Passiv ventilation til fjernelse af PCE fra den umættede zone - Hovedrapport

5 Resultater

5.1 Møllevej 12, Askov
5.1.1 Luftflow
5.1.2 Poreluftkoncentrationer
5.1.3 Massefjernelsesrate
5.1.4 Tracerforsøg
5.1.5 Grundvandsanalyser
5.1.6 Samlet massebalance
5.2 Nygade 37, Fakse
5.2.1 Luftflow fra passivt ventilerende boringer
5.2.2 Luftflow fra aktivt system
5.2.3 Poreluftkoncentrationer
5.2.4 Massefjernelsesrate
5.2.5 Tracerforsøg
5.2.6 Samlet massebalance
5.3 Prins Valdemars Alle 14, Allerød
5.3.1 Luftflow
5.3.2 Poreluftkoncentrationer
5.3.3 Massefjernelsesrate
5.3.4 Grundvandsanalyser
5.3.5 Samlet massebalance
5.4 Amtsvej 2-4, Allerød
5.4.1 Luftflow
5.4.2 Poreluftkoncentrationer
5.4.3 Massefjernelsesrate
5.4.4 Grundvandsanalyser
5.4.5 Samlet massebalance

5.1 Møllevej 12, Askov

Måleresultaterne for hele den ca. 2-årige moniteringsperiode er optegnet og vedlagt i bilag 5.3-5.9. Ved gennemgangen af de målte parametre er der, for at kunne se vigtige sammenhænge, ofte kun vist data for få dage, og der henvises til bilagene for de komplette dataserier.

5.1.1 Luftflow

Den drivende kraft bag det passive luftflow ud af boringerne er de naturligt forekommende variationer i atmosfæretrykket. På grund af det lavpermeable dæklag af moræneler findes der stort set altid et differenstryk mellem atmosfæren og den umættede zone. Sammenhørende data for atmosfæretryk, differenstryk og grundvandsstand fremgår af bilag 5.3. Der kan umiddelbart, og som forventet, ses en større variation i atmosfæretrykket i efterårs- og vintermånederne (oktober-marts), og denne variation afspejles tydeligt i større og mere hyppigt forekommende perioder med differenstryk. Det maksimale differenstryk observeret er +10 mBar og det minimale er –9 mBar. Vandstanden i magasinet er tydeligt påvirket af døgnvariationerne i atmosfæretrykket, og samtidig ses en årstidsvariation på ca. 0,5 m, og et generelt lavere trykniveau i 2000 i forhold til 2001. Årstidsvariationen i den umættede zones samlede tykkelse er dog kun få % (0,5 m i forhold til 25 m), og vurderes derfor ikke at påvirke de observerede luftflow.

Til illustration af den generelle sammenhæng mellem de forskellige målepa-rametre er der udvalgt 1 uges målinger fra september 2001, jf. figur 5.1.

Se her!

Figur 5.1
Observationer af atmosfæretryk, differenstryk og luftflow i september 2001, Møllevej 12, Askov.

Perioden omfatter passagen af to lavtryk, hvorunder atmosfæretrykket falder med en rate på op til 1 mBar/time over 24-36 timer. Som følge heraf genereres der under faldende atmosfæretryk et positivt differenstryk på op til 4 mBar i de to filtre (Ref_ov_dP, Ref_ne_dP) i referenceboringen (DGU 132.1735), som er forseglet mod atmosfæren og beliggende i ca. 20 m’s afstand fra den nærmeste passivt ventilerende boring. Samtidig med at differenstrykket bliver positivt, begynder poreluft at strømme ud af den passivt ventilerende boring PV2’s to filtre (PV2_ov_vel, PV2_ne_vel). Luftflowet ud af de to filtre når begge et maksimum på ca. 7-9 m3/t, men tidspunktet herfor er ikke nødvendigvis sammenfaldende med tidspunktet for atmosfæretrykkets minima. Dette ses tydeligt for den første lavtrykspassage, hvor det maksimale luftflow optræder ca. 24 timer før atmosfæretrykkets minima, mens der for den anden lavtrykspassage ikke ses nogen tidsforskel.

Årsagen til denne forskel er, at raten, hvormed atmosfæretrykket aftager (mBar/time) ved den første lavtrykspassage, bliver mindre mod slutningen af lavtrykspassagen, og at trykudligning til atmosfæren derfor reducerer den fortsatte opbygning af differenstrykket. For den anden lavtrykspassage ses raten (mBar/time) at være stort set konstant, indtil få timer før atmosfæretrykkets minima indtræffer, hvorfor differenstrykket og dermed flowet også fortsætter med at stige, indtil få timer før dette minima. At der må ske en løbende trykudligning gennem dæklaget ses ved, at atmosfæretrykket i perioden 3-4 september stiger ca. 13 mBar, mens differenstrykket kun stiger med 4 mBar. Da en-vejs-ventilerne i denne periode er lukkede, sker der ikke luftudveksling mellem den umættede zone og atmosfæren igennem boringerne, men alene igennem dæklaget. Såfremt dæklaget havde været meget lavpermeabelt, skulle den registrerede ændring i atmosfæretrykket have betydet en tilsvarende ændring i differenstrykket.

De installerede en-vejs-ventiler fungerer efter hensigten, idet der ikke kan måles noget luftflow ned i boringerne i perioder med negativt differenstryk. I overensstemmelse hermed, viser de to referencefiltre (Ref_ov_dP, Ref_ne_dP) og de to filtre i selve den passivt ventilerende boring PV2 (PV_ov_dP, PV_ne_dP) identiske differenstryk i perioden 3.-6. september 2000, idet alle filtre er afspærret mod atmosfæren. I de to perioder med udstrømmende poreluft ses, at der i selve filtret (PV_ov_dP, PV_ne_dP) er et svagt overtryk på op til ca. 1-2 mBar, mens der i referencefiltrene er op til ca. det dobbelte. Generelt indikerer data, at det samlede tryktab under luftens passage igennem først selve en-vejs-ventilen, herefter brønden (se figur 4.8) og endelig via rørsystemet til afkast over tag (se figur 4.7), er op til ca. 30-50% af det drivtryk, der er til rådighed.

Atmosfæretrykkets årstidsvariation afspejles direkte i luftflowet registreret i de to filtre i boring PV2, jf. figur 5.2. De hyppigste perioder med udstrømning og de største absolutte flow ses som forventet i vinterhalvåret. Der observeres generelt et lidt større flow i det nedre filter, hvilket primært vurderes at kunne henføres til en lidt større permeabilitet i dybdeintervallet for det nederste filter, idet de to filtre i øvrigt er lige lange og de registrerede reference-differenstryk i de to dybder er nær identiske, jf. figur 5.1. Figur 5.2 illustrerer den karakteristiske pulserende karakter af luftflowet fra de passivt ventilerende boringer. Dette flowmønster observeres i samtlige filtre, og udfra samtidige øjebliksmålinger af luftflowet i samtlige 11 filtre kan udstrømningsmønstret i de enkelte filtre tilnærmet beregnes ved skalering i forhold til den kontinuert målte variation af luftflowet i det øvre filter for PV2. Baseret på disse tidsserier, kan der udføres simpel deskriptiv statistik til beskrivelse af forskellige egenskaber for den passive luftudstrømning, jf. tabel 5.1 og bilag 5.

Figur 5.2
Variationen i luftflowet ud af filtrene i PV2, Møllevej 12, Askov.

Tabel 5.1
Simple statistiske egenskaber for variationen af luftflowet i perioden 2000-2001. Middelflow omregnet til årlige værdier, idet der kun sker udstrømning af poreluft i ca. 50% af tiden, Møllevej 12, Askov.

Flow fra enkeltfiltre:

 

Minimalt årligt middel luftflow findes i PV2-2

1,4 m3/t

Maksimalt årligt middel luftflow findes i PV3-1

2,9 m3/t

Gennemsnitligt årligt middel luftflow for de 11 filtre i PV1-PV6

2,2 m3/t

Maksimalt øjeblikkeligt luftflow findes i PV3-1

32 m3/t

 

 

Statistik på serie med luftflow i PV2-1 øvre:

 

Antal udstrømningsperioder

382

Gennemsnitlig varighed af en enkelt udstrømningsperiode

16 timer

Gennemsnitlig afkastet luftvolumen pr. udstrømningsperiode

60 m3

Samlet tidsmæssig varighed af udstrømningsperioder

42 %

 

 

Flow fra totalsystemet med i alt 11 enkelt filtre i PV1-PV6:

 

Samlet årligt middel luftflow

23,7 m3/t

Samlet øjeblikkeligt maksimalt luftflow

261 m3/t


Som det fremgår af tabel 5.1, er det gennemsnitlige årlige luftflow fra et enkelt 5 m langt filter ca. 2,2 m3/t, mens der kortvarigt har været luftflow på over 30 m3/t. For kvantitativt at belyse luftflowets variation henover året, er det gennemsnitlige flow i hvert kvartal opgjort for PV2-1 (øvre) og afbildet på figur 5.3.

Figur 5.3
Kvartalsvis variation i luftflowet ud af filtret PV2-1 (øvre) i perioden 2000-2001, Møllevej 12, Askov.

Der kan indenfor den relativt korte måleperiode på 2 år registreres markante forskelle i det samlede luftflow i de enkelte kvartaler. Det største flow forekommer i første kvartal 2000 (januar-marts), mens det mindste flow optræder i det samme kvartal i 2001. Der er således en variation på ca. 50% i forhold til det samlede årsgennemsnit. Analyser af en længere dataserie for atmosfæretrykket (1990-2000) indikerer, at der kan forventes større flow i efterår/vinter sammenlignet med forår/sommer. Derfor må den samlede måleperiode på grund af 4 kvt. 2000 og 1 kvt. 2001 betegnes som atypisk, men også et udtryk for den meteorologiske variabilitet.

Der har i alt været registreret 382 udstrømningsperioder med en varighed større end 2 timer, jf. tabel 5.1 Udstrømningsperioderne har haft en gennemsnitlig varighed på 16 timer og med et gennemsnitligt afkastet luftvolumen på 60 m3. Forskellen i gennemsnits- og maksimalflow mellem PV5, der som den eneste har et 14 m langt filter, og de 5 m lange filtre i PV1-PV4 og PV6 er illustreret i bilag 5.4. Data indikerer, at det maksimale luftflow ud af det lange filter er ca. 32,8 m3/t, og således kun ca. 50% større end gennemsnittet for det maksimale flow på 23 m3/t for de 5 m lange filtre. Årsagen til, at en tredobling af filterlængden ikke giver en tredobling af flowet, er sandsynligvis, at tryktabet i selve filterrøret og en-vejs-ventilen ved flow over 20-25 m3/t virker begrænsende på det maksimalt opnåelige flow. Tilsvarende observeres et gennemsnitsflow på 2,0 m3/t for de 5 m lange filtre og på 3,0 m3/t for det 14 m lange filter i PV5. Denne forskel på kun ca. 50% vurderes også at kunne henføres til tryktab og deraf følgende lavere flow i perioder med store differenstryk. Hvis der kun skal anvendes ét filter, vil det således være fordelagtigt at øge dimensionen på filtret fra ø63 mm til ø125 mm, for herved at få en optimal udnyttelse af differenstrykket. I den forbindelse vil det så være nødvendigt at lave en en-vejs-ventil i denne dimension, idet standardmodellen til ø63 vil have et for stort tryktab.

For det totale system (11 enkeltfiltre), kan det gennemsnitlige årlige luftflow skønnes til ca. 24 m3/t, jf. tabel 5.1. Det maksimale flow er i en kortvarig periode ca. 260 m3/t, hvilket svarer til et gennemsnitligt luftflow for hver af de seks boringer på ca. 45 m3/t.

5.1.2 Poreluftkoncentrationer

For at følge udviklingen i poreluftens koncentration af PCE i måleperioden, er der gennemført en række målinger i de 11 passivt ventilerende filtre, samt i en enkelt afblændet boring med to filtre (DGU 135.1735), jf. bilag 5.1. Der er udført i alt 8 moniteringsrunder, hvor koncentrationerne af den udstrømmende luft er målt over ca. 15 min., svarende til i alt 15 enkeltmålinger. Herudover er der i hver af de to filtre i PV2 udført 4 kontinuerte måleserier med 15 min. intervaller af 1-3 ugers varighed, med det formål at få indsigt i variationen af koncentrationen over flere efterfølgende udstrømningsperioder. Samtlige måledata er afbildet i bilag 5.5.

Til illustration af et typisk driftsforløb, er der på figur 5.4 afbildet 1 uges data for luftflow og koncentrationen af PCE i den udstrømmende poreluft fra boring PV2-1.

Se her!

Figur 5.4
Variation i luftflow og PCE-koncentration fra filtret PV2-1 (øvre) i perioden 25.1-1.2 2000, Møllevej 12, Askov.

Der kan ses i alt 5 separate perioder med udstrømning af poreluft med en varighed fra få timer og et samlet afkastet luftvolumen på ca. 2 m3, og op til en varighed på lidt over 3 dage og et samlet afkast på ca. 800 m3. De maksimale flow for de to ekstreme perioder varierer fra ca. 2 m3/t og op til ca. 18 m3/t. Denne markante variation i udstrømningsforløbet har tilsyneladende ikke afgørende betydning for den maksimale PCE-koncentration i hver periode med udstrømning. Den maksimale koncentration ved de 3 første perioder med en relativ kortvarig udstrømning når op på ca. 90% af det maksimale niveau på ca. 270 mg PCE/m3. Udsnittet på 2,5 timer på figur 5.4 viser de enkelte måledata pr. 15 min. for en periode lige omkring starten af den sidste udstrømningsperiode. En meget vigtig observation er her, at koncentrationen stiger meget hurtigt og når op på 25% hhv. 75% af det maksimale niveau efter 15 min. hhv. 45 min. Dette har det praktiske aspekt ved monitering, at der kan opnås et niveau på over 75% af det maksimale, såfremt udstrømningen har været aktiv ca. 1 time, førend målingerne påbegyndes. Dette viser også, at de anvendte en-vejs-ventiler effektivt hindrer atmosfærisk luft i at strømme ned i filtret, idet dette ville give anledning til fortynding af poreluftens indhold af PCE, og dermed meget lavere koncentrationer ved begyndelsen af hver ny udstrømningsperiode.

