. bilag 14. Respirationsraten vurderes at have aftaget gennem projektet, hvilket sandsynligvis skyldes, at det lettest omsættelige stof er nedbrudt først. Inden for det kraftigt olieforurenede jordområde i den umættede zone (~ 200 m3) kan den gennemsnitlige aerobe respirationsrate i driftsperioden skønnes til ca. 12 mg olie/kg jord/dag. Der henvises til /ref. 1/ for yderligere metodebeskrivelse.

Antages, at der har været tilstrækkeligt ilt i 5-50% af oprensningsperioden på 2 år og at denne ilt er omsat ved aerob respiration, vil dette have medført en omsætning af ca. 100-1000 kg kulbrinter. Størrelsen af bionedbrydeligheden indikerer, at processen er væsentlig i forhold til den fysiske fjernelse ved selve ventilationen.

Det bemærkes, at data fra alle analyserunder, som er behandlet i den resterende del af dette afsnit, er udtaget efter stop af airsparging, hvilket betyder, at iltforbrugende processer når at reducere koncentrationen af ilt, jf. afsnit 2.2.3.

Af bilag 10-2 fremgår det endvidere, at koncentrationen af ilt i 11 filtre i det gule filterniveau er faldet gennemsnitligt med 5,8% ilt og i 4 filtre steget med 1,3% ilt, og at koncentrationen af ilt i 10 filtre i det sorte filterniveau er faldet gennemsnitligt med 2,2% ilt og steget i 1 filter med 0,4% ilt.

Koncentrationen af ilt er faldet i langt flere filtre end den er steget, og den gennemsnitlige koncentrationsreduktion er større end den gennemsnitlige koncentrationsforøgelse. Denne tendens er gældende i alle 3 filterniveauer, men den gennemsnitlige reduktion af iltkoncentrationen er større des dybere filterniveau.

Af bilag 12 ses det, at koncentrationen af ilt i alle filterniveauer generelt er 15-20% ilt i området uden for olieforureningen både før og efter airsparging. I området med olieforurening er koncentrationen af ilt faldet til <5% i det gule filterniveau, <10% i det grønne filterniveau og <15% i det sorte filterniveau.
Under airsparging og vakuumventilering forøges koncentrationen af ilt i poreluften til 15-20%.
Iltforbrugende processer (aerob respiration) forårsager en hurtig reduktion af koncentrationen af ilt efter stop af airsparging og vakuumventilering.
Der kan være omsat 100-1000 kg total kulbrinter ved aerob respiration.

Total kulbrinter

Af bilag 10-2 fremgår det, at koncentrationen af total kulbrinter i 9 filtre i det gule filterniveau gennemsnitligt reduceres med 643 mg/m3 og i 3 filtre gennemsnitligt forøges med 1234 mg/m3. I det grønne og sorte filterniveau er der observeret reduktion af koncentrationen i endnu flere filtre og med en endnu større gennemsnitlig reduktion, samt forøgelse af koncentrationen i endnu færre filtre med en endnu mindre gennemsnitlig forøgelse. I de 3 filterniveauer er den procentvise reduktion 84-100% i filtre, hvor der er observeret en reduktion. På figur 3.7 er for udvalgte filtre vist udviklingen i indholdet af totalkulbrinter.

Figur 3.7:
Umættet zone. Indhold af totalkulbrinter i udvalgte filtre før, under og efter stop af airsparging driften.

