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

Metoder og økonomi til fjernelse af restforurening af benzin

4 Afværgemetoder

I dette kapitel beskrives en række afværgemetoder i relation til restforureningen på Nykøbingvej 295.

4.1 Opgravning eller opboring af forurenet jord, med efterfølgende rensning ex-site

Ved opgravning eller opboring af forurenet jord fjernes jord forureningen fra grunden og yderligere tilførsel af forureningskomponenter til grundvandet hindres.

Formålet med opgravningen eller opboring af forurenet jord vil være følgende:

  • at fjerne kilden til udvaskning af benzinkomponenter til grundvandet.

4.1.1 Metodebeskrivelse

Denne beskrivelse af opgravning/opboring som metode tager udgangspunkt i en situation, hvor forureningen består af kulbrinter i form af olie- og benzinkomponenter, der er spredt fra en kilde ned/ud i jordmatricen og hvor der er kontakt med grundvandet.

For at kunne grave tilstrækkeligt dybt vil det ofte være nødvendigt at sikre udgravningen mod sammenstyrtning. Ligeledes kan hensynet til bygninger, vejanlæg o.l. medføre, at der skal etableres en fysisk sikring/afstivning under gravearbejdet.

Den opgravede forurenede jord transporteres til et jordbehandlingsanlæg med henblik på rensning. Som erstatning for den opgravede forurenede jord genfyldes udgravningen normalt med fyldsand/grus.

Ved opboring af den forurenede jord placeres boringerne så tæt som muligt indenfor det forurenede areal, og til sikring mod sammenstyrtning af jordmatricen i området foretages efter hver udboring opfyldning af boringen med fyldsand/grus eller beton.

Såfremt det er nødvendigt at bortgrave ren jord, for at kunne skaffe adgang til det forurenede jordlag, etableres typisk et midlertidigt oplag af ren jord, som efterfølgende genanvendes til opfyldning i udgravningen. Hvorvidt det er hensigtsmæssigt afhænger dels af jordens geotekniske beskaffenhed og efterfølgende krav til opfyldningen, dels tilgængeligheden af oplagsplads.

Projektering af oprensning ved opgravning/opboring

Ved projekteringen af opgravningen skal følgende forhold tages i betragtning:

  • Forureningsudbredelse (horisontalt og vertikalt), dvs. mængden, der skal bortgraves, og hvor dybt der skal graves til.
  • Pladsforhold
  • Grundvandsniveau
  • Behov for sikring af bygninger, vejanlæg o.l.
  • Ledninger/kloaker i jorden

Kendskabet til forureningsudbredelsen er afgørende, såfremt der er risiko for, at udgravningen vil få et omfang der kan påvirke pladsforholdene eller bygninger o.l.

Såfremt der er god plads vil der være mulighed for at fortsætte afværgen, selvom forureningen har en større udbredelse end antaget.

Hvis pladsen derimod er begrænset vil det være afgørende at kende forureningsudbredelsen inden opgravningen påbegyndes, således at afstivning af udgravning, sikring af bygninger og lign. kan projekteres inden opgravningen. I vurderingen af risikoen indgår bl.a. jordens forventede stabilitet, der er afhængig af jordens sammensætning og evt. grundvand.

Endelig må helt praktiske forhold tages i betragtning, idet der fysisk skal være plads til at gravearbejdet kan udføres samt at jorden kan læsses og transporteres væk fra grunden. Desuden skal der tages hensyn til den daglige – nødvendige – færdsel på pladsen, f.eks. til og fra boliger, garager o.l. Omvendt skal det også dagligt sikres, ved indhegning/afspærring, at der ikke er utilsigtet adgang til selve udgravningen.

Grundvand kan have betydning i forbindelse med gravearbejde. Dels vil grundvand mindske stabiliteten af en udgravning og dels vil udgravning under grundvandsniveau i visse jordtyper være meget besværligt og uhensigtsmæssigt. Såfremt der skal graves under normalt grundvandsniveau vil det ofte være nødvendigt at etablere en midlertidig grundvandssænkning. Grundvandssænkningen etableres oftest ved hjælp af et antal sugespidser, der placeres rundt om udgravningen og til en dybde under udgravningsniveau. Man skal her være opmærksom på, at afsænkning af grundvand over længere tid, i nogle områder, kan medføre sætninger på nærliggende bygninger. Da en del af det oppumpede grundvand kommer fra det forurenede område, vil det ofte være påkrævet at behandle det oppumpede vand ved f.eks. at lade det passerer gennem en koalescens udskiller.

Tilstedeværelse af kabler, vandledninger, kloaker o.l. skal klarlægges. Installationer der ikke kan afbrydes skal omlægges eller sikres i forbindelse med opgravningen.

Tilsvarende forhold i projekteringsfasen gør sig gældende ved opboring af forureningen. Opboring vil almindeligvis betyde, at der ikke skal foretages sikring af bygninger. I projekteringsfasen vil i stedet indgå geotekniske overvejelser f.eks. ift. hvor tæt opboringen kan foretages på eksisterende bygninger/veje m.v.

Udførelse

Når omfanget af forureningen er fastlagt og evt. behov for sikring afklaret vil et typisk forløb for opgravning/opboring være:

  • Klargøring af plads, ved rydning af evt. overjordiske installationer og evt. belægning.
  • Evt. etablering af sikring af bygninger, vejanlæg o.l. (sideløbende omlægning af ledningsanlæg/kloaker).
  • Opgravning/opboring og bortkørsel af forurenet jord (sideløbende omlægning af ledningsanlæg/kloaker).
  • Genindbygning af ren jord eller løbende opfyldning af boringer med sandfyld/grus eller beton.
  • Genetablering af evt. ledningsanlæg/kloaker
  • Genetablering af belægning og evt. overjordiske anlæg.

Der vil, ud over selve gravearbejdet, kun være en daglig drift af evt. grundvandssænkning i forbindelse med opgravning/opboring.

Anlæg til grundvandssænkning, herunder evt. tilkoblet koalescens udskiller, skal dagligt kontrolleres for tilsigtet virkning. Desuden kan der med fordel etableres en "vagtordning" således at anlægget vil blive tilset, såfremt det stopper udenfor alm. arbejdstid.

Kontrolprogram og opstilling af stopkriterier

Ved opgravning og opboring af forurening skal oprensningen dokumenteres ved udtagning af renbundsprøver/dokumentationsprøver fra bund og sider.

Antallet af prøver, der skal udtages fra udgravningen kan fastlægges ud fra Miljøstyrelsens vejledning /18/. Ved opboring af forurening vil der typisk blive udtaget et antal prøver svarende til krav ved udgravning, dels fra bund og dels fra siden i udvalgte dybder/boringer.

For at sikre at forureningsniveauet i grundvandet falder til et niveau svarende til kvalitetskriterierne bør der foretages kontrol i nedstrøms boringer.

4.1.2 Diskussion af metodens anvendelighed i den aktuelle sag

Nedenstående forudsætninger skal være opfyldt for at metoden kan anvendes:

  • Der skal være adgang for gravemaskiner og sikkerhed for gravemaskiner.
  • Der skal være mulighed for – i en periode/perioder – at afspærre pladsen
  • Metoden kan stort set benyttes under alle geologiske/hydrogeologiske forhold, men kan kræve sikring af bygninger m.v.

På Nykøbingvej 295 er de geologiske og hydrogeologiske samt de praktiske betingelser for udførelse af opgravning/opboring opfyldt.

Under antagelse af, at forureningen er beliggende som beskrevet i afsnit 3 og 4 vil det ved opgravning være nødvendigt at etablere sikring af bygninger og vejanlæg.

Sikringen antages udført ved etablering af en spuns (trykket stålspuns) med samlet længde på ca. 40 meter. Spunsen antages ført til 10 m u.t, og det vil være nødvendigt at etablere midlertidig grundvandssænkning til ca. 8 m u.t.

Evt. specielle forhold ved umiddelbar nærhed af bygning ved nordvestlige hjørne af spunsen er ikke behandlet yderligere. Dette er et forhold, der skal afklares i forbindelse med en detailprojektering.

Ved opboring vurderes, at der kan anvendes bor med en diameter på 1,5 m. Hver boring efterfyldes med sandfyld/grus eller beton til sikring af jordmatricen. Ved opboring af forureningen vil der ofte blive efterladt en mindre mængde forurenet jord mellem boringerne, idet boringerne normalt etableres med en vis afstand. Det anslås, at der vil blive efterladt i størrelsesordenen op til 25 % af det oprindeligt forurenede jordvolumen. Ved opboring med overlappende boringer vil denne restforurening også kunne fjernes, dog skal der i så tilfælde ikke anvendes beton til opfyldning.

Det forventes, at jorden i de øverste ca. 4 meter af gravefeltet vil kunne genanvendes, idet det er opfyld fra den tidligere udførte afværge. I niveauet 4 – 8 m u.t. antages alt jord at skulle udskiftes.

Som udgangspunkt forventes jorden at være forurenet, svarende til "klasse 4", jf. Jordplan Sjælland. Jorden forventes bortskaffet til nærmest beliggende jordbehandlingsanlæg, dvs. Dansk Jordrens i Rødby, for rensning.

Selve anlægsarbejdet vil kunne gennemføres på 2-3 uger. Fra start af afværgeprojekt til afsluttende godkendelse af projekt inkl. kontrol monitering i grundvandet må der forventes at kunne forløbe en periode på ½-1 år, alt efter hvor hurtigt den afsluttende monitering kan gennemføres, og de nødvendige godkendelser fra myndighederne indhentes.

4.1.3 Økonomisk overslag for opgravning/opboring

Nedenfor er givet et økonomisk overslag for etablering af afværgeprojektet, baseret på etablering af ca. 40 m spuns til ca. 10 m u.t. og udgravning til 8 m u.t. Ved fastlæggelse af priser er anvendt vurderinger fra "V&S Prisbog - anlæg" /19/ sammenholdt med erfaring fra diverse opgravninger.

Det økonomiske overslag for henh. opgravning og opboring er opdelt således:

  • Anlæg, inkl. projektering, undersøgelse, myndighedsbehandling (grundlag MBL § 19 og VFL § 20, 26), udførelse og nødvendigt tilsyn
  • Drift inkl. monitering, beregnet som nutidsværdi

Alle estimater er samlede omkostninger i DKK ekskl. moms.

Undersøgelsesomkostninger

Det anbefales at gennemføre undersøgelser til afgrænsning af forureningen inden opgravning/opboring.

Tabel 4.1 Økonomi ved opgravning/opboring

Tabel 4.1 Økonomi ved opgravning/opboring

4.1.4 Samlet vurdering af metodens anvendelighed

Der vurderes at være følgende fordele ved metoden:

- Metoden vil være anvendelig til fjernelse af hele jordforureningen, dog vil der ved opboring kunne blive efterladt en mindre del af forureningen, hvis boringerne ikke dækker det fulde areal.

- Metoden er hurtig.

- Metoden vil kun i begrænset omfang kræve efterfølgende monitering.

Der vurderes at være følgende ulemper ved metoden:

- På den aktuelle sag kan der være store udgifter til sikring af bygninger og vejanlæg.

- Færdsel på pladsen vil være umulig i opgravningsperioden.

Det vurderes samlet, at metoden vil kunne anvendes på lokaliteten. Metodens egnethed begrænser sig til den umættede zone samt den øverste del af den mættede zone, hvor der eventuelt har været fri fase forurening (smearzonen). Oprensning i den mættede zone forudsætter, at der samtidig etableres en grundvandssænkning. Da der er konstateret en betydelig forurening i den mættede zone vil det næppe være praktisk, om end det er teoretisk muligt, at fjerne al forurening fra den mættede zone ved opgravning, idet dette i givet fald vil kræve en betydelig grundvandssænkning i hele området.

Metoden vil kunne anvendes i kombination med anden oprensning i den mættede zone, eller monitering/intern rensning.

4.2 Afværgepumpning, rensning og recirkulering

Formålet med afværgepumpning er

  • at reducere forureningen eller dele heraf fra grundvandszonen og/eller
  • at kontrollere/forhindre forureningen i at sprede sig (hydraulisk fiksering).

Den hydrauliske fiksering skal forhindre en forureningsspredning i magasinet, til dybereliggende magasiner og/eller til recipient. Bringes forureningen under hydraulisk kontrol vil forureningskilden sædvanligvis kun blive fjernet meget langsomt.

4.2.1 Metodebeskrivelse

Denne beskrivelse af afværgepumpning som metode tager udgangspunkt i en situation, hvor forureningen består af mineralolieprodukter. Afværgepumpningen kan efterfølges af en recirkulation af det oppumpede vand tilbage til grundvandsmagasinet igen eller vandet kan ledes til nærliggende recipient eller kloak. Valg af metode for afledning af oppumpet vand afhænger af en konkret vurdering i hvert tilfælde.

Mineralolieprodukter, herunder olie og benzin vil lægge sig på grundvandsspejlet som et selvstændigt legeme og flyde, da vægtfylden er mindre end vands (LNAPL) /11/. En del af olie/benzinkomponenterne vil blive opløst i grundvandet og spredt med grundvandsstrømmen. Den frie olie- eller benzinfase på grundvandsspejlet kan fjernes ved afværgepumpning eller afskimning fra filtersatte boringer. I nedenstående figur ses en principskitse for afværgepumpning.

Figur 4.2.1 Principskitse, afværgepumpning med olie- og benzinforurening /20/

Klik her for at se figuren.

Hele forureningen kan dog ikke fjernes ved traditionel pumpeteknik, idet en større eller mindre del af mineralolieproduktet vil være bundet i jorden pga. kapillære kræfter. Kriterium for valg af pumpestrategi er typisk, at fri fase og opløst forurening oppumpes hver for sig.

Hvis det oppumpede vand recirkuleres, skal der udføres en rensning af vandet for at fjerne indholdet af forureningskomponenter, sædvanligvis for at fjerne vandets indhold af jern- og manganforbindelser. Såfremt vandet udledes til recipient eller kloak kan der ligeledes være behov for rensning af vandet.

