Sammenfatning

Statusprojekt

Siden 1996 har Miljøstyrelsen under ”Teknologiudviklingsprogrammet for jord- og grundvandsforurening” ydet støtte til udviklingen af rensnings- og afværgeteknikker på jord- og grundvandsforureningsområdet. Støtten anvendes primært til særlige undersøgelses-, moniterings- eller dokumentationsaktiviteter i tilknytning til oprensninger finansieret af regionerne (de tidligere amter) eller i privat regi.

Ved siden af aktiviteterne under Teknologiprogrammet er der ligeledes gennemført udvikling og afprøvning af rensnings- og afværgeteknikker i andet regi. Disse projekter har været finansieret af regionerne (tidligere amter), af kommuner eller private bygherre og endeligt af uddannelses- og forskningsinstitutioner.

Med denne rapport gøres status for den samlede generelle udvikling inden for rensnings- og afværgeteknikker i Danmark til dato (udgangen af 2007). Rapporten tager primært udgangspunkt i aktiviteterne under Teknologiprogrammet, men der er ligeledes indhentet oplysninger vedrørende afværgeteknikker udviklet og/eller afprøvet i andet regi. Rapporten udgør ikke en samlet liste over alle anvendelige rensnings- og afværgeteknikker overfor jord- og grundvandsforurening, men er blot en status over de væsentligste teknikker som ved udgangen af 2007 er afprøvet i Danmark.

Rapportens beskrivelser er baseret på en omfattende dataindsamling foretaget på baggrund af statusbeskrivelserne i Teknologiprogram for jord- og grundvandsforurening 2007, Orientering fra Miljøstyrelsen nr. 1 (2007), samt på baggrund af en spørgeskemaundersøgelse blandt de danske regioner, private bygherre samt uddannelses- og forskningsinstitutioner. Spørgeskemaundersøgelsen har taget udgangspunkt i 2 forskellige spørgeskemaer, der blev udformet med henblik på dels at opnå et generelt overblik over gennemførte feltaktiviteter i Danmark (pilot eller fuld skala), dels med henblik på at indsamle informationer om, hvor meget teknikkerne anvendes, og hvor stort behovet for yderligere teknologiudvikling vurderes at være.

Der er foretaget en gennemgang af hver enkelt afværgeteknik med hensyn til afværgeprincip, udførte aktiviteter samt resultaterne heraf. Efter beskrivelserne af hver teknik gives en overordnet perspektivering. Teknikkerne er inddelt i de to hovedgrupper; ”Teknikker til kildeoprensning” og ”Teknikker til spredningskontrol” og er opstillet i et oversigtsskema i bilag 2. Med oversigtsskemaet som indgang er rapporten tænkt at kunne anvendes som et opslagsværk.

Endelig gives i rapporten en overordnet vurdering/perspektivering i forhold til fremtidige teknologiudviklingsbehov på baggrund af erfaringer fra de tidligere amter, regioner, kommuner og private bygherre.

På baggrund af gennemgangen har følgende overordnet kunne konkluderes vedrørende de pågældende afværgeteknikker.

Teknikker til kildeoprensning

Vakuumventilering. Teknikken er velafprøvet og finder anvendelse på et stort antal forurenede lokaliteter i Danmark i dag. Teknikken har vist sig effektiv til reduktion af forurening på gasform i den umættede zone. Spørgeskemaundersøgelsen pegede på, at resultater opnået igennem udviklingsprojekter under Teknologiprogrammet er blevet anvendt i forbindelse med valg af teknik, design af anlæg og projektering af vakuumventilering, og at der kun vurderes at være et mindre behov for yderligere teknologiudvikling vedrørende denne teknik.

Airsparging. Teknikken anvendes på en række danske lokaliteter og er baseret på forureningsfjernelse ved stripning til luftfasen eller ved stimuleret aerob nedbrydning. Spørgeskemaundersøgelsen pegede på, at resultater opnået igennem udviklingsprojekter under Teknologiprogrammet er blevet anvendt i forbindelse med valg af teknik, design af anlæg og projektering, og at der kun vurderes at være et mindre behov for yderligere teknologiudvikling vedrørende denne teknik.

