Stimuleret in situ reduktiv deklorering. Vidensopsamling og screening af lokaliteter

6 Økonomi

I dette afsnit gives der en oversigt over typiske udgifter til stimuleret in situ reduktiv deklorering. I Danmark er der pt. kun forsøgt gennemført én pilotskala oprensning (Jægersborg Allé i Københavns Amt), hvorfor erfaringsgrundlaget herhjemme er meget lille. Der udføres på nuværende tidspunkt (november 2003) ikke laboratorieforsøg (treatability test) kommercielt i Danmark.

De økonomiske vurderinger i dette afsnit er derfor primært hentet fra oprensninger fra USA. Priserne kan dog ikke umiddelbart overføres til Danmark, men giver dog et fingerpeg om størrelsesordenen af udgifterne.

6.1 Erfaringer fra Danmark

Ved oprensningen i pilotskala på Jægersborg Allé (Miljøstyrelsen, 2003a) blev der tilsat 1.860 kg HRC og HRC Primer (mere tyndtflydende substrat) til den mættede zone. Til injektionen blev der anvendt en Geoprobe borerig med "direct push" teknik. Der blev injiceret HRC i 5 punkter og HRC Primer i 4 punkter i et zig-zag mønster på tværs af grundvandsstrømningsretningen, centralt i forureningsfanen. Oprensningen var designet som et passivt system, hvor substratet lansomt opløses af indstrømmende grundvand og herefter spredes nedstrøms. Der blev injiceret substrat én gang.

Udgifterne til projektet er vist i tabel 6.1. Udgifter i forbindelse med Miljøstyrelsens Teknologiprogram er ikke medtaget. For elektrondonoren er der angivet erfaringspriser, da det i projektet blev leveret gratis af udbyderen. I forsøget blev det beregnede behandlede vandvolumen opgjort til 5.225 m3. Med denne vandmængde ligger behandlingsprisen på ca. 170kr/m3. Som beskrevet i afsnit 4.1.1 gav injektionen af HRC ikke den ønskede stimulering af den anaerobe deklorering (Jacobsen et al., 2002; Miljøstyrelsen, 2003a).

Tabel 6.1 Økonomisk overslag for oprensningen på Jægersborg Alle i Københavns Amt.

Enhedsomkostning Omkostning (kr excl. moms) % af total Antagelser
Etablering
Drift
Analyser
Substrat
Honorar
Total
300.000
0
100.000
200.000 300.000
900.000
34%
0%
11%
22%
33%
Behandling af 1 års grundvandstransport, akviferdybde 10 m, fanebredde 10 m.
Etablering
: 9 injektionspunkter med Geoprobe, Injektion 1 gang. 7 moniteringsboringer med 3 filterstrækninger. 4 analyserunder.
Substrat
: 1860 kg HRC og HRC primer(dog leveret gratis).
Honorar
: dækker sagsbehandling, koordinering og tilsyn med feltarbejde, vandprøvetagning og rapportering.

6.2 Erfaringer fra Nordamerika

6.2.1 Elektrondonorer

Tabel 6.2 viser en opstilling af enhedspriser (US$) for opløselige og langsomt frigivende elektrondonorer. Hvor det er muligt, er priserne tilrettet således, at vægten af vand eller viskositetsreducerende stoffer er fratrukket. Som vist i tabellen er langsomt frigivende elektrondonorer generelt dyrere pr. kg end de opløste elektrondonorer. Betragtet som masse pr. masse enhed er oprensningseffekten af disse donorer ikke ækvivalente (se kapitel 2 og 3). Nogle af disse donorer danner mere hydrogen end andre (fx laktat), mens nogle genererer mere metan end andre (fx spiseolier).

Til sammenligning koster HRC i Danmark omkring 85 - 120 kr/kg afhængig af mængden (Miljøstyrelsen 2003a). Ifølge forespørgsel til firmaet Sigma-Aldrich koster 1000 kg laktat ca. 29.000 kr excl. moms. Det er noget højere end de angivne priser i USA i tabel 6.2, men prisniveauet vil formentlig i fremtiden være stærkt afhængig af efterspørgsel, mængder og krav til produktet (indhold af urenheder).

