Oprensning af klorerede opløsningsmidler ved stimuleret reduktiv deklorering

Oprensning af klorerede opløsningsmidler ved stimuleret reduktiv deklorering - bilagsrapport

Bilag I Beskrivelse af injektionsmetode samt erfaringer fra injektionen

ECM

Indledning
I forbindelse med forurening af chlorerede opløsningsmidler på Jægersborg Allé 24, Gentofte har Københavns Amt og Miljøstyrelsen igangsat et pilotprojekt for afværge.
Pilotprojektet for afværge er at tilsætte HRC til grundvandet ved hjælp af Geoprobe. Ejlskov Consult har udført injektionen af HRC ved hjælp af Geoprobe, i samarbejde med entreprenørfirmaet Per Aarsleff A/S.
Baggrund og injektionsprincip
Koncentrationerne af CEAs (Competing electron acceptors) som for eksempel opløst ilt, Nitrat, Jern(III) og Sulfat har en effekt på den mængde af HRC som er nødvendig for at forøge in situ bioremediationen. Sulfatmængden vil i særdeleshed have en betydelig ind-flydelse på doseringen af HRC.

Baseret på de tilgængelige data er følgende estimater gjort på CEA-koncentrationerne: ilt<1 ppm, Nitrat<50 ppm, Mangan reduktion<0,5 ppm, Jern(III) reduktion<4 ppm og Sulfat reduktion<50 ppm.

På baggrund af de høje CEA-koncentrationer er der tilsat en HRC Primer i en opadrettet gradient injektionslinje fra HRC injektionslinjen.

Distancen fra moniteringsboringerne, benævnt O1, O2 og O3, og injektionslinjen med HRC Primer er 3 meter, da man tidligere har erfaret, at der er sket en opadrettet diffusion af HRC i moniteringsboringerne, hvis distancen er mindre.

Der bør/skal være 2 meter fra injektionslinjen med HRC Primer til selve HRC injektions-linjen. Injektionspunkterne mellem de to injektionsrækker skal danne et zigzag mønster.
Bore- og injektionsarbejder
Bore- og injektionsarbejderne er udført i perioden mandag 2001-04-30 til fredag den 2001-05-04.

Injektionspunkterne var afsat af Hedeselskabet inden opstart af borearbejdet.

Borearbejderne er udført af Ejlskov Consult i samarbejde med Per Aarsleff A/S. Rammeboringerne er alle udført med 1,25 ” Geoprobe borestænger. Hvorigennem injektionen er foretaget.

Der blev udført en række med 4 boringer med injektion af Primer. Boringerne er benævnt 1, 2, 3 og 4 og vist på Tegning 1.

Der blev herefter udført en række med 5 boringer med injektion af HRC. Boringerne er benævnt 5, 6, 7, 8A og 9 og vist på Tegning 1.

Ved injektionen af Primer og HRC blev der benyttet en specialpumpe med en trykydelse på op til 100 bar. Som udgangspunkt er der foretaget injektion af Primer/HRC i intervaller á 30-50 cm. Som dokumentation for de forskellige intervaller henvises til injektionsskemaerne i bilag 1.

Under udførsel af borearbejde ved boring 6 knækkede der en borestang. Der blev efterfølgende udført en ny boring ved siden af.

Der er i de 4 Primer-boringer pumpet 692 l Primer ned i grundvandet.

Der er er i de 5 HRC-boringer pumpet 912 l HRC ned i grundvandet.

Der blev også udført en boring 8b. Fra boring 8b blev der udtaget 6 intakte kerneprøver til geologisk beskrivelse. De 6 intakte kerneprøver blev udtaget i følgende dybder: [5,25-5,75], [6,25-6,75], [8,25-8,75], [10,25-10,75], [12,75-13,25] og [15,25-15,75]. Dybderne er angivet i meter under terræn.
Konklusion
I dette pilotprojekt er der i 9 punkter nedrammet 1,25 ” Geoprobe borestænger ned i jorden, til ca. mellem 14-18 m u.t. Igennem disse borestænger er der nedpumpet. Der er blevet pumpet 692 l Primer og 912 l HRC ned i grundvandet.

Erfaringer med injektion af HRC/HRC Primer

Injektionen blev udført i perioden mandag den 30. april 2001 til fredag den 4. maj 2001. Det samlede tidsforbrug til injektionen var således 5 dage mod forventede 3 dage. Den ene dag blev dog brugt på at udtage intakte sedimentkerner.

Udstyret til injektionen var specielt hjemtaget til opgaven og styring af pumpen foregik ved en kontrolenhed, hvor dybden, injektionsvolumen, modtryk og tid blev registreret. For hver 30-50 cm blev der gjort ophold under tilbagetrækningen af rørene, og der blev pumpet et gennemsnitligt volumen på 5 liter ned pr. ophold.

De injicerede volumener varierer dog meget og skyldes vanskeligheder ved at trykke substratet ud i formationen. Dette tilskrives primært variation i permeabiliteten i sedimentet. Opvarmningen af HRC ved friktionen i pumpen hjalp noget, men substratet blev sandsynligvis nedkølet igen i den lange passage gennem slanger og rør.

Tilstedeværelsen af HRC i et filter ca. 2-3 meter fra injektionen indikerer, at der er sket en frakturering i sedimentet. En sådan frakturering kan kun ske under kraftigt tryk, hvorfor det resulterende tryk, hvormed HRC er injiceret i sedimentet må have været ganske betydeligt. Det vurderes dog, at injektionen kunne have været nemmere ved brug af en større diameter slanger og rør. Dels ville afkølingen af HRC være mindre, ligesom tryktabet vil reduceres. Enkelte injektioner blev ikke ført helt til bund af grundvandsmagasinet, pga. problemer med sten etc..

Af afsnittet 4.4 (resultater) fremgår det, at substratet er meget ujævnt fordelt i grundvandsmagasinet. Der er således primært konstateret substrat i de nedre filtre, og der er tillige observeret HRC i en af de opstrøms boringer, hvor ”baggrundsniveauerne” skulle overvåges.

Den ujævne fordeling af substrat skyldes ikke injektion af forskelligt volumen i dybdeintervallet, som det fremgår af loggen over injicerede mængder (bilag I). Derimod vurderes selve metoden med ”open tip” at være årsag til den ujævne fordeling. Ved at injicere fra bunden af grundvandsmagasinet til toppen efterlades et åbent hul i sedimentet hvori substratet kan flyde. Strømningen af substrat vil altid følge passager med lavere modstand. Sedimentet i bunden af grundvandsmagasinet er mere grovkornet og dermed må antages at have større permeabilitet. Det injicerede substrat vil derfor følge det efterladte åbne hul i sedimentet og skydes ud langs det grove sediment bunden, i stedet for at trænge ind i det mere lavpermeable sediment i den mellemste og øvre del af grundvandsmagasinet.