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

Nikkelfrigivelse ved pyritoxidation forårsaget af barometerånding - pumpning

6 Udbygning og drift af vandforsyningsboringer i nikkeltruede områder

På baggrund af undersøgelsesresultaterne er der i det følgende præsenteret anlægs- og driftstekniske forslag til indretning og drift af boringer i områder, hvor der er risiko for nikkelproblemer.

6.1 Eksisterende (gamle) vandforsyningsboringer

Figur 34.
Forslag til renovering af boringer

6.1.1 Udbygning

Boringens udbygning renoveres, så risikoen for barometerånding via boringskonstruktionen elimineres. I figur 34 er vist forslag til hvorledes boringsudbygningen kan ændres. I figuren er forudsat, at der som udgangspunkt er tale om en åben kalkboring med bund af forerør placeret i den umættede zone. Principielt identiske anlægstekniske løsninger kan udformes i de ret sjældne tilfælde, hvor der er tale om filtersatte boringer i kalken, hvor top af filter ikke er dykket under vandspejl.

Den foretrukne løsning indebærer filtersætning indvendigt i det eksisterende forerør. En forudsætning for valg af denne løsning er, at forerøret er i en tilstrækkelig dimension, til at det er muligt at nedsætte en dykpumpe med den ønskede pumpekapacitet, samtidigt med at der er plads til en forsegling udvendigt mellem det gamle og nye forerør. Den ikke strømningsaktive del af magasinet - den umættede zone når boringen ikke er i drift - foreslås afproppet med bentonit. I den del af grundvandsmagasinet, hvor der uden pumpning er mættede forhold, foreslås der gruskastet, - altså i intervallet mellem rovandsspejl og driftvandsspejl. Gruskastningen udføres for ikke at afskære horisontal tilstrømning til boringen. Især i åbne kalkboringer er det almindeligt, at der sker en betydelig horisontal tilstrømning i øverste vandførende del af kalken, - vandet plasker ind i det åbne hul. Såfremt dette forerørsinterval gruskastes, vil der kunne ske lodret tilstrømning til filterintervallet nedad udvendigt i gruskastningen, hvorved tab af boringsvirkningsgrad minimeres.

Den anden løsning indebærer forlængelse af forerøret med et indvendigt forlængerrør i en mindre dimension. Samlingen mellem det nye indre og det gamle ydre forerør tætnes ved hjælp af en lufttæt pakning. Større sikkerhed mod utætheder fås, ved at føre forerøret helt op til overfladen. Der etableres i så fald en forerørstætning mellem de to rør.

Den mest sikre løsning mod luftindtrængning i boringer vurderes at være filtersætning med tilhørende gruskastning. Derimod vil det formentlig være problematisk at sikre, at pakningen mellem forerør og forerørsforlængelse bliver lufttæt, hvis forerøret ikke føres helt til overfladen.

Brøndborerne kan formentlig udtænke andre løsningsmodeller. Vigtigt er alene, at løsningen kan dokumenteres lufttæt, og at levetiden af renoveringen er acceptabel.

Bunden af forerøret/toppen af filteret placeres på en sådan dybde, at denne stadigvæk er dykket under driftvandsspejlet, når der indvindes fra boringen med den ønskede pumpeydelse. Dykpumpen bør jf. figur 34 placeres oppe i forerøret, dels for at beskytte pumpen, dels for at sikre, at der ikke sker afsænkning til under boreskoen/filtertop ved faldende virkningsgrad af boringen med tiden.

Forerøret afsluttes i råvandsstationen med en lufttæt forerørsafslutning. Der henvises til DS442 (1988) og undervisningsmaterialet til Brøndboreruddannelsen (Miljøstyrelsen, 2001). Forerørsafslutningen udføres lufttæt for at eliminere risikoen for barometerånding via eventuelle utætte forerørssamlinger placeret i den umættede zone, - altså ingen forerørsudluftning som DS442 ellers levner mulighed for. Yderligere sikkerhed mod utætheder i systemet kan opnås ved at tilstræbe, at rørsamlinger ikke placeres i den umættede zone. I områder, hvor der er en tyk umættet zone, kan dette naturligvis ikke lade sig gøre.

6.1.2 Drift

Driften bør indrettes med henblik på at forhindre den sekundære nikkelfrigivelse, der finder sted ved stigende vandspejl. Driftserfaringer, blandt en række vandforsyninger i Køge Bugt området, der har haft problemer med nikkel i grundvandet ved stigende vandspejl (se figur 2), tilsiger, at nikkelproblemer kan holdes i ave ved at undgå fluktuationer i driftvandsspejlet ved en SRO-overvåget niveaustyring af oppumpningen (Bartelt, 2002; Petersen, 2001).

