|
Kemisk/biologisk filter til nedbrydning af klorerede opløsningsmidler i grundvand 4 ResultaterEfter at have varieret matriceindholdet i de parallelt opstillede reaktorer siden november 2000 har der tegnet sig et billede af permeabilitet og nedbrydnings-effektivitet over for TCE og dets nedbrydningsprodukter. Der foreligger et stort datagrundlag fra vore undersøgelser, men i det følgende vil der kun blive præsenteret relevante/interessante data. Indgangsvandets pH var typisk lige i underkanten af 8. I afgangsvandet viste de jernholdige reaktorer typisk en værdi på ca. 8,5, mens de biologiske reaktorer typisk viste et pH på ca. 7,5. I starten af anvendelsen af de jernholdige reaktorer samt i reaktorer med dobbelt jernindhold kunne pH undertiden være højere til lidt over 9. Eh var i indgangsvandet til reaktorerne typisk mellem 70 og 100 mV, mens næsten alle reaktorerne viste et Eh i afgangsvandet på mellem -200 mV og -300 mV, med enkelte værdier liggende lidt højere, se nedenstående. Undertiden kunne nogle af de jernholdige reaktorer vise lavere Eh ned til ca. -350 mV og et par enkelte gange endnu lavere. Ilt viste i begyndelsen af projektet et indgangsniveau på mellem 9 og 11,5 mg/l. I den seneste periode af projektet har iltindholdet i indgangen ligget på ca. 8 mg/l. Udgangene på reaktorerne har normalt haft et iltindhold på under 0,5 mg/l. Såfremt iltindholdet undertiden har været i nærheden af 1 mg/l eller lidt over, har der været tale om et meget ringe flow i den pågældende reaktor, så den nærmest har grænset til en batchreaktor. I disse situationer har der tit været sammenfald med en ringe nedbrydning, hvilket indikerer, at konstant flow og måske en gradient af ilt ned gennem reaktoren har betydning for processen. Andre iagttagelser vedrørende nedbrydningsprocessen af TCE viser det samme. Der er klart en ringere nedbrydning, såfremt flowet er for lavt. Dette gælder alle reaktorer. Om fjernelsen af ilt er involveret i nogle af nedbrydningsprocesserne af de chlorerede ethener er uvist. Resultaterne for nedbrydningseffektivitet er udtrykt ved halveringstider. Da reaktionen antages at være første orden anvendes følgende kinetisk model : C = C0e-kt
Den tid til hvilken startkoncentrationen er halveret (C/C0 = 0,5) bliver således: t½ = 0,693/k Derved fås at:
De matricesammensætninger i reaktorerne, der dels har været mest forskellige og dels har udvist størst effektivitet for nedbrydning af klorerede ethener med udgangspunkt i TCE alene ses i nedenstående tabel 2. Det drejer sig om reaktorerne, R1, R3, R10, R12, R13 samt en lille 2 liters laboratoriereaktor, der blev sat op for at undersøge effekten af plantematerialet inden reaktor R13 bslev pakket. De enkelte resultater for R1, R10 og R12 er afbildet i Bilag D, F og G. Endvidere er indgangskoncentrationen til reaktorerne i forsøgsperioden afbildet i Bilag C. Værdierne i tabel 2 er et gennemsnit af et varierende antal prøver. Resultaterne for de mest analyserede reaktorer er opdelt i kørsler med TCE i intervallerne 500 µg/l -1000 µg/l og 1500 µg/l - 2800 µg/l for om muligt at undersøge, om koncentrationen af TCE ´s har indflydelse på produktionen af nedbrydningsprodukter. Tabel 2:
Tabel 2 viser, at sammensætning i R1 af sand/jern på 86:14 W/W har varierende nedbrydningskapacitet. Derfor er gennemsnittet af henholdsvis 10 prøver med halveringstider under 1 time og 12 prøver med halveringstider over 1 time vist særskilt. Reaktoren har i perioder vist god nedbrydning, i andre perioder mindre god nedbrydning. Disse perioder har vekslet. Årsagen hertil har muligvis været afbrydelser pga. driftsproblemer. Data, der ligger til grund for gennemsnitsberegninger for R1, omfatter måling i perioden jan-juni 2001, efter denne periode udviste R1 stort set ingen nedbrydning, se endvidere Diskussion og Bilag D. Tilsætning af nikkel (R3) har ikke umiddelbart forbedret nedbrydningen af TCE. Enkelte prøver viser dog overordentlig god nedbrydning. Reaktoren har været mere stabil end den rene sand/jern reaktor. En forøgelse af såvel jern som nikkelindhold til det dobbelte (R10) har ikke forbedret nedbrydnings-effekten. Derimod er gennemstrømningen af reaktoren blevet dårligere, og denne forringelse vurderes også at have medført en forringelse i nedbrydningseffekt. Tilsætning af biomateriale i form af plantemateriale (R13 samt den før omtalte 2L laboratoriereaktor) og grøntpiller (R12) har en god nedbrydnings-effekt overfor TCE. Halveringstiderne er konstante og forholdsvis lave. Imidlertid dannes der nedbrydningsproduktet cis-DCE. På baggrund af resultaterne i tabel 2 vurderes variationer af TCE koncentrationen i intervallet 300-3000 µg/l ikke at have indflydelse på halveringstiden. I løbet af sommeren 2001 blev den egentlige kombinationsreaktor, R14, med matricen opdelt i en biologisk halvdel og en halvdel indeholdende jern sat i gang. I begyndelsen fortsattes forsøg med varierende mængder TCE i doseringstanken. Senere tilsattes PCE til doseringstanken. I hele perioden tilsattes ammoniumdihydrogenphosphat svarende til en koncentration på 2,5 g/tankfuld (750 L) for at sikre såvel en kvælstofkilde som en fosforkilde til den biologiske nedbrydningsproces af de klorerede ethener. I tabel 3 ses resultaterne fra disse forsøg med såvel TCE som PCE i doseringstanken. Kun reaktorerne R1, R2, R10, R12, R13 og R14 deltog i forsøgene. Som tidligere omtalt udviste reaktorer R1 ingen nævneværdig nedbrydning i denne periode. Dette var også tilfældet for R2. Derfor er der ingen resultater vedrørende disse reaktorer i tabellen (se endvidere Diskussion og Bilag D). Resultaterne fra kombinationsreaktoren, R14, er opdelt i perioder før og efter tilsætning af PCE. Der vises gennemsnit af typiske resultater. De enkelte resultater for R10, R12 og R14 er afbildet i Bilag F, G og H Som det fremgår af tabel 3 er reaktorerne effektive overfor nedbrydning af både PCE og TCE. Der påvises dog cis-DCE i afgangsvandet fra alle biologiske reaktorer. Jerndelen i R14 er således ikke i stand til at fjerne alt det cis-DCE som genereres i den biologiske del. Tabel 3:
|
