|
In situ biologisk nedbrydning som oprensningsmetode ved Høfde 42 4 Skitse til fuldskalaanlæg
Det kan ud fra historien på Høfde 42 ikke forventes, at den naturlige biologiske nedbrydning (som er observeret at foregå ud fra de registrerede nedbrydningsprodukter) vil foregå tilstrækkeligt hurtigt til, at en rimelig reduktion af forureningen vil kunne ske inden for en rimelig tid (f.eks. 10 år). For at kunne udnytte muligheden for biologisk nedbrydning som en egentlig teknisk oprensningsmetode vil det således være nødvendigt at tilføre ilt (men ikke næringsstoffer) og evt. sikre omsætningen mod uønskede effekter af for lavt pH eller for inhiberende koncentrationer af hovedforureningskomponenterne eller deres nedbrydningsprodukter. 4.1 Rensningsproces, princip og mekanismerDen foreslåede rensningsproces er som beskrevet i foregående kapitler biologisk (aerob) nedbrydning stimuleret ved tilførsel af ilt. Det er foreslået at tilføre ilt, da den aerobe nedbrydning generelt forløber hurtigere end den anaerobe, og da muligheden for anaerob nedbrydning af visse af forureningskomponenterne ikke er egentligt dokumenteret. Eftersom størstedelen af forureningen befinder sig under grundvandsspejlet, vil tilførsel af ilt gennem ventilation alene kræve en samtidig sænkning af grundvandsspejlet, hvilket igen vil kræve en rensning af en væsentlig mængde oppumpet grundvand. For at minimere behovet for rensning af forurenet grundvand foreslås tilførslen af ilt foretaget ved indblæsning af atmosfærisk luft under grundvandsspejlet. Såfremt man i stedet skulle vælge en sænkning af grundvandet med tilhørende rensning, er det i et laboratorieforsøg vist (DHI, 2005c), at den elektrokemiske reaktor udviklet på DHI kan behandle de tilstedeværende forureningskomponenter i vandet, også i de målte koncentrationer. Som det ses af nedenstående beskrivelse vil det næppe være muligt at gennemføre en biologisk nedbrydning på denne form samtidigt med udførelsen af andre rensningsteknologier. Den mest hensigtsmæssige anvendelse af teknologien synes at være som efter-rensningsmetode efter en mere ”aggressiv” teknologi. Dette forudsætter dog, at en sådan teknologi ikke fuldstændigt ødelægger den opbyggede mikroflora, eller at man alternativt må genindføre denne og afvente en passende adaptionsperiode. I det følgende er det forudsat, at der ikke foretages anden rensning, inden den biologiske oprensning iværksættes. Det er ud fra beskrivelsen i bl.a. Niras (2005b) vurderet, at den frie fase kun rent lokalt vil kunne virke hæmmende på den biologiske nedbrydning, og at fjernelse af forureningskomponenter på opløst form med tiden vil medføre opløsning af den frie fase. Dette kræver dog, at der altid er den nødvendige mængde af vand til stede, se også nedenfor. Det er planlagt at omkranse depotet med en spuns (til 15 meters dybde) og etablere dræning langs periferien for at sikre en indadrettet gradient. For at minimere mængden af vand, der skal håndteres i drænet, afdækkes depotet med en membran. Denne membran skønnes ikke nødvendig for etableringen af et in situ anlæg til fremme af den biologiske nedbrydning i depotet, og potentielt kan den reducere den tilførte vandmængde i et omfang, der kan virke hæmmende på den biologiske omsætning. Det anbefales, at dette problem vurderes nærmere i forbindelse med et pilotprojekt. 4.2 Udformning og udstyrIndblæsning af luft i et område, der er spunset af langs periferien af området og med en membran til minimering af nedsivningen vil på en eller anden måde kræve håndtering af den ”overskudsluft”, som tilføres området. Dette kan opnås enten ved at indføre ventilationsboringer, som aktivt opsamler luften fra den umættede zone, eller ved at sørge for, at luften kan passere opad gennem membranen, f.eks. ved etablere et (stort) antal ventilationsrør gennem denne. Det vides ikke, om det vil være nødvendigt at rense den luft, som stiger op gennem den umættede zone til overfladen eller opsamles i ventilationsboringer. Ideelt set bør indblæsningen kunne dimensioneres således, at dette ikke vil være nødvendigt, men dette bør undersøges ved pilottest. Det antages her, at membranen perforeres af ventilationsrør, som passivt opsamler luften fra den umættede zone. Der regnes ikke med behandling af denne opsamlede luft. 4.2.1 Dimensionering af indblæsningsanlægSom udgangspunkt for dimensionering foretages følgende (forsimplende) antagelser:
