Statusopdatering pr vedrørende pilotprojekter i Birkhøjterrasserne

Transkript

1 Furesø Boligselskab v/kab Vester Voldgade København V Att. Torben Trampe/Bente Heltberg Statusopdatering pr vedrørende pilotprojekter i Birkhøjterrasserne På foranledning af Bente Heltberg, KAB, er SBMI anmodet om at levere et notat med opdatering på Pilotprojekter vedrørende behandling af sekundære PCB-kilder med hhv. varme og ved ventilation. Analysemetoder og måledata er ikke detaljeret gengivet i dette notat, men kan forelægges efter anmodning. Varmeforsøg 1 i kammer i lejlighed 428B Forsøg i lejlighed 428B har forløbet siden december Pulterkammeret blev først saneret for primære kilder i relation til dør (fuger bortskåret sammen med 5 cm beton) og ny dør og karm isat. Der har været anvendt opvarmning (elektrisk varmeblæser, 2 kw) til C under samtidig drift af kulfilter til luftrensning. Kulfiltret var et AllerAir DX6000 Vocarb (Electrocorp, Canada) med 18 kg aktivt kul. Kulfiltret rensede luften i kammeret 10 gange pr. time. Tilbageholdelseseffektiviteten for PCB blev bestemt til minimum 95 %. Effektiviteten var sandsynligvis bedre, men afkastluften var vanskelig at måle på uden forurening fra omgivende rumluft. Under forsøgene var dør til kammeret lukket og forseglet med tape, og åbning under dørtrin var lukket med polystyrenskum. 1

2 Luftskifte, pr. time SBMI Opvarmingen ultimo januar strakte sig over 10 dage med en temperatur på ca. 40 C efterfulgt af 5 uger med normal temperatur. Ny opvarming måtte af tekniske årsager afbrydes efter 1-2 dage, hvor temperaturen havde nået ca. 35 C. Ny trinvis opvarmning blev startet medio marts i fire effekttrin, som resulterede i hhv. 27, 32, 39 og 43 C. Ved alle temperaturtrin blev der målt PCB i rumluft både med og uden kulfiltrering af luft. 0,12 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 0 y = 0,0043x - 0,0403 R² = 0, Temperatur, ºC Figur 1. Luftskifte i isoleret kammer bestemt ved måling af CO 2 -dynamik i rumluften efter eksperimentel berigelse. Luftskiftet uden kulfiltrering blev estimeret ved måling med CO 2 -logger af raten, hvormed CO 2 blev bortventileret fra kammeret efter en berigelse med CO 2 fra trykflaske. Luftskiftet ved passiv infiltration var afhængig af kammerets rumtemperatur (jf. figur 1), og ved 21 C forventes et luftskifte på ca. 0,05 pr. time. Baseret på måling af luftflow gennem kulfiltret og estimeret rumvolumen svarer drift af kulfiltret til en luftrensning på 10 pr. time hvad angår PCB i luft. Resultater Før varmebehandling lå PCB-koncentrationen på ng/m 3 uden luftrensning. Efter 10 dages varmebehandling til 40 C var niveauet ca. 400 ng/m 3 uden luftrensning og 190 ng/m 3 med luftrensning (figur 2 og tabel 1). 2

3 Efter den længere trinvise opvarmning har middelniveauet været ng/m 3 uden filtrering og ng/m 3 med filtrering. Den trinvise opvarmning viste, at gradvist mere PCB blev afgivet til luften jo højere temperaturen blev. PCB-koncentrationen i luft under 2. opvarmning var omkring 2500 ng/m 3, mens den var 3200 ng/m 3 under 1. opvarmning ved omtrent samme temperatur og samme luftskifte. Der er således en lille tendens til, at PCB-afgivelsen faldt over tid under varmebehandlingen. Den største tidsmæssige effekt sås i forbindelse med start på varmebehandlingerne, som resulterede i kortvarige toppe i PCB-koncentrationer (op til 6000 ng/m 3 ved første varmebehandling). Delkonklusion Forsøgsbetingelserne med og uden luftrensning simulerer luftskifterater, som er hhv. større og mindre end boligernes normaleluftskifte. Det må på baggrund af forsøget konkluderes, at et niveau omkring 300 eller lavere er nået ved de aktuelle behandlinger. Jo højere temperatur og jo længerevarende behandlingen er, des mere PCB kan bages ud og fjernes ved bortventilering eller luftrensning. 3

4 Temperatur, ºC SBMI PCB, uden kulfilter PCB, med kulfilter Temperatur Kulfilter tændt PCB total i luft, ng/m Dato Figur 2. Varmeforsøg 1 i kammer i lejlighed 428B. Tabel 1. Opsummering af resultater af temperatur- og rumluftmålinger fra varmeforsøg 1 i saneret kammer i lejlighed 428B. Periode Forsøgsfase Temperatur PCB-koncentration, ng/m 3 November 2010 Før varmebehandling Uden kulfilter Med kulfilter Efter 1. opvarmning 17,9-19, ,4-27, maj-juli 2011 Efter 2. opvarmning

5 Varmeforsøg 2 i lejlighed 428A Andet varmeforsøg blev startet i lejlighed 428A, som var saneret under Pilotprojekt 6. Dvs. at fuger med tilstødende beton var skåret bort, også omkring facadeelementer i værelser, og gulv og køkken var fjernet. Oprindelig bagvæg i stue var fjernet i forbindelse med PCB-saneringen, og var erstattet af ny væg med ekstra isolering og dampspærre. Opvarmningsforsøget blev udført med udstyr og bistand fra J. Jensen Nedrivning A/S. Der blev installeret 4 kalorifærer, som blev opvarmet af cirkulerende varmt vand fra oliefyr. Fyret var placeret i indkørsel under lejligheden. Til rensning af luft for PCB blev anvendt 4 kulfilteraggregater (hver med 2 dybdefiltre med aktivt kul) drevet af indbyggede pumper. Filtrene er af en type fremstillet på bestilling af J.Jensen Nedrivning A/S, men konstruktionsdetaljer kunne ikke oplyses. Filteraggregater blev placeret på terrasse og blev forbundet med lejligheden gennem fleksslanger. Filtrene sugede luft fra stue, køkken, entré og værelsesgang. Ved udsug (=indtag til filter) var placeret filterenhed med HEPA-filter og indbygget pumpe, således at luften blev forfiltreret inden passage gennem kulfiltrene. Den rensede luft førtes tilbage til lejligheden med slangeafkast i hhv. værelse 1, værelse 2, værelse 3 og stue. Ekstra ventilatorer blev opstillet ud for hvert værelse, således at opblanding af rumluft og varmefordelingen i lejligheden blev optimeret. Første opvarmning Første opvarmning blev startet onsdag den 10. august kl.14 og varmen (men ikke filtreringen) blev stoppet tirsdag den 16. august kl Temperaturen faldt derefter langsomt. Luftindtag blev onsdag den 18. august skiftet fra kulfilterafkast til udeluft, for at øge afkølingen. Kulfiltrering af afkastluften fra lejligheden blev først stoppet, da normal rumtemperatur var nået. Temperaturen under varmebehandlingen har i starten været omkring 45 C, men har i følgende 5 døgn været C i rumluft og ca. 50 C på koldeste dele af klimaskærmen (køligst på sokler 5

6 PCB,ng/m3 Temperatur, C SBMI under vinduer i værelserne). Overfladetemperaturer blev løbende kontrolleret med infrarød termometer. Der er før, under og efter varmebehandlingen målt PCB i luft. Efter målinger ved normal rumtemperatur er opvarmningen til 50 C i 5 døgn gentaget. Under behandlingerne er der også taget PCB-måling på afkastluften fra filtrene, og der er lavet flowmålinger med anemometer på kulfilterafkast. Resultater PCB Temp Dato Figur 3. Varmeforsøg 2 i lejlighed 428A. To varmeperioder er markeret med røde rektangler. PCB-koncentrationer og temperaturer er middelværdier for 1-5 målinger (lokaliteter) pr. prøvetagning jf. tabel Som det fremgår af tabel 2 og figur 3 var PCB-koncentrationerne i rumluft i middel omkring 2000 ng/m 3 efter sanering af lejligheden, og der var ingen entydig udviklingstendens i koncentrationerne. Under første opvarmning med samtidig filtrering af luft gennem aktivt kul blev der målt koncentrationer med middelværdi på ng/m 3. Efter 1.opvarmning og afkøling til normal rumtemperatur blev der ved normal ventilation (uden kulfiltrering) målt gennemsnitlig PCB-koncentration i rumluft på ng/m 3. 6

7 Under anden opvarmning med samtidig filtrering af luft gennem aktivt kul blev der målt koncentrationer med middelværdi på ng/m 3. Anden opvarmning gav således samme stigning i PCB-afgivelsen som første opvarmning. Tabel 2. Opsummerede måleresultater fra varmeforsøg 2 i lejlighed 428A. PCB total, ng/m 3 Middeltemp. Dato Fase Værelse 1 Værelse 2 Værelse 3 Værelsesgang Entré Gang ved WC er Stue Middelværdi C Dag nr Før varme Før Før Før Før Før Opvarmning start Opvarmning Afkøling efter opvarmning Efter opvarmning Efter opvarmning Opvarmning start Opvarmning Opvarmning Efter opvarmning Efter opvarmning Efter opvarmning Efter opvarmning Tre dage efter anden opvarmning blev der målt 1800 ng/m 3 i rumluften ved normal rumtemperatur og normalt luftskifte (ingen kulfiltrering). Der var således ingen umiddelbar effekt af varmebehandlingen sammenlignet med før-målingerne. 7

8 I den følgende måned var niveauet imidlertid betydeligt lavere ( ng/m 3 ) med middelværdi på 1010 ng/m 3. Delkonklusion Det kan foreløbig konkluderes, at sanering ifølge pilotprojekt 6 ikke på kort sigt giver PCBkoncentrationer nede i nærheden af 300 ng/m 3. På den måde ligner resultatet af sanering af lejlighed 428A resultatet af sanering af 429A et år tidligere. Sanering af primære kilder er dog en forudsætning for effekt ved tiltag mod sekundære kilder ved fx varmebehandling og/eller fjernelse af maling. Opvarmning til 50 C i 5 dage medfører en meget kraftig frigivelse af PCB fra lejlighedens overflader. Gentagelse af opvarmningen i endnu 5 dage medfører en tilsvarende PCB-frigivelse. Det antyder, at den labile pulje, som kan mobiliseres ved varmepåvirkning, ikke er udtømt efter 5 dages opvarmning, og at en dobbelt så stor PCB-fjernelse kan opnås ved opvarmning i 10 dage relativt til 5 dage. Efter varmebehandlingen er der ikke signifikant effekt ved måling få dage efter behandlingen, men efter en uge er niveauet reduceret signifikant, og det lavere niveau består også en måned efter behandlingen. Temperaturforhold har været påvirket af solopvarmning og svingninger i udetemperatur, men kun i begrænset omfang. I de kommende måneder vil temperaturen kunne reguleres med termostateret radiatoropvarmning, og udviklingen i PCB-koncentrationer vil blive fulgt. Evaluering af den anvendte opvarmning og filtrering Opvarmning med oliefyr og kalorifærer forbundet med vandrør gav en hurtig og effektiv opvarmning i forsøgslejligheden, og når termostaterne var justeret ind, gav det en ensartet rumtemperatur. Udfordringen var at fordele varmen fra de 4 varmekilder ud til alle dele af lejligheden, hvilket krævede supplerende ventilatorer ud over de kraftige ventilatorer, som var 8

9 indbygget i kalorifærerne. De ekstra ventilatorer var således nødvendige for at sikre tilstrækkelig opvarmning af de 3 værelser når kalorifærer var placeret i gangarealerne. Tabel 3. Opsummering af målinger relateret til drift af kulfiltre. Flowmålinger er taget ved munding på afkastslange og ved afkaststuds på filterenhed, når slange er afmonteret. u.d.=under detektionsgrænsen. Filterenhed JJN# Drifttid ved første aflæsning, timer Lokalitet