Pilotprojekt med stimuleret in situ reduktiv deklorering - Hovedrapport
1 Indledning
Denne rapport belyser resultaterne af et pilotprojekt med anvendelse af stimuleret in situ reduktiv deklorering som afværgeteknologi overfor en grundvandsforurening med klorerede opløsningsmidler på en lokalitet i Odense.
Ved anvendelse af stimuleret in situ reduktiv deklorering som afværgemetode tilsættes der elektrondonorer i form af organisk stof til den vandmættede zone. Desuden kan oprensningen suppleres med tilsætning af nødvendige næringsstoffer og bakterier. Ved fermentering af elektrondonoren dannes der brint, som anvendes i den reduktive deklorering. Tilsætning af elektrondonorer alene (uden bakterietilsætning) benævnes ”biostimulering”. Tilsættes der samtidig bakteriekultur benævnes det ”bioaugmentation” (Jørgensen et al, 2005).
1.1 Baggrund
Der er i Danmark interesse fra såvel myndigheder, forskningsinstitutioner og rådgivere i at få afprøvet stimuleret reduktiv deklorering som afværgemetode under danske forhold. På baggrund heraf er der under Miljøstyrelsen Teknologiprogram gennemført undersøgelser af metodens potentiale i Danmark. Der er gennemført en opsamling af den viden, som nationalt og internationalt er tilgængelig om emnet, og der er udviklet en screeningsmodel til en indledende vurdering af oprensning med stimuleret in situ reduktiv deklorering på en given lokalitet (Jørgensen et al, 2005). Modellen er blevet anvendt til at screene 13 lokaliteter på Fyn, som alle er forurenet med klorerede opløsningsmidler. Ud fra screeningen blev en lokalitet i Odense (Rugårdsvej 234-238) udvalgt som en potentiel velegnet lokalitet til afprøvning af metoden. Der er efterfølgende i 2004-2005 udført forundersøgelser på denne lokalitet mhp. dimensioneringsgrundlag for et pilotprojekt. Disse undersøgelser omfattede forhold omkring hydrogeologi, geokemi, mikrobiologi, grundvandsmodellering samt laboratorieforsøg til valg af elektrondonor og bakteriekultur. Undersøgelserne er afrapporteret i Jørgensen et al (2006). Undersøgelserne blev udført på et sekundært sandmagasin i ca. 11-12 m's dybde.
Placering af lokaliteten i Odense fremgår af figur 1.1.
1.1.1 Design af afværge med stimuleret reduktiv deklorering
Ved feltoprensninger opereres der med aktive og passive systemer (Jørgensen et al, 2005). Ved aktive systemer bliver grundvand oppumpet fra det forurenede magasin, tilsat elektrondonorer (og evt. bakteriekulturer, næringsstoffer og pH buffere) og reinjiceret i behandlingsområdet. Konstant eller pulserende tilførsel af elektrondonorer er med til at udvikle en biologisk aktiv zone. Herved sikres den bedst mulige spredning af både elektrondonoren og evt. bakteriekulturen. Aktive systemer kan anvendes i aflejringer med god hydraulisk ledningsevne som sand/grus aflejringer. Fordelen ved aktive systemer er en bedre fordeling af tilsætningsstoffer i magasinet end for passive systemer. Passive systemer fungerer enten med etablering af en bio barriere eller ved gennemførsel af én eller flere injektioner af donor i behandlingsområdet. Passive systemer er generelt simplere at implementere end aktive systemer, men der er ingen hydraulisk kontrol, og der må forventes en længere oprensningstid.
Grundmateriale © copyright Kort & Matrikelstyrelsen. Reproduceret i henhold til tilladelse G11-98.
Figur 1.1 Oversigtskort med placering af Rugårdsvej 234-238 i Odense
På forhånd har det været et ønske, at pilotprojektet skulle gennemføres som et aktivt system, dvs. med kontinuerlig oppumpning og reinjektion af grundvand. Det skyldes, at et aktivt system tillader massebalanceberegninger på forureningen og restprodukterne på en måde, som typisk ikke er muligt ved et passivt system. Desuden er den tid, som det tager at påvise en effektiv behandling, typisk meget kortere med et aktivt system. Ved den gennemførte screening af de 13 lokaliteter har dette således indgået som et vigtigt punkt ved udvælgelse af lokalitet til pilotprojekt.
1.2 Formål
Teknologiprojektets overordnede formål er at få belyst anvendeligheden af stimuleret in situ reduktiv deklorering som afværgeteknologi i forhold til danske lokaliteter, der er forurenet med klorerede opløsningsmidler. Konkret skal pilotforsøget på Rugårdsvej 234-238 i Odense belyse:
- tilførsel og oprensningseffektivitet af de tilsatte elektrondonorer m.m. i feltskala.
- kan reduktiv deklorering stimuleres i feltforsøg ved tilsætning af donor/og eller Dehalococcoides
- forslag til nødvendige dimensioneringsparametre
- fordele og ulemper ved et aktivt/semiaktivt afværgesetup, herunder belysning af injektionsmetoder
- beskrivelse af ingeniørtekniske problemstillinger samt forslag til håndtering/løsning af typiske problemstillinger ved metoden (eksempelvis tilklokning af boringer, tilsætning af bakterier, recirkulation, injektionsstategi, blanding af elektrondonorer/næringsstoffer/bakterier, monitering)
- forslag til moniteringsprogram for fremtidige projekter
- risikovurdering i forbindelse med injektion af donor og bakterier, herunder afledte geokemiske effekter
- vurdering af teknologiens potentiale under danske forhold
- økonomi
1.3 Relation til andre projekter
Sideløbende med oprensningsforsøget på Rugårdsvej 234-238 i det sekundære sandmagasin (sandprojektet), har Fyns Amt financeret et tilsvarende projekt med oprensning af klorerede opløsningsmidler i den overliggende moræneler ("lerprojektet"). Indsatsområde fremgår af figur 2.3. Pilotforsøget i moræneleren er udført som et "passivt system", dvs. med injektion af donor og bakterier ved start af forsøget. Pilotprojektet er opstartet i april 2005 og forventes afsluttet ultimo 2006. Pilotprojektet består af forsøg i to områder tæt på kildeområdet. I forsøgsområde 1 tilsættes der donor og bakteriekultur i moræneleren gennem traditionelle filtersatte boringer. I forsøgsområde 2 tilsættes der donor og bakteriekultur gennem kunstige sandsprækker i lerjorden. Sandsprækkerne er udført ved hydraulisk frakturering. Som donor anvendes emulgeret sojaolie (Newman Zone) iblandet ca. 4 % laktat. Newman Zone er en langsomtfrigivende donor.
Beskrivelse af lerprojektet fremgår af Fyns Amt (2004). De gennemførte undersøgelser i forbindelse med lerprojektet rapporteres særskilt (Fyns Amt, 2006).
Version 1.0 Februar 2007, © Miljøstyrelsen.