Der ses stor prisforskel mellem de enkelte donorer. HRC er klart den dyreste, mens sojabønneolie, metanol, ethanol og melasse er i den billige ende. Ved små sager betyder omkostningerne til elektrondonorer ikke så meget, men ved stort forbrug af elektrondonorer er elektrondonorer en væsentlig udgiftspost.

Tabel 6.2. Priseksempler (ved store mængder) på opløselige og langsomt frigivende elektrondonorer (omregnet fra Harkness, 2000; ITRC/RTDF 2003).

Elektrondonor Pris i US$/kg*
Opløselige elektrondonorer  
Metanol 0.11
Ethanol 0.45 – 0.55
Melasse 0.45 – 0.9
Natrium benzoat 1,1 – 1,7
Natrium laktat 1,9 – 2,2
Langsomt frigivende elektrondonorer  
Spiselige olier (sojabønneolie) 0.44 – 1,1
For-emulgerede olier 3,3 – 4,4
Kitin 4,5 – 6,7
Methylcellulose 9 – 11
HRCTM 13 – 16,5

* 1999 priser

6.2.2 Bakteriekulturer

Der er som diskuteret i afsnit 4.5.1 i øjeblikket to bakteriekulturer, som indeholder Dehalococcoides tilgængelige på det amerikanske marked. KB-1 kulturen koster typisk 1,3-2,6 US$/(m3 mættet akvifer) for store lokaliteter, og 6,5-13 US$/(m3 mættet akvifer) for mindre lokaliteter. Det har ikke været muligt af få oplyst prisen på Bachman Road kulturen.

I Europa er bakteriekulturer, der indeholder Dehalococcoides også kommercielt tilgængeligt gennem Bioclear BV, der leverer on-site bioreaktorer til nedbrydning af klorerede ethener. Bioclear BV leverer ikke bakteriekulturer alene men hele on-site opstillingen. Prisen for leje og opstilling af bioreaktorer afhænger af den specifikke lokalitet.

I de fleste tilfælde i Nordamerika udgør tilsætning af bakterier ca. 5% af etableringsudgifterne for anlæg til biologisk afværge. I kontrast til elektrondonortilsætning er tilsætningen af bakteriekulturer typisk udført ved en enkelt tilsætning. KB-1 kulturen leveres med en begrænset garanti, der indebærer, at såfremt deklorering til ethen ikke opnås i behandlingsområdet, vil yderligere tilsætninger af KB-1 kultur blive udført uden meromkostning.

6.2.3 Laboratorietest

Ifølge (ITRC/RTDF 2003) er omkostningerne for et typisk laboratorieforsøg i størrelsesordenen 10-20.000 US$. Som beskrevet i kapitel 3.11 består laboratorieforsøg normalt i opbygning af en serie flaskeforsøg med sediment og grundvand tilsat forskellige elektrondonorer og evt. bakteriekulturer. Omkostningerne ved laboratorieforsøg er en funktion af antallet af flaskeforsøg, antal behandlinger, varigheden af undersøgelsen og antallet af analyser under forsøget. Inkluderes afrapportering kan omkostningerne ofte løbe op i over 20.000 US$ (afhængig af detaljeringsgraden).

6.2.4 Pilotforsøg

Omkostningerne til et pilotforsøg kan variere betydeligt afhængig af størrelsen af forsøgsområdet, hydrogeologiske og geokemiske forhold, koncentrationen af forureningen og typen af afværgesystem (aktive eller passive). Som nævnt i afsnit 4.1 er aktive systemer med forceret gradient og evt. recirkulation de mest udbredte. Tabel 6.3 viser priseksempler på nogle projekter med reduktiv deklorering, hvor pilotforsøg blev fuldført (der vises også omkostningerne for den efterfølgende fuldskalaetablering). Det er vanskeligt at finde publiceret information om sådanne omkostninger, da leverandører og de udøvende firmaer ofte ikke vil afsløre deres indtægter i forbindelse med projektet. Det kan dog nævnes, at i ethvert tilfælde vil et veldefineret recirkuleringssystem typisk koste mellem 150-250.000 US$ (afhængig af de førnævnte faktorer).

