1 Indledning

Funktionen af den reaktive væg på Vapokon grunden - 7 år efter etableringen

1.1 Baggrund
1.2 Formål

Indenfor det sidste årti er det blevet mere og mere udbredt at benytte ”In Situ”-afværgeteknologier til oprensning af forurenet jord og grundvand. Reaktive vægge er i denne forbindelse en relativ nyudviklet metode, der til forskel fra andre mere benyttede metoder som jordventilering og air sparging, ikke kræver input af energi. Desuden er en reaktiv væg en passiv afværgeteknologi – er væggen først etableret, vurderes det at metoden ikke kræver anden vedligeholdelse end rutinemæssig monitering de første 5-10 år. Derfor er reaktive vægge anset som værende en økonomisk rentabel afværgeteknologi på lang sigt. [Powell et al., 1998] En anden fordel ved reaktive vægge er, at denne teknologi direkte reducerer mængden af forurening, hvor jordventilering og airsparging alene resulterer i et faseskifte for forureningen. [Kjeldsen, 2004]

Størstedelen af de installerede reaktive vægge indeholder nul-valent jern som det reaktive materiale, der omdanner de forurenende stoffer til ikke-toksiske eller immobile stoffer. Reaktive jernvægge er især egnede til oprensning af forurening med klorerede opløsningsmidler, men er ligeledes effektive til reduktion og tilbageholdelse af metaller som krom og arsen. [Kjeldsen, 2004]

Reaktive vægge er en relativ ny teknologi og den ældste fuldskala installation har opereret i lidt over 10 år. Der findes omkring 120 reaktive vægge med jernspåner globalt, men der er stadig stor usikkerhed omkring reaktiviteten og effektiviteten af sådanne installationer på lang sigt. Desuden er der uenighed om hvilke faktorer der kontrollerer effektiviteten af en reaktiv væg. Nogle mener at det er nedsættelse af reaktivitet der er det afgørende for væggens aftagende effekt med tiden, mens andre mener at reduktionen af permeabiliteten er den vigtigst faktor. Afhængigt af hvilken faktor der anses som den vigtigste kan levetiden af en reaktiv væg variere mellem 10-117 år. [Henderson & Demond, 2007]

1.1 Baggrund

Vapokon Petrokemisk Industri A/S var en virksomhed beliggende i Søndersø på Fyn, der fra 1976-1996 genindvandt opløsningsmidler fra malerrester og lignende. Virksomheden gik konkurs i 1996 og Søndersø Kommune overtog grunden, hvorefter grundige jord- og grundvandsanalyser blev sat i gang. Det viste sig, at der eksisterede en meget stor forurening af bl.a. klorerede opløsningsmidler på grunden. Klorerede opløsningsmidler er stærkt luft- og drikkevandsforurenende og har kræftfremkaldende egenskaber. Forureningen blev vurderet at udgøre en trussel mod grundvandsressourcen.

Som en del af underprogrammet under Miljøstyrelsens teknologiprogram blev der i 1999 etableret en reaktiv jernspånevæg på Vapokon-grunden. Væggens funktion var at fjerne klorerede opløsningsmidler fra forureningsfanen. Projektet blev afsluttet i 2002 og der blev publiceret en rapport [Birkelund & Harekilde, 2003].

Efter teknologiprojektets afslutning er der i amtsligt regi gennemført løbende monitering – de første to år tre gange om året og efterfølgende med varierende interval. Sideløbende har Institut for Miljø & Ressourcer på Danmarks Tekniske Universitet gennemført en række forskningsaktiviteter, dels i form af et Ph.D-projekt i samarbejde med Hong Kong University of Science and Technology og dels som studenterprojekter. I forbindelse med Ph.D-projektet blev der gennemført en sporstofundersøgelse af den reaktive væg hvor der over en 60 dages periode blev injiceret en lithiumbromidopløsning foran væggen. Sporstoffets passage gennem væggen blev fulgt over en 10 måneders periode og viste klare tegn på et preferentielt flowmønster, idet det meste af sporstoffet passerede væggen over et mindre tværsnitsareal af væggen. Grunden til dette er formentlig at dele af væggen er blevet klogget til i den opstrøms del. Denne hypotese understøttes af slug-test der viser faldende permeabiliteter af jernet over tiden, samt kortlægning af grundvandets strømningsretninger [Lai, 2004]. Samtidig blev der i et senere eksamensprojekt gennemført en kortlægning af forureningsfanen nedstrøms væggen [Voltan, 2004]. Dette projekt viste en meget smal fane indeholdende de klorerede opløsningsmidler, og hvor fanens udgangspunkt netop var det område hvor der var observeret preferentiel transport af grundvand gennem væggen.

Den reaktive væg på Vapokon-grunden har på nuværende tidspunkt eksisteret i ca. 8 år, og det er derfor relevant at undersøge væggens reaktivitet og tilstand for på den baggrund at kunne vurdere væggens nuværende funktion samt funktionen på længere sigt. Undersøgelserne foretaget omkring væggen indikerer at påvirkningen af væggen er heterogen, da forureningen i høj grad ser ud til at stamme fra tilstedeværelsen af DNAPL i afgrænsede områder. Desuden er de hydrogeologiske forhold omkring væggen ikke ens og dette kan ligeledes give anledning til at flowet gennem væggen ikke er ens over hele arealet. De hydrogeologiske forskelle samt de meget lokale koncentrationsforskelle vil give en stor forskel i fluxen af forurenende stoffer ind i væggen. Det er derfor afgørende, at der udføres en fluxbaseret monitering til vurdering af belastning af væggen samt forskellene over arealet. Fluxvurderinger giver desuden et estimat af hvor stor en mængde forurening der ledes væk på bagsiden af den reaktive væg, og en sådan analyse vil derfor give et tydeligt billede af væggens effektivitet. En fluxbaseret monitering må også indbefatte en kortlægning af den potentielle afgivelse af flygtige komponenter til det dannede hydrogen, som potentielt vil frigives til poreluften ovenover væggen og hermed kan borttransportere flygtige organiske komponenter.

Ydermere er fluxvurderinger vigtige i vurderingen af en eventuel påvirkning af overfladerecipienter og grundvandsressourcen, og kan også benyttes som værktøj ved risikovurderinger. Det vil ligeledes være en essentiel parameter at benytte i tilfælde hvor der findes flere forureningskilder og den primære kilde ønskes identificeret.

1.2 Formål

Formålet med denne undersøgelse af den reaktive væg på Vapokon-grunden er:

at udføre en fluxbaseret monitering af stoftransporten gennem den reaktive væg
at analysere poreluften over den reaktive væg for hydrogen og flygtige organiske komponenter for at fastlægge om disse stoffer borttransporteres af denne vej
at vurdere væggens effektivitet i forhold til nye jernspåner
at vurdere væggens tilstand samt eventuelle tilklogning ved mineralogisk og mikrobiologisk karakterisering