| Forside | | Indhold | | Forrige |
Rensning af jord med blandingsforureninger ved hjælp af termiske
jordbehandlingsanlæg
Bilag 12:
Thomas H. Christensen: "Aspekter omkring tungmetaller i gennemførte forsøg med
rensning af jord med blandingsforureninger ved hjælp af semi-mobilt termisk
jordbehandlingsanlæg i forbindelse med Miljøstyrelsens teknologiudviklingsprogram for
jord- og grundvandsforurening" 14. december 2001.
Notat
Til
Rambøll, ved Carsten H. Helvind
Fra
Thomas H. Christensen
Miljø & Ressourcer DTU
Danmarks Teknisk Universitet
12 december, 2001
Aspekter omkring tungmetaller i gennemførte forsøg med rensning af
jord med blandingsforureninger ved hjælp af semi-mobilt termisk jordbehandlingsanlæg i
forbindelse med Miljøstyrelsens teknologiudviklings-program for jord- og
grundvandsforurening
Baggrund
Rambøll har i 2001 under Miljøstyrelsens teknologiudviklingsprogram for jord- og
grundvand gennemført en undersøgelse af et termisk jordrensningsanlæg opstillet hos RGS
90 Jordrens. Resultaterne heraf foreligger i udkast i rapporten "Forsøg med rensning
af jord med blandingsforureninger ved hjælp af semi-mobilt termisk
jordbehandlingsanlæg".
Undersøgelsen dokumenterer at jordrensningsanlægget er effektivt med hensyn til
fjernelse af organiske forureninger. De udtagne prøver har imidlertid også været
analyseret for tungmetalindhold ligesom der har været foretaget batch-udvaskningstest og
enkelte kolonne-udvaskningstest på jordprøver. Resultaterne herfra forekommer
overraskende og ikke umiddelbart forklarlige.
Rambøll har i brev af 2. oktober, 2001 anmodet Miljø & Ressourcer DTU om at
kommenterer de fundne resultater. Rapportudkastet forelå tilsendt 28. november, 2001.
Tungmetaller: Totalindhold
Tungmetal indholdet er målt før og efter behandling af 2 batche jord: 10-15 prøver
er udtaget ved indfødningen til behandlingsenheden fordelt over forsøgets gennemførelse
og udmålt individuelt. Et tilsvarende antal prøver er udtaget analyseret efter
behandlingen. Enkeltanalyserne er præsenteret i Bilag 4. I Bilag 2, Tabel 4 og 5 er
resultaterne "før" og "efter" præsenteret som median-værdier og
ln-gennemsnit. For sammenligning af "før" og "efter" er beregnet en
p-værdi for 0-hypotesen om ingen forskel. Her konstaterer rapporten at der på et 5%
niveau efter behandlingen er konstateret forøget indhold af bly og nikkel og formindskede
indhold af kviksølv og zink i Batch 1 (højt metalindhold) og for Batch 2 (lavt
metalindhold) forhøjet indhold af arsen, bly og cadmium, mens kviksølv er formindsket.
Under opvarmningen af jorden, der i et ikke nærmere defineret antal minutter (???)
kommer op over 550 C (???) under iltunderskud, sker der et vist tab af tørstof ved
forbrænding og afgasning. Dette tab er ikke nærmere vurderet, men det angives at
kulstofindholdet (Figur 3.3) i Batch 1 er faldet ca. 1.5%, hvilket svarer mindst til et
tørstoftab på 3 %. Dette betyder at tungmetaller, der ikke flygtiggøres under
opvarmningen, vil fordeles i en mindre mængde tørstof og indholdet på tørstofbasis
stige tilsvarende.
Bortset fra kviksølv, der helt forventeligt afdamper ved de aktuelle temperaturer,
vurderes det at for Batch 1 er det kun bly der udviser væsentlige (>10%) og
signifikante (<5%) stigninger og for Batch 2 er det arsen, bly og cadmium der udviser
væsentlige (På medianværdier: As: 40%, Pb: 80% og Cd: 40%) og signifikante stigninger.
I Batch 2 er metalindholdene lave og stigningerne for arsen og cadmium, om end
signifikante, dog uden praktisk betydning for vurdering af jordens anvendelse. Det
væsentlige og umiddelbare uforklarlige i resultaterne er således den observerede
stigning i totalindholdet i bly, især i Batch 1, hvor stigningen udgør 250 mg Pb/kg jord
TS.
Ud fra rapportens oplysninger synes prøveomfanget rimeligt og, bortset fra at
signifikans-niveauet for det øgede blyindhold er 3 % (0-hypotese) og dermed med en lille
sandsynlighed kunne være en statistisk tilfældighed, kan følgende indgange søges som
forklaringsmulighed. Det skal dog siges at betydningen af nedenstående muligheder ikke
kan vurderes ud fra det foreliggende materiale.
Det er ikke muligt på det nuværende grundlag at vurdere nærmere hvorfor blyindholdet
tilsyneladende øges i jorden under behandlingen. Det foreslås, at hvis dette skal
nærmere undersøges, at undersøgelserne i første omgang kigger på oplukningen af
prøverne.
Tungmetaller: Udvaskning
Udvaskningen af tungmetaller er for Batch 1 belyst ved batch-udvaskningsforsøg (L/S 2)
på jord "før" og "efter" behandlingen og der er endvidere udført
kolonneudvask-ningsforsøg på behandlet jord. Det er ikke udført udvaskningsforsøg
vedrørende Batch 2. Batch-udvaskningsforsøgene er udført på 15 batche før
behandlingen og 10 batche efter behandlingen. Resultaterne fremgår af Bilag 4. I Bilag 2,
Tabel 6 er resultaterne "før" og "efter" præsenteret som
median-værdier og ln-gennemsnit. For sammenligning af "før" og
"efter" er beregnet en p-værdi for 0-hypotesen om ingen forskel. For arsen,
klorid og natrium er udvaskningen øget (faktor 2-3 på medianværdien), mens udvaskningen
for metallerne bly, cadmium, krom, kobber, mangan, nikkel og zink er faldet (faktor 2-30
på medianværdien). Der er ikke oplyst pH-værdier for de udførte batche, men målinger
af jordens pH viser en stigning fra 7,7 til 9,1 ved behandlingen.
Øgningen i natrium og klorid udvaskningen skyldes NaOH tilført processen til
neutralisering af sure gasser, hvoraf HCL forventes at udgøre en væsentlig del.
Scrubbervandet, der tilbageføres til jorden, er ikke målt med hensyn til natrium og
klorid (??????), men udgør høst sandsynligt den øgede udvaskning af disse to elementer
i batch-udvaskningstesten.
Arsen optræder som anion i jordmiljøet og er kun i begrænset omfang knyttet til
jordpartiklerne ved sorption. Ved øget pH vil udvaskningen stige og øgningen af de i
øvrigt lave værdier efter behandlingen synes forklarlige. Krom, der også kan optræde
som anion, findes udvasket i meget lave koncentrationer faldende fra ca. 0.002 mg/l til
ca. 0.001 mg/l efter behandlingen. Jordens pH, indhold af organisk kulstof og
iltunderskudet under behandlingen sandsynliggør at krom findes i jorden som Cr(III) og
dermed bundet som et hydroxid. Derfor synes de lave udvaskninger og det svage fald ved pH
stigningen sandsynlige.
Den reducerede udvaskning af tungmetallerne i øvrigt kan skyldes flere forhold: