Dampoprensning under en bygning

6 Driftsforløb

6.1 Driftsforløb, herunder driftstop
6.2 Injektions- og ekstraktionsrater
6.3 Forureningsfjernelse i forbindelse med oprensningen
6.4 Øvrige driftsproblemer - udover de tekniske/mekaniske


I nærværende kapitel beskrives driftsforløbet af dampoprensningen på Østerbro - herunder injektions- og ekstraktionsrater, driftstop, den opsamlede forureningsmængde samt de problemer, som oprensningen i øvrigt har medført.

6.1 Driftsforløb, herunder driftstop

Fredag den 8. september 2000 blev dampinjektionen opstartet i en enkelt boring (IB1 jf. figur 3.1). Det er ligeledes omkring IB1, at der er foretaget detaljeret temperaturmonitering. Begrundelsen for, at der i starten kun blev injiceret damp i en enkelt boring var, at der over en så lang periode som muligt ønskedes en detaljeret monitering af dampudbredelsen fra en enkelt boring uden interferens fra de øvrige boringer.

Mandag den 11. september 2000 blev injektionen ligeledes startet i de øvrige boringer, og der blev justeret til en samlet injektionsrate på ca. 500 kg damp pr. time. Denne injektionsrate er opretholdt frem til fredag den 15. september 2000, hvor der blev justeret til en samlet injektionsrate på ca. 900 kg damp pr. time. Ved samme injektionstryk blev der registreret en væsentligt lavere - og utilstrækkelig - injektionsrate i IB5 i forhold til de øvrige boringer. Dette kunne ikke forklares ud fra geologiske forskelle eller særlige forhold i forbindelse med etableringen af boringen, og kunne ikke afhjælpes ved simpel rensning mv. af boringen. Med henblik på inden for meget kort tid at opnå en tilfredsstillende injektion ved IB5, blev denne boring den 21. september erstattet af en ny - uden yderligere "opklaringsarbejde".

Til ekstraktion af poreluft/damp er der anvendt en vakuumpumpe (sidekanalblæser). Den oppumpede poreluft/damp er afkølet, hvorved der kondenseres vand og eventuelt fri fase forurening. Efter separation af faserne er poreluften ledt til et kulfilter. For optimal udnyttelse af de anvendte kulfiltre skal indløbstemperaturen til filteret ligge under 25ºC. Til afkøling af luftstrømmen før tilløbet til kulfilteret, er luftstrømmen ledt til en varmeveksler. Den 23. september 2000 er det konstateret, at kobberrør i varmeveksleren var gennemtærede. Som følge heraf blev injektion og ekstraktion indstillet i 5 dage, indtil en ny varmeveksler var monteret.

Den 30. september 2000 opstod der tekniske problemer med grundvandspumperne, hvilket medførte en markant nedsat effekt af ekstraktionen. Som følge heraf var det svært at sikre en strømning af dampen ind mod centrum af forureningen, og af frygt for opvarmning af de nærliggende bygninger, blev dampinjektionen indstillet. Problemet med de to trykluftdrevne grundvandspumperne var, at lejerne var tæret bort pga. varme og høje forureningsniveauer. De to pumper blev udskiftet med en enkelt eldrevet centrifugalpumpe, som blev placeret i EB2 (Grundfos specialpumpe med ekstra motorkapacitet samt køleflader). Årsagen til, at der kun blev monteret én ny pumpe var, at der gennem hele den forudgående oprensningsperiode var konstateret en meget begrænset tilstrømning af grundvand til EB1 - formentligt som følge af geologiske inhomogeniteter i oprensningsområdet. Det blev vurderet, at grundvandsoppumpning fra EB2 var tilstrækkeligt for en vellykket oprensning, og der blev således ikke etableret en ny ekstraktionsboring til erstatning for EB1.

Den 21. oktober 2000 opstod der problemer med vakuumpumpen, idet varme og forureningsniveauer havde medført en tæring i både pumpe- og motorenheden. Injektionen blev stoppet, og de beskadigede dele blev udskiftet inden genopstart af anlægget den 25. oktober 2000.