Nedenfor gives en generel beskrivelse af afværgepumpning som metode ved henholdsvis anlæg af afværgeforanstaltningen samt drift og monitering.

Metoden vil være afhængig af valg af afledning af oppumpet forurenet grundvand og vandets forureningsniveau samt indhold af jern og mangan. Vandets indhold af jern- og manganforbindelser fjernes hensigtsmæssigt gennem et trykfilter og mineraloliekomponenter gennem et kulfilter.

Recirkulationen kan udføres gennem særskilte infiltrationsboringer, som etableres opstrøms afværgepumpningen og forureningen. Som tommelfingerregel vil der være behov for to infiltrationsboringer for hver afværgeboring. Eller vandet kan recirkulere gennem et infiltrationsbassin, hvor vandet ledes ud på overfladen i et bassin og nedsiver ved gravitation til grundvandet.

Anlæg

Ved projekteringen af anlægget skal følgende indgå i projekteringen:

  • antal pumpeboringer
  • placering af pumpeboringer
  • pumpeydelser
  • pumpeniveauer

Der er mulighed for at udføre separationspumpning i boringen, hvorved en sammenblanding af rent vand og forurenet vand kan undgås. Gevinsten ved separationspumpning afhænger dog af, hvor stor en del af forureningen, der allerede er opløst i grundvandsmagasinet.

Herudover skal projekteres vandbehandlingsenheder afhængig af, hvor vandet skal ledes hen og hvilke krav der stilles. Der kan således være behov for følgende behandlingsenheder:

  • Trykfilter til iltning og fjernelse af jern og mangen/ evt. stensætning til primitiv iltning og fjernelse af jern og mangan
  • Kulfilter

Endvidere skal der projekteres rørføringer, montering af ventiler, prøvetagningshaner mv. samt tages stilling til anlæggets styring, herunder etablering af et anlæg til styring, rapportering og overvågning, et såkaldt SRO-anlæg.

Drift

Driften af afværgeanlægget består i drift af pumper, dels pumper til afværgepumpningen, dels til pumpning rundt i systemet. Ved vandbehandlingen kan der være behov for returskyl af filtre til fjernelse af udfældning af jern- og manganforbindelser og udskiftning af kul i kulfiltre. Styringen af anlægget, herunder returskyl, kan foregå automatisk, hvis anlægget monteres med SRO.

Kontrolprogram og Monitering

Der er løbende behov for at kontrollere afværgeforanstaltningens effektivitet både med hensyn til udvikling i forureningens koncentrationer og sikring af at forureningen ikke spredes.

Der er således behov for at gennemføre dels kemiske analyser for udvalgte parametre og dels pejlerunder (evt. loggerregistreringer) til kontrol af den hydrauliske fiksering med fastsatte mellemrum.

4.2.2 Diskussion af metodens anvendelighed i den aktuelle sag

Nedenstående forudsætninger skal være opfyldt for at metoden kan anvendes:

Geologiske/hydrogeologiske

  • Oppumpning skal ske fra et magasin med en vis hydraulisk ledningsevne. Det vil sige typisk fra sandede og grusede formationer, eventuelt fra kalklag med kendt strømningsmønster.
  • Frie magasinforhold

Praktiske forhold

  • Der skal være adgang til at kunne udføre borearbejdet
  • Boringerne skal efterfølgende være tilgængelige
  • Der skal være plads til behandlingsanlæg
  • Der skal være mulighed for rørføringer

I denne sag er de geologiske og hydrogeologiske samt de praktiske betingelser for udførelse af afværgepumpning med rensning og afledning tilstede.

Dimensionering

Ved etablering af en afværgeboring med henblik på oppumpning af den opløste fase skal det sikres, at indvindingsoplandet for afværgepumpningen omfatter den del af grundvandsmagasinet, der ønskes afværget. Ved oppumpning af opløst fase vil der ofte også blive trukket rent vand til boringen.

Ved oppumpning etableres en sænkningstragt omkring boringen, hvorved en yderligere spredning af forureningen samtidig forhindres. I henhold til afsnit 3.7 vurderes det, at vandforureningen syd for Nykøbingvej ikke kræver en afværgeindsats, og den grundvandsforurening, der eventuelt efterlades uden for grunden vurderes ikke at indebære nogen risiko. Det vurderes, at en afværgeboring hensigtsmæssigt kan placeres i umiddelbar nærhed af I1 og G2, dvs. i yderkanten af det område, hvor der har været fri fase. Boringen filtersættes i laget af smeltevandssand og –grus umiddelbart under det øvre lag af moræneler ca. 5-6 m under terræn.

Som grundlag for en overordnet vurdering af oppumpningsmængder er der udført en beregning ved hjælp af parabelmetoden /21/.  Det vurderes, at en oplandsbredde (F) opstrøms forureningen på ca. 40 m er tilstrækkelig til en hydraulisk fiksering.

Herved kan oppumpningen (Q) beregnes ud fra følgende formel: Q = F x I x T, hvilket giver en oppumpning på 0,4-0,5 m³/h. Sænkningen i boringen vil være mindre end 1 m ved høj virkningsgrad.

De eksisterende undersøgelsesboringer på grunden er ikke egnede til oppumpning, da dimensionerne er for små – boringernes filtre bør være mindst Ø125 mm for at sikre en tilstrækkelig ydelse.

Der vil være behov for en rensning af vandet inden udledning til recipient eller kloak. I nedenstående tabel 4.2 ses typiske kravværdier for udvalgte parametre jf. /25/. I øvrigt skal bekendtgørelsens kravværdier for listede miljøfremmede stoffer være opfyldt ved udledning til recipient /26/.

Tabel 4.2 Typiske krav ved udledning til recipient

Parameter Enhed Værdi
pH   7-8
Ilt mg/l >6
Total jern mg/l <2,0
Ferro jern mg/l <0,5
Ammonium mg/l <1,0
Benzen mg/l <2,0
Øvrige BTEX’er mg/l <10,0


For at kunne opfylde udledningskravene er der således behov for behandling af vandet gennem dels et trykfilter og dels et kulfilter. Det forventes ligeledes, at vandet skal gennemgå en tilsvarende behandling inden eventuel recirkulation til grundvandsmagasinet, igen uanset om dette skal foregå gennem infiltrationsboringer eller gennem et nedsivningsbassin på overfladen.

Drift

Det vurderes, at der maksimalt vil kunne fjernes halvdelen af restforureningen ved oppumpning, dvs. maksimalt 300 kg. Koncentrationen for total olie i G2, som vurderes at være repræsentativ for en afværgeboring varierer mellem 1,0-1,9 mg/l. Disse vandprøver repræsenterer en filterstrækning på 2 m over hele sand-/gruslagets mægtighed. Ved oppumpning i toppen af det vandførende lag forventes det, at der vil kunne opnås et højere koncentrationsniveau. Det forudsættes således, at der kan opnås en gennemsnitlig koncentration på 2 mg/l olie i det oppumpede vand.

Ved en oppumpning på 0,5 m³/h (ca. 5.000 m³/år) med en koncentration på 2 mg/l (2 g/m³) vil det tage mere end 30 år at bortpumpe 300 kg olie/benzin. Såfremt det er muligt at oppumpe en mere koncentreret oliefase, vil pumpetiden falde.

4.2.3 Økonomisk overslag

Nedenfor er givet et økonomisk overslag for etablering af afværgepumpningen baseret på 2 afværgeboringer. Der anføres samtidig et økonomisk overslag over efterfølgende behandling af det oppumpede vand for fjernelse af vandets indhold af jern- og manganforbindelser samt benzin, da det umiddelbart vurderes, at der vil være behov for en behandling af det oppumpede vand uanset om dette reinfiltreres eller afledes til recipient/kloak.

Det forudsættes, at afværgepumpningen skal være i drift i 30 år.

Det økonomiske overslag for henh. opgravning og opboring er opdelt således:

  • Anlæg, inkl. projektering, undersøgelse, myndighedsbehandling (grundlag MBL § 19 og VFL § 20, 26), udførelse og nødvendigt tilsyn
  • Drift inkl. monitering, beregnet som nutidsværdi

Undersøgelser

Overslaget indeholder estimerede udlæg i forbindelse med supplerende undersøgelser som en del af dimensioneringsgrundlaget for en pumpeløsning.

Anlægsomkostninger

Der er anført omkostninger til entreprenør i anlægsfasen (Afværgeboringer, pumper, rørføringer, kulfilter, moniteringsboringer, trykfilter, elforsyning). Her er regnet med en udledning til recipient ved behandling af vandet gennem et trykfilter og et kulfilter inden udledning samt indkøring af anlægget over en 3 måneders periode.

Driftsomkostninger

Driften indeholder vedligehold, strøm, tilsyn, regnskab over driften og monitering så længe anlægget kører. Endvidere er indregnet afledningsafgift på det oppumpede vand.

Monitering

Omkostninger til monitering af dels forureningens udvikling, dels kontrol af afværgeanlægget sker i henhold til vilkår i anlæggets tilladelser. Der er forudsat en halvårlig monitering fra tre moniteringsboringer, der etableres til 12 m u.t. (tre filtre i hver boring, alternativt tre separate huller i boringsreder). Der gennemføres to moniteringsrunder med analyse for redoxparametre og kulbrinter inkl. BTEX.

Tabel 4.3 Økonomi ved afværgepumpning

Tabel 4.3 Økonomi ved afværgepumpning

4.2.4 Samlet vurdering af metodens anvendelighed

Der vurderes at være følgende fordele ved metoden:

  • Metoden vil være anvendelig til fjernelse af en del af restforureningen, skønsmæssigt 50 %.
  • Metoden vil sikre, at forureningen ikke spreder sig yderligere i grundvandsmagasinet.
  • Der opnås et direkte mål for massefjernelsen gennem moniteringsanalyser.

Der vurderes at være følgende ulemper ved metoden:

  • Oprensningsperioden vil være meget lang, formentlig skal afværgepumpningen pågå i mere end 30 år, før acceptkriterierne for oprensningen er opfyldt. Dette medfører relativt store driftsomkostninger.
  • Der vil fortsat være en restforurening.
  • Metoden beslaglægger arealer til boringer, rensningsanlæg, rørføringer mm. i en lang årrække.

På lokaliteten er der stor usikkerhed på mængden af fri olie- og benzinfase, ligesom den frie fases udbredelse ikke er kortlagt.

Oppumpningen vil formentlig få karakter af en afværgepumpning i højere grad end en skimning af den frie fase, da det vurderes, at forureningen ligeledes forekommer på opløst form i grundvandsmagasinet.

Fjernelse af restforureningen vil gå meget langsomt, og der vil således være behov for supplerende foranstaltninger.

4.3 In-well stripning

I dette afsnit beskrives en In-well stripning metode kaldet ”In-well Aerator”.

In-well Aerator teknologien er udviklet i 1995 hos University of California, Davis, som et alternativ til traditionelle metoder til oprensning af grundvand forurenet med flygtige organiske stoffer og videreudviklet i Danmark af Adept Technologies A/S.

4.3.1 Metodebeskrivelse

In-well Aerator er en teknik til oppumpning og rensning af forurenet grundvand.

Teknologien er en in-situ teknik, hvor grundvandet renses ved indblæsning af luft i boringen gennem en belufter. Ved indblæsningen opnås dels oppumpning af grundvandet ved lufthæveprincippet[i] og dels en stripning af eventuelle forureningskomponenter fra det oppumpede grundvand.

Teknikken er karakteriseret ved følgende:

  • Der kræves ikke forrensning af vandet
  • Der anvendes alene trykluft som drivkraft/energikilde
  • Rensningen af grundvandet foretages i selve afværgeboringen
  • In-well Aeratoren medfører ingen spredning af forureningen i formationen
  • Stripningen kan foregå i flere trin

In-well Aeratoren består af et system af PVC rør, som illustreret i nedenstående figur. In-well Aeratoren nedsænkes i en traditionel, filtersat boring. Rørene fungerer dels som stigrør i forbindelse med lufthævepumpning dels som beluftere.

For at hindre indblæsning af luft i formationen er der indskudt et PVC-rør mellem luftindblæsningspunktet i boringen og boringens filtersætning. Derved hindres en eventuel forureningsspredning ud i formationen, og vandbehandlingen foregår under kontrollerede forhold inde i boringen.

Niveauet for In-well Aeratorens indblæsningspunkt og filterets placering i boringen projekteres på baggrund af de aktuelle geologiske forhold, dybden til grundvandsspejlet og de forureningsmæssige forhold.

Teknologien er i /27/ afprøvet med en boring (filtersat fra 4-7 m u.t.) på en lokalitet i Ulstrup. Jordlagene i området udgøres af smeltevandssand med lokale indslag af tynde lerlag. Forureningen er beliggende i et sekundært grundvandsmagasin (vandspejl 3 m u.t.), som er knyttet til det øvre smeltevandssand. Der blev på baggrund af hydrauliske tests gennemført på lokaliteten, samt modelsimuleringer for området fastlagt en nødvendig oppumpning på 1,5 m³/h. Der er under drift opnået rensningsgrader på mellem 96,2 og 99,6 %. Omkostninger til drift af anlægget blev estimeret til 85.000 kr. årligt (eller 2,02 kr./m³) indeholdende udgifter til energi, vedligehold af blæser og eftersyn af anlæg.

For at opnå tilstrækkelig plads til de nødvendige installationer skal boringen som minimum udføres i ø200 – ø300 mm.

Figur 4.3.1. Principskitse af In-Well Aerator /27/, /28/

Figur 4.3.1. Principskitse af In-Well Aerator

In-well Aeratoren kombinerer grundvandsoppumpning ved lufthæveprincippet med forureningsfjernelse ved stripning. Der sker en stripning af forureningskomponenterne både i forbindelse med oppumpningen/lufthæveprincippet og med forskellige beluftere i boringen.

Der indblæses luft ca. 1 meter fra bunden af boringen. Hermed opnås at densiteten af væskesøjlen inde i boringen reduceres, og der etableres en trykgradient fra formationen til boringen, således at der opnås en pumpeeffekt.

Når luftboblerne stiger op gennem vandsøjlen inde i boringen, vil de flygtige stoffer overføres fra vand til luftfase. Den stigende luft transporterer de flygtige stoffer op mod toppen af boringen/In-well Aeratoren. Vandet ledes videre forbi en eller flere beluftere, hvor der sker en yderligere stripning af de flygtige stoffer. Antallet af beluftere afhænger blandt andet af oprensningskravet samt koncentrationerne af de forurenende stoffer, og In-well Aeratoren dimensioneres på baggrund heraf.

Anlæg/Installation

Efter etablering af de nødvendige boringer kan In-well Aerator installeres manuelt af 2 personer i løbet af en arbejdsdag. Størstedelen af systemet er placeret i boringen. Over jorden eller i en brønd under terræn installeres en kompressor samt en reguleringsboks på ca. 1 x 1 meter.

Udover kompressor og reguleringsboks består de nødvendige installationer af en trykluftsslange for lufttilførsel og et afgangsrør for oppumpet, renset grundvand samt et afkastrør for luft, eventuelt med et kulfilter til rensning af afkastluften.

Erfaringer fra USA og afprøvningen i Danmark viser /27,28/, at der ikke opstår nævneværdige udfældninger i In-well Aeratorens dele, hvilket formentlig skyldes, at In-well Aeratoren udelukkende består af PVC rør, der er forholdsvis glatte, samtidig med den kontinuerlige vandbevægelse i Aeratoren.

Drift

Efter den kombinerede oppumpning og stripning af det forurenede grundvand afledes forureningskomponenterne hovedsagelig på luftform.

Det behandlede vand kan afledes til kloak.

Der anvendes trykluft som drivkraft i In-well Aeratoren. Trykluften leveres af en kompressor eller en luftblæser afhængig af det nødvendige tryk og flow.

Ved design af et anlæg er det nødvendigt at beregne luftmængde og indblæsningstryk. Anvendelse af korrekt dimensioneret blæser eller kompressor er meget vigtigt set fra en driftsøkonomisk synsvinkel. Det har vist sig, at være meget vanskeligt på forhånd, at dimensionere kompressoren optimalt, idet løftehøjde, grundvandsstand, geologiske forhold m.v. har indflydelse på denne. Det anbefales derfor, at der om nødvendigt skal kunne skiftes til en anden type/størrelse kompressor under vejs /27/.

Nødvendig pumpekapacitet og løftehøjde er de væsentlige parametre for energiudgifterne.

Kontrolprogram og monitering

Der skal foretages en løbende kontrol af forureningsindholdet i det ubehandlede grundvand i det oppumpede og behandlede grundvand, samt i luftafkast.

Moniteringen foretages for at vurdere oprensningens effektivitet, samt for kontrol af vand og luft, som afledes fra afværgeanlægget.

4.3.2; Diskussion af metodens anvendelighed i den aktuelle sag

Anvendelsesområdet er oprensning af opløst grundvandsforurening med flygtige organiske stoffer, herunder chlorerede opløsningsmidler og de lettere fraktioner af olie- og benzinprodukter.

VOC - flygtige organiske stoffer - er stoffer, der på grund af deres høje flygtighed (høj Henry’s konstant og damptryk) har let ved at diffundere fra væske over på dampform. Disse stoffer vil således optræde med forholdsvis høje koncentrationer i gasfasen i et system med væske og gasfase.

Som det fremgår af ref. /27/ og /28/ er der udført en del forsøg med stripning af chlorerede opløsningsmidler, men der er ikke p.t. udført forsøg med stripning af olie/benzinprodukter med In-well Aerator.

Ud fra de fysiske parametre forventes, at stripning af de lettere komponenter i olieprodukter (benzin og BTEX’er) vil kunne foregå effektivt med en In-well Stripning.

For at der kan ske en effektiv oprensning skal oppumpningen ske fra et magasin med en vis hydraulisk ledningsevne. Typisk fra sandede og grusede formationer.

For lokaliteter med et betydeligt forureningsniveau også i den umættede zone, vil afværgemetoden skulle kombineres med afværgetiltag for den umættede zone.

Det vurderes for Nykøbingvej 295, at de hydrogeologiske forhold er tilstede for at afværgemetoden kan benyttes til oprensning af de flygtige forureningskomponenter i grundvandet.

Det antages, at der til afværge af forureningen i det sekundære grundvand etableres et afværgeanlæg med tre boringer filtersat i det sekundære grundvand fra ca. 6-10 m u.t.

Den nødvendige oppumpning kan først fastlægges efter gennemførelse af hydrauliske tests m.v.; men antages i det økonomiske overslag, at svare til afprøvningen i Ulstrup.

For lokaliteten antages det, at afkastluften fra In-well Aeratoren kan udledes til atmosfæren, idet det forventes at forureningsniveauet vil give en udledning, der er under emissionskravene.

4.3.3 Økonomisk overslag

Udgifter til indledende fastlæggelse af forudsætninger, vurdering af nødvendig oppumpning og monitering antages at svare til omkostningsniveauet beskrevet under afværgepumpning og er derfor ikke nærmere beskrevet her. Det forventes at der skal oppumpes ca. 0,5 m³/h grundvand fra 2 oppumpningssteder.

Der placeres en fuld In-well Aerator i hvert oppumpningssted, med fælles forsyning af trykluft fra en central placeret blæser.

For udtagning af vandprøve inden rensning er det nødvendigt at etablere en filtersat boring ved hver In-well Aerator, idet der ikke kan udtages en vandprøve inden rensning i Aeratoren.

Det økonomiske overslag for henh. opgravning og opboring er opdelt således:

  • Anlæg, inkl. projektering, undersøgelse, myndighedsbehandling (grundlag MBL § 19 og VFL § 20, 26), udførelse og nødvendigt tilsyn
  • Drift inkl. monitering, beregnet som nutidsværdi

Alle beløb er i DKK ekskl. moms.

Forundersøgelser

Der er givet en oversigt over estimerede udlæg i forbindelse med supplerende undersøgelser som en del af dimensioneringsgrundlaget for en pumpeløsning.

Anlægsomkostninger

Omkostninger til entreprenør i anlægsfasen. Her er regnet med at behandlet grundvand kan udledes direkte til recipient. Omkostninger til indkøring af anlægget over en 3 måneders periode indgår i leveringen af anlæg.

Monitering

Omkostninger til monitering af dels forureningens udvikling, dels kontrol af afværgeanlægget sker i henhold til vilkår i anlæggets tilladelser. Der er forudsat en halvårlig monitering fra tre moniteringsboringer, der etableres til 12 m u.t. (tre filtre i hver boring, alternativt tre separate huller i boringsreder). Der er regnet med omkostninger til monitering af dels forureningens udvikling, dels kontrol af afværgeanlægget i henhold til vilkår i anlæggets tilladelser. Der er forudsat monitering i grundvandet hver ½ år og kontrol af anlæggets drift en gang om måneden.

Tabel 4.4 Økonomi ved In-Well beluftning

Tabel 4.4 Økonomi ved In-Well beluftning

4.3.4 Samlet vurdering af metodens anvendelighed

Der foretages en opsummering af metodens anvendelighed dels. ud fra /27/ og dels ud fra forholdene på lokaliteten.

Metodens fordele kan opsummeres til følgende:

  • Lille pladsbehov.
  • Effektiv oprensning af opløst forurening med flygtige stoffer.
  • Nem at installere og efterfølgende fjerne efter oprensning.
  • Stort set kun vedligehold på blæser/kompressor.
  • Tilsyneladende ingen udfældningsproblemer.

Anlægget omfatter ikke store og pladskrævende installationer. Hele installationen kan således etableres underjordisk i en brønd, hvilket bl.a. er en fordel i forbindelse med støjemissionen fra kompressoren/blæseren.

Rensemetoden har vist sig at være effektiv til rensning af opløste niveauer af chlorerede opløsningsmidler. Resultaterne viser, at der kan renses ned under drikkevandskvalitetskriteriet, hvilket vil betyde, at det behandlede vand kan afledes direkte til en recipient. Dette har specielt betydning, fordi der hermed kan opnås en meget væsentlig reduktion af de sædvanlige afledningsafgifter.

Anlægget består af forholdsvis enkle komponenter, hvilket simplificerer vedligeholdelse og reparationer.

Anlægget er nemt at regulere og justere. Optimering eller tilpasning til ændrede ønsker om flow og rensningsgrad foretages ved justering af indblæst luftmængde, aktivering/deaktivering af beluftere eller beluftningstrin. Ændringer kan nødvendiggøre udskiftning af kompressor/blæser. Anlægget er derfor meget fleksibelt overfor eventuelle ændrede krav og specifikationer under afværgeforløbet.

Der er ikke umiddelbart påvist tegn på problemer med udfældning, men de vandtyper, hvor pumpen er afprøvet, indeholder dog heller ikke specielt meget kalk og jern. Det skal dog nævnes, at MP1-pumpen, som blev anvendt i Askov til udtagning af dokumentationsprøver af det ubehandlede vand, blev defekt på grund af tilklogning. Der er derfor tegn på at In-well Aeratoren klarer sig bedre end traditionelle pumper.

Metodens ulemper kan opsummeres til følgende:

  • Der mangler danske referencer på aktuel forureningstype.
  • Det er meget usikkert hvilken oprensning, som vil kunne opnås for de mindre flygtige kulbrinter.
  • Kan vanskeligt anvendes ved boringsdiameter på mindre end ø200.
  • Mulige driftsproblemer som følge af udfældning af jern og kalk
  • Der kan være behov for at etablere en dybere boring end ved traditionelle

pumpetyper.

I lighed med traditionel afværgepumpning er metoden baseret på udvaskning af forurening og rensning af opløste niveauer i selve boringen, og er som oprensningsteknik ikke egnet til oprensning af kildeområder med residual eller mobil fri fase forurening, fordi det er svært at opnå en tilstrækkelig oprensning indenfor en rimelig tidsperiode. Metoden kan anvendes ved oprensning i kombination med afværgemetode over for forureningen i den umættede zonefase.

In-well Aeratoren kan uden problemer anvendes overfor høje forureningskoncentrationer i grundvandet.

Overordnet vurderes, at In-well Aerator vil kunne anvendes på denne lokalitet, men det vil næppe være den optimale løsning. Aerator–metoden har sin styrke ved oprensning af forureningen med høje indhold af flygtige stoffer, fra lavt eller varierende ydende magasiner, med begrænset løftehøjde. På den aktuelle lokalitet med flere renseenheder, forholdsvis store vandmængder og løftehøjde på 6-8 m vurderes metoden ikke at være interessant i forhold til traditionel oppumpning og rensning.

Endelig er metodens oprensningseffektivitet på indholdet af totalkulbrinter usikkert.

4.4 Stimulering af nedbrydning ved tilsætning af bakterier eller næringsstoffer

Olie- og benzinkomponenter kan nedbrydes af naturligt forekommende mikroorganismer i jorden og grundvandet.

Der er de seneste 20 år foretaget mange udredninger omkring bakteriers nedbrydning af olie- og benzinkomponenter. Herunder mange laboratorieforsøg og feltforsøg til vurdering af hvilke bakterier, der under hvilke forhold kan nedbryde de enkelte kulbrinter i olie og benzin.

Nedbrydningen af benzin- og oliekomponenter kan stimuleres ved tilsætning af bakterier til det forurenede område eller den kan foregå via naturligt forekommende bakterier (naturlig nedbrydning).

4.4.1 Metodebeskrivelse

Der er i laboratoriet og in-situ gennem mange år gennemført undersøgelser til klarlæggelse af parametre med betydning for bakteriers omsætning af kulbrinter.

Nedbrydningen af de enkelte kulbrinter, herunder BTEX er fastlagt ved givne temperaturer, redoxforhold m.v.

Der findes en omfattende mængde litteratur om nedbrydning af oliekomponenter og herunder BTEX under aerobe forhold. Der er f.eks. for benzen påvist 1. ordens nedbrydningshastigheder på 0,007-18 dag-1  i felt- og laboratorieforsøg, /11/. Den store variation i nedbrydningshastighederne skyldes dels uens eksperimentelle betingelser; men lokale variationer i den enkelte akvifers evne til nedbrydning har også vist sig at have stor betydning. Der findes således ikke nedbrydningskonstanter for de monoaromatiske hydrocarboner, som er generelt gældende /11/.

Ved dokumentation af stimuleret nedbrydning ved tilsætning af bakterier har det vist sig at være meget usikkert at overføre resultater fra laboratorieforsøg til de faktisk forhold under en in-situ oprensning. Det har f.eks. vist sig at være meget svært at få en tilstrækkelig spredning af de tilførte bakterier til det forurenede område.

I nærværende rapport vil der ikke blive foretaget en systematisk gennemgang af resultater fra diverse in-situ oprensninger/forsøg på oprensning med tilsætning af bakterier.

4.4.2 Diskussion af metodens anvendelighed i den aktuelle sag

Der er i Danmark de seneste par år gennemført forsøg på in-situ oprensning af kulbrinter med tilsætning af bakterier (ilt og næringsstoffer) i form af biogel/biovand, men der har i flere tilfælde manglet en tilstrækkelig dokumentation på metodens anvendelighed.

I Miljøprojekt 860, 2003, ses en evaluering af et forsøg med biogel/biovand til rensning af olieforurenet jord, /14/.

Der er gennemført forsøg på at foretage en in-situ biologisk rensning af et 1500 m² stort område, som var forurenet med let fyringsolie. Forsøget er gennemført ved at tilføre en blanding af bakterier, næringsstoffer og ilt (biogel og biovand) til jorden via horisontale perforerede rør. Den forurenede horisont bestod af fast moræneler, som var forurenet fra 1-4 meter under terræn. Resultaterne har vist, at der ikke i en moniteringsperiode på 10 måneder har kunnet påvises en reduktion af olieforureningen i jorden. Der har heller ikke kunnet påvises sikre tegn på forøget biologisk aktivitet i jorden som følge af tilsætningen af biogelen eller biovandet.

