Airsparging og vakuumventilation fra vandrette boringer på Drejøgade 3-5 : Statusrapport 1 Rapportering af drift og monitering

2. Vakuumventilation

2.1 Omfang af drift og monitering

Behandlingsanlægget har i hele perioden været drevet udelukkende med vakuumventilationsdelen, jf. figur 1.2, dvs. drift af i alt 5 filtre, efterfølgende benævnt SVE-filtre. Grundet anlægstekniske problemer blev SVE-filter 2a dog først opstartet den 15/5 1998.

Se her!

Figur 1.2

Procesdiagram, vakuumventilationsdelen med tilhørende målestation/Ref.1/

Moniteringen har omfattet følgende:

• Registreing:
  Registrering af driftsdata udføres dels on-line, dels ved manuel aflæsning i forbindelse med tilsynsbesøg. Omfang af registrering ved de 2 former er anført i det følgende:

On-line registrering

On-line registrering:
Flow (aktuelt/akkumuleret før 1. kulfilter), rumtemperatur, GC-analysedata, aktuel frekvens for hver frekvensomformer, køling af varmeveksler og container samt strømforbrug (aktuelt/akkumuleret). Ligeledes registreres diverse alarmer i tilfælde af høj vandstand i vandudskillere, motorstop, høj koncentration i luftafkast, GC-nedbrud, høj rumtemperatur i container eller kølet luft fra varmeveksler, for højt tryk før kulfiltre, strømudfald m.v.

Registrering ved tilsyn

Registrering ved tilsyn:
Flow (aktuelt/akkumuleret), vakuum, temperatur samt aktuel frekvens for hver frekvensomformer opkoblet til vakuumblæser. Før, imellem og efter de 2 serieforbundne kulfiltre registreres også tryk og temperatur. El-forbrug er ligeledes aflæst, ligesom der lejlighedsvist er registreret tryk i gasflaskerne tilkoblet GC’en, for herved at kunne vurdere tidspunkt for skift af gasflasker. I appendix 2.1 er vedlagt eksempel på det tilsynsskema som udfyldes ved tilsyn.

• Feltmålinger:

Poreluftprøver er udtaget fra hver af de 5 SVE-filtre samt før, imellem og efter de 2 serieforbundne kulfiltre, for måling af totalindhold af flygtige kulbrinter ved PID (10,2 eV). O₂, CO₂ og CH₄ er ligeledes målt, dog kun ved de 5 SVE-filtre og kun i perioden efter 29/5 1998.

• Analyser:

I driftsforløbet var det påregnet, at analyse af ekstraheret poreluft fra SVE-filtrene samt før, imellem og efter 2 serieforbundne kulfiltre, helt overvejende skulle udføres ved on-lineanalyse på GC’en. Men siden opstarten og frem til oktober 1998 har driftsansvarlige entreprenør haft store problemer med at levere pålidelige GC-data. Ved opstart viste det sig, at GC-data var fejlbehæftet i uacceptabel størrelse, grundet afsmitning af tungere oliekomponenter, som "hang" på rørvæggene på strækningen fra prøveudtagningspunkter (i alt 8 stk) og frem til GC’en. Dette problem er senere søgt løst ved at flytte alle prøveudtagspunkterne tæt hen til GC’er, kombineret med at den afkortede rørstreng fra prøveudtagspunkterne og til GC’er nu opvarmes til 200°C i 9 min. før temperaturen over de følgende 9 min. sænkes til 100°C, for så herefter at udtage poreluftprøven for GC-analyse. Med denne rutine indarbejdet er afsmitningen fra tungere komponenter minimeret væsentligt. For yderligere at optimere GC-driften udføres hyppig kalibrering for at reducere den observerede tendens til "0-punktsafvigelse", hvilket tidligere har medført fejlagtig måling af voksende koncentration af chlorerede opløsningsmidler (overvejende PCE) som funktion af driftstiden.

Endelig har der i driftsperioden været flere GC-nedbrud, overvejende på grund af at gasflasker med bæregas (N₂), standardgas henholdsvis fortyndingsgas (H₂) er løbet tør og kolonner herved brændt af.

På grund af de mange driftsproblemer med GC’en har bygherren set sig nødsaget til i hele perioden at udtage supplerende poreluftprøver til kulrør for at sikre tilstrækkelig dokumentation for oprensningen. Poreluftprøverne af 10 l er hos Miljø-Kemi, Galten, screenet ved GC/ECD- og GC/FID for indhold af chlorerede opløsningsmidler og olieprodukter. Olieprodukter, er i rapporten kvantificeret ved mineralsk terpentin /ref. 2, afsnit 6/ og indeholder ikke bidrag fra chlorerede kulbrinter. Der er i perioden udført i alt 9 analyserunder med udtag til kulrør. Ved 3 af disse runder er kulrør kun screenet ved FID-detektor (prøver udtaget den 19/6, 26/6 samt 1/10 1998). Alle poreluftsdata præsenteret i nærværende rapport er udelukkende baseret på data fra udtagne kulrør.

Problemer med on-line
GC-analyse

Bygherren overvejer p.t. om on-line GC-analyse fremover helt skal udgå og erstattes med månedligt udtagne kulrørsdata, som understøttes af 2-4 månedlige PID-målerunder. Baseret på de hidtil indhentede driftserfaringer med GC’en kan det, uafhængig af GC´ens videre rolle i det aktuelle projekt, bestem ikke anbefales at der i lignende fremtidige projektsammenhænge installeres en GC´er .

2.2 Koncentration af chlorerede opløsningsmidler henholdsvis oliekomponenter i ekstraheret poreluft

I appendix 2.2 er vedlagt 5 figurer, der viser udviklingen i koncentrationen af chlorerede opløsningsmidler (PCE og TCE) henholdsvis oliekomponenter i den ekstraherede poreluft fra de 5 SVE-filtre. Filter 2a’s forsinkede opstart var forårsaget af, at der under afsluttende smediearbejder blev "glemt" at fjerne en beskyttelseshætte , hvorved filtret kloggede til.

Af figurerne fremgår, at poreluftskoncentrationerne efter maj 1998 generelt har været eksponentielt aftagende, med den største reduktion ind til ca. 14 døgn efter opstart. Denne tendens er dog mest udtalt for TCE, mens koncentrationsniveauerne for PCE og oliekomponenter generelt aftager med mindre hastighed. For SVE-filter 3a ses et atypisk forløb, idet koncentrationen af PCE over de sidste 2-3 måneder af driftsperioden reelt stiger.

Overordnet bemærkes, at højeste PCE- og TCE-koncentrationer generelt er målt i SVE-filtrene 2a, 2b og 3a, dvs. filtre som alle er placeret på den sydlige del af depotet, hvor der også forventes de højeste koncentrationer af chlorerede opløsningsmidler (ca. 95% heraf udgøres af PCE).

Max./min. koncentrationer af chlorerede opløsningsmidler og oliekomponenter i de 3 SVE-filtre på den sydlige del af depotet er målt til følgende:

i.p.: ikke påvist

Den lave max. værdi for PCE i filter 2a vurderes væsentligst at være forårsaget af, at dette filter er placeret i et område med et forventet lavt forureningsniveau.

De højeste koncentrationer af oliekomponenter er målt i filter 1a og 1b beliggende på depotets nordlige del, hvor også højeste oliekoncentrationer er forventet. Max./min. koncentrationer for oliekomponenter samt for chlorerede opløsningsmidler på denne del af depotet er målt til følgende:

i.p.: Ikke påvist

Ved sammenligning af hidtil målte max-koncentrationer med forventede max-koncentrationer fastsat i designgrundlaget, jf. følgende tabel 2.1, ses at opnåede niveauer ligger en faktor 6-60 lavere end forventet. Dette forhold kan bl.a. skyldes at airsparging-delen endnu ikke er opstartet.

I appendix 2.8 er vist en graf med registrerede koncentrationsniveauer for PCE og oliekomponenter før første kulfilter, dvs. et billed af det samlede forureningsniveau oprenset fra de i alt 5 SVE-filtre. Yderligere uddybning af oprensningseffekten i den umættede zone er beskrevet i afsnit 3.

2.3 Massefjernelse og fjernelsesrater

I appendix 2.3 er den akkumulerede massefjernelsen for chlorerede opløsningsmidler (PCE + TCE) og oliekomponenter på det sydlige henholdsvis nordlige forureningsområde præsenteret.

Af appendix 2.4 fremgår, at der i alt er fjernet ca. 135 kg chlorerede forbindelser, hvoraf PCE udgør ca. 96 %, henholdsvis i alt ca. 800 kg oliekomponenter, hvoraf ca.100 % udgøres af et mineralsk terpentin-lignende olieprodukt.

Sammenfattende kan det konstateres, at ca. 80% (svarende til ca. 110 kg) af de chlorerede forbindelser er oprenset fra poreluften beliggende på depotets sydlige område og her væsentligst fra SVE-filter 2b og 3a,( i alt ca. 108 kg). Ca. 76% (svarende til ca. 610 kg) af olieforbindelserne er ekstraheret fra den nordlige del af depotet hvor væsentligste bidrag kommer fra SVE-filter 1b (i alt ca. 500 kg).

Før afværgetiltagets opstart var det på baggrund af udførte pumpetest /ref. 2/ vurderet, at der i den førte 10 måneders driftsperiode kunne oprenses 1000 -1200 kg olieprodukter samt 500 - 700 kg chlorerede opløsningsmidler. Som baggrund for dette estimat var dog forudsat, at airspargingdelen blev indkoblet allerede 1 måned efter opstart, og at den samlede ydelse på SVE-filtrene ville have ligget på max. ca. 900 m³/h, mod de faktiske ca. 400 m³/h.

I det hidtidige oprensningsforløb er der udført i alt 4 kulskifte, svarende til at i alt 2080 kg aktive kul er opbrugt. I forbindelse med de seneste 3 udførte kulskifte er der fra det første af de 2 serieforbundne kulfiltre udtaget en blandprøve (100 ml) af mættede kul til analyse for indhold af chlorerede opløsningsmidler og oliekomponenter. Af analyseresultaterne fremgår, at mætningsgraden for oliekomponenter på de opbrugte kul har ligget på 28-33% - hvilket er i god overensstemmelse med den kalkulerede mængde olie fjernet (ca. 800 kg).

