Funktionen af den reaktive væg på Vapokon grunden - 7 år efter etableringen
3 Vapokon-grunden
På Snavevej 25 i Søndersø på Fyn, blev Vapokon Petrokemisk Industri A/S etableret i 1976. Virksomheden påbegyndte genindvinding af opløsningsmidler fra brugte malerrester mm.
Fyns Amt førte tilsyn med Vapokon, og i 1989 blev der foretaget forureningsundersøgelser, der påviste en kraftig jord- og grundvandsforurening. Forureningen bestod bl.a. af opløsningsmidler der stammede fra virksomheden og det blev vurderet, at denne forurening udgjorde en alvorlig trussel for grundvandsressourcen. Virksomheden gik konkurs i 1996-97 og Søndersø Kommune overtog grunden. I de efterfølgende år blev der foretaget flere og mere omfattende undersøgelser på grunden. [Birkelund & Harrekilde, 2003]
3.1 Forureningsudbredelse
3.1.1 Jordforurening
Vapokon havde en nedgravet tank liggende på grunden, hvori der opbevaredes opløsningsmidler og malerrester til produktion af nye produkter. Et spild fra denne tank medførte en kraftig jord- og grundvandsforurening med klorerede opløsningsmidler (PCE, TCE, TCA samt nedbrydningsprodukter) og mineraloliebaserede opløsningsmidler (BTEX’ere) i både umættet og mættet zone på grunden. [Lai, 2004]
I hot-spot blev der fundet indhold på op til 2.140 mg BTEX/kg og 1.100 mg klorerede opløsningsmidler/kg i jorden og tilsvarende 8.563 mg BTEX/m³ og 148.718 mg klorerede opløsningsmidler/m³ i poreluften. Hot-spot blev afgrænset til et areal på ca. 775 m², mens hele jordforureningen strækker sig over et areal på 2.175 m², som vist på figur 9.
Figur 9: Udbredelse af jordforureningen.
[Birkelund & Harrekilde, 2003]
Hot-spot blev vurderet til at omfatte ca. 70 % af den samlede jordforurening på ca. 4.700 kg BTEX’er og ca. 2.500 kg klorerede opløsningsmidler. [Birkelund & Harrekilde, 2003]
3.1.2 Grundvandsforurening
De tidligere udførte undersøgelser viser, at grundvandsforureningen horisontalt er spredt ca. 200 m nedstrøms grunden med en fanebredde på ca. 80 m, med de højeste koncentrationer i fanens centrale del og væsentligt lavere koncentrationer udenom, se figur 9. Grundvandsforureningen er kraftigst under Vapokon-grunden og vertikalt i den øverste del af magasinet. [Birkelund & Harrekilde, 2003]
3.2 Installation af reaktiv jernspånevæg
For at forhindre en spredning af forureningen fra Vapokon-grunden, af hensyn til den fremtidige vandkvalitet i recipienten (Holmebækken) og grundvandsressourcen, besluttede Fyns Amt i samarbejde med Rambøll i 1999, at der skulle etableres et ”funnel and gate” system. Afværgeforanstaltningen vurderedes egnet, idet forureningsfanen har en begrænset bredde og da grundvandsmagasinet nedadtil afgrænses af et lerlag.
Inden etableringen af den reaktive barriere blev en del af hot-spot gravet væk og 4600 tons forurenet jord blev fjernet [Birkelund & Harrekilde, 2003] . I et ”funnel and gate” system ledes forureningsfanen hen til en reaktiv væg via to installerede vertikale vandstandsende barrierer, i dette tilfælde to spunsvægge på 110 og 130 m i længden. På denne måde føres forureningsfanen gennem den installerede væg indeholdende jernspåner.
Ved etableringen af væggen blev der nedsat en spunskasse med jernafstivninger som ramme for jernspånerne. I spunskassen blev der etableret en kerne af jerngranulat, hvor der på begge sider af kernen er indbygget 1 m brede sandfiltre. Forureningen skulle passere disse sandfiltre inden den ramte jernvæggen, for at opnå en optimal opblanding i forureningsfanen og dermed opnå passage af en konstant forureningsmængde over hele væggen. [Birkelund & Harrekilde, 2003]
Spunskassen blev dimensioneret for stor, hvorfor der opstod et hulrum mellem sandfilteret opstrøms væggen og spunskassen, se figur 10.
Figur 10: Tilfyldning af reaktiv væg.
[Birkelund & Harrekilde, 2003]
Dette hulrum blev fyldt op med opgravet materiale fra etableringen. For at adskille jerngranulatet fra sandfiltrene, blev der anvendt jernforme som sammen med spunskassen blev trukket op i forbindelse med tilfyldningen.