Dette skyldes i stor udstrækning problemer med at få en tilstrækkelig spredning af de tilførte bakterier til det forurenede område, specielt i områder med ler. Det har desuden vist sig vanskeligt at verificere, at de tilsatte bakterier medførte en stimulering af nedbrydningsaktiviteten.

Der markedsføres fortsat diverse produkter med bakterier til stimulering af den biologiske nedbrydning på olieforurenede grunde. På trods af et forholdsvist stort antal forsøg vurderes det på baggrund af resultater fra danske forsøg, at det er meget tvivlsomt hvorvidt stimulering af nedbrydning med tilsætning af bakterier til akviferen har nogen betydende effekt bl.a. /30/. Ud fra diverse udenlandsk litteratur fremgår det ligeledes, at der er stor usikkerhed om dette.

Cunningham (2000) /16/ viser, at ex situ stimulering af nedbrydningen med tilsætning af bakterier har en tydelig effekt på nedbrydningen over tid. Det vurderes samtidig, at diverse litteratur har vist en tilsvarende manglende stimulering ved in situ tilsætning af bakterier, bl.a. pga. konkurrence fra naturligt forekommende bakterier samt forhold omkring geologien, vandindhold, redoxforhold, pH, temperatur, nødvendige næringsstoffer m.v. /16/.

På den baggrund vurderes det, at der er stor usikkerhed om, hvorvidt der vil kunne ses en effekt ved tilsætning af bakterier til stimulering af nedbrydning på lokaliteter forurenet med oliekomponenter

4.4.3 Økonomisk overslag

Det vil være meget usikkert at anvende metoden på den aktuelle lokalitet. Af denne grund er der ikke lavet et økonomisk overslag.

4.4.4 Samlet vurdering af metodens anvendelighed

Tilsætning af bakterier vurderes ikke at være en egnet metode pga. den komplekse geologi og usikkerhed om metodens effektivitet i øvrigt.

4.5 Naturlig nedbrydning

Begrebet naturlig nedbrydning omfatter her de samlede aktiviteter, der medvirker til at naturlige processer som nedbrydning, sorption, afdampning og fortynding kan nedbringe koncentrationerne af de forurenende stoffer i grundvandet.

4.5.1 Metodebeskrivelse

EPA har udarbejdet retningslinier for brug af ”moniteret naturlig nedbrydning” (MNA). De angiver, at der skal udvises forsigtighed hvis MNA anvendes som eneste afværgemetode, og at der i de fleste tilfælde vil være tale om at MNA anvendes som et delelement i den samlede oprensningsstrategi for en given lokalitet. Ved valg af MNA må det forventes, at kildekontrol og monitering på nedstrøms boringer skal foregå i en længere periode. Tekniske forhold omkring brug af MNA i USA er beskrevet i en række protokoller, herunder Wiedemeier et all, 1995-1999 /17/.

Begrebet intern rensning er alment anvendt i Danmark, og der er indenfor de sidste 10-15 år udgivet forskellige publikationer omhandlende intern rensning under danske forhold.

I miljøprojekt 408 fra 1998 /13/ er der ud fra litteraturstudie omkring nedbrydningsforhold for forskellige stoffer, herunder olie- og benzinkomponenter anvist kontrolmetoder til dokumentation for nedbrydning. Der bør i forbindelse med undersøgelser på en ejendom være boringer placeret i hot-spot, i fanen hvor forureningskomponenter findes i opløst form samt nedstrøms og på hver side af forureningen. De nedstrøms boringer skal udføres indenfor en afstand, som svarer til et års grundvandstransport eller max 100 m. De danske miljø myndigheder har ikke udarbejdet en egentlig undersøgelsesprotokol for danske forhold. Der henvises således til Wiedemeier et all /17/.

Følgende retningslinier er bl.a. opstillet /13/, /17/, /29/ og /57/:

  • For forurening med olie- og benzinkomponenter er mindst 6 boringer nødvendige.
  • Nedbrydningshastigheden skal bestemmes
  • Der bør analyseres for forureningskomponenter, eventuelle nedbrydningsprodukter, samt redoxparametre.
  • Der skal udarbejdes moniteringsplan samt opstilles handlingsplan for eventuelle afværgetiltag.
  • Moniteringen skal kunne benyttes til en kontrol af, at forureningsfanen er stabil eller at den ikke spreder sig ud over en acceptabel afstand fra kilden.
  • Indledningsvis bør sæson variationer kortlægges. Der moniteres således 4 gange om året i mindst et år.
  • I Miljøprojekt 752 /15/ er der foretaget en gennemgang af de mekanismer, som indgår i naturlig nedbrydning, og der er redegjort for feltarbejde i forbindelse med dokumentation af naturlig nedbrydning på Nykøbingvej 295. Diskussion af moniteringsprogram er i /15/ foretaget på baggrund af Wiedemeier.

4.5.2 Diskussion af metodens anvendelighed i den aktuelle sag

Hvis intern rensning skal kunne anvendes på nuværende tidspunkt skal det indledningsvist kunne sandsynliggøres, at koncentrationen af kulbrinter kan nedbringes til et acceptabelt niveau indenfor en acceptabel afstand fra kilden.

Der har på Nykøbingvej 295 ikke været tale om en indledende dokumentation af naturlig nedbrydning med en efterfølgende moniteringsfase, således som angivet i /15/. Der er derfor behov for at der foretages yderligere monitering på ejendommen.

Følgende antagelser er benyttet ved opstilling af moniteringsprogram ved intern rensning i de efterfølgende økonomiske overslag:

Det antages at hovedparten af forureningskilden er fjernet, og at forureningsfanen er stabil (har opnået sin maksimale udbredelse), således at det ikke efterfølgende vil være nødvendigt at iværksætte afværgetiltag.

Fremtidig monitering i kildeområdet (LTM-boringer jf. Wiedemeier /17/), samt fremtidig monitering til overvågning af forureningsfanen kræver etablering af 3-5 nye boringer filtersat i flere forskellige niveauer i vandførende lag.

Der moniteres 4 gange om året det første år. Der moniteres 2 gange om året i en 4 årig periode, og efterfølgende moniteres en gang om året i en periode på 10 år.

Samlet bliver dette monitering i en periode på 15 år.

Moniteringsprogrammet indeholder prøvetagning fra 8-10 boringer med 3 filtre i hver. Der analyseres for temperatur, pH, alkalinitet og ledningsevne, redoxparametre (ilt, nitrat, jern, mangan, sulfat, methan) og kulbrinter inkl. BTEX.

4.5.3 Økonomisk overslag

I nedenstående tabel angives overslag over udgifter ved etablering af ekstra boringer og planlægning af monitering samt til den efterfølgende monitering på ejendommen i 15 år.

Tabel 4.5 Økonomi ved naturlig nedbrydning

Tabel 4.5 Økonomi ved naturlig nedbrydning

4.5.4 Samlet vurdering af metodens anvendelighed

Naturlig nedbrydning vurderes at være en egnet metode, dog vil eftervisning af effekten være vanskelig på grund af den komplekse geologi.

4.6 Kemisk iltning

Formålet med kemisk iltning er:

  • at tilsætte iltningsmidler in-situ i den mættede eller umættede zone, således at den kemiske og eventuelt også den biologiske nedbrydning af forureningskomponenter fremmes og stimuleres.

Kemisk iltning er anvendelig til oprensning af de fleste chlorerede opløsningsmidler, lettere olieprodukter, som benzin, petroleum, terpentin og tilsvarende letflygtige forureningstyper samt tungere olieprodukter som dieselolie, fyringsolie og tilsvarende mindre flygtige forureningstyper. Også PAH’er kan under gunstige forhold nedbrydes ved kemisk iltning.

Kemisk iltning skal reducere mængden af forurening i hot-spot. Der opnås formodentlig ikke en fuldstændig fjernelse af forureningspåvirkningen, men reduceres mængden af udvaskelige forureningskomponenter vil forureningsniveauet i grundvandet falde, således at der med tiden kan opnås et acceptabelt niveau.

4.6.1 Metodebeskrivelse

Kemisk Oxidation er en anerkendt teknik indenfor behandling af drikkevand og spildevand, og indenfor de seneste par år har kemisk oxidation også vundet indpas som en attraktiv in-situ afværgeteknik, når de rette forhold er til stede.

Kemisk oxidation bygger på injicering af et oxidationsmiddel, som enten direkte oxiderer eller via dannelse af hydroxylradikaler oxiderer forureningskomponenter.

De relevante iltningsmidler ved in-situ kemisk iltning er peroxid, persulfat, natriumpermanganat, kaliumpermanganat, ozon og Fenton’s Reagent (hydrogenperoxid og ferrojern) samt modificeringer af de nævnte oxidanter.

Oxidationsmidlerne kan enten tilsættes som fast stof, på opløst form eller som gas (O3).

I Danmark er der anvendt kaliumpermanganat, hydrogenperoxid og ozon som oxidationsmidler. De fleste projekter har omfattet kaliumpermanganat til nedbrydning af chlorerede ethener (PCE, TCE m.v.).

Iltningsmidlerne kan tilsættes via horisontal eller vertikal well flushing, boringer, jordspyd, permeable vægge (reaktive barrierer) samt gravninger herunder omblanding af kemisk iltningsmiddel i den jord, der benyttes til opfyldning.

Kemien ved kemisk oxidation er relativ simpel. Den helt afgørende faktor for at opnå succes ved anvendelse af kemisk oxidation er at få kontakt mellem forureningskomponent og oxidant.

Når der tilsættes iltningsmidler in-situ kan der udover den hurtige kemiske iltning også ske en langsommere biologisk iltning, hvilket skyldes, at ovenstående iltningsmidler relativt hurtigt bliver til ilt, og at ilten i sig selv kan stimulere bionedbrydningen af forureningskomponenter.

Forureningskomponenterne i jorden er ikke de eneste organiske komponenter, der kan blive oxideret af et tilsat kemisk iltningsmiddel. Sedimentets indhold af reducerede metaller og naturlige organiske forbindelser vil ligeledes blive oxideret af de fleste kemiske iltningsmidler, der almindeligvis virker så kraftigt, at disse komponenter vil blive oxideret.

De fleste danske kvartære sedimenter indeholder typisk 0,1 % (i smeltevandssand) til 3 % (i moræneler) naturlige organiske forbindelser. Omsat til jordkoncentrationer svarer det til 1.000-30.000 mg/kg, hvilket betyder, at det naturlige organiske indhold i sedimentet som regel er væsentlig højere end indholdet af forureningskomponenter. Det naturlige organiske indhold er derfor dimensionsgivende for forbruget af kemisk iltningsmiddel og dermed den nødvendige mængde kemisk iltningsmiddel, der skal tilsættes for at gennemføre oprensningen.

Jordens naturlige organiske indhold, svarende til det såkaldte NOD-tal (natural oxidant demand), er således i højere grad end forureningsindholdet bestemmende for forbruget af kemisk iltningsmiddel i jorden. Ved kaliumpermanganat skal der påregnes et forbrug i størrelsesordenen 10 g iltningsmiddel pr. kg jord ved lerjorde og mindre ved sandjorde.

Anlæg

Ved dimensionering af et afværgeprojekt med kemisk oxidation er følgende essentielt vedrørende projekteringen:

  • Type af kemisk iltningsmiddel.
  • Mængde og opløsningsprocent af kemisk iltningsmiddel.
  • Teknologi til injicering af kemisk iltningsmiddel.
  • Placering af injiceringspunkter.
  • Antal af injiceringspunkter.
  • Frekvens og varighed af injiceringer.

In-situ kemisk iltning er en relativ innovativ teknologi, hvor det er vigtigt med en trinvis afklaring af betingelser og kriterier, der skal være gældende, for at afværgeprojektet skal blive en succes.

Først bør det således afklares, hvorvidt lokaliteten aktuelt er egnet til in-situ kemisk iltning hvilket suverænt afhænger af lokalitetens aktuelle geologi, hydrogeologi, placering af forurening og geokemi.

Derefter skal det besluttes, hvilket iltningsmiddel, der aktuelt vil være optimalt, da iltningsmidlerne ikke er lige gode overfor de forskellige forureningskomponenter. Bl.a. er kaliumpermanganat ikke så effektiv overfor BTEX’er, mens der er virkelig god overfor chlorerede ethener, da den angriber dobbeltbindingen. Valg af iltningsmiddel vil også afhænge af geologi, hydrogeologi, placering af forurening og geokemi. F.eks. er alkaliske forhold ikke optimalt ved brug af hydrogenperoxid.

Derpå bestemmes for lokalitetens sedimenter i laboratorie- eller pilotforsøg henholdsvis forbruget af kemisk iltningsmiddel eller NOD (natural oxygen demand) og reaktionshastigheden ved forskellige opløsningsprocenter af det kemiske iltningsmiddel med henblik på at karakterisere dimensioneringsgrundlaget for in-situ kemisk iltning og med henblik på at beregne den nødvendige mængde af kemisk iltningsmiddel.

Forureningsfanens størrelse og den rummelige fordeling af forureningskomponenterne har en væsentlig betydning for den nødvendige mængde af iltningsmiddel. Alt andet lige, vil lavere forureningskoncentrationer spredt over et større volumen kræve mere kemisk iltningsmiddel og tage længere tid at oprense, end højere forureningskoncentrationer spredt over et mindre volumen. Dette skyldes, at der i et større volumen vil være en større NOD (natural oxygen demand), som vil forbruge en væsentlig del af det tilsatte iltningsmiddel sammenlignet med et mindre volumen, som vil have en mindre NOD (natural oxygen demand).

I denne forbindelse er det vigtigt at præcisere, at kemisk iltning primært er en metode til reduktion af forureningsniveauet i hot-spot i mættet eller umættet zone og i mindre omfang er en optimal metode til reduktion af forureningsniveauet ude i en forureningsfane.