Af bilag 12 fremgår det, at der er sket en fjernelse af total kulbrinter til under detektionsgrænsen i det grønne og sorte filterniveau samt i det gule filterniveau uden for oliekilden. Eksempler på enkeltfiltre med denne udvikling fremgår af figur 3.7 (MB2-Sort+Grøn). I det gule filterniveau i området med oliekilden, ses umiddelbart ingen tendens i koncentrationsændringen fra start (analyserunde 1) til 6 måneder efter stop (analyserunde 6), jf. figur 3.7 (MB5-Gul). Der ses dog efter start af vakuumventilationen alene (analyserunde 2) et markant fald, hvorefter der ved driften af airspargingen (analyserunde 3,4 og 5) ses en markant forøgelse.
Vakuumventilering (og sekundært airsparging) forårsager en permanent reduktion i indholdet af total kulbrinter i alle dybder i poreluften på nær uden for området umiddelbart over oliekilden.
Airsparging (og vakuumventilering) medfører, at der frigives oliekomponenter fra oliekilden, som spredes op i den dybe del af den umættede zone (gult filterniveau), hvorfra det fjernes ved vakuumventilationen.

BTEX

Af bilag 12 fremgår det, at koncentrationen af BTEX før og efter afværgeprojektet er meget dårligt bestemt, hvilket skyldes meget høje indhold af total kulbrinter, som medfører, at detektionsgrænsen for BTEX forhøjes væsentligt.

I de 5 filtre, hvor der positivt er konstateret BTEX før igangsættelse af afværgeprojeket, er disse "fuldstændigt fjernet" efter afværgeprojektets ophør.
På et meget spinkelt datagrundlag vurderes det, at vakuumventilering (og sekundært airsparging) forårsager fjernelse af BTEX i poreluften, i hvert fald uden for området med oliekilden

Chlorerede opløsningsmidler

Af figur 10-2 fremgår det, at koncentrationen af chlorerede opløsningsmidler (PCE, TCE, TCM) i 8 filtre i det gule filterniveau gennemsnitligt reduceres med 899 mg/m3 og i 2 filtre forøges med gennemsnitligt 0,4 mg/m3. Samme tendens gør sig gældende i det grønne og sorte filterniveau. I det gule filterniveau er den procentvise reduktion 76% stigende til 98% i det sorte filterniveau. Den maksimale totalkoncentration er reduceret fra ca. 4230 ug/l til ca. 490 ug/l. Af figur 10-2 fremgår det ligeledes, at betegnelsen chlorerede opløsningsmidler hovedsageligt dækker over PCE, og at TCE udgør en meget lille del af de chlorerede opløsningsmidler.

Af bilag 12 fremgår det, at der er sket en generel reduktion i koncentrationen af chlorerede opløsningsmidler i poreluften over hele grunden og i alle filterniveauer. Kun umiddelbart over kilden med chlorerede opløsningsmidler ses stadig koncentrationer af chlorerede opløsningsmidler på mere end 100 mg/m3.

På figur 3.8 er vist udviklingen i PCE-koncentrationen for to udvalgte filtre.

Figur 3.8:
Umættet zone. Indhold af PCE i udvalgte filtre før, under og efter stop af airsparging driften.

Filtret MB7-Gul repræsenterer forholdene i kildeområdet for chlorerede opløsningsmidler, og udviser en jævnt aftagende tendens som følge af en diffusionsbegrænset fjernelsesrate i den umættede zone. I perioden umiddelbart efter start af airspargingen (målerunde 3), ses dog en stigning i koncentrationen hvorefter koncentrationen igen falder. Endelig bemærkes de, at der sker et tilbageslag efter 6 måneders stop (målerunde 6).

Filtret MB16-Grøn repræsenterer forholdene i en vis afstand fra kildeområderne – hvortil PCE intielt er spredt til ved gasdiffusion. I dette filter aftager PCE-koncentrationen relativt hurtigt og jævnt under driften, idet hovedparten af PCE-massen findes i poreluften – og således ikke medfører en kraftig diffusionsbegrænset fjernelsesrate.

Overordnet kan følgende observeres:
Vakuumventilering forårsager reduktion af chlorerede opløsningsmidler i poreluften på hele lokaliteten og i alle dybder.