Tabel 6.3. Priseksempler for projekter med stimuleret reduktiv deklorering.

Lokalitet Beskrivelse Omkostninger Referencer
Pilotforsøg Fuldskala etablering  
Houston Texas Recirkulationssystem med metanol som elektrondonor   600.000 US$ (etablering) + 100.000US$ pr. år (drift) U.S. EPA 2000
Dover Air Force Base, Area 6 Recirkulationssystem med bioaugmentation 285.000 US$   U.S. EPA 2000
Lycoming Superfund Site Daglig batch-injektion af melasse 145.000 US$ 220.000 US$ (etablering) + 50.000US$ pr. år (drift) U.S. EPA 2000
Watertown, Massachusetts Recirkulationssystem med laktat som elektrondonor 150.000 US$   U.S. EPA 2000

6.2.5 Fuldskalaoprensning på en hypotetisk lokalitet

Fuldskalaoprensninger med stimuleret reduktiv deklorering er svære at prissætte, da de fleste af disse afværgeprojekter stadig er i drift. Det er desuden svært af konkurrencemæssige hensyn at få oplyst omkostningerne fra de udførende firmaer. Desuden er det svært at sammenligne teknologiernes omkostninger fra lokalitet til lokalitet, da disse varierer på grund af lokale faktorer. Quinton et al. (1997) and Harkness (2000) udgav en omkostningsanalyse for en hypotetisk lokalitet, der indeholdte en sammenligning af tre forskellige teknikker: (1) Forceret gradient og kontinuerlig tilsætning af substrat; (2) naturlig gradient og batch-tilsætning af substrat; og (3) passiv system med langsomt frigivende elektrondonor. Omkostningsanalysen, der er opsummeret nedenfor, sammenligner de enkelte enhedsomkostninger for hver teknologi. Harkness (2000) fremhæver, at analysen er ment som en fremhævning af de relevante omkostningsmæssige elementer for hvert design, fremfor at udgøre en endelig økonomisk analyse.

Den hypotetiske lokalitet indeholdte en 300 m lang, 125 m bred og 18 meter dyb PCE forureningsfane med en gennemsnitlig koncentration af opløst PCE på 1 mg/l. Kilden til forureningsfanen var antaget værende 2725 kg PCE som residual fri fase i den umættede zone. Dybden til grundvandet var 6 meter og med et svagt permeabelt lerlag 25 m u.t. Den gennemsnitlige grundvandshastighed var 0,3 m/d og porøsiteten 0,25. Analysen antog, at kun kildeområdet (25 x 30 m) skulle behandles, og PCE indholdet i grundvandet udenfor kildeområdet ville undergå effektiv naturlig nedbrydning og overholde drikkevandskvalitetskriterierne udenfor matrikelgrænsen.

Tabel 6.4 opsummerer resultaterne af omkostningsanalysen for de tre teknologier, der blev evalueret. Omkostningerne er delt op i etableringsomkostninger (primært moniteringsboringer, injektion- og ekstraktionsboringer, beholdere og rørføringer), designomkostninger (inklusive moniteringsstudier og tracerforsøg), driftsomkostninger og lønomkostninger, moniteringsomkostninger og substratomkostninger. Den totale nettoomkostning for hver opdeling er vist, sammen med den procentvise fordeling. Som det ses af tabellen, havde det aktive system med kontinuerlig tilsætning en nettoomkostning på 1.300.000 US$, sammenlignet med batch-systemets 840.000 US$ og 900.000 US$ for det passive sytem. Disse udgifter synes meget høje i forhold til danske forhold, men det skal tages med i betragtning, at der er tale om oprensning af et relativt stort volumen på ca. 13.000 m3 (25 m x 30 m x 18 m). Det ses, at driftsomkostningerne er høje i alle tilfælde, især for systemet med kontinuerlig injektion, hvilket skyldes oftere rensning af boringer mv. for biofilm og udfældninger. Harkness (2000) fremhæver, at de estimerede lønomkostninger for det aktive system er overestimeret (estimeret til værende fuldtidsbeskæftigelse), da fjernbetjening af driften typisk er benyttet i dag.