Forud for oprensningen var der en forhåbning om, at der kunne etableres en dampring omkring oprensningsområdet, som kunne blokere for udenomliggende/tilstrømmende grundvand. På grund af et højpermeabelt grovkornet lag umiddelbart over lerlaget var dette imidlertid ikke muligt, og i dybden ca. 3,2 til 3,5 m.u.t. var der derfor en fortsat tilstrømning af grundvand til oprensningområdet under oprensningen. I et begrænset område mellem EB1 og IB6, jf. figur 3.1, var der i forbindelse med de tidligere gennemførte undersøgelser konstaterert fri fase PCE umiddelbart over lerlaget. For at sikre en opvarmning til damptemperatur og dermed en fjernelse af den fri fase PCE - til trods for tilstrømningen af grundvand - blev der i starten af november 2000 etableret en supplerende boring (IB11; jf. figur 3.1) i dette område. Denne boring har tilsyneladende haft den ønskede effekt, idet der umiddelbart efter opstart af injektion i IB11 er konstateret markant stigende niveauer af PCE i hhv. ekstraheret poreluft/damp og grundvand jf. figur 6.4 og 6.5.

Alt i alt var der en forventet driftsperiode for den kontinuerte drift på 30 dage. Perioden fra opstart til overgangen til den cykliske drift har været knap 3 måneder, heraf ca. 70 dage med dampinjektion. Denne markant forlængede driftsperiode skyldes dels de beskrevne driftsstop som følge af tekniske og mekaniske problemer og dels den fortsatte tilstrømning af grundvand til oprensningsområdet, som vanskeliggjorde en fuldstændig opvarmning af kildeområdet. Udover, at de mange driftstop medfører, at anlægget i perioder står helt eller delvist stille, sker der også en betydelig afkøling af oprensningsområdet med efterfølgende behov for genopvarmning.

Den 5. december 2000 blev det besluttet at overgå fra kontinuert drift af anlægget til cyklisk drift, idet der på dette tidspunkt er observeret meget lave koncentrationer i såvel den ekstraherede luft/damp som vandfasen jf. figur 6.4 og 6.5.

Formålet med den cykliske drift af anlægget var at reducere niveauet af opløst forurening i kondensatet samt at mobilisere og fjerne forurening, som ikke er oprenset under kontinuert drift af anlægget, herunder blandt andet opløst og eventuel fri fase i lavpermeable dele af oprensningsområdet.

I alt er der gennemført 5 cyklusser - med et betydeligt fald i forureningskoncentrationerne af terpentin og PCE gennem den cykliske driftsperiode. Den 5. januar 2001 er det valgt at stoppe dampinjektionen permanent, da det blev vurderet at være uforholdsmæssigt dyrt at fjerne den eksisterende restforurening ved fortsat drift af anlægget. For dog at sikre en fjernelse af eventuel forurening, som fra kondensatzonen infiltrerer den underliggende umættede zone, blev vakuumekstraktionen opretholdt frem til begyndelsen af februar 2001. Tilsvarende blev oppumpningen af grundvand opretholdt frem til den ultimo januar 2001 for herved at sikre en hurtigere afkøling af oprensningsområdet.

6.2 Injektions- og ekstraktionsrater

Der er injiceret op til 950 kg/damp per time i de i alt 11 injektionsboringer. Temperaturen af det injicerede damp har været 100-120ºC. Det har været muligt at justere injektionsmængden til den enkelte boring vha. kugleventiler, og generelt har der været stor variation i injektionen i de enkelte boringer imellem. Denne forskel skyldes geologiske inhomogeniteter i oprensningsområdet, ligesom der er taget hensyn til, at injektionen ikke måtte medføre en utilsigtet opvarmning af de nærliggende bygninger.

Se her!

Figur 6.1
Dampinjektionsmængder per boring samt den justerede injektionsmængde

På grund af sidstnævnte har der således typisk været en større injektion i den sydligste boringer som følge af beboelsesejendommene over og nær den nordlige del af oprensningsområdet. Injektionsmængden i de enkelte boringer samt den summerede injektion gennem driftsperioden fremgår af figur 6.1.

Se her!

Figur 6.2
Ekstraheret poreluft fra EB1 og EB2
  

Se her!

Figur 6.3
Oppumpet og afledt grundvand

Til ekstraktion af poreluft og damp er der anvendt en vakuumpumpe med en ydelse på op til 350 m3/t. Der er ekstraheret op til ca. 190 m3/t med en typisk ekstraktionsrate på ca. 100 m3/t jf. figur 6.2. Langt den overvejende del er ekstraheret fra EB2 - anslået 80-90%. Den oppumpede luftmængde er registreret efter kondensering og efter vakuumpumpen, og resultatet er behæftet med nogen usikkerhed, idet der til køling af vakuumpumpen tilføres atmosfærisk luft. En underentreprenør har anslået, at den "falske luft" udgør i størrelsesordenen 10% af den aflæste værdi. Resultaterne i figur 6.2 er ikke korrigeret med hensyn til "falsk luft".