De forskellige metoder vedrørende tilsætning af iltningsmidler henholdsvis via horisontal eller vertikal well flushing, boringer, jordspyd, permeable vægge (reaktive barrierer) samt gravninger har forskellige fordele og ulemper således at én metode er bedre på en given lokalitet sammenlignet med en anden metode.

Da iltningsmidlerne er kraftige reaktanter stiller anvendelsen af disse store krav til sikkerheden. Bl.a. har oprensninger med hydrogenperoxid i et par tilfælde medført kraftige eksplosioner, og desværre med dødsfald til følge.

Drift

Tilsættes iltningsmidlet kontinuerligt eller periodevis via fast installerede tanke, pumper, rør, dysere m.m. er der diverse drift og vedligehold af disse installationer.

Såfremt iltningsmidlet kun tilsættes én gang eller ved mobile anstillinger i forbindelse med hver injicering er der ingen egentlig drift og vedligeholdelse i forbindelse med afværgeforanstaltningerne.

Kontrolprogram og monitering

Der er løbende behov for at kontrollere afværgeforanstaltningernes effektivitet med hensyn til udviklingen i forureningens koncentration og eventuelt dannede nedbrydningsprodukter.

Ligeledes er det essentielt at sikre, at det tilsatte iltningsmiddel ikke spredes uhensigtsmæssigt. F.eks. er kaliumpermanganat (KMnO4) på Miljøstyrelsens liste over farlige stoffer, hvorfor det er essentielt at sikre, at der ikke sker en påvirkning af recipienter eller det primære magasin og eventuelle vandindvindinger.

Derudover kan anvendelse af et iltningsmiddel generere uhensigtsmæssige biprodukter. F.eks. kan der være sporstoffer som cadmium m.v. i kaliumpermanganat. Nedbringelse af pH, som kan være nødvendigt ved brug af Fenton’s Reagens, kan f.eks. mobilisere naturlige metaller m.v. Ved brug af iltningsmidler bør der også måles for bromid og bromat, idet bromid findes naturligt i grundvandet og bromid, der kan blive dannet, er kræftfremkaldende.

Moniteringsprogrammet bør således justeres i henhold til forureningskomponenter, iltningsmiddel og lokalitet, således at det sikres, at der moniteres for eventuelle farlige nedbrydningsprodukter og oxiderede metaller m.m.

Forudsætninger for metodens anvendelighed

Nedenstående betragtninger gælder i forbindelse med at metoden skal kunne anvendes:

Geologiske/hydrogeologiske forhold:

  • Det er af afgørende betydning, at de geologiske og hydrogeologiske forhold er kendt og velbeskrevet.
  • Kræver en rimelig homogen geologi uden lagdelinger og præferentielle strømningsveje (sprækker).
  • Lavpermeable lag forringer voldsomt effektiviteten af metoden.
  • Tilstrækkelig indtrængningshastighed af iltningsmiddel i matrix.
  • Begrænset effektiv overfor fri fase forureninger.

Praktiske forhold:

  • Der skal være adgang til at kunne udføre borearbejdet og eventuelt gravearbejdet.
  • Der skal være plads til eventuelle tanke, rørføringer, pumper m.m.

4.6.2 Diskussion af metodens anvendelighed i den aktuelle sag

På nærværende lokalitet vurderes kemisk iltning ikke at være en optimal løsning som afværgeforanstaltning. Dette begrundes i, at det kan blive problematisk at opnå fuld kontakt mellem iltningsmiddel og forureningskomponenter i hele det forurenede volumen.

Bl.a. er forureningen ved G2 fundet i sandet moræneler fra ca. 0-5 m u.t., og ved boring FC2 i morænelerslaget fra ca. 4-6 m u.t., og i det dybereliggende sandlag. Ved hjælp af f.eks. frakturering og andre særlige injektionsmetoder kan det være muligt at få en fornuftig fordeling af iltningsmiddel i lermatricen. Imidlertid er det sandsynligt, at der vil forblive en restforurening i lermatricen, som kan diffundere ud i sandlaget og dermed spredes videre i grundvandet.

Derudover vil kemisk iltning ikke være den optimale afværgeforanstaltning overfor evt. fri fase.

Såfremt der udføres kemisk iltning på lokaliteten, vurderes det, at persulfat vil være det iltningsmiddel, der er bedst egnet på den aktuelle lokalitet. Ulempen ved persulfat er, at det er relativt nyt og uprøvet i afværgesammenhæng, så der er en begrænset erfaring med anvendelse af stoffet in-situ.

Som følge af de forholdsvis høje krav, der er til oprensningen, er det sandsynligt, at kemisk iltning ikke kan opfylde succeskriteriet.

4.6.3 Økonomisk overslag

Da kemisk iltning ikke vurderes at kunne give en tilstrækkelig oprensning, er der ikke lavet et økonomisk overslag for metoden.

4.6.4 Samlet vurdering af metodens anvendelighed

Fordele

Kemisk iltning kan være en relativ hurtig og effektiv afværgeteknologi, såfremt det sikres, at der skabes kontakt mellem iltningsmiddel og forureningskomponenter.

Under de rette betingelser kan metoden behandle et stort jordvolumen på kort tid.

Metoden kan være et godt supplement til andre in-situ metoder og eventuelt til håndtering af efterladt restforurening i bunden af udgravninger, hvorfra iltningsmidlet kan spredes til dybere niveauer eller under bygninger m.m.

Ulemper

Det kan være vanskeligt at fordele iltningsmidlet i jorden, således at der opnås den nødvendige kontakt mellem iltningsmiddel og forureningskomponenter.

En stor del af jordens øvrige reducerede stoffer herunder reducerede metaller og naturlige organiske forbindelser både i sediment og grundvand vil også blive iltet i forbindelse med tilsætning af iltningsmiddel. Dette resulterer i et stort forbrug af iltningsmiddel og kan medføre omdannelse af f.eks. bromid til bromat, der er kræftfremkaldende.

Risiko for utilsigtet spredning af det tilsatte iltningsmiddel.

Man skal være opmærksom på, at efterfølgende et afværgeprojekt med kemisk iltning, kan der opstå et tilbageslag ved at der sandsynligvis kan være en frigivelse af forureningskomponenter fra lavpermeable lag, som ikke er blevet iltet hele vejen igennem.

Konklusion

På nærværende lokalitet vurderes kemisk iltning ikke at være en optimal løsning som afværgeforanstaltning. Dette begrundes i, at det kan blive vanskeligt at opnå fuld kontakt mellem iltningsmiddel og forureningskomponenter i hele det forurenede volumen.

4.7 Airsparging

Formålet med airsparging er:

  • at indblæse atmosfærisk luft under grundvandsspejlet i den mættede zone, således at der sker en fysisk fjernelse (stripning) af letflygtige forureningskomponenter.
  • at stimulere den mikrobielle nedbrydning af aerobt nedbrydelige forureningskomponenter ved tilførsel af ilt.

Airsparging metoden er anvendelig til oprensning af de fleste chlorerede opløsningsmidler, lettere olieprodukter, som benzin, petroleum, terpentin og tilsvarende letflygtige forureningstyper samt tungere olieprodukter som dieselolie, fyringsolie og tilsvarende mindre flygtige forureningstyper.

4.7.1 Metodebeskrivelse

Et afværgeprojekt med airsparging opbygges ved installering af et antal injiceringsboringer, som er filtersat under grundvandsspejlet. Via et rørsystem tilsluttes filtrene en luftindblæsningsventilator eller kompressor, således at atmosfærisk luft under tryk kan indblæses under grundvandsspejlet.

Ved luftindblæsningen strippes flygtige komponenter in-situ, således at forureningskomponenterne overføres fra vandfasen i den mættede zone via den dannede luftboblefane til den umættede zone. Baseret på placeringen af airsparging boringer og mængden af luft, der indblæses, kan airspargingen optimeres.

Endvidere vil lufttilførslen betyde en øget tilførsel af ilt til den mættede zone, således at den mikrobielle nedbrydning af forureningskomponenterne in-situ stimuleres væsentligt.

For at opsamle de afstrippede forureningskomponenter fra den umættede zone kombineres airsparging almindeligvis med vakuumventilation, hvorved der sikres en mere effektiv oprensning af forureningen og der undgås en utilsigtet spredning af forureningen i den umættede zone.

Ved vakuumventilation etableres et antal ventilationsfiltre i jordens umættede zone jævnt fordelt i det forurenede jordvolumen. Ventilationsfiltrene tilsluttes via et rørsystem en ventilator, som danner et undertryk (vakuum) i ventilationsfiltrene, hvorved poreluften og de letflygtige forureningskomponenter suges ud af jorden. Afhængig af forureningstype, koncentrationsniveau og massestrøm udføres luftrensning on-site inden afkast typisk via et kulfilter.

Udover de aktive ventilationsfiltre, der er tilsluttet ventilatoren kan et vakuumventilationsanlæg tillige omfatte en række passive ventilationsfiltre, der tillader passiv tilførsel af atmosfærisk luft til det forurenede jordvolumen. Baseret på den indbyrdes placering og opbygning af aktive og passive ventilationsfiltre er det muligt at styre luftflowet gennem det forurenede jordvolumen, således at vakuumventilationen optimeres.

Da lufttilførslen til den umættede zone forøges dels via airspargingen og dels via de passive dræn sker der en øget tilførsel af ilt til den umættede zone, således at den mikrobielle nedbrydning af forureningskomponenterne in-situ stimuleres væsentligt.

Anlæg

Ved dimensionering af et afværgeanlæg med airsparging skal bl.a. følgende indgå i projekteringen:

  • Antal injiceringsboringer i mættet zone.
  • Antal observations- og moniteringsboringer i mættet zone.
  • Antal ventilationsboringer i umættet zone.
  • Antal passive boringer/observations- og moniteringsboringer i umættet zone.
  • Dimensionering af indblæsningsventilator.
  • Dimensionering af ventilator.
  • Kulfilter til rensning af ekstraheret poreluft.
  • Evt. varmeveksler til køling af ekstraheret luft.
  • Instrumentering til aflæsning af relevante driftsparametre som f.eks. tryk, vakuum, temperatur, flow, CO2. CH4, O2, PID m.fl.
  • Eltavle.
  • Evt. styring af anlægget ved SRO.

Antal og placering af filtre samt luftflow m.m. vurderes og beregnes på baggrund af en række tests henholdsvis i grundvandet i mættet zone vedrørende bl.a. påvirkningsradius og tryk målt ved forskellige luftflow i en injiceringsboring (=airsparging tests) og i umættet zone vedrørende bl.a. tryktab målt i forskellig afstand fra en ventilationsboring (= vakuumventilationstests).

Luftflowet ved et afværgeanlæg med airsparging skal have en sådan størrelse, at det er i stand til ved fysisk fjernelse at strippe de opløste forureningskomponenter, der strømmer til via grundvandet. Såfremt oprensningen primært baseres på biologisk omsætning skal luftflowet have en størrelse, der sikrer, at grundvandet i beluftningszonen har en given minimumsiltkoncentration.

Indblæsningsventilator og ventilator dimensioneres og specificeres således, at der er et rimeligt kraftoverskud. Rørforbindelser, ventiler, samlinger m.m. dimensioneres ud fra luftflowet således, at tryktabet over disse komponenter er minimalt set i forhold til tryktabet over filtrene.

Når delelementerne i anlægget er dimensioneret fastlægges designet af systemet bestemt ud fra en række parametre specielt forureningens placering i forhold til indretningen af ejendommen herunder adgangsveje, bygninger m.m.

Drift

Under drift af airsparginganlægget skal ventilatorer, kulfilter, varmeveksler, instrumentering, SRO m.m. tilses og vedligeholdes.

Anlæggets effektivitet optimeres kontinuerligt under driften primært via løbende justering og tilpasning af flow på indblæsning og ventilering, som baseres på de målinger og erfaringer, som erhverves under driften. Drift i intervaller og/eller periodiske ændringer i flow kan under nogle forhold optimere oprensningen.

Kontrolprogram og monitering

Der er løbende behov for at kontrollere afværgeforanstaltningens effektivitet både med hensyn til udvikling i forureningens koncentrationer og sikring af at forureningen ikke spredes.

I injiceringsboringer måles som minimum luftflow og tryk. I observations- og moniteringsboringer i grundvandet i mættet zone måles som minimum ilt- og forureningskoncentrationer. I ekstraktionsboringer måles som minimum luftflow, vakuum og temperatur samt forureningskomponenter før og efter luftrensning på kulfilter. I passive boringer/observations- og moniteringsboringer i umættet zone måles som minimum ilt- og forureningskoncentrationer.

4.7.2 Diskussion af metodens anvendelighed i den aktuelle sag

Nedenstående betragtninger gælder i forbindelse med at metoden skal kunne anvendes:

Geologiske/hydrogeologiske forhold

  • Det er af afgørende betydning, at de geologiske og hydrogeologiske forhold er kendt og velbeskrevet.
  • Kræver en meget homogen geologi uden lagdelinger og præferentielle strømningsveje (sprækker).
  • Lavpermeable lag forringer voldsomt effektiviteten af metoden.
  • Vakuumventilationstests skal godtgøre, at den umættede zone kan ventileres.
  • Airsparging tests i mættet zone skal påvise en rimelig påvirkningsradius.
  • Begrænset effektiv overfor fri fase forureninger.
  • Magasinet, der behandles, skal være frit.

Praktiske forhold:

  • Der skal være adgang til at kunne udføre borearbejdet.
  • Samtlige filtersætninger skal efterfølgende være tilgængelige.
  • Der skal være plads til behandlingsanlæg.
  • Der skal være mulighed for rørføringer m.m.