Selvom analysen præsenteret i tabel 6.4 er et værdifuldt værktøj for forståelsen af de relative omkostninger, der hører med til hver del af systemet, mangler tabellen, at indentificere forskelle mellem de forskellige behandlingstider i de tre systemer, da det er antaget, at alle tre metoder opnår oprensningsmålet efter 5 år. Typisk opnår systemer med forceret gradient og kontinuerlig tilsætning stopkriterierne langt hurtigere end systemer med naturlig gradient (kapitel 5).

Tabel 6.4 Sammenligning af enhedsomkostninger for stimuleret reduktiv deklorering på en hypotetisk lokalitet (Quinton et al. 1997; Harkness 2000; ITRC/RTDF 2003).

Enhedsomkostning Nettoomkostning (103 US$) % af total Antagelser/omkostningsfaktor
Forceret gradient, kontinuerlig tilførsel
Etablering
Design
Drift/løn
Monitering
Substrat
Total


$155
$140
$745
$130
$130
$1300


12%
11%
57%
10%
10%
Systemet drives i 5 år. Tilsætning af natrium benzoat ($1,7/kg). Fire injektionsboringer og fire ekstraktionsboringer. Automatisk, kontinuerlig tilsætning af substrat. Driftsoperatør tilstede 50 timer/uge
Naturlig hydraulisk gradient. Periodiske batch injektioner
Etablering
Design
Drift/løn
Monitering
Substrat
Total



$100
$120
$360
$130
$130
$840



12%
14%
43%
15%
15%
Systemet drives i 5 år. Tilsætning af natrium benzoat ($1,7/kg). 10 injektionsboringer og ingen ekstraktion (naturlig gradient). To batch-tilsætninger af substrat pr. måned. To driftsoperatører tilstede 40 timer/måned.
Passiv langsomt frigivende system
Etablering
Design
Drift/løn
Monitering
Substrat
Total


$50
$120
$100
$130
$500
$900


2%
14%
43%
15%
15%
Systemet drives i 5 år. Langsomt frigivende substrat koster $6,7/kg. 100 Direkte injektion. Reinjektion kræves to gange årligt. Den totale masse af tilsat elektrondonor er ækvivalent til de ovenfornævnte kontinuerlig drift- og batch tilsætningssystemer. Ingen vedligeholdelse krævet

6.3 Erfaringer fra Holland

I Holland kan der udføres treatability studier for ca. 5000 - 6000 Euro (Ras N.; 2004). Dette omfatter afprøvning af en kulstofkilde og omfatter naturlig nedbrydning (dvs. uden tilsætning af substrat) og biostimulation (tilsætning af kulstofkilde). Skal der udføres test med tilsætning af bakterier vil det koste yderligere ca. 3000 Euro. Afprøvning af flere kulstofkilder vil øge udgifterne. Prisen inkluderer kort afrapportering, men er eksklusiv prøvetagning af sediment og vand.

I Holland udføres der også påvisning af Dehalococcoides ethenogens. En kvalitativ bestemmelse kan udføres for ca. 390 Euro og en kvantitativ bestemmelse kan udføres for ca. 455 Euro pr prøve (Ras N.; 2004). Priserne er eksklusiv prøvetagning, men dette kræver kun fremsendelse af vandprøver til Holland.

Udgifter til fuldskala oprensning i Holland er i appendiks G angivet fra 0,1 - 2 mill. Euro alt afhængig af mængden af jord, der skal oprenses. Det skal bemærkes, at disse priser er forventede udgifter, da kun 2 af de 25 nævnte projekter er afsluttede.

 



Version 1.0 Februar 2005, © Miljøstyrelsen.