HISTORIEN OM EN SELVSKABT FYRINGSOLIEFORURENING 1-12 Civilingeniør Jesper Cortsen, COWI A/S

Transkript

1 Indholdsfortegnelse Side 7 HISTORIEN OM EN SELVSKABT FYRINGSOLIEFORURENING 1-12 Civilingeniør Jesper Cortsen, COWI A/S FEJL I FORBINDELSE MED VALG AF AFVÆRGEMETODE SAMT FORKERT FASTLÆGGELSE AF OPRENSNINGSOMRÅDE Civilingeniør Hans Skou, Region Syddanmark PROBLEMER MED OPSKALERING FRA PILOTFORSØG TIL FULDSKALA Civilingeniør Niels Døssing Overheu, Orbicon Leif Hansen A/S KOKS I SAMARBEJDET Områdedirektør Marianne Madsen, Orbicon Leif Hansen A/S PROJEKTERING OG UDFØRELSE AF TERMISK AFVÆRGE HVAD KUNNE VI HAVE GJORT BEDRE? Civilingeniør Henrik Steffensen, NIRAS A/S KOMMUNIKATION OG HANDLING UNDER PRES Miljøteknikker Susanne Rinette Pedersen, Region Sjælland Civilingeniør, ph.d Hanne Møller Jensen, Region Sjælland

2

3 HISTORIEN OM EN SELVSKABT FYRINGSOLIEFORURENING Civilingeniør Jesper Cortsen, COWI A/S Jordforureningssager hvad kan vi lære af vores fejl? Møde 28. oktober 2009 Odense

4

5 RESUME I forbindelse med etablering af ventilationsboringer til bioventilation af en fyringsolieforurening overbores rørføringen til den eksisterende fyringsolietank med genforurening af det fyringsolieforurenede område til følge. Den umiddelbart tilgængelige del af forureningen er bortgravet. Herefter er der foretaget vakuumekstraktion i den umættede zone i 2 år og efterfølgende bioventilation i 3 år. Formålet med vakuumekstraktionen var at fjerne grundvandsrisikoen og med bioventilationen at nedbringe forureningsmængden yderligere. Grundvandsrisikoen fra forureningen er fjernet ved de anvendte tiltag. BAGGRUND På et autoværksted optages i 1992 to liters fyringsolietanke, der er beliggende på ejendommens forplads. Ved optagningen konstateres fyringsolieforurening i tankgraven, og den umiddelbart tilgængelige forurening bortgraves. Den maksimale gravedybde er 4,5 m. Ejendommen registreres som affaldsdepot af Københavns Amt. I 1998 foretager COWI en forureningsundersøgelse på ejendommen for Københavns Amt. Fyringsolieforureningen under tankgraven afgrænses og vurderes at udgøre ca kg olie. Forureningen er beliggende i den umættede zone fra 4,5 og ned til grundvandsspejlet, der står 8,5 m u.t. Samme år udføres en ventilationstest og en respirationstest i det forurenede område. Testene viser, at der er gode muligheder for ventilation samt biologisk omsætning i den umættede zone. For at mindske risikoen overfor grundvandsressourcen vælges at igangsætte en bioventilation af forureningen i den umættede zone. Ved etablering af ventilationsboringerne overbores rørføringen til den eksisterende overjordiske fyringsolietank, hvorved der utilsigtet løber ca liter fyringsolie ud i jorden og genforurener det forurenede område med frisk fyringsolie. Med den nye forureningssituation er der behov for en revurdering af afværgestrategien. FORMÅL Formålet med nærværende indlæg er at beskrive sagens hændelsesforløb samt at opridse, hvad vi kan lære af sagen. BESKRIVELSE Geologi og hydrogeologi Jordlagene på lokaliteten består øverst af 1-3 m sandet og leret fyld og herunder finkornet smeltevandssand til minimum 15 m u.t. Fyldens mægtighed er størst ved tankgraven, og rundt om tankgraven træffes moræneler til mellem 1 og 4 m u.t. med 1 til 2 meters mægtighed. Det terrænnære grundvand på lokaliteten træffes ca. 8,5 m u.t. (frit grundvandsspejl). Det vurderes, at det terrænnære grundvand står i kontakt med det underliggende primære magasin.

6 Hændelsesforløb omkring spildet Før påske i 1999 afsættes tre bioventilationsboringer i det forurenede område. Da der er tale om afværgeboringer og en ensartet geologi, udføres de tre afværgeboringer efterfølgende uden miljøtilsyn. Lige efter påske kontaktes sagsingeniøren af formanden fra autoværkstedet, der fortæller, at fyret er gået ud. Samtidig kan han konstatere at den overjordiske olietank er tom. Han mener, at rørføringen til olietanken er overboret ved det just udførte borearbejde. Københavns Amt orienteres om situationen, og der foretages en frigravning af rørføringen, der viser, at rørføringen er boret over ved den ene boring. Skaden inspiceres af COWIs forsikringsselskab, der vurderer, at skaden er dækket. Da den overborede rørføring fra olietanken lå ca. 0,5 m u.t., startede den nye olieforurening allerede i denne dybde. Med denne beliggenhed blev det vurderet hensigtsmæssigt at bortgrave den umiddelbart tilgængelige del af forureningen, og en afgravning blev iværksat umiddelbart efter. Der blev gravet i et areal på 20 m² med en gennemsnitlig gravedybde på 4 m u. t. (3,5-5 m u. t.). Herved er fjernet ca kg fyringsolie. Efterfølgende er der foretaget supplerende boringer til afgrænsning af den nye forurening. Med det store spild var det forventet, at der ville dannes fri oliefase på grundvandsspejlet, og der blev etableret en afværgeboring midt i det forurenede område. Forureningsforhold Før det nye spild var restforureningen af den "gamle" forurening opgjort til ca kg fyringsolie. Ved det utilsigtede nye spild er forureningsmængden øget med ca kg fyringsolie. Heraf er der med den foretagne bortgravning fjernet ca kg fyringsolie. Forureningen er afgrænset til et areal på m², hvoraf hot spot udgør ca. 20 m². Forureningens udbredelse er vist i figur 1. Der er konstateret forurening i udgravningens bund 3,5 m u. t., og forureningen er kraftigt aftagende umiddelbart under grundvandspejlet svarende til 9 m u. t. Størstedelen af forureningsmassen ligger mellem 4 og 6 m u. t. I det forurenede område er der konstateret koncentrationer af fyringsolie på op til mg/kg TS, svarende til tilstedeværelse af oliedråber i sandet. Der er ikke konstateret fri oliefase i de etablerede filtersatte boringer. Der er foretaget en prøvepumpning på grundvandet i hot spot, hvor der er konstateret et indhold af total kulbrinter på 320 µg/l og et indhold af benzen på 0,47 µg/l. Endvidere er der konstateret indhold af toluen og xylener på henholdsvis 0,24 og 1,6 µg/l.

