| Indhold |

Miljøprojekt nr. 714, 2002; Teknologiudviklingsprogrammet for jord- og grundvandsforurening

Afprøvede teknologier under Miljøstyrelsens Teknologiprogram for jord- og grundvandsforurening

Indholdsfortegnelse

Forord

Med denne rapport gøres status for aktiviteterne under Miljøstyrelsens Teknologiprogram for jord- og grundvandsforurening.

Rapporten udgør en sammenskrivning af statusnotater for en række innovative teknikker til oprensning af kildeområder for forurening, til hindring af uacceptabel spredning af forurening fra kildeområder samt for teknikker af mere måleteknisk karakter.

Statusnotaterne er dels udarbejdet af Miljøstyrelsen og dels af eksterne "faglige sekretærer" engageret af Miljøstyrelsen til at bidrage med specifik viden om bestemte teknikker og til at varetage Miljøstyrelsen interesser i forbindelse med afviklingen af projekter under Teknologiprogrammet.

Juni 2002. Tom Heron, NIRAS

Sammenfatning og konklusioner

Siden 1996 har Miljøstyrelsen under Teknologiprogram for jord- og grundvandsforurening ydet støtte til udviklingen af rensnings- og afværgeteknologier på jord- og grundvandsforureningsområdet. Den årlige bevilling til programmet har ligget på ca. 15 millioner kroner og pengene anvendes primært til særlige undersøgelses-, moniterings- eller dokumentationsaktiviteter i tilknytning til amtsligt eller privat finansierede oprensninger.

Aktiviteterne under Teknologiprogrammet har til formål at tilvejebringe supplerende information og dokumentation for rensnings- og afværgeteknikker til vurdering af teknologiernes tekniske og økonomiske anvendelighed i Danmark. Tanken er, at det efter kortlægning af forureningsforholdene på en lokalitet er muligt på forhånd at forudsige hvilket oprensningsniveau der kan opnås med de forskellige teknikker. Desuden er det hensigten at lette implementeringen i Danmark af teknikker anvendt internationalt, når forudsætninger vedrørende forureningstype, geologi og dimensionering mv. er beskrevet via en afprøvning under Teknologiprogrammet.

Der er ydet og ydes støtte til dokumentation, udvikling og afprøvning af et bredt spektrum af oprensnings-, moniterings- og måleteknikker. Det er dog meget væsentligt at holde for øje, at teknikkerne afprøvet under Teknologiprogrammet kun udgør et mindre udsnit af samtlige eksisterende teknikker, og at en lang række veldokumenterede metoder ikke omtales i denne rapport.

De afprøvede teknikker under Teknologiprogrammet er i denne rapport overordnet inddelt i hovedgrupperne; "Teknikker til kildeoprensning", "Teknikker til spredningskontrol" og "Undersøgelses-/måleteknikker". Teknikkerne i disse hovedgrupper er beskrevet i denne rapports kapitel 2, 3 og 4. Endvidere er der i bilag 1 vedlagt et oversigtsskema med nøgledata for samtlige afprøvede teknikker.

Med oversigtsskemaet i bilag 1 som indgang er nærværende rapport tænkt at kunne anvendes som et opslagsværk.

Med de udførte aktiviteter under Teknologiprogrammet er der opnået en væsentligt udbygget viden om et stort antal innovative måle-, undersøgelses- og oprensningsteknikker indenfor jord- og grundvandsområdet. Endvidere er der for en række teknikker etableret et betydeligt erfaringsgrundlag omkring design, anlæg, drift og monitering.

Hjulpet på vej af teknologiaktiviteterne er der således gennem de seneste år introduceret flere lovende teknikker indenfor jord- og grundvandsområdet herhjemme. Ligeledes er visse af de afprøvede teknikker fundet mindre egnede eller uegnede til danske forhold.

Udbyttet af Teknologiprogrammet vil formentlig først ses på 5 – 10 års sigt i forhold til programmets igangsættelse og vil kræve en løbende vurdering af nye teknikker samt forbedring af eksisterende teknikker.

Summary and conclusions

Since 1996 the Danish Environmental Protection Agency has, under the program for technology development of soil and groundwater contamination, supported the development of technologies within the fields of decontamination and remediation.

The yearly grant for the program is approx. DKK 15 mill and the money is spent primarily on special investigations, monitoring or documentation activities. Typically the projects are co-financed privately or by counties.

The activities under the technology program aim at procurement of supplementary information and at documentation of techniques for decontamination and remediation, in order to evaluate the technical and financial applicability of these technologies in Denmark. The purpose is to make it possible, after thorough site characterizations, to predict the level of remediation, which can be achieved with the different techniques. Furthermore, it is intended, that the implementation in Denmark of techniques used internationally is made easier, when assumption regarding type of contamination, geology and dimensioning etc. have been described via testing under the technology program.

Support has been granted, and still is, for documentation, development and testing of a wide range of techniques for remediation monitoring and measuring. However, it is very important to keep in mind that the techniques tested under the technology program only constitute a small section of all existing techniques and that a lot of well-documented methods is not mentioned in this report.

The tested techniques have been divided into these main groups: "Techniques for source remediation", "Techniques for plume control (dissolved and vapor phase)" and "Characterization techniques/measuring techniques". The techniques in these main groups are described in chapter 2, 3 and 4 of the report. Furthermore, an outline plan with key data for all tested techniques is enclosed in appendix 1.

With the outline plan in appendix 1 as a starting point, the present report is intended to be used as a source of reference.

With the activities carried out under the technology program, our knowledge about a large number of innovative techniques for measuring, characterization and remediation of contaminated soil and groundwater has been expanded substantially. Furthermore, an important level of experience has been established for a series of techniques regarding design, implementation, operation and monitoring.

Thus, with help from the technology program, a range of promising techniques for contaminated soil and groundwater has over the latest years been introduced in Denmark. Also, some of the tested techniques have been found less suitable or unsuitable for the conditions in Denmark.

The full benefit of the technology program will probably not become apparent until 5-10 years after the start of the program and will require a continuous evaluation of new techniques and improvement of existing techniques.

1 Indledning

Med denne rapport gøres der status for aktiviteterne under Miljøstyrelsens "Teknologiprogram for jord- og grundvandsforurening", som i det følgende betegnes "Teknologiprogrammet". Udarbejdelsen af denne status med et katalog over afprøvede teknologier fem år efter ordningens ikrafttræden er foreskrevet i Teknologiprogrammet.

Siden 1996 har Miljøstyrelsen under Teknologiprogrammet ydet støtte til udviklingen af rensnings- og afværgeteknologier på jord- og grundvandsforureningsområdet. Den årlige bevilling til programmet har ligget på ca. 15 millioner kroner og pengene anvendes primært til særlige undersøgelses-, moniterings- eller dokumentationsaktiviteter i tilknytning til amtsligt eller privat finansierede oprensninger.

Aktiviteterne under Teknologiprogrammet har til formål at tilvejebringe supplerende information og dokumentation for rensnings- og afværgeteknikker til vurdering af teknologiernes tekniske og økonomiske anvendelighed i Danmark. Tanken er, at det efter kortlægning af forureningsforholdene på en lokalitet er muligt på forhånd at forudsige hvilket oprensningsniveau der kan opnås med de forskellige teknikker. Om muligt ønskes således opstillet prognoser for oprensningsniveauet ved anvendelse af teknikkerne. Desuden er det hensigten at lette implementeringen i Danmark af internationalt anvendt teknikker, når forudsætninger vedrørende forureningstype, geologi og dimensionering mv. er beskrevet via en afprøvning under Teknologiprogrammet.

1.1 Afprøvede teknikker

I tabel 1.1 nedenfor ses en oversigt over teknikker som har modtaget støtte fra Teknologiprogrammet. Oversigten udgør ikke en samlet liste over alle anvendelige teknikker vedrørende jord- og grundvandsforurening, men er blot en status over de teknikker som er afprøvet under Teknologiprogrammet. Ud over de nævnte projekter er der udført en lang række udredningsprojekter som ikke er beskrevet i nærværende rapport. For en nærmere beskrivelse af disse henvises til "Teknologiprogrammet for jord- og grundvandsforurening", Miljøstyrelsen 2001.

De afprøvede teknikker under Teknologiprogrammet er i nedenstående tabel 1.1 og i nærværende rapport inddelt i hovedgrupperne; "Teknikker til kildeoprensning", "Teknikker til spredningskontrol" og Undersøgelses-/måleteknikker.

Tabel 1.1.
Oversigt over teknikker under Teknologiprogrammet.

  
Amterne og private firmaer har fungeret og/eller fungerer som bygherrer på feltprojekterne for teknikkerne i ovenstående tabel 1.1. En række af disse projekter er fulgt og styret af Miljøstyrelsen, mens denne opgave for andre projekter er varetaget af personer fra institutioner udenfor Miljøstyrelsen, de såkaldte faglige sekretærer.

1.2 Læsevejledning

Som nævnt udgør denne rapport en sammenskrivning af statusnotater for ovennævnte teknologier udarbejdet af Miljøstyrelsen og de faglige sekretærer. Disse statusnotater er refereret i kapitel 5 og publiceres løbende på Miljøstyrelsens hjemmeside. Der henvises hertil for mere detaljerede oplysninger om teknologier, gennemførte aktiviteter, resultater, vurderinger mv. I statusnotaterne findes der desuden henvisninger til yderligere litteratur om lokaliteter, undersøgelser, teknikker mv.

Nærværende rapport er tænkt som en generel orientering om de opnåede resultater under Teknologiprogrammet og kan anvendes som et opslagsværk. Således er der i bilag 1 vist en skematisk opstilling af samtlige afprøvede teknikker med angivelse af anvendelighed overfor forskellige forureningskomponenter, jordlagsforhold, hydrogeologi, lokalitetsstørrelse mv. I bilag 1 er der anvendt samme underinddeling af teknikkerne som illustreret ovenfor.

Med udgangspunkt i bilag 1 kan der søges yderligere oplysninger om de enkelte teknikker i kapitel 2, 3 og 4. Kapitel 2 omhandler teknikker til oprensning af kildeområder (områder med betydende jordforurening; residual eller mobil fri fase). Kapitel 3 omhandler teknikker til eliminering af forurening spredt fra kilder (grundvands- og poreluftforurening) samt opløst eller gasformig forurening oppumpet som led i en oprensning. Det skal bemærkes, at enkelte teknikker kan henføres til såvel kapitel 2 som 3. I kapitel 4 behandles projekter omhandlende forskellige former for måleteknik indenfor forureningsområdet.

Kapitel 2, 3 og 4 er underopdelt efter teknik og indeholder en struktureret fremstilling af nøglebeskrivelser og resultater herfor. For mere detaljerede oplysninger henvises til de relevante statusnotater som er anført i kapitel 5.

1.3 Oversigtsskema

Som nævnt ovenfor er der i bilag 1 vedlagt et skema med nøgleoplysninger for samtlige afprøvede teknikker anført i tabel 1.1. Disse oplysninger omfatter blandt andet angivelse af teknikkernes anvendelighed overfor forskellige forureningskomponenter, jordlagsforhold, hydrogeologi, lokalitetsstørrelse mv.

Oplysningerne er dels baseret på erfaringer og data indhentet som led i aktiviteter under Teknologiprogrammet og dels baseret på den nationale og internationale litteratur. Desuden er angivelserne for "parametrene" lokalitetsstørrelse, oprensningsperiode, anlægsudgifter og driftsudgifter i høj grad subjektive og baseret på helt overordnede sammenligninger med mulige alternative teknikker i de aktuelle tilfælde. Angivelserne omkring økonomi er desuden meget grove og simplificerede. F.eks. beslaglægger visse teknikker de forurenede arealer i meget lange oprensningsperioder, og der er ikke taget højde for det mulige tab af leje- eller salgsindtægt, mv.

2 Teknikker til kildeoprensning

I dette kapitel gives en overordnet præsentation af virkemåde, udførte teknologiaktiviteter samt hovedresultater og vurderinger heraf for teknikker beregnet til oprensning af kildeområder (områder med betydende jordforurening; residual eller mobil fri fase).

2.1 Vakuumventilation

Vakuumventilation er en in situ afværgeteknik baseret på oppumpning af luft fra den umættede zone. Den engelske betegnelse for teknikken er Soil Vapor Extraction (SVE).

Vakuumventilation er baseret på fjernelse af gasfasen af stoffer med et højt damptryk fra jordlagene, så som BTEX´er og chlorerede opløsningsmidler (flygtige stoffer). Som en sidegevinst medfører ekstraktionen typisk en tilførsel af iltholdig jordluft til oprensningsområdet, hvorved en eventuel biologisk nedbrydning af f.eks. oliekomponenter kan forceres.

Vakuumventilation kan anvendes i sandede jordlag – eller grovere – og en typisk begrænsning i oprensningseffekten er langsom diffusiv frigørelse af forureningskomponenter fra finkornede lavpermeable/vandmættede jordlag i den umættede zone samt fra kapillarzonen.

Jordventilation anvendes typisk overfor kildeområder for forurening, men i særlige tilfælde kan små simple ekstraktionsanlæg desuden med fordel anvendes udenfor kildeområder, f.eks. til afværge af forureningsspredning til huse over grundvandsfaner.

2.1.1 Formål og teknologiaktiviteter

Følgende projekter er udført med særlige teknologiudviklende aktiviteter finansieret af Miljøstyrelsens teknologiprogram:

2.1.1.1 Strøget, Ikast

Projektet omfattede oprensning af en PCE forurening fra den umættet zone, fra toppen af den mættede zone i sandede jordlag samt i et terrænnært lerlag. Den umættede zone havde en vertikal udbredelse på ca. 18 meter. Oprensningen blev foretaget ved en kombination af vakuumventilation i det umættede sand og ler samt afværgepumpning.

2.1.1.2 Drejøgade, København

Projektet omfattede oprensning af forurening med terpentin og PCE/TCE samt nedbrydningsprodukter fra ca. 8 – 9 meter umættet zone og toppen af grundvandszonen i sandede jordlag. Oprensningen blev foretaget ved en kombination af vakuumventilation og airsparging fra vandrette boringer. Aktiviteter og resultater vedrørende airsparging er præsenteret i afsnit 2.2.

2.1.2 Resultater af teknologiaktiviteter

I tabel 2.1 er de omtrentlige omkostninger til den gennemførte oprensning angivet. Det skal bemærkes, at udgifterne omfatter projektets totale omkostninger til såvel vakuumventilation som air sparging. Udgifterne til aktiviteter under teknologipuljen er ikke indeholdt i tabellen.

Tabel 2.1.
Skønnede samlede projektomkostninger eksklusiv udgifter til aktiviteter afholdt under Teknologiprogrammet. Hele 1000 kr. ekskl. moms, prisniveau 2001. For detaljerede oplysninger vedrørende projekterne henvises til reference 1. De anvendte teknikker har i projektperioden været under udvikling/afprøvning, hvorfor overslagene i tabel 2.1 kan være højere end ved tilsvarende efterfølgende sager.

Se her!

2.2 Air sparging

Air sparging er en in situ afværgeteknik baseret på indblæsning af atmosfærisk luft i og/eller under den forurenede del af den mættede zone. Ofte foretages indblæsningen 1,0- 1,5 meter under de forurenede jordlag.

Indblæsningen kan dels foretages med henblik på fjernelse af stoffer med et højt damptryk fra jordlagene, såsom BTEX´er og chlorerede opløsningsmidler (flygtige stoffer), og dels med henblik på at øge den mikrobielle omsætning af aerobt nedbrydelige stoffer, såsom let og tung gasolie, ved tilførsel af ilt med den atmosfæriske luft. Air sparging som udelukkende sigter mod forceret biologisk nedbrydning benævnes ofte "bio sparging".

Ved air sparging vil der oftest være behov for at etablere et vakuumventilations system til opsamling af flygtige stoffer som overføres (strippes) fra grundvandszonen til den indblæste luft.

Air sparging kan anvendes i sandede jordlag eller grovere jordtyper. Den typiske begrænsning i oprensningseffekten er langsom diffusiv frigørelse af forureningskomponenter fra finkornede lavpermeable jordlag i den mættede zone samt fra kapillarzonen. Endvidere kan sådanne lavpermeable jordlag i den mættede zone udgøre en barriere for luftstrømningen og medføre, at den indblæste luft under opstigningen i grundvandszonen strømmer ud af oprensningsområdet og ikke berører de forurenede jordlag. Anvendelse af air sparging i opsprækkede medier som kalk er overordentligt problemfyldt på grund af vanskeligheder med at kontrollere strømningen af den indblæste luft.