Betragtes den længste udstrømningsperiode på ca. 3 døgn, kan det beregnes, at boringen har trukket luft ind fra en afstand af ca. 10 m. Det tydelige koncentrationsfald fra 275 til 205 mg-PCE/m3 over de 3 dage indikerer således, at der generelt er høje koncentrationer (>200 mg PCE/m) indenfor en afstand af ca. 10 m fra boringen. Faldet indikerer også, at der trækkes noget mindre forurenet poreluft til fra området mod syd, hvor der er relativt lavere koncentrationer, jf. næste afsnit.

Resultaterne af de 8 målerunder er afbildet logaritmisk på figur 5.5, mens de samme data i bilag 5.5 er afbildet på en lineær skala. Der kan overordnet registreres et aftagende koncentrationsniveau for alle filtre, uanset startkoncentrationen.

På nær de fire filtre med de laveste koncentrationer, kan de aftagende koncentrationer beskrives med stort set den samme eksponentielle rate. En enkel boring (PV1 nedre + øvre filter) viser en noget større eksponentiel rate. Dette kan skyldes, at den ligger i udkanten af den oprindelige "sky" af poreluftforureningen, jf næste afsnit. For boringen 135.1735, der ligger i fronten af den oprindelige "sky" og alene anvendes til monitering, ses en svagt aftagende koncentration. Denne effekt vurderes at kunne forklares af den generelle lufttransport fra dette område og ind mod det centrale område, hvor de passivt ventilerende boringer står.

Se her!

Figur 5.5
Tidslig variation i den udstrømmende porelufts indhold af PCE. Samtlige filtre i perioden 2000-2002 (0-29 mdr.), Møllevej 12, Askov.

I løbet af de første 21 mdr. er koncentrationen af PCE generelt reduceret til under 75 mg/m3 i alle filtre, og i hovedparten til under 25 mg/m3. Specielt efter ca. 22 mdr. og igen efter 29 mdr., svarende til perioden nov. 2001 til apr. 2002, observeres der dog en vis stigning i enkelte filtre. Stigningen kan skyldes en større nettonedsivning gennem dæklaget i denne periode, som følge af den rekordstore nedbør. Antages, at det generelle eksponentielle fald i koncentrationer fortsætter i de kommende år, er der på figur 5.5 vist det forventede forløb for hhv. PV6-Øvre og PV3-Nedre, der repræsenterer de kraftigt hhv. svagt forurenede filtre. For de svagt forurenede filtre kan der efter 36 mdr. hhv. 48 mdr. forventes koncentrationsniveauer på 10-20 mg/m3 hhv. 1-10 mg/m3. Tilsvarende for de kraftigst forurenede, kan der efter 36 hhv. 48 mdr. forventes koncentrations-niveauer på 20-50 mg/m3 hhv. 10-20 mg/m3.

Se her!

Figur 5.5-a
Horisontal udbredelse af PCE i poreluften ved start og slut af måleperioden. Møllevej 12, Askov.

Den procentvise reduktion i poreluftens indhold af PCE for de enkelte filtre er opgjort i tabel 5.2. Reduktionen varierer fra ca. 67% til ca. 96%, med en middel på ca. 84%. Der kan ikke påvises nogen signifikant forskel imellem de nedre og øvre filtre. Gennemsnitskoncentrationen er endvidere reduceret fra 230 til 32 mg/m3.

Tabel 5.2
Absolut reduktion i poreluftens indhold af PCE (mg/m3) i perioden 2000-2001, Møllevej 12, Askov.

Dato

17-12 1999

16-11 2001

Reduktion

Måneder fra start

0

23

(%)

 

 

 

 

PV 1, nedre filter

49

2

96,1

PV 1, øvre filter

51

3

93,3

PV 2, nedre filter

113

23

80,1

PV 2, øvre filter

309

53

82,9

PV 3, nedre filter

112

37

67,2

PV 3, øvre filter

329

71

78,5

PV 4, nedre filter

59

17

71,9

PV 4, øvre filter

104

24

76,7

PV 5, nedre filter

359

20

94,4

PV 6, nedre filter

318

28

91,1

PV 6, øvre filter

730

75

89,8

 

 

 

 

Middel

230

32

83,8


Effekten af den passive ventilation på den horisontale udbredelse af PCE for perioden december 1999 til februar 2002 er afbildet i bilag 5.6. Området med koncentrationer over 300 mg/m3 er forsvundet, og de maksimale koncentrationer findes nu kun i et lille område omkring PV6 med niveauer omkring 100 mg/m3. Tilsvarende er området med 100 mg/m3 blevet reduceret væsentligt. I det ydre område med lave koncentrationer mellem 10 og 100 mg/m3 er der enkelte målepunkter kendetegnet ved alene at være moniteringsboringer. Det vurderes, at den generelle 10 mg/m3 konturlinie er trukket ca. 5-10 m ind mod de passivt ventilerende boringer. Denne tilbagetrækning på ca. 2-5 m/år er nettoeffekten af to modsatrettede mekanismer hhv. molekylær diffusion væk fra kildeområdet og advektiv gastransport ind mod de passivt ventilerende boringer. Der er således tydelige indikationer på, at de passivt ventilerende boringer over tid er i stand til at forhindre en videre horisontal spredning – og sandsynligvis reducere denne yderligere.

5.1.3 Massefjernelsesrate

Massefjernelsesraten fra en passivt ventilerende boring er en funktion af både luftflow og koncentration. På baggrund af de beregnede tidsserier for de enkelte filtre, jf. afsnit 5.1.1, og de eksponentielt aftagende koncentrationer, vist på figur 5.5, er der med tidsskridt på 15 min. beregnet en gennemsnits-fjernelsesrate for dette tidsskridt. Akkumuleres denne serie, fås den samlede masse, der er fjernet fra boringen. Ved at akkumulere bidraget for samtlige 11 filtre fås det samlede systems karakteristik, jf. figur 5.6. De beregnede massefjernelsesrater for både enkeltboringer og det samlede system fremgår af bilag 5.7.

Figur 5.6
Fjernelsesrate og akkumuleret mængde PCE fra samtlige filtre i perioden 2000-2002 (0-29 mdr.), Møllevej 12, Askov.

Den initielle fjernelsesrate er ca. 55 kg PCE/år, og aftager som forventet eksponentielt, jf. figur 5.6. Fjernelsesraten ved afslutningen af forsøget efter 29 mdr. er faldet med én størrelsesorden til ca. 5 kg PCE/år. Med det forventede yderligere fald i koncentrationen over de næste par år, vil fjernelsesraten sandsynligvis komme ned på ca. 1 kg/år. Af enkeltfiltre bidrager det øvre filtre PV6-1 med de ca. 13 kg, svarende ca. 25% af totalmængden, mens de resterende filtre er mere ensartede og fjerner 3-6 kg, jf. bilag 5.7.

Betragtes den akkumulerede kurve, vurderes det, at der i løbet af det første driftstår er fjernet ca. 35 kg PCE, mens der i andet driftsår er fjernet ca. 10 kg PCE. For hele måleperioden på 29 mdr. vurderes der at være fjernet ca. 45 kg PCE. Udfra det samlede datasæt, vurderes det, at den samlede akkumulerede mængde PCE vil stige til 50-60 kg i løbet af de næste par år, hvorefter den kun vil stige svagt, svarende til den forventede årlige fjernelsesrate på ca. 1 kg/år.

5.1.4 Tracerforsøg

For yderligere at beskrive det luftstrømningsmønster, som skabes omkring en passivt ventilerende boring, er der gennemført et tracerforsøg på det øverste 5 m lange filter i boring PV2. Forsøget er initieret d. 16/5 2002 ved at injicere 10 l CO gas ved en rate på 1 l/min. i det øvre 5 m lange filter i den nærliggende boring PV3. Afstanden mellem PV2 og PV3 er ca. 12 m. Herefter er både det øvre og det nedre filter i PV3 afblændet for at undgå, at boringen påvirker transporten af traceren i den umættede zone. Af de øvrige passivt ventilerende boringer, der har været i drift under forsøget, ligger de to nærmeste 15 hhv. 20 m væk fra PV2, jf. bilag 5.1. I perioden 15/5-6/6 2002 er der hvert 15. min. målt indhold af PCE og CO i afkastluften fra det øvre filter i PV2, og samtlige forsøgsdata er afbildet i bilag 5.8.

De målte PCE- og tracer-koncentrationer under det 3 uger lange forsøg er afbildet på figur 5.7. I den første uge efter injektionen observeredes først to separate udstrømningsperioder, hvor CO-koncentrationen ligger under baggrundsniveauet, mens PCE koncentrationen viser et stabilt maximalt niveau på ca. 85 mg-PCE/m3. Omkring 1 døgn inde i den 3. udstrømningsperiode observeres et stigende CO-indhold, og under de efterfølgende 2 udstrømningsperioder opnås stabile maksimale CO-koncentrationer omkring 25 mg/m3. Herefter ses et par meget små kortvarige udstrømningsperioder, hvor hverken PCE- eller CO-koncentrationen når op på deres maksimale niveauer, og forsøget afsluttes med en længere udstrømningsperiode, hvor både PCE –og CO-koncentrationen næsten når op til det tidligere niveau. Den relativt jævne stigning i koncentrationen af CO ved starten af gennembruddet og igen ved den sidste udstrømningsperiode indikerer, at fronten hhv. halen af den injicerede "tracer-sky" har nået boringen. En massebalance for CO viser, at der er opsamlet 50% af den injicerede mængde. Årsagen til at der ikke opnås en 100% opsamling er – udover at forsøget skulle have kørt lidt længere tid, at tracergassen fortyndes naturligt ved diffusion i alle retninger, og at der samtidig sker strømning i retning af de omkringliggende passivt ventilerende boringer. Endvidere kan der ske en vis vertikal spredning og dermed yderligere fortynding

Se her!

Figur 5.7
Tracerforsøg på det øvre filter i PV2. Tidslig udvikling i PCE og CO-koncentration under forsøget i perioden 15/5-5/6 2002, Møllevej 12, Askov. (CO baggrund er her udtryk for detektionsgrænsen for CO, der er stærkt forhøjet pga. interferens mellem de målte stoffer).

Fra injektionstidspunktet og til starten af gennembruddet er der passivt ventileret 132 m3 luft fra det øvre filter i PV2. Denne luftmængde kan under simple antagelser omregnes til en minimal afstand fra PV2, hvorfra luften kan være trukket. Antages at den horisontale lufthastighed i niveauet for filtrene er horisontal og jævn over hele den filtersatte dybde på 5 m og radiært rettet i mod PV2 fra alle retninger, samt at den effektive luftporøsitet er ca. 0,30, kan den minimale afstand beregnes til ca. 5 m. Denne afstand er under halvdelen af den faktiske afstand på 12 m, og denne tendens er observeret i flere andre lignede tracerforsøg. At gennembruddet sker væsentligt førend forventet udfra den simple beregning, skyldes, at antagelsen om en homogen hastighedsfordeling ikke er korrekt. Der vil dels på poreskala-niveau være en andel af de større porer, som er luftfyldte og sammenhængende, og hvorigennem den advektive transport sker relativt hurtigt, mens der i en del af de mindre porehulrum vil findes delvis afsnørede luftfyldte porer, hvor luften kun langsomt kan strømme igennem. Der er sandsynligvis også en vis vertikal variation i permeabiliteten, hvilket giver en uens lufthastighed over dybden.

Ved en traditionel fortolkning af en gennembrudskurve ser man på tiden og volumenet oppumpet, svarende til at 50% af traceren er genfundet, og beregner på baggrund heraf en middelhastighed. I dette tilfælde er der ved forsøgets afslutning opnået ca. 50% genfinding af traceren, svarende til at i alt 615 m3 luft er passivt ventileret fra boringen. Med samme antagelser som ovenfor omkring strømningsmønstret og anvendelse af middelhastigheden fås en middelafstand fra PV2 på ca. 11,5 m. Den gode overensstemmelse mellem denne fortolkning af tracer-testen og den faktiske afstand indikerer, at den vertikale variation i permeabiliteten ikke er særlig stor.

5.1.5 Grundvandsanalyser

Fra 3 boringer er der udtaget vandprøver fra toppen af det primære grundvandsmagasin til analyse for chlorerede opløsningsmidler. Boringerne er beliggende nedstrøms kildeområdet og vurderes at være udenfor påvirknings-området for afværgetiltaget med In-Well aereator-systemet placeret på den vestligste del af grunden. Analyseresultaterne er afbildet i bilag 5.9.

Koncentrationerne udviser en samlet aftagende trend, herunder boring PV1, som samtidig er en passivt ventilerende boring. Det vurderes, at de observerede reduktioner i specielt PV1 og DGU 132.1735.02 skyldes den stærkt reducerede poreluftforurening i den umættede zone. På grund af de få målinger, og den tidsforsinkelse, der er fra grundvandet, der strømmer fra kildeområdet og til moniteringsgboringerne, er det endnu for tidligt at vurdere, hvor langt ned koncentrationerne vil nå.

5.1.6 Samlet massebalance

Under de første 2 års drift er der fjernet 50-60 kg PCE, og antages det, at denne mængde PCE er tilført den umættede zone over en ca. 30 års periode, svarer det til en kildestyrke på ca. 2 kg/år. Kildestyrken kan også vurderes udfra den forventede årlige fjernelsesrate efter længere tids drift (2-4 års drift) på ca. 1 kg, jf. afsnit 5.1.3. Endelig er den årlige udvaskning gennem dæklaget tidligere bestemt til under 0,5 kg/år, jf. afsnit 4.5.3.