Nedbrydningsprodukter fra chlorerede opløsningsmidler

Af bilag 10-2 fremgår det, at nedbrydningsprodukter fra chlorerede opløsningsmidler (vinylchlorid, 3 isomerer af DCE) er fundet i relativt få filtre (i alt 10) i de 3 filterniveauer. I i alt 4 filtre er der observeret en reduktion i koncentrationen på gennemsnitligt 2 mg/m3 og i i alt 6 filtre er der observeret en forøgelse af koncentrationen på gennemsnitligt 170 mg/m3. Derudover er der mange filtre, hvor der hverken før eller efter airsparging og vakuumventilering blev fundet chlorerede nedbrydningsprodukter.

Af bilag 12 fremgår det, at der efter airsparging og vakuumventilering findes højere koncentrationer af chlorerede nedbrydningsprodukter i det gule og grønne filterniveau end før afværge. Nedbrydningsprodukterne findes i poreluften over kilden med chlorerede opløsningsmidler, og især hvor denne overlapper oliekilden, hvilket indikerer, at nedbrydningsprodukterne dannes ved reduktiv dechlorering i grundvandet /ref. 4/ eller i en anaerob zone i den umættede zone umiddelbart over grundvandsspejlet. I det sorte filterniveau findes ikke nedbrydningsprodukter efter afværgeforanstaltningens ophør, hvilket indikerer, at stofferne fjernes ved vakuumventileringen.
Airsparging forårsager en øget produktion af nedbrydningsprodukter i området, hvor kilderne med olie henholdsvis chlorerede opløsningsmidler overlapper hinanden. Dette medfører en øget mængde nedbrydningsprodukter i poreluften umiddelbart over grundvandet, som dog under drift vurderes at blive fjernet ved vakuumventileringen.

Tilbageslag - poreluft

Af bilag 13 fremgår det, at koncentrationen af chlorerede opløsningsmidler (specielt PCE) 6 mdr. efter stop af afværgeanlægget (analyserunde 6) stiger i 6 af 43 filtre, og at koncentrationen af total kulbrinter ikke stiger i nogen af de 43 filtre. Tilbageslaget i koncentrationen af chlorerede opløsningsmidler er observeret i det gule og grønne filterniveau, men ikke i det sorte. Tilbageslaget sker i området omkring kilden med chlorerede opløsningsmidler. Koncentrationsniveauet stiger og ikke op i nærheden af koncentrationen før oprensningens start.

På figur 3.8 kan tilbageslaget i kildeområdet tydeligt iagttages, idet filter MB7-Gul repræsenterer dette område. Som repræsentant for området udenfor det egentlige kildeområde udviser MB16-Grøn intet tegn på tilbageslag.
Efter stop af airsparging og vakuumventilering observeres ikke tilbageslag i koncentrationen af total kulbrinter.
Efter stop af airsparging og vakuumventilering observeres tilbageslag i koncentrationen af chlorerede opløsningsmidler – men kun i området over kilden med chlorerede opløsningsmidler.
Udenfor kildeområdet med chlorerede opløsningsmidler ses intet tegn på tilbageslag.

3.3 Effekt af afværgeprojekt registreret under gulv

For at kunne vurdere effekten af afværgeprojektet på indeklimaet er der før start og flere gange efter stop af afværgeanlægget udtaget poreluftprøver fra et hulrum under kældergulvet i ejendommens midterste og sydlige ende.

3.3.1 Poreluft

I tabel 3.6 er resultatet af de udførte analyser for det dominerende stof PCE i poreluft vist.

Tabel 3.6:
Koncentrationen af PCE målt under gulv (mg/m³).

Driftssituation

Dato

Punkter

PL4 / PL101

PL7 / PL 102

Før start

dec.-95

PL4 og PL7

104

4,05

Efter stop (1 dag)

11-05-00

PL101 og PL102

0,018

0,004

Efter stop (6 md)

06-11-00

PL101 og PL102

0,23

0,014

Efter stop (6,5 md)

27-11-00

PL101 og PL102

0,52

0,058

Efter stop (9,5 md)

27-02-01

PL101 og PL102

0,20

0,29

Efter stop (12 md)

11-05-01

PL101 og PL102

0,23

0,09

Afværgeanlægget er i drift fra 16-03-98 til 10-05-00

3.3.2 Tolkning af resultater

Af tabel 3.1 fremgår det, at der under drift af afværgeanlægget er sket en væsentlig reduktion i koncentrationen af PCE med en faktor 103-104.