Multi-fase ekstraktion. Teknikken finder anvendelse i begrænset omfang på danske lokaliteter til reduktion af kildeforurening i kapillarzonen mellem den mættede og umættede zone. Der er ikke gennemført aktiviteter under Teknologiprogrammet inden for afværge med multi-fase ekstraktion. Spørgeskemaundersøgelsen pegede dog på, at der vurderes at være et behov for teknologiudvikling inden for anvendelsen af denne teknik.

Forceret udvaskning af tjærekomponenter. Teknikken finder anvendelse på få danske lokaliteter til udvaskning og stimuleret nedbrydning af diffus tjæreforurening i den umættede zone. Spørgeskemaundersøgelsen pegede på, at resultater opnået igennem udviklingsprojekter under Teknologiprogrammet kun er anvendt i begrænset omfang, og der vurderes at være et behov for teknologiudvikling inden for anvendelsen af denne teknik.

Flushing. Der er ikke fundet data, der dokumentere anvendelse af flushing i Danmark. Spørgeskemaundersøgelsen pegede dog på, at der vurderes at være et behov for teknologiudvikling inden for anvendelsen af denne teknik.

Jordvask (ex-situ). Teknikken har været anvendt i begrænset omfang i Danmark og omfatter en gruppe af metoder til enten jordvask eller separation af jordens forskellige fraktioner. Spørgeskemaundersøgelsen pegede på, at der i de danske regioner ikke er kendskab til om resultater opnået under Teknologiprogrammet er anvendt i forbindelse med jordvask på behandlingsanlæg, og der ikke vurderes at være et behov for yderligere teknologiudvikling inden for anvendelsen af denne teknik.

Dampstripning. Teknikken tilhører gruppen af termiske metoder til in situ oprensning af jord og grundvand i kildeområder og har fundet anvendelse på få række danske lokaliteter. Spørgeskemaundersøgelsen pegede på, at resultater opnået igennem udviklingsprojekter under Teknologiprogrammet er blevet anvendt i forbindelse med valg af teknik, design af anlæg og projektering, og at der vurderes at være behov for yderligere teknologiudvikling vedrørende denne teknik.

Termisk ledningsevne. Teknikken tilhører ligeledes gruppen af termiske metoder til in situ oprensning af jord og grundvand i kildeområder, der har fundet anvendelse på en række danske lokaliteter. Spørgeskemaundersøgelsen pegede på, at resultater opnået igennem udviklingsprojekter under Teknologiprogrammet er blevet anvendt i forbindelse med valg af teknik, design af anlæg og projektering, og at der vurderes at være stort behov for yderligere teknologiudvikling vedrørende denne teknik.

Termisk jordbehandling (ex-situ, on-site). Teknikken har været anvendt i begrænset omfang i Danmark til ex-situ behandling af forurenet jord. Spørgeskemaundersøgelsen pegede på, at der i de danske regioner ikke er kendskab til om resultater opnået under Teknologiprogrammet er anvendt i forbindelse med termisk jordbehandling, og der ikke vurderes at være et behov for yderligere teknologiudvikling inden for anvendelsen af denne teknik.

Elektrokemisk jordrensning (ex-situ, on-site). Der er ikke kendskab til at teknikken har været anvendt som en del af afværgestrategien på danske lokaliteter. Spørgeskemaundersøgelsen pegede på, at udviklingsbehovet inden for anvendelse af elektrokemisk jordrensning vurderes at være mindre.

Stimuleret biologisk nedbrydning – oxidation. Teknikken anvendes på en række danske lokaliteter til stimulering af in situ nedbrydning af organiske forureningskomponenter under iltholdige forhold. Spørgeskemaundersøgelsen pegede på, at resultater opnået igennem udviklingsprojekter under Teknologiprogrammet er blevet anvendt i begrænset omfang i forbindelse med valg af teknik, design af anlæg og projektering. Der vurderes i regionerne at være behov for yderligere teknologiudvikling inden for denne teknik.

