Termisk assisteret vakumekstraktion af PCE. Hovedrapport3 Afværgeforanstaltninger og oprensningsstrategi3.1 Strategi for afværgeforanstaltninger3.2 Afklaring af risici ved dampinjektionen 3.3 Dimensioneringsgrundlag 3.3.1 In-situ test for vakuumventilering og airsparging 3.3.2 Hydrauliske vurderinger 3.3.3 Edb-model af dampudbredelse 3.3.4 Vurdering af kritisk temperatur i jorden 3.4 Moniteringsprogram 3.4.1 Monitering af oprensningseffekt 3.4.2 Driftsmonitering 3.1 Strategi for afværgeforanstaltningerForureningen i den umættede zone oprenses ved vakuumventilering. En af svaghederne ved den "kolde ventilation" er, at frigivelsen af PCE fra de finkornede lag er begrænset ved diffusion, hvilket forlænger oprensningstiden og ofte giver kraftige tilbageslag i poreluften. En opvarmning af jorden øger damptrykket af PCE og effektiviserer vakuumekstraktionen væsentligt. På baggrund heraf er den kolde ventilation suppleret med en opvarmning af jorden ved dampinjektion. Da den væsentligste forurening kun ligger 1-5 m under eksisterende boliger, ville det være dyrt og sandsynligvis ikke muligt at udføre opvarmningen, hvor dampen eksempelvis injiceres udefra og ind mod kildeområdet, uden at dette ville medføre en uacceptabel påvirkning af installationerne i jorden og gulvene i husene. Strategien har derfor været at opvarme den mest forurenede del af jorden nedefra ved hovedsagelig varmeledning. Derved mobiliseres forureningen hurtigere på dampform og kan opsamles i ventilationsanlægget. For at mindske risiko for kondensation af PCE (og dermed tab til grundvandet) er der tilsat luft til den injicerede damp i forholdet ca. 50 % w/w (luft/damp). Figur 3.1 viser et tværsnit af den overordnede afværgestrategi. Figur 3.2 viser et mere detaljeret tværsnit af afværgestrategien på Vesterbro 28. Placering af in-situ anlæg og moniteringsboringer fremgår af figur 4.1.
I den mættede zone er der gennemført oppumpning af forurenet grundvand til fanekontrol under dampoprensningen. Bl.a. grundet en lav permeabilitet har afværgepumpningen haft en begrænset oprensningseffekt. Til oprensning af grundvandsforureningen i kildeområdet og umiddelbart nedstrøms herfor, er der efterfølgende injiceret kaliumpermanganat. Formålet hermed har været at sikre, at der ikke sker nogen væsentlig afdampning fra grundvandet til indeklimaet.
Ud over ovennævnte er der sket en begrænset opgravning af kildeområdet omkring væskespildtanken samt i baggården til renseriet, hvor der er sket spild ved håndtering af rensevæske samt udsivning fra kloakker. Formålet har været at fjerne terrænnære kildeområder i fyldlaget, da det er usikkert og vanskeligt at fjerne disse ved vakuumventilering. Sammenfattende er der etableret følgende afværgeforanstaltninger: Umættet zone
Mættet zone
Resultaterne for oprensningen med kaliumpermanganat i grundvandszonen er ikke omfattet af nærværende rapport, men afrapporteres særskilt. 3.2 Afklaring af risici ved dampinjektionenDen anvendte oprensningsstrategi har givet anledning til en vis bekymring. Den største bekymring var risikoen for en ukontrolleret spredning af forureningen, både vertikalt og horisontalt. Der er således risiko for, at forureningen vil blive skubbet udad i den umættede zone, og at den vil kondensere i kondensationsfronten. Herfra kunne forureningen i høj koncentration sive ned til grundvandet. Der er også en vis risiko for, at fri fase forurening spredes opad mod vakuumventileringen, hvor den udgør et større problem i forhold til indeklimaet. Andre forhold, som gav anledning til bekymring var:
Disse problemområder blev gennemgået forud for oprensningen, og oprensningen blev tilrettelagt for at imødegå disse problemer. Der blev bl.a. under projekteringen udført edb-modellering af dampudbredelsen til støtte for dimensioneringen af injektionsmængder og -dybde samt til at vurdere ventilationsbehovet og tilsætning af trykluft. 3.3 DimensioneringsgrundlagTil dimensionering af afværgeanlæg blev der udført en række test, som beskrives i det følgende. 3.3.1 In-situ test for vakuumventilering og airspargingI 1999 blev der udført in-situ test for vakuumventilering og airsparging /4/. Ventilationstesten i den umættede zone viste, at forholdene var gunstige for vakuumekstraktion med en influensradius på ca. 15 m ved et vakuum i pumpeboringen på ca. 50 mbar. Testen blev udført i gården ved Vesterbro nr. 28, mindre end 10 m fra væskespildtanken, og i den ekstraherede luft blev der målt 7500 mg/m3 af PCE. Den udførte spargetest viste også gunstige forhold med en virkningsradius på ca. 3 m og et nødvendigt tryk på minimum 1 bar. 3.3.2 Hydrauliske vurderingerGrundvandsmagasinets hydrauliske ledningsevne er beregnet ud fra tilbagepejlinger, som blev udført i forbindelse med forureningsundersøgelsen i 1999 /2/. Herudover blev der i 2001 udført en egentlig prøvepumpning i baggården til Vesterbro 28 og i Falen ved boring F7. Tilbagepejlingerne i området omkring renseriet viste T-værdier i størrelsesorden 1-6 x 10-4 m2/s med en hydraulisk ledningsevne i intervallet 2-16 x 10-5 m/s. Prøvepumpninger i maj/juni 2001 i baggården til Vesterbro 28 viste en transmissivitet i størrelsesorden 5-10 x10-5 m2/s med en hydraulisk ledningsevne på 2-3 x 10-5 m/s. Det fremgår af pumpeforsøgene, at transmissiviteten var noget større i 1999 end under afværgepumpningen i 2001. Det skyldes at der er sket et fald i grundvandsspejlet i denne periode, hvor et velydende sandlag på ca. ½ m er overgået fra mættet til umættet zone Prøvepumpningerne viser således, at det sekundære magasin er lagdelt. I den umættede zone er den horisontale permeabilitet ca. en faktor 10 gange større end den vertikale permeabilitet og denne forskel i permeabilitet vurderes også at være dækkende for den mættede zone. 3.3.3 Edb-model af dampudbredelseI detailprojekteringsfasen blev der udført en række T2VOC-modelleringer til vurdering af strategi for dampinjektionen. Modelberegninger blev udført af Jacob Gudbjerg fra Danmarks Tekniske Universitet og er nærmere beskrevet i bilag 18. Modellen blev primært anvendt til at belyse følgende forhold:
Beregningerne viste, at varmetabet gennem vakuumekstraktionen var lille, så ventilationsboringerne kunne placeres tæt på dampboringen. Beregningerne viste ligeledes, at den planlagte injektionsmængde på 200 kg/h ikke ville give problemer med hensyn til jordens bæreevne. Ud fra modelberegningerne blev det anbefalet, at injektionsfilteret placeres under grundvandsspejlet og så dybt som muligt. Det blev ligeledes anbefalet at tilføre så meget luft som muligt sammen med dampen for at minimere uønsket tab/spredning af forurening. Følgende dimensioneringsgrundlag blev fastsat på baggrund af edb-beregningerne:
3.3.4 Vurdering af kritisk temperatur i jordenDen kritiske temperatur i jorden er bestemt ud fra tålegrænsen af de underjordiske installationer og overliggende bygninger/kældre i det opvarmede område. Ud fra jordbundsforholdene (sand, silt og moræneler) vurderede COWIs geoteknikere, at dampinjektionen ikke ville medføre betydelige sætninger. Det overliggende fyldlag ned til ca. 1,5 m‘s dybde måtte dog ikke påvirkes med damp, idet der her var risiko for omdannelse af organisk stof. Den nærmeste kælder lå mindst 10 m fra injektionsområdet. Med en forventet dampudbredelse på 7-8 