Oppumpningen af grundvand er som tidligere nævnt stort set kun foretaget fra EB2. Der er oppumpet ca. 0,8-4,5 m3/t, gennemsnitligt ca. 2 m3/t svarende til ca. 50 m3/døgn jf. figur 6.3. Udover oppumpet grundvand tilføres ligeledes kondensat fra gasstrengen til vandstrengen i behandlingsanlægget. Mængden af kondensat er ligeledes angivet på figur 6.3, ligesom den totalt afledte vandmængde til kloaksystemet (benævnt sum på figur 6.3) er påført.

6.3 Forureningsfjernelse i forbindelse med oprensningen

Under den kontinuerte del af oprensningen er der ca. hver 14. dag udtaget luftprøver fra EB1 og EB2 og vandprøve fra EB2. De udtagne prøver er analyseret for hhv. chlorerede opløsningsmidler og olieprodukter. Resultaterne heraf fremgår af figur 6.4 og 6.5. Der ses et markant fald i koncentrationerne mod slutningen af den kontinuerte driftsperiode. En undtagelse herfra er som tidligere nævnt målingen foretaget umiddelbart efter, at den nyetablerede injektionsboring centralt i kildeområdet (IB11) er sat i drift i starten af november 2000.

Figur 6.4
Målte forureningsniveauer i ekstraheret poreluft/damp under kontinuert drift

 

Figur 6.5
Målte forureningsniveauer i oppumpet grundvand under kontinuert drift

Endvidere var det planlagt, at mængden af opsamlet fri fase skulle registreres ved daglige pejlinger i koalescensudskilleren. Bestemmelsen af fri fase forurening ved pejling af koalescensudskilleren viste sig dog at være behæftet med meget stor usikkerhed på grund af ansamling af en slags emulsion på vandspejlet i udskilleren. Denne emulsion havde en hvidgul farve og bestod overvejende af fri fase forurening. Der blev ikke foretaget nærmere analyser af emulsionen, som dog umuliggjorde troværdige pejlinger af koalescens.

6.4 Øvrige driftsproblemer - udover de tekniske/mekaniske

Udover ovennævnte tekniske og mekaniske problemer med såvel behandlingsanlægget som boringer har der gennem oprensningsperioden været en række andre problemer, som har krævet håndtering.

Inden for oprensningsområdet på Østerbro er der en række ældre kloakledninger, som i løbet af oprensningsperioden er opvarmet. Dette har medført lugtgener i området, som først forsvandt i løbet af foråret 2001 i takt med, at jorden blev afkølet.

Oprensningen er foretaget under og meget tæt ved bygninger, hvoraf flere anvendes til beboelse. Den terrænnære oprensning har medført en terrænnær kondensationsfront. De høje temperaturer i kondensatet har øget flygtigheden af forureningskomponenterne heri, hvorved der er sket af afdampning til blandt andet de ovenliggende bygninger. Dette har medført forhøjede koncentrationer af PCE og benzen i enkelte lejligheder. Endvidere har der i en bygning tæt på oprensningsområdet været problemer med forhøjede temperaturer. Til afhjælpning af såvel forurenings- og varmeproblematikken er der i løbet af oprensningen etableret aktiv ventilation i kælderen under den udsatte bygning, og ligeledes er der gennemført en løbende monitering af indeklimaet i de berørte lejligheder for at sikre mod en uacceptabel påvirkning af forureningskomponenter.

Dampstripning er en meget aggressiv afværgeteknik, hvilket gør, at der ved driftstop skal reageres meget hurtigt for at undgå en utilsigtet opvarmning eller spredning af forurening. I forbindelse med nedbrud af vakuumpumpen blev der ikke reageret tilstrækkeligt hurtigt, og først ca. 12 timer efter nedbrud af vakuumpumpen, blev der slukket for dampinjektionen. Dette medførte, at der på det tilstødende baneareal øst for oprensningsområdet skete en betydelig opvarmning - fra ca. 20 til 80°C i en afstand på ca. 10 meter fra den nærmeste injektionsboring. Ved frigravning efter ophør af dampoprensningen blev der imidlertid ikke konstateret skader på fjernvarmerøret.