7 Figur 1. Situationsplan med boringer og forureningens udbredelse Afværgestrategi På baggrund af det konstaterede indhold af BTEX og total kulbrinter i grundvandet samt forureningens omfang, blev det vurderet, at der, udover den akutte bortgravning af den umiddelbart tilgængelige forurening, skulle foretages en yderligere reduktion af forureningen. Det blev besluttet at foretage vakuumekstraktion til opsamling af flygtige kulbrinter i den umættede zone forud for bioventilationen. Ved vakuumekstraktion opsuges luft fra den umættede zone i det forurenede område, og den oppumpede luft renses via et kulfilter. Vakuumekstraktionen kørte i ca. 2 år. Efterfølgende blev de samme boringer benyttet til bioventilation, som kørte i ca. 3 år. Ved bioventilation blæses atmosfærisk luft ned i den umættede zone i det forurenede område for med tilførslen af ilt at stimulere den naturlige biologiske nedbrydning. Sideløbende blev der oppumpet grundvand til fastholdelse af den konstaterede grundvandsforurening. Det blev aftalt, at COWI og deres forsikringsselskab dækkede udgifter til den akutte bortgravning af den tilgængelige forurening, til vakuumekstraktionen og grundvandsafværgen, mens Københavns Amt betalte udgifterne til bioventilationen, som det hele tiden havde været planen.

8 RESULTATER Vakuumekstraktion I løbet af de næsten 2 år vakuumekstraktionen har kørt, er indholdet af BTEX og den flygtigste del af kulbrinterne, C5-C9, i den oppumpede luft reduceret signifikant, mens reduktionen af total kulbrinter er mere moderat. Udviklingen i indholdet af henholdsvis BTEX og kulbrinter i den oppumpede luft under vakuumekstraktionen er angivet i figur 2 og 3. Koncentration [mg/m 3 ] Benzen Toluen Ethylbenzen Xylener Tid Figur 2. Udviklingen i indholdet af BTEX i den oppumpede luft under vakuumekstraktionen 600 Koncentration [mg/m3] Tid C5-C9 C9-C16 Total Figur 3. Udviklingen i indholdet af kulbrinter i den oppumpede luft ved vakuumekstraktionen

9 Ud fra de målte koncentrationer i den oppumpede luft er den akkumulerede massefjernelse beregnet for BTEX og total kulbrinter. En kurve, der viser den akkumulerede massefjernelse som funktion af tiden siden start, er vist nedenfor i figur 4. Det fremgår af figuren, at der efter 2 års drift er fjernet 3,2 kg BTEX og 210 kg total kulbrinter. Total kulbrinter [kg] ,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 BTEX [kg] Total kulbrinter BTEX Tid Figur 4. Udviklingen i den akkumulerede massefjernelse under vakuumekstraktionen. Ud fra resultaterne opnået ved de 2 års vakuumekstraktion kan det konkluderes, at størstedelen af de mest flygtige komponenter, heriblandt BTEX, er fjernet, og at fjernelsesraten for total kulbrinter er væsentlig reduceret. På denne baggrund blev det besluttet at gå over til bioventilation. Bioventilation I løbet af de ca. 3 år bioventilationen har stået på, har indholdet af total kulbrinter i poreluften svinget mellem 81 mg/m³ og 160 mg/m³, hvor den største værdi er observeret ved den seneste måling i november Indholdet af total kulbrinter er således noget større end ved afslutningen af vakuumekstraktionen (107 mg/m³). Udviklingen i indholdet af kulbrinter i poreluften under bioventilationen er angivet i figur 5.

10 Koncentration [mg/m 3 ] Tid C6-C9 C9-C16 Total kulbrinter Figur 5. Udviklingen i indholdet af kulbrinter i poreluften under bioventilationen. Indholdet af total kulbrinter domineres af kulbrinter i intervallet C9-C16, som udgør ca. 90 % af total kulbrinterne. Indholdet af C9-C16-kulbrinter har under bioventilaionen været på samme niveau, og det tyder ikke på, at der foregår en biologisk nedbrydning af denne fraktion. Under bioventilationen er der set en signifikant reduktion i indholdet af kulbrinterne i intervallet C6-C9, svarende til de flygtigste kulbrinter. Indholdet er reduceret fra 11 til 4,1 mg/m³, hvilket understøtter, at der foregår en biologisk nedbrydning af olieforureningen. Det er den flygtigste del af kulbrinterne, der også er de lettest nedbrydelige, som nedbrydes først. Ved overgang til bioventilation er der sket et mindre tilbageslag i indholdet af benzen og toluen i poreluften sammenholdt med indholdet ved afslutningen af vakuumekstraktionen. Indholdet af toluen er efterfølgende under bioventilationen aftaget til under detektionsgrænsen. Indholdet af benzen, ethylbenzen og xylener kan ikke siges at være signifikant reduceret siden opstart af bioventilationen. Efter at toluen er blevet nedbrudt, domineres BTEX-indholdet af xylener, som udgør ca. 80 % heraf. Erfaringsmæssigt ses det ofte, at det er xylenerne, der dominerer, når der foregår biologisk nedbrydning af BTEX under aerobe forhold. Den konstaterede tendens understøtter derfor, at der foregår en biologisk nedbrydning af olieforureningen. Udviklingen i indholdet af BTEX i poreluften under bioventilationen er angivet i figur 6.

11 Koncentration [ g/m 3 ] Benzen Toluen Ethylbenzen Xylener Dato Figur 6. Udviklingen i indholdet af BTEX i poreluften under bioventilationen Respirationstests For at bestemme omsætningen af organisk stof (nedbrydningsrater) i det forurenede område under bioventilationen er der udført respirationstests. På baggrund af de beregnede nedbrydningsrater og det skønnede forurenede volumen på ca. 256 m³ er det beregnet, hvor stor en mængde olie, der er nedbrudt siden juni 1998 og frem til november Det vurderes, at mellem og kg olie er nedbrudt i perioden på ca. 6,5 år. Til sammenligning er der ved vakuumekstraktionen fjernet ca. 210 kg total kulbrinter over ca. 2 år. Med den vurderede nedbrydning fås følgende massebalance: Andel Kg Skønnet forureningsmasse Fjernet ved afgravning Fjernet ved vakuumekstraktion 200 Fjernet ved biologisk nedbrydning Resterende forurening Tabel 1. Massebalance for spildt og fjernet mængde fyringsolie Med en biologisk nedbrydning det seneste år på mellem ca. 101 og ca. 223 kg pr. år og med en restforurening på mellem 800 og kg vil det teoretisk tage mellem 3,5 og 18 år at nedbryde hele forureningen. I praksis vil de flygtigste komponenter blive nedbrudt først, hvilket betyder, at omsætningshastigheden sandsynligvis vil aftage med tiden. Dette betyder, at det i praksis kan tage væsentligt længere end 18 år, hvis hele forureningen skal fjernes. På baggrund af de konstaterede lave indhold af BTEX i poreluften og ingen forurening i grundvandet, vurderes det, at den resterende forurening ikke længere udgør en reel trussel over for grundvandet.

