| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

Termisk assisteret vakuumventilation

7 Drift og resultater

• 7.1 Drift
• 7.2 Efter driften
• 7.3 Geotekniske forsøg

Som det fremgår af sammenfatningen kørte det opstillede anlæg kun i ca. 24 timer inden det lukket ned pga. af overbrændte varmeelementer. Resultatafsnittet er på baggrund af dette delt i to, dels en del der beskriver de indsamlede data i løbet af driftsperioden og dels en del der beskriver de resultater, der er indhentet i forbindelse med evalueringen af skaderne. I forbindelse med evaluering af potentielle skader som følge af en geoteknisk påvirkning af leren blev der udført udtørringsforsøg af GEO. Hovedresultaterne fra disse forsøg er beskrevet i afsnit 7.3.

7.1 Drift

Efter at anlægget var blevet opstillet og de enkelte dele i anlægget afprøvet uden at starte opvarmningen, blev varmelegemerne testet individuelt for at sikre, at den elektriske installation var udført korrekt og det var muligt at justere energitilførselen som angivet i udbudsmaterialet.

Der blev udarbejdet en procedure for opstarten af anlægget, hvor der skulle startes med 100°C i en kortere periode for herefter trinvist at hæve temperaturen på varmelegemerne.

Forud for opstarten blev temperaturen i observationsboringerne logget for at bestemme initialbetingelserne, ligesom der blev udført en runde poreluftmålinger på de etablerede poreluftspidser monteret ved siden af temperaturmoniteringsboringerne.

Sammen med entreprenøren (Vand-Schmidt AS) blev varmelegemerne  opstartet den 09-08-01 om formiddagen. Varmelegemerne blev koblet ind et efter et med ca. 1 time mellem hver for dels at opnå en jævn belastning af elnettet og dels at få mulighed for at følge med i opvarmningens forløb. Setpunktet for temperaturen på varmlegemerne blev initielt sat til 200 °C, således at vandet i boringerne kunne fordampes og fjernes inden temperaturen skulle stige til det dimensionerede setpunkt på 600 °C.

I løbet af dagen blev setpunktet gradvis hævet for at blive indstillet til 500 °C hvor anlægget blev efterladt kl. 22.00.

Data fra temperaturfølere, trykfølere, pH følere i det opsugede blev opsamlet igennem forløbet. Herudover blev den elektriske effekt målt.  I tabel 7.1 er vist de udlæste temperaturer fra varmelegemernes temperaturstyring igennem det første døgn.

Tabel 7.1. Observede temperaturer (°C) fra kontrolpanelet den 10. August

Figur 7.1 Temperatur profil i M1

Figur 7.2 Temperatur profil i M2

Figur 7.3 Temperatur profil i M3

Forskellen i overfladetemperaturen på varmelegemerne skyldes sandsynligvis forskelle i tilstrømningen af vand fra leren samt forskellig tilstrømning af luft til varmelegemerne.

Figur 7.4 Temperatur i opsuget luft fra varmelegeme 1

Figur 7.5 Temperatur i opsuget luft fra varmelegeme 2

Figur 7.6 Temperatur i opsuget luft fra varmelegeme 3

I løbet af dagen blev der checket for temperaturstigninger i de nærmeste moniteringsboringer. I figur 7.1-7.3 er vist temperaturen i hhv. M1, M² og M³, se bilag 2 for placering. Der ses allerede efter kort tid at temperaturen i jorden begynder at stige, særligt i M², hvor temperaturen efter et døgns drift er oppe på 60 °C i den nederste del af profilet. At temperaturen ikke stiger med samme hast i toppen af profilet til skrives strømning af luft i den øverste del.

Temperaturen og pH blev registreret i den opsugede damp, pH efter at dampen var kondenseret. I figur 7.4-7.6 er temperaturen i det den opsugede damp vist som funktion af tiden. Som det ses af figurerne er der en ret stor forskel i temperaturen i det opsugede medie. Dette skyldes sandsynligvis primært forskellige andele af ”frisk” luft i forhold til de fordampede vandmængder. På figurerne er de forskellige hændelser i løbet af opstarten markeret med pile.

Efter at anlægget blev forladt omkring fredag kl. 22.00 var al drift stillet i automatik. I forbindelse med at anlægget blev checket via on-line forbindelse lørdag morgen, blev det konstateret at der var fejl på mindst et sæt af varmelementerne. Anlægget blev umiddelbart efter inspiceret og vi kunne her konstatere at adskillige af varmelementerne var beskadigede. Anlægget blev derpå stoppet og kom aldrig i gang igen.

Figur 7.7 pH-værdi i blandingsbeholder efter kondensering og dosering af base.

I forbindelse med det første driftsdøgn blev der også målt pH i den kondenserede damp, der blev opsuget fra boringerne. Målingerne blev udført i kammeret hvor der kunne doseres base og repræsenterer derfor ikke den sande pH værdi i dampen, men den værdi som kondensatet opnåede efter dosering af base.  I figur 7.7 er vist pH data. Det ses, at pH falder hastigt fra basisk/neutral til surt miljø i løbet af den første umiddelbare opvarmning. Årsagen til at kondensatet blev målt til at være basisk var, at der i beholderen hvor pH-elektroden sad blev doseret base som et led i testen. I løbet af den første driftsdag blev anlægget stoppet to gange på grund af lav pH. Dette skyldtes, at doseringen af base til kondensatet på dette tidspunkt endnu ikke var korrekt indstillet. Der blev i løbet af perioden reguleret både på mængden af base der blev tilsat, ligesom set-punktet for acceptabel pH blev justeret. På baggrund af de målte værdier kan det konkluderes, at der allerede i starten af driften blev produceret syre.

