Afprøvning af reaktiv jernvæg til grundvandsrensning

7 Anlægsfasen

7.1 Fjernelse af hot-spot
7.1.1 Omfang
7.1.2 Dokumentation
7.1.3 Restforurening
7.2 Etablering af Funnel & Gate
7.2.1 Ramning
7.2.2 Udgravning
7.2.3 Tilfyldning
7.2.4 Grundvandssænkning
7.2.5 Optrækning af spunsjern
7.3 Etablering af drænsystem

7.1 Fjernelse af hot-spot

7.1.1 Omfang

Bortgravning af den kraftigste jordforurening (hot-spot) er gennemført i perioden april 1999 til maj 1999. Arbejdet er udført af Søndersø Entreprenør- og Vognmandsforretning A/S efter forskrift fra og under fuldtids miljøteknisk tilsyn af RAMBØLL.

Under opgravning af forurenet jord blev der to steder konstateret nedgravede tromler med maleraffald samt andet affald i form af plastfolie, træ, store stykker af glasfiberplade og klumper af maling. PID-målinger viste, at affaldet var kraftigt forurenet. Affaldet er derfor håndsorteret og bortskaffet til Kommune Kemi. De to områder er vist på figur 7.1.

Se her!

Figur 7.1
Bortgravede hot-spot-områder, områder med tromler og affald, samt placering af kontrolprøve.

Den opgravede jord er transporteret til K.K. Miljøteknik for jordrensning.

Der er anvendt følgende kriterier for afgravning af jordforurening:

Sider af udgravning:
BTEX (sum af BTEX):
100 mg/kg TS
Chlorerede opløsningsmidler (sum af enkeltkomponenter):
50 mg/kg TS

Bund af udgravning:
Grundvandsspejlet nås.

Oversigt over bortgravede mængder ses i tabel 7.1.

Tabel 7.1:
Bortkørte mængder jord m.v.

Modtager

Bortkørte mængder

K.K. Miljøteknik

4.586 tons *

Kommune Kemi

13,42 tons

   
* Efter ønske fra K.K. Miljøteknik er jorden bortkørt i 3 forskellige fraktioner:
Almindeligt forurenet, i alt 3.604,8 tons
Kraftigt forurenet, i alt 950,8 tons
Kraftigt forurenet med affald, i alt 30,35 tons
Fraktionerne er sorteret på baggrund af undersøgelsesresultater, feltbedømmelser samt PID-målinger.


Efter bortgravningen er området retableret efter aftale med Søndersø Kommune. Der er placeret et markeringsnet for at markere grænsen for den udførte udskiftning.

7.1.2 Dokumentation

Den horisontale udbredelse af afgravningen fremgår af figur 7.1. Der er bortgravet forurenet jord til grundspejlet i kote ca. + 20,77.

Bortgravningens omfang er indledningsvis fastlagt ved et antal prøvegravninger, hvor der er udtaget prøver fra forskellige dybder til PID-måling og kemisk analyse. Under gravearbejdet er bortgravningens omfang fastlagt ved måling af felt-PID samt udtagning af prøver til PID-måling i laboratoriet. Omfanget af afgravningen er endeligt fastlagt ved kemisk analyse af kontrolprøver udtaget i udgravningens sider.

Placeringen af de udtagne kontrolprøver fremgår af figur 7.1, og analyseresultater er vist i bilag 10.

Hvor analyseresultaterne overskrider afgravningskriteriet, er afgravningen så vidt muligt fortsat.

7.1.3 Restforurening

Prøve nr. 7 er udtaget i udgravningens vestlige side i skel ind til Fiboment-grunden, 1,8 m u. t., og det samlede indhold af chlorerede forbindelser er på 52 mg/kg TS, hvilket er på niveau med kvalitetskriteriet.

Prøve nr. 2 er udtaget i den nordlige gravefront, 2,0 m u. t., i side ved tidligere administrationsbygning, og summen af chlorerede forbindelser overstiger med et indhold på 122 mg/kg TS kvalitetskriteriet ca. 2,4 gange.

For at vurdere restforureningens omfang ind under administrationsbygningen er der udført 2 vandrette håndboringer, HB1 og HB2, ind under bygningen. Boringerne er udført ca. 1,8 m u. t. og ført 2,5 m ind i gravefront. Der er udtaget prøver pr. 0,5 boremeter, og prøverne er PID-målt. Resultaterne ses i bilag 10.

På baggrund af de lave PID-udslag for håndboringerne sammenholdt med PID-målingen for prøve 2 på 1130 vurderes restforureningen ind under administrationsbygningen at være under afværgekriteriet.