I appendix 2.5 er vist fjernelsesrater for PCE, TCE og oliekomponenter, for hvert SVE-filter, mens den samlede fjernelsesrate for alle 5 SVE-filtre er præsenteret i appendix 2.6. Af disse data fremgår, at fjernelsesraten på de enkelte SVE-filtre ved driftsperiodens afslutning generelt har stabiliseret sig, og nu ligger på ca. 145 g/h for den samlede oprensning, svarende til en daglig fjernelse af PCE + TCE på ca. 0,4 kg (rate på 15 g/h) henholdsvis ca. 3,1 kg oliekomponenter (rate på ca. 130 g/h). Der er ved denne betragtning forudsat et gennemsnitligt ekstraheret flow fra de i alt 5 SVE-filtre på 410 m³/h. I denne sammenhæng er der desuden set bort fra analysedata hidrørende fra d. 3/11 1998, idet der den 2/11 1998 blev udført kortvarig test af airsparging-filtrene, hvilket har influeret på dette datasæt, i form af urealistisk høje koncentrationsværdier i poreluften ekstraheret fra SVE-filtrene.

De nogenlunde stabile fjernelsesrater påvist ved driftperiodens slutning kunne indikere, at der som funktion af drifttiden er opstået diffusionsbegrænsninger i den umættede zone, kombineret med at forureningsniveauet i den umættede zone generelt er faldet. Ligeledes influerer det påførte vakuum og aktuelle flow også på fjernelsesratens størrelse. I det kommende driftsforløb vil de nævnte parametres indflydelse på oprensningseffekten blive nærmere vurderet.

Den største fjernelsesrate for chlorerede opløsningsmidler (PCE + TCE) er, jf. appendix 2.5, målt i filter 2b, hvor max./min.-rater på 73,1/6,01 g/h er fundet. For oliekomponenter er markant største fjernelsesrate påvist i filter 1b, her med max./min.-rater på 336,0/66,5 g/h.

Bortset fra i SVE-filter 2b er der ved driftsperiodens afslutning generelt målt højere fjernelsesrater for oliekomponenter i forhold til for chlorerede opløsningsmidler (PCE og TCE).

2.4 Luftflow

I appendix 2.7 er vist aktuelle ekstraherede poreluftmængder fra hvert SVE-filter. De præsenterede data er registreret ved tilsynsbesøg, og det bemærkes at ydelsen på de enkelte SVE-filtre i perioden frem til udgangen af maj måned, dvs. indtil ca. 70 døgn efter opstart, ændres. Ændringen må væsentligst tilskrives ændret formationsmodstand som funktion af driftstiden, da de i alt 3 vakuumblæsere opkoblet til SVE-filtrene har været drevet ved næsten fast frekvens i hele perioden.

I appendix 2.8 er præsenteret 2 grafer, som viser aktuelle ekstraherede poreluftsmængde fra de 5 SVE-filtre. Graferne er optegnet dels på baggrund af tilsynsdata, dels på baggrund af on-line flowregistrering. Af grafen med plottede tilsynsdata fremgår, at det samlede ekstraherede flow frem til den 30/3 1998 (efter 14 døgns drift) har ligget på omkring 230 m³/h. Efter at SVE-filter 2a blev indkoblet, steg det samlede flow til ca. 400 m³/h.

I den hidtidige driftsperiode på ca. 200 døgn, hvor 30 driftsdøgn er modregnet pga. diverse driftsstop, er der ekstraheret i alt 1,79 mill. m³ poreluft, svarende til en timemiddel på ca. 370 m³/h. For sammenligning var det i forbindelse med fastlæggelse af designgrundlag for SVE-filtrene /ref. 1/ påregnet, at der fra de 5 SVE-filtre i alt skulle kunne ekstrahere max. ca. 900 m³/h.

Akkumulerede poreluftsmængder ekstraheret fra hvert SVE-filter fremgår af tabel 2.2 følgende side.

2.5 Emmisionskrav

Som led i den overordnede styring af behandlingsanlægget er grænseværdier for emmision indarbejdet, således at anlægget automatisk stopper, hvis disse grænsevædier overskrides.

Gældende emmisionskrav for behandlingsanlægget er fastlagt ved at sammenholde resultatet af en gennemført "skorstensberegning" /ref. 5/ med anførte retningslinier i Luftvejledningen /ref. 4/.

Efter krav fra myndigheden, Miljøkontrollen, Københavns Kommune, har den laveste forekomne værdi for hver forureningskomponent herefter skullet udgøre emmisionskravet for behandlingsanlægget. Resultatet er vist i tabel 2.3.

Emmissionskrav

*) Luftvejledningens B-værdi (immisionskrav) er anført for Benzen. Øvrige værdier i denne kolonne repræsenterer vejledningens retningsliner for emmisionskrav.

Tabel 2.3 Gældende emmisionskrav (mg/ m³) for behandlingsanlægget