12 Fastlæggelse af massefjernelsen ud fra respirationstest er en indirekte metode, som følgelig er forbundet med en vis usikkerhed. Ved etablering af fremtidige anlæg vil information om lokalitetens baggrundsniveau for iltforbrug og kuldioxiddannelse være nyttig. Denne information kan opnås ved at udføre respirationstest i den uforurenede del af den umættede zone, hvor denne er påvirket af den indblæste atmosfæriske luft. Grundvand Indholdet af total kulbrinter i grundvandet er faldet fra 320 µg/l i 1999 til 14 µg/l i Samtidig er indholdet af BTEX reduceret fra 2,3 µg/l til under detektionsgrænsen. KONKLUSION OG PERSPEKTIVERING Vakuumekstraktion Ved vakuumekstraktion over 2 år af et område forurenet med frisk fyringsolie er set en væsentlig reduktion af BTEX samt af kulbrintefraktionen C6-C9. Der er observeret en mindre reduktion i indholdet af kulbrintefraktionen C9-C16. Det vurderes at vakuumekstraktion er en velegnet metode til at fjerne den flygtigste fraktion af fyringsolieforureninger med henblik på at fjerne forureningens risiko overfor mennesker og miljø. Bioventilation I løbet af de 3 års bioventilation er der observeret en reduktion i indholdet af toluen samt kulbrintefraktionen C6-C9. Indholdet at benzen, ethylbenzen og xylener samt kulbrintefraktionen C9-C16 er ikke reduceret signifikant. De udførte respirationstest angiver, at der foregår en biologisk omsætning i området, som dog er faldende. Det vurderes, at der er usikkerhed forbundet med fastlæggelse af massefjernelsen ud fra respirationstests. For at mindske usikkerheden anbefales det, at der ved fremtidige anlæg udføres målinger af respirationen i den uforurenede del af den umættede zone på lokaliteten. Grundvandsforurening Der er i løbet af afværgeperioden observeret lave samt faldende indhold af fyringsolie i det terrænnære grundvand, som i 2004 var på niveau med grundvandskvalitetskriteriet. Der er ikke konstateret indhold af BTEX siden maj Hvad kan vi lære af vores fejl? Ved borearbejdet er rørføringen mellem olietanken og fyret boret over. Olieledninger er ikke altid indtegnet på de foreliggende situationsplaner, hvorfor det er vigtigt at gå forsigtigt til værks ved borearbejdet. Efter optagning af de tidligere nedgravede fyringsolietanke på ejendommen var rørføringen til den nye overjordiske tank blevet koblet på den eksisterende rørføring, som havde sit forløb gennem den tidligere tankgrav. Under tankgraven lå det hot spot som skulle undersøges og efterfølgende afværges. I den aktuelle sag blev boringen udført uden tilsyn, da der var tale om en afværgeboring, og forureningen i forvejen var kortlagt. Havde en person med mere kendskab til sagen været tilsyn på sagen, kunne overboringen måske være blevet opdaget, umiddelbart efter at den var sket, fordi der var lugt af frisk fyringsolie i modsætning til den allerede konstaterede gamle forurening på grunden. Perspektivering Udfordringen med ledninger i jorden er vi allerede opmærksomme på i branchen, og indhentning af ledningsoplysninger er sat i system. Her er det primært personsikkerhed og genen overfor brugerne, der er den drivende kraft for at undgå overboring af ledninger.

13 En anden vinkel på sagen er de situationer, hvor der er risiko for genforurening af den ejendom, vi undersøger eller afværger på. Ved afværgesager opstår risikoen f.eks., når der opsamles fri oliefase eller fri fase klorerede opløsningsmidler, som opbevares i tromler/ opsamlingsbeholdere på lokaliteten. Hvis tromler/opsamlingsbeholdere ikke opbevares forsvarligt, kan disse væltes enten ved påkørsel eller hærværk. Ved automatiserede opsamlinger af f.eks. fri oliefase, kan olie løbe ud på jorden, hvis stopmekanismen fejler, eller den oppumpede olie blive pumpet ud på jorden, hvis slangen til opsamlingstromlen går løs. Hvis låget til en opsamlingstromle til et olieprodukt ikke er regntæt, kan indtrængende regnvand fortrænge den lettere olie, som dermed løber ud på jorden. For at undgå at genforurene lokaliteten, der arbejdes på, er det vigtigt at gennemtænke de opstillede systemer nøje og sikre bedst muligt mod potentielle spild med forureningskomponenter.

14

15 FEJL I FORBINDELSE MED VALG AF AFVÆRGEMETODE SAMT FORKERT FASTLÆGGELSE AF OPRENSNINGSOMRÅDE Civilingeniør Hans Skou, Region Syddanmark Jordforureningssager hvad kan vi lære af vores fejl? Møde 28. oktober 2009 Odense

16

17 RESUME I forbindelse med etablering af afværgeforanstaltninger på Dalumvej 34B er der begået fejl, som har betydet, at oprensningsområdet ikke kom til at omfatte selve kildeområdet, og at der blev valgt en oprensningsmetode, der ikke var egnet i det pågældende medie, som er moræneler. At det gik sådan, skyldes at der blev begået en række fejl: For stor risikovillighed Undersøgelser, der ikke er udført godt nok Forkerte tekniske vurderinger Kommunikationsfejl Ikke fastsat tilstrækkeligt klare formål og succeskriterier for oprensningen Den for store risikovillighed og forkerte tekniske vurderinger har ført til et mislykket oprensningsprojekt, og de ikke tilstrækkeligt fastlagte målsætninger medførte en lang og dyr proces - i første omgang for at rette op på den manglende oprensning og sikre indeklimaet i boligen på kildegrunden. Den gennemførte løsning kom alene til at omfatte indeklimasikring. INDLEDNING Udgangspunktet for dette indlæg er Dalumvej 34 sagen i Odense, hvor der er gennemført oprensning af forurening med PCE i moræneler ved en kombination af opboring og kemisk oxidation. Det var forventet, at oprensningen sammen med afskærende dræn ville bidrage til at sikre af indeklimaet i boligen på kildegrunden og nabogrunden. Senere er der gennemført særskilte indeklimasikringer på de to ejendomme. Figur 1. Udførsel af storformatboringer på Dalumvej 34B