Der må forventes en vis variation i kildestyrken fra år til år, men udfra det samlede datasæt vurderes det, at den årlige kildestyrke til den umættede zone i sandlaget er ca. 1 kg PCE.

5.2 Nygade 37, Fakse

Måleresultaterne for hele den 2-årige moniteringsperiode er optegnet og vedlagt i bilag 4.3-4.10. Ved gennemgangen af de målte parametre, er der som tidligere udvalgt kortere perioder, hvorved det er muligt at se den egentlige sammenhæng mellem parametrene. Der henvises til bilagene for de komplette dataserier.

5.2.1 Luftflow fra passivt ventilerende boringer

Sammenhørende data for atmosfæretryk og differenstryk i de to referencefiltre i boring B102 på nabogrunden fremgår af bilag 4.4. Der kan umiddelbart, og som forventet, ses en større variation i atmosfæretrykket i efterårs- og vintermånederne (oktober-marts), og denne variation afspejles tydeligt i større og mere hyppigt forekommende perioder med differenstryk. Det maksimale/minimale differenstryk observeret i sandlaget er +6,4/-8,2 mBar og i kalken +8,6/– 9,3 mBar. Det lidt større differenstryk i kalken skyldes, at der mellem sandlaget og kalken findes 1-2 meter lavpermeabelt ler, der yderligere forsinker den vertikale trykudbredelse. Til illustration af den generelle sammenhæng mellem de forskellige måleparametre er der udvalgt 2 ugers målinger fra januar 2000, jf. figur 5.8.

Figur 5.8
Sammenhæng mellem atmosfæretryk, differenstryk og luftflow i to filtre hhv. filtersat i sandlaget (SB2 Sand) og i kalken (KB2 Kalk), Nygade 37, Fakse.

Perioden omfatter passagen af fire lavtryk, hvor atmosfæretrykket under den sidste lavtrykspassage falder med en rate på op til 1,5 mBar/time over 12 timer. I referenceboringen (B102), som er forseglet mod atmosfæren og beliggende i ca. 10 m’s afstand fra den nærmeste passivt ventilerende boring, genereres der under faldende atmosfæretryk et positivt differenstryk på op til 6 mBar i sandlaget og op til 8 mBar i kalken. Samtidig med at differenstrykket bliver positivt, begynder poreluft at strømme ud af de to filtre i hhv. sandet og kalken (SB-2 Sand, KB1-Kalk). Luftflowet ud af filtret i sandet når et maksimum på ca. 1,9 m3/t, mens flowet kun når op på ca. 0,8 m3/t i filtret i kalken. Det maksimale flow optræder samtidigt i sandet og kalken, hvilket skyldes, at differenstrykket i de to lag er stort set identisk.

De installerede en-vejs-ventiler blokerer effektivt for indstrømning af luft, idet der ikke kan måles noget luftflow ned i boringerne i perioder med negativt differenstryk. I de fire perioder med udstrømmende poreluft ses det karakteristiske pulserende flow-mønster fra passivt ventilerende boringer, hvor det øjeblikkelige luftflow er proportionalt med differenstrykket. Atmosfæretrykkets årstidsvariation afspejles direkte i luftflowet registreret i de to filtre i hhv. sandlaget og kalken, jf. bilag 4.5. De hyppigste perioder med udstrømning og de største absolutte flow ses som forventet i vinterhalvåret.

Udfra de gennemførte målerunder er den lineære sammenhæng mellem reference- differenstrykket i B102 og luftflowet fra de enkelte filtre fastlagt. Ved samtidige øjebliksmålinger af luftflowet i de enkelte filtre kan udstrømningsmønstret i de enkelte filtre tilnærmet beregnes ved skalering i forhold til den kontinuert målte variation af luftflowet i sandlaget (SB2-Sand) og kalken (KB1-Kalk). Baseret på dels de målte tidsserier i sandlaget (SB2-Sand) og kalken (KB1-Kalk), og de beregnede tidsserier af flow for de enkelte filtre, kan der udføres simpel deskriptiv statistik til beskrivelse af forskellige egenskaber for den passive luftudstrømning, jf. tabel 5.3. Filtret KB2-Kalk, hvori der også er monteret en aktiv vakuumpumpe, behandles separat i et senere afsnit.

Tabel 5.3
Simple statistiske egenskaber for variationen af luftflowet fra passivt ventilerende boringer i perioden 2000-2001. Middelflow omregnet til årlige værdier, idet der kun sker udstrømning af poreluft i ca. 50% af tiden, Nygade 37, Fakse.

Flow fra enkeltfiltre i sandlaget:

 

Minimalt årligt middel luftflow findes i SB5

0,004 m3/t

Maksimalt årligt middel luftflow findes i KB2-Sand

0,56 m3/t

Gennemsnitligt årligt middel luftflow for de 8 filtre

0,2 m3/t

Maksimalt øjeblikkeligt luftflow findes i KB2-Sand

14,6 m3/t

 

 

Statistik på kontinuert serie med luftflow i SB2-Sand:

 

Antal udstrømningsperioder

399

Gennemsnitlig varighed af en enkelt udstrømningsperiode

12,7 timer

Gennemsnitlig afkastet luftvolumen pr. udstrømningsperiode

3,9 m3

Maksimal varighed af en enkelt udstrømningsperiode

64 timer

Samlet tidsmæssig varighed af udstrømningsperioder

29%

 

 

Statistik på kontinuert serie med luftflow i KB1-Kalk:

 

Antal udstrømningsperioder

386

Gennemsnitlig varighed af en enkelt udstrømningsperiode

14,3 timer

Gennemsnitlig afkastet luftvolumen pr. udstrømningsperiode

3,8 m3

Maksimal varighed af en enkelt udstrømningsperiode

67 timer

Samlet tidsmæssig varighed af udstrømningsperioder

32%

 

 

Flow fra totalsystemet* med 9 enkelt filtre (SB1-SB6,KB1-Sand, KB2-Sand og KB2-Kalk):

 

Samlet årligt middel luftflow

1,57 m3/t

Samlet øjeblikkeligt maksimalt luftflow

46,1 m3/t

* KB1-kalk med aktiv ventilation ikke medtaget

For filtret SB2-Sand i sandlaget har der i alt været registreret 399 udstrøm-ningsperioder med en varighed større end 2 timer, jf. tabel 5.3. Udstrøm-ningsperioderne har haft en gennemsnitlig varighed på 12,7 timer og et gen-nemsnitligt afkastet luftvolumen på 3,9 m3. Der sker en udstrømning i ca. 29% af tiden, hvilket er noget mindre end det teoretisk forventede på 50%. Dette skyldes dels, at der sker en lang række kortvarige udstrømninger af en varighed mindre end 2t, og dels at der er en vis initial modstand i systemet (en-vejs-ventiler, rørføring, GAC), som skal overvindes, førend luften begynder at strømme ud. Den samlede luft- og stofmængde, fjernet i disse kortvarige perioder, kan beregningsmæssigt vise sig at være uden betydning. For hele gruppen af filtre i sandlaget er der stor variation i boringernes gennemsnitlige årlige flow, hvilket hovedsageligt skyldes forskelle i permeabilitet. Det årlige middel-flow kan skønnes til ca. 0,2 m3/t, mens det maksimale er 0,56 m3/t. Det maksimale øjeblikkelige flow på ca. 15 m3/t optræder i KB2-Sand, hvor også det filtersatte sandlag er beskrevet som stenet - og dermed af en forventelig højere permeabilitet.

Statistikken for udstrømningsforløbet i kalken (KB1-kalk) afviger kun meget lidt fra det, der blev beskrevet for sandlaget ovenfor, jf. tabel 5.3. Dette indikerer, at permeabiliteten i de to filtre er af samme størrelse. Målinger på den anden kalkboring (KB2-Kalk) viser i øvrigt en permeabilitet sammenlignelig med KB1-Kalk. Det bemærkes, at der er målt en varighed af kontinuerte udstrømnings-perioder på op til ca. 65 timer i både sandlaget og i kalken. I forbindelse hermed er der fjernet over 25 m3 poreluft, og herudfra kan der beregnes en maksimal afstand, hvorfra poreluften bliver trukket ind, jf. det senere afsnit om tracer-testen.

For det totale system af passivt ventilerende boringer (9 enkelt filtre) kan det gennemsnitlige årlige luftflow skønnes til ca. 1,6 m3/t, jf. tabel 5.3. Det maksimale flow er i en kortvarig periode ca. 46 m3/t.

5.2.2 Luftflow fra aktivt system

I boring KB2-Kalk er der installeret en mini-vakuum pumpe, der forsynes med strøm fra et batteri. Batteriet oplades alene af et solcellepanel og en vindgenerator, jf. afsnit 4.4.4. Den løbende indladning til batteriet er registeret månedligt, og resultaterne er afbildet i bilag 4.7. Den samlede indladning har i perioden 2000-2001 været ca. 144 kWh (6000 Ah), hvoraf ca. 80% kommer fra solcellerne. Der ses som forventet en meget stor variation i indladningen henover året. De mest lysfattige måneder (november-december) falder i 1. og 4. kvartal, og i disse måneder er indladningen fra solcellerne kun lidt større end fra vindgeneratoren. Samtidig er det også i disse perioder, at den største effekt fra vindgeneratoren opnås, hvilket skyldes, at vindforholdene generelt er mere gunstige i vintermånederne. Månederne med de længste dage falder i 2. og 3. kvartal, og i denne periode indlader solcellerne 8-10 gange mere effekt end vindgeneratoren.

Det vurderes, at solcellepanelet har været placeret stort set optimalt, og at den indladede effekt derfor er repræsentativ for det valgte system af solcellepanel, laderegulator og batteritype. Derimod vurderes det, at placeringen af vindgeneratoren ikke har været optimal. Faxe Bryggerierne på nabogrunden mod vest har en række store og meget høje bygninger, som vurderes at påvirke vindforholdene omkring vindgeneratoren negativt, dels i form af en læpåvirkning, men også med en øget turbulens. Det vurderes, at der under optimale forhold kunne være opnået 50-100% større effekt fra vindgeneratoren. Driften af selve systemet har kun været udsat for en enkelt fejl på laderegulatoren, mens de øvrige komponenter har fungeret efter hensigten i måleperioden.

Figur 5.9
Sammenhæng mellem luftflow i kalken (KB2 Kalk) og differenstrykket i referencefiltret i kalken på nabogrunden (B102 kalk), Nygade 37, Fakse.

På figur 5.9 er effekten af at supplere det passive flow med en aktiv pumpe illustreret med alle data fra år 2000 (ca. 35.000 datapunkter).

Luftflowet i KB2-kalk er optegnet sammen med differenstrykket i kalken målt på nabogrunden, idet dette tryk udtrykker det drivende tryk for passiv ventilation i KB2-Kalk, jf. bilag 4.5. Ved positive differenstryk og for luftflow mindre end 0,5 m3/t ses den karakteristiske lineære sammenhæng mellem drivtrykket og luft-flowet, mens der for negative differenstryk ikke ses nogen luftstrømning, idet en-vejs-ventilen er lukket. En stor gruppe målepunkter grupperer sig med flow større end ca. 0,7 m3/t, og spænder over både positive og negative differenstryk. Disse målepunkter repræsenterer forholdene, når vakuumpumpen er i drift, og det gennemsnitlige flow, når pumpen kører, er ca. 1 m3/t. Målepunkternes gruppering langs den indlagte trendline skyldes variationen i pumpens ydelse forårsaget af det naturligt varierende differenstryk. Således yder pumpen lidt mindre i perioder med et negativt differenstryk, idet dette tryk skal overvindes, førend pumpen kan flytte luften. Tilsvarende yder pumpen lidt mere, når der er et naturligt positivt differenstryk, dvs. et svagt overtryk i kalken i forhold til atmosfæren.

Af figuren kan det konkluderes, at den indskudte vakuumpumpe kan forøge luftflowet med ca. 0,7-1 m3/t i de perioder, der er nok effekt på batteriet. Det gennemsnitlige årlige flow er ca. 0,6 m3/t, hvilket er af samme størrelsesorden som det gennemsnitlige passive flow fra de bedst ydende filtre i sandlaget (SB2-Sand), jf. tabel 5.3. Ved simpel statistik på måledata findes det, at vakkumpumpen kører ca. 55% af tiden, mens det passive luftflow (flow-perioder >2 timers varighed) kun findes i ca. 30% af tiden. Tilsvarende findes det, at vakuumpumpen leverer 98% af den totale årlige luftmængde, mens kun 2% kommer fra passivt flow. Dette forhold mellem aktivt og passivt flow skyldes primært, at kalkens permeabilitet er lav. Havde den tilsvarende pumpe været monteret i sandlaget i det højstydende filter (SB2-Sand) i samme boring, vurderes det, at forholdet mellem aktivt-passivt flow havde været af samme størrelse. Såfremt systemet blev udbygget med endnu et solcelle-panel (50W) og ydelsen fra vindgeneratoren kunne forbedres ved en ændret placering, kunne driftsperioden sandsynligvis øges til 90% af tiden.

5.2.3 Poreluftkoncentrationer

For at følge udviklingen i poreluftens koncentration af PCE i måleperioden er der gennemført en række målinger i de 10 passivt ventilerende filtre samt i fem filtre i afblændede moniteringsboringer, placeret dels på nabogrunden (B101 og B102, begge med et filter i både kalken og sandlaget) samt dels i filter PV-A i sandlaget på selve grunden, jf. bilag 4.1. Der er udført i alt 4 moniteringsrunder, hvor koncentrationerne af den udstrømmende luft er målt over 5-15 min., svarende til i alt 5-15 enkeltmålinger. Herudover er der i filtret KB1-kalk og SB2-sand udført 2 kontinuerte måleserier med 15 min.’s intervaller af 1-3 ugers varighed. Formålet hermed har været at få indsigt i variationen af koncentrationen over flere efterfølgende udstrømningsperioder, og i forbindelse hermed at udføre et tracerforsøg til yderligere belysning af strømningsmønstret omkring en passivt ventilerende boring. Samtlige måledata er afbildet i tabelform og som kurver i bilag 4.7.

Resultaterne af de 4 målerunder på filtrene placeret i sandlaget er afbildet lineært på figur 5.10, mens de i bilag 4.7 også er afbildet logaritmisk og sammen med data for kalken.

Figur 5.10
Tidslig variation i den udstrømmende porelufts indhold af PCE. Samtlige filtre i sandlaget i perioden 2000-2002 (0-26 mdr.), Nygade 37, Fakse.

Der kan i perioden som helhed påvises en eksponentielt aftagende koncentration af PCE i alle filtre. Desværre lå den første målerunde (februar 2000) først efter ca. 2 måneders drift, og kun i den tidligere testboring til passiv ventilation (PV-A), og i de to filtre på nabogrunden (B101-Sand og B102-Sand) eksisterer der data fra før opstarten. Betragtes filter PV-A, der kun er et moniteringsfilter, og det passivt ventilerende filter SB1, som ligger ca. 5 m fra filter PV-A, viser de et meget ensartet forløb i hele måleperioden, jf. figur 5.10. Da koncentrationen i PV-A er reduceret fra ca. 260 til 110 i løbet af de første måneders drift, vurderes det, at startkoncentrationen i SB1 har været mindst 250 mg PCE/m3. Tilsvarende vurderes en række af de andre filtre at have haft op til 50% højere startkoncentrationer end målt ved første målerunde i februar 2000. De to filtre i sandlaget på nabogrunden (B101,B102) havde under en månedlang ventilationstest i 1997 vist konstant stigende værdier på op til 120-150 mg PCE/m3, og det vurderes, at poreluft-forureningen er blevet trukket i denne retning. Dette niveau er væsentligt nedbragt i februar 2000, men der har været en mellemliggende periode på 2-3 år, hvor naturlig diffusion også har reduceret koncentrationen i området, og det er derfor ikke sikkert, at det alene er driften af den passive ventilation, der har bragt koncentrationerne i de to filtre ned på ca. 15-60 mg PCE i februar 2000.

I løbet af de første 26 mdr. er koncentrationen af PCE generelt reduceret til under 100 mg/m3 i alle filtre, og i hovedparten til under 40 mg/m3. Specielt efter ca. 23 mdr. og igen efter 26 mdr., svarende til perioden nov. 2001 til feb. 2002, observeres der dog en tydelig stigning i to filtre. Stigningen kan skyldes en større nettonedsivning gennem dæklaget i denne periode, som følge af den rekordstore nedbør. Antages at det generelle eksponentielle fald i koncentrationer fortsætter i de kommende år, er der på figur 5.10 vist den forventede udvikling for filter PV-A. For dette filter kan der efter 36 mdr. forventes et koncentrationsniveau på ca. 10 mg/m3. Tilsvarende for de øvrige filtre kan der efter 36 mdr. forventes koncentrationsniveauer på 20-50 mg/m3. Det kraftigst forurenede område er påvist, hvor KB2-Sand er beliggende, og i dette filter aftager koncentrationen også langsommere i forhold til de øvrige filtre. Den aftagende koncentration indikerer dog, at massefjernelsen via det passive flow fra boringen er tilstrækkeligt til at overkomme den nedbørsbetingede udvaskning, der sker fra den overliggende moræneler. I dette filter vil der således gå mindst 48 mdr., førend koncentrationsniveauet er nedbragt til ca. 20-50 mg/m3.

Den procentvise reduktionen i poreluftens indhold af PCE for de enkelte passivt ventilerende filtre i sandlaget er opgjort i tabel 5.4. Reduktionen varierer fra ca. 40% til 70%, men har nok reelt været noget større, idet den anførte startkoncentration, jf. tidligere diskussion, først er målt efter 2 mdr.

Tabel 5.4
Absolut reduktion i poreluftens indhold af PCE (mg/m3 ) i perioden 2000-2002 for de passivt ventilerende boringer i sandlaget, Nygade 37, Fakse.

Dato

01-02 2000

05-02 2002

Reduktion

Måneder fra start

2

23

(%)

KB1-Sand

34

11

67,1

KB2-Sand

195

103

47,2

SB1

150

65

56,7

SB2

81

30

62,6

SB3

100

1) 40

38,5

SB4

124

43

65,7

SB5

37

10

72,7

SB6

29

11

63,8

B101-Sand 2)

60

33

45,0

B102-Sand 2)

15

12

23,3

PV-A 3)

107

7

97,4

 

 

 

 

Middel

83

33

58,2

1) Skønnet værdi udfra figur 5.10.
2) Moniteringsboringer på nabogrunden 3) Moniteringsboring på selve grunden

Medtages også filtrene i de 3 moniteringsboringer, fås i gennemsnit en reduktion af koncentrationen på ca. 58%, svarende til at gennemsnitskoncentrationen er reduceret fra 83 til 33 mg/m3.

Den procentvise reduktion i poreluftens indhold af PCE for de enkelte passivt ventilerende filtre i kalken er opgjort i tabel 5.5. I kalken er datamaterialet relativt spinkelt, idet der kun er to passivt ventilerende filtre i hhv. boring KB1 og KB2, heraf er KB2-Kalk endvidere udstyret med en mini-vakuumpumpe. For de to passivt ventilerende boringer i kalken ses en eksponentiel reduktion på ca. 45%, mens der ses en reduktion af samme størrelse i de to moniteringsfiltre på nabogrunden. Den absolutte reduktion i koncentrationen er under 10 mg/m3, og det er vanskeligt udfra de tilgængelige data at vurdere, hvor langt ned koncentrationerne kan reduceres over en længere periode.

Tabel 5.5
Absolut reduktion i poreluftens indhold af PCE (mg/m3) i perioden 2000-2000 for de passivt ventilerende boringer i kalken, Nygade 37, Fakse.

Dato

05-02 2002

01-02 2000

Reduktion

Måneder fra start

23

2

(%)

KB1-Kalk

22

12

45,9

KB2-Kalk 1)

29

16

43,8

B101-Kalk 2)

19

9

45,0

B102-Kalk 2)

16

12

54,2

 

 

 

 

Middel

22

12

47,2

1) Boringen yderligere monteret med mini vakuum pumpe 2) Moniteringsboring på nabogrunden og værdier fra SVE-forsøg i 1997.

Effekten af den passive ventilation på den horisontale udbredelse af PCE i sandlaget for perioden februar 2000 til februar 2002 er afbildet i bilag 4.8. Området med koncentrationer over 100 mg/m3 er reduceret væsentligt, og findes nu kun i et lille område omkring KB2. Tilsvarende er området med mere end 25 mg/m3 blevet reduceret fra at have omfattet hele grunden, til nu kun ca. en tredjedel. Det vurderes, at 10 mg/m3 konturlinien er trukket ca. 10 m ind mod de passivt ventilerende boringer på grundens vestlige del, og at den nu findes langs det vestlige skel. Langs grundens østlige skel og på nabogrunden er specielt 100 mg/m3 linien, mens også 25 mg/m3 konturlinien trukket ind mod de passivt ventilerende boringer. Denne tilbagetrækning på ca. 2-5 m/år er nettoeffekten af to modsatrettede mekanismer, hhv. molekylær diffusion væk fra kildeområdet og advektiv gastransport ind mod de passivt ventilerende boringer.

Der er således tydelige indikationer på, at de passiv ventilerende boringer over tid er i stand til at forhindre en videre horisontal spredning – og sandsynligvis reducere den yderligere. Med udgangspunkt i diskussionen af figur 5.10, vurderes det sandsynligt, at der indenfor en kortere årrække kun vil være koncentrationer større end 10-20 mg/m3 i sandlaget direkte under selve grunden.

5.2.4 Massefjernelsesrate

Massefjernelsesraten fra en passivt ventilerende boring er en funktion af både luftflow og koncentration. På baggrund af de beregnede tidsserier for de enkelte filtre, jf. afsnit 5.2.1, og de eksponentielt aftagende koncentrationer, vist på figur 5.10, er der med tidsskridt på 15 min. beregnet en gennemsnits-fjernelsesrate for dette tidsskridt. Akkumuleres denne serie, fås den samlede masse, der er fjernet fra filtret. Ved at akkumulere bidraget for samtlige filtre fås det samlede systems karakteristik, jf. bilag 4.9. Som det fremgår af bilaget, er der fra systemet af de passivt ventilerende filtre i sandlaget fjernet ca. 2,7 kg PCE. Fra de to filtre i kalken er der i alt fjernet ca. 0,28 kg, og den samlede massefjernelse fra grunden er således ca. 3 kg i løbet af de første 2 års drift. Betydningen af både luftflow og koncentration for den enkelte borings samlede massefjernelse er illustreret på figur 5.11.

Figur 5.11
Fordeling af den samlede massefjernelse- og det gennemsnitlige luftflow mellem de enkelte filtre. Samtlige filtre i perioden 2000-2002, Nygade 37, Fakse.

For de to kalkboringer sker 90% af massefjernelsen primært fra KB2-Kalk, hvor dels den lille vakuumpumpe øger flowet fra boringen markant og hvor koncentrationen i KB2-Kalk er højest. For filtrene i sandlaget sker ca. 85% af massefjernelsen fra to filtre (KB2-Sand og SB1), og begge filtre har initialt en årlig fjernelsesrate på ca. 0,5 kg PCE/år. Dette skyldes, at disse to filtre samtidig har både de højeste udgangskoncentrationer og de største luftflow. Med det forventede fortsatte koncentrationsfald i filtrene i sandlaget, vurderes det, at den årlige fjernelsesrate fra sandlaget vil aftage fra ca. 1,7 kg PCE/år i det første driftsår til under 0,1 kg/år i løbet af de næste par år.

5.2.5 Tracerforsøg

For at beskrive det luftstrømningsmønster, som skabes omkring en passivt ventilerende boring i sandlaget, er der gennemført et tracerforsøg på filter SB2-Sand. Forsøget er initieret d. 9/11 2000 ved at injicere 10 l CO gas ved en rate på 1 l/min. i monteringspunkt PL1, der er et ca. 0,5 m langt ø5 mm filter. Afstanden mellem SB2-Sand og PL1 er ca. 1,8 m. Herefter er filtret i PL1 afblændet for at undgå, at boringen påvirker transporten af traceren i den umættede zone. Alle øvrige passivt ventilerende boringer har været i drift under forsøget, og ligger i en afstand af 6-15 m fra SB2-Sand, jf. bilag 4.1. I perioden 9/11-23/11 2000 er der hver 15 min. målt indhold af PCE og CO i afkastluften fra filter SB2-Sand, og samtlige forsøgsdata er afbildet i bilag 4.10.

De målte koncentrationer af PCE og CO under det 2 uger lange forsøg er afbildet på figur 5.12. Allerede få timer efter den første udstrømningsperiode er startet, observeres et stigende CO-indhold, og koncentrationen af traceren når sin maksimale værdi ca. 20 timer inde i den første udstrømningsperiode. Herefter observeres et meget tydeligt aftagende forløb over de næste 20 timer, indtil det naturlige luftflow ud af boringen ophører. I samme periode ses en lignende tendens for PCE, men koncentrationen når til forskel fra CO sit maksimum allerede efter 1 times udstrømning, og aftager herefter jævnt. Efter denne første meget lange udstrømningsperiode følger 5 dage uden udstrømning, hvorefter der ses et par udstrømningsperioder, hvor hverken PCE- eller CO-koncentrationen når op på deres maksimale niveauer. Fronten og en væsentlig del af halen af den injicerede "tracer-sky" vurderes at være indfanget af boringen allerede under den første udstrømningsperiode. En total massebalance for CO viser dog, at der kun er opsamlet 15% af den injicerede mængde i hele den 2 uger lange periode. Årsagen til at der ikke opnås en 100% opsamling er – udover at forsøget skulle have kørt lidt længere tid, at tracergassen fortyndes naturligt ved diffusion i alle retninger, og at der samtidig sker strømning i retning af de omkringliggende passivt ventilerende boringer. Endvidere kan der ske en vis vertikal spredning og dermed yderligere fortynding.

Figur 5.12
Tracerforsøg på filter i SB2-Sand. Tidslig udvikling i PCE- og CO-koncentration samt flow under forsøget i perioden 9/11-23/11 2000, Nygade 37, Fakse.

Fra injektionstidspunktet og til starten af gennembruddet er der passivt ventileret få liter luft fra SB2-Sand. Forklaringen herpå og den lave genfinding af CO er sandsynligvis dels, at selve injektionen af CO i PL1 har presset gassen i retning af SB2, og dels at der sker en naturlig diffusiv spredning i de 2 døgn, der går, førend første udstrømningsperiode starter.