Stimuleret biologisk nedbrydning – reduktion. Teknikken anvendes på en række danske lokaliteter til stimulering af in situ nedbrydning af organiske forureningskomponenter under anaerobe forhold. Spørgeskemaundersøgelsen pegede på, at resultater opnået igennem udviklingsprojekter under Teknologiprogrammet er blevet anvendt i forbindelse med valg af teknik, design af anlæg og projektering. Der vurderes i regionerne at være stort behov for yderligere teknologiudvikling inden for denne teknik.

Fytooprensning. Teknikken har fundet anvendelse på få danske lokaliteter til fiksering, nedbrydning eller evapotranspiration af forureningskomponenter. Spørgeskemaundersøgelsen pegede på, at resultater opnået igennem udviklingsprojekter under Teknologiprogrammet er blevet anvendt i forbindelse med valg af teknik, design af anlæg og projektering af fytooprensninger, og at der vurderes at være behov for yderligere teknologiudvikling inden for anvendelse af denne teknik.

Kemisk oxidation. Teknikken anvendes på en række danske lokaliteter til in situ kemisk nedbrydning af primært opløst og sorberet forurening i mættede formationer. Spørgeskemaundersøgelsen pegede på, at resultater opnået igennem udviklingsprojekter under Teknologiprogrammet er blevet anvendt i forbindelse med valg af teknik, design af anlæg og projektering af oprensninger med kemisk oxidation, og at der vurderes at være behov for yderligere teknologiudvikling inden for anvendelse af denne teknik.

Geooxidation. Der er ikke kendskab til at teknikken har været anvendt som en del af afværgestrategien på danske lokaliteter. Spørgeskemaundersøgelsen pegede på, at der ikke vurderes at være behov for teknologiudvikling inden for anvendelse af geooxidation.

Hydraulisk frakturering. Teknikken har fundet anvendelse på flere danske lokaliteter til opsprækning af lavpermeable formationer for derved at muliggøre kontakt mellem ”oprensningsmiddel” og forureningsstoffer. Spørgeskemaundersøgelsen pegede på, at resultater opnået igennem udviklingsprojekter under Teknologiprogrammet er blevet anvendt i forbindelse med valg af teknik, design af anlæg og projektering. Der vurderes i regionerne at være stort behov for yderligere teknologiudvikling inden for denne teknik.

Pneumatisk frakturering. Teknikken er fortsat på udviklingsstadiet men anvendes på enkelte danske lokaliteter til opsprækning af lavpermeable formationer for derved at muliggøre kontakt mellem ”oprensningsmiddel” og forureningsstoffer. Spørgeskemaundersøgelsen pegede på, at resultater opnået igennem udviklingsprojekter under Teknologiprogrammet er blevet anvendt i forbindelse med valg af teknik, design af anlæg og projektering. Der vurderes i regionerne at være stort behov for yderligere teknologiudvikling inden for denne teknik.

Teknikker til spredningskontrol

Passiv ventilation. Teknikken finder anvendelse på et stort antal forurenede lokaliteter i Danmark i dag til reduktion af forurening i den umættede zone. Spørgeskemaundersøgelsen pegede på, at resultater opnået igennem udviklingsprojekter under Teknologiprogrammet er blevet anvendt i forbindelse med valg af teknik, design af anlæg og projektering af vakuumventilering, og at der vurderes at være behov for yderligere teknologiudvikling vedrørende denne teknik.

Reaktiv permeabel væg (Permeabel jernvæg). Teknikken er fortsat på udviklingsstadiet men anvendes som en del af afværgestrategien på enkelte danske lokaliteter til nedbrydning eller immobilisering af forurening i den mættede zone. Spørgeskemaundersøgelsen pegede på, at resultater opnået igennem udviklingsprojekter under Teknologiprogrammet er blevet anvendt i forbindelse med valg af teknik, design af anlæg og projektering af vakuumventilering, og at der vurderes at være behov for yderligere teknologiudvikling vedrørende denne teknik.

Biologisk reaktiv barriere – oxidation. Teknikken er fortsat på udviklingsstadiet men anvendes som en del af afværgestrategien på enkelte danske lokaliteter til nedbrydning af forurening i den mættede zone. Der er ikke gennemført aktiviteter under Teknologiprogrammet med denne teknik. Der vurderes dog i regionerne at være et stort behov for yderligere teknologiudvikling vedrørende denne teknik.