Der vurderes således ikke at være efterladt væsentlig jordforurening over afgravningskriteriet.

7.2 Etablering af Funnel & Gate

7.2.1 Ramning

Ved ramning af spunskassen er der anvendt 12 m lange Larsen L603 spunsjern. Til spunsvæggen er anvendt 11-13 m lange Larsen L703 spunsjern. Spunsjernene er rammet som dobbelt jern. Rammearbejdet er udført på traditionel vis med en Hitachi 125 rambuk. Ramslagsvægten har været 60 kN, og der har været anvendt varierende faldhøjder fra 10 til 90 cm.

Ramning af spunskasse.

Der er i alt rammet ca. 150 lbm spunskonstruktion, og der er på en strækning af 5 á 10 meter truffet aflejringer som indeholder sten/blokke blandt andet ved den reaktive væg.

7.2.2 Udgravning

Efter ramning af spunskassen er der foretaget udgravning til ca. 10 m under terræn inde i kassen. Udgravningen er foretaget med en gravemaskine påmonteret forlænger arm.

For at sikre stabiliteten af spunskassen blev der løbende monteret afstivninger inde i kassen. Der blev monteret afstivninger i 4 niveauer. Afstivningerne blev udført i HEB260 profiler.

Entreprenøren, Per Aarsleff A/S, valgte at samle de 4 rammer oven for kassen og løfte alle 4 rammer ned i kassen på én gang. Alle 4 rammer blev fastgjort i toppen af spunsvæggen med kæder og spil. På denne måde var det muligt løbende at sænke rammerne ned til de ønskede niveauer, efterhånden som udgravningen blev dybere.

Udgravning i spunskasse med afstivninger

Ved smedearbejde udført nede i udgravningen anvendte smedene friskluftforsyning, og der blev udført gasmålinger for at undgå risikoen for eksplosionsfare i forbindelse med svejsearbejdet.

For at kunne foretage udgravningen blev der udført en grundvandssænkning uden for spunskassen til ca. 7,5 m u. t. Det var planlagt, at hele udgravningen skulle foretages tørt, men det viste sig, at der var mindst 2 store låsesprængninger mellem spunsjernene i kassen. Dette medførte, dels at det ikke var muligt at sænke vandet inde i kasse mere end til 7,5 m u. t., og dels at der kom en meget stor materialetransport ind i spunskassen.

For at kunne fortsætte udgravningen til 10 m u. t. var det nødvendigt at udbedre de 2 låsesprængninger for herved at stoppe materialetransporten ind i kassen. Dette blev udført ved undervandssvejsning. Den største af låsesprængningerne var ca. 1 m bred.

Låsesprængningerne kunne ikke udbedres 100 % vandtætte, og da der muligvis kunne være flere mindre låsesprængninger, blev det besluttet at udføre de sidste 3 m af udgravningen under vand.

Udgravning under vand

7.2.3 Tilfyldning

Ved tilfyldning i den reaktive væg er der etableret en kerne af jerngranulat, hvor der på begge sider af jerngranulatet er indbygget et 1 m bredt sandfilter. I den resterende del af kassen er der anvendt sand fra udgravningen.

For at adskille jerngranulatet fra filtersandet blev der anvendt 1,5 m høje jernforme, der løbende blev trukket op i forbindelse med tilfyldningen.

Inde i jerngranulatkernen er der installeret pejlerør i 3 niveauer.

Princippet i tilfyldningen fremgår af figur 7.2.

Figur 7.2:
Tilfyldning i reaktiv væg

Tilfyldningen under vand er foretaget ved hjælp af en dykker. Dykkeren har inspiceret udgravningens bund for at sikre, at der er udgravet til moræneler i hele det område, hvor der skal være jerngranulat. Dykkeren har endvidere sikret, at jernformene var placeret korrekt, så der ikke var risiko for, at jerngranulatet og filtersandet blev blandet.

Placering af jernforme

Efter jernformene var placeret, blev tilfyldningen påbegyndt. Jerngranulatet blev leveret i bags på ca. 2 tons. Ved hjælp af gravemaskinen blev bagsene løftet ned til stålformene, og dykkeren åbnede bunden af bagsene. Sandfiltermaterialet blev tilfyldt ved hjælp af et transportbånd og en skakt.

Efter tilfyldning af de første 1,5 m blev jernformene løftet op til lidt over vandspejlet. Den resterende del af tilfyldningen blev derfor udført uden hjælp fra dykker.

Tabel 7.2:
Endelige dimensioner af den reaktive væg.