Placeringen af den reaktive jernspånevæg ses af figur 11.
Der blev i forbindelse med etableringen også opsat moniteringsboringer umidelbart op- og nedstrøms, samt i selve væggen med filtre placeret i tre dybder.
Figur 11: Skitse over placeringen af den reaktive væg og drænsystemet på Vapokon.
[Birkelund & Harrekilde, 2003]
For at reducere de generelt høje grundvandshastigheder i området, som ville betyde at jernvæggen skulle være urealistisk tyk, etableredes et opstrøms afdræningssystem, hvor en væsentlig del af det opstrøms kommende grundvand blev afdrænet og tilledt Holmebækken.
Dimensioneringen af den reaktive væg blev baseret på, at et drænsystem ville afdræne en samlet vandmængde på 1,45 l/s. Med denne afdræning, blev det estimeret, at der skulle foregå en gennemsnitlig strømningsmængde i grundvandsmagasinet omkring væggen på 14,1 m³/dag, svarende til en strømningshastighed på 111 m/år. [Birkelund & Harrekilde, 2003]
På baggrund af kolonneforsøg er vandets nødvendige opholdstid i væggen bestemt til 64 timer. Denne opholdstid samt strømningen på 14,1 m³/dag, ligger til grund for dimensioneringen af væggens tykkelse. Det er forventet at væggens porøsitet efter 10 år er reduceret fra 0,5 til 0,36, hvorfor en porøsitet på 0,36 er benyttet ved dimensioneringen. [Birkelund & Harrekilde, 2003] Dimensionerne af væggen blev som opstillet i tabel 3, med en tykkelse på 0,8 m.
Tabel 3: Dimensionering af den reaktive væg.
| Højde | 9,0 m |
| Længde | 14,5 m |
| Tykkelse | 0,8 m |
| Jerngranulat | 270 tons |
3.3 Sporstofforsøg
Der er i 2004 udført et sporstofforsøg ved den reaktive væg på Vapokon-grunden. Forsøget blev udført ved brug af litium som det konservative sporstof. Injektionen af litium foregik over en periode på ca. 60 dage i tre injektionsboringer, placeret med ca. 25 cm mellemrum midt for væggen ca. 3,5 meter før væggen. Injektionen foregik i koterne 17,0, 17,4 og 17,8 m. Resultaterne af sporstofforsøget indikerer, at stoftransporten gennem den reaktive væg hovedsageligt foregår i et begrænset område. En mere detaljeret beskrivelse samt yderligere resultater findes i Lai, 2004 og Lai et al., 2006a/b.
![Figur 12: Sporstoffets bevægelse gennem den reaktive væg. [Lai et al., 2006a] Øverst ses en plan illustration, mens der nederst ses en illustration over dybden. Den fuldt optrukne linie viser væggens placering, mens de stiplede linier angiver placeringen af gruspakningerne. Det bør bemærkes at den plane illustration ikke dækker hele væggens længde, men kun de midterste 6 meter.](images/s31.gif)
Figur 12: Sporstoffets bevægelse gennem den reaktive væg. [Lai et al., 2006a] Øverst ses en plan illustration, mens der nederst ses en illustration over dybden. Den fuldt optrukne linie viser væggens placering, mens de stiplede linier angiver placeringen af gruspakningerne. Det bør bemærkes at den plane illustration ikke dækker hele væggens længde, men kun de midterste 6 meter.
Af den plane illustration i figur 12 fremgår det, at sporstoffet bevæger sig vinkelret på væggen fra injektionsboringerne og frem til væggens forkant. Herefter bevæger sporstoffet sig mod den sydvestlige del af væggen og passerer væggen omkring y = 7-9 m. Set over dybden stiger sporstoffet fra injektionsboringerne omkring kote18-17 m til omkring kote 20 m, hvilket sker i området fra injektionsboringerne og frem til væggen forkant. Denne bevægelse opad skyldes sandsynligvis tilstedeværelsen af lavpermeable områder bestående af ler i området før gruspakningerne [Lai, 2004]. Fra væggens forkant sker der et markant fald over dybden i sporstoffets bevægelse og passagen gennem væggen sker omkring kote 18-16 m.
Sporstofforsøget indikerer, at væggens midterste og nordøstlige del kan være tilklogget. Desuden ser det ud til at den øverste del af væggen er klogget til, da sporstoffet bevæger sig 2-3 meter nedad over dybden lige før det passerer væggen.
Version 1.0 marts 2009, © Miljøstyrelsen.