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

Kemisk oxidation af sediment- og grundvandsforureningen på depotet ved Høfde 42 - fase 1: Projektbeskrivelse og forundersøgelser

6 Forslag til pilotforsøg

• 6.1 Formål
• 6.2 Forundersøgelser
• 6.3 Testområde
• 6.4 Projektbeskrivelse
• 6.5 Drift og kontrol
• 6.6 Monitering
• 6.7 Sikkerhed og sundhed
• 6.8 Miljøpåvirkninger
• 6.9 Økonomi
• 6.10 Tidsplan for drift og monitering

6.1 Formål

Det overordnede formål med pilotforsøg med Fentons reagens er at vurdere, om metoden er en cost-effektiv metode til oprensning af forureningen på Høfde 42. Pilotprojektet har følgende delformål:

• Kvantificere effekten og udbredelse af behandling af organofosforpesticider og beslægtede stoffer fra Høfde 42 på feltskalaniveau
• Bestemme influensradius af injektionen
• Bestemme det optimale injektionstryk
• Undersøge stabiliteten af brintperoxid i grundvandszonen
• Bestemme antallet af injektioner for at nå oprensningsmålet

6.2 Forundersøgelser

De tidligere begrænsede laboratorieforsøg på grundvandsprøver viste, at Fentons reagens er en lovende metode på lokaliteten, men forsøgene gav ikke alle nødvendige data til at designe et effektivt pilotforsøg. Det foreslås derfor, at der udføres supplerende laboratorieforsøg til predesign af pilotforsøget. Formålet med de supplerende forsøg er:

• Bestemme jordens oxidationsbehov (NOD). Dette er en nøgleparameter for at vurdere hvor meget iltningsmiddel, der skal tilsættes grundvandszonen. De tidligere test blev kun udført på grundvandsprøver. Testene skal udføres på jordprøver fra lokaliteten
• Forsøg med traditionel Fentons reagens. De tidligere forsøg blev udført med modificeret Fentons reagens ved neutral pH ved tilsætning af kompleksdanner (chelating agent) for at bibeholde Fe(II)-katalysatoren opløst. Traditionel Fentons reagens udføres ved lav pH uden tilsætning af kompleksdanner. Da grundvandet allerede har lavt pH på lokaliteten, kan traditionel Fenton oxidation muligvis anvendes uden brug af pH-regulering. Traditionel Fenton er relevant, da det er en billigere metode end den modificerede metode
• Forsøg med at reducere dannelsen af MP2-syre. Dannelsen af MP2-syre kan evt. skyldes de tilsatte reagenser, som blev tilsat ved laboratorieforsøgene (fx fosfat). De supplerende laboratorieforsøg skal klarlægge om der kan tilsættes andre katalysatorer, som hindrer dannelse af MP2 syre
• Optimering af dosering af Fentons reagens. De indledende forsøg var ikke målrettet mod at finde den optimale dosering for de lokalitetsspecifikke forhold. Det foreslås derfor at udføre supplerende forsøg for at bestemme den mest cost-effektive dosering af Fentons reagens
• Evt. behandling af DNAPL. Da en væsentlig mængde af forureningsmassen findes på ikke opløst form, foreslås supplerende test for at undersøge, om Fentons reagens kan behandle DNAPL. Disse forsøg er ikke medtaget i det økonomiske overslag.

Det forudsættes, at analysearbejdet af pesticiderne udføres af Cheminova.

6.3 Testområde

Der foreslås et testområde på ca. 100 m². Testområdet placeres i område med relativ kraftig jord- og grundvandsforurening og med mindre mængder af fri fase (i depot/nedsivnings-område eller indre randzone).

6.4 Projektbeskrivelse

Der udføres 4 injektionsboringer som placeres med ca. 5 m’s afstand, jf. figur 6.1. Hver injektionsboring indrettes med stålfiltre i top og bund af øvre magasin med ca. 2 m filterlængde. Alternativt anvendes ”direct push” med specialudstyr, som findes tilgængeligt i Danmark. Der udføres 3-5 injektioner i hver med 3-4 dages varighed og med 6-8 ugers mellemrum. I det økonomiske overslag er der forudsat 4 injektioner. Fentons reagens vil blive tilsat i en koncentration på 12-17 %. Ca. 1,9 m³ af Fentons reagens vil blive injiceret i hver boring i hver injektionsrunde. Det totale volumen af Fentons reagens vil være 30,4 m³ over 4 injektionsrunder.

