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

Pilotprojekt med stimuleret in situ reduktiv deklorering - Hovedrapport

5 Drift af afværgeforanstaltninger - metodebeskrivelse

• 5.1 Driftsprogram for afværgeanlæg
• 5.2 Oppumpning og reinjektionens forløb
  • 5.2.1 Overordnet forløb
  • 5.2.2 Flow
• 5.3 Trykforhold i anlæg og injektionsboringer
• 5.4 Tilsætning af donor
• 5.5 Tracerforsøg
• 5.6 Tilsætning af bakterier
• 5.7 Driftsproblemer og udbedring
  • 5.7.1 Mekanisk rensning af filtre
  • 5.7.2 Udskiftning af filterenhed
  • 5.7.3 Regenerering af boringer

5.1 Driftsprogram for afværgeanlæg

Drift af recirkulationsanlægget blev igangsat den 2. november 2005 efter at entreprenøren havde indkørt anlægget over de foregående 2 dage. Den mekaniske drift af anlægget er foretaget af Arkil Miljøteknik A/S, medens den miljømæssige overvågning og monitering er udført af DTU og COWI. Driften af anlægget kan overordnet opdeles i nedenstående 6 faser jf. tabel 5.1. Denne rapport beskriver resultaterne af fase 1 - 4. Desuden beskrives resultaterne af tracerforsøg i fase 5. De øvrige resultater af fase 5 og 6 beskrives ikke i denne rapport.

Tabel 5.1 Driftsfaser i Pilotforsøget. Se Tabel 7.1 for perioder med tracerforsøg.

Det var oprindelig planlagt, at Arkil og COWI skulle føre tilsyn med anlægget 1 til 3 gange hver 14. dag. Dette har også været gældende i den første del af injektionsperioden, men med tiden er der blevet opbygget et større modtryk i formationen som har medført nogle driftsproblemer, og anlægget er således blevet tilset oftere end forventet. Ved COWIs tilsynsbesøg er der registreret flow, oppumpede og recirkulerede vandmængder, modtryk i injektionsboringer samt tilsat mængde af laktat og tracer. Data registreret ved COWIs tilsyn fremgår af bilag 3.2.

5.2 Oppumpning og reinjektionens forløb

5.2.1 Overordnet forløb

Anlægget til recirkulation har kørt 24 timer i døgnet i perioden siden opstart den 2. november 2005 og til ophør af pilotprojekt den 1. juni 2006. Der har været enkelte planlagte stop af anlægget i forbindelse med rensning og regenerering af boringer. Ser man bort fra disse driftsstop, har selve recirkulationsanlægget kørt med få afbrydelser i hele driftsperioden. En gennemgang af driftsproblemer fremgår af afsnit 5.8.

5.2.2 Flow

På baggrund af den udarbejdede grundvandsmodel er det samlede injektionsflow i de tre injektionsboringer fastsat til 3 l/min svarende til en injektionsmængde på 4,32 m³/døgn.

Af figur 5.1 fremgår den oppumpede og samlede reinjicerede mængde i de 3 injektionsboringer. Desuden fremgår øverst tidslinie for pilotprojekt med indkørings- og driftsperiode samt periode for tracerforsøg med Lithiumbromid (LiBr) og Natriumbromid (NaBr).

Figur 5.1. Oppumpet og reinjiceret grundvand

Som det fremgår af figuren, sker der i løbet af driftsperioden et væsentligt fald i injektionsmængder. Faldet i injektionsmængder skyldes opbygningen af tryk i injektionsboringer. Det fremgår af figuren, at der i 4 tilfælde har været udfald. Der er ikke tale om, at anlægget har været nedlukket, men at der ikke er registreret data på web-overvågningen, hvorfra data stammer.

Der er samlet oppumpet og reinjiceret 687 m³ i perioden fra den 2. november 2005 til den 1. juni 2006, svarende til ca. 3,3 m³/døgn, ca. 25 % mindre end oprindeligt planlagt. Data for oppumpede og reinjicerede mængder fremgår af bilag 3.3.