I denne sag vurderes det, at de geologiske og hydrogeologiske betingelser, der er en forudsætning for, at et afværgeprojekt med airsparging kan gennemføres, ikke umiddelbart er til stede på lokaliteten. Dette begrundes i, at det kan blive problematisk at ventilere i den umættede zone, som hovedsageligt består af moræneler og morænesand, der som udgangspunkt ikke har den bedste permeabilitet med henblik på ventilering. Derved kan det blive vanskeligt at bortventilere forureningskomponenter fra den umættede zone samt afstrippede forureningskomponenter fra den mættede zone. Hvis metoden kombineres med opgravning, således at forurenet ler udskiftes med rent sand, vil der være en væsentlig forbedring af metodens virkning i det afgravede område. Eksempelvis må det antages, at der i dag er sand i den tidligere tankgrav, hvilket gør selve tankarealet egnet til ekstraktion af luft i forbindelse med airsparging.

Hvis airsparging vælges som metode, bør der gennemføres tests for at verificere, at der på lokaliteten aktuelt eksisterer et potentiale for gennemførelse af et sådant projekt.

Endvidere må der tages forbehold for forureningskilden, som ikke er endeligt kortlagt

Det skal bemærkes, at airsparging ikke er en optimal afværgeforanstaltning, såfremt der er væsentlige mængder af fri fase.

Ligeledes skal det bemærkes, at airsparging ikke er en optimal afværgeforanstaltning, såfremt grundvandsmagasinet ikke er frit.

En del af forureningen i grundvandet i den mættede zone befinder sig under cykelsti og vej, Nykøbingvej, hvilket i nogen udstrækning kan vanskeliggøre og fordyre etablering af boringer og filtersætninger samt monitering m.m.

Forårsaget af de forholdsvis høje krav, der er til oprensningen, er det sandsynligt, at airsparging ikke kan opfylde succeskriteriet.

4.7.3 Økonomisk overslag

Nedenfor er givet et økonomisk overslag for etablering af airsparging med tilhørende vakuumventilering og rensning af ekstraheret poreluft.

Det forudsættes, at airsparging og vakuumventilering skal være i drift i 2 år.

Det økonomiske overslag for henh. opgravning og opboring er opdelt således:

  • Anlæg, inkl. projektering, undersøgelse, myndighedsbehandling (grundlag MBL § 19 og VFL § 20, 26), udførelse og nødvendigt tilsyn
  • Drift inkl. monitering, beregnet som nutidsværdi

Undersøgelser

Overslaget indeholder estimerede udlæg i forbindelse med supplerende undersøgelser som en del af dimensioneringsgrundlaget for airsparging.

Anlægsomkostninger

Der er anført omkostninger til entreprenør i anlægsfasen (Gravearbejder, boringer og filtersætninger til boringer henholdsvis til injicering, ekstraktion og monitering. Endvidere ventilatorer, rørføringer, kulfilter, trykfilter, elforsyning, indkøring og SRO).

Driftsomkostninger

Driften indeholder vedligehold, strøm, tilsyn, regnskab over driften og monitering så længe anlægget kører.

Monitering

Omkostninger til monitering af dels forureningens udvikling, dels kontrol af afværgeanlægget sker i henhold til vilkår i anlæggets tilladelser. Der er forudsat en halvårlig monitering fra tre moniteringsboringer, der etableres til 12 m u.t. (tre filtre i hver boring, alternativt tre separate huller i boringsreder). Der gennemføres to moniteringsrunder med analyse for redoxparametre og kulbrinter inkl. BTEX.

Tabel 4.6 Økonomi ved airsparging

Tabel 4.6 Økonomi ved airsparging

4.7.4 Samlet vurdering af metodens anvendelighed

Fordele

Det er sandsynligt, at airsparging vil kunne afstrippe forureningskomponenter fra specielt den mættede zone.

Den store tilførsel af ilt til grundvandszonen og kapillarzonen vil stimulere aerob nedbrydning.

Ulemper

Det er usikkert, hvorvidt airsparging i væsentligt omfang vil kunne fjerne forureningskomponenter fra den umættede zone, hvor det kan blive problematisk at ventilere, da den umættede zone hovedsageligt består af moræneler/morænesand, der som udgangspunkt ikke har den bedste permeabilitet med henblik på ventilering

Såfremt forureningen i jorden i den umættede zone ikke elimineres fuldstændigt, er der en risiko for, at forureningen i den umættede zone kontinuerligt vil inducere ny forurening til grundvandet i den mættede zone.

En del af forureningen i grundvandet i den mættede zone befinder sig under cykelsti og vej, Nykøbingvej, hvilket i nogen udstrækning kan vanskeliggøre og fordyre etablering af boringer og filtersætninger samt monitering m.m.

Metoden beslaglægger arealer til filtersætninger, rørføringer, ventilatorer, kulfilter m.m. i en årrække.

Konklusion

I nærværende sag vurderes det, at de geologiske og hydrogeologiske betingelser, der er en forudsætning for, at et afværgeprojekt med airsparging kan gennemføres, ikke umiddelbart er til stede på lokaliteten. Dette begrundes i, at det kan blive problematisk at ventilere i den umættede zone, som hovedsageligt består af moræneler/morænesand, der som udgangspunkt ikke har den bedste permeabilitet med henblik på ventilering. Derved kan det blive vanskeligt at bortventilere forureningskomponenter fra den umættede zone samt afstrippede forureningskomponenter fra den mættede zone.

4.8 Fysisk immobilisering

Fysisk immobilisering er en passiv metode, hvorved forureningskilden indkapsles forureningskilden, således at udvaskning af forurening til grundvandet forhindres.

Immobilisering fjerner ikke forureningen fra grunden, men forhindrer tilledning af forurenende stoffer til grundvandet. Der vil således stadig være et potentielt forureningsproblem på grunden.

4.8.1 Metodebeskrivelse

Afskærmning

Fysisk immobilisering er i praksis "at komme forureningen i en kasse" uden at flytte forureningen. Der skal derfor etableres tætte afgrænsninger hele vejen rundt om forureningen.

Der kan etableres tætte sider rundt om en forurening, og der kan laves en tæt afgrænsning over forureningen, eksempelvis i form af asfaltering. Det store problem er ofte at sikre en tæt afgrænsning under forureningen.

Tæt afgrænsning langs siderne kan etableres ved at trykke en stålspuns (se afsnit 4.1 vedr. spunsning i forbindelse med opgravning) eller ved at etablere en "slurry-wall". Slurry-wall´en vil være den tætteste og - over tid - den mest holdbare. En tæt afgrænsning i toppen af forureningen kan som nævnt let etableres ved befæstning med beton/asfalt eller afdækning med membran.

Etablering af en tæt bund under forureningen er teoretisk en mulighed, men er i praksis meget vanskeligt. Det vil derfor kun komme på tale ved helt specielle forureninger. En sådan bund kan udføres ved hjælp af injektionsboringer, hvorfra der i bunden injiceres bentonit under højt tryk i en permeabel zone. Dette skal ske fra et relativt tæt net af boringer, men uanset tætheden vil der altid være en risiko for at bunden ikke bliver tilstrækkelig tæt.

Bedst er det således at have en geologisk opbygning hvor den afskærmende væg kan føres ned i et eksisterende lerlag under forureningen. En naturlig tæt bund er i praksis en geologisk forudsætning for at etablere en fysisk immobilisering. Dvs. metoden er i realiteten begrænset til lokaliteter, hvor forurening har spredt sig fra sandede lag til oversiden af et underliggende lerlag, og hvor den horisontale udbredelse samtidig er begrænset.

Immobilisering ved indkapsling (overdækning, vægge og bund) vil i sagens natur medføre, at tilførsel af ilt reduceres eller helt standses. Dette vil modvirke den naturlige nedbrydning og metoden kan derfor som udgangspunkt ikke anbefales for nedbrydelige forureninger.

Dræn

Ved lægning af passive dræn i ringe dybde under terræn kan man også opnå en vis immobilisering ved at reducere nedsivningen gennem restforureningen i den umættede zone, forudsat at den geologiske lagfølge er egnet til det. I modsætning til en tæt afdækning af det forurenede areal vil dræningen ikke modvirke tilførsel af ilt. Der vil dog ikke være tale om en fuldstændig immobilisering, da der stadig vil være en vis nedsivning som følge af vandtilførsel fra omgivende lag, med mindre der kombineres med en spunsvæg omkring det forurenede areal.

Drænene kombineres som udgangspunkt ikke med aktiv pumpning, men topografiske forhold kan dog nødvendiggøre en pumpebrønd.

Ved anvendelse af dræn ledes uforurenet vand direkte til recipient, og det er således ikke tanken hverken at lægge drænene dybt eller i selve forureningen. Drænene vil kun være vandførende i forbindelse med nedbørsperioder og deraf følgende nedsivning.

En ulempe ved dræning er, at eventuelle fremtidige spild af forurening vil kunne spredes hurtigt til recipienten. Endvidere kan tilstopning nedsætte effektiviteten af drænene uden at dette nødvendigvis opdages.

4.8.2 Diskussion af metodens anvendelighed i den aktuelle sag

I den aktuelle sag er de geologiske betingelser for fysisk immobilisering ikke opfyldt, idet benzinforureningen allerede er nået igennem de lerlag, der findes på lokaliteten, og den har efterfølgende bredt sig i grundvandsmagasinet under lerlaget.

Selv om man omtrent kan definere det areal, som kunne være relevant at afskærme, vil man således ikke med sikkerhed kunne definere en dybde under forureningen, hvori det vil være relevant at etablere en bund, og endvidere vil effekten af en sådan bund ikke kunne garanteres.

Dræning med henblik på at reducere nedsivningen vil formentlig kunne gennemføres. Drænene skal i så fald lægges under fyldlaget, ovenpå moræneleret, og vandet skal føres til recipient syd for vejen. Dræning vil dog ikke i sig selv være tilstrækkelig effektivt til at hindre fortsat forureningsspredning fra restforureningen.

4.8.3 Økonomisk overslag

Der er ikke lavet et økonomisk overslag, da metoden ikke vurderes at være egnet på lokaliteten.

4.8.4 Samlet vurdering af metodens anvendelighed

På denne lokalitet har forureningen bredt sig fra lerede lag til underliggende sandede lag, hvilket er modsat den optimale geologi for anvendelse af immobilisering.

Da der endvidere ikke er et naturligt lerlag under sandlaget, vil etablering af fysisk immobilisering af forureningen i form af afskærmende væg og injektion af bentonit i en bestemt dybde ikke kunne forventes at modvirke fortsat spredning af forureningen. Indkapsling vil endvidere modvirke tilførsel af ilt og naturlig nedbrydning, og dræning af de øvre lag vil ikke kunne forhindre fortsat spredning af forurening.

Immobilisering er derfor ikke anbefalelsesværdig for den aktuelle lokalitet.

4.9 Multifase ekstraktion

Formålet med multifase ekstraktion er

  • en samtidig oppumpning af flygtig organisk forurening fra både poreluft og grundvand

Dette sker fra boringer, hvor filteret er placeret delvis i den mættede og delvis i den umættede zone. Boringerne skal være lufttætte for at muliggøre oppumpning af poreluft.

4.9.1 Metodebeskrivelse

Idet der oppumpes poreluft vil metoden virke bedst i fine eller siltede sandaflejringer (k = 10-5 – 10-7 m/s), fordi der ved lerede aflejringer (k < 10-8 m/s) vil være en ringe virkningsgrad og ved højpermeable aflejringer vil være risiko for tab af effektivitet pga. kortslutning af luftens strømningsveje og utilstrækkeligt vakuum /38/.

En fordel ved metoden er, at der ved hjælp af vakuummet kan frigøres olieprodukt, som ellers er bundet i kapillarzonen af kapillarkræfter, som er mindre end det atmosfæriske tryk.

Der kan typisk anvendes to konfigurationer:

1. Oppumpning ved hjælp af to pumper

2. Oppumpning ved hjælp af en enkelt pumpe

Ved begge metoder ledes vand og luft til videre behandling, eksempelvis adskillelse i luft- og vandfase af eventuelt emulgeret olieprodukt, kulfiltrering af luftafkast, beluftning eller kulfiltrering af vand til en renhedsgrad, der kan ledes ud til recipient.

Oppumpning ved hjælp af to pumper

I denne opsætning sker oppumpningen af grundvand på traditionel vis ved hjælp af en dykpumpe, mens der ved hjælp af en vakuumpumpe etableres et vakuum til oppumpning af poreluft fra den umættede zone. Se figur 4.9.1.

Udover at vakuumpumpen fjerner flygtig forurening, som fordamper til poreluften, øger vakuummet samtidig effektiviteten af den konventionelle grundvandsoppumpning. Denne forbedring sker ved at der skabes en større trykgradient hen mod pumpeboringen, hvilket er specielt nyttigt i tilfælde hvor der ikke kan skabes en større sænkning (se figur 4.9.1). Den øgede trykgradient øger således den mulige oppumpning af vand samtidig med at flygtige forbindelser i den umættede zone mobiliseres og fjernes ved hjælp af vakuummet.

Oppumpning ved hjælp af en enkelt pumpe

Ved anvendelse af en enkelt pumpe oppumpes der en blanding af vand og luft ved hjælp af en vakuumpumpe. Denne metode er begrænset til dybder mindre en 10 m, da vand ikke kan løftes højere ved vakuum. I praksis betyder det, at metodens effektivitet vil være meget begrænset hvis grundvandsspejlet står dybere end 7-8 m u.t.

Placeres pumpens sugerør lige i overfladen af en frie oliefase, kaldes metoden ofte for bio-slurping.

Figur 4.9.1 Opsætning af multifase ekstraktion med to pumper

Figur 4.9.1 Opsætning af multifase ekstraktion med to pumper

Anlæg

Ved dimensionering af et afværgeanlæg med multifaseekstraktion skal bl.a. følgende indgå i projekteringen:

  • Design af enkelt- eller dobbeltpumpesystem.
  • Antal boringer
  • Filterniveauer
  • Antal observations- og moniteringsboringer i mættet zone
  • Dimensionering af dykpumper og vakuumpumper
  • Dimensionering af behandlingsanlæg til oppumpet luft og vand
  • Instrumentering til aflæsning af relevante driftsparametre som f.eks. tryk, vakuum, temperatur, flow, CO2. CH4, O2, PID m.fl.
  • Eltavle.
  • Evt. styring af anlægget ved SRO.

