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

Afprøvede teknologier under Miljøstyrelsens Teknologiprogram for jord- og grundvandsforurening

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 HRCŽen 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 MTBEŽs 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 MTBEŽs 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 MTBEŽen 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.