m var der derfor kun lille risiko for, at der skulle ske dampspredning hertil. Det blev sammenfattende vurderet, at det var de underjordiske installationer, som var mest kritisk over for dampinjektionen. Der blev derfor i detailprojekteringsfasen /7/ indhentet oplysninger om alle relevante ledninger i det varmepåvirkede område. De indhentede ledningsoplysninger blev indtegnet på kort (se bilag 1.2), og dybde og afstand til injektionsboring blev registreret. Ud fra drøftelse med ledningsejerne, blev der opstillet tålegrænser for de enkelte ledningstyper. De kritiske installationer var her vandforsyning og fjernvarme, jf. tabel 3.1. Den kritiske temperatur blev herudfra vurderet til at være 50 ºC i 1,5 m‘s dybde. Tabel 3.1
3.4 Moniteringsprogram3.4.1 Monitering af oprensningseffektDa dampinjektionen skete under et boligområde, blev der etableret et omfattende overvågningsprogram for vakuum, temperatur, geotekniske ændringer i jorden samt forureningsudbredelse i både den mættede zone og umættede zone. Hovedformålet med Fyns Amts moniteringsprogram var at få et løbende kendskab til oprensningseffekten, således, at den ønskede afskærmning af indeklimapåvirkningen kunne opnås. For teknologiprogrammet har hovedformålet været at undersøge, om der skete en uhensigtsmæssig spredning af forureningskomponenter som følge af dampinjektionen. Temperaturudbredelsen blev overvåget i 15 boringer med i alt 140 temperatursonder fra 1,5 til 6.5 m‘s dybde. Forureningsniveauet og vakuumudbredelse i den umættede zone blev målt fra 20 poreluftboringer, med filter fra 2,5-3,0 m u.t. Til overvågning af forureningsniveauet i grundvandet, pejling samt måling af temperaturudbredelse i grundvandet blev der etableret 9 boringer. Herudover blev der etableret 20 målepunkter til vurdering af eventuelle sætninger som følge af opvarmning af jorden. Moniteringsparametre og målesteder fremgår af tabel 3.2. For en mere detaljeret beskrivelse af moniteringsprogrammet henvises til /9/. Moniteringshyppigheden varierer fra flere gange ugentligt til 1 gang pr. kvartal, og fremgår oversigtsmæssigt af bilag 5.3.
På Vesterbro 30 er der udført en mere detaljeret monitering af oprensningseffekten end på de øvrige ejendomme. Udover monitering af temperaturudbredelse og forureningsindhold i den umættede zone, er der også målt for forureningsindhold lige under gulv samt i indeklima. Herudover er der udført kontinuerte radonmålinger mm. med henblik på at skelne om påvirkning af indeklimaet med PCE skyldes jordforureningen, eller påvirkning fra driften af renseriet /12/. Til vurdering af oprensningseffekten i den umættede zone er der udført tilbageslagsmålinger i 2 omgange. Ved de seneste tilbageslagsmålinger i august 2002 var ventilationsanlægget slukket i 3 måneder. 3.4.2 DriftsmoniteringRegistrering af data fra in-situ anlægget blev foretaget dels on-line via SRO-anlæg, dels ved manuelle aflæsninger i forbindelse med COWIs tilsynsbesøg. COWI har typisk udført 1ugentligt tilsyn under den kolde ventilation og 2 ugentlige tilsyn under dampinjektionen. Ved COWIs tilsynsbesøg er der registreret flow, temperatur, energiforbrug og vakuum. Herudover er der løbende udtaget prøver af ekstraheret poreluft før/efter kulfilter til PID-målinger og analyse for PCE samt udført manuelle temperaturmålinger i de 15 temperaturboringer. Data registreret ved COWIs tilsyn/monitering fremgår af bilag 5. Alle laboratorieanalyser er udført som akkrediterede analyser hos Miljø Kemi (nu Eurofins Danmark A/S). Moniteringsprogrammet fremgår oversigtsmæsigt af bilag 5.3. For en mere detaljeret beskrivelse af moniteringsprogrammet henvises til /9/. |
‘