Umiddelbart efter stop (1 dag efter) er niveauerne relativt lave i forhold til udgangskoncentrationerne. Over de næste 12 måneder viser de 4 analyserunder, at niveauet stiger ca. 10 gange, hvorefter det stabiliserer sig på et niveau omkring 0,1-0,2 mg/m3.

Der observeres således et mindre tilbageslag i løbet af de 12 måneder, og i forhold til udgangskoncentrationerne vurderes der at være opnået en permanent reduktion i PCE-koncentrationen under gulv på ca. 500 hhv. 10 gange ved PL101 og PL102.

Den resulterende indeklimakoncentation baseret på det opnåede PCE-niveau (0,1-0,2 mg/m3) vurderes ud fra beregninger at ligge omkring 0,25 m g/m3, svarende til acceptkriteriet eller afdampningskriteriet.

Se her!

Figur 3.9
Sammenfatning af kildeområder, boringer og direkte/indirekte behandlingsområder for airsparging og vakuumventilation.

3.4 Sammenfatning

Med udgangspunkt i de foregående afsnit, er hele lokaliteten opdelt i 4 delområder udfra observeret oprensningseffekt, styrende fjernelsesmekanismer og placeringen af de to påviste kildeområder med hhv. fri fase terpentin og chlorerede opløsningsmidler, jf. figur 3.9.

Den direkte effekt af airsparging observeres inden for en horisontal afstand af filtret på 5-6 m, og dette område langs de tre aktive airspargingfiltre vurderes at udgøre det egentlige direkte behandlingsområde. Ser man på dette områdes størrelse i forhold til de to kildeområder, har dækningen været fornuftig – bortset fra at det ene airspargingfilter i området med oliekilden viste sig at være defekt. Inden for dette område og til ca. 5 m under grundvandsspejlet viser målingerne, at der er opnået en væsentlig fjernelse af de flygtige stoffer generelt (chl. opløsningsmidler og BTEX). Der sker dog også en vertikal konvektion af grundvand fra toppen af grundvandsmagasinet og til ca. 4-5 m’s dybde af magasinet, hvilket tydeligt ses af de stigende indhold af lavt flygtige kulbrinter i de nederste niveauspecifikke filtlre. Denne konvektion er sandsynligvis en medvirkende årsag til en generel god stripning af flygtige stoffer, men resulterer samtidig i en uønsket spredning af de ikke flygtige stoffer.

De indirekte effekter af airsparging ses direkte nedstrøms for de to forskellige kildeområder, og er en følge af de ovenfor beskrevne processer. Nedstrøms kildeområdet med olieforureningen (fri fase) ses således stigende totalkulbrintekoncentrationer i den dybere del af magasinet, og der sker meget tydeligt en mobilisering af komponenter fra kildeområdet, mens der ikke ses nogen mobilisering af chlorerede opløsningsmidler nedstrøms denne kilde. Denne vertikale konvektion kan kun undgås, hvis man holder anlægget i kontinuert drift, hvilket i praksis er meget vanskeligt.

Den direkte effekt af vakuumventilationsfiltrene kan observeres over hele grunden, dels i form af vakuum i den umættede zone og dels ved en generel reduktion i koncentrationsniveauerne overalt samt lokalt ved de gennemførte tracerforsøg. En yderligere effekt af vakuumventilationen og airspargingen er den aerobe nedbrydning, som stimuleres ved tilførslen af atmosfærisk luft indeholdende 20 vol.% ilt. Denne effekt har primært betydning i området med olieforurening.