Biologisk reaktiv barriere – reduktion. Teknikken anvendes på en række danske lokaliteter til stimulering af in situ nedbrydning af organiske forureningskomponenter under anaerobe forhold. Spørgeskemaundersøgelsen pegede på, at resultater opnået igennem udviklingsprojekter under Teknologiprogrammet er blevet anvendt i forbindelse med valg af teknik, design af anlæg og projektering. Der vurderes i regionerne at være stort behov for yderligere teknologiudvikling inden for denne teknik.

Moniteret naturlig nedbrydning. Teknikken anvendes som en del af afværgestrategien på en række danske lokaliteter til kontrol af forureningsspredning i såvel umættet som mættet zone. Spørgeskemaundersøgelsen pegede på, at resultater opnået igennem udviklingsprojekter under Teknologiprogrammet er blevet anvendt i forbindelse med valg af teknik, design af anlæg og projektering, og at der vurderes at være behov for yderligere teknologiudvikling inden for denne teknik.

In-Well Aerator. Teknikken er på udviklingsstadiet og har kun fundet anvendelse på få danske lokaliteter. Spørgeskemaundersøgelsen pegede på, at der i de danske regioner ikke er kendskab til om resultater opnået under Teknologiprogrammet er anvendt i forbindelse med anvendelse af In-well aeratorer, og at der ikke vurderes at være et behov for yderligere teknologiudvikling inden for anvendelsen af denne teknik.

Jernfilter til rensning for klorerede opl. (on-site). Der er gennemført et projekt under Teknologiprogrammet med denne teknik. Der er dog ikke kendskab til om teknikken har været anvendt som en del af afværgestrategien på andre danske lokaliteter. Spørgeskemaundersøgelsen pegede på, at der ikke vurderes at være behov for teknologiudvikling inden for anvendelse af jernfilter til rensning for klorerede opløsningsmidler.

Jernfilter til rensning for krom (on-site). Der er gennemført et projekt under Teknologiprogrammet med on-site jernfilter til rensning for krom. Der er dog ikke kendskab til om teknikken har været anvendt som en del af afværgestrategien på andre danske lokaliteter. Spørgeskemaundersøgelsen pegede på, at der ikke vurderes at være behov for teknologiudvikling inden for anvendelse af denne teknik.

Kemisk-biologisk jernfilter (on-site). Der er gennemført et laboratorieforsøg støttet af Teknologiprogrammet med kemisk-biologisk jernfilter til rensning for klorerede stoffer. Der er dog ikke kendskab til om teknikken har været anvendt som en del af afværgestrategien på danske lokaliteter. Spørgeskemaundersøgelsen pegede på, at der ikke vurderes at være behov for teknologiudvikling inden for anvendelse af denne teknik.

Biologisk nedbrydning af MTBE (on-site). Der er gennemført laboratorieforsøg støttet af Teknologiprogrammet med biologisk nedbrydning af MTBE. Der er dog ikke kendskab til om teknikken har været anvendt som en del af afværgestrategien på danske lokaliteter. Spørgeskemaundersøgelsen pegede på, at der ikke vurderes at være behov for teknologiudvikling inden for anvendelse af denne teknik.

Rensning af MTBE forurenet grundvand (on-site). Under Teknologiprogrammet er der gennemført laboratorieforsøg med sorption af MTBE til forskellige materialer til rensning af MTBE-forurenet grundvand. Der er dog ikke kendskab til om teknikken har været anvendt som en del af afværgestrategien på danske lokaliteter. Spørgeskemaundersøgelsen pegede på, at der ikke vurderes at være behov for teknologiudvikling inden for anvendelse af denne teknik.

Biologisk luftfilter (on-site). Der er ikke kendskab til at teknikken har været anvendt som en del af afværgestrategien på danske lokaliteter. Spørgeskemaundersøgelsen pegede på, at der ikke vurderes at være behov for teknologiudvikling inden for anvendelse af denne teknik.

Teknologiudviklingsbehov

Det vurderes, at der generelt er behov for fortsat overførsel, tilpasning, forfining og videreudvikling af nye og gamle afværgeteknikker. Der er behov for at udvikle og afprøve metoder på pilotskala, for at vurdere om de er realistiske at arbejde videre med, og der er behov for at vurdere afværgemetoders bæredygtighed. I den forbindelse er det vigtigt at fokusere på en bæredygtig udvikling af afværgeteknikker.

Ved en markant reduktion af CO₂ på oprensningsprojekter kan der skabes opmærksomhed om bæredygtige afværgeteknikker til klimakonferencen i 2009. Bæredygtighed i forhold til afværgeteknikker skal defineres.

Nedenfor er listet en række teknikker som det ud fra det indhentede datamateriale vurderes relevant at arbejde videre med.

Jernpartikler i nano-eller mikrostørrelse
Udenlandske erfaringer og danske laboratorieforsøg peger på, at jernpartikler i nano- eller mikrostørrelse kan anvendes til afværgeforanstaltninger overfor grundvandsforureninger med klorerede opløsningsmidler og en række andre stoffer.

Mikrobiologiske oprensningsmetoder
Mikrobiologiske oprensningsmetoder vurderes at have et stort potentiale som oprensningsmetoder. Der er fortsat et behov for erfaringsopsamling og dokumentation af velkendte biologiske processer samt en videreudvikling af metoderne f.eks ved tilsætning af enzymer, næringsstoffer og/eller bakterier.

Stimuleret reduktiv deklorering
Stimuleret reduktiv deklorering vinder frem som in situ oprensningsteknik overfor forureninger med klorerede opløsningsmidler både i USA og Europa. Det vurderes at der er et stort potentiale i denne teknik og at der er behov for at arbejde videre med at dokumentere og optimere teknikken.

Kemisk oxidation
Metoden vinder frem, men der er behov for yderligere afprøvning og dokumentation, herunder vurdering af forskellige oxidationsmidler, yderligere forståelse af afledte geokemiske effekter og optimal håndtering og injektion af kemikalier.

Frakturering
Der er behov for udvikling og afprøvning af metoder til oprensning i lavpermeable aflejringer. Metoderne vurderes at have et potentiale men der er behov for yderligere afprøvning og dokumentation.

Termiske metoder
De termiske metoder er dokumenteret velegnede til effektiv oprensning af kildeområder i en række jordlag. Elektrisk opvarmning er ikke anvendt i Danmark, men vurderes at have et potentiale.

Oprensning af fri fase chlorerede opløsningsmidler
Der er behov for udvikling og afprøvning af oprensningsmetoder til at håndtere fri fase af chlorerede opløsningsmidler.

Injektionsmetoder
For f.eks. oprensninger ved reduktiv dechlorering og kemisk oxidation er projekternes succes oftest meget nært koblet til i hvor høj grad det lykkes at opnå en præcis og tilstrækkelig fordeling af de tildelte behandlingsvæsker. Det vurderes relevant dels at forbedre eksisterende og udvikle nye metoder hertil.

Reaktive vægge – soil mixing
Der vurderes at være et potentiale for at videreudvikle og afprøve af reaktive vægge i første omgang via erfaringsopsamling fra eksisterende projekter. Metoden er under udvikling og afprøvning i USA og Danmark og vurderes at have et potentiale i Danmark.

Ex-site jordbehandling
Det vurderes, at der er behov for udvikling og afprøvning af ex-site metoder, der kan rense for f.eks. tungmetaller.

In Situ Airsparging, IAS
In situ airsparging som anvendes overfor flygtige eller aerobt nedbrydelige stoffer i den mættede zone havde tidligere stor fokus og der blev identificeret en række begrænsninger for metoden. Udviklingen af metoden er dog fortsat i udlandet, og anvendeligheden af metoden er forbedret væsentligt på flere punkter. Der vurderes at være behov for en erfaringsopsamling for metoden.

Undersøgelsesmetoder
Der er et stort behov for fortsat udvikling af undersøgelsesmetoder, ikke mindst til detektion og kvantifikation af fri fase samt metoder til fastlæggelse af pålidelige gennemsnitlige niveauer i poreluft samt i grundvand/vandløb.