Figur 6.1 Konceptuel design af pilotforsøg

Valg af Fenton katalysator (traditionel eller modificeret) vil blive bestemt på baggrund af de supplerende laboratorieforsøg.

Injektionsboringer udbygges efter principper på figur 5.1, dvs. med stålfiltre og afpropning med cementstabiliseret bentonit eller beton.

Fentons reagens vil blive tilsat under lavt til moderat tryk (0-4 bar og helst under 2,5 bar) for at få fordelt injektionsvæsken så ensartet som muligt i grundvandszonen. Dette giver erfaringsvis en god fordeling. Der er dog en vis risiko for kanalstrømning (preferential flow), men dette er svært at forudsige. Der forudsættes et injektionsflow på 10-15 l/min. Højere injektionsflow og tryk kan vise sig at være nødvendigt og vil blive vurderet under pilotforsøget.

I nogle af injektionsboringerne tilsættes konservative tracere (fx lithium eller fluorid) i injektionsvæsken for at bestemme influensradius.

Monitering vil blive udført med en kombination af nye og eksisterende boringer i varierende afstande fra injektionsboringerne.

6.5 Drift og kontrol

Det foreslåede pilotforsøg kræver kun lidt drift. Behandlingen vil ske gennem 3-5 injektioner, som hver varer 2-3 dage. Mellem de enkelte injektioner vil der ikke være nogen drift eller kontrol. Gennem injektionsperioden skal der gennemføres kontrol af injektionen (koncentration og flow) for at sikre den optimale oprensning. Der skal også ske kontrol af tryk i injektions- og moniteringsboringer. Det skal ligeledes kontrolleres, at der ikke sker nogen uhensigtsmæssig afdampning af giftige stoffer. Det bør endvidere foretages en løbende temperaturmåling (med dataopsamling) i et par boringer for at få en idé om varmeudviklingen ved processen.

6.6 Monitering

Der udtages grundvandsprøver før og efter de enkelte behandlinger. Det foreslås, at der udtages prøver hver måned efter den første behandling. Vandprøver analyseres for pesticidkomponenter (herunder nedbrydningsprodukter – Cheminova pakken), uorganiske oxidationsprodukter (nitrat, sulfat og fosfat) samt COD og TOC.

Koncentrationen af brintperoxid i grundvandet måles for at vurdere stabiliteten og udbredelsen heraf.

Der vil også blive målt for tracer, som tilsættes i injektionsvæsken i udvalgte boringer. Der udtages vandprøver fra udvalgte boringer for at vurdere spredning af tracer og influensradius af injektionen.

Det foreslås også at udtage jordprøver før den første injektion og efter den sidste injektionsrunde for at kvantificere oprensningseffekten af den sedimentbundne forurening og fri fase. Jordprøver analyseres for Cheminova-pakken.

6.7 Sikkerhed og sundhed

De væsentligste forhold vedrørende sikkerhed og sundhed er:

• kontakt med giftige stoffer ved prøvetagning og entreprenørarbejde. Den primære risiko vil relatere sig til forureningen af sedimentet med de stærkt humantoksikoloiske fosforinsekticider (organofosfater); parathion, methylparathion og malathion
• kontakt med injektionsvæske (primært brintperoxid) ved transport, opbevaring, og håndtering ved injektion
• risiko for optrængning af den injicerede væske til overfladen
• risiko for ukontrolleret spredning/lækage af pesticider til overfladen (grundvand, dampe)

Optrængning af gasser og væsker til overfladen er flere gange sket med Fentons reagens ved dårligt designede projekter. Dette kan især ske ved injektionsboringer eller ved for højt injektionstryk. På Høfde 42 vil risikoen for optrængning af Fentons reagens og flygtige stoffer være meget lille da der er etableret en plastmembran (lossepladsmembran). Det skal dog vurderes, om der skal ske udluftning af injektionsboringerne eller ventilation under membranen for at forhindre for stort overtryk.

I arbejdsplanen vil der blive udarbejdet retningslinier for injektionen, herunder at holde tryk under 2,5 bar. Tryk vil blive målt ved hver injektion, og det vil være muligt at udlufte boringer (til speciel opsamlingsbeholder med aktivt kul eller direkte til atmosfæren), hvis trykket bliver for stort.

Som et led i pilotforsøget vil der blive lavet en udførlig sikkerheds- og sundhedsplan for arbejdet, herunder håndtering af arbejder med forureningen og injektionsvæsken.

Fosforinsekticiderne er kendetegnet ved en stærk ram lugt af rådne æg eller hvidløg. Lugtgener vil udgøre en arbejdsmiljømæssig gene i forbindelse med projektet, og generne kan i sig selv medføre symptomer med utilpashed. Den kraftige lugt fra fosforinsekticiderne har dog den afledte positive effekt, at ingen beskæftigede på pladsen vil være i tvivl om, hvornår der er risiko for at være eksponeret for en sundhedsskadelig påvirkning fra de pågældende stoffer.

Fosforinsekticiderne optages meget let i kroppen ved indånding, ved kontakt med øjne og hudoverflader og ved direkte indtagelse til lige gennem mave-/tarmkanalen.

Det vurderes på forhånd at beskæftigede indenfor depotområdet i vid udstrækning skal benytte:

• Kemikaliresistente heldragter
• Kemikaliresistente handsker og støvler med tæt overlapning til heldragten
• Heldækkende øjen- og åndedrætsværn

Det forventes, at der ved injektionen vil være 3-4 beskæftigede personer i depotområdet. Arbejdspladsen kan således ikke betegnes som mandskabstung, hvilket helt klart vil lette og styrke sikkerhedsarbejdet og -koordineringen. Det vurderes derfor, at risikoen for svigt i sikkerhedsarbej-det er relativ lille.

6.8 Miljøpåvirkninger

Pilotforsøget vurderes ikke at give nogle væsentlige negative effekter på det omgivende miljø. Der kan ske en vis afgasning af flygtige stoffer på grund af opvarmning af grundvandszonen. Disse dampe kan evt. opsamles gennem dræn med aktivt kulfilter. Der kan ligeledes ske en vis mobilisering af metaller, men dette vurderes ikke at være noget problem, da der ikke vil ske nogen spredning pga. spunsvægen.

6.9 Økonomi

De økonomiske overslag for pilotprojektet er noget usikre. Udgifterne vil afhænge af, om projektet kan kombineres med de andre pilotforsøg mht. borearbejde, prøvetagning mm. Det anbefales, at GeoSyntec og ISOTEC indgår med specialistviden og bistand, herunder design af pilotforsøg samt bistand ved injektion. Udgifterne til hertil kendes dog ikke, da det vil afhænge af omfanget af deres arbejde. Vi forestiller os, at ISOTEC skal deltage og instruere ved opstart af forsøget. Herefter kan et dansk firme foretage de følgende injektioner, hvor der måske kan benyttes personale, som også deltager i de øvrige pilotforsøg. Hvis ISOTEC skal til Danmark mere end den ene gang, vil det fordyre projektet betydeligt. Det vurderes på nuværende tidspunkt, at omkostningerne vil være i størrelsesordenen 1,1 - 1,75 mio. kr. excl. moms. I tabel 6.1 er anført de væsentligste poster ved et pilotforsøg.

Der er ikke medtaget udgifter til forundersøgelser med Fentons reagens. Det vurderes, at disse kan udføres for ca. 60.000 - 120.000 kr excl. moms afhængig af hvilke forsøg, der skal udføres.

Tabel 6.1 Overslag over udgifter til pilotforsøg (2007 priser)

1) det forudsættes, at Cheminova-pakke analyseres af Cheminova uden omkostninger

Vi forestiller os ikke, at pilotanlægget skal sendes i udbud, da det er en relativ lille opgave, der kan udføres mest smidig og billigst ved, at vi finder en kvalificeret entreprenør samt foretager de nødvendige indkøb af udstyr. Såfremt Miljøstyrelsen ønsker, at COWI skal udarbejde tilbudsmateriale, skal denne post med i budgettet ud over de øvrige poster i tabel 6.1

6.10 Tidsplan for drift og monitering

Tabel 6.2 viser forslag til tidsplan for pilotforsøg. Det samlede tidsforbrug er ca. 15. måneder.

Tabel 6.2 Tidsplan for pilotprojekt

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

Version 1.0 Oktober 2007, © Miljøstyrelsen.