Ved anvendelse af metoden må de eksisterende boringer på lokaliteten gøres lufttætte (eller sløjfes), da der ellers kan være risiko for kortslutning af luftens strømningsveje.

Antal og placering af filtre samt størrelse af pumper vurderes og beregnes på baggrund af en række tests i nye boringer indrettet til formålet. Disse tests skal bl.a. belyse påvirkningsradius og afsænkning målt ved forskellige oppumpninger fra mættet zone samt tryktab i umættet zone målt i forskellig afstand fra en vakuumboring. Kombinationen af oppumpning og vakuum skal ligeledes testes for at vise forøgelsen af oppumpningens effektivitet.

Vakuumsystemet dimensioneres og specificeres således, at der er et rimeligt kraftoverskud. Rørforbindelser, ventiler, samlinger m.m. dimensioneres ud fra luftflowet således, at tryktabet over disse komponenter er minimalt set i forhold til tryktabet over filtrene.

Når delelementerne i anlægget er dimensioneret fastlægges designet af systemet bestemt ud fra forureningens placering i forhold til indretningen af ejendommen herunder adgangsveje, bygninger m.m.

Drift

Under drift af multifase ekstraktionsanlægget skal pumper, behandlingsanlæg, instrumentering, SRO m.m. tilses og vedligeholdes.

Anlæggets effektivitet optimeres kontinuerligt primært via løbende justering og tilpasning af vakuum og grundvandsoppumpning, baseret på de målinger og erfaringer, som opnås i indkøringsfasen.

Der skal formentlig køres med kontinuerlig drift, idet erfaringer /38/ har vist, at der totalt set ikke opnås en forbedret oprensning ved pulserende drift.

Kontrolprogram og monitering

Der er løbende behov for at kontrollere afværgeforanstaltningens effektivitet med hensyn til udvikling i forureningens koncentrationer, både i poreluft og i grundvand.

I vakuumsystemet måles som minimum luftflow, tryk, BTEX og totalkulbrinter og ilt. I det oppumpede grundvand måles som minimum ydelse, BTEX og totalkulbrinter og ilt. I moniteringsboringer i umættet og mættet zone måles tryk, BTEX, totalkulbrinter og ilt.

4.9.2 Diskussion af metodens anvendelighed i den aktuelle sag

Nedenstående betragtninger er af betydning for at metoden skal kunne anvendes:

Geologiske/hydrogeologiske forhold

  • Jo bedre forureningen og de geologiske og hydrogeologiske forhold er beskrevet, jo bedre kan der opstilles succeskriterier. Metoden kan anvendes selv om beskrivelserne ikke er fuldstændige, men der vil i så fald ikke kunne opstilles sikre kriterier for hvornår oprensningen er tilstrækkelig.
  • Metoden er bedst i finkornede og siltede sandlag
  • Heterogenitet øger risikoen for mangelfuld oprensning af lavpermeable zoner
  • Vakuumtests skal godtgøre, at den umættede zone kan påvirkes tilstrækkeligt
  • Forurening i ler vil ikke kunne forventes at blive oprenset

Praktiske forhold:

  • Der skal være adgang til at kunne udføre borearbejdet.
  • Samtlige filtersætninger skal efterfølgende være tilgængelige.
  • Der skal være plads til behandlingsanlæg.
  • Der skal være mulighed for rørføringer m.m.
  • Eksisterende boringer skal gøres tætte eller sløjfes

Når forudsætningerne er opfyldt, kan metodens fordele sammenfattes således:

  • Forøget virkningsgrad af pumpeboringer
  • Forøget influensradius af pumpeboringer
  • Fjernelse af evt. fri fase olieprodukt
  • Fjernelse af olieprodukt bundet i kapillarzonen samt smear zonen
  • Fjernelse af flygtige forbindelser både over og under grundvandsspejlet
  • Samtidig afværge på jord og grundvand

Idet der kan etableres filtre over den umættede zone uanset om der er tale om ler eller sand eller skiftende zoner, vil oprensningen af de sandede partier i den umættede zone kun i ringe grad være følsom over for filtersætningen. Oprensningen i de lerede partier vil dog være ringe uanset valg af filtersætning.

I den aktuelle sag vurderes det, at de geologiske og hydrogeologiske betingelser er tilfredsstillende, om end ikke optimale, for anvendelse af multifase ekstraktion. Gennemførelse af tests er en forudsætning for endelig vurdering.

Det er sandsynligt at multifase ekstraktion indenfor 1-2 år /38/ i væsentligt omfang vil kunne reducere grundvandsforureningen. Der er dog risiko for en vis gendannelse af poreluft- og grundvandsforurening efter afslutning af oppumpningen, idet restforurening i de lerede partier ikke eller kun langsomt vil frigives.

Hvis det viser sig hensigtsmæssigt, kan der suppleres med ekstraktionsboringer i umættet zone, eksempelvis nær kilden, hvor en større tæthed af boringer kan være ønsket i umættet zone uden at der nødvendigvis kræves flere boringer i mættet zone.

4.9.3 Økonomisk overslag

Nedenfor er givet et økonomisk overslag for etablering af et multifase ekstraktionsanlæg med tilhørende rensningsenhed for oppumpet grundvand og poreluft.

Det forudsættes, at driftstiden er 2 år.

Det økonomiske overslag for henh. opgravning og opboring er opdelt således:

  • Anlæg, inkl. projektering, undersøgelse, myndighedsbehandling (grundlag MBL § 19 og VFL § 20, 26), udførelse og nødvendigt tilsyn
  • Drift inkl. monitering, beregnet som nutidsværdi

Undersøgelser

Overslaget indeholder estimerede udlæg i forbindelse med supplerende undersøgelser som en del af dimensioneringsgrundlaget for airsparging.

Anlægsomkostninger

Der er anført omkostninger til entreprenør i anlægsfasen (Gravearbejder, boringer og filtersætninger til boringer henholdsvis til injicering, ekstraktion og monitering. Endvidere ventilatorer, rørføringer, kulfilter, trykfilter, elforsyning, indkøring og SRO).

Driftsomkostninger

Driften indeholder vedligehold, strøm, tilsyn, regnskab over driften og monitering så længe anlægget kører.

Monitering

Omkostninger til monitering af dels forureningens udvikling, dels kontrol af afværgeanlægget sker i henhold til vilkår i anlæggets tilladelser. Der er forudsat en halvårlig monitering fra tre moniteringsboringer, der etableres til 12 m u.t. (tre filtre i hver boring, alternativt tre separate huller i boringsreder). Der gennemføres to moniteringsrunder med analyse for redoxparametre og kulbrinter inkl. BTEX.

Tabel 4.7  Økonomi ved multifase ekstraktion

Tabel 4.7  Økonomi ved multifase ekstraktion

4.9.4 Samlet vurdering af metodens anvendelighed

Fordele

Det er sandsynligt, at metoden indenfor ca. 1-2 år i vil kunne reducere grundvandsforureningen i den mættede zone nord for vejen samt i den umættede zone omkring hotspot.

Effektiviteten af pumpeboringer i den mættede zone er større end hvis der ikke bliver anvendt vakuum samtidigt, dvs. der kan forventes en større effekt i mættet zone når der samtidigt etableres vakuum i umættet zone.

Metoden er forholdsvis ufølsom over for tilstedeværelsen af fri fase, som vil blive fjernet i lighed med luft og vand over og under fasen.

Oppumpningen af poreluft vil have en gunstig effekt på forurening i kapillarzonen, hvilket er vanskeligt at opnå på andre måder. Iltning pga. luftgennemstrømningen er en sekundær effekt, som vil forøge nedbrydningspotentialet.

Metoden bør kunne stå alene, hvis der ikke er væsentlig forurening bundet i lerede partier. Hvis denne forudsætning ikke holder, kan opgravning eller opboring være nødvendigt som supplement til metoden.

Ulemper

Der er en sandsynlighed for, at forurening, som har spredt sig til de lerede partier af lagfølgen, ikke vil blive reduceret tilstrækkeligt til at en gendannelse af forurening i poreluft og grundvand kan undgås efter stop af afværgeindsatsen. Denne kan dog genoptages inden for en periode, hvis det viser sig nødvendigt.

Metoden beslaglægger arealer til filtersætninger, rørføringer, ventilatorer, kulfilter m.m. i en periode.

Konklusion

Metoden må formodes at være egnet på lokaliteten, men det må forventes at der skal opstilles pragmatiske succeskriterier, herunder accept af restforurening i ler, alternativt kombination med opgravning eller opboring af forurenet ler.

4.10 Dampinjektion

Formålet med dampinjektion er

  • at fjerne kilden til udvaskning af benzinkomponenter til grundvandet

Dampinjektion fjerner forurening i hot-spot, og hindrer derved yderligere tilledning af forurenende stoffer til grundvandet. Såfremt al forurening kan fjernes vil der ikke være behov for monitering.

4.10.1 Metodebeskrivelse

Nærværende beskrivelse af dampinjektion som afværgemetode tager udgangspunkt i en situation, hvor forureningen består af mineralolieprodukter fra benzin og diesel olie. Beskrivelsen tager udgangspunkt i, at den væsentligste forurening forefindes i lerlinsen beliggende 4-6 m u.t. i et ca. 50 m² stort areal, som defineret i afsnit 3.

Ved indblæsning af damp i jordmatricen vil vanddamp kondensere ved kontakt med kold jord/ grundvand. Ved kondensationen frigives fordampningsvarmen, som opvarmer jordpartikler og porevand. Det forudsættes, at der kan injiceres damp i sandlaget beliggende 3-4 m u.t. og i sandlaget umiddelbart under lerlinsen. Opvarmning af lerlinsen vil foregå ved varmeledning, og ved at opvarme på begge sider af lerlinsen nedbringes driftstiden. For at minimere omkostningerne er det nødvendigt at sænke trykniveauet for grundvandet under hot-spot, så injektionen af damp under lerlinsen sker i en umættet zone.

Dampinjektionen indledes fra en række boringer i periferien af hot-spot, således at der opnås en sammenhængende ring af damp omkring denne og herefter en mobilisering af forureningen mod den centrale del af hot-spot v.hj.a. en central ekstraktion.

Forureningen mobiliseres dels ved kogning af fri fase, nedsættelse af viskositet, densitet og overfladespænding for frie faser af forureningskomponenter, ved desorption af jordforurening dels ved afdampning af opløst forurening til damp/poreluft. Den mobiliserede forurening føres med dampen frem til kondensationsfronten, som markerer overgangen til områder, som endnu ikke har nået damptemperatur. I kondensationsfronten vil der ske ansamling af fri-fase-forurening samt kondensation af damp og gasformig forurening. I den centrale del af hot-spot foretages ekstraktion af poreluft, grundvand og damp med henblik på at opnå en dampstrømning fortrinsvis ind mod kildeområdet samt for at opnå en opsamling af den mobiliserede forurening på gas- og væskeform.

Ved anvendelse af dampinjektion på lokaliteten i Radsted er det nødvendigt med supplerende undersøgelser for at kunne dimensionere anlægget. Dette vil bl.a. involvere ventilationstest mv. Der er derfor nogle forhold som først kan fastlægges ved en endelig dimensionering. Dette vil omfatte antal injiceringsboringer og ekstraktionsboringer, om sænkning af grundvandsspejlet skal foregå i en rand udenfor området der dampoprenses eller det skal foregå centralt i hot-spot, mulig injiceringsmængde mv.

Dimensionering

På det foreliggende grundlag vurderes det, at oprensning af hot-spot vil kræve ca. 4 injektionsboringer og 2 ekstrationsboringer. Derudover bliver nødvendigt med et sugespidsanlæg for at sænke grundvandsspejlet, så der bliver en umættet zone under lerlinser (fra 4-6 m u.t.) som vurderes at indeholde den største mængde forurening.

Til oprensning i hot-spot placeres filtre for injicering af damp over og under lerlinsen beliggende 4-6 m u.t. Ved en simpel beregning i MODI antages lerlinsen beliggende fra 4-6 m u.t. i hot-spot at kunne opvarmet til ca. 100 °C efter ca. 45 dages drift. Derudover kommer en periode med cyklisk drift ca. 30 dage. Erfaringer fra de udførte oprensninger med damp indikerer, at i forhold til de teoretiske vurderinger skal der påregnes en forøgelse i driftstid på mellem 30-50 %. I det følgende er der derfor antaget en driftsperiode på ca. 100 dage for dampanlægget.

Anlæg

Det vurderes, at det anlæg der blev anvendt ved dampoprensningen Østergade, Aalborg /ref. 2,3,4/ kan anvendes på denne lokalitet. Anlægget kan producere ca. 900 kg damp pr. time og et tryk på ca. 180 kPa.

Anlægget kan lejes på månedsbasis hos entreprenøren og er fuldt udbygget med vakuumpumper, køleanlæg, kulfiltre m.v., og er således umiddelbart klar til opsætning.

Der skal dog suppleres med et sugespidsanlæg til grundvandssænkning, alternativt en ekstra pumpeboring med tilhørende kulfilter.

Fordelen ved at leje et eksisterende anlæg er bl.a. at entreprenøren har et indgående kendskab til dette, og kender de problematikker der kan opstå ved drift af en dampoprensning. Det forudsættes derfor, at projektet kan gives til entreprenøren, og at denne indgår i detailprojekteringen. Projektet kunne evt. løses som et partneringsprojekt.

Drift

Driften af afværgeanlægget består i drift af pumper, varmeveksler, vakuumpumper, udskiftning af kulfiltre mv. Driften kræver et omfattende tilsyn både i forhold til komponenter i anlægget men også i forhold til løbende optimering på specielt injektionsstrategi men også ekstraktionsstrategi.

