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

Modellering af opvarmning ved dampinjektion (Modi)

1. Indledning

I de senere år har der været en stigende interesse i at finde effektive teknologier til in situ oprensning af forurenet jord og grundvand. In situ teknologier er ofte mere attraktive end traditionel bortgravning, idet der kan renses under eksisterende infrastruktur, og man undgår den omfattende og energikrævende transport af den forurenede jord. En af de meget lovende in situ teknologier til oprensning af kraftigt forurenede kildeområder er dampinjektion kombineret med vakuumventilering og grundvandsoppumpning. Dampinjektion kan eksempelvis benyttes overfor forureninger med opløsningsmidler eller olieprodukter. Princippet ved oprensningsmetoden er, at den forurenede jord opvarmes, hvorved forureningskomponenterne bliver så flygtige, at de relativt let kan ekstraheres. I /1/ og /2/ er der givet nærmere gennemgang af principperne bag dampinjektion.

For at optimere stoffjernelsen er det meget vigtigt, at hele det forurenede jordvolumen opvarmes til damptemperatur. Samtidig er det ikke ønskeligt at opvarme mere jord end nødvendigt, eftersom det kræver for meget energi. I designet af en oprensning ved dampinjektion er det derfor vigtigt, at man kan forudsige, hvordan opvarmningen af jorden vil forløbe. Det kan gøres ved at simulere jordens opvarmning med en model, der bygger på en matematisk beskrivelse af de dominerende fysiske processer. Modellen kan være mere eller mindre kompliceret alt efter, hvor mange processer den beskriver, og hvilke antagelser der ligger til grund for modellen.

De modeller der hidtil har været tilgængelige, kan groft opdeles i simple energibalancemodeller og i avancerede flerfasemodeller. De simple energibalancemodeller udmærker sig ved at være relativt lette at anvende, men de kan kun betragtes som overslagsmodeller. De avancerede flerfasemodeller forsøger at medtage alle de vigtigste processer, og de kan udover jordens opvarmning beskrive eksempelvis transport af forurening på gasform, opløst i vandfasen eller som fri fase. Til gengæld er de ofte meget komplicerede at anvende og kræver mange input-parametre.

I nærværende rapport beskrives en nyudviklet model, der er mere avanceret end de tidligere brugte energibalancebetragtninger, men stadigvæk mere simpel at anvende end flerfasemodellerne. Modellen beskriver kun opvarmningen af jorden, men til forskel fra energibalancemodellerne tager den også højde for strømningsfænomenerne i jorden. Hvor energibalancemodellerne antager en bestemt geometrisk form af dampzonen, beregner denne model formen ud fra data om den aktuelle geologi. Ligeledes giver modellen mulighed for at benytte varierende injektionsrate, og den beregner injektionstrykket. Den tager også højde for forskellen mellem dampinjektion over og under grundvandsspejlet. For at gøre modellen brugervenlig er den indbygget i et Excel-regneark.

Modellen er tænkt som et værktøj, der kan anvendes til dimensionering af oprensninger ved dampinjektion, og samtidig kan den benyttes til at give en øget forståelse for betydningen af parametre såsom geologi og injektionsrate for en dampzones udbredelse.