I forhold til den samlede CO-mængde, der er afkastet i den to uger lange forsøgsperiode, er 50% opsamlet ca. 23 timer inde i første udstrømningsperiode, dvs. ca. 3 timer efter den maksimale CO-koncentration er registreret. I forbindelse hermed er der udstrømmet ca. 6,2 m3 poreluft, jf. figur 5.12. Som for tracertesten i Askov er dette et udtryk for den horisontale middelhastighed, og med denne luftmængde kan der under følgende simple antagelser beregnes en middelafstand fra SB2-Sand, hvorfra luften kan være trukket. Antages at den horisontale lufthastighed i niveauet for filtret er horisontal og jævn over hele den filtersatte dybde i SB2-Sand på 3 m og radiært og ensartet ind mod filtret fra alle retninger, samt at den effektive luftporøsitet er ca. 0,32, kan den gennemsnitlige afstand beregnes til ca. 1 m. Denne afstand er lidt over halvdelen af den faktiske afstand på 1,8 m, og denne tendens er observeret i flere andre lignede tracerforsøg. At gennembruddet sker tidligere end forventet udfra den simple beregning, skyldes, udover de førnævnte forhold omkring injektion og diffusion, at antagelsen om en homogen hastighedsfordeling ikke er korrekt. Der vil dels på poreskala-niveau være en andel af de større porer, som er luftfyldte og sammenhængende, og hvorigennem den advektive transport sker relativt hurtigt, mens der i en del af de mindre porehulrum vil findes delvis afsnørede luftfyldte porer, hvor luften kun langsomt kan strømme igennem. Der er sandsynligvis også en vis vertikal variation i permeabiliteten, hvilket giver en uens lufthastighed over dybden.

5.2.6 Samlet massebalance

Under de første 2 års drift er der ca. fjernet 2,7 kg PCE fra sandlaget og ca. 0,3 kg PCE fra kalken. Antages det, at denne mængde PCE er tilført den umættede zone over en ca. 30-års periode (forureningsstart ca. 1970), svarer det til en kildestyrke på ca. 0,1 kg/år. Kilde-styrken kan også vurderes udfra den forventede årlige fjernelsesrate fra sandlaget efter længere tids drift (2-4 års drift) på under ca. 0,1 kg, jf. afsnit 5.2.4. Endelig er den årlige udvaskning gennem dæklaget tidligere bestemt til under 0,25 kg PCE/år, jf. afsnit 4.4.3.

Den samlede mængde chlorerede opløsningsmidler, der er adsorberet på det centrale kulfilter, kan vurderes udfra kemiske analyser på blandingsprøver af kulmaterialet. Ved to lejligheder er der i forbindelse med udskiftning af filtret udtaget prøver, og i begge tilfælde kunne der konstateres gennembrud på kulfilteret, jf. tabel 5.6.

Tabel 5.6
Tilbageholdelse af enkeltstoffer på GAC-enheder efter gennembrud er observeret, Nygade 37, Fakse.

 

Kulskift august 2001

Kulskift juni 2002

Koncen- tration
(mg/kg -GAC TS)

Mæt- ning af kul
(% af kulvægt)

Samlet stof mængde i GAC- enhed- en
(g)

Koncen- tration
(mg/kg- GAC)

Mæt- ning af kul
(% af kulvægt)

Samlet stof mængde i GAC- enhed- en
(g)

Chloroform

0,4

 

0,05

0,56

 

0,08

1,1,1 TCA

0,32

 

0,04

0,58

 

0,08

TCE

390

 

5,3

1.100

 

14,9

PCE

19.000

 

257

18.000

 

243

cis-1,2-DCE

150

 

2

430

 

5,8

Sum

19.541

2

304

19.531

1,9

264


Hovedkomponenten, som påvises og tilbageholdes i GAC-enheden, er som forventet PCE, og ved begge kulskift udgør PCE-andelen 92-97% af totalindholdet af chlorerede opløsningsmidler. Nedbrydningsprodukter udgør således en mindre del i forhold til totalindholdet, men tilbageholdes også. Den samlede masse af chlorerede opløsningsmidler, som er opsamlet ved begge kulskift, er i størrelsesordnen 0,3 kg, hvilket svarer til en mætning af kullene på ca. 2 % (vægt). Dette er noget mindre end den forventede kapacitet på ca. 1-2 kg og en mætning af kullene på op til 20% (vægt), jf. afsnit 3.2. Årsagen til den lavere kapacitet er sandsynligvis den høje fugtighed i luftstrømmen og evt. kondensation af vanddamp på oversiden af kullene.

Ved de to kulskift er der samlet fjernet ca. 0,6 kg PCE, og der er herudover foretaget endnu et kulskift efter gennembrud. Der er således samlet opsamlet ca. 1 kg PCE på GAC-enheder, mens de resterende 2 kg, som er fjernet, er afkastet til det fri igennem kulfiltre med gennembrud – primært i det første 1 år af driften, hvor de højeste koncentrationer blev målt. Med den nuværende fjernelsesrate på ca. 0,1 kg/år vurderes det fremover tilstrækkeligt at udskifte kulfiltret 1 gang om året.

Udover PCE er der også påvist nedbrydningsprodukterne af TCE og Cis-1,2-Dichlorethylen i poreluften. Generelt udgør andelen af nedbrydningsprodukter mellem 1 og 25%, men for de filtre, hvorfra hovedparten af massen fjernes, udgør mængden af nedbrydningsprodukter kun ca. 5%, svarende til at der er fjernet ca. 0,15 kg nedbrydningsprodukter - udover de ca. 3 kg PCE. Denne fordeling mellem PCE og dets nedbrydningsprodukter er i god overensstemmelse med fordelingen på kul fra de udskiftede GAC-enheder.

Der må forventes en vis variation i kildestyrken fra år til år, men udfra det samlede datasæt vurderes det, at den årlige kildestyrke til den umættede zone er ca. 0,1 kg PCE.

5.3 Prins Valdemars Alle 14, Allerød

Måleresultaterne for hele den 2-årige moniteringsperiode er optegnet og vedlagt i bilag 2.2-2.11. På grund af bl.a. en vandfyldt målebrønd i april 2000 og en periodisk defekt lufthastighedsmåler samt andre småfejl, foreligger der ikke en fuldstændig kontinuert måleserie for alle parametre. Det har dog, udfra det målte barometertryk på den nærliggende lokalitet på Amtsvej, været muligt at beregne værdier for både differenstryk og passivt flow i de perioder, hvor dataloggeren eller selve flowmåleren har været ude af drift. Disse syntetiske data er herefter sat sammen med de egentlige måledata til en fuldstændig serie, som vist i bilag 2.3 og 2.4. Beregningsproceduren er nærmere gennemgået i afsnit 2.3, med data fra denne lokalitet som eksempel.

Ved gennemgangen af de målte parametre er der, for at kunne se vigtige sammenhænge, ofte kun vist data for få dage, og der henvises til bilagene for de komplette dataserier.

5.3.1 Luftflow

På grund af det ca. 10 m mægtige lavpermeable dæklag af moræneler findes der stort set altid et differenstryk mellem atmosfæren og den umættede zone. Sammenhørende data for atmosfæretryk og differenstryk fremgår af bilag 2.3. Der kan umiddelbart, og som forventet, ses en større variation i atmosfæretrykket i efterårs- og vintermånederne (oktober-marts), og denne variation afspejles tydeligt i større og mere hyppigt forekommende perioder med differenstryk. Det maksimale differenstryk observeret er +11 mBar og det minimale er –11 mBar.

Til illustration af den generelle sammenhæng mellem de forskellige målepa-rametre er der udvalgt 5 dages målinger fra november 1999, udført i forbindelse med indkøringen og testen af datalogger-systemet, jf. figur 5.13.

Perioden omfatter passagen af to lavtryk, hvorunder atmosfæretrykket falder med en rate på op til 0,8 mBar/time over 12-24 timer. Som følge heraf genereres der under faldende atmosfæretryk et positivt differenstryk på op til 1,5 mBar i referenceboringen B24-1(Ref_dP), som er forseglet mod atmosfæren og beliggende i ca. 6 m’s afstand fra PV3, der er den nærmeste passivt ventilerende boring. Samtidig med at differenstrykket bliver positivt, begynder poreluft at strømme ud af måleboringens filter (PV4_vel). Luftflowet når et maksimum på ca. 5 m3/t, men tidspunktet herfor er ikke sammenfaldende med tidspunktet for atmosfæretrykkets minima. Det maksimale luftflow optræder ca. 1-2 timer før atmosfæretrykkets minima, svarende til det tidspunkt, hvor hældningen på kurven for atsmosfære-trykket begynder at aftage. Årsagen til denne forskel er, at raten, hvormed atmosfæretrykket aftager (mBar/time), bliver mindre mod slutningen af lavtrykspassagen, og at trykudligningen gennem dæklaget til atmosfæren derfor reducerer den fortsatte opbygning af differenstrykket.

Det vurderes i øvrigt, at differenstrykket i referencefiltret er påvirket af en horisontal trykudligning igennem sandlaget, når en-vejs-ventilen er åben og der er atmosfærisk tryk i de passivt ventilerende boringer. Dette ses tydeligt i perioden fra d. 31.-10. og til d. 2.-11., hvor atmosfæretrykket numerisk set udviser en ensartet ændring pr. time for både den stigende og aftagende del af forløbet, mens det tilhørende differenstryk kun viser værdier op til 1,5 mBar, men samtidig negative værdier på lidt mindre end -3 mBar. Det målte referencetryk er således kun helt korrekt for perioder med stigende atmosfæretryk.

Figur 5.13
Observationer af atmosfæretryk, differenstryk og luftflow over 5 dage i oktober-november 1999.

De installerede en-vejs-ventiler fungerer efter hensigten, idet der ikke kan måles noget luftflow ned i boringerne i perioder med negativt differenstryk. Et eksempel på en en-vejs-ventil efter ca. 1 års drift fremgår af figur 5.14. Til trods for rusten på ydersiden, fungerer selve ventilen tilfredsstillende.

Figur 5.14
En-vejs-ventil efter 1 års drift. Nede i ventilen ses den lille kontraklap i klart plast. Se i øvrigt bilag 1 for detaljer.

I overensstemmelse hermed viser referenceboringen B24-1 (Ref_dP) og filtret i den passivt ventilerende boring (PV4_dP) i målebrønden identiske differenstryk i disse perioder, idet begge filtre er afspærret mod atmosfæren. I de to perioder med udstrømmende poreluft ses, at der i selve filtret (PV4_dP) er et svagt overtryk på op til ca. 0,3 mBar, mens der i referencefiltrene er op til ca. 1,5 mBar. Generelt indikerer de fulde måleserier, at det samlede tryktab under luftens passage igennem først selve en-vejs-ventilen og herefter brønden (se figur 3.1) er op til maksimalt ca. 0,5 mBar for de største flow på op til 10-15 m3/t. Afhængig af det aktuelle luftflow, svarer dette tryktab til under ca. 5 % af det drivtryk, der er til rådighed.

På denne lokalitet er temperaturen registreret ca. midt i selve brønden for PV4, og i perioder på oversiden af metalnettet på kulfiltret, jf. bilag 2.5. Temperaturen udviser en meget tydelig årstidsvariation, med de højeste temperaturer på op til ca. 24° C målt i juli 2001 og de laveste temperaturer på ca. 2° C i begyndelsen af januar måned 2001. Den udstrømmende poreluft forventes at have en relativt konstant temperatur på ca. 8° C, og i brønden vil der kun være <8° C i de koldeste vintermåneder. I denne korte periode vil der kunne ske en kondensation af vanddamp på selve kulmaterialet, idet dette er koldere og har en lavere dugpunktstemperatur end den udstrømmende vandmættede poreluft. Det væsentligste problem med kulfiltrene, har været korrosion af det udvendige metalnet. Enkelte GAC-enheder har været specielt medtaget på grund af dels en meget høj PCE-koncentration (>500 mg/m3) i poreluften og dels på grund af vand kondenseret på undersiden af metaldækslet i selve brønden, og herefter er dryppet ned ovenpå GAC-enheden og løbet videre ned på ydersiden af selve metalnettet. For at undgå dette problem ved fremtidige projekter kan kulfiltrene skiftes, inden gennembrud, og der kan monteres en simpel vandnæse, der kan lede det kondenserede vand ned langs brøndens indervæg.

Som for de øvrige lokaliteter afspejles årstidsvariation i atmosfæretrykket direkte i luftflowet, registreret i boring PV4, i målebrønden, jf. bilag 2.4. De hyppigste perioder med udstrømning og de største absolutte flow ses igen som forventet i vinterhalvåret. Dette flowmønster observeres i samtlige filtre, og udfra samtidige øjebliksmålinger af luftflowet i samtlige 5 filtre (PV1-PV5) kan udstrømnings-mønstret i de enkelte filtre tilnærmet beregnes ved skalering i forhold til den kontinuert målte variation af luftflowet i PV4. Baseret på disse tidsserier, kan der udføres simpel deskriptiv statistik til beskrivelse af forskellige egenskaber for den passive luftudstrømning, jf. tabel 5.7 og bilag 2.6.

Tabel 5.7
Simple statistiske egenskaber for variationen af luftflowet i perioden 2000-2001. Middelflow omregnet til årlige værdier, idet der kun sker udstrømning af poreluft i ca. 47% af tiden.

Flow fra enkeltfiltre:

 

Minimalt årligt middel luftflow findes i PV1

0,28 m3/t

Maksimalt årligt middel luftflow findes i PV4

0,66 m3/t

Gennemsnitligt årligt middel luftflow for de 5 filtre i PV1-PV5

0,42 m3/t

Maksimalt øjeblikkeligt luftflow findes i PV4

10,6 m3/t

Statistik på serie med luftflow i PV4:

 

Antal udstrømningsperioder

333

Gennemsnitlig varighed af en enkelt udstrømningsperiode

25 timer

Gennemsnitlig afkastet luftvolumen pr. udstrømningsperiode

35 m3

Samlet tidsmæssig varighed af udstrømningsperioder

47 %

Flow fra totalsystemet med i alt 5 enkelt filtre i PV1-PV5:

 

Samlet årligt middel luftflow

2,1 m3/t

Samlet øjeblikkeligt maksimalt luftflow

33,5 m3/t


Som det fremgår af tabel 5.7, er det gennemsnitlige årlige luftflow fra et enkelt filter ca. 0,42 m3/t, og variationen mellem filtrene er ikke markant, og indikerer en ret ensartet effektiv permeabilitet på tværs af grunden. Kortvarigt har der været et luftflow på over 10 m3/t fra et enkelt filter. For kvantitativt at belyse luftflowets variation henover året, er det gennemsnitlige flow i hvert kvartal opgjort for PV4 og afbildet på figur 5.15.

Figur 5.15
Kvartalsvis variation i luftflowet ud af filtret PV4 i perioden 2000-2001, Prins Valdemars Allé 14, Allerød.

Der kan indenfor den relativt korte måleperiode på 2 år ses markante forskelle på det samlede flow i de enkelte kvartaler. De største flow forekommer i 1. og 4. kvartal i både 2000 og 2001, mens de mindste flow optræder i 2. hhv. 3. kvartal. Det gennemsnitlige flow i de enkelte kvartaler varierer således ca. 50% i forhold til det samlede årsgennemsnit. Analyser af en længere dataserie for atmosfæretrykket (1990-2000) bekræfter, at der kan forventes større flow i efterår/vinter sammenlignet med forår/sommer.

Der har i alt været registreret 333 udstrømningsperioder med en varighed større end 2 timer, jf. tabel 5.7. Udstrømningsperioderne har haft en gennemsnitlig varighed på 25 timer, med et gennemsnitligt afkastet luftvolumen på 35 m3. Variationsbredden for det gennemsnitlige flow fra de enkelte filtre er fra 0,28 til 0,66 m3/t, hvilket indikerer en ret ensartet effektiv permeabilitet på tværs af grunden. Under ekstremt hurtige fald i atmosfæretrykket er der kortvarigt målt flow op til 10,6 m3/t.

For det totale system (5 enkeltfiltre) kan det gennemsnitlige årlige luftflow skønnes til ca. 2,1 m3/t, jf. tabel 5.7. Det maksimale flow er i en kortvarig periode ca. 33,5 m3/t, hvilket svarer til et gennemsnitligt luftflow for hver af de seks boringer på ca. 7 m3/t.

5.3.2 Poreluftkoncentrationer

For at følge udviklingen i poreluftens koncentration af PCE i måleperioden er der gennemført en række målinger i de 5 passivt ventilerende filtre, jf. bilag 2.7. Der er udført i alt 5 moniteringsrunder, hvor koncentrationerne af den udstrømmende luft er målt over ca. 15 min. Herudover er der i målebrønden i PV4 udført 3 kontinuerte måleserier med 15 min.’s intervaller af 1-2 ugers varighed, med det formål at få indsigt i variationen af koncentrationen over flere efterfølgende udstrømnings-perioder i løbet af den 2-årige måleperiode. Samtlige måledata er afbildet i bilag 2.7.

Til illustration af et typisk driftsforløb, er der på figur 5.16 afbildet luftflow og koncentrationen af PCE+TCE i den udstrømmende poreluft for en 10 dages periode under indkøringen af systemet i december 1999.

Figur 5.16
Variation i luftflow og PCE-koncentration fra filtret PV4 over en periode på 10 dage i november 1999, Prins Valdemars Allé 14, Allerød.

Der ses i alt 3 separate perioder med udstrømning af poreluft med en varighed fra lidt under 1 døgn og op til ca. 1,5 døgn. Det afkastede luftvolumen for de 3 perioder er hhv. ca. 100, 60 og 140 m3. Koncentrationen i poreluften når ikke et stabilt niveau i løbet af hver af de to første udstrømningsperioder, og først ved afslutningen af den tredie udstrømningsperiode vurderes koncentrationsniveauet at ligge nogenlunde stabilt omkring 180 mg/m3.

Betragtes de 3 udstrømningsperioder under et, kan det beregnes, at boringen i løbet af de 10 dage har trukket luft ind fra en afstand af op til ca. 8-10 m. Det generelt stigende koncentrationsniveau over de 10 dage indikerer, at der trækkes kraftigt forurenet poreluft ind mod boringen. Da de højeste koncentrationer i den umættede zone sandsynligvis findes et sted mellem PV4 og PV5, kan dette forklare det stigende koncentrationsniveau.

Resultaterne af de 5 målerunder er afbildet logaritmisk på figur 5.17, mens de samme data er afbildet på en lineær skala i bilag 2.7.

Betragtes hele måleperioden, kan der kun registreres et overordnet eksponentielt aftagende koncentrationsniveau for de to filtre PV2 og PV4, mens koncentrationen stiger i de resterende 3 filtre. Koncentrationen i alle filtre, på nær PV4, er ved den første målerunde udført i december 1999 markant lavere end ved den anden målerunde ca. 4 mdr. senere. Samme tendens ses i øvrigt på den nærliggende lokalitet Amtsvej 2-4, jf. efterfølgende afsnit 5.4.2. Når koncentrationerne ikke som forventet aftager eksponentielt allerede fra første runde, som i både Askov og Fakse samt på andre lokaliteter, kan det skyldes, at filtrene alle ligger i udkanten af det område, hvor de højeste poreluftkoncentrationer i den umættede zone findes. Herved vil koncentrationen indledningsvist stige i takt med, at kraftigere forurenet poreluft trækkes ud til filtrene, mens der senere på grund af den generelle luftudskiftning i den umættede zone vil ske en fortynding og dermed et koncentrationsfald. Størrelsen af dette generelle koncentrationsfald vil være afhængig af størrelsen af det passive luftflow.

Figur 5.17
Tidslig variation i den udstrømmende porelufts indhold af PCE. Samtlige filtre i perioden 2000-2002 (0-29 mdr.), Prins Valdemars Allé 14, Allerød.

For de kraftigt forurenede filtre (PV2, PV4 og PV5) sker der et markant fald i koncentrationen af PCE fra 2. til 4. målerunde, svarende til perioden marts 2000- september 2001. Dette fald vurderes at være forårsaget af, at luftudskiftningen i den umættede zone har været tilstrækkelig stor til at overvinde den rate, hvormed PCE tilføres fra det overliggende lerlag. De to mindst forurenede filtre (PV1 og PV3) viser samtidig svagt stigende værdier, hvilket indikerer, at de fortsat trækker poreluft ind fra et område med kraftigere poreluftforurening.

Ved den 5. og sidste målerunde i juni 2002 er koncentrationerne igen steget i forhold til 4. runde. Der kunne ved 5. målerunde kun registreres et ganske lille flow i forhold til de tidligere målerunder, til trods for at de atmosfæriske forhold var favorable med en konstant aftagende barometerstand og et positivt differenstryk i boringerne på ca. 1-2 mBar. Pejling af vandstanden i boringer på selve lokaliteten og på nabolokaliteten afslørede, at vandstanden siden 1. målerunde i december 1999 var steget ca. 1,5 m, idet driften af en række pumpeboringer tæt på de to målelokaliteter blev indstillet i løbet af måleperioden. Som direkte følge heraf er mægtigheden af den umættede zone generelt reduceret fra ca. 2-2,5 m til under 0,5-1,0 m. Da den umættede zone består af fint sand med en kapilær stighøjde på ca. 0,5 m, vil den effektive ventilerbare zone være meget tynd eller helt fraværende, hvilket forklarer det minimale flow og den meget lave luftudskiftning i den umættede zone. Samtidig vil udvaskningen af PCE gennem lerlaget forsætte upåvirket, og koncentrationen i poreluften vil, som det også er observeret, begynde at stige.

En reel vurdering af den faktiske effekt på denne lokalitet kompliceres af ovennævnte forhold. Det vurderes sammenfattende, at det observerede koncentrationsforløb i de 18 måneder mellem målerunde 2 og 4 er det mest retvisende. I løbet af denne periode er koncentrationen af PCE i filtrene PV2 og PV4 reduceret til ca. 20 mg/m3, mens koncentrationen i filtret PV5, der havde den højeste startkoncentration, er reduceret til ca. 300 mg/m3. Den procentvise reduktion i poreluftens indhold af PCE for de enkelte filtre er opgjort i tabel 5.8. Reduktionen i de tre filtre med de højeste initiale koncentrationer, varierer fra ca. 55% til ca. 95%, med en middel på ca. 74%. Gennemsnitskoncentrationen i disse 3 filtre er endvidere reduceret fra 338 til 119 mg/m3, svarende til en reduktion på ca. 74%.

Tabel 5.8
Absolut reduktion i poreluftens indhold af PCE (mg/m3) i perioden 2000-2001, Prins Valdemars Allé 14, Allerød.

Dato

31-03 2000

13-09 2001

Reduktion

Måneder fra start

5

23

(%)

 

 

 

 

PV 1

16

16

(0)

PV 2

210

11

95

PV 3

7

19

(-171)

PV 4

73

20

73

PV 5

730

325

55

 

 

 

 

Middel 1)

338

119

74

1) Data for PV1 of PV3 ikke medregnet

Effekten af den passive ventilation på den horisontale udbredelse af PCE for perioden marts 2000 til september 2001 er afbildet i bilag 2.8. Området med koncentrationer over 500 mg/m3 er forsvundet, og de maksimale koncentrationer findes fortsat i et område omkring PV5 med niveauer omkring 300 mg/m3. Tilsvarende er området med 75 mg/m3 blevet reduceret væsentligt. Der er således tydelige indikationer på, at de passivt ventilerende boringer i en periode har været i stand til at overvinde den løbende PCE-tilførsel fra den overliggende moræneler, og herved har reduceret koncentrationsniveauet væsentligt. Dette understøttes også af de beregnede fjernelsesrater, jf. næste afsnit.

5.3.3 Massefjernelsesrate

Massefjernelsesraten fra en passivt ventilerende boring er en funktion af både luftflow og koncentration. På baggrund af de beregnede tidsserier for de enkelte filtre, jf. afsnit 5.3.1, og de tilnærmede eksponentielt aftagende/stigende koncentrationer, vist på figur 5.17, er der med tidsskridt på 60 min. beregnet en gennemsnitsfjernelsesrate for dette tidsskridt. Akkumuleres denne serie, fås den samlede masse, der er fjernet fra filtret. Endvidere er der beregnet en samlet kvartalsvis fjernelsesrate. Ved at akkumulere bidraget for samtlige 5 filtre fås det samlede systems karakteristik, jf. figur 5.18. De beregnede massefjernelsesrater for både enkeltboringer og det samlede system fremgår af bilag 2.9.

Figur 5.18
Fjernelsesrate og akkumuleret mængde PCE fra samtlige 5 filtre i perioden 2000-2002 (0-24 mdr.), Prins Valdemars Allé 14, Allerød.

Fjernelsesraten varierer mellem ca. 1 og 4 kg PCE/år, men udviser ikke en tydelig overordnet tendens på grund af den tidligere beskrevne variation. På figur 5.18 er der indlagt en tendens kurve for den periode på 18 måneder, hvor det i afsnit 5.3.2 blev vurderet, at der sker en tydelig reduktion i PCE-koncentrationen som følge af de passivt ventilerende boringer. Heraf ses, at fjernelsesraten aftager fra ca. 3-4 kg PCE/år og til ca. 2 kg PCE/år. Såfremt luftflowet i 2002 og senere havde haft samme størrelse som i perioden 2000-2001, indikerer tendenskurven og resultatet fra de øvrige lokaliteter, at fjernelsesraten relativt hurtigt ville kunne være nået ned på ca. 1 kg PCE/år. Da koncentrationsniveauet i PV5 er væsentligt højere end i de øvrige filtre, dominerer den beregningen af massefjernelsesraten mod slutningen af perioden.

Betragtes den akkumulerede kurve, ses det, at der i løbet af perioden 2000-2001 er fjernet ca. 5 kg PCE. Hertil kommer en mindre mængde på under 0,5 kg PCE fra indkøringen i november og december 1999. Af enkeltfiltre har PV5 bidraget med ca. 3 kg PCE, svarende til ca. 60% af totalmængden, mens PV4 bidrager med ca. 1 kg PCE, svarende til ca. 20%. De resterende 3 filtre fjerner ca. 1 kg, jf. bilag 2.9.

5.3.4 Grundvandsanalyser

Fra en enkelt boring, B8, beliggende, ca. 4 m fra det kraftigst forurenede filter PV5 er der i perioden 1999-2002 udtaget i alt 4 vandprøver fra toppen af grundvandsmagasinet til analyse for chlorerede opløsningsmidler. Boringen lå oprindeligt nedstrøms kildeområdet i perioden 1999-2001, men om dette er tilfældet i dag, hvor grundvandsstanden er steget 1,5 m, vides ikke. Analyseresultaterne er samlet i bilag 2.10, og optegnet på figur 5.19.

Figur 5.19
Grundvandskoncentrationer i moniteringsboring B8 beliggede ca. 4 m fra boring PV5, Prins Valdemars Allé 14, Allerød.

I perioden fra oktober 1999, ca. 1 mdr. før forsøgets start, og til foråret 2001, ca. 18 mdr. i alt, ses et markant fald i koncentrationen af PCE, TCE og DCE. PCE koncentrationen falder fra ca. 1000 ug/l til ca. 200 ug/l. I denne periode har der været et passivt luftflow fra boringerne, idet grundvandstanden endnu ikke er steget markant på dette tidspunkt, og derved har reduceret den umættede zone eller helt elimineret den. Ved den sidste måling fra maj 2002 er koncentrationen af PCE og TCE igen tilbage på udgangsniveauet, mens DCE-koncentrationen er noget større end udgangsniveauet. I samme periode kunne der kun registreres et meget lille luftflow ud af boringerne. TCA-koncentrationen er meget stabil under hele perioden, og indikerer således ikke at der skulle være sket nogen væsentlige ændringer i den generelle grundvandsforurening, som findes i et større område omkring lokaliteten.