Monitering

Anvendelse af dampinjektion som afværgeforanstaltning kræver en intensiv monitering. Der skal laves opgørelser over injektions- og ekstraktionsrater på luft, damp og vand, og en detaljeret temperaturmonitering har vist sig yderst værdifuld til løbende vurdering af drift og optimering af driftsstrategi.

Derudover skal der moniteres for stoffjernelse via analyser på oppumpet vand og luft. Endvidere vurderes det i ref. 3, at under cyklisk drift er daglige PID-målinger nødvendige for vurdering og justering af denne drift.

Endvidere skal der påregnes monitering herunder nye boringer til dokumentation for oprensningseffekt alternativt fastlæggelse af restforurening, hvis det ikke har været muligt at opnå fuld opvarmning i alle forventede områder.

4.10.2 Diskussion af metodens anvendelighed i den aktuelle sag

Nedenstående forudsætninger skal være opfyldt for at metoden kan anvendes:

Geologiske/hydrogeologiske forhold:

  • Dampinjektion er mest velegnede i forholdsvis permeable jordlag (dvs. k bør mindst være ca. 10-5 m/s svarende til finsand). Dampen spredes i de højpermeable lag, men kan ved varmeledning opvarme lavpermeable lag. Dette er dog en langsom proces. Effektiviteten af dampinjektion er også afhængig af, at der ikke tilledes behandlingsområdet koldt grundvand, da dette vil forlænge behandlingsperioden væsentlig.

Praktiske forhold

  • Der skal være adgang til at kunne udføre borearbejdet
  • Der skal være plads til behandlingsanlæg
  • Rørføringer kan ligge oven på jorden

Dampstripning har et stort potentiale, men er dog ikke en universal metode. Det er en meget aggressiv metode, som stiller store krav til design, udstyr og metoden kræver generelt meget monitering og tilsyn samt en hurtig aktion hos de involverede parter i et givent projekt. Endvidere kan specielt driften ved dampstripning hurtig blive omkostningstung.

I nærværende sag er de geologiske og hydrogeologiske forhold samt forurenings placeringen ikke optimale i forhold til dampinjektion.

Opvarmning af lerlinsen med damp skal ske gennem varmeledning som er en langsom proces, hvilket betyder en forholdsvis lang driftstid. Sandlaget i FC2 3-4 m u.t. genfindes ikke i PB1, her er beskrevet sandet ler i intervallet 3-5,8 m u.t. Det kan betyde, at det bliver svært at ventilere i det øvre sandlag, og dermed opfange forureningen.

Endvidere bliver det svært at håndtere den formodede terrænnære forurening ved G2, da der her ud fra PID-målinger vurderes at være forurenet i niveauet 0-5 m u.t. Geologien er sandet moræneler, og der er ikke et veldefineret sandlag over forureningen, hvorfra forureningen kan opsamles. Den nyeste boring B102 udført nær G2 tyder dog på, at der ikke er noget forurening af betydning på dette sted, så derfor er der ikke regnet med en afværgeindsats i dette område.

4.10.3 Økonomisk overslag

Nedenfor er givet et økonomisk overslag for etablering af dampinjektion baseret på de foregående angivelser.

Som angivet under afværgepumpning kan der være behov for behandling af den oppumpede vandmængde afledt af grundvandssænkningen. Prisen vil afhænge af hvilken grundvandssænkning der vælges. I dette overslag er der valgt et sugespidsanlæg.

Det økonomiske overslag for henh. opgravning og opboring er opdelt således:

  • Anlæg, inkl. projektering, undersøgelse, myndighedsbehandling (grundlag MBL § 19 og VFL § 20, 26), udførelse og nødvendigt tilsyn
  • Drift inkl. monitering, beregnet som nutidsværdi

Undersøgelser

Overslaget indeholder estimerede udlæg i forbindelse med supplerende undersøgelser som en del af dimensioneringsgrundlaget for multifase ekstraktion.

Anlægsomkostninger

Der er anført omkostninger til entreprenør i anlægsfasen (Gravearbejder, sugespidsanlæg, boringer til henholdsvis injektion, ekstraktion og monitering. Endvidere pumper, rørføringer, kulfiltre til vand og luft, trykfilter, elforsyning, indkøring og SRO).

Driftsomkostninger

Driften indeholder vedligehold, strøm, tilsyn, regnskab over driften og monitering så længe anlægget kører.

Monitering

Omkostninger til monitering af dels forureningens udvikling, dels kontrol af afværgeanlægget sker i henhold til vilkår i anlæggets tilladelser. Der er forudsat en halvårlig monitering fra tre moniteringsboringer, der etableres til 12 m u.t. (tre filtre i hver boring, alternativt tre separate huller i boringsreder). Der gennemføres to moniteringsrunder med analyse for redoxparametre og kulbrinter inkl. BTEX.

Tabel 4.8 Økonomi ved dampinjektion

Tabel 4.8 Økonomi ved dampinjektion

4.10.4 Samlet vurdering af metodens anvendelighed

Der vurderes at være følgende fordele ved metoden:

  • Der sker en fjernelse af forureningsmasse i jorden, og kilden (eller en del af denne) til grundvandsforureningen vil således blive fjernet.
  • På lokaliteter hvor metoden kan anvendes vil der ske en forholdsvis hurtig oprensning. En oprensning i løbet af ca. 3 måneders drift skulle være opnåelig.

Der vurderes at være følgende ulemper ved metoden:

  • På baggrund af geologi og forureningsplacering er metode ikke optimal. Der er for mange usikkerheder, som medfører en stor risiko for, at metoden ikke virker på denne lokalitet. Dette vedrører specielt forurening, som kan være nået ned i større dybde end hidtil undersøgt, og som vil kunne medføre en uacceptabel grundvandskvalitet også efter dampbehandling af de mest forurenede zoner.
  • Der er et stort strømforbrug, samt et behov for intensiv kontrol/monitering i driftsfasen.

Dampinjektion vurderes ikke at kunne anvendes på nærværende lokalitet med succes. Dette skyldes hovedsagelig usikkerheden som følge af lokalitetens geologi samt i nogen grad usikkerheden om forureningens udbredelse i dybden.

4.11 Flushing (Kemisk assisteret udvaskning og oprensning)

Formålet med flushing er

  • at frigøre fri fase benzin fra den mættede zone og residual benzin fra den umættede zone ved injektion af et stof, der øger opløseligheden eller mobiliteten af kulbrinterne
  • at oppumpe vand med frigjorte kulbrinter
  • massereduktion (ikke total oprensning)

Flushing indvirker på de fysisk/kemiske parametre, der er med til at trække almindelig afværgepumpning i langdrag, og kan give en betydelig massefjernelse inden for uger i stedet for år. Metoden har så vidt vides ikke været forsøgt anvendt i Danmark.

Metoden er beskrevet i Miljøstyrelsens Miljøprojekt Nr. 725 (2002),  /31/, hvori det nævnes, at metoden har et vist perspektiv i Danmark inden for oprensning af chlorerede opløsningsmidler. Det må dog antages, at metoden vil være ligeså egnet for olie og benzin, dog formentlig med størst effekt for olie.

4.11.1 Metodebeskrivelse

Flushing er en forbedret form for afværgepumpning, en slags kemisk assisteret afværgepumpning. Ved flushing forstås normalt injektion af et virksomt stof i den mættede zone med samtidig fjernelse af fri fase produkt og restindhold af virksomt stof fra den mættede zone. Ideelt skal alt det tilsatte stof oppumpes, men typisk vil der være en del, der ikke kan genfindes, hvorfor der skal være tale om et ugiftigt stof, som nedbrydes naturligt.

I teknologiprojekt No. 725, beskrives flushing kun i forhold til den mættede zone, dvs. i forhold til stoffer, der har dannet fri fase i grundvandet. Andre rapporter (/33,36/) nævner dog, at metoden også kan anvendes over for residualforurening i den umættede zone. Erfaringer med dette er dog kun sparsomt dokumenteret. I en præsentation /33/ nævnes det, at ”surfactants” (surface active agents, eller detergenter, som nedsætter kapillarkræfterne) ved et laboratorieforsøg frigjorde op til 50 % residual olie i jord, der blev gennemskyllet i et kolonneforsøg. Andre rapporter beskriver anvendelse af co-solventer, som øger opløseligheden

De samme forbehold vedrørende hydrogeologiske forhold, som gælder for afværgepumpning, er derfor gældende for flushing.

Ved metoden udføres der en eller flere injektionsboringer, filtersat i den mættede og/eller den umættede zone samt en eller flere oppumpningsboringer. I injektionsboringerne nedpumpes der et eller flere nedbrydelige og lavtoksiske stoffer, med henblik på at frigøre olieprodukt fra jordmatricen. Ved behandling af den umættede zone kan det være en fordel at anvende injektion via horisontale boringer, render, bassiner eller lignende, /36/.

Anlæg

Ved projekteringen af anlægget skal følgende indgå i projekteringen:

  • indhentning af foreløbig tilladelse til injicering og evt. recirkulation af detergent eller co-solvent
  • bestemmelse af succeskriterium
  • laboratorieforsøg, herunder

§         valg af aktivt stof

§         undersøgelse af nødvendige mængder

  • pilotforsøg, herunder

§         tracerforsøg på lokaliteten

  • indhentning af endelig tilladelse til injicering og evt. recirkulation af detergent eller co-solvent
  • fuldskala anlæg, herunder

§         bestemmelse af nødvendig mængde aktivt stof

§         system til blanding, opbevaring og injektion af stof

§         antal og placering af pumpeboringer

§         antal og placering af injektions- eller infiltrationssystemer

§         antal og placering af moniteringsboringer

§         moniteringsprogram

§         bestemmelse af pumpeydelser

§         bestemmelse af pumpeniveauer

§         vandbehandlingsenhed, som ifølge Teknologiprojekt Nr. 725 kan inkludere rensning gennem et såkaldt MPPE-filter[3], som består af et højporøst granulat. Endvidere vil det muligvis være relevant med trykfilter til iltning og fjernelse af jern og mangen

§         Rørføringer, ventiler, prøvetagningshaner mv. samt tages stilling til anlæggets styring, herunder etablering af SRO.

§         Bortskaffelse af oppumpet olieprodukt

Drift

Driften af afværgeanlægget består i drift af pumper, dels i afværgeboringerne, dels i injektionssystemet. Drift af vandbehandlingen inkluderer returskylning af filtre til fjernelse af udfældede jern- og manganforbindelser samt damprensning af MPPE-filtre.

Styringen af anlægget kan foregå delvis automatisk, hvis anlægget monteres med SRO.

Monitering

Der er løbende behov for at kontrollere afværgeforanstaltningens effektivitet både med hensyn til udvikling i forureningskoncentrationen og med hensyn til koncentration af det tilsatte stof. Der skal løbende foretages masseberegninger både med hensyn til kulbrinter og aktivstof.

4.11.2 Økonomisk overslag

På grund af usikkerhed om metodens egnethed på lokaliteten er der ikke lavet et økonomisk overslag.

4.11.3 Diskussion af metodens anvendelighed i den aktuelle sag

De hydrauliske forudsætninger og begrænsninger er de samme som for almindelig afværgeoppumpning.

I nærværende sag er de geologiske og hydrogeologiske forhold kun i begrænset omfang egnede, men det vurderes at metoden trods de inhomogene forhold ville kunne anvendes, dog med en ret stor risiko for at der ikke opnås de ønskede resultater.

Effekten af metoden vil være størst i områder med fri fase på grundvandsspejlet eller med residual olieprodukt i jorden, og skønt der er en vis sandsynlighed for at der faktisk er fri fase på lokaliteten, er dette ikke påvist i nævneværdigt omfang, og udbredelsen af evt. fri fase må derfor betragtes som begrænset. Nytten af metoden vil derfor være tilsvarende begrænset. I den umættede zone skal man næppe regne med mere end 50 % reduktion af den residuale olieprodukt. Da der er lerede lag på lokaliteten, vil reduktionen formentlig være væsentligt lavere, da behandling af leret hovedsagelig vil ske via (langsom) diffusion og ikke ved direkte gennemstrømning.

Da metoden ikke har været anvendt i Danmark, kan det ikke anbefales at afprøve den på den aktuelle lokalitet, hvor den geologiske opbygning vil vanskeliggøre monitering samt fortolkning af resultaterne.

4.11.4 Samlet vurdering af metodens anvendelighed

Der vurderes at være følgende fordele ved metoden:

  • Metoden vil kunne reducere længden af den periode, som en traditionel afværgepumpning kræver.
  • Der opnås et direkte mål for massefjernelsen gennem moniteringsanalyser.

Der vurderes at være følgende ulemper ved metoden:

  • Der er kun foretaget meget få fuldskalaoprensninger, så erfaringsgrundlaget er ringe /37/.
  • Myndighedsgodkendelse i forbindelse med injektion af aktivt stof kan være vanskelig at opnå, /37/, og de krav, der kan forventes stillet til dokumentation af genfinding, kan være umulige at opfylde.
  • Den højere mobilitet og/eller opløselighed af olieproduktet kan medføre større spredning end der allerede er sket.
  • Der vil ikke være tale om total oprensning. Metoden kan kun forventes at give en vis massereduktion, og der vil derfor fortsat være en restforurening.
  • Der er stor usikkerhed på tilstedeværelsen af fri fase olieprodukt i grundvandet og mængden af residual olieprodukt i jorden, og den eventuelle frie fase formodes begrænset i omfang. Nytten af metoden vil derfor være tilsvarende begrænset, og et succeskriterium vil ikke kunne fastlægges.

Det må konkluderes, at metoden ikke kan anbefales til den egnede lokalitet, da den endnu ikke har været afprøvet herhjemme (hvilket først bør ske på en homogen lokalitet), og da der ikke er sikkerhed for at den kan give en tilstrækkelig oprensningsgrad.

[3] MPPE = Macro Porous Polymer Extraction, udviklet af Akzo Nobel. Filteret kombineres med en kondensator, en udskiller og en enhed til damprensning.

 

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



Version 1.0 Oktober 2006, © Miljøstyrelsen.