Højde (m)

9,0

Længde (m)

14,5

Tykkelse (m)

0,8

Jerngranulat (tons)

270

 

Tilfyldning omkring vandspejlsniveauet

Tilfyldning over grundvandsspejlet forløb problemfrit. Bagsene viste sig lette at håndtere. Bagsene var leveret med en åbning i bunden, der kunne udløses ved at trække i en snor. Entreprenøren valgte dog at skære hul i bunden, da dette var væsentligt hurtigere.

Tilfyldning med jerngranulat

De monterede afstivninger blev løbende fjernet efterhånden som tilfyldningen blev udført.

7.2.4 Grundvandssænkning

I forbindelse med udgravningen blev der udført en omfattende grundvandssænkning. I forbindelse med projekteringen blev det forudsat, at grundvandsspejlet skulle sænkes til 6 m under terræn uden for spunskassen og sænkes til 10 m under terræn inde i spunskassen. Dette blev udført ved hjælp af 2 sæt sugespidsanlæg med hver 25 spidser. Sugespidsanlæggene blev gravet ned til oversiden af grundvandsspejlet, og spidserne blev spulet ned til overkanten af moræneleren. Der blev placeret et anlæg hhv. opstrøms og nedstrøms for væggen.

Grundvandssænkning med sugespidser.

Dette var nok til at sænke grundvandet til ca. 6 à 6, 5 m under terræn. Da det viste sig, at der var flere store låsesprængninger i spunskassen, var det ikke muligt at sænke grundvandet inde i spunskassen. For at mindske tilstrømningen og materialetransporten til spunskassen blev grundvandssænkningen udvidet med 4 filterboringer. Herefter kunne grundvandet sænkes til 7 à 7,5 m under terræn.

Da grundvandssænkningen kørte på sit højeste, blev der oppumpet ca. 80 m3 i timen. Det oppumpede grundvand blev ledt igennem aktive kulfilteranlæg. For at sikre en optimal udnyttelse af kulfilterne blev kulfilteranlæggene opstillet i serie 2 og 2. Der blev brugt 8 filtre svarende til 4 parallelle serier med 2 filtre. Kulfilteranlæggene var af typen PTU Cyclesorb, der har en kapacitet på ca. 30 m3 pr. time.

4 kulfilteranlæg

For at overholde og dokumentere udledningskravene beskrevet i afsnit 3.5.5 blev der løbende udtaget vandprøver til analyse. Ved begyndende gennembrud i det andet filter i serien blev det første filter skiftet ud. Det nye filter blev herefter monteret som filter nr. 2 i serien. På denne måde var det muligt at udnytte kapaciteten i kullene bedst muligt.

Det viste sig ret hurtigt, at der var problemer med tilklogning af kulfiltrene. Dette skyldtes udfældning af okker. For at reducere mængden af okker til kulfiltrene blev der opstillet et mindre sandfilteranlæg før kulfilteranlæggene. Sandfilteret var særdeles effektivt, og stort set al okkeren blev udfældet i sandfilteret, inden det blev ledt til kulfiltrene.

Fra de aktive kulfiltre er vandet ledt til regnvandsbassinet på Søndersø Renseanlæg.

7.2.5 Optrækning af spunsjern

Efter tilfyldning i den reaktive væg blev spunsjernene opstrøms og nedstrøms for væggen trukket op. Optrækningen er foretaget ved vibration, hvor der blev anvendt en rambuk Hitachi 125 påsat en vibrator PVE 2316.

Optrækning af spuns ved vibration

7.3 Etablering af drænsystem

Dræn og transportledning er etableret ved styrede uWEnderboringer. Denne metode er valgt dels for at reducere omfanget af grundvandssænkningen, og dels fordi en del af ledningerne ligger under en bygning eller under beplantede eller befæstede arealer.

Underboringerne er udført i 3 etaper, fra B1 til B2, fra B2 til B4 og fra B4 til B7. Ledningerne samles ved svejsning oppe på terræn.

Ved styret underboring er anvendt specialvæske som filtertek, da bentonit, der normalt bruges, vil mindske drænevnen i sandlaget.

Efter dræn og transportledning er etableret, er de udgravet til brøndene. I udgravningen er dræn og transportledningerne skåret over og tilsluttet brøndene.

Etablering af drænbrønd i gravekasse og med grundvandssænkning.

I forbindelse med udgravningen er der udført grundvandssænkning med sugespidser, og der er anvendt gravekasser for at minimere udgravningernes størrelse. Grundvandssænkningen er udført med 25 sugespidser ved hver brønd. Det oppumpede grundvand er renset ved hjælp af aktive kulfilteranlæg.

Både drænbrønd og spulebrønd er afsluttet med tætte kørebanedæksler.