Det kontrolleres med 2-4 års interval, at boringskonstruktionen er lufttæt.

6.2 Nyetablering af boringer

Baseret på de udførte undersøgelser samt de erfaringer der er nævnt i afsnit 5.3.2 vurderes problemerne med nikkelfrigivelse knyttet til et nærområde om den af barometerånding påvirkede boring/vindue i dæklaget. En konsekvens heraf er, at nye ikke nikkelbelastede boringer blot skal etableres i en passende afstand fra vinduer i dæklag, eller boringer der har udvist barometerånding. Da der ikke er udført konkrete undersøgelser af retardationen af nikkel i grundvand i kalkmagasiner, kan der ikke anvises konkrete afstandskrav. Skønsmæssigt foreslås nye boringer etableret min. 200-300 m fra nikkelbelastede boringer.

Boringerne etableres efter valgfri boremetode jf. beskrivelser i anbefalinger i undervisningsmaterialet til Brøndboreruddannelsen (Miljøstyrelsen, 2001) samt DS 442 (1988).

Boringerne udbygges som åbne boringer med boresko med sikkerhed under driftvandsspejl, eller udbygget med gruskastet filter, hvor filtertop tilsvarende er placeret under driftvandsspejlet. Forerørsafslutningen udføres lufttæt, og der iagttages de samme supplerende sikkerhedsforanstaltninger mod barometerånding ved valg af gruskastning, afspærring og placering af pumpe som beskrevet for de gamle boringers vedkommende jf. afsnit 6.1 umiddelbart ovenfor.

6.2.2 Drift

Der er ingen anbefaling om niveaustyret oppumpning af hensyn til nikkel, idet der jo ikke er risiko for sekundær frigivelse af nikkel. En forudsætning er naturligvis, at der ikke er tale om en boring placeret nær en sløjfet boring eller efterladt boring, der har udvist barometerånding. Ligeledes må der i området i nærheden (skønnet < 100 meter) ikke findes brønde eller råstofgrave, der tilsvarende kan have ført til nikkelfrigivelse og sekundær binding heraf i umættet zone.

Det kontrolleres med 2-4 års interval, at boringskonstruktionen er lufttæt.

Såfremt nye boringer etableres og idriftsættes under iagttagelse af disse foranstaltninger, er der intet til hinder for at etablere grundvandsindvinding i områder med frit vandspejl i kalken.

6.3 Arbejdsmiljørisici ved arbejde med boringer med barometerånding

Forekomsten af "brøndgas", der før boreriggenes tid var frygtet af brøndgravere, må formentlig skyldes jordens barometerånding og de associerede redoxprocesser. Brøndgas må således antages at bestå af iltforarmet og kuldioxidberiget poreluft, der ved faldende atmosfæretryk trænger ud i brønden til brøndgraveren fra de omgivende, gennemgravede umættede jordlag. Såfremt en boring udviser barometerånding dokumenterer gasmålingerne, at i udblæsningsperioder vil nedgravede råvandsstationer (tørbrønde) på tilsvarende vis som gravede brønde blive fyldt med en kuldioxidberiget og iltforarmet poreluft.

Tabel 14.
Sikkerhedsaspekter ved barometerånding /

Jf. tabel 14 er der målt iltindhold på ned til 4,3 vol. % og kuldioxidindhold på op til 4,2 vol. %. Ved sammenligning med arbejdsmiljøgrænseværdier og sundhedsrisici ses, at der er en betydelig risiko ved at gå ned i tørbrønde, når der sker udblæsning (faldende tryk). Der er således al mulig grund til stor agtpågivenhed i områder med frit vandspejl i indvindingsmagasinet og risiko for barometerånding.

Inden en nedgravet råvandsstation besøges, skal det sikres, at ilt- og kuldioxidindhold overholder kvalitetskravene. Der henvises i øvrigt til Arbejdstilsynets regler for arbejde i beholdere, samt til "Grænseværdier for stoffer og materialer" (Arbejdstilsynet, 2000).

Den samme "fyldning" med en livstruende gas vil naturligvis ske af overjorddiske råvandsstationer, når der forekommer udblæsning af poreluft. Her vil åbning af overbygningen imidlertid bevirke, at luften umiddelbart udskiftes, hvorfor den samme forsigtighed ikke er påkrævet her. Overjordiske råvandsstationer er derfor meget at foretrække i områder med risiko for barometerånding.