Air sparging anvendes overfor kildeområder for forurening på residual fri fase. Større puljer af mobil fri fase bør oppumpes før etableringen af air sparging. På grund af forholdsvis høje driftsudgifter kan air sparging som hovedregel ikke anbefales anvendt overfor forureningsfaner i grundvandet.

2.2.1 Formål og teknologiaktiviteter

Med støtte fra Miljøstyrelsens teknologiprogram er der på en enkelt lokalitet udført særlige teknologiudviklende aktiviteter.

Projektet blev gennemført på Drejøgade i København og omfattede oprensning af forurening med terpentin og PCE/TCE samt nedbrydningsprodukter fra ca. 8 – 9 meter umættet zone og toppen af grundvandszonen i sandede jordlag. Oprensningen blev foretaget ved en kombination af vakuumventilation og air sparging fra vandrette boringer. Aktiviteter og resultater vedrørende vakuumventilationen er præsenteret i afsnit 2.1.

2.2.2 Resultater af teknologiaktiviteter

I tabel 2.2 er de omtrentlige omkostninger til den gennemførte oprensning angivet. Det skal bemærkes, at udgifterne omfatter projektets totale omkostninger til såvel vakuumventilation som air sparging. Udgifterne til aktiviteter under teknologipuljen er ikke indeholdt i tabellen.

Tabel 2.2.
Skønnede samlede projektomkostninger eksklusiv udgifter til aktiviteter afholdt under Teknologiprogrammet. Hele 1000 kr. ekskl. moms, prisniveau 2001. For detaljerede oplysninger vedrørende projektet/erne henvises til reference 1 og 1b. De anvendte teknikker har i projektperioden været under udvikling/afprøvning, hvorfor overslagene i tabel 2.2 kan være højere end ved tilsvarende efterfølgende sager.

Se her!

2.3 Dampstripning

Dampstripning tilhører en gruppe af termiske teknikker som kan anvendes ved in situ oprensning af forurenet jord og grundvand i kildeområder.

De termiske teknikker er baseret på en række mekanismer som optræder når temperaturen i det forurenede kildeområde hæves markant, herunder: At flygtigheden af de fleste stoffer øges markant, at bindingen til jorden ved sorption svækkes for de fleste stoffer, at mobiliteten af frie faser i jordmiljøet øges, at kogning af fri fase og vand starter ved en relativ lav temperatur, at kogning af porevand medfører dannelse af gasfase overalt i jordlagene, at reduceret vandindhold som følge af kogning medfører større pneumatisk ledningsevne, at visse stoffer nedbrydes kemisk in situ mv.

Oprensningsmetoden dampstripning er udviklet i USA og anvendes ved oprensning af chlorerede opløsningsmidler, olieprodukter og creosot i sandede jordlag med indlejrede horisonter af silt og ler.

Ved dampstripning opvarmes jordlagene af den varme som afgives, når damp kondenserer ved kontakt med kold jord/grundvand. Ved opstart af dampinjektionen opvarmes jordlagene umiddelbart omkring boringerne gradvis til damptemperatur, hvorefter der udbredes en dampzone fra injektionsboringerne. Dampinjektionen indledes typisk fra en række boringer i periferien af kildeområdet, således at der opnås en sammenhængende ring af damp omkring kildeområdet og herefter en mobilisering af forureningen mod den centrale del af kilden. I den centrale del af kildeområdet foretages ekstraktion af poreluft, grundvand og damp med henblik på at opnå en dampstrømning fortrinsvis ind mod kildeområdet samt for at opnå en opsamling af den mobiliserede forurening på gas- og væskeform.

Dampstripningen foretages typisk med kontinuert injektion til hele oprensningsområdet har nået damptemperatur efterfulgt af en periode med cyklisk drift. Ved cyklisk drift foretages en pludselig trykaflastning i det opvarmede område, hvorved der kan opnås en forøget oprensningseffekt i grundvandszonen samt i lavpermeable jordlag som ligger i omkring dampzonen. Ved oprensning i den umættede zone kan det i visse tilfælde være fordelagtigt at tilsætte atmosfærisk luft til den injicerede damp.

Ved dampinjektionen tilføres ilt med dampen og typisk også som led i vakuumventilationen til opsamling af damp, forurening og poreluft. Herved hæves redoxpotentialet i oprensningsområdet, og det er dokumenteret, at der i det varme, vandholdige, iltede miljø kan forekomme en kemisk oxidation (vådoxidation) af forureningskomponenter.

De væsentligste ulemper ved dampstripning er knyttet til opvarmning af bygninger, brugsvand, kloakledninger mv. En teoretisk mulig ulempe ved dampstripning er risikoen for vertikal mobilisering af fri fase forurening som følge af ansamlinger heraf i kondensationsfronten. Dette har været genstand for både teoretiske og praktiske undersøgelser. P.t. tyder intet på, at problemet eksisterer, men der forskes stadig intensivt i emnet.

Til brug for design af anlæg til dampstripning har Miljøstyrelsen udviklet en regnearksbaseret model, hvormed dampzoners og injektionsraters udvikling over tid kan estimers. Modellen samt brugermanual kan downloades fra Miljøstyrelsens hjemmeside.

2.3.1 Formål og teknologiaktiviteter

Med støtte fra Miljøstyrelsen er der gennemført to projekter med dampstripning og yderligere to oprensninger pågår. Det følgende omhandler kortfattet disse projekter.

2.3.1.1 Brüel og Kjær, Nærum

Projektet er afsluttet i 1998 og omfattede oprensning af PCE fra en 15 meter tyk umættet zone primært bestående af sand med indslag og indlejrede silt- og lerlag. Oprensningen blev foretaget ved dampinjektion på skift i tre boringer centralt i kildeområdet og samtidig vakuumventilation i syv til ni boringer omkring injektionsstedet.

Miljøstyrelsen blev engageret i projektet relativt sent i forløbet - efter at anlægget var sat i drift og driftsstrategien fastlagt. Aktiviteterne under teknologipuljen har derfor primært omhandlet supplerende monitering og redegørelse for teorien bag dampoprensning samt rapportering af data fra oprensningen.

2.3.1.2 Industrivej, Hedehusene

Projektet omfatter oprensning primært af PCE i en ca. 6 - 8 meter tyk umættet zone primært bestående af sand med indslag og indlejrede lag af silt og ler. Desuden søges den øverste ca. halve meter af et underliggende lerlag oprenset. Oprensningen bliver foretaget i tre delområder på skift og er netop afsluttet i det første delområde. Der er i alt etableret ca. 150 kombinerede injektions- og ekstraktionsboringer og boringer til oppumpning af sekundært grundvand umiddelbart over ovennævnte lerlag. Grundvandsoppumpningen er suppleret med sugespidsanlæg. Oprensningen foretages ved dampinjektion i forureningens periferi og ekstraktion af poreluft, damp, grundvand og kondensat centralt i kildeområderne.

2.3.1.3 Østerbro, Aalborg

Projektet omfattede oprensning af terpentin og PCE i umættet og mættet zone. Forureningen var knyttet til umættet sand til ca. 1,7 m u.t. og mættet sand til ca. 3,7 m u.t. Herunder er der smeltevandsler til stor dybde. Den største del af forureningens kildeområde var beliggende under det tidligere renseri og tilstødende bygninger. Oprensningen et foretaget ved dampinjektion i forureningens periferi og ekstraktion af poreluft, damp, grundvand og kondensat centralt i kildeområderne. Projektet er afsluttet i foråret 2001.

Projektet omfatter oprensning af PCE fra den umættede zone i sandede og siltede jordlag fra ca. 2 – 6 m u.t. Oprensningen foretages ved en termisk assisteret vakuumventilation, hvor der foretages dampinjektion i en boring under forureningen samt vakuumventilation fra to sektionerede horisontale boringer og én vertikal boring i de forurenede jordlag. Sideløbende hermed foretages grundvandsoppumpning fra områdets terrænnære magasin umiddelbart under oprensningsområdet.

I tabel 2.3 er de omtrentlige omkostninger til de gennemførte oprensninger angivet. Udgifterne til aktiviteter under teknologipuljen er ikke indeholdt i tabellen. Da dampstripning i projektperioden har været under udvikling/afprøvning, kan udgifterne til de aktuelle gennemførte projekter være højere end ved tilsvarende efterfølgende sager. Udgifterne for et tilsvarende efterfølgende projekt svarende til Østerbro, Aalborg er baseret på grove skøn.

Tabel 2.3.
Skønnede projektomkostninger eksklusiv udgifter til aktiviteter afholdt under Teknologiprogrammet. Hele 1000 kr. ekskl. moms, prisniveau 2001. For detaljerede oplysninger vedrørende projektet/erne henvises til reference 2. De anvendte teknikker har under projekterne været under udvikling/afprøvning, hvorfor udgifterne til de aktuelle gennemførte projekter typisk vil være højere end ved tilsvarende efterfølgende sager.

Se her!

2.4 Termisk ledningsevne

Oprensningsmetoden "Termisk ledningsevne" tilhører en gruppe af termiske teknikker som kan anvendes ved in situ oprensning af forurenet jord og grundvand i kildeområder.

De termiske teknikker er baseret på en række mekanismer som optræder, når temperaturen i det forurenede kildeområde hæves markant, herunder: At flygtigheden af de fleste stoffer øges markant, at bindingen til jorden ved sorption svækkes for de fleste stoffer, at mobiliteten af frie faser i jordmiljøet øges, at kogning af fri fase og vand starter ved en relativt lav temperatur, at kogning af porevand medfører dannelse af gasfase overalt i jordlagene, at reduceret vandindhold, som følge af kogning, medfører større pneumatisk ledningsevne, at visse stoffer nedbrydes kemisk in situ mv.

Termisk ledningsevne som oprensningsmetode er udviklet i USA og i første omgang tiltænkt oprensning af stoffer med høje kogepunkter, som PCB, creosot og tjære, der ikke - eller kun meget vanskeligt - kan oprenses med andre in situ metoder. Teknikken forventes at være effektiv til oprensning af stoffer med forholdsvis lave kogepunkter, såsom chlorerede opløsningsmidler og gasolie.

Ved oprensning med termisk ledningsevne placeres filtersatte boringer (stål) udstyret med varmelegemer i det forurenede område. Varmelegemerne opvarmes til 700 - 1.000 ° C hvorved de omkringliggende jordlag opvarmes som følge af varmeledning. Afhængig af opvarmningstiden og afstanden til varmelegemerne kan der i praksis opnås jordtemperaturer på op til ca. 700 ° C. Ved denne opvarmning bringes al jordvæske samt langt de fleste forureningskomponenter på gasfase. Ved vakuumekstraktion fra boringerne med varmelegemerne samt eventuelle supplerende vakuumboringer fjernes vanddamp og forureningskomponenter på gasfase. En stor del af forureningskomponenterne vil oxideres i de ekstremt varme områder umiddelbart omkring og i boringerne. Der vil dog være behov for køling af den ekstraherede gasfase, udskilning af kondensat samt rensning af poreluft og kondensat.

Varmelegemerne installeres typisk i boringer placeret centralt i forureningen og opvarmningen foretages således "indefra- og ud". Ved den meget kraftige opvarmning bringes forureningskomponenterne på gasform og ekstraheres i retning mod varmeboringerne. Opvarmningen ved varmeledning foregår forholdsvis langsomt, mens forureningsfjernelsen ved ekstraktion af gasfasen er hurtig. Endvidere er den pneumatiske ledningsevne i de opvarmede og udtørrede jordlag markant højere end i de omkringliggende ikke-udtørrede områder. Herved minimeres risikoen for utilsigtet spredning af forureningen fra den centrale del af kildeområdet.

Metodens største ulempe er, at opvarmningen ved termisk ledningsevne er langsom og meget energikrævende. Metoden kan ikke anvendes på steder, hvor der er stor tilstrømning af grundvand til det opvarmede område, idet kogning af dette vand vil være bekosteligt og nedsætte energitilførslen til de omkringliggende jordlag. Endelig medfører de høje arbejdstemperaturer risiko for sætninger samt behov for sikring af udstyr, sikring mod opvarmning af bygninger/ledninger mv.

2.4.1 Formål og teknologiaktiviteter

Med støtte fra Miljøstyrelsen gennemføres i 2001 og 2002 en oprensning ved termisk ledningsevne af PCE forurenet moræneler på en tidligere renserigrund på Ravnsbjergvej, Alsønderup. Forureningen er beliggende fra ca. 1 – 10 m u.t. i et velafgrænset kildeområde (radius på 2 – 3 meter) delvis under den tidligere renseribygning.

Oprensningen foretages ved termisk ledningsevne fra tre kombinerede varme- og ekstraktionsboringer. Anlægget er etableret men er på grund af tekniske problemer med varmelegemerne ikke i planmæssig drift.

I tabel 2.4 er de omtrentlige omkostninger til den planlagte oprensning angivet. Udgifterne til aktiviteter under teknologipuljen er ikke indeholdt i tabellen. Da termisk ledningsevne i projektperioden er under udvikling/afprøvning, kan udgifterne til det aktuelle projekt være højere end ved tilsvarende efterfølgende sager. Derfor er der i tabel 2.4 desuden angivet groft skønnede beløb for tilsvarende efterfølgende projekter.

Tabel 2.4.
Skønnede projektomkostninger eksklusiv udgifter til aktiviteter afholdt under Teknologiprogrammet. Hele 1000 kr. ekskl. moms, prisniveau 2001. For detaljerede oplysninger vedrørende projektet henvises til reference 2. Den anvendte teknik er under udvikling/afprøvning, hvorfor udgifterne i tabel 2.4 typisk vil være højere end ved tilsvarende efterfølgende sager. Beløbene angivet for de efterfølgende projekter udgør således grove skøn.

Se her!

2.5 Frakturering

Frakturering er en in situ teknik, hvor en kunstig sprække dannes ved injektion af gas eller vand/boremudder i jordlagene ved hjælp af boringer med en særlig indretning.

Princippet i frakturering er, at der i lavpermeable og muligt opsprækkede jordlag (ler, kalk, hårde bjergarter) etableres tynde horisonter (lag) med en høj ledningsevne. Disse højpermeable lag vil dels have kontakt til den lavpermeable jordmatrice over en stor flade og vil dels stå i hydraulisk forbindelse med eventuelle naturlige højpermeable sprækkezoner i jordlagene. Herved øges muligheden for ekstraktion af væske og gas fra formationen.

Fraktureringsteknikkerne er oprindeligt udviklet i olieindustrien og indenfor vandforsyning med henblik på at øge ydelsen af boringer og den samlede oppumpning fra olie- eller grundvandsreservoirer.

Gennem de senere år er fraktureringsteknikkerne tilpasset anvendelse terrænnært (fra ca. 1-2 m u.t. til ca. 8 m u.t.) og brugt ved oprensning af jord og grundvandsforurening. I oprensningsprojekter anvendes frakturering således ofte i kombination med vakuumventilering, dobbeltfase ekstraktion (Engelsk: Dual Phase Extraction, DPE) og oppumpning af fri fase.

De kunstige frakturer kan etableres på flere måder. Der kan således anvendes følgende typer af væske og gas til etablering af sprækkerne: Trykluft/gas, rent vand, samt en specielt udformet geléagtig klæbende boremudder, der består af guargummi gelé, sand og vand. Når der injiceres luft eller gas benævnes metoden pneumatisk frakturering. Såfremt der anvendes rent vand eller vand tilsat gelé (oftest guargummi) og eventuelt sand benævnes metoden hydraulisk frakturering.

En kunstig sprækkes form og geometri vil være bestemt af lokalitetsspecifikke geologiske og geotekniske forhold. Sprækken vil ideelt set formes som en oval tallerken, men opnår i praksis ofte andre former og udbredelser. Erfaringer viser, at sprækkerne ofte vil få en foretrukken vandret udbredelse i dybder fra én til otte meter under jordoverfladen, mens sprækker der etableres i den øverste meter eller dybere end otte meter oftest bliver orienteret skråt eller lodret. Diameteren af sprækkerne kan blive op til 20 meter, og sprækkeåbningen kan være fra få mm til 2 cm.

2.5.1 Formål og teknologiaktiviteter

Med støtte fra Miljøstyrelsens teknologiprogram er der gennemført et udredningsprojekt vedrørende stødvis ventilation og pneumatisk frakturering, et litteraturstudium vedrørende fraktureringsteknikker generelt samt to feltprojekter med hydraulisk frakturering. I feltprojekterne blev der etableret horisontale sprækker fra henholdsvis vertikale og horisontale boringer. Hovedresultater fra udredningsprojekterne ses i afsnit 2.2.2, mens feltprojekterne beskrives kortfattet i det følgende:

2.5.1.1 Vestergade 10, Haslev

På lokaliteten er der i moræneler kortlagt en kraftig jord- og grundvandsforurening med PCE overvejende fra 2,5 – 5,0 m u.t. ved og under en bygning. Med henblik på at hindre fortsat spredning af opløst PCE i retning mod områdets primære grundvandsmagasin er det valgt at etablere frakturer fra lodrette boringer. Disse boringer står i hydraulisk kontakt til frakturerne og er anvendt til afværgepumpning ved såkaldt dobbeltfase ekstraktion, hvor poreluft og porevand ekstraheres fra jorden ved hjælp af et kraftigt vakuum.

2.5.1.2 Slagelsevej, Næstved

På lokaliteten er der i moræneler kortlagt en kraftig jord- og grundvandsforurening med klorbenzen, klornitrobenzen og kloraniliner fra en tidligere sødemiddel- og galvaniseringsproduktion. Forureningen er påvist under og omkring bygningerne på grunden. Med henblik på at hindre fortsat spredning af opløste forureningskomponenter i retning mod områdets primære grundvandsmagasin er det valgt at iværksætte et projekt, hvor to vandrette boringer/dræn i fem meters dybde blev etableret. Langs delstykker af de vandrette boringer/dræn blev der etableret et antal horisontale sprækker ved horisontal hydraulisk frakturering (Engelsk: Horizontal Hydraulic Fracturing, HHF). Efterfølgende dobbeltfase ekstraktion på den horisontale boring med de kunstige sprækker i ca. 5 meters dybde skulle medvirke til at skabe en opadrettet hydraulisk gradient i grundvandsmagasinet under forureningskilden.

På baggrund af modelberegninger blev det vurderet, at horisontale dræn med en sprækkeudbredelse på 4-8 meter og en sprække apertur (sprækkevidde) på max. 25-30 mm fyldt med mellemkornet sand ville have en influensradius på 5-10 meter. Det blev desuden vurderet, at to horisontale dræn med frakturer ville have samme effekt som 3-5 dræn uden frakturer.

2.5.2 Resultater af teknologiaktiviteter

Tabel 2.5.
Skønnede projektomkostninger eksklusiv udgifter til aktiviteter afholdt under Teknologiprogrammet. Hele 1000 kr. ekskl. moms, prisniveau 2001. For detaljerede oplysninger vedrørende projektet henvises til reference 2. Den anvendte teknik er under udvikling/afprøvning, hvorfor udgifterne i tabel 2.5 typisk vil være højere end ved tilsvarende efterfølgende sager. Beløbene angivet for de efterfølgende projekter udgør således grove skøn.

Se her!

Som udgangspunkt er prisen på at etablere kunstige sprækker fra lodrette boringer med luft eller vand/boremudder ens. Erfaringen viser, at stykprisen for en kunstig sprække er afhængig af flere forhold, hvor den mest betydelige er antallet af sprækker der skal etableres i den enkelte boring.

Den amerikanske miljøstyrelse har beregnet en typisk pris til mellem 950 og 1.450 US$ (1993 pristal) pr. sprække dvs. omkring kr. 10.000 (1 US$ = kr. 8.0). En anden opgørelse af sprækkeprisen er foretaget af det amerikanske rådgivende firma FrX. Denne opgørelse er foretaget på baggrund af projekter udført de seneste fem år i USA. Projekterne omfatter frakturering i kombination med vakuumekstraktion, biologisk oprensning og dobbeltfaseekstraktion. Priserne for etableringen af sprækkerne har varieret fra under 1.500 US$ og op til 2.500 US$ svarende til ca. kr. 28.000,-. Prisen per sprække for eksperimentelle forskningsprojekter med elektroosmose og barriereteknologi er noget højere; over 2.500 US$.

2.5.3.2 Frakturering fra lodret boring – værdier fra teknologiprojekter

Jævnfør tabel 2.5 er anlægsudgiften forbundet med komplet installation af to lodrette testboringer med frakturering i én dybde i hver boring har beløbet sig til i alt ca. kr. 250.000,- eller ca. kr. 125.000,- pr. boring udbygget med frakturering (2001 prisniveau, ekskl. moms). I de angivne priser er indregnet alle udgifter til entreprenør, amerikansk konsulent, udgifter til indledende geotekniske undersøgelser og vurdering af byggeriets tilstand. Derimod er udgifter forbundet med sprækkeidentifikation, hydrauliske tests, etablering af moniteringsboringer, tilsynsrapport samt udgifter til rådgiverydelser ikke indeholdt. Dette skyldes, at disse aktiviteter ikke forventes at være del af etablering af en "kommerciel dansk sprække" fra en lodret boring.

De anførte priser vurderes af projektets rådgiver at være høje, idet der er afsat beløb til forsøgsopstilling samt amerikansk konsulent i fuld tid under etableringen. Endvidere havde entreprenøren kalkuleret med ekstra mandskab under frakturering for at sikre succesfuld og problemfri projektgennemførelse. Det vurderes, at etablering af en afværgeboring (5-10 m dyb) udbygget med en hydraulisk sprække på kommercielle vilkår kan udføres for ca. kr. 50.000,- - 75.000,- pr. stk. Herudover skal der regnes med ca. kr. 50.000,- til geotekniske undersøgelser samt ca. kr. 10.000,- per lokalitet til tilstandsvurdering af bygninger. Enhedsprisen vil naturligvis være afhængig af den aktuelle opgaves omfang, herunder antal af boringer og sprækker, samt de aktuelle dybder. Med en stigende erfaringsopbygning hos entreprenøren og rådgiver må det desuden forventes, at behovet for ekstern konsulent bliver mindre.

2.5.3.3 Frakturering fra horisontal boring / dræn – værdier fra teknologiprojektet

Jævnfør tabel 2.5 beløber anlægsudgiften, ved komplet etablering af to horisontalt frakturerede dræn (ø 110 mm) på 35 meter, sig til kr. 7.100,- per løbende meter dræn (lbm) eller en totaludgift på ca. kr. 500.000,- (prisniveau 2000, ekskl. moms). I den angivne pris per lbm er indregnet totaludgifterne til entreprenør, amerikansk konsulent, samt udgifter forbundet med indledende geologiske og geotekniske undersøgelser (sigteanalyse, OCR-værdi bestemmelse, mv.). Derimod er udgifterne forbundet med den gennemførte sprækkeidentifikation, hydrauliske tests, supplerende geologiske undersøgelser (sonderinger, incl. georadarsondering), etablering af nye moniteringsboringer samt udgifter til rådgiverydelser ikke indeholdt.

I det konkrete projekt skønnede rådgiveren, at to frakturerede dræn ville have samme hydrauliske effekt som 3-5 almindeligt etablerede horisontale dræn (uden frakturering). Anlægsudgiften til de frakturerede dræn skal derfor sammenholdes med udgiften til etablering af 3-5 ikke frakturerede dræn med en længde på 35 m. Denne udgift er anslået til ca. kr. 3.400,- pr. lbm., eller en totaludgift på mellem kr. 360.000,- og kr. 600.000,-. Den anførte lbm-pris for komplet etablering af frakturer fra vandrette dræn vurderes dog at være for lav i relation til efterfølgende projekter. Dette skyldes, at fraktureringsarbejdet på den aktuelle lokalitet skønnes at være udført af entreprenøren uden fortjeneste.

Set i lyset af ovenstående, samt ud fra det faktum, at hydraulisk frakturering ved horisontal boreteknik stadig er på forsøgsstadiet i Danmark, og hermed kræver store udgifter til såvel rådgivnings- og entreprenørydelser, vurderes pris per løbende meter på kr. 10.000,- - 15.000,- at være realistisk ved fremtidige projekter herhjemme.

Det har ikke været muligt at finde udenlandske opgørelser på anlægsudgifter ved frakturering af horisontale dræn / boringer.

2.6 Passiv ventilation

Afværgeteknikken passiv ventilation er udviklet i USA gennem de senere år. Teknikken har primært været benyttet til fjernelse af flygtige organiske komponenter (chlorerede opløsningsmidler og benzin) fra den umættede zone. Afhængig af de geologiske og forureningsmæssige forhold samt kravene til oprensningsniveau og -hastighed kan metoden anvendes såvel i som udenfor kildeområder.

Ved passiv ventilation anvendes der i modsætning til den velkendte aktive vakuumventilation ingen former for mekanisk ventilering. I stedet udnyttes udelukkende de naturligt forekommende trykgradienter mellem jordens umættede zone og atmosfæren, forårsaget af ændringer i lufttrykket i forbindelse med passage af vejrfronter.

Trykgradienterne mellem atmosfæren og jordmiljøet skyldes forsinkelsen af trykforplantningen mellem atmosfæren og den umættede zone. Størrelsen af trykforskellen samt -forsinkelsen afhænger blandt andet af den overliggende jords tykkelse og effektive permeabilitet samt den hastighed, hvormed atmosfæretrykket ændrer sig. På grund af trykforsinkelse og -dæmpning vil der stort set altid være en trykgradient af varierende størrelse og retning. Størrelsen af luftflowet mellem atmosfæren og den umættede zone er proportionalt med denne trykgradient og luftpermeabiliteten i den umættede zone.

Under faldende atmosfæretryk vil forsinkelsen i trykforplantningen medføre, at trykket i atmosfæren til ethvert tidspunkt er lavere end trykket i den umættede zone, hvorved poreluften fra den umættede zone vil strømme op gennem jordens porer til terræn. Omvendt medfører stigende barometertryk, at atmosfærisk luft vil presses ned i jorden.

Ved passiv ventilation som afværgeteknik etableres filtersatte boringer i den umættede zone centralt i det forurenede område. Disse boringer forsynes med en-vejs ventiler som tillader udstrømning af poreluft ved faldende atmosfæretryk og som lukker ved stigende lufttryk. Den lave strømningsmodstand i blindrør og en-vejs ventil medfører, at udstrømningen af poreluft til atmosfæren under faldende lufttryk overvejende foregår gennem boringerne. Ved de naturlige variationer i lufttrykket opnås herved en pulserende strømning af poreluft hen mod boringerne og herfra til terræn. Før udledning til atmosfæren kan luften renses i specielt udviklede radiale kulfiltre med meget lav strømningsmodstand. Ved montage af en svanehals på boringerne kan en-vejs ventilerne desuden anvendes til forceret tilførsel af atmosfærisk luft. I denne situation "vender ventilen om" og tillader luft at strømme ned i boringerne under stigende lufttryk. Sådanne "injektionsboringer" kan placeres i periferien af en forurening og kan - i situationer hvor der ønskes tilførsel af iltholdig atmosfærisk luft til stimulering af biologisk nedbrydning af forurening - anvendes i kombination med passiv ekstraktion fra forureningens centrum.

For at der opstår trykgradienter af en tilstrækkelig størrelse (minimum ca. 1 mbar) til at muliggøre passiv ventilation skal der over den forurenede umættede zone være et lavpermeabelt lag med en vis vertikal og en stor horisontal udbredelse. Alternativt skal de ventilerede jordlag ligge mere end 10 – 15 m u.t. Eventuelle højpermeable "huller" i dæklaget over de ventilerede lag vil medføre en hurtig trykudligning mellem disse og atmosfæren og vil hermed umuliggøre afværge baseret på passiv ventilation.

2.6.1 Formål og teknologiaktiviteter

I Danmark gennemføres der tre oprensninger med passiv ventilation støttet af Teknologiprogrammet. Projekterne er igangsat ultimo 1999 og forventes afsluttet i 2002. Herudover er der i Danmark igangsat en række andre projekter med metoden. På de tre teknologiprojekter undersøges en række faktorers indflydelse på massefjernelsen af klorerede opløsningsmidler, idet alle tre grunde er forurenet med PCE. På den ene grund undersøges udover den passive ventilation også virkning af små sol- og vinddrevne pumper til understøtning af udpumpningen i perioder med stigende eller stabilt atmosfæretryk.

Det tre projekter som udføres med særlige teknologiudviklende aktiviteter under Teknologiprogrammet er:

2.6.1.1 Allerød

Lokaliteten i Allerød omfatter tre grunde i samme område og med omtrent samme geologiske opbygning. Grundene er primært forurenet med PCE fra tidligere renserivirksomhed. Området er opbygget af ca. 10 meter moræneler fra terræn, underlejret af minimum 10 meter smeltevandssand, hvoraf de øverste to til fem meter er umættede. Niveauet af PCE i moræneleren var før oprensningen ca. 50 – 500 mg/m³.

Forureningen i Askov består overvejende af PCE fra et tidligere renseri. Geologien på lokaliteten er karakteriseret ved et ca. 10 meter tykt lag af moræneler som er underlejret af skiftende smeltevandsaflejringer ned til 90 m u.t. Det frie vandspejl findes ca. 30 m u.t., og den umættede zone under leren er således ca. 20 m tyk. Koncentrationen af PCE i poreluften i den sandede del af den umættede zone var før oprensningen på 40-600 mg/mł. I porevand i moræneleren er der fundet op til 350 m g-PCE/l, og i toppen af grundvandszonen er der konstateret ca. 100 m g-PCE/l.

Forureningen i Fakse består overvejende af PCE fra et tidligere renseri. Geologien på lokaliteten består af seks til syv meter moræneler fra terræn underlejret af et ca. to meter tykt sandlag. Herunder findes et nyt morænelerslag på tre til fire meter underlejret af opsprækket kalk. Der er et frit vandspejl i kalken ca. 50 m u.t.

Ved forureningsundersøgelserne er der i den terrænnære moræneler påvist indhold af PCE på op til 390 mg/kg svarende til forekomst af fri fase. I poreluften i det underliggende sandlag er der konstateret indhold af PCE på op til ca. 260 mg/mł og i poreluften i kalken op til 80 mg/mł.

2.6.2 Resultater af teknologiaktiviteter

I tabel 2.6 er de omtrentlige omkostninger til de gennemførte projekter angivet. Udgifterne til aktiviteter under teknologipuljen er ikke indeholdt i tabellen. Da passiv ventilation i projektperioden er under udvikling/afprøvning, kan udgifterne til de aktuelle projekter være højere end ved tilsvarende efterfølgende sager.

Tabel 2.6.
Skønnede samlede projektomkostninger eksklusiv udgifter til aktiviteter afholdt under Teknologiprogrammet. Hele 1000 kr. ekskl. moms, prisniveau 2001. For detaljerede oplysninger vedrørende projektet/erne henvises til reference 4.

Se her!

2.7 Accelereret nedbrydning med Petrotech

Produktet Petrotech er et effektivt og miljøvenligt brandslukningsmiddel, som anvendes i forbindelse med oliebrande. Efter producentens oplysninger kan produktet desuden forøge den biologiske nedbrydning af oliestoffer in situ eller on site. Oprydningen efter brande skulle således kunne begrænses, idet den forurenede jord renses biologisk på stedet.

2.7.1 Formål og teknologiaktiviteter

Følgende projekter er udført med særlige teknologiudviklende aktiviteter finansieret af Miljøstyrelsens teknologiprogram:

2.7.1.1 Laboratoriestudium

Forud for en planlagt feltafprøvning af stoffet PetroTech er der gennemført laboratoriestudier med tilsætning af PetroTech til dieselforurenet jord.

2.7.2 Resultater af teknologiaktiviteter

Da der er ikke er påvist nogen oprensningsmæssig effekt af PetroTech ved teknologiaktiviteterne anses det ikke for relevant at angive økonomioverslag for teknikken.

2.8 Elektrodialytisk jordrensning

Med henblik på oprensning af tungmetalforurenet jord er der gennem en årrække udført forsøg med forskellige elektrokemiske metoder.

Elektrokemisk oprensning omfatter dels elektrokinetiske metoder og dels elektrodialytiske metoder. Fælles for disse to grupper af teknikker er, at den forurenede jord tilføres en elektrisk jævnstrøm, hvorved positive (metal)ioner transporteres mod den negative elektrode (katoden), og negative ioner vil transporteres mod den positive elektrode (anoden). Transporten sker i jordvæsken.

Ved elektrokinetisk oprensning etableres tre kamre adskilt af selektivt permeable membraner. Således vil elektroderne placeres i de yderste kamre omkring den forurenede jord. Alle kamre tilføres en elektrolytopløsning, og der påføres en jævnstrøm. Med tiden vil metallerne fra den forurenede jord opkoncentreres i elektrolytopløsningen omkring elektroderne og kan genvindes herfra. Samtidig vil produktion af brintioner ved anoden medføre udbredelse af en forsuringsfront herfra, mens en basisk front vil udbredes fra katoden. Disse pH påvirkninger er af betydning for mobiliseringen af en del metaller. Generelt vil tungmetaller som Cu, Zn, Pb og Cd således desorbere under sure forhold og adsorbere til jordpartiklerne ved højere pH-værdier.

I forhold til de elektrokinetiske metoder indskydes der ved elektrodialytisk oprensning yderligere to kamre mellem elektroderne og den forurenede jord. Disse kamre huser elektrolytopløsning og ionbyttermembraner for henholdsvis anioner og kationer. Ionbyttermembranerne tillader kun passage af henholdsvis anioner og kationer og har til formål at hindre udbredelsen af en basisk front gennem jorden samt at øge den del af strømmen, som går til at fjerne tungmetaller. Ionbyttermembranerne forhindrer således transport gennem jorden af harmløse ioner i elektrolytopløsningen. Ionbyttermembranerne medfører, at der ved elektrodialytisk jordrensning kan opnås lavere slutkoncentrationer af tungmetaller i jorden end ved elektrokinetisk oprensning.

De elektrokemiske jordrensningsmetoder er særligt velegnede til at rense lerede og siltede jorde, og kan umiddelbart anvendes til fjernelse af kobber, zink, bly, nikkel og cadmium. Ved rensningsprocessens afslutning er tungmetallerne opkoncentreret i elektrolytvæske, hvorfra genindvinding er mulig.

Elektrokemiske metoder kan teoretisk set anvendes både in-situ, on-site og ex-site. Der er dog en række forhold som gør, at in-situ rensning ofte ikke kan lade sig gøre.

2.8.1 Formål og teknologiaktiviteter

Med speciel fokus på oprensning af kobber, chrom og arsen, som i stor udstrækning her været anvendt til træimprægnering, er der med støtte fra Miljøstyrelsens teknologiprogram udført følgende:

Formålet med laboratorieforsøgene var at belyse, hvorvidt effekten af den elektrodialytiske oprensning af chrom, kobber og arsen kan øges ved tilsætning af specielle elektrolytopløsninger.

Forsøgene blev udført i et kammer som kunne rumme 1 kg jord, og der blev anvendt jordprøver fra tre forskellige lokaliteter. Elektrodeafstanden var 15 cm. Til jord forurenet med kobber og arsen blev der tilsat ammoniakvand, mens der til jord forurenet med kobber, chrom og arsen blev tilsat henholdsvis ammoniakvand og en blanding af ammoniakvand og citronsyre.

Med henblik på opskalering af metoden til feltskala blev der etableret et "lille" og et "stort" anlæg til pilotforsøg.

Det lille pilotanlæg kunne rumme 200 kg jord og blev opbygget med en elektrodeafstand på ca. 60 cm. Anlægget blev drevet i to perioder af ni måneders varighed, og der blev blandt andet udført forsøg med kobber- og arsenforurenet jord.

Det store forsøg blev udført på 8.000 kg jord i en fire meter lang container forsynet med fire elektrodeenheder med en indbyrdes afstand på 110 cm. Forsøgene blev udført over seks måneder med tilsætning af ammoniakvand.

For detaljerede oplysninger om projektet og teknologiaktiviteterne henvises til /ref. 6/.

2.8.2 Resultater af teknologiaktiviteter

Metoderne til elektrodialytisk jordrensning er under udvikling, og der er endnu ikke grundlag for økonomiske overslag for jordrensning i kommerciel skala.

2.9 Forceret udvaskning af tjæreforurening

Forceret udvaskning af tjærekomponenter er en billig og simpel in situ teknik som kan anvendes overfor store områder med diffus tjæreforurening i moderat til højpermeable jordlag. Hovedideen bag teknologien er at øge infiltrationen af vand gennem de forurenede jordlag, og herved forøge udvaskning af diffus forurening i den umættede zone. Endvidere sigter teknikken mod, at optimere de naturlige nedbrydningsforhold for tjærekomponenterne i den umættede og mættede zone ved, at anvende behandlet grundvand som bæremedie for ilt, alternative iltningsmidler, næringstoffer mv.

Den forøgede infiltrationen opnås typisk ved etablering at et cirkulationssystem, hvormed forurenet grundvand oppumpes, behandles og reinfiltreres. Reinfiltrationen kan med fordel foretages nær terræn, hvorved det infiltrerende vand formentlig vil følge samme transportveje, hvorigennem forureningen i sin tid er spredt. Metoden forudsætter relativt gode og veldefinerede strømningsforhold i den umættede og mættede zone og kan således som udgangspunkt ikke anvendes i lavpermeable eller opsprækkede medier.

Den relativt lave opløselighed af ilt i vand betyder, at forceret udvaskning ikke er den mest effektive metode til iltning af den umættede og mættede zone. Andre iltningsmetoder som indblæsning af luft eller ren ilt (bioventilation jf. afsnit 2.1), indblæsning af ozon eller tilsætning af hydrogenperoxid, kaliumpermanganat eller Fentons reagens (Hydrogenperoxid og ferro-jern) kan i mange situationer have væsentligt højere iltningseffekt men har ligeledes markant højere omkostninger. Der vil dog være mulighed for at opnå en forøget effekt af den forcerede udvaskning ved kombination af teknikker.

Udvaskning af tjærestoffer fra dråber eller klumper af fri tjære medfører dannelsen af en sej, lavpermeabel skal på overfladen af tjæren. Denne indkapsling medfører, at forceret udvaskning ikke kan anbefales på lokaliteter med forekomst af større mængder tjære på fri fase.

2.9.1 Formål og teknologiaktiviteter

Med støtte fra Miljøstyrelsens program for forsøgsprojekter til oprensning af gasværksgrunde og program for teknologiudvikling inderfor jord- og grundvandsforurening er der i tilknytning til en oprensning af diffus tjæreforurening på Hjørring gasværk udført følgende:

2.9.1.1 Laboratorieforsøg

Som nævnt har projektet omfattet en fuldskala oprensning af diffus tjæreforurening på det tidligere Hjørring gasværk. Efter opgravning af de værst forurenede dele af lokaliteten er der i et område på cirka 8.000 m² efterladt en diffus forurening med typiske tjærerelaterede komponenter; PAH, BTEX, phenoler, NSO-forbindelser, cyanider og sulfat. Forureningen er truffet fra terræn og var primært beliggende i den umættede zone. Den øvre del af grundvandszonen var dog ligeledes belastet med opløste forureningskomponenter. Jordlagene på lokaliteten er overvejende sandede.

Oprensningen er foretaget ved oppumpning, behandling og reinfiltration af grundvand. Grundvandsoppumpningen er foretaget fra en boring på lokaliteten. Vandbehandlingen har bestået af iltning og filtrering i et sandfilter. Grundvandet er reinfiltreret over et område på cirka 8.000 m² ved hjælp af ø 63 mm infiltrationsrør etableret i et terrænnært lag af nøddesten (16 – 31 mm). Anlægget er drevet cyklisk (aktivt en uge, standset to uger), og der er opnået en forøgelse af den naturlige infiltration på cirka 30 gange (9.000 mm/år).

2.9.2 Resultater af teknologiaktiviteter

I tabel 2.7 er de omtrentlige omkostninger til det gennemførte projekt angivet. Tabel 2.7 omfatter udelukkende udgifter til etablering, monitering og drift af det beskrevne anlæg til forceret udvaskning. Herudover har projektet omfattet en række andre aktiviteter der, ligesom aktiviteterne under teknologipuljen, ikke er medtaget i prisoverslaget. Da forceret udvaskning i projektperioden har været under udvikling/afprøvning, kan udgifterne til det aktuelle projekt være højere end ved tilsvarende efterfølgende sager.

Tabel 2.7.
Skønnede samlede projektomkostninger eksklusiv udgifter til aktiviteter afholdt under Teknologiprogrammet. Hele 1000 kr. ekskl. moms, prisniveau 2001. For detaljerede oplysninger vedrørende projektet henvises til reference 7.

Se her!

2.10 Jordvask

Jordvask er en gruppe af metoder til rensning af forurenet jord on-site eller på et jordbehandlingsanlæg. Metoderne er principielt velegnede til en række forskellige forureningstyper, og i udlandet er der er gennem årene afprøvet en række forskellige teknikker til vask af jord eller til separation af jordens forskellige fraktioner. De fleste eksisterende anlæg anvender en kombination af vask og separation.

Formålet med vask af jord er at frigøre forureningskomponenterne fra jordmatricen og overføre disse til en rensevæske. Denne væske kan eksempelvis udgøres af vand tilsat overfladeaktive stoffer eller methylenchlorid som fungerer som et ekstraktionsmiddel.

Formålet med separationen af jordens forskellige fraktioner er at adskille de grove - og ofte svagt forurenede - dele af jorden (sten, grus og evt. sand) fra de finkornede - og ofte kraftigere forurenede - dele af jorden (ler, silt, finsand mv.). Efter separationen kan de forskellige fraktioner afhængig af forureningsniveau deponeres eller renses yderligere. Separationen kan foretages ved hjælp af specielle sigter eller i anlæg, hvor der tilsættes vand for at fremme separationsprocessen eventuelt med overfladeaktive stoffer. Som nævnt kan vandet tilsættes overfladeaktive stoffer der kan nedsætte overfladespændingen mellem fri fase forurening og vand og herved øge opløseligheden og mobiliteten af visse stoffer. Jorden kan gennemskylles med vand og hjælpestoffer, eller der kan foretages indblæsning af luft i den væskefyldte jord, hvorved der kan dannes en slags skum, hvori forureningskomponenterne opkoncentreres.

2.10.1 Formål og teknologiaktiviteter

I 1999 blev der på KK Miljøteknik AS' anlæg i Rødby igangsat et projekt med jordvask. Projektet blev støttet af Teknologiprogrammet og omfattede rensning af jord forurenet med tungmetaller og tjære/PAH. Det anvendte anlæg er udelukkende baseret på separation af jordens forskellige fraktioner. Projektet omfattede rensning af i alt seks forskellige typer forurenet jord. Projektet blev afbrudt midt i forløbet af årsager som ikke vedrører teknologiprojektet eller de foreløbige resultater heraf. Det planlagte undersøgelsesprogram blev således ikke fuldt gennemført.

2.10.2 Resultater af teknologiaktiviteter

Med udgangspunkt i de udførte forsøgsrensning af seks batches forurenet jord kan der estimeres udgifter for jordvasken (separationen) til energi, vand, transport, arbejdsløn og deponering på cirka 300,- til 500,- kr. per tons renset jord.

2.11 Termisk jordbehandling

Termisk jordbehandling er en gruppe af teknikker til ex site eller on site rensning af jord forurenet med en lang række organiske forureningskomponenter, herunder chlorerede opløsningsmidler, gasolie, tjæreprodukter, PAH mv. Metoderne er baseret på opvarmning af jorden til mellem 200 og 700 ° C, typisk 500 – 550 ° C, og kan dels bestå i en egentlig forbrænding af jorden, hvor der er direkte kontakt mellem jord og forbrændingsgasser/flamme og dels i en indirekte termisk behandling ved opvarmning af et kammer indeholdende den forurenede jord. I dette kammer er der ikke direkte kontakt mellem jord og forbrændingsgasser. Ved opvarmningen desorberer og fordamper forureningskomponenterne (termisk desorption) og ved de høje temperaturer vil en del forureningskomponenter oxideres eller omdannes ved pyrolyse. Anlæg uden direkte kontakt mellem forbrændingsgasser/flamme og jord vil typisk indrettes med en efterbrænding af de fordampede forureningskomponenter.

Anlæg til termisk jordbehandling omfatter desuden forskelligt udstyr til for- og efterbehandling mv.

2.11.1 Formål og teknologiaktiviteter

Med støtte fra Teknologiprogrammet er der gennemført en rensning af jord forurenet med PAH, oliekomponenter og tungmetaller på RGS 90´s anlæg i København. Rensningen er foretaget i en roterende ovn med en kapacitet på 10 – 15 tons jord per time. Før behandling er sten, bygningsaffald og andre større emner frasorteret. Herefter er jorden opvarmet indirekte i den forreste del af rotérovnen til i alt 550°C, efterfulgt af en yderligere direkte opvarmning med en oliebrænder i den bageste del af ovnen. De dannede gasser er renset i røggasfiltre og ledt til en efterbrænder. Røggassen er vasket i en røggasscrubber før udledning til atmosfæren.

2.11.2 Resultater af teknologiaktiviteter

I tabel 2.8 er de omtrentlige omkostninger til de gennemførte projekter angivet. Udgifterne til aktiviteter under teknologipuljen er ikke indeholdt i tabellen. Da den termiske jordbehandling som led i projektet var under udvikling/afprøvning, kan udgifterne til de aktuelle projekter være højere end ved tilsvarende efterfølgende sager.

Tabel 2.8.
Skønnede samlede projektomkostninger eksklusiv udgifter til aktiviteter afholdt under Teknologiprogrammet. Hele 1000 kr. ekskl. moms, prisniveau 2001. For detaljerede oplysninger vedrørende projektet/erne henvises til reference 9.

Se her!

2.12 Geooxidation

"Geooxidation" er betegnelsen for en elektrokemisk metode til in situ oprensning af organiske forureningskomponenter fra jord og grundvand, herunder specielt benzin og gasolie. Metoden er baseret på, at den forurenede jordmatrice påføres en relativ svag elektrisk jævnstrøm. Strømmen påføres ved hjælp af elektroder, som oftest i form af jernspuns eller jernrør. Metoden kan anvendes såvel i den mættet som i den umættet zone og er specielt rettet mod lerede jordlag, da lerets relativt høje ledningsevne tillader udbredelse af den svage jævnstrøm.

Geooxidation udbydes af to tyske entreprenører. Der foreligger ikke en fyldestgørende dokumentation for metodens oprensningsmekanismer samt for tidligere udførte oprensninger. Den angivne oprensningseffekt kan skyldes flere mekanismer, hvor der overordnet skelnes mellem elektrokinetisk transport og elektrokemisk inducerede reaktioner i jordmatricen.

De elektrokinetiske transportprocesser er teoretisk velbeskrevet processer, hvor opløste stoffer kan transporteres i det elektriske felt som følge af bl.a. elektromigration, elektroosmose og diffusion. Fordelene ved de elektrokinetiske metoder er især muligheden for at behandle lavpermeable jorde in situ. Inden for de sidste ca. 10 – 15 år er der sket en kraftig udvikling i anvendelsen af elektrokinetiske metoder til oprensning af tungmetalforurenet jord jf. afsnit 2.6. De seneste år er der endvidere udviklet og afprøvet elektrokinetiske metoder til oprensning af organiske forureningskomponenter. De elektrokinetiske metoder er i laboratorieforsøg og enkelte feltforsøg blandt andet anvendt til oprensning af svage organiske syrer og phenoler, PAH'er, BTEX´er og kulbrinteblandinger, chlorerede opløsningsmidler og herbicidet 2,4-dichlorphenoxycarboxylsyre (2,4 D).

De elektrokemisk inducerede reaktioner i jordmatricen er ikke tidligere studeret/anvendt som led i oprensning af jord og grundvand. Sideløbende med ovennævnte elektrokinetiske processer forventer de entreprenører, der anvender metoden, at den påtrykte jævnspænding medfører en række elektrokemisk inducerede reaktioner, hvorved forureningskomponenter i jordmatricen mellem elektroderne nedbrydes. Det er således angivet, at metoden "Geooxidation" overvejende er baseret på de elektrokemisk inducerede reaktioner i jordmatricen. Selve forureningsfjernelsen foregår angiveligt enten ved kemisk oxidation på sedimentkornenes overflade med stærke oxidationsmidler som dannes i det svage spændingsfelt eller ved elektrokemisk inducerede redox reaktioner på overfladen af naturligt forekommende ledende mineraler som grafit og magnetit. I begge tilfælde er det angivet, at forureningskomponenterne omdannes til kuldioxid og vand.

Baggrunden for teknologiprojektet er således, at der uden forudgående videnskabelig dokumentation er iværksat en række oprensninger med den elektrokemiske metode, og at der er konstateret en væsentlig generel interesse for at tilvejebringe et udbygget kendskab til metodens eventuelle oprensningseffekt.

Sammenfattende må det konkluderes, at dokumentationen af mekanismerne bag og effekten af geooxidation er meget mangelfulde. På baggrund af det udførte projekt støttet af Miljøstyrelsen har det med metoden ikke været muligt at påvise nogen signifikant oprensningseffekt.

2.12.1 Formål og teknologiaktiviteter

Under Miljøstyrelsens teknologipulje er det valgt at foretage en erfaringsopsamling for geooxidation med henblik på at sammenstille den eksisterende viden om metodens virkemåde og effekt. Desuden er der i tilknytning til et oprensningsprojekt på en lokalitet på Østergade i Gram udført undersøgelse af korrosionsrisici samt en række supplerende moniteringsaktiviteter.

På lokaliteten i Gram er der kortlagt en omfattende jord- og grundvandsforurening med benzin, gasolie og MTBE primært i moræneler fra ca. 1 – 6 m u.t. Moræneleret indeholder sandede partier samt tynde sandlag. Forureningen var beliggende delvis under en bygning. Oprensningen er søgt foretaget ved hjælp af i alt 12 elektroder udført som nedborede jernrør til ca. 6 m u.t. Fire elektroder har været anvendt som anoder, fire som katoder og fire har været placeret midt i feltet. Der er anvendt et fast spændingsfald på 120V mellem anoder og katoder. Strømstyrken har afhængig af jordmodstanden været 90-95A. Under oprensningen har entreprenøren sideløbende udført en relativt svag vakuumventilation i ventilationsboringer midt i oprensningsområdet. Formålet hermed har ifølge entreprenøren været dels at opnå en fjernelse af flygtige kulbrinter, dels at monitere oprensningseffektiviteten via målinger af CO₂ og O₂ i afkastluften.

2.12.2 Resultater af teknologiaktiviteter

I tabel 2.9 er de omtrentlige omkostninger for den gennemførte oprensning angivet. Udgifterne til aktiviteter under teknologipuljen er ikke indeholdt i tabellen. Da geooxidation i projektperioden har været under udvikling/afprøvning, kan udgiften til det gennemførte projekt være højere end ved tilsvarende efterfølgende sager.

Tabel 2.9.
Skønnede projektomkostninger eksklusiv udgifter til aktiviteter afholdt under Teknologiprogrammet. Hele 1000 kr. ekskl. moms, prisniveau 2001. For detaljerede oplysninger vedrørende projektet/erne henvises reference til 10.

Se her!

2.13 Fytooprensning af olie- og tjæreforureninger

Begrebet "fytooprensning" har fået følgende generelle definition: „Anvendelsen af grønne planter og disses mikroflora, jordtilsætninger, og agronomiske teknikker til at fjerne, tilbageholde eller uskadeliggøre uønskede kemiske stoffer i miljøet".

Teknikkerne til fytooprensning kan opdeles i metoder til oprensning af organiske forureningskomponenter, som omtales i dette afsnit, og metoder til opkoncentrering og fiksering af tungmetaller i planter jf. afsnit 2.14.

Fytooprensningen af organiske komponenter har til formål at oprense grundvands- og/eller jordforurening i kildeområder, og de mest anvendte planter er poppel, pil, rajgræs og lucerne. Mekanismerne bag oprensningen af de organiske komponenter er ikke endeligt kortlagte. For vandopløselige stoffer er optag, ophobning og nedbrydning i planterne samt fordampning herfra mulige mekanismer, mens fjernelsen for sværtopløselige stoffer overvejende foregår ved mikrobielle processer i planternes rodzone. Planternes rodnet og vandoptag påvirker desuden jordstrukturen samt ilt- og vandindhold, hvilket ligeledes kan stimulere biologisk nedbrydning af mange stoffer.

Som følge af planternes begrænsede roddybde kan fytooprensningen kun anvendes forholdsvis terrænnært (til ca. 2 m u.t.). Den væsentligste ulempe ved teknikkerne er dog, at oprensningsperioden er meget lang, og at det er usikkert, om relevante kvalitetskriterier kan nås.

2.13.1 Formål og teknologiaktiviteter

Under Miljøstyrelsens teknologiprogram er der udført følgende aktiviteter:

Litteraturstudiet er udført med henblik på at beskrive teknologiens stade internationalt. I studiet er der fokuseret på olie- og tjæreprodukter, og sammenskrivningen omfatter særskilte afsnit om PAH, BTEX og MTBE. Litteraturstudiet er publiceret på Miljøstyrelsens hjemmeside i 2001 som Miljøprojekt nr. 644, hvortil der henvises for yderligere oplysninger.

2.13.1.2 Laboratoriestudium

Projektet omfattede forsøg med jord udtaget på en af tre lokaliteter, hvor der sideløbende blev udført feltforsøg.

2.13.1.3 Feltforsøg

2.13.2 Resultater af teknologiaktiviteter

I tabel 2.10 er de anslåede omkostninger til de gennemførte feltprojekter angivet. Da oprensningsteknikkerne i projektperioden er under udvikling/afprøvning, kan udgifterne til de aktuelle gennemførte projekter være højere end ved tilsvarende efterfølgende sager.

Tabel 2.10.
Skønnede projektomkostninger eksklusiv udgifter til aktiviteter afholdt under Teknologiprogrammet. Hele 1000 kr. ekskl. moms, prisniveau 2001. For detaljerede oplysninger vedrørende projektet/erne henvises til reference 11. De anvendte teknikker er under udvikling/afprøvning, hvorfor udgifterne til de aktuelle gennemførte projekter typisk vil være højere end ved tilsvarende efterfølgende sager.

Se her!

2.14 Fytooprensning af metalforurenet jord

Begrebet "fytooprensning" har fået følgende generelle definition: „Anvendelsen af grønne planter og disses mikroflora, jordtilsætninger, og agronomiske teknikker til at fjerne, tilbageholde eller uskadeliggøre uønskede kemiske stoffer i miljøet".

Teknikkerne til fytooprensning kan opdeles i metoder til oprensning af forurening med tungmetaller, som omtales i dette afsnit, og metoder til fiksering, nedbrydning eller evapotranspiration af organiske forureningskomponenter jf. afsnit 2.13.

Fytoekstraktion af tungmetaller udnytter visse planters evne til at ekstrahere metaller fra jorden samt optage og opkoncentrere disse i visse plantedele. Princippet i metodens anvendelse som in situ jordrensningsteknik er, at planterne via jordvæsken optager metal, der frigives fra jorden. I planten optages metaller i rødderne, hvorefter der sker en større eller mindre transport fra rødderne til overjordiske dele af planten. Disse (og i nogle tilfælde underjordiske plantedele) kan efterfølgende høstes, hvorved planternes metalindhold fjernes fra arealet.

Der er herefter flere muligheder for efterbehandling af det høstede plantemateriale. Det er ønskeligt at kunne genanvende eller nyttiggøre plantematerialet direkte eller efter foraskning i forbindelse med metaloparbejdning.

Som følge af planternes begrænsede roddybde kan fytoremedieringen kun anvendes forholdsvis terrænnært (til ca. 0,5 – 1 m u.t.). Den væsentligste ulempe ved teknikkerne er dog, at oprensningsperioden er meget lang, og at det er usikkert, om relevante kvalitetskriterier kan nås. Med det aktuelle udviklingsstade kan teknikkerne ikke anbefales anvendt i feltskala herhjemme.

2.14.1 Formål og teknologiaktiviteter

Under Miljøstyrelsens teknologiprogram er der udført følgende aktiviteter:

2.14.1.1 Forsøg i drivhus

Forud for planlagte fuldskala oprensninger på fire lokaliteter er der gennemført forsøg i drivhus med jordprøver fra lokaliteterne.

Forsøgene havde til formål at tilvejebringe et forbedret vidensgrundlag vedrørende valg af plantearter, betydningen af jordbundsforhold og metodens effektivitet.

2.14.2 Resultater af teknologiaktiviteter

Med det gennemførte projekt er der ikke grundlag for at estimere udgifterne forbundet med anvendelse af teknikken i fuld skala. Udgifter til udplantning og høst af afgrøder må dog forventes at være af samme størrelse som ved fytooprensning af organiske forureningskomponenter jf. afsnit 2.13. Ved fytooprensning af tungmetaller kan bortskaffelsen af metallerne foretages relativt billigt ved deponering, eller der kan gennemføres en mere omkostningskrævende oparbejdning og genanvendelse af metallerne.

2.15 Fytooprensning i kombination med genmodificerede bakterier

Begrebet "fytooprensning" har fået følgende generelle definition: „Anvendelsen af grønne planter og disses mikroflora, jordtilsætninger, og agronomiske teknikker til at fjerne, tilbageholde eller uskadeliggøre uønskede kemiske stoffer i miljøet".

Teknikkerne til fytooprensning kan opdeles i metoder til oprensning af henholdsvis organiske forureningskomponenter og tungmetaller. Disse teknikker er omtalt i afsnit 2. 13 og 2.14 samt i /ref. 11 og 11b/.

I det følgende omhandles et projekt, hvor mulighederne for forøget planteoptag/nedbrydning af PCB, TCE og PAH ved anvendelse af gensplejsede bakterier er undersøgt. Ideen i denne teknik er, at genmodificerede bakterier vokser i tilknytning til planters rodnet og nedbryder forureningskomponenterne ved cometabolisme. Herved udbredes bakterierne i hele rodzonen og planternes vandoptag medvirker til transport af opløste forureningskomponenter til de områder hvor nedbrydningen finder sted.

Kombinationen af genmodificerede bakterier og fytooprensning undersøges i det fælleseuropæiske forsknings- og udviklingsprojekt "Integrated Plant/GEM Systems for in situ Soil Bioremediation" (Bioremediering ved hjælp af planter og gensplejsede bakterier), som er støttet af Teknologiprogrammet og Europakommissionens bioteknologiprogram. Der er via Teknologiprogrammet givet støtte til den danske del af projektet.

2.15.1 Formål og teknologiaktiviteter

2.15.2 Resultater af teknologiaktiviteter

Med de gennemførte undersøgelser er der ikke grundlag for at estimere udgifterne forbundet med anvendelse af gensplejsede bakterier som led i fytooprensning i fuld skala.

3 Teknikker til spredningskontrol

I dette kapitel gives en overordnet præsentation af virkemåde, udførte teknologiaktiviteter samt hovedresultater og vurderinger heraf for teknikker som sigter mod at oprense eller kontrollere udbredelsen af stoffer som på opløst- eller gasform er spredt fra kildeområder.

3.1 Reaktive permeable vægge

Reaktive permeable vægge anvendes til at afskære grundvandsbåren forureningsspredning fra kildeområder primært med chlorerede opløsningsmidler og hexavalent chrom. De reaktive vægge etableres på tværs af grundvandsfanen, hvorved forureningskomponenterne som følge af den naturlige grundvandsstrømning bringes i kontakt med det reaktive materiale i væggen. Det hyppigst anvendte reaktive materiale er nul valent jern, Fe⁰.

Ved kontakt med de store mængder Fe⁰ i væggene opnås som følge af anaerob jernkorrosion et kraftigt fald i grundvandsmiljøets redoxpotentiale. Eventuel opløst ilt i grundvandet fjernes ved rustdannelse, hvorefter jernkorrosionen forløber under dannelse af brint, hydroxylioner og divalent jern, Fe²⁺.

Det kraftige fald i redoxpotentiale medfører, at blandt andet de chlorerede opløsningsmidler kan oxidere det metalliske jern og nedbrydes ved såkaldt reduktiv dechlorering. Nedbrydningsvejene er ikke klarlagt i detaljer, og for forskellige forureningskomponenter og jernmaterialer ses en varierende produktion af nedbrydningsprodukter, f.eks. dichlorethylener og vinylchlorid. Halveringstiden for PCE og TCE er typisk 0,5 – 3 timer, mens halveringstiden for nedbrydningsprodukterne kan være væsentligt højere, over 10 timer.

Den anaerobe korrosion i jernvæggen kan desuden reducere opløst hexavalent chrom til trivalent chrom, der på grund af en lav opløselighed udfælder i jernvæggen.

Reaktionerne med de chlorerede opløsningsmidler og chrom regnes for at være abiotiske og begrænses således ikke af næringsstoftilførsel mv.

Produktionen af hydroxylionerne hæver grundvandets pH, og i visse situationer kan der forekomme væsentlige udfældninger af blandt andet calcium- og jerncarbonater, hvorved den reaktive overflade af jernet samt væggens hydrauliske ledningsevne kan reduceres afgørende.

I dimensioneringen af reaktive vægge er halveringstiden for forureningskomponenterne samt dannelse af eventuelle nedbrydningsprodukter og udfældninger nøgleparametre. Idet de aktuelle nedbrydningsforhold for forskellige forureningskomponenter og reaktive materialer ikke er endeligt klarlagt, bør materialevalg og tykkelse af væggen bestemmes udfra laboratorieforsøg.

Anvendelsen af jernmaterialer i reaktive vægge er patenteret af det canadiske firma Environmental Technologies. Dette firma er involveret i de fleste af de gennemførte fuldskalaprojekter og udfører laboratorieforsøg med forskellige jernmaterialer og forureningskomponenter på kommercielle vilkår.

De permeable vægge kan enten etableres i hele grundvandsfanens tværsnit eller i en del af tværsnittet suppleret med impermeable barrierer i den resterende del af tværsnittet således, at vandet i hele fanen ledes gennem det reaktive jernmateriale (funnel and gate). For at undgå, at grundvandet strømmer udenom væggene/barriererne er det i begge tilfælde vigtigt, at væggene udføres således, at den hydrauliske ledningsevne er væsentligt større end i de omgivende jordlag. Væggene skal desuden dimensioneres således, at opholdstiden for grundvandet er tilstrækkelig til fuldstændig nedbrydning af såvel moderstoffer som nedbrydningsprodukter eller at reduktion og udfældning af hexavalent chrom kan nå at forløbe.

3.1.1 Formål og teknologiaktiviteter

Med støtte fra Miljøstyrelsens teknologiprogram er der gennemført tre fuldskala projekter med in situ oprensning af henholdsvis chlorerede opløsningsmidler og en blanding af TCE og hexavalent chrom. Projekterne beskrives overordnet i det følgende:

3.1.1.1 Hårdkrom

Lokaliteten er anvendt til forchromning, fornikling og forzinkning efter forudgående affedtning af metalemnerne i bade med TCE. Disse aktiviteter har medført en udbredt jord- og grundvandsforurening primært med TCE og hexavalent chrom. Forureningen træffes dels i terrænnær moræneler med indlejrede sandlag og dels i et underliggende sandlag på cirka fem meters tykkelse. Projektet omfatter rensning af opløst forurening i de indlejrede sandlag i den terrænnære moræneler ved hjælp af en reaktiv væg med et funnel and gate system. Endvidere er der vinkelret på væggen udført tre grusfyldte render til "kortslutning" af de forurenede sandlag. Endelig er der etableret et drænsystem til nedsivning af vand som efter gennemstrømning af den reaktive væg oppumpes og reinfiltreres. Dette foretages for at opnå en øget udvaskning af forureningen.

3.1.1.2 Vapokon

Lokaliteten er anvendt til oparbejdning af opløsningsmidler hvilket har medført en kraftig forurening af jord- og grundvand med chlorerede opløsningsmidler og olieprodukter. Forureningen træffes dels i fyld og moræneler til 3,5 m u.t. og dels i et underliggende sandet grundvandsmagasin med en mægtighed på cirka 10 meter. Der er lokaliseret en kraftig og forholdsvis smal forureningsfane som søges oprenset ved hjælp af et funnel and gate system. For at reducere strømningshastigheden i væggen er der opstrøms forureningens kildeområde etableret et drænsystem til opsamling af uforurenet grundvand.

3.1.1.3 Godsbanegården

På lokaliteten har udslip af chlorerede opløsningsmidler fra et værksted forårsaget forurening primært med 1,2 dichlorethylen af et sekundært sandet grundvandsmagasin med en mægtighed på cirka to til tre meter. Forureningsfanen søges oprenset ved hjælp af en reaktiv væg i hele fanens bredde. Væggen er etableret med en højde på fire meter efter spunsning ned i et underliggende lerlag. Der er anvendt 75 tons jerngranulat.

3.1.2 Resultater af teknologiaktiviteter

I tabel 3.1 er de omtrentlige omkostninger til de gennemførte oprensninger angivet. Udgifterne til aktiviteter under teknologipuljen er ikke indeholdt i tabellen. Da reaktive vægge i projektperioden har været under udvikling/afprøvning, kan udgifterne til de aktuelle gennemførte projekter være højere end ved tilsvarende efterfølgende sager. Derfor er der i tabel 3.1 desuden angivet groft skønnede beløb for tilsvarende efterfølgende projekter.

Tabel 3.1.
Skønnede projektomkostninger eksklusiv udgifter til aktiviteter afholdt under Teknologiprogrammet. Hele 1000 kr. ekskl. moms, prisniveau 2001. For detaljerede oplysninger vedrørende projekterne henvises reference 13. Teknikken er under udvikling/afprøvning, hvorfor udgifterne til de aktuelle gennemførte projekter typisk vil være højere end ved tilsvarende efterfølgende sager. Beløbene angivet for de efterfølgende projekter udgør således grove skøn.

Se her!

3.2 Jernfilter til rensning for chlorerede opløsningsmidler

Nulvalent jern kan anvendes til abiotisk nedbrydning af opløste niveauer af chlorerede opløsningsmidler. Metoden kan dels anvendes in situ som beskrevet i afsnit 3.1 og dels on site i jernfiltre som beskrevet i det følgende. En eventuel anvendelse af jernspånefiltre on site skal ses som et muligt alternativ til grundvandsrensning med kulfiltre.

Processen er baseret på, at der ved grundvandets kontakt med jerngranulat/-spåner foregår en jernkorrosion, hvorved eventuelle oxiderede forbindelser (ilt, nitrat mv.) reduceres under udfældning af jernoxider. Herved sænkes grundvandets redoxpotentiale og jernkorrosionen forløber anaerobt under dannelse af brint, hydroxylioner og divalent jern, Fe²⁺.

Det kraftige fald i redoxpotentiale medfører, at chlorerede opløsningsmidler kan oxidere det metalliske jern og nedbrydes ved reduktiv dechlorering. Nedbrydningsvejene er ikke klarlagt i detaljer og for forskellige forureningskomponenter og jernmaterialer ses en varierende produktion af nedbrydningsprodukter, f.eks. dichlorethylener og vinylchlorid. Halveringstiden for PCE og TCE er typisk 0,5 – 3 timer, mens halveringstiden for nedbrydningsprodukterne kan være væsentligt højere, over 10 timer.

Produktionen af hydroxylionerne hæver grundvandets pH, og i visse situationer kan der forekomme væsentlige udfældninger af blandt andet calcium- og jerncarbonater, hvorved den reaktive overflade af jernet og filterets hydrauliske ledningsevne kan reduceres væsentligt.

I dimensioneringen af jernfiltrene er halveringstiden for forureningskomponenterne - samt for eventuelle nedbrydningsprodukter samt forekomst af udfældninger - nøgleparametre som bør estimeres ved laboratorieforsøg.

På det foreliggende grundlag må det konkluderes, at jernspånefiltre til rensning for chlorerede opløsningsmidler med den afprøvede anlægsopbygning ikke kan anbefales i forhold til filtre med aktivt kul.

3.2.1 Formål og teknologiaktiviteter

Med støtte fra Miljøstyrelsens teknologiprogram er der gennemført et projekt med on site rensning af oppumpet grundvand forurenet med chlorerede opløsningsmidler. Projektet beskrives overordnet i det følgende:

3.2.1.1 Lyndby Rens

På lokaliteten er der påvist en kraftig jord- og grundvandsforurening med PCE fra et tidligere renseri samt fra en holdeplads for en tankvogn for PCE. I det sekundære grundvandsmagasin er der i kildeområdet påvist niveauer af PCE på op til 70 mg/l og nedstrøms herfor op til 4 mg/l. Den mest forurenede del af kildeområdet er bortgravet, og der er etableret vakuumventilation fra en boring. Herudover foretages oppumpning af forurenet grundvand fra to boringer. Det oppumpede vand renses i et sand- og kulfilter. Parallelt med kulfilteret er under Teknologiprogrammet etableret et jernspånefilter. Der oppumpes og behandles ca. 1,2 m³/time med et indhold af PCE på cirka fire mg/l.

3.2.2 Resultater af teknologiaktiviteter

I tabel 3.2 er de omtrentlige omkostninger til det gennemførte projekt angivet. Udgifterne til aktiviteter under teknologipuljen er ikke indeholdt i tabellen. Da filtre med jernspåner til rensning for chlorerede opløsningsmidler i projektperioden har været under udvikling/afprøvning, kan udgifterne til de aktuelle gennemførte projekter være højere end ved tilsvarende efterfølgende sager. Derfor er der i tabel 3.2 desuden angivet groft skønnede beløb for tilsvarende efterfølgende projekter.

Tabel 3.2.
Skønnede projektomkostninger eksklusiv udgifter til aktiviteter afholdt under Teknologiprogrammet. Hele 1000 kr. ekskl. moms, prisniveau 2001. For detaljerede oplysninger vedrørende projektet henvises reference 13. Den anvendte teknik er under udvikling/afprøvning, hvorfor udgifterne til det gennemførte projekt typisk vil være højere end ved tilsvarende efterfølgende sager. Beløbene angivet for eventuelle efterfølgende projekter udgør således grove skøn.

Se her!

3.3 Jernfilter til rensning for chromforurening

Nulvalent jern kan anvendes til reduktion af chrom fra oxidations trin seks (chromat) til oxidations trin tre. Herved omdannes chrom fra den opløselige og mobile hexavalente form til den tungt opløselige trivalente form som udfældes. Ved filtrering af grundvand forurenet med hexavalent chrom i jernspåner opnås således en stabilisering af chrom. Denne proces kan udnyttes til on site behandling af oppumpet chromforurenet grundvand.

Processen er baseret på det kraftige fald i redoxniveau som forårsages af anaerob jernkorrosion ved grundvandets kontakt med jerngranulatet/-spånerne i filtret. Dette fald i redoxniveau medfører ovennævnte reduktion og stabilisering af chrom.

Ved den anaerobe jernkorrosion dannes desuden brint, hydroxylioner og divalent jern, Fe²⁺. Produktionen af hydroxylionerne hæver grundvandets pH, og i visse situationer kan der forekomme væsentlige udfældninger af blandt andet calcium- og jerncarbonater, hvorved den reaktive overflade af jernet og filterets hydrauliske ledningsevne kan reduceres væsentligt.

Ved dimensioneringen af jernfiltrene er kapaciteten for tilbageholdelse af chrom i jernet samt dannelse af eventuelle udfældninger nøgleparametre som bør belyses ved laboratorieforsøg.

På det foreliggende grundlag vurderes rensning for hexavalent chrom i jernspånefiltre at være en oplagt og attraktiv teknik. Hexavalent chrom fjernes ikke i filtre med aktivt kul.

3.3.1 Formål og teknologiaktiviteter

Med støtte fra Miljøstyrelsens teknologiprogram er der gennemført et projekt med on site rensning af oppumpet grundvand forurenet med chromat. Projektet beskrives overordnet i det følgende:

3.3.1.1 Skt. Clara Vej

På lokaliteten er der deponeret chromholdigt affald fra et garveri. Dette har medført en opløst forurening med hexavalent chrom i det sekundære grundvandsmagasin. Som led i bortgravningen af det deponerede affald og stærkt forurenet jord er der foretaget grundvandssænkning. Det oppumpede grundvand er renset i et on site filter med jernspåner. Efter opgravningen er der etableret et drænsystem til opsamling af chromat som udvaskes fra restforurening under bygninger mv. Rensningen af vandet fra dette drænsystem foretages med et nedgravet jernspånefilter i en container. Rensningen skal reducere chromniveauet til maksimalt 10 mg/l.

3.3.2 Resultater af teknologiaktiviteter

I tabel 3.3 er de omtrentlige omkostninger til det gennemførte projekt angivet. Udgifterne til aktiviteter under teknologipuljen er ikke indeholdt i tabellen.

Tabel 3.3.
Skønnede projektomkostninger eksklusiv udgifter til aktiviteter afholdt under Teknologiprogrammet. Hele 1000 kr. ekskl. moms, prisniveau 2001. For detaljerede oplysninger vedrørende projektet henvises reference 13.

Se her!

3.4 Kemisk-Biologisk jernfilter

Kemiske-biologiske jernfiltre er under udvikling med henblik på anvendelse til rensning af oppumpet grundvand for indhold af opløste chlorerede opløsningsmidler. Sådanne filtre vil således kunne udgøre et alternativ til anvendelse af filtre baseret på aktivt kul.

Som beskrevet i afsnit 3.1 medfører anaerob jernkorrosion - som anvendt i reaktive permeable vægge - dels en reduktiv dechlorering af chlorerede opløsningsmidler og dels en frigivelse af fri brint. Denne brint kan anvendes af anaerobe bakterier som led i en biologisk omsætning af chlorerede ethylener. Dette foregår ved en biologisk betinget dechlorering som er beskrevet yderligere i afsnit 3.5.

I kemiske-biologiske jernfiltre er det således hensigten at kombinere kemisk fjernelse af opløsningsmidlerne (ved Fe⁰) med en forøget biologisk nedbrydning. Den biologiske nedbrydning vil i et vist omfang kunne modvirke den stigning i pH, og hermed den tilbøjelighed til udfældning af metaloxider, som ofte forekommer under den anaerobe korrosion i reaktive jernvægge.

Som nævnt er de kemiske-biologiske jernfiltre under udvikling, og det er endnu for tidligt at vurdere metodens mulige kommercielle anvendelse.

3.4.1 Formål og teknologiaktiviteter

Med støtte fra Miljøstyrelsens teknologiprogram er der gennemført et laboratorieforsøg dels med jernfiltre og dels med kombinerede kemiske-biologiske filtre til fjernelse af opløste niveauer af chlorerede opløsningsmidler.

3.4.2 Resultater af teknologiaktiviteter

Anvendeligheden af kemisk-biologiske filtre til fjernelse af opløste chlorerede opløsningsmidler undersøges p.t. i laboratoriet. Hvorvidt teknikken er anvendelig i fuld skala - samt i givet fald hvorledes filtrene skal udformes - er uvist. Der er således ikke grundlag for at opstille præcise økonomiske overslag for sådanne filtre.

I /ref. 24/ er der dog opstillet et regneeksempel, hvor der foretages en sammenligning af anlægs- og driftsudgifter for et kulfilter og et kombineret kemisk-biologisk filter. Sammenligningen er baseret på data for et kulfilteranlæg som er etableret i 1998. Anlægs- og driftsudgifterne for kulfilteret var cirka kr. 630.000,- og kr. 150.000,-/år. Anlægsudgiften for et tilsvarende kemisk-biologisk filter er anslået til kr. 950.000,-. På baggrund af formodet lave driftsudgifter til det kombinerede filter er det vurderet, at dette filter kan være økonomisk fordelagtigt, såfremt det kan udvikles til at have en levetid på mere end to til tre år.

3.5 Forceret nedbrydning med HRC

De fleste chlorerede opløsningsmidler nedbrydes ikke naturligt under aerobe forhold i jord- og grundvandsmiljøet. Under sulfatreducerende og methandannende forhold kan der dog ske en biologisk nedbrydning af en række chlorerede opløsningsmidler, herunder PCE og TCE ved såkaldt "reduktiv dechlorering". Ved den reduktive dechlorering mister opløsningsmidlet et chloratom og modtager et brintatom. Herved dannes lavere chlorerede forbindelser. For PCE er nedbrydningsrækken således; TCE, DCE (tre isomerer), VC, ethen og ethan. Ved den reduktive dechlorering af PCE og TCE dannes således de toxiske DCE og VC.

Dechloreringen er en redoxproces hvor opløsningsmidlet fungerer som elektronacceptor, og der kræves en elektrondonor. Nedbrydningshastigheden er ofte begrænset af utilstrækkelig tilstedeværelse af elektrondonorer - let nedbrydelige kulstofkilder – og den mest effektive reduktive dechlorering ses typisk i lossepladsperkolat eller i blandingsforureninger af chlorerede opløsningsmidler og kulbrinter.

Den reduktive dechlorering kræver således dels et stærkt reduceret miljø og tilstedeværelsen af brint. Med henblik på forcering af dechloreringen er der i USA udviklet produktet HRC (Hydrogen Releasing Compound) som er en polylactatester der ved kontakt med vand (hydrering) langsomt omdannes til mælkesyre (laktat). Denne laktat nedbrydes biologisk, hvorved naturlige oxiderede forbindelser (elektronacceptorer) forbruges, og redoxniveauet falder. Som led i nedbrydningen frigives brint som kan indgå i den omtalte reduktive dechlorering.

HRC anvendes primært overfor opløst forurening i faneområder og kan anvendes i reaktive permeable barrierer (tætliggende boringer eller deciderede vægge), ved injektion fra prober, i bund af udgravninger, eller i cirkulationssystemer med oppumpning, behandling og reinjektion af grundvand.

Af økonomiske årsager og på grund af problemer med at opnå en tilstrækkelig stor injektion og jævn fordeling af HRC´en er teknikken ikke umiddelbart oplagt at anvende i kildeområder med kraftig jordforurening eller forekomst af fri fase.

3.5.1 Formål og teknologiaktiviteter

Følgende projekt er udført med særlige teknologiudviklende aktiviteter finansieret af Miljøstyrelsens teknologiprogram.

3.5.1.1 Jægersborg Allé 24, Charlottenlund

Projektet omfattede et pilotforsøg med injektion af HRC i et øvre frit grundvandsmagasin i sandede jordlag forurenet med opløst PCE fra to opstrøms beliggende renserigrunde. Forureningsniveauet i grundvandsfanen udgjorde op til flere mg-PCE/l. Forureningens kildeområder er oprenset særskilt udenfor nærværende projekt. Ved at injicere HRC er det forsøgt at manipulere de naturlige redoxforhold i grundvandsmagasinet, således at der opnås reducerede forhold, hvorunder reduktiv deklorering af PCE kan finde sted.

3.5.2 Resultater af teknologiaktiviteter

Der foreliggerendnu ikke sikre vurderinger af teknikkens effekt og bearbejdede oplysninger vedrørende anlægs- og driftsudgifter.

3.6 Biologisk nedbrydning af MTBE

Som følge af MTBE´s store vandopløselighed og ringe sorption til jorden foretages afværge af grundvandsforurening ofte ved afværgepumpning. Interessen for biologisk nedbrydning af MTBE knytter sig i første omgang til on site rensning af oppumpet grundvand. Der arbejdes dog ligeledes med stimulering af nedbrydningen af MTBE in situ.

Biologisk nedbrydning af MTBE kan foregå med MTBE som primært og som sekundært substrat.

Som primært substrat optræder MTBE som mikroorganismernes eneste kulstof- og energikilde.

Som sekundært substrat nedbrydes MTBE i tilknytning til mikroorganismernes omsætning af et primært substrat (typisk lavmolekylære alkaner) der optræder som hovedkilden til mikroorganismernes kulstof og energiudbytte. Høje koncentrationer af primær substratet hæmmer nedbrydningen af MTBE ved kompetitiv inhibering.

Ved nedbrydningen af MTBE som primært eller sekundært substrat kan der med bestemte bakteriekulturer dannes nedbrydningsproduktet tert.butylalkohol. Hvorvidt dette sker i kritiske koncentrationer er ikke afklaret p.t.

3.6.1 Formål og teknologiaktiviteter

Under Miljøstyrelsens teknologiprogram er der udført følgende projekter med biologisk nedbrydning af MTBE:

Projektet blev gennemført som et laboratoriestudium og havde til formål at undersøgelse rater for mikrobiel nedbrydning af MTBE ved tilsætning af propan og isobutan som primært substrat. Endvidere skulle opnåeligt rensningsniveau med teknikken belyses.

For detaljerede oplysninger om projektet og teknologiaktiviteterne henvises til ref. 15.

Projektet omfattede biologisk nedbrydning af MTBE som primær substrat i reaktorer og blev gennemført i laboratoriet. Formålet med projektet var at belyse nedbrydningsrater, dannelse af nedbrydningsprodukter og eventuelle kritiske pH værdier for tre forskellige biomassekulturer.

For detaljerede oplysninger om projektet og teknologiaktiviteterne henvises til ref. 15.

3.6.2 Resultater af teknologiaktiviteter

Arbejdet med teknikkerne til biologisk rensning for MTBE har endnu ikke nået et stade, hvor der kan udarbejdes estimater over omkostninger ved etablering af anlæg i fuld skala.

3.7 Sorptionsfiltre for MTBE

Som følge af MTBE´s store vandopløselighed og ringe sorption til jorden foretages afværge af grundvandsforurening hermed ofte ved afværgepumpning. MTBE koncentrationen i det oppumpede grundvand kan enten søges nedbragt ved biologiske metoder, som beskrevet i afsnit 3.5, eller ved hjælp af filtre med forskellige materialer, hvortil MTBE´en sorberer og hermed tilbageholdes.

3.7.1 Formål og teknologiaktiviteter

Under Miljøstyrelsens teknologiprogram er der udført følgende projekter med sorptionsfiltre for MTBE:

Projektet blev gennemført som et laboratoriestudium og havde til formål at undersøge rensningseffekten af sorptionsfiltre med henholdsvis den organiske polymer, resin og uorganiske mineraler i form af zeoliter.

For detaljerede oplysninger om projektet og teknologiaktiviteterne henvises til ref. 15.

Projektet blev gennemført som et laboratoriestudium og havde til formål at undersøge rensningseffekten overfor MTBE af aktivt kul i et sorptionsfilter.

For detaljerede oplysninger om projektet og teknologiaktiviteterne henvises til ref. 15.

3.7.2 Resultater af teknologiaktiviteter

Udfra de udførte teknologiaktiviteter kan der ikke gives estimater af omkostningerne ved etablering af anlæg til kulfiltrering for MTBE i fuld skala.

I litteraturen er det dog angivet, at udgifterne til rensning for MTBE er ca. 40 – 80 % højere end tilsvarende rensning for benzen.

3.8 Biologisk luftfilter

I forbindelse med oprensning af forurenede grunde anvendes i mange sammenhænge ekstraktion og rensning af jordens poreluft. Rensningen foretages oftest ved hjælp af filtre med aktivt kul.

Som alternativ til denne traditionelle luftrensning er der inden for det seneste årti udviklet nye teknologier til rensning af oppumpet poreluft, herunder biofiltre. Biofiltre er on-site behandlingsenheder som består af organiske teksturgivende materialer, næringsmidler, vand og mikroorganismer. Forureningskomponenterne i den oppumpede luft nedbrydes biologisk af bakterier i filteret eller tilbageholdes ved adsorptionen til det organiske materiale.

Specielt i forhold til chlorerede opløsningsmidler, herunder dichlorethylener (DCE) og vinylchlorid (VC) har udenlandske erfaringer vist, at biofiltre kan være et alternativ til den traditionelle rensning med aktiv kul.

3.8.1 Formål og teknologiaktiviteter

Under Miljøstyrelsens teknologiprogram er der igangsat første fase af et program om anvendelse af biofiltre til rensning af chlorerede opløsningsmidler i oppumpet poreluft. Arbejdet har omfattet et litteraturstudium og laboratorieforsøg med 8 stk. biofiltre. Forsøgsopstillingen bestod af en aerob og en anaerob reaktorlinie med fire biofiltre i hver, to med kompost og to med sphagnum. For hvert filtermateriale var der en biologisk aktiv reaktor og en identisk, biologisk inaktiv referencereaktor, hvis filtermatrice var steriliseret i en autoklave. De aerobe reaktorer blev tilledt gasformig TCE og PCE samt propan/butan-gas som primær kulstofkilde. Til den anaerobe linie anvendtes komprimeret, opfugtet N₂ som bæregas for gasformig TCE og PCE.

3.8.2 Resultater af teknologiaktiviteter

Udfra de udførte teknologiaktiviteter kan der ikke gives estimater af omkostningerne ved etablering af anlæg til luftrensning med biofiltre i fuld skala.

3.9 Passiv ventilation

Passiv ventilation er en afværgeteknik som - afhængig af de lokalitetsspecifikke forhold og krav - kan bruges såvel i kildeområder som til hindring af forureningsspredningen udenfor kildeområder. For en gennemgang af teknikken henvises til afsnit 2.6.

3.10 Naturlig nedbrydning

Under Miljøstyrelsens teknologiprogram er der igangsat et projekt med naturlig nedbrydning. Resultaterne fra projektet er dog endnu ikke klar til publikation.

3.11 Modificeret stripningsmetode, IWA

In Well Aerator, IWA er en modificeret stripningsmetode, som kombinerer grundvandsoppumpning ved lufthæveprincippet med forureningsfjernelse ved stripning. Metoden anvendes til afværgepumpning af flygtige, opløste forureningskomponenter (BTEX, chlorerede opløsningsmidler mv.) og udgør et alternativ til traditionel grundvandsoppumpning med eldrevne dykpumper og efterfølgende rensning i aktivt kul.

In Well Aeratoren består af et system af PVC rør som nedsænkes i en traditionel boring filtersat i minimum ø200 mm rør. Aeratoren er opdelt i flere kamre der dels fungerer som stigrør i forbindelse med lufthævepumpningen og dels som beluftningskamre i forbindelse med rensningen af grundvandet ved stripning.

Den primære luftindblæsning foretages i aeratorens inderste rør cirka en meter over bunden af boringen. Hermed opnås at densiteten af væskesøjlen inde i boringen reduceres, hvorved der etableres en trykgradient fra formationen til boringen og således en pumpeeffekt.

Når luftboblerne stiger op gennem vandsøjlen inde i boringen, vil de flygtige stoffer overføres fra vand til luftfase. Den stigende luft transporterer de flygtige stoffer til toppen af boringen/In Well Aeratoren. Vandet ledes videre forbi et eller flere beluftningskamre, hvor der sker en yderligere luftindblæsning og stripning af de flygtige stoffer. Antallet af beluftere afhænger blandt andet af oprensningskravet samt koncentrationerne af de forurenende stoffer.

Afhængigt af forureningsniveauet kan der være behov for rensning af afkastluften fra Aeratoren.

3.11.1 Formål og teknologiaktiviteter

Med henblik på afprøvning af Aeratoren og belysning af oprensningseffekt, anlægs- og driftsudgifter mv. er der fra Miljøstyrelsens teknologiprogram ydet støtte til tre projekter:

3.11.1.1 Ulstrup

På lokaliteten i Ulstrup er In Well Aeratoren etableret på en virksomhedsgrund, hvorfra der er sket en udsivning af chlorerede opløsningsmidler, fortrinsvis TCE og en grundvandsbåren spredning til et nærliggende boligområde.

Forureningens kildeområde er knyttet til tre kar som tidligere har været anvendt til affedtning. Fra en svag restforurening i jorden omkring disse kar (som er fjernet), udvaskes TCE til områdets sekundære grundvandsmagasin som træffes i et lag af smeltevandssand som træffes fra terræn. Det sekundære magasin har frit vandspejl cirka tre meter under terræn, og forureningen er afgrænset til toppen af magasinet. Fra industrigrunden er der udbredt en forureningsfane ind under et nærliggende boligområde.

Med henblik på at afskære fremtidig spredning af TCE fra lokaliteten er der umiddelbart nedstrøms kildeområdet etableret en afværgepumpning ved hjælp af IWA. Omkring afværgeboringen er der før opstart påvist niveauer af TCE på op til 1,5 mg/l.

3.11.1.2 Askov

Forureningen i Askov består overvejende af PCE fra et tidligere renseri. Geologien på lokaliteten udgøres fra terræn af et ca. 10 meter tykt lag af moræneler som underlejres af skiftende smeltevandsaflejringer til 90 m u.t. Det frie vandspejl findes ca. 30 m u.t., og det trufne magasin kan stå i en vis hydraulisk kontakt til områdets primære grundvandsmagasin, hvorfra der indvindes ca. 50 meter nedstrøms lokaliteten. I toppen af grundvandszonen er der før iværksættelse af afværgeforanstaltningerne påvist niveauer af PCE på op til 730 mg/l. Koncentrationen er påvist markant aftagende med dybden.

Afværgepumpningen ved hjælp af In Well Aeratoren er iværksat med henblik på at fjerne det værst forurenede vand i den øvre del af grundvandszonen og hindre en uacceptabel påvirkning af dybereliggende vandførende lag.

Afværgepumpningen udføres sideløbende med en oprensning af den umættede zone ved passiv ventilation.

3.11.1.3 Vestergade, Åbenrå

Forureningen i Åbenrå består overvejende af PCE fra et tidligere renseri. Geologien på lokaliteten udgøres af et ca. 1,0 meter tykt fyldlag. Herunder træffes fed ler, uden sten, men med tynde sandstriber og sprækker. Fra ca. 4 meter under terræn bliver lerlaget let sandet med skaller og småsten, og underlejres ca. 5 meter under terræn af en fed ler, uden sten og sandstriber. Der er en overfladeafstrømning knyttet til oversiden af lerlaget 1,0 meter under terræn og et grundvandsmagasin knyttet til den sandede ler ca. 4 meter under terræn. Det dybereliggende vandførende lag er lavtydende og nedbørsafhængigt.

I toppen af grundvandszonen er der før iværksættelse af afværgeforanstaltningerne påvist niveauer af PCE på op til 64 mg/l. I grundvandsmagasinet 4 meter under terræn er der lokalt påvist fri fase af chlorerede opløsningsmidler.

Afværgepumpningen ved hjælp af In Well Aeratoren er iværksat for at fjerne det værst forurenede vand knyttet til overfladeafstrømningen og etablere en lokal sænkningstragt for opsamling af fri fase og kraftigt forurenet vand i det dybereliggende vandførende lag.

Afværgepumpningen udføres sideløbende med en oprensning af den umættede zone ved aktiv ventilation.

3.11.2 Resultater af teknologiaktiviteter

I tabel 3.4 er de omtrentlige omkostninger til de udførte projekter angivet. Udgifterne til aktiviteter under teknologipuljen er ikke indeholdt i tabellen. Da in well aeratoren i projektperioden har været under udvikling/afprøvning, kan udgifterne til de aktuelle projekter være højere end ved tilsvarende efterfølgende sager.

Tabel 3.4.
Skønnede projektomkostninger eksklusiv udgifter til aktiviteter afholdt under Teknologiprogrammet. Hele 1000 kr. ekskl. moms, prisniveau 2001. For detaljerede oplysninger vedrørende projekterne henvises reference 18. Den anvendte teknik er under udvikling/afprøvning, hvorfor udgifterne i tabel 3.4 typisk vil være højere end ved tilsvarende efterfølgende sager. Beløbene angivet for de efterfølgende projekter udgør således grove skøn.

Se her!

I /ref. 18/ er der foretaget en sammenligning af udgifterne til in well aeratoren med tilsvarende udgifter til traditionel grundvandsoppumpning med dykpumpe og rensning med kulfilter. Nøgledata fra denne sammenligning ses i tabel 3.5.

Tabel 3.5.
Omkostninger ved behandling af vand ved traditionel oppumpning i forhold til In well aerator metoden.

Som det fremgår af tabel 3.5 vil den traditionelle pumpe- og rensemetode umiddelbart være billigere end in well aeratoren for de aktuelle projekter. I sammenligningen er der dog ikke taget højde for, at traditionel oppumpning og kulfiltrering ofte kræver hyppige tilsyn på grund af udfældningsproblemer. Erfaringerne med in well aeratoren indikerer derimod, at der ikke opstår lignende problemer med udfældninger, og kun er behov for meget begrænset tilsyn og vedligeholdelse. På baggrund af erfaring fra de fire lokaliteter, hvor metoden er anvendt i Danmark, vurderes det at være tilstrækkeligt med cirka halvårlige tilsyn.

Ovenstående prissammenligning viser desuden, at in well aerator metoden er mere rentabel at anvende ved små løftehøjder, som i Ulstrup (3 m), end ved forholdsvis store løftehøjder som i Askov (30 m).

3.12 Simple og hurtige teknikker til sikring af indeklima

I en række forureningssager konstateres det forholdsvis tidligt i forløbet, at der med stor sandsynlighed forekommer uacceptable påvirkninger af indeklimaet i bygninger. Elimineringen af disse påvirkninger må ofte afvente en række supplerende forureningsundersøgelser samt projektering og anlæg af tekniske tiltag.

I visse situationer er denne forsinkelse af indsatsen dog ikke acceptabel, og i det følgende beskrives dele af et projekt, hvor der sammenstilles og udvikles metoder til en såkaldt "tidlig indsats" overfor forurening med flygtige stoffer under og i bygninger.

3.12.1 Formål og teknologiaktiviteter

Fra Miljøstyrelsens teknologiprogram ydes støtte til et projekt som har til formål at opstille et katalog over simple og billige teknikker til hurtig eliminering af uacceptable indeklimapåvirkninger på grunde forurenet med flygtige stoffer. Den samlede udgift til afværgetiltagene i kataloget må ikke overstige kr. 30.000,- til 40.000,- ekskl. moms, og behovet for løbende monitering og driftstilsyn skal være minimalt.

Projektet udføres i tilknytning til en sag i Odense, hvor grundvandsbåren forureningsspredning fra et renseri har medført risiko for uacceptable indeklimapåvirkninger i flere boliger nedstrøms. Projektet omfatter blandt andet feltafprøvning og/eller beskrivelse af følgende teknikker:

Denne type tiltag sigter mod at reducere den konvektive indtrængning af forurening til indeklimaet ved tætning af revner, sprækker og mellemrum. Desuden søges den diffusive indtrængning reduceret ved maling af vægge, gulve og eventuelt lofter i kældre med en diffusionshæmmende maling.

I rum med direkte kontakt til forurenede jordlag foretages afrensning af tapet fra vægge, fjernelse løstsiddende puds samt tætning af revner og sprækker i gulve og vægge. Tætningen af revner i gulv og vægge foretages med almindeligt puds, mens tætning af revner ved rørgennemføringer, vandlåse og mellemrum ved overgang fra vægge til gulve udføres med en fleksibel diffusionshæmmende fugemasse uden indhold af sundhedsskadelige stoffer som kan afdampe til indeklimaet.

Efter tætning kan gulve og vægge samt eventuelt lofter i kældre påføres en diffusionshæmmende maling.

For detaljerede oplysninger om projektet og teknologiaktiviteterne henvises til /ref. 19/.

Ved denne type tiltag sigtes i første række ikke mod en reduktion af forureningsindtrængningen i bygningen. I stedet reduceres koncentrationen i indeklimaet ved fortynding som følge af et øget luftskiftet i bygningen.

Luftskiftet kan øges dels ved at etablere udsug af rumluft eller indblæsning af udeluft.

Ved udsugning af rumluft placeres udtag i relevante rum, og der anvendes typisk elektriske ventilatorer. Ved udsugningen etableres et undertryk i bygningen i forhold til omgivelserne, hvorved luft strømmer ind i bygningen. Det forøgede undertryk i forhold til under gulv kan medføre en forøget indtrængning af gasformig forurening.

Indblæsning af udeluft kan ligeledes foretages med elektriske ventilatorer. Herved opnås den ønskede fortynding af rumluften, og der opnås desuden en forøgelse af trykket i bygningen i forhold til under gulve. Herved nedsættes eller vendes gradienten for konvektiv forureningsindtrængning i bygningen, hvorved belastningen af indeklimaet nedsættes. En væsentlig ulempe ved en sådan indblæsning er, at varm rumluft som følge af det etablerede overtryk vil trænge ud bygningskonstruktionen, hvorved der kan opstå væsentlige gener/skader som følge af kondensation.

For detaljerede oplysninger om projektet og teknologiaktiviteterne henvises til /ref. 19/.

Ventilation under gulv udføres passivt i form af riste i fundamenter, ventilationsrør under gulve samt luftindtag fra svanehalse afsluttet umiddelbart over terræn. Ventilationen kan desuden foretages aktivt ved montage af sol-, vind-, eller eldrevne ventilatorer samt ved udnyttelse af termisk energi (varm lufts opdrift) ved etablering af aftræksrør indvendigt i bygninger (skorstenseffekt).

Med passive metoder sigtes mod en reduktion af forureningsspredningen til indeklimaet ved øget luftskifte under bygningen og hermed reduktion af forureningsniveauet under gulv.

Med de aktive metoder opnås dels en fortynding som med passive metoder og dels en mere markant påvirkning af trykforholdene under gulv. Afhængig af hvilken aktiv teknik der vælges, vil der således konstant eller i perioder kunne opretholdes et lavere tryk under gulv end i indeklimaet. Herved elimineres den konvektive transport af forurening til indeklimaet.

For detaljerede oplysninger om projektet og teknologiaktiviteterne henvises til /ref. 19/.

Sikring mod sundhedsskadelige påvirkninger fra indeklimaet kan foretages ved rensning af luften i bygninger. Som led i projektet er der udviklet to forskellige luftrenseenheder beregnet på opstilling henholdsvis i kælderrum og i opholdsrum. Rensningen af rumluften foretages med aktivt kul.

Renseenheden til brug i ubeboede kældre har en kapacitet på 50 - 230 m³-luft/time, indeholder et udskifteligt støvfilter samt et kulfilter til ca. 4 kg aktivt kul. Et supplerende filter til ca. 2 kg kul kan monteres. Renseenhedens støjniveau undersøges nærmere for forskellige opstillinger men ligger i området 35 – 45 dbA. Luftrenserens dimensioner er; L, H, B: 25, 40 og 60 cm.

Renseenheden til brug i opholdsrum har en kapacitet på 35 - 95 m³-luft/time, indeholder et udskifteligt støvfilter samt et kulfilter til ca. 4 kg aktivt kul. Renseenhedens støjniveau undersøges nærmere for forskellige opstillinger men ligger i området 30 – 35 dbA. Luftrenserens dimensioner er; L, H, B: 40, 25 og 60 cm.

Luftrensningen medfører en øget cirkulation af luften i bygningerne men forventes ikke at påvirke bygningens trykforhold i nævneværdig grad.

For detaljerede oplysninger om projektet og teknologiaktiviteterne henvises til /ref. 19/.

På naboejendomme til forurenede lokaliteter skyldes eventuelle uacceptable indeklimapåvirkninger ofte spredning med poreluften af jordforurening på nabomatriklen eller grundvandsforurening under bygningen.

I sådanne tilfælde kan indeklimapåvirkningerne eventuelt elimineres ved periodisk vakuumekstraktion af luft fra den umættede zone ved hjælp af en eller flere boringer nær bygningen. Ved vakuumventilationen udskiftes luften under bygningen, og tilbageslaget til et kritisk niveau foregår ofte over mange uger eller måneder. Ved et kritisk tilbageslag gentages ekstraktionen. Vakuumventilationen foretages med et mobilt ekstraktionsanlæg indbygget i en lukket trailer og er således nemt at flytte. Dette medfører, at anlægget kan anvendes på flere lokaliteter i samme periode. På en lokalitet har det været muligt at afskære uacceptable indeklimapåvirkninger i boliger over en relativt svag grundvandsfane (ca. 200 m g-PCE/l i sand 5,5 til 7,5 m u.t.) ved ekstraktion nær bygningerne en til to gange om året i en til to uger.

For detaljerede oplysninger om projektet og teknologiaktiviteterne henvises til /ref. 19/.

3.12.2 Resultater af teknologiaktiviteter

Der foreligger endnu ikke detaljerede opgørelser over de faktiske udgifter for de enkelte teknikker. Som omtalt ovenfor er det dog en forudsætning for optagelsen i det endelige katalog, at teknikkerne inklusiv projektering, anlæg og drift totalt set ikke medfører udgifter over cirka. kr. ekskl. moms 30.000,- til 50.000,-.

Med undtagelse af vakuumventilation nær bygninger vurderes dette at kunne opfyldes for de nævnte teknikker ovenfor.

Et mobilt anlæg til vakuumventilation indbygget i en lukket trailer kan opbygges for kr. 80.000 – 130.000,- ekskl. moms. Etablering af en enkelt boring kan i de fleste tilfælde udføres for få tusinde kroner, som led i andet arbejde i området, og kan i næsten alle tilfælde udføres for under kr. 10.000,-. Ved samtidig anvendelse på mere end cirka fire lokaliteter er denne metode således økonomisk sammenlignelig med de øvrige teknikker.

4 Undersøgelses-/Måleteknikker

I dette kapitel gives en overordnet præsentation af virkemåde, udførte teknologiaktiviteter samt hovedresultater og vurderinger heraf for måleteknikker som kan anvendes som led forureningsundersøgelser eller som tests forud for detailplanlægning af afværgeforanstaltninger.

4.1 Fluxmålinger med foliemetode

Den gennemsnitlige diffusive og konvektive transport af forureningskomponenter op gennem gulvkonstruktionen og ind gennem fundamenter og vægge er en nøgleparameter når der skal foretages en risikovurdering overfor indeklimaet af forureninger under og nær bygninger. Transporten estimeres oftest ved forsimplede og teoretiske beregninger på baggrund af målinger af forureningskoncentrationer under gulv og oplysninger om bygningernes konstruktion og stand.

Bestemmelsen af forureningsniveauet under gulv foretages oftest som en punktmåling i tid, og oplysningerne om bygningernes konstruktion og stand er i reglen meget upræcise og mangelfulde. Estimatet af den aktuelle forureningspåvirkning af indeklimaet i bygninger over/nær forurenede jordlag er således oftest behæftet med meget stor usikkerhed.

Foruden en eventuel nærliggende forurening kan der desuden i de fleste bygninger være adskillige andre kilder til forurening i indeklimaet. Således er det ikke muligt entydigt at henføre en målt forureningskoncentration i indeluften til en eventuel forurening nær bygningen.

Med henblik på at tilvejebringe et mere veldokumenteret grundlag for risikovurdering overfor indeklima arbejdes der med udvikling af teknikker til direkte måling af forureningsspredningen gennem gulve og vægge, såkaldte fluxmålinger. Tidligere er der udviklet målemetoder baseret på såkaldte fluxkamre udført i hård plast, glas mv. Da sådanne kamre ikke er fleksible, indebar disse metoder en uønsket påvirkning af trykforholdene og medførte en række fejlkilder eller forudsatte en forholdsvis omfattende instrumentering.

4.1.1 Formål og teknologiaktiviteter

Det udførte projekt er finansieret under Miljøstyrelsens teknologiprogram og har haft som formål at udvikle og teste en operationel metode til at måle mængden af gasformig forurening som trænger ind i bygninger gennem gulve med revner og sprækker samt omkring rørgennemføringer mv. Der er udført følgende aktiviteter:

Der er udviklet en målemetode som kaldes "foliemetoden". Metoden er baseret på, at et veldefineret areal afdækkes med en diffusionstæt folie, som danner et kammer over arealet. Folien fæstnes til gulv/væg mv. ved hjælp af tape, og der tilføres ren, forureningsfri luft under folien. Gasformige forureningskomponenter, som transporteres gennem gulvkonstruktionen fra forurening under bygningen, opblandes med luften under folien, og mængden af den tilførte forurening bestemmes ved måling på den luft, der blæser ud af folien.

Metodens anvendelighed er testet under kontrollerede laboratoriebetingelser. Det blev i en specielt opbygget laboratorieopstilling undersøgt, om metoden kunne måle den "sande" gennemtrængning af et betongulv af flygtige organiske forbindelser placeret i et kammer under gulvet.

Laboratorieopstillingen bestod af et lukket kammer af rustfrit stål omkring en betonplade med areal på 1 m². Under betonpladen var der et bundkammer, som kunne tilføres en kendt mængde forurenet luft. Over betonpladen var der et topkammer, som kunne tilføres forureningsfri luft eller benyttes uden låg, idet diffusionen i så fald skete til rumluften. Diffusionen fra bundkammeret til topkammeret blev herefter bestemt dels ved måling af indtrængningen til det lukkede topkammer, dels ved afdækning af betonpladen med folie.

4.1.1.2 Feltmålinger

4.1.2 Resultater af teknologiaktiviteter

De omtrentlige omkostninger til at gennemføre en fluxmåling i et enkelt målepunkt må forventes at være ca. kr. 20.000,-. På grund af relativt store udgifter til opsætning af udstyr m.m., vil udgiften til yderligere målinger i supplerende punkter være betydeligt lavere.

4.2 Passiv poreluftscreening med Goresorbere

Under Miljøstyrelsens teknologiprogram er der afprøvet en metode til passiv poreluftscreening af jordlag forurenet med flygtige komponenter. Metoden kaldes Gore-Sorber Screening Survey og er baseret på, at et kraftigt sorberende materiale i en GoreTex strømpe placeres i et ikke-foret borehul med en dimension på minimum ca. fire centimeter. GoreTex er vandafvisende men gennemtrængeligt for gasser. Borehullet forsegles, og opsamlingen af flygtige stoffer fra jordlagene foretages typisk over en til to uger. Ved analyse af opsamlerne kvantificeres hvor stor en masse af de undersøgte komponenter som er afsat på monitorerne.

Da luften i og omkring borehullerne ikke kan regnes for at være i konvektiv bevægelse, er det ikke muligt at bestemme en gennemsnitlig koncentration af stofferne i borehullerne over opsamlingsperioden. Ved måling med GoreSorberne i mange punkter fås således et relativt billede af forureningens fordeling på lokaliteten, herunder lokalisering af kildeområder mv.Koncentrationen af forureningskomponenterne i jord, grundvand og poreluft kan herefter bestemmes ved traditionel prøvetagning de ønskede steder.

GoreSorberne installeres i den umættede zone i kilde- eller faneområder og kan principielt anvendes i alle jordtyper. Den mest oplagte anvendelse af teknikken er dog i lavpermeable jordlag (silt og ler) hvor traditionel prøvetagning af poreluft ikke er velegnet på grund af dårlige strømningsforhold for poreluften og risiko for lækage fra terræn.

4.2.1 Formål og teknologiaktiviteter

Følgende projekt er udført med særlige teknologiudviklende aktiviteter finansieret af Miljøstyrelsens teknologiprogram:

4.2.1.1 Ravnsbjergvej, Alsønderup

Ved traditionelle forureningsundersøgelser var der konstateret en kraftig forurening med PCE under og omkring en tidligere renseribygning. Forureningen var knyttet til et tykt lag af moræneler og var tilsyneladende spredt til et større område fra et kildeområde ved det tidligere renseri.

4.2.2 Resultater af teknologiaktiviteter

Analyseprogrammet for GoreSorberne kan sammensættes individuelt for den enkelte sag udfra en meget lang række forureningskomponenter. De mulige analyser omfatter blandt andet chlorerede opløsningsmidler samt nedbrydningsprodukter, kulbrinter, tjærestoffer, PAH og sprængstoffer.

For den anvendte analysepakke på Ravnsbjergvej, Alsønderup (18 chlorerede stoffer) var prisen per GoreSorber modul cirka US$ 215, svarende til cirka kr. 1.500,-.

Stofspecifikke analyseprogrammer (f.eks. chlorerede opløsningsmidler, brændstoffer, en kombination af disse samt enten tjære eller sprængstoffer mv.) ligger i prislaget US$ 200,- til 215,- per modul. Ekstraparametre, som f.eks. vinylchlorid eller et total kulbrinteindhold, kan tilføjes for US$ 5,- til10,- per parameter. Desuden kan der vælges mellem to ikke-stofspecifikke analyseprogrammer; henholdsvis totalt kulbrinteindhold og totalt benzin/diesel-kulbrinteindhold. Disse analyseprogrammer koster US$ 150 –160,- per modul.

Prisen inkluderer levering af GoreSorber moduler, kemisk analyse i USA samt rapport med optegning af konturerede kort. Hertil kommer udgifter til installation og indsamling af modulerne samt afsætning/indmåling m.m.

Den beskrevne GoreSorber screening har kostet cirka kr. 110.000,- ekskl. moms. Heraf udgør omkostningerne til de 45 GoreSorber moduler, analyser og analyserapport cirka kr. 70.000,-.

I den aktuelle undersøgelse var man interesseret i stor detaljeringsgrad i det nære område, hvorfor der blev udlagt et 5 x 5 meter net omkring forventet "hot spot". Yderligere blev der for at afgrænse den totale forurening udlagt et 7,5 x 7,5 m net uden om det indre net.

På lokaliteten er der tidligere udført 13 miljøtekniske boringer filtersat i det terrænnære grundvand. Disse boringer gav nogenlunde samme billede af forureningen som Gore-Sorber? Screening Survey. Til sammenligning skønnes det, at omkostningerne til en sådan undersøgelse, baseret på boringer, udtagning og analyse af 13 vandprøver for chlorerede kulbrinter og nedbrydningsprodukter, udgør omkring kr. 130.000,-.

I tabel 4.2 er der til sammenligning vist overslagsmæssige omkostninger til indledende undersøgelse foretaget ved henholdsvis traditionel poreluftmåling og Gore-Sorber Screening Survey. Den indledende undersøgelse skal klarlægge, om der er forurening på lokaliteten som følge af de identificerede, potentielle forureningskilder samt afgrænse eventuel forurening horisontalt. Sammenligningen tager udgangspunkt i en lokalitet på. 1.000 m˛ med 4-5 potentielle kilder til jord- og/eller grundvandsforurening. Antallet af prøvetagningssteder sættes i begge tilfælde til 15 for at gøre sammenligningsgrundlaget mest rimeligt.

Tabel 4.2.
Overslagsmæssige omkostninger til indledende undersøgelse foretaget ved hhv. traditionel poreluftmåling og Gore-Sorber? Screening Survey.

Ved sammenligningen af de to undersøgelsesmetoder er der ikke medtaget omkostninger til udførelse af boringer til verificering af forurening i jord og grundvand, da dette vil være det samme for de to metoder. Begge metoder bør suppleres med boringer og analyse af jord- og grundvandsprøver ved de konstaterede "hot spots", således at forureningens styrke og betydning/risiko for grundvandet kan vurderes.

Poreluftmåling i 15 punkter vurderes at omfatte cirka en dags feltarbejde inkl. analyse i mobilt laboratorium. Hertil kommer afsætning og indmåling af punkter, optegning af situationsplan og rapportering.

Gore-Sorber? Screening Survey omfatter ud over ovennævnte priser per modul ligeledes omkostninger til afsætning og indmåling af punkter, installation og indsamling af moduler samt optegning af situationsplan.

Som det ses, er omkostningerne til udførelse af Gore-Sorber? Screening Survey lidt højere end traditionel poreluftmåling, men dog af samme størrelsesorden.

4.3 Udvaskningstests

En lang række tidligere industrigrunde udgør en grundvandsrisiko som følge af udvaskning af miljøfremmede stoffer fra forurening knyttet til - og tilbageholdt i terrænnære jordlag. Ofte er det såvel den samlede flux af forurening - som koncentrationen af en given forureningskomponent - der udvaskes fra det forurenede jordvolumen, som er kritisk. I risikovurderinger af jordforurening er det således relevant at kunne vurdere/estimere fluxen og koncentrationen af givne forureningskomponenter, som under naturlige infiltrations- og strømningsforhold udvaskes i retning mod underliggende grundvandsmagasiner.

Denne flux og koncentration kan søges fastlagt ved gennemførelse af såkaldte udvaskningstests. Disse tests udføres i laboratoriet ved, at intakte eller forstyrrede jordprøver (kolonner eller batches) fra en forurenet grund udvaskes med vand, som i kemisk sammensætning tilnærmes infiltrerende grundvand.

Udvaskningstests er velkendte og anvendte ved estimeringen af udvaskningen af uorganiske forureningskomponenter som salte og metaller, jf. bekendtgørelse nr. 655 af 27. juni 2000, men er endnu ikke udviklede til anvendelse overfor organiske forureninger.

4.3.1 Formål og teknologiaktiviteter

Under Miljøstyrelsens teknologiprogram er der iværksat et projekt med henblik på at udvikle en metode til bestemmelse af udvaskningen af organiske forureningskomponenter som olieprodukter (undtaget benzin), chlorerede opløsningsmidler og PAH´er. Projektet er indledt med et litteraturstudium for at sammenstille den eksisterende viden på området. Herefter er der gennemført en serie udvaskningstests på batches af forurenet jord.

4.3.2 Resultater af teknologiaktiviteter

Udfra de udførte teknologiaktiviteter er der ikke grundlag for at estimere omkostningerne ved udførelse af udvaskningstests på kommercielle vilkår.

4.4 Undersøgelse af porevandsprøver

På lokaliteter som er omfattet af en forurening, hvor kildeområdet er afgrænset til den umættede zone, kan undersøgelser af porevandsprøver udtaget over grundvandsspejlet udgøre en vigtig del af grundlaget for en risikovurdering overfor grundvandsinteresser. Porevandsprøver er således blandt andet velegnede til bestemmelse af kildestyrken for større punktkilder, hvor kildeområdet er velafgrænset (f.eks. kilder med oliekomponenter og chlorerede opløsningsmidler) eller fladekilder (f.eks. pesticidudvaskning fra gårdspladser).

Porevandsprøver kan i felten udtages fra lysimetre installeret i eller under rodzonen/fyldlag eller fra sugeceller placeret i forskellige dybder i den umættede zone. Lysimetre udgøres typisk af en stålcylinder (uden top) med et opsamlingsssystem til porevand i bunden. Med lysimetret opsamles vand, som infiltrerer jordprofilet over et areal på ca. 0,1 – 0,3 m². Lysimetre kan ligeledes anvendes i laboratorieforsøg, hvor intakte jordkerner udtages på den aktuelle lokalitet og placeres i en forsøgsopstilling. Sugeceller udgøres af porøse filtre (diameter på få centimeter og en længde på ca. 10 - 15 cm.) samt et opsamlingskammer, som typisk er forbundet med en slange til terræn. Det porøse materiale danner en kapillær kontakt til formationen, hvorved de meget fine porer i sugecellen opnår et højt residualt vandindhold (nær 100%). Ved hjælp af et vakuum i sugecellen opnås en strømning af porevand ind i opsamlingskammeret.

I forureningsundersøgelser er metoden med sugeceller den mest anvendte.

4.4.1 Formål og teknologiaktiviteter

Under Miljøstyrelsens teknologiprogram er der iværksat et projekt med henblik på at bestemme forureningskoncentrationen i mobilt porevand i den umættede zone.

4.4.2 Resultater af teknologiaktiviteter

Udfra de udførte teknologiaktiviteter er der ikke grundlag for at estimere omkostningerne ved udførsel af porevandsmålinger på kommercielle vilkår.

5 Referencer

Oversigtstabel

Se her!