På figur 7.4-7.7 er det angivet at Varmelegeme 1 lukkede ned automatisk om aftenen på grund af overbelastning. En analyse af strømforbruget foretaget om morgenen dagen efter gjorde, at anlæggets to øvrige varmelegemer blev afbrudt, mens vakuum blev bibeholdt på boringerne i afkølingsperioden. Som det ses af figur 7.1 blev den opsugede lufts temperatur ret hurtigt afkølet til omgivelsestemperatur.

7.2 Efter driften

Figur 7.8 Billede af toppen af varmelegemet efter 24 timers drift. De enkelte varmeelementers afslutning til kabel ses i billedet. Centralt ses overbrændte kabler.

Efter at driften blev afsluttet blev anlægget tilset. I figur 7.8 er vist et billede af toppen af et af varmelegemerne. Det ses tydeligt at selve elementet er blevet beskadiget af høj temperatur. På baggrund af dette blev der tilkaldt en tekniker fra leverandøren der besigtigede skaderne og udførte målinger på selve elementerne. Det kunne konstateres, at der var elektrisk gennemgang til jord på en del af elementerne, ligesom det kunne konstateres, at der  var elementer der ikke længere havde forbindelse igennem.

Det blev besluttet at tage de 3 varmelegemer op. I figur 7.9 og 7.10 er vist billeder af de optagne legemer. Det ses af figur 7.10, at der har været dannet lysbuer omkring selve elementerne, der flere steder er brændt væk over længere strækninger. Selve filterrøret har været så varmt at stålets styrke er blevet kraftigt reduceret, hvorved jordtrykket har været i stand til at trykke røret sammen. Det blev med det samme vurderet, at det ikke var muligt at renovere de optrukne legemer.

Bygherren besluttede efterfølgende at udføre afværgen ved delvis at nedrive de eksisterende bygninger og herefter opbore den mest forurenede jord. Der blev tilfyldt kaliumpermanganat i udgravningen for at reducere restforureningen.

Figur 7.9. Det optagne Varmelegeme 1 i fuld udstrækning. Bunden nærmest kameraet. Det ses tydeligt, at røret indeni er kollapset umiddelbart over bunden som følge af opvarmningen.

Der kører en syns- og skønsag om ansvarsfordelingen på omkostningerne til varmelegemerne. Baseret på skønsmandens konklusioner har de vigtigste årsager til sammenbruddet af legemerne været:

• Et manglende FI relæ i installation af varmelegemerne. Et installeret relæ ville have forhindret den totale ødelæggelse, men ikke et stop for driften.
• At de anvendte materialer til varmelegemerne ikke var egnede til det miljø der var tilstede i jorden, herunder angiver skønsmanden at de anvendte materialer ikke bør anvendes ved temperaturer højere end 500 °C.
• At varmelegemerne pga. af indstøbning omkring toppen med beton ikke i tilstrækkeligt omfang frit har kunne udvide sig, hvilket kan være en medvirkende årsag til skadesbilledet.

Figur 7.10 Nærbillede af sammenbrudsstedet. De overbrændte varmelementer ses på billedet, samt det fkollapsede inderrør og forkullede væv.

7.3 Geotekniske forsøg

I forbindelse med projektet har GEO udført dels nogle geotekniske styrkeforsøg på lokaliteten og dels nogle laboratorieforsøg med kerner fra lokaliteten med henblik på at vurdere de geotekniske effekter af opvarmningen af jorden. Der er udført almindelig karakterisering af jorden, dvs. aflejringstype og miljø, vandindhold, kornkurver, kalkindhold og vingestyrke. Dette er udført på en boring ned til 18 m u.t. I forbindelse med borearbejdet er der udtaget kerner til opvarmning, hvorpå der er målt dels varmetekniske parametre (ledningsevne og varmekapacitet) og dels registrering af jordens volumenændring som funktion af temperaturen. Herudover er der udført egentlige konsolideringsforsøg med både uopvarmede og opvarmede prøver.

De overordnede resultater viser, at jordbundsforholdene overordnet er som mange andre steder i Nordsjælland med moderate vingestyrker (100-150 N/m²) i de øverste jordlag tiltagende med dybden og højt vandindhold i de lerede aflejringer. Lerindholdet i jorden vokser med dybden til 20-25 %. Jorden er kun svagt forkonsolideret med spændinger på 200-300 kPa.

Opvarmningen giver ved temperaturer over 100 °C relativt store volumenændringer på op til 2-3 %. Der er en del usikkerhed om resultatet, men GEO forventer at en stor del af svindet ved genopfugtning af jorden vil være blivende. En ændring på 2 % svarer til en vertikal sætning på 20 cm på en 10 meter høj søjle og en horisontal ændring af samme størrelsesorden, såfremt der regnes med en cirkulær opvarmning med en diameter på 10 m. På denne baggrund udelukker GEO ikke, at der kan ske større sætningsskader på bygningerne i forbindelse med opvarmningen.

Som opfølgning på arbejdet blev det planlagt at måle på eventuelle sætninger som følge af opvarmningen. Dette blev dog på grund af den korte opvarmningsperiode ikke aktuelt.

For en mere detaljeret gennemgang af rapporten henvises til Porsvig (2003).

| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste | | Top |

Version 1.0 Juli 2007, © Miljøstyrelsen.