Luften antages leveret gennem lodrette indblæsningsboringer. Disse boringer udføres ved nedramning af i 2? PE-rør, som er slidsede over den nederste meter, således at der opnås en filterstrækning fra ca. 2-3 meter under terræn. Slidserne/hullerne skal laves meget små for at kunne opnå et højt tryk kombineret med en relativ lav ydelse. Den nøjagtige udformning skal afprøves i forbindelse med et pilotforsøg. Influensradier ved air sparging tests i sandede aflejringer ligger typisk i området 3-5 meter. Sådanne tests udføres typisk under situationer, hvor der tilføres op til 50 m³/h gennem en boring med det formål at opnå en stripningseffekt. For denne applikation vil man ønske et mindre flow fra den enkelte boring. Hvis man antager en influensradius på 3 meter for hver boring, skal der etableres ca. 1000 boringer/nedrammede rør for at dække hele området. Konfigurationen ville blive ca. 40 rækker med 25 boringer i hver. Efter nedramning af rørene forbindes disse inden for hver række, og rørføringen trækkes til en container, som indeholder kompressorer til levering af luft. Rørføringen for hver femte række føres til én kompressor, således at der forventes anvendt i alt otte kompressorer. Herved holdes tryktabet i rørene på et rimeligt niveau, og der kan anvendes 2? rør gennem hele systemet. Der anvendes skruekompressorer, som kan køre med kontinuert drift. Kompressorerne påføres filtre, således at indblæsningsluften er tør og uden olieindhold. Der skal leveres ca. 1,5 mio. m³ luft pr. år, svarende til ca. 1.500 m³ pr. boring pr. år eller 4 m3 pr. døgn. Dette kan gøres med kompressorer, som tilsammen har effektforbrug på ca. 100 kW. For at lede den indblæste luft gennem membranen til overfladen antages det, at der etableres 100 perforeringer af membranen, hvor igennem der føres 10 cm diameter, slidsede PE-rør til ca. ½ meter under membranoverflade. Det antages, at denne luft ikke skal renses. Såfremt den skal renses, vil disse rør skulle forbindes, og den opsamlede luft føres gennem et kulfilter. Man kunne muligvis erstatte de lodrette boringer med vandrette indblæsningsrør, som placeres via styrede underboringer. Der er dog større usikkerheder omkring jævn fordeling af luften gennem så lange filterstrækninger. 4.3 Renseeffektivitet, restforurening, biprodukterDette er beskrevet i den tidligere del af rapporten. Oprensningsmetoden vil ikke fjerne kviksølvet i depotet og heller ikke de forureningsstoffer, der findes under det indskudte ler/gytjelag. Oprensningsmetoden vil ikke fjerne kviksølvet i depotet og heller ikke de forureningsstoffer, der findes under det indskudte ler/gytjelag uden gennemboring af dette lag, hvilket synes uhensigtsmæssigt. Dette drejer sig primært om EP2-syre, som tillige findes udenfor depotet. Det foreslås, at denne forurening håndteres som en del af grundvandsforureningen omkring depotet ved en oppumpning og rensning af det oppumpede vand, hvor forureningskomponenterne vil være relativt letnedbrydelige under aerobe forhold. En nærmere vurdering af den mest hensigtsmæssige løsning kan indgå i et pilotskalaprojekt, men er ikke prissat nedenfor. 4.4 Pris og energiforbrugNedenfor er estimeret priser for etablering af anlæg og drift. Priserne bygger på bedste skøn. Som det ses, udgør el en væsentlig del af udgifterne. Det burde vurderes, om etableringen af en lokal energiforsyning baseret på vind- og/eller solkraft ville være mere rentabel eller i hvert fald mere bæredygtig.
4.5 Påvirkning af arbejdsmiljø og det omgivende miljøGenerelle vurderinger af in situ anlæg til ventilering og air sparging viser, at de udgør en mindre påvirkning af det globale miljø end de fleste andre almindeligt anvendte oprensningsteknikker. Påvirkningen af det lokale miljø vil primært afhænge af indholdet i den ventileringsluft, der undslipper anlægget via rørene gennem membranen, og den kan i givet fald renses med kulfiltre eventuelt suppleret med kompostfiltre for at fjerne lugtgener fra ikke egentligt toksiske stoffer. Dette vil principielt også kunne udgøre et arbejdsmiljøproblem. Kravene til værnemidler i forbindelse med etableringen af anlægget vil ikke være væsentligt anderledes end ved en hvilken som helst anvendt oprensningsteknologi. Oprensningsmetoden vil ikke fjerne kviksølvet i depotet og heller ikke de forureningsstoffer, der findes under det indskudte ler/gytjelag, som begge vil kunne påvirke omgivelserne, såfremt den indadrettede pumpning inden for spunsvæggen ikke opretholdes. Metoden vil ikke stille specielle krav til spuns eller til topmembran (topmembranen perforeres som beskrevet). Metoden vil kunne anvendes under de givne klimabetingelser. Følsomt udstyr etableres i container. Der vil ikke være andre specielle krav ud over el-forsyning og almindelig adgang til containeren plus adgang af entreprenørmaskiner i forbindelse med etableringen.
|