Det vurderes, at det konstaterede fald i koncentrationerne af PCE, TCE og DCE over en periode på 18 mdr., fra starten af forsøget, skyldes en direkte effekt af den passive ventilation i den nærliggende boring PV5, hvorved poreluftkoncentrationen og massen af chlorerede opløsningsmidler i den umættede zone generelt reduceres. Denne vurdering understøttes også af estimatet af PCE-mængden fjernet med luftstrømmen fra PV5 (ca. 3 kg PCE). Den stigende koncentration i 2002, vurderes at være et resultat af det begrænsede luftflow, hvorved fluxen til grundvandet begynder at stige i takt med at nyt stof tilføres fra den overliggende moræneler.

5.3.5 Samlet massebalance

Under de første 2 års drift vurderes der at være fjernet ca. 5 kg PCE, og antages det, at denne mængde PCE er tilført den umættede zone over en ca. 30-års periode, svarer det til en kildestyrke på ca. 0,17 kg/år. Kildestyrken kan også vurderes udfra den forventede årlige fjernelsesrate efter længere tids drift (2-4 års drift, såfremt det nødvendige luftflow kunne opretholdes) på ca. 1 kg, jf. afsnit 5.3.3. Endelig er den årlige udvaskning gennem dæklaget tidligere bestemt til under 0,15 kg/år, jf. afsnit 4.3.3.

Den samlede mængde chlorerede opløsningsmidler, der er adsorberet på de enkelte kulfiltre, kan vurderes udfra kemiske analyser på blandingsprøver af kulmaterialet. Ved to lejligheder er der i forbindelse med udskiftning af filtre udtaget prøver, og i begge tilfælde kunne der konstateres gennembrud på kulfiltrene. Analyseresul-taterne er sammenfattet i bilag 2.11. Figur 5.20 viser variationen i den samlede mængde PCE tilbageholdt på hver af de skiftede GAC-enheder, samt den totale mætningsgrad af kullene med chlorerede opløsningsmidler.

Figur 5.20
Effektivitet af GAC-enheder vurderet udfra analyser på stikprøver af kullene, Prins Valdemars Allé 14, Allerød.

Hovedkomponenten, som påvises og tilbageholdes i GAC-enheden, er som forventet PCE, og ved begge kulskift udgør PCE generelt 85-99% af totalindholdet af chlorerede opløsningsmidler. Udover PCE er der også påvist nedbrydningsproduktet TCE i poreluften, samt stoffet TCA, som vurderes at komme fra en forurening på en nabogrund. Den totale mætning af kullene med chlorerede opløsningsmidler varierer fra 1 til 8% (vægt), med et gennemsnit på ca. 3% (vægt). Dette er noget mindre end den forventede adsorptionskapacitet på ca. 1-2 kg pr. filter, og en tilhørende mætning af kullene på op til 20% (vægt), jf. afsnit 3.2. Årsagen til den lavere kapacitet er sandsynligvis den høje fugtighed i luftstrømmen og evt. kondensation af vanddamp på oversiden af kullene.

Ved de to kulskift er der samlet fjernet ca. 1,9 kg PCE, og der er herudover foretaget endnu et kulskift efter gennembrud i PV2. Der vurderes således at være opsamlet i alt ca. 2 kg PCE på GAC-enheder, mens de resterende 3 kg, som vurderes at være fjernet, er afkastet til det fri igennem kulfiltre med gennembrud.

Der må forventes en vis variation i kildestyrken fra år til år, men udfra det samlede datasæt vurderes det, at den årlige kildestyrke til den umættede zone er i størrelsesordenen 0,1-1 kg PCE.

5.4 Amtsvej 2-4, Allerød

Måleresultaterne for hele den 2-årige moniteringsperiode er optegnet og vedlagt i bilag 3.3-3.11. På grund af en periodisk defekt lufthastighedsmåler, svigtende strømforsyning og oversvømmelse i målebrønden, foreligger der ikke en fuld-stændig kontinuert måleserie for alle parametre. Som beskrevet i afsnit 2.3 og under afsnit 5.3, er der derfor også for denne lokalitet genereret syntetiske data for differenstryk og luftflow, således at bl.a. den samlede massefjernelse kan beregnes. De fuldstændige serier er vist i bilag 3.3 og 3.4.

Lokaliteten er beliggende få hundrede meter fra den tidligere beskrevne lokalitet i afsnit 5.3 (Prins Valdemars Alle 14), og der ses, som følge af den stort set identiske hydrogeologi, kun en meget lille variation i de centrale måleparametre mellem lokaliteterne. Det er derfor valgt at uddybe og diskutere en række af de parametre, der ikke blev fremhævet og optegnet under afsnit 5.3, og samtidig henvise til dette afsnit for en række af de helt basale sammenhænge.

5.4.1 Luftflow

Sammenhørende data for atmosfæretryk og differenstryk fremgår af bilag 3.3. Det årlige variationsmønster er som beskrevet under afsnit 5.3.1. På denne lokalitet registreres der ikke noget reference-differenstryk i en afblændet boring, men kun differenstryk i PV11 i selve målebrønden. Her er det minimale differenstryk i en periode med stigende atmosfæretryk (og dermed lukket en-vejs-ventil) ca. –11 mBar, hvilket er sammenligneligt med målingerne på den nærliggende lokalitet.

Til illustration af den generelle sammenhæng mellem de forskellige målepa-rametre, og til sammenligning af tryk- og flowforhold mellem de to nærliggende lokaliteter, er der udvalgt 5 dages målinger fra april 2001, jf. figur 5.21.

Figur 5.21
Sammenligning af differenstryk og luftflow mellem lokaliteterne Prins Valdemars Alle 14 (PV4) og Amtsvej 2-4 (PV11) for en periode på 5 dage i april 2001.

Perioden omfatter passagen af tre lavtryk, hvorunder atmosfæretrykket falder med en rate på op til 0,8 mBar/time over 24 timer. Under faldende atmosfæretryk og med udstrømning fra filtrene genereres et positivt differenstryk på op til 0,5 mBar i begge målebrønde (PV4_dP,PV11_dP). Forløbet i de to målebrønde er næsten identisk, hvilket bekræfter, at de hydrogeologiske forhold er relativt ensartede for de to grunde. Samme ensartede forløb ses i hele måleperioden 2000-2001. Tilsvarende ses også en meget ensartet variation i luftflowet (her vist som lufthastigheden i filterrøret) ud af de to boringer (PV4_vel,PV11_vel), selvom der er en del mere støj på målingerne fra PV11. Da udstrømningsforløbet for de to boringer også er næsten identiske, indikerer dette, at også den horisontale permeabilitet i den umættede zone i begge boringer er sammenlignelig.

Figur 5.22
Tidslig udvikling i den specifikke luftydelse for de enkelte filtre. Specifik ydelse beregnet som forholdet mellem luftflow (m/s) og differenstryk (mBar) ved de enkelte prøvetagningsrunder, Amtsvej 2-4, Allerød.

Udover årstidsvariationen i luftflowet forårsaget af de atmosfæriske forhold, er der på de to lokaliteter i Allerød konstateret et meget lavere flow i 2002 end i den primære måleperiode 2000-2001. Dette kan illustreres ved det specifikke luftflow for hvert filter ved de gennemførte målerunder, jf. figur 5.22. Det specifikke luftflow indikerer, hvor stort et luftflow, der kan opnås ved et givent differenstryk, og er således en funktion af både permeabiliteten i dæklaget samt tykkelsen og permeabiliteten i den filtersatte umættede zone. Den eneste parameter, der har ændret sig væsentligt, er tykkelsen af den umættede zone, idet grundvandsstanden er steget ca. 1,5-2 m siden 2000. Dette afspejles i det specifikke flow, der for specielt PV10, PV11 og PV13 viser et jævnt aftagende forløb igennem hele måleperioden, bortset fra den første målerunde gennemført d. 3.12.1999, hvor orkanagtige vejrforhold ramte Danmark. Årsagen til de afvigende lave, specifikke flow d. 3.12.1999 skyldes sandsynligvis, at atmosfæretrykket faldt så ekstremt hurtigt, at flowet i boringen ikke har nået at indstille sig. Ved den sidste målerunde kunne der kun registreres et minimalt eller intet flow i PV11-PV15. Også i PV10 var den specifikke ydelse reduceret, men lå stadig lidt over gennemsnittet for samtlige filtre i 2000.

Variationen og størrelsen af luftflowet fra målebrønd PV11 er stort set identisk med det observerede forløb i PV4 på nabolokaliteten, og samtlige filtre på de to grunde følger således samme rytme for udstrømningen af poreluft. Udfra samtidige øjebliksmålinger af luftflowet i samtlige 6 filtre (PV10-PV15) kan udstrømnings-mønstret i de enkelte filtre tilnærmet beregnes ved skalering i forhold til den kontinuert målte variation af luftflowet i PV11. Da flowet i PV11 og i PV4 på den nærliggende lokalitet er fundet stort set identiske, er de statistiske egenskaber for deres udstrømningsforløb også ens, jf. tabel 5.7.

Baseret på disse tidsserier, kan der udføres simpel deskriptiv statistik til beskrivelse af forskellige egenskaber for den passive luftudstrømning, jf. tabel 5.9 og bilag 3.6.

Som det fremgår af tabel 5.9, er det gennemsnitlige årlige luftflow fra et enkelt filter ca. 0,49 m3/t. Variationsbredden for det gennemsnitlige flow for de enkelte filtre er fra 0,23 til 0,83 m3/t, hvilket indikerer en ret ensartet effektiv horisontal permeabilitet på tværs af grunden. Under ekstremt hurtige fald i atmosfæretrykket er der kortvarigt målt flow op til ca. 13 m3/t.

Tabel 5.9
Simple statistiske egenskaber for variationen af luftflowet i perioden 2000-2001. Middelflow omregnet til årlige værdier, idet der kun sker udstrømning af poreluft i ca. 47% af tiden, Amtsvej 2-4, Allerød.

Flow fra enkeltfiltre:

 

Minimalt årligt middel luftflow findes i PV15

0,23 m3/t

Maksimalt årligt middel luftflow findes i PV10

0,83 m3/t

Gennemsnitligt årligt middel luftflow for de 6 filtre i PV10-PV15

0,49 m3/t

Maksimalt øjeblikkeligt luftflow findes i PV10

13,3 m3/t

 

 

Statistik på serie med luftflow i PV11:

 

Antal udstrømningsperioder

333

Gennemsnitlig varighed af en enkelt udstrømningsperiode

25 timer

Gennemsnitlig afkastet luftvolumen pr. udstrømningsperiode

35 m3

Samlet tidsmæssig varighed af udstrømningsperioder

47 %

 

 

Flow fra totalsystemet med i alt 6 enkelt filtre i PV10-PV15:

 

Samlet årligt middel luftflow

2,95 m3/t

Samlet øjeblikkeligt maksimalt luftflow

43,7 m3/t


Der har i alt været registreret 333 udstrømningsperioder med en varighed større end 2 timer, jf. tabel 5.9. Udstrømningsperiodernes længde har en aritmetrisk gennemsnitsvarighed på 25 timer med et aritmetrisk gennemsnit for det afkastede luftvolumen på 35 m3. For det totale system (6 enkeltfiltre) kan det gennemsnitlige årlige luftflow skønnes til ca. 2,95 m3/t. Det maksimale flow er i en kortvarig periode ca. 43,7 m3/t, hvilket svarer til et gennemsnitligt luftflow for hver af de seks boringer på ca. 7,3 m3/t.

Figur 5.23
Histogram forvarigheden af hver ud de enkelte 333 udstrømningsperioder i PV11. Data for perioden 2000-2001. Intervallet anvendt for tiden er 1 time, Amtsvej 2-4, Allerød.

For at vurdere, om længden af udstrømningsperioderne følger en statistisk fordeling som fx en logaritmisk normalfordeling, er der optegnet et histogram, jf. figur 5.23. Fordelingen ligner ikke umiddelbart en log-normal fordeling. I forhold til den aritmetriske middelværdi for længden af udstrømningsperioderne, er medianværdien ca. 20 timer og således lidt lavere. Det samme er tilfældet for det afkastede luftvolumen, hvor medianværdien er ca. 23 m3, og således væsentlig lavere end det simple gennemsnit på 35 m3. De hyppigst forekommende udstrømningsperioder er under 8 t i varighed, men der ses også en relativ stor hyppighed for udstrømningsperioder med en varighed lige omkring 20 t. Den relativt store hyppighed omkring de 20 timer kan være relateret til den 24-timers periode, som er indlejret i det atmosfæriske tryks naturlige variation som følge af solindstrålingens døgnsvingning /ref. 23/. I den ekstreme ende af skalaen ses en lille gruppe på ca. 15 hændelser, hvor der har været kontinuert udstrømning i mere end 72 timer (3 døgn) og helt op til 112 timer (4,5 døgn).

5.4.2 Poreluftkoncentrationer

For at følge udviklingen i poreluftens koncentration af PCE i måleperioden, er der gennemført en række målinger i de 6 passivt ventilerende filtre, jf. bilag 3.7. Der er udført i alt 6 moniteringsrunder, hvor koncentrationerne af den udstrømmende luft er målt over ca. 15 min. Herudover er der i målebrønden i PV11 udført 3 kontinuerte måleserier med 15 min.’s intervaller af 1-2 ugers varighed, med det formål at få indsigt i variationen af koncentrationen over flere efterfølgende udstrømningsperioder i løbet af den 2-årige måleperiode. Samtlige måledata er afbildet i bilag 3.7. Resultaterne af de 5 målerunder er afbildet logaritmisk på figur 5.23, mens de samme data er afbildet på en lineær skala i bilag 3.7.

Betragtes hele måleperioden, kan der registreres et overordnet eksponentielt aftagende koncentrationsniveau for de 3 filtre PV10, PV11 og PV13, mens koncentrationen stiger i PV12 og er uændret i PV14 og PV15.