5.3 Trykforhold i anlæg og injektionsboringer

Anlægget til reinjektion blev projekteret til at køre med et modtryk på omkring 0,5 bar og maximalt 1 bars modtryk i injektionsboringerne. Som det fremgår af figur 5.2 over modtryk i injektionsboring I101, er der med tiden sket en væsentlig opbygning af modtryk.

Figur 5.2 Modtryk samt flow i injektionsboring I1o1

Det fremgår, at der fra opstarten af pilotprojektet ikke kunne konstateres modtryk i I101. Efter ca. 1½ måned er modtryk langsomt begyndt at opbygges, mens der til stadighed er forsøgt opretholdelse af et flow på ca. 1 l/min i hver boring.

I april måned 2006 er modtrykket blevet så højt >800 mbar, at det har været nødvendigt at regulere flowet væsentligt ned for at holde modtrykket på et acceptabelt niveau. Midt i maj måned er flowet nedjusteret til <0,5 l/min, hvilket har bevirket, at der ikke registreres data for flow/injiceret vandmængde på WEB-overvågningen. Data for flow er i perioder med lavt flow blevet registreret ved manuelle målinger på anlægget.

5.4 Tilsætning af donor

I gennem hele driftsperioden er der tilsat donor i form af natriumlaktat i en 60 w/w % opløsning (handelsnavn - Purasal) til det reinjicerede grundvand. Data for Purasal fremgår af bilag 3.4.

Det dimensionsgivende forbrug af natriumlaktat blev i Jørgensen et al (2006) fastlagt til 340 kg over en 7 måneders periode. Dette svarer det til et dimensionsgivende forbrug af natriumlaktat i en 60 w/w % opløsning på ca. 565 kg.

Tilsætningen af donor er foretaget i pulser for at modvirke tilklokning af boringer. Der er således tilsat donor i 6-15 minutters intervaller én gang i timen, hvilket har betydet, at boringer efter pulstilsætningen af donor er blevet gennemskyllet minimum 45 minutter pr. time med "rent" grundvand.

Der er i hele driftsperioden fra 2. november 2005 til 1. juni 2006 tilsat samlet 455 kg natriumlaktat i en 60 w/w % opløsning. Dette svarer til en samlet tilsætning af natriumlaktat på 273 kg, ca. 20 % mindre end oprindeligt planlagt.

I den første fase af injektionen (frem til den 11. januar 2006) har det været målsætningen at opnå en koncentration på 375 mg/l i den reinjicerede blanding af grundvand og donor. Da injektionen af grundvand løbende faldt, har det været nødvendigt med en højere blandingskoncentration for at opnå den ønskede injektionsmængde af donor på ca. 340 kg natriumlaktat.

På baggrund af det reinjicerede volumen grundvand og den tilsatte mængde donor beregnes det gennemsnitlige indhold af laktat ved reinjektion til 398 mg/l. Det bemærkes, at denne beregning ikke tager højde for eventuelt laktatindhold i det reinjicerede grundvand. Dette er lidt højere end den dimensionsgivende koncentration på 375 mg/l, og skyldes, at det injicerede grundvandsflow har været mindre end forudsat.

5.5 Tracerforsøg

Der er i 3 omgange gennemført tracerforsøg til vurdering af spredning, opholdstider og strømningshastigheder i forbindelse med oppumpning og reinjektion.

Tracerforsøgene har i alle 3 tilfælde kørt i ca. 14 dage. Der er før opstart af de enkelte tracerforsøg foretaget opblanding af 6.000 g ren LiBr eller NaBr i 27 l ledningsvand. Koncentrationen af tracer har dermed været 222,2 g/l. Der er herefter tilsat 6,74 ml tracer-opløsning til injektionsblandingen hvert 5. minut i døgnets 24 timer i forsøgsperioden.

Data for de anvendte tracere LiBr og NaBr fremgår af bilag 3.5 og 3.6.

