8 Diskussion og erfaringer

Sammenligning af oprensningseffekt ved airsparging og kemisk oxidation

8.1 Moniteringsprogram (kemisk oxidation)
8.2 Injektionsstrategi
8.3 Sammenligning af oprensningseffekt ved airsparging og kemisk oxidation
- 8.3.1 Airsparging
- 8.3.2 Kemisk oxidation
8.4 Mobilisering af tungmetaller
8.5 Økonomi

8.1 Moniteringsprogram (kemisk oxidation)

Tabel 8.1 viser vurdering af de gennemførte moniteringsparametre. Det er vores vurdering at moniteringsprogrammet har været dækkende mht. til at vurdere påvirkninger af den kemiske oxidation samt af oprensningseffekt.

Tabel 8.1 Vurdering af moniteringsparametre

Aktivitet	Formål	Evaluering
Pejling	Vurdering af grundvandsstand og strømningsretning	Bør altid medtages. Grundvandskote i forhold til ledninger, bygninger er meget relevant, idet det kan anvendes til at vurdere hvor meget injektionsvæske der kan tilsættes.
Farvetjek	Udbredelse af kaliumpermanganat	Bør altid medtages. En nem og billig metode til at vurdere udbredelse af permanganat. Det anbefales, at der på forhånd udføres en farveskala med kendte koncentrationer. Ved prøvetagningen angives både en farve og en koncentration. Dette gør det nemmere efterfølgende at vurdere styrken af farveudbredelsen ved rapporteringen.
Klorerede opløsningsmidler	Vurdering af oprensningseffekt	Ved stærkt rødfarvede prøver har analysen ikke den store værdi. Hvis der udtages rødfarvede prøver bør de neutraliseres med natriumthiosulfat, ellers sker der en løbende nedbrydning i prøvetagningsflaske. Analyse af klorerede opløsningsmidler bør primært anvendes ved start og afslutning af oprensningen til vurdering af oprensningseffekt.
Kalium, mangan	Vurdering af spredning af kalium og mangan	Disse parametre bør indgå i monteringsprogrammet, især til vurdering af om der sker en uhensigtsmæssig spredning i nedstrøms retning.
Klorid	Indikerer nedbrydning af PCE	En parameter som er vanskelig at tolke da der ofte er et højt baggrundsniveau. Ved oprensning af fri fase anbefales det at medtage klorid, ellers er klorid ikke altid så anvendelig.
Bromid	Tracer	Bromid er en velegnet og relativ billig parameter til vurdering af spredning af injektionsvæsken. Anbefales altid medtaget i et prøvetagningsprogram.
Ledningsevne	Udbredelse af kaliumpermanganat	Ledningsevnemålinger kan anvendes som indikatorparametre for påvirkning med kemisk oxidation. Målingen er dog ikke specifik, og er ikke så god en parameter som en tracer (fx bromid).
Boringskontrol	Beskrive påvirkning af den uorganiske grundvandskemi og redoxforhold	En billig analyse til at vurdere ændringer i redoxforhold og den uorganiske grundvandskvalitet. Der er problemer med at analysere på stærkt rødfarvede prøver.
Tungmetaller	Chrom-6	Det anbefales altid at medtage tungmetaller i moniteringsprogram. På baggrund af de første resultater kan analyseprogrammet reduceres til de væsentligste parametre fx chrom og chrom 6.

8.2 Injektionsstrategi

Der blev i dette projekt valgt en injektionsstrategi med tilsætning af kaliumpermanganat over flere injektionsrunder, hvilket er i overensstemmelse med erfaringer fra andre sager /11/ og /15/. Især områder med residual fri fase eller forurening i mere lavpermeable aflejringer kræver en længerevarende behandling med flere injektioner.

Injektion af permanganat har været mere vanskelig end forventet, primært pga. af risiko for indløb i den utætte kloak under kælderen på Grønnegade 41. Det medførte, at der ikke kunne tilsættes så stort et volumen af permanganat som planlagt. Koncentrationen af permanganat blev som følge heraf hævet fra 2,5 til 4 %, således at næsten hele den dimensionsgivende masse af permanganat kunne tilsættes. Dette var dog en nødløsning, da det ville være mere optimalt med et større injektionsvolumen for at få spredt permanganaten så meget som muligt. Desuden viser erfaringerne fra bl.a. /12/, at der ved høje koncentrationer af permanganat, sandsynligvis kan ske en vis selvdestruktion af permanganat, så anvendelse af for høj en koncentration kan generelt ikke anbefales.

Med baggrund i de store problemer med indtrængning af permanganat til kloakken ville det sandsynligvis have været mere optimalt at have anvendt en anden injektionsteknik med flere injektionsboringer og kontinuert tilledning af permanganat i længere perioder med lavere flow.

Dette ville kræve, at der blev etableret et reservoir (fx 10 m³ overjordisk tank) med en høj koncentration af permanganat (4 % kaliumpermanganat). Herfra ville permanganaten kunne blandes med vand til en passende koncentration (fx 1% opløsning). Denne opløsning kunne herefter tilledes langsomt til den mættede zone, eksempelvis med et flow på 1-2 m³/døgn. Der skulle automatisk styring af injektionen og der skulle være installeret alarm ved for høj grundvandsstand. Der skulle injiceres i mindst 10 injektionsboringer. Med denne fremgangs-måde kunne der ske tilledning af et støre volumen og der kunne sandsynligvis opnås en større spredning både vertikalt og horisontalt.

For at få en bedre fordeling af permanganat kunne det også været overvejet, at oppumpe grundvand fra Grønnegade 39, som efterfølgende kunne reinfiltreres på Grønnegade 41 efter opblanding med permanganat.

8.3 Sammenligning af oprensningseffekt ved airsparging og kemisk oxidation

8.3.1 Airsparging

Oprensningen med airsparging viste en betydelig massefjernelse i løbet af de første måneder (ca. 20 kg de første 4 måneder), men herefter faldt massefjernelsen markant og efter ca. 1 år var den nogenlunde stabil med en fjernelsesrate på ca. 0,3 kg om måneden. Den stabile massefjernelse indikerede, at der skete en langsom frigivelse (diffusion) af PCE fra lavpermeable aflejringer og/eller fra fri fase.

Tabel 8.2 viser massefjernelse af PCE for henholdsvis airsparging og kemisk oxidation.

Det blev vurderet, at der efter ca. 16 måneder med airsparging var fjernet ca. 30 kg PCE og at der var mindst 15-30 kg PCE tilbage i den mættede zone.

Tabel 8.2 Massefjernelse ved oprensningen

Fase	Samlet forureningsmasse i mætte og umættet zone	Fjernet ved afværge
Før oprensning	ca. 45 - 60 kg	-
Efter oprensning med airsparging	ca. 15 - 30 kg	ca. 30 kg ved airsparging/vakuumekstraktion
Efter oprensning med kemisk oxidation	ca. 1 kg *	ca. 10-25 kg ved kemisk oxidation

* Der er sandsynligvis efterladt op til 5 kg udenfor indsatsområdet (boring M1/M103) som residual fri fase.

Med en massefjernelse på højst 0,3 kg om måneden ville det tage mindst 5-10 år at nedbringe forurening til det ønskede. Udgifterne til den fortsatte drift af airsparging ville blive mindst ca. 1,2 mio. kr og sandsynligvis op til 2-2,5 mio. hvis anlægget skule drives i op til 10 år.

Det blev desuden vurderet, at der selv ved en fortsat drift af airsparging, ville være en stor risiko for at efterlade en betydelig restforurening pga. tilbagediffusion fra lavpermeable aflejringer og/eller fri fase.

Det blev på baggrund heraf vurderet at en fortsat drift af airspargingen ikke var cost-effektivt.

Den relative dårlige oprensningseffekt med airsparging skyldes sandsynligvis, at geologien ikke var så homogen som forventet, og at der derfor var områder som ikke blev behandlet (mere lavpermeable aflejringer). Desuden har der været en begrænset effektiv overfor forurening med residuel fri fase.

Disse observationer er i overensstemmelse med den generelle erfaring med airsparging som er indhøstet de senere år /13 og 14/. I 14 postuleres en maksimal oprensningseffekt på 75 % i sandaflejringer og sandsynligvis under 50 %. Dette postulat er nogenlunde i overensstemmelse med vores erfaringer fra Grønnegade i Faaborg, hvor airspargingen sandsynligvis kun har fjernet ca. 50 % af forureningen i den mættede zone og evt. mindre.

8.3.2 Kemisk oxidation

I kildeområdet og umiddelbart nedstrøms herfor er der opnået en markant reduktion i forureningsniveauet. Det vurderes at den residuale fri fase i dette område stort set er oprenset. Der er dog stadig en mindre restforurening tilbage i kildeområdet, men indeklimamålinger viser, at denne forurening ikke udgør nogen risiko mod indeklimaet på ejendommen /7/.

I områder uden for selve injektionsområdet (fx i baggården på Grønnegade 39), hvor fordelingen af permanganat ikke har været så god, er oprensningseffekten tilsvarende dårligere, idet permanganaten her primært er spredt i bunden af magasinet. Det tyder således på, at permanganaten, i lighed med forureningen synker ned i bunden af magasin på lokaliteten. For at få en bedre oprensningseffekt i nedstrøms retning, vil det derfor være nødvendigt med relativt tætte injektionspunkter og muligvis injektion i flere dybder.

Samlet set viser erfaringerne med den kemiske oxidation på lokaliteten, at fordelingen af permanganat er det helt centrale. Sker der en god fordeling af permanganat i en længere periode, er det muligt at oprense selv meget kraftigt forurenede områder.

8.4 Mobilisering af tungmetaller

Tilsætning af kaliumpermanganat medfører at der tilføres opløste tungmetaller til grundvandet fra injektionsvæsken. Bortset fra chrom-6 er det dog relativt lave indhold af tungmetaller.

Da der efter injektionen blev målt forhøjet indholdet af chrom-6 og zink i grundvandet og da indholdet i grundvandet samtidigt var højere end i injektionsvæsken, er der også sket en vis mobilisering af disse stoffer fra selve sedimentet. Også her er det chrom-6 som er det mest kritiske stof, idet zinkindholdet kun er en faktor 1,5 over grundvandskriteriet.

Resultaterne af tungmetalmålingerne viser dog, at der ikke sker nogen væsentlig spredning af tungmetaller i grundvandet i nedstrøms retning.

Samlet set er der ikke sket nogen betydende påvirkning med tungmetaller ud over selve injektionsområdet.

8.5 Økonomi

Udgifterne til airsparging har været ca. 1,4 mio. kr excl. moms og udgifterne til den kemiske oxidation har været ca. 0,8 mio. kr.

På baggrund af erfaringerne fra sagen vurderes det, at den mættede zone kunne være oprenset mere effektivt og billigere med kemisk oxidation alene (uden airsparging). Nogle af de omkostninger der blev anvendt til airspargingen kunne i stedet været anvendt til at etablere et mere effektivt injektionssystem for kemisk oxidation.

Det vurderes, at oprensningen i den mættede zone med kemisk oxidation alene kunne være udført for i størrelsesorden 1,2 - 1,5 mio. kr og at oprensningseffektiviteten ville have været bedre end den gennemførte med airsparging og efterpolering med kemisk oxidation.