Koncentrationen i de tre filtre PV12, PV13 og PV15 er ved den første målerunde, udført i december 1999, markant lavere end ved den anden målerunde ca. 4 mdr. senere. Samme tendens ses i øvrigt på den nærliggende lokalitet på Prins Valdemars Alle, jf. tidligere afsnit 5.3.2. Når koncentrationerne ikke som forventet aftager eksponentielt allerede fra første runde, på samme måde som for de to filtre PV10 og PV11, og i øvrigt som i både Askov og Fakse og i andre sager, kan det skyldes, at filtrene alle ligger i udkanten af det område, hvor de højeste poreluftkoncentrationer i den umættede zone findes. Herved vil koncentrationen indledningsvist stige i takt med at kraftigere forurenet poreluft trækkes ud til filtrene, mens der senere på grund af den generelle luftudskiftning i den umættede zone vil ske en fortynding og dermed et koncentrationsfald. Størrelsen af dette generelle koncentrationsfald vil være afhængig af størrelsen af det passive luftflow.

For de tre kraftigt forurenede filtre (PV10, PV11 og PV13) sker der et markant fald i koncentrationen af PCE fra 2. til 4. målerunde, svarende til perioden marts 2000- september 2001. Dette fald vurderes at være forårsaget af, at luftudskiftningen i den umættede zone har været tilstrækkelig stor til overvinde den rate hvormed PCE tilføres fra det overliggende lerlag. PV12, der ligger i udkanten af området med de initialt højeste koncentrationer, viser overordnet en svagt stigende tendens. En enkelt meget lav værdi målt i marts 2001 afviger dog fra de øvrige. De svagt stigende værdier indikerer, at der trækkes poreluft ind fra området mellem PV10, PV11 og PV13, hvor den kraftigste poreluftforurening forventes.

Ved den 6. og sidste målerunde i juni 2002 er koncentrationerne i specielt PV11 og PV13 igen steget markant i forhold til 5. runde. Netop disse to filtre havde i juni 2002 også en markant lavere specifik ydelse i forhold til de tidligere målerunder, jf. figur 5.22. Det resulterende minimale flow og den meget lave luftudskiftning i den umættede zone kan således ikke i den denne periode opveje udvaskningen af PCE fra det overliggende lerlag. PV10 viser derimod en fortsat aftagende tendens fra 5. til 6. målerunde, hvilket er i god overensstemmelse med at den specifikke ydelse ikke er reduceret væsentligt i denne periode, jf. figur 5.22.

Figur 5.24
Tidslig variation i den udstrømmende porelufts indhold af PCE. Samtlige filtre i perioden 2000-2002 (0-29 mdr.), Amtsvej 2-4, Allerød

En reel vurdering af den faktiske effekt på denne lokalitet kompliceres af ovennævnte forhold. Det vurderes sammenfattende, at det observerede eksponentielle koncentrationsforløb i de 18 måneder, mellem målerunde 2 og 5, er det mest retvisende, idet der i denne periode har været en relativt konstant tykkelse af den umættede zone. I løbet af denne periode er koncentrationen af PCE i filtrene PV4 og PV13 reduceret til ca. 10-30 mg/m3, mens koncentrationen i filter PV10, der havde den højeste startkoncentration, er reduceret til ca. 225 mg/m3.

Den procentvise reduktion i poreluftens indhold af PCE for de enkelte filtre er opgjort i tabel 5.10. Reduktionen i de tre filtre med de højeste initiale koncentrationer varierer fra 29% til 92%, med en middelværdi på 67%. Gennemsnitskoncentrationen i disse 3 filtre er således reduceret fra 242 til 90 mg/m3, svarende til en reduktion på ca. 63%.

Tabel 5.10
Absolut reduktion i poreluftens indhold af PCE (mg/m3) i perioden 2000-2001, Amtsvej 2-4, Allerød.

Dato

31-03 2000

13-09 2001

Reduktion

Måneder fra start

5

23

(%)

 

 

 

 

PV 10

320

226

29

PV 11

273

32

88

PV 12

31

44

(-42)

PV 13

134

11

92

PV 14

1

1

(0)

PV 15

15

6

(57)

 

 

 

 

Middel 1)

242

90

63

1) Data for PV12, PV14 ikke medregnet

Effekten af den passive ventilation på den horisontale udbredelse af PCE for perioden marts 2000 til september 2001 er afbildet i bilag 3.8. Området med koncentrationer over 500 mg/m3 omkring PV11 er forsvundet, og de maksimale koncentrationer findes nu i et område ved PV10 med niveauer omkring 225 mg/m3. Tilsvarende er området med 150 mg/m3 blevet reduceret væsentligt. Der er således tydelige indikationer på, at de passivt ventilerende boringer i perioden har været i stand til at overvinde den løbende PCE-tilførsel fra den overliggende moræneler, og herved har reduceret koncentrationsniveauet væsentligt. Dette understøttes også af de beregnede fjernelsesrater, jf. næste afsnit. De to filtre PV14 og PV15 har under hele perioden ligget udenfor området med 10 mg/m3, og har tilsyneladende ikke påvirket hverken udbredelsen eller koncentrationen af PCE i den umættede zone.

5.4.3 Massefjernelsesrate

Massefjernelsesraten fra en passivt ventilerende boring er en funktion af både luftflow og koncentration. På baggrund af de beregnede tidsserier for de enkelte filtre, jf. afsnit 5.4.1, og de tilnærmede eksponentielt aftagende/stigende koncentrationer, vist på figur 5.24, er der med tidsskridt på 60 min. beregnet en gennemsnitsfjernelsesrate for dette tidsskridt. Akkumuleres denne serie, fås den samlede masse, der er fjernet fra filtret. Endvidere er der beregnet en samlet kvartalsvis fjernelsesrate. Ved at akkumulere bidraget for samtlige 6 filtre fås det samlede systems karakteristik, jf. figur 5.25. De beregnede massefjernelsesrater for både enkeltboringer og det samlede system fremgår af bilag 3.9.

Fjernelsesraten varierer mellem 2 og 9 kg PCE/år, og udviser en overordnet aftagende tendens. På figur 5.25 er der indlagt en tendenskurve for den periode på 18 måneder, hvor det i afsnit 5.4.2 blev vurderet, at der sker en tydelig reduktion i PCE-koncentrationen som følge af de passivt ventilerende boringer. Heraf ses, at fjernelsesraten aftager fra ca. 5 kg PCE/år og til ca. 2 kg PCE/år. Såfremt luftflowet i 2002 og senere havde haft samme størrelse som i perioden 2000-2001, indikerer tendenskurven og resultatet fra de øvrige lokaliteter, at fjernelsesraten relativt hurtigt ville kunne være nået ned på ca. 1 kg PCE/år. Da koncentrationsniveauet i PV10 og PV11 er væsentligt højere end i de øvrige filtre, dominerer disse beregningen af massefjernelsesraten mod slutningen af perioden.

Figur 5.25
Fjernelsesrate og akkumuleret mængde PCE fra samtlige 5 filtre i perioden 2000-2002 (0-24 mdr.), Amtsvej 2-4, Allerød

Betragtes den akkumulerede kurve, ses det, at der i løbet af perioden 2000-2001 er fjernet ca. 8 kg PCE. Hertil kommer en mindre mængde på under 1 kg PCE fra indkøringen i november og december 1999. Af enkeltfiltre har PV10 og PV11 bidraget med hhv. ca. 4 og 3 kg PCE, svarende til ca. 89% af totalmængden, mens PV13 bidrager med ca. 0,5 kg PCE, svarende til ca. 6%. Det laveste bidrag ses fra PV14 og PV15, der kun har fjernet hhv. 0,006 og 0,04 kg PCE, jf. bilag 3.9.

5.4.4 Grundvandsanalyser

Fra en enkelt boring GP25-2, beliggende ca. 5 m fra det relativt lavt forurenede filter PV15, er der i perioden 2000-2002 udtaget i alt 4 vandprøver fra toppen af grundvandsmagasinet til analyse for chlorerede opløsningsmidler. Endvidere foreligger der en enkelt analyse fra 1997. Boringen lå oprindeligt udenfor selve kildeområdet under det tidligere renseri, og i udkanten af forureningsfanen fra kildeområdet. Om dette er tilfældet i dag, hvor grundvandsstanden er steget ca. 1,5 m, vides ikke. Analyseresultaterne er samlet i bilag 3.10, og optegnet på figur 5.26.

I perioden fra maj 1998 og til ca. 2 mdr. efter forsøgets start i november 1999, ses et markant fald i koncentrationen af cis-1,2-DCE, mens specielt PCE-koncentrationen er relativ stabil omkring 2-5 µg/l. I perioden 2000-2001, hvor der har der været et passivt luftflow fra boringerne, ses en stigende koncentration af specielt PCE og cis-1,2-DCE.

Figur 5.26
Grundvandskoncentrationer i moniteringsboring GP25-2 beliggede ca. 5 m fra boring PV15.

Da der i den nærmest liggende passivt ventilerende boring PV15 er registreret et stabilt og lavt indhold af PCE i poreluften (6-15 mg/m3), vurderes det stigende indhold i grundvandet ikke at være styret af processer nær PV15. Det vurderes, at der kan være sket både en drejning af den oprindelige PCE-fane i sydlig retning, og dels en stigende masseflux til grundvandet i kildeområdet som følge af den stigende grundvandstand i området.

På grund af den usikre placering af filtret i forhold til strømningsretningen og den stigende grundvandsstand i perioden, samt det forhold at filtret ligger udenfor kildeområdet, vurderes det sammenfattende, at den observerede udvikling i grundvandets indhold af PCE mv. ikke kan tilskrives effekter af den passive ventilation.

5.4.5 Samlet massebalance

Under de første 2 års drift vurderes der at være fjernet ca. 8 kg PCE, og antages det, at denne mængde PCE er tilført den umættede zone over en ca. 30-års periode, svarer det til en kildestyrke på ca. 0,34 kg/år. Kildestyrken kan også vurderes udfra den forventede årlige fjernelsesrate efter længere tids drift (2-4 års drift såfremt det nødvendige luftflow kunne opretholdes) på ca. 1 kg, jf. afsnit 5.4.3. Endelig er den årlige udvaskning gennem dæklaget tidligere bestemt til under 0,15 kg/år, jf. afsnit 4.3.3.

Den samlede mængde chlorerede opløsningsmidler, der er adsorberet på de enkelte kulfiltre, kan vurderes udfra kemiske analyser på blandingsprøver af kulmaterialet. Ved to lejligheder er der i forbindelse med udskiftning af filtre udtaget prøver, og for kulskiftet i august 2001 kunne der konstateres gennembrud på de tre kulfiltre. Analyseresultaterne er sammenfattet i bilag 3.11. Figur 5.27 viser variationen i den samlede mængde PCE tilbageholdt på hver af de skiftede GAC-enheder, samt den totale mætningsgrad af kullene med chlorerede opløsningsmidler.

Figur 5.27
Effektivitet af GAC-enheder vurderet udfra analyser på stikprøver af kullene, Amtsvej 2-4, Allerød.

Hovedkomponenten, som påvises og tilbageholdes i GAC-enheden, er som forventet PCE, og ved begge kulskift udgør PCE generelt 97-98% af totalindholdet af chlorerede opløsningsmidler. Udover PCE er der også påvist nedbrydnings produktet TCE i poreluften, samt stoffet TCA, som vurderes at komme fra en forurening på en nabogrund. Kun i PV15 er der ved kulskiftet i juni 2002 påvist en relativ høj mætning af cis-1,2-DCE og TCE. Da der ikke er påvist specielt høje værdier af disse to stoffer i poreluften, kan stofferne være dannet ved nedbrydning af PCE på selve kullene. Den totale mætning af kullene med chlorerede opløsningsmidler efter gennembrud varierer fra ca. 1 til 2% (vægt). Dette er noget mindre end den forventede adsorptionskapacitet på ca. 1-2 kg pr. filter, og en tilhørende mætning af kullene på op til 20% (vægt), jf. afsnit 3.2. Årsagen til den lavere kapacitet er sandsynligvis den høje fugtighed i luftstrømmen og evt. kondensation af vanddamp på oversiden af kullene.

Ved de to kulskift er der samlet fjernet ca. 0,7 kg PCE, og der er sandsynligvis opsamlet ca. 0,3 kg i PV10, der ikke har været skiftet siden august 2001. Der vurderes således at være opsamlet i alt ca. 1 kg PCE på GAC-enheder, mens de resterende 7 kg, som der vurderes at være fjernet, er afkastet til det fri igennem kulfiltre med gennembrud.

Der må forventes en vis variation i kildestyrken fra år til år, men udfra det samlede datasæt vurderes det, at den årlige kildestyrke til den umættede zone er i størrelsesordenen 0,1-1 kg PCE.

For at kunne vurdere om GAC-enhederne opsamler de chlorerede opløsningsmidler jævnt ned igennem filtret, er der på et projekt udenfor teknologiprojektet udtaget prøver af kulmaterialet til kemisk analyse. På den pågældende lokalitet, er de primære forureningskomponenter TCE, TCA og PCE. Den samlede koncentration af chlorerede opløsningsmidler varierer fra ca. 10-13.000 mg/kg-TS. Den højeste koncentration af den dominerende komponent TCE ses midt i filtret, men overordnet indikerer en analyserne en relativ homogen fordeling ned igennem filtret. Indholdet af TCA og PCE viser en mindre variation over dybden end TCE. De målte totalkoncentrationer svarer til en mætning af kullene på ca. 1-1.3 % (vægt), og er i samme størrelsesorden som målt på projektlokaliteterne.

Figur 5.28
Variation i koncentration af chlorerede opløsningsmidler på stikprøver af kul udtaget i top, midt og bund af en GAC-enhed efter gennembrud. Lokaliteten er forurenet med alle de viste stoffer men med TCA og TCE som de dominerende.