5.6 Tilsætning af bakterier

Ud fra laboratorieforsøgene blev det vist, at det er nødvendigt at tilsætte bakteriekultur (KB-1™), hvis der skal opnås anvendelige resulater i pilotprojektet inden for den forventede tidsramme på ca. ½ år. Tilsætning af KB-1- kulturen skulle ske, når de rette redoxforhold var etableret i det mellemste sekundære magasin. Mindre end 1 måned efter laktattilsætning var de rette redoxforhold til stede i grundvandsmagasinet (SIREM anbefaler et redoxpotentiale under - 50 mV, og at ilt skal være fraværende). På grund af praktiske vanskeligheder med monitering i julen blev tilsætningen af bakteriekultur dog først udført i starten af januar.

Den 11. januar 2006 blev der foretaget injektion af bakterier(KB-1) i de 3 injektionsboringer I101-I103. Injektionen af bakterier blev foretaget af COWI.

KB-1 kulturen er importeret fra Canada (SIREM) og fragtes i en trykbeholder som vist på nedenstående foto. Data for KB-1 fremgår af bilag 3.7.

Foto 5.1. KB-1 trykbeholder og fragtemballage

Før injektionen blev beholderen kontrolleret for lækage for at sikre, at bakteriekulturen ikke var blevet udsat for ilt under transporten.

Injektionen af KB-1 kulturen foregik ved at forbinde trykbeholderen med boringen via ventiler. Bakteriekulturen blev tilsat under anaerobe forhold med nitrogen som drivmiddel. Fittings og slanger blev blæst iltfrie med nitrogen. Den tilsatte mængde af KB-1 blev løbende registreret ved at veje trykbeholderen, idet vægtfylden af bakteriekulturen er ca. 1,0 kg/l.

Af nedenstående foto fremgår, hvorledes injektionen er foretaget

Foto 5.2. Injektion af KB-1 ved hjælp af nitrogen

Det var på baggrund af laboratorietests beregnet, at der skulle tilsættes ca. 27 l af bakteriekulturen (KB-1™) for at få opbygget en anvendelig behandlingszone i testfeltet.

Bakterierne er tilsat under iltfrie forhold og sammen med oppumpet grundvand pulsvis tilsat laktat. Injektionen er foretaget efter følgende fordelingsnøgle.

Tabel 5.2 Fordelingsnøgle for tilsætning af KB-1 kultur

Der er efter tilsætningen af bakteriekultur til de 3 injektionsboringer foretaget efterskylning med ca. 100 l oppumpet grundvand fra AV1. Dette grundvand var anaerobt med redoxpotentiale < -100 mV.

5.7 Driftsproblemer og udbedring

Gennem driftsperioden har der været et mindre antal nedbrud (stop af anlæg mere end 24 timer) af anlægget forårsaget af forskellige problemer.

Af nedenstående tabel fremgår en oversigt over væsentlige driftsproblemer.

Tabel 5.3 Oplysninger om driftsproblemer og udbedring heraf

+:lille effekt, ++: effekt, +++: stor effekt

Uddybende oplysninger vedr. driftsproblemer og afhjælpning af samme fremgår af bilag 3.8.

Som tidligere nævnt har driftsproblemerne, som er blevet hyppigere med tiden, gjort at anlægget har måttet tilses oftere end forventet. Blandt andet montering af posefilter til smudsopsamling har gjort, at det var nødvendigt for COWI at tilse anlægget oftere, idet filter skulle skiftes hver 3.-4. dag.

Ligeledes har det høje modtryk i injektionsboringerne forårsaget en meget stor mængde alarmer sendt pr. SMS til Arkil, der har været nødt til at tilse anlægget oftere end planlagt.

5.7.1 Mekanisk rensning af filtre

Som det fremgår af tabel 5.3, er der forsøgt foretaget afhjælpning af det stigende modtryk i injektionsboringer ved hjælp af mekanisk rensning af boringerne. Rensningen af filtre er foretaget den 13. februar 2006. Arkil Miljøteknik A/S har fremstillet en børste til mekanisk rensning. Børsten er fremstillet ved at montere håndboregrej med en stålbørste beregnet til skorstensfejning tilpasset et Ø63 mm filterrør (se nedenstående foto).

Foto 5.3. Børste til mekanisk rensning af injektionsboring

Selve den mekaniske rensning blev foretaget manuelt, og der blev efterskyllet med højtryksrenser. Som det fremgår af nedenstående foto blev boringen renset for en del smuds og udfældninger.