18 Hvis sagen alene skal bedømmes ud fra de opnåede oprensnings- og indeklimasikringsresultater, må karakteren på en skala fra 1-10 sættet til et rent 1 tal, idet det må konstateres, at: Kildeområdet blev ikke oprenset, fordi afgrænsningen af jordforureningen var forkert. Det valgte oprensningsområde omfattede ikke selve kildeområdet. Oprensningsområdet blev ikke oprenset svarende til forventningerne, fordi den anvendte oprensningsmetode var mindre effektiv end forventet, og oprensningen blev stoppet før planlagt. Udskiftning af kældergulv kombineret med vindhætteventilation under det nye gulv i boligen på kildegrunden ikke har ført til en nævneværdig reduktion i indeklimapåvirkningen. Hvis sagen derimod skal bedømmes ud fra den vidensopbygning, der er sket i forbindelse med sagen, ser der efter min mening meget bedre ud, idet der er gennemført 3 teknologiprojekter, som har direkte tilknytning til sagen, nemlig: o o o Miljøprojekt nr. 1066, Kemisk oxidation med permanganat, omsætningshastigheder og spredning i moræneler. DTU Miljøprojekt nr. 1202, Modelsimuleringer af PCE-oprensning ved kemisk oxidation i moræneler. Orbicon Miljøprojekt nr.1222, 2008 Monitering af PCE-afværge ved kemisk oxidation (permanganat) i moræneler. NIRAS Det er mit håb, at den viden, der er opbygget i forbindelse med disse udredningsprojekter, har bidraget til forståelse for de muligheder, der er for oprensning med kemisk oxidation og især de begrænsninger, der er for metodens anvendelse. FORMÅL Formålet med nærværende indlæg er at bidrage til, at andre kan undgå at begå lignende fejl i fremtidige projekter. Det er gjort ved at afdække og vurdere fejl begået i forbindelse med udførsel af undersøgelser og etablering af afværgeforanstaltninger på en konkret oprensningssag. Det er tilstræbt at beskrive situationer og tilhørende fejl ærligt, også der hvor det gør ondt. FORKERT AFGRÆNSNING AF KILDEOMRÅDE Undersøgelser og projektering af afværgeforanstaltninger er udført i perioden Undersøgelserne til fastlæggelse af oprensningsområdet omfattede: Kloakinspektion Poreluftmålinger Boringer Jord og vandprøver

19 Poreluftmålinger og boringer viste en kraftig forurening omkring kloakken uden for renseribygningen ud for udløbet fra renseribygningen og nedstrøms herfor, se figur 2. Det blev på et tidligt tidspunkt i undersøgelsesforløbet vurderet, at forureningen sivede ud fra kloaksystemet ud for renseribygningen. Den videre afgrænsning af forureningen i kildeområdet blev primært foretaget ved poreluftmålinger. Målingerne blev udført af flere omgange, og da de bekræftede opfattelsen af kildeområdet, blev der ikke hæftet særlig meget opmærksomhed ved, at kloakinspektionen viste, at der også på strækningen ud til hovedledningen var flere brønde samt forskudte samlinger og huller. Ud fra undersøgelsesresultaterne vurderede vi, at forklaringen måtte være, at eventuel fri fase fra kontaktvandsudledning løb ud af kloakledningen umiddelbart ved renseribygningen. Figur 2. Poreluftforurening før projektering At placeringen af kildeområdet kunne være forkert blev først erkendt i forbindelse med udførsel af storformatboringer i 2002 til nedfyldning af kaliumpermanganat. Analyser af den opborede jord viste at de højeste forureningsindhold (op til 150 mg/kg PCE) blev fundet i boringer udført i den opstrøms beliggende side af opboringsområdet, men også at forureningsindholdet i den østlige og sydlige del af opboringsområdet var mindre end forventet.

20 Figur 3. Poreluftmålinger efter etablering af afværgeforanstaltninger Grundvandstrømningen er nordøstlig. På grund af de høje forureningsindhold i boringer i den opstrøms side af opboringsområdet og højere målte indhold i poreluften ved kontrolmålinger ved boligen efter etableringen af afværgeforanstaltningerne, blev der udført en afgrænsningsundersøgelse efterfulgt af en kildeopsporingsundersøgelse. Hovedkilden blev lokaliseret til at være en samlebrønd på kloakledningen mellem renseribygningen, boligen og hovedkloakken i Dalumvej. Her blev der målt op til 2500 mg/kg PCE. Til sammenligning var det højest målte PCE indhold ved undersøgelserne ca. 50 mg/kg.

21 Figur 4. Jordforureningen efter udførsel af afgrænsningsundersøgelser i 2004 Der blev iværksat en nøje historisk gennemgang af kloakeringen gennem tiderne. Først ved denne blev det anskueliggjort, hvordan kloakken havde set ud i den periode, hvor der var ledt kontaktvand til kloakken, og hvilke ændringer der var fortaget, efter tilledningen af kontaktvand var ophørt og frem til tidspunktet for kloakinspektion. Endvidere blev det klart, at der var et stort problem med poreluftmålingerne. Før etablering af afværgeforanstaltningerne var der et markant fald i forureningsniveauet i poreluften fra renseribygningen til boligen, fra ca µg/m 3 under renseribygningen til få tusinde µg/m 3 under boligen. Nye målinger udført i 2003 til kontrol af om opboringen af forurening og tilførsel af kaliumpermanganat havde reduceret forureningen op mod boligen viste, at poreluftforureningen nu var langt kraftigere, idet der blev målt op til flere hundrede tusinde µg/m 3 mellem renseriet og boligen og op til 2 millioner µg/m 3 under boligen. Årsagerne til de markant ændrede indhold i poreluften kan skyldes: 1. Ændrede spredningsveje som følge af etableringen af afværgeforanstaltningerne 2. Lavere vandspejl ved den seneste poreluftmåling og dermed blotlægning af forurening, hvorfra diffusionen normalt var hæmmet af et højt vandindhold 1) er en mulighed fordi der er opfyldt med sand omkring omlagt kloak, og langs fordelingssystemet til storformatboringerne, se figur 5. Ved en supplerende gennemgang af kloakeringsforholdene viste det sig, at kloakledningen ligger over vandspejlet ved rensebygningen, og at faldet ud mod Dalumvej betyder, at kloakledningen ligger tæt ved vandspejlet nærmere Dalumvej. Det blev vurdere, at et lavere vandspejl ved den seneste poreluftmåling har betydet, at forureningen bedre har kunnet fordampe end tidligere. At 2) er hovedårsagen er siden

22 blevet bekræftet, idet der ved senere undersøgelser er fundet indhold i poreluften under boligen på niveau med undersøgelserne før etablering af afværgeforanstaltninger. Det skal samtidig påpeges, at poreluftmålingerne ikke blev udført således som fastlagt i daværende Fyns Amts retningslinier. Der står, at poreluftmålinger ved kloakledninger skal udføres i niveau med kloakledningen, og hvis dette ikke er tilfældet, skal amtet kontaktes for at aftale ændret procedure. Hverken rådgiver eller jeg selv var opmærksomme på, at proceduren ikke blev overholdt. Hvilke fejl har vi begået Fejlvurderet poreluftmålingers anvendelighed til afgrænsning af forurening Ikke overholdt retningslinier for undersøgelse. Grundlaget for afgrænsning af kildeområdet blev drøftet med rådgiver og fundet tilstrækkeligt. Så fejlen skyldes forkert faglig vurdering og ikke manglende rettidig omhu. I øvrigt blev undersøgelsesgrundlaget vurderet uafhængigt af en anden rådgiver i forbindelse med at denne udarbejdede afværgeprogram, uden at manglen blev bemærket. Det ser ud til, at når der først er givet en konceptuel opfattelse af forureningssituationen, er det svært at ændre denne. Hvad kan vi gøre for at undgå en gentagelse Tag huller i kloakledningen alvorligt Sørg for at få anskueliggjort kloakforholdene for forskellige tidsperioder Få kloakledningens placering i forhold til vandspejlet vist Overhold retningsliner for undersøgelser Kontroller at retningslinier er overholdt Vær opmærksom på, at poreluftmålinger ofte ikke kan foretages i niveau med kloakledningen, og vær opmærksom på de begrænsninger det kan give for sporing af forurening Vær endvidere opmærksom på, at det kan være svært at anvende poreluftmålinger til afgrænsning af forurening i moræneler Sørg for et tilstrækkeligt antal målinger i vand og jord MIP sonderinger kunne givet have været en hjælp

23 FORKERT VALG AF OPRENSNINGSMETODE I forbindelse med udarbejdelse af afværgeprogrammet for oprensning på Dalumvej, blev det vurderet at der var 3 egnede metoder til oprensning: Opgravning Opvarmning med varmelegemer eller 6 fase strøm gennem jorden Kemisk oxidation Reduktiv deklorering Herudover var der nogle inddæmningsmetoder som blev fravalgt. På tidspunktet for valg af metode var kemisk oxidation blevet anvendt i Danmark, hvorimod opvarmning med varmelegemer kun var brugt i én sag, som var mislykkedes (Alsønderup). Opvarmning med strøm 6 fase strøm og reduktiv deklorering var ikke afprøvet i Danmark. De uafprøvede metoder blev fravalgt, og opvarmning med varmelegemer blev vurderet væsentligt dyrere end kemisk oxidation. Det blev valgt at skitseprojektere kemisk oxidation. I forbindelse med skitseprojekteringen blev der udført laboratorieforsøg til vurdering af: ph ændringer som følge af permanganattilsætning jordens forbrug af permanganat (NOD) indtrængning af permanganat i leren mobilisering af tungmetaller Ud fra forsøgene blev det vurderet, at bufferkapaciteten i jorden betød, at ph ændringer blev neutraliseret, at indtrængningshastigheden for permanganat i moræneleren var ca. 2 cm pr. måned, og at tungmetalmobilisering ikke var et problem. Rådgiver havde forestillet sig, at permanganaten skulle injiceres ved hjælp af geoprobe udstyr. Metoden blev opgivet, dels fordi undersøgelserne viste, at forbruget af oxidationsmiddel ville blive så stort, at det var nødvendigt at injicere flere gange, dels fordi geoprobeudstyret ikke var færdigudviklet til injektionsformål. Rådgivers vurdering var, at løsningen ikke kunne anbefales.

24 Figur 5. Opboringsområdet, spredte storformatboringer og fordelingssystem Bygherren udviklede efterfølgende det anvendte oprensningskoncept, som er en kombination af opboring af forureningen med storformatboringer og tilførsel af kaliumpermanganat. I kildeområdet skulle storformatboringerne udføres så tæt ved hinanden som muligt. En svagere men udbredt forurening i leren uden for selve kildeområdet blev planlagt oprenset ved tilførsel af permanganat fra det opborede område i kombination med storformatboringer placeret med ca. 3 meters mellemrum, ligeledes tilført permanganen på fast form. Herudover blev det opbygget et system for tilførsel af opløst permanganat via det opborede område og de enkeltstående storformatboringer. Det var planen, at permanganaten skulle sprede sig via de sandslirer og sprækker i moræneleren, som undersøgelserne havde påvist i større antal. Det var således tanken, at ved at tilføre permanganat i kildeområdet ville permanganaten sprede sig på samme måde som forureningen. Konceptet blev kvalitetssikret af en amerikansk konsulent. Overvågningen af spredningen viste, at permanganaten blev spredt hurtigere og til større afstand end ventet, samt at den faste permanganat blev opbrugt hurtigere end ventet. Overvågningen viste også, at permanganaten ikke blev spredt til alle forurenede niveauer, og at der fortsat var høje forureningsindhold i andre niveauer, hvor permanganaten ikke nåede frem. Sideløbende med moniteringen blev NOD forbruget, in situ destruktion af permanganat og permanganatens indtrængningshastig nærmere undersøgt ved teknologiprojektet på DTU. (Miljøprojekt nr. 1066, Kemisk oxidation med permanganat, omsætningshastigheder og spredning i moræneler. DTU). Det viste et øget NOD forbrug ved højere permanganat-

25 koncentration, en ikke ubetydelig in situ destruktion, samt en indtrængningshastighed i leren som var eksponentielt aftagende med tiden. Resultaterne betød, at der skulle tilføres mere permanganat end tidligere beregnet, men især den eksponentielt aftagende indtrængningshastighed ændrede på forudsætningerne for projektet. Modelberegningerne viste, at der højst måtte være en afstand på 50 cm mellem spredningsplanerne, hvis der skulle opnås en markant reduktion af forureningen i matrix inden for en periode på 10 år. En forudsætning som ikke var opfyldt. Oprensningen blev opgivet. Systemet for tilførsel af opløst permanganat blev således aldrig sat i drift. Hvilke fejl har vi begået? Forkert vurdering af spredningsmekanismen for permanganatindtrængningen i leren (lineær kontra eksponentiel aftagende) Selv om metoden var uprøvet valgte vi at gå direkte fra laboratorieforsøg til fuldskalaanlæg. Et pilotforsøg kunne have været udført for omkring 1/3 af omkostningerne til fuldskalaanlægget. Hvad kan vi gøre for at undgå en gentagelse? Kalkuleret risikovillighed. Forholde sig til hvor stor en risiko man vil løbe, herunder have vurderet hvilke begivenheder eller forløb, der kunne føre til skrotning af projektet Gennemfør pilotforsøg inden implementering af uprøvede metoder KOMMUNIKATIONSFEJL I forbindelse med opboringen af forureningen opstod der en væsentlig kommunikationsfejl mellem den tilsynsførende rådgiver og bygherrerepræsentanten. Forud for et byggemøde redegjorde rådgiver for forureningsforholdene. Rådgiver må have forestillet sig, at bygherrerepræsentanten kunne danne sig et visuelt billede af forureningssituationen uden en visuel præsentation på et kort. De viste sig efterfølgende, at de største forureningsindhold var fundet i randboringer i den opstrøms side af opboringsområdet. Hvis bygherren havde erkendt dette, mens oprensningen pågik, havde bygherren haft mulighed for at undersøge problemstillingen og tage stilling til eventuel ændring i opboringsområdet, mens alt udstyr var på plads. På grund af kommunikationsfejlen blev problemet først erkendt af bygherren, da dokumentationsrapporten forelå ca. ½ år senere.

26 Hvilke fejl har vi begået? Det var forket af den tilsynsførende at forvente, at bygherrerepræsentanten kender boreplaceringer så godt, at denne kan danne sig et visuelt billede af forureningen ud fra boringsnumre og koncentrationsangivelser. Det er bygherrerepræsentantens ansvar at sikre sig, at han kender forureningssituationen. Hvad kan vi gøre for at undgå en gentagelse Have forureningssituationen som et fast punkt på byggemøderne Have en aftale om, at forureningssituationen fremlægges visualiseret MANGLENDE KLARE FORMÅL OG SUCCESKRITERIER FOR OPRENSNINGEN Set i bakspejlet er det tydeligt, at der ikke var fastsat tilstrækkeligt klare formål og succeskriterier for oprensningen. Sagen blev prioriteret som en trussel mod eksisterende vandindvinding og påvirkning af indeklimaet i omkringliggende boliger. Prioriteringen i forhold til grundvandet blev opretholdt, selv om de videregående undersøgelser viste, at sandsynligheden for at forureningen udgjorde en trussel mod grundvandet var lille. Årsagen til at prioriteringen i forholdet til grundvandet blev opretholdt, kender jeg ikke, men det skyldes sandsynligvis en kombination af forskellig opfattelse af risikoen hos ledelse og sagsbehandler og travlhed. Risikoen mod grundvandet var vurderet lille, idet undersøgelserne viste, at den overvejende del af forureningen strømmede mod Odense Å i sandslirer i den øverste del af et morænelerslag. Det primære magasin var ikke påtruffet i forventet dybde ved lokaliteten, men det kunne være, fordi det lå dybere. Konceptuelt kunne der foregå en nedsivning fra forureningsfanen til det primære magasin. Nedsivningen til et muligt primært magasin kunne kun beregnes overslagsmæssigt, og det blev valgt ikke at søge at dokumentere nedsivningen, fordi det undersøgelsesteknisk er uhyre vanskeligt. En undersøgelse skulle være meget omfattende, ellers ville det aldrig vil kunne godtgøres om, der var større lækage andre steder langs hele fanen end de undersøgte. Jeg er overbevist om, at det netop var den manglende klarhed i formålsfastlæggelsen, det var årsagen til, at beslutningsforløbet blev forkludret, da det skulle afgøres, hvad vi skulle gøre, da det stod klart, at oprensningen var udført uden for det egentlige kildeområde, og at oprensningsmetoden i øvrigt ikke virkede så effektivt som forventet. Her kom vi ind i et ressourcekrævende forløb, hvor alle muligheder fra alene indeklimasikring til oprensning af forureningen ved alle kendte metoder blev undersøgt, og med en proces som blev gennemført parallelt hos 2 rådgivere. Det blev valgt at projektere en løsning med afgravning af en stor del af kildeområdet samt etablering af et ventileret gulv i kælderen i boligen. Etableringsforløbet af afværgeforanstaltningen blev overtaget af en anden sagsbehandler, og i forbindelse med gennemførslen blev det besluttet at afvige fra den projekterede løsning, idet kun en mindre del af kildeområdet blev fjernet ved opboring.

27 Konsekvenserne af det forkludrede beslutningsforløb har medført et markant øget internt tidsforbrug, øgede omkostninger til rådgivning samt frustrationer hos såvel sagsbehandler som rådgivere. Den etablerede indeklimasikring har i øvrigt ikke nævneværdigt nedbragt indeklimapåvirkningen. Årsagerne hertil er ikke kendte. Hvorvidt den projekterede løsning på nogen måde havde været bedre, vides heller ikke. ANDRE FEJL Ud over de ovenfor nævnte fejl som primært er bygherrefejl, er der også begået tekniske fejl hos rådgivere. I modsætning til bygherrefejlene var der tale om fejl, som kunne rettes i forløbet, og som ikke kom til at koste bygherren noget. Som eksempel kan nævnes, at det i forbindelse med udbud af oprensningen ved opboring og tilførsel af kaliumpermanganat viste sig, at den projekterede metode til opfyldning af storformatboringer ikke kunne gennemføres. PERSPEKTIVERING Det er helt almindeligt, at de fejl der begås, er banale. Det samme gør sig gældende for Dalumvejsagen. Det er jo egentligt ret banalt, at At man ikke kan forvente den store succes, hvis man ikke oprenser i kildeområdet. At man ikke skal stole alt for meget på indirekte metoder til fastlæggelse af forureningsbilledet. I dette tilfælde stolede vi for meget på poreluftresultater. Vi havde for få boringer og tog det ikke alvorligt nok, at kloakledningen havde mange huller. At man bør teste en uprøvet metode, før den etableres i fuld skala. At formålene med en indsats skal være helt klare og tilstrækkeligt udmøntede til, at de sikrer en fælles opfattelse. At målsætningerne skal ændres, hvis risikobilledet ændre sig i forløbet. Det er også ret banalt, at det er vanskeligt at træffe hensigtsmæssige beslutninger som bygherre, når det senere viser sig, at grundlaget ikke har været godt nok. Årsagen til at det gik galt med afgrænsningen af kildeområdet er ikke, at vi ikke fik problemstillingen vendt. Det er direkte blevet drøftet med den ene rådgiver om afgrænsningen af oprensningsområdet var godt nok, og en anden rådgiver var i forbindelse med udarbejdelse af afværgeprogram blevet bedt om at vurdere om undersøgelsesgrundlaget var tilstrækkeligt. Vi har ikke haft tradition for at udføre SWOT analyser (SWOT står for Strenghts, Weaknesses, Opportunities og Threats). Det bør vi gøre fremover i alle større eller komplekse afværgesager. Formålet er at få det klargjort, hvor en beslutning har stor betydning. Ellers tror jeg, at mange også fremover vil forfalde til at se for meget på det, der fagligt er udfordrende og for lidt på det, der er banalt men vigtigt.

28 REFERENCER 1. Miljøprojekt nr. 1066, Kemisk oxidation med permanganat, omsætningshastigheder og spredning i moræneler. DTU 2. Miljøprojekt nr. 1202, Modelsimuleringer af PCE-oprensning ved kemisk oxidation i moræneler. Orbicon 3. Miljøprojekt nr.1222, 2008 Monitering af PCE-afværge ved kemisk oxidation (permanganat) i moræneler. NIRAS 4. Supplerende forureningsundersøgelser, , Dalumvej 34B, Odense. Marts 2000, maj 2001 og august Skitseprojekt for udskiftning af forurenet jord og omsætning af restforurening ved kemisk oxidation, , Dalumvej 34B, Odense. November Dokumentationsrapport for udskiftning af forurenet jord og omsætning af restforurening ved kemisk oxidation, , Dalumvej 34B, Odense. Juli Undersøgelse af øget poreluftforurening, , Dalumvej 34B, Odense. December Afgrænsende undersøgelse af jordforurening ved boligen, , Dalumvej 34B, Odense. August 2004.

29 PROBLEMER MED OPSKALERING FRA PILOTFORSØG TIL FULDSKALA Civilingeniør Niels Døssing Overheu, Orbicon Leif Hansen A/S Jordforureningssager hvad kan vi lære af vores fejl? Møde 28. oktober 2009 Odense

30

31 RESUMÉ Planlægning af pilotforsøg og opskalering af resultater til fuldskala kræver overvejelse af, hvorvidt pilotforsøget er repræsentativt for fuldskala. Den teoretiske baggrund herfor introduceres i artiklen, og der gives en tjekliste med nogle af de typiske faldgruber, det anbefales at overveje ved planlægning af pilotforsøg og efterfølgende anvendelse på større skala. Der præsenteres herefter to cases, hvor en opskalering af pilotforsøg har givet problemer, og årsagerne hertil vurderes, bl.a. med udgangspunkt i den opstillede tjekliste. INDLEDNING Når oprensning af en forurening udføres ved en in situ metode, er det nødvendigt i et eller andet omfang at udføre et pilotforsøg i lille målestok for at kunne dimensionere et anlæg i fuld skala. Formålet med pilotforsøget er at fremskaffe informationer om lokale forhold af betydning for oprensningen, herunder geologiske, hydrogeologiske og stofmæssige egenskaber. Omfanget af et pilotforsøg er altid en afvejning mellem, dels at fremskaffe det rigtige dimensioneringsgrundlag, dels at økonomien for forsøget skal være proportional i forhold økonomien i fuldskalaen. Resultaterne af pilotforsøg kan dog ikke bruges ukritisk, når en oprensningsmetode opskaleres. Det skyldes, at afgørende forudsætninger ofte ændres, når metoden bringes op på den større skala. Således findes der talrige eksempler på afværgeprojekter, hvor systemet i fuldskala har reageret væsentligt forskelligt end hvad der var forventet ud fra pilotforsøget. I det følgende vil den teoretiske baggrund for herfor blive berørt, og der præsenteres nogle konkrete eksempler på udfordringer ved opskalering. TEORETISK BAGGRUND - FALDGRUBERNE Et pilotforsøg udføres for at afdække de egenskaber, der er afgørende for oprensningen i fuld skala. Ønsker man f.eks. at løse et forureningsproblem ved afværgepumpning i en række boringer, vil man blandt andet have brug for at kende magasinets hydrauliske ledningsevne og de mulige sænkningstragter. Disse størrelser kan estimeres i et pilotforsøg ved f.eks. en prøvepumpning. Men kan pilotforsøgets resultater overføres direkte til den større skala? Det vage svar er: Måske. Det grundlæggende problem er, at en direkte overførsel af resultaterne vil forudsætte, at nøjagtigt de samme forudsætninger er gældende i den store skala som i den lille, og det er ikke altid tilfældet. Er de estimerede parametre skalaafhængige? Flere hydrauliske parametre er afhængige af den skala, de måles og anvendes på. Ved målinger af f.eks. hydraulisk ledningsevne vil denne være afhængig af det jordvolumen, der inddrages i målingen (f.eks. slugtest, kort- eller langtidsprøvepumpning), idet jordvolumenets heterogenitet afhænger af skalaen /1/. Dette er skitseret på figur 1, som viser en typisk variation i en parameterværdi på forskellige skalaer.

32 Figur 1 Variation af parameterværdi (f.eks. hydraulisk ledningsevne) som funktion af det undersøgte volumen (figur fra /2/). Ved meget små volumener er parameteren meget afhængig af forholdet mellem korn og porer og de mikroskopiske strømningsveje. På makroskopisk skala kan en parameter afspejle egenskaberne for en geologisk enhed (f.eks. sand), mens parameteren på endnu større skala vil være afhængig af sprækker, lagdeling og kontraster mellem forskellige geologiske formationer /1/. På figur 2 er vist et eksempel på parameterskala i forhold til forskellige typer målinger. Figur 2 Skala for hydraulisk ledningsevne ud fra forskellige typer målinger (modificeret fra /2/). I princippet kan en målt skalaafhængig parameter kun anvendes på den skala, den er målt på, og det bør således efterstræbes at foretage målingerne på en skala der repræsenterer det aktuelle behov. Er dette ikke muligt, kan andre målemetoder tages i anvendelse, som muligvis ikke giver præcise parameterestimater, men som dog kan reducere det sandsynlige parameterinterval væsentligt. Eksempler på skalaafhængige parametre: Hydraulisk ledningsevne/permeabilitet Porøsitet Langsgående dispersivitet (måles sjældent)

33 Er dimensionaliteten af pilotforsøget repræsentativ for fuldskala? Med dimensionaliteten menes metodens udstrækning i det horisontale plan og vertikalt. Dette forhold relaterer sig til situationer, hvor pilotforsøg i få punkter opskaleres til et større antal punkter. Typisk foretages injektions- og pumpeforsøg i 1-3 punkter, som herefter opskaleres til et større antal punkter i fuldskala. Dette gør, at randeffekter er mindre betydende for hvert punkt i fuldskala, og at punkterne i højere grad påvirker hinanden, som skitseret på figur 3. Pilotforsøg Fuldskala Figur 3 Principskitse af behandlingspunkter (sorte prikker), influensradius (fuldtoptrukne cirkler) samt randområder (stiplede linjer) for hhv. ét punkt og tre punkter i klynge. Randeffekterne er påvirkningen fra de omkringliggende hydrogeologiske og geokemiske forhold. Resultaterne fra et pilotforsøg bør overføres til fuldskala under overvejelse af følgende: Bliver indstrømning af vand og geokemiske parametre fra omgivelserne mindre pr. behandlingspunkt? Bliver udstrømningen af tilsatte komponenter eller forureningsstoffer over randen større pr. behandlingspunkt? Er den indbyrdes påvirkning mellem behandlingspunkterne kendt? Er testfeltet eller -felterne repræsentativt for fuldskala-området? Typisk foretages pilotforsøg i områder, hvor der er et godt kendskab til geologi og forureningsniveauer. Denne deltaljerede kortlægning findes ikke nødvendigvis i hele interesseområdet. Specielt hvad angår tilstedeværelsen af fri fase produkt, kan der være enorm forskel mellem testfelt og øvrigt område, uden at disse forskelle er kendte. For eksempel kan man være heldig ikke at påvise fri fase produkt i et velkarakteriseret testfelt og fastlægge en oprensningsstrategi ud fra en hypotese om at dette er gældende i det større område. Dette kan lede til en underdimensionering af anlægget, såfremt der skulle ligge bety-

34 dende mængder fri fase i den ringere karakteriserede del af området. Er der tale om et større oprensningsområde, må det altid anbefales at udføre tests i flere felter. Er tidsperspektivet repræsentativt for fuldskala? Pilotforsøg udføres oftest i en kortere tidsperiode end fuldskala oprensningen. En ændret tidshorisont kan betyde, at pilotresultater ikke umiddelbart lader sig opskalere. For eksempel udvikler influensradier for pumpeforsøg sig over tid. Det er som regel muligt at tage højde for udvikling i influensradier ved fremskrivning af f.eks. sænkningskurver mv., men ud fra kendskabet til den lokale hydrogeologi bør man overveje, om skalaen for de betydende parametre ændrer sig som følge af det større påvirkede volumen, jf. punkt 1 ovenfor. Ved afværge baseret på nedpumpning kan man ved længerevarende påvirkning risikere at opbruge jordens kapacitet for optagning af ekstra porevæske i hidtil luftfyldt porevolumen. Dermed kan et pilotforsøg overestimere den væskemængde, det reelt er muligt at injicere pr. tidsenhed. Er vi overmodige? den psykologiske faktor Vi kan have en tendens til at sub-optimere, og hvis et pilotforsøg viser, at en metode virker godt under nogle bestemte betingelser, kan man være fristet til lige at skrue 10% op for virkningen i fuldskala, f.eks. ved tilsætning af oxidationsmidler. Det kan virke uskyldigt lige at give den en tand til, men koblet med de øvrige usikkerheder, der ligger i opskalering, er der en reel risiko for et uheldigt udfald. Under alle omstændigheder anbefales det, inden en opjustering af effekt, at overveje, hvor sikker man er på virkningen i fuldskala, og hvorvidt det er muligt at skrue ned igen, hvis der viser sig ugunstige følgevirkninger. En tjekliste Det er ikke hensigten med denne artikel at give en detaljeret kogebog for planlægning af pilotog fuldskala-projekter, men at udpege nogle af de typiske faldgruber, vi lige så godt kan træde uden om. De ovennævnte fem spørgsmål kan bruges som en tjekliste til overvejelse ved planlægning af pilotforsøg og efterfølgende anvendelse på større skala. Og så må vi forsøge at acceptere, at vi ikke altid kan give et endegyldigt svar på alle spørgsmålene. Vi kan ikke udrydde alle usikkerheder, men forsøge at reducere dem til et acceptabelt niveau. I sidste ende bliver vi altid nødt til at træffe beslutninger på et ufuldstændigt grundlag. TO CASES MED OPSKALERINGSPROBLEMER I det følgende gives to eksempler på konkrete projekter, hvor der er opstået udfordringer med opskalering. Udfordringerne har været forudset i større eller mindre grad, og der fokuseres i denne artikel på de opstående problemer, og hvad der er gjort for at forebygge eller afhjælpe dem. Efter præsentationen af de to cases og erfaringerne fra dem forsøges det at besvare de fem spørgsmål på ovennævnte tjekliste, ud fra den viden, som bagklogskabens lys kan afsløre (tabel 1).

35 CASE 1 TO-FASE VAKUUMEKSTRAKTION (BIOSLURPING) AF FRI FASE BENZIN Baggrund På en tidligere servicestation på Sjælland blev der påvist en grundvandsforurening, som blev skønnet at udgøre flere ton benzin. Størstedelen heraf bestod af fri fase benzin i kildeområdet. Undersøgelse og oprensning er forestået af OM med Orbicon A/S som rådgiver. Forureningen var beliggende i et sekundært grundvandsmagasin med grundvandsspejl 4,5-5 m u.t., som skitseret på figur 4. Magasinet består af fint-mellemkornet sand med indslag af tynde siltlag, formentlig af betydende horisontal udbredelse. Nedstrøms kildeområdet er der endvidere spredt (og behandlet) en forureningsfane, som ikke omtales yderligere i denne artikel. Figur 4 Tværsnit med angivelse af kildeområde af fri fase benzin, samt skitseret to-fase vakuumekstraktionsanlæg til fjernelse af fri fase benzin. Afværgemetode og pilotforsøg Hydrauliske undersøgelser i det forurenede sandmagasin viste, at der var tale om et sammenhængende og velydende magasin, hvorfor mulighederne for en in situ løsning blev vurderet gunstige. Det blev dog også vurderet, at siltlinserne i sandmagasinet kunne udgøre en potentiel strømningsmæssig barriere. Problemet blev angrebet i to faser. Fase 1 var en målrettet indsats mod den kraftige forurening med separat fase i kildeområdet. Formålet var dels at fjerne så stor en mængde fri fase benzin som muligt med et så lavt ressourceforbrug som muligt og dels at undgå spredning af fri fase i en efterfølgende fase 2, som var en oprensning af residual fase samt opløst produkt.

36 Dynamikken i den fri fase blev undersøgt i et pilotforsøg for at kunne dimensionere oprensningsfase 1. I undersøgelsesboringerne stod cm produkt, og gentagne baildown-tests viste en god tilstrømning af mobilt produkt til boringerne. Der blev desuden udført pneumatiske og hydrauliske tests for at dimensionere den efterfølgende fase 2. På baggrund af pilotforsøgene blev det besluttet at udføre fase 1 som to-fase vakuumekstraktion (også kaldet bioslurping) af den tilgængelige frie fase i kildeområdet, jf. figur 4. Dette blev efterfulgt af en fase 2 med kombineret airsparging (AS) og vakuumventilation (Soil Vapor Extraction, forkortet SVE), ikke vist på figur 4. Bioslurping-anlægget blev udformet, så boringerne og behandlingsanlægget senere ville kunne anvendes til SVE i fase 2. Som det fremgår nedenfor, blev denne rekonfiguration udført noget hurtigere end forventet. Resultater i fuldskala Kun en del af den totale mængde fri fase kan fjernes ved bioslurping. Selv under ideelle forhold vil en betydelig andel af den fri fase blive liggende som residual fase, tilbageholdt af kapillarkræfterne /3/. På baggrund af tilstrømningen i pilotforsøget var det forventet, at der kunne fjernes op mod % af de vurderede 6-7 ton fri fase benzin ved bioslurping i kildeområdet. Efter 1½ måneds drift af 10 bioslurping-boringer i kildeområdet var der fjernet mindre end 100 liter benzin på trods af mange anstrengelser for løbende at tilpasse anlægget. Det stod efterhånden klart, at siltindslagene i sandformationen var mere dominerende end de indledende undersøgelser indikerede, og at siltlinserne tilbageholdte benzinen i formationen - dels ved kapillære kræfter og dels ved at isolere den fri fase i nogle lommer uden hydraulisk kontakt til ekstraktionsboringerne. Det indledende estimat på 6-7 ton benzin var derfor formentlig overestimeret. På baggrund af de utilfredsstillende resultater blev det vedtaget at opstarte fase 2 tidligere end planlagt, og udvidelsen af anlægget til AS/SVE blev projekteret og udført. Muligheden for periodevist at udføre to-fase vakuumekstraktion blev bibeholdt i udvalgte SVE-boringer, da der var sandsynlighed for, at luftinjektionen ville forårsage øget mobilisering af fri fase produkt. Dette blev dog aldrig aktuelt. Oprensningen ved AS/SVE har omvendt vist en meget stabil drift med god opiltning og massefjernelse i kildeområdet og pågår stadig pt. /4/. Vurdering af opskaleringen To aktive afværgeteknikker blev ud fra pilotforsøg vurderet gunstige og implementeret i fuldskala. For den ene teknik (bioslurping) viste der sig at være langt fra teori og test til praksis, og teknikken blev derfor opgivet efter kort tids drift. Den anden teknik (AS/SVE) har derimod vist sig at være meget effektiv. Den specielle geologi med meget finkornede lag var en barriere for to-fase ekstraktion. Dette blev ikke endeligt afdækket i pilotforsøget, da der formentlig blev målt på for lille skala og i for kort tid. De samme hydrogeologiske egenskaber gjorde det derimod muligt at udføre en kontrol-