Foto 5.4 og 5.5. Mekanisk rensning og smuds oprenset fra filter

Som det fremgår af kurven i figur 5.2 over modtryk, kunne der umiddelbart efter rensningen konstateres en væsentlig nedgang i tryk i de enkelte injektionsboringer. Det vurderes dog, at modtrykket i løbet af ca. 1 uge igen var opbygget til samme niveau som før rensningen.

5.7.2 Udskiftning af filterenhed

Som det fremgår af tabel 5.3, er der sket en ophobning af smuds i filter på oppumpningen. For at modvirke reduktion i oppumpningskapacitet er der foretaget en udskiftning af filterenheden i anlægget. Der er i stedet for det traditionelle smudsfilter monteret et posefilter, som kan udskiftes med jævne mellemrum. De to filtre fremgår af nedenstående fotos. Filter i posefilter er udskiftet 2-3 gange pr. uge.

Foto 5.6 og 5.7. Smuds- og posefilter

For at undersøge om det indsatte filter evt. kunne have en tilbageholdende effekt på bakterier, er der udtaget vandprøver til kvantitativ bestemmelse af Dehalococcoides i pumpeboringen AV1 samt fra en hane siddende efter filtret.

Resultaterne viser, at der i vandprøven fra AV1 ses en koncentration af Dehalococcoides på 2·10⁶ celler/L, mens der i prøven fra hanen ses en koncentration på 8·10⁵ celler/L. Resultaterne tyder på, at der ikke sker en tilbageholdelse af bakterier i filtrematerialet.

For at undersøge sammensætningen af bakterier siddende på filtermaterialet er udtaget to filterprøver, som er analyseret ved DGGE (Denaturing Gradient Gel Electrophoresis). En DGGE-analyse kan sige noget om diversiteten af de bakterier, der er til stede i prøven. Analysen viser, at der er findes ca. 10 forskellige typer af bakterier på filtermaterialet, dog ses ikke nogen Dehalococcoides. Sammen med den kvantitative bestemmelse af antallet af Dehalococcoides indikerer resultaterne, at der ikke sker en væsentlig tilbageholdelse af Dehalococcoides i filtermaterialet.

5.7.3 Regenerering af boringer

Der er den 12. og 13. juni 2006 foretaget regenerering af boringer jf. tabel 5.3. Regenereringen er foretaget af Fyns Pumpe- og Brøndservice A/S, og der er anvendt et amerikansk produkt ved navn LBA (Liquid Biofouling Agent). Oplysninger om LBA fremgår af bilag 3.9. I forbindelse med regenereringen er anlægget lukket ned, og der er indledningsvist foretaget tømning af injektionsboringer med en kraftig vakuumpumpe.

Foto 5.8. Tømning af filtre før regenerering

Fyns Pumpe- og Brøndservice har til lejligheden fremstillet et stempel, der presses ned i filtret efter tilsætning af LBA, således at LBA presses ud i formationen (se foto 5.10).

Foto 5.9 og 5.10. Regenerering af boringer, stempel til injektion af LBA

Idet LBA er kraftigt surt (pH ~ 1,5), er der foretaget måling af pH før nedpumpning. Der blev nedpumpet 4 l LBA samt 2 l ledningsvand i hver af de 4 boringer AV1, I101, I102 og I103. Efter ca. 18 timer blev boringer igen tømt 3-4 gange ved hjælp af vakuumpumpe. Der blev løbende moniteret for pH, og tømningen af boringerne blev afsluttet, da pH igen havde indstillet sig i samme niveau som før nedpumpning af LBA. Det vurderes, at behandlingsområdet har været maximalt 1 meter fra injektionsboring.

Som det fremgår af kurven i figur 5.2 over modtryk, kunne der umiddelbart efter rensningen konstateres en væsentlig nedgang i tryk i de enkelte injektionsboringer, men efter ca. 14 dage var modtrykket opbygget til samme niveau som før rensningen.

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

Version 1.0 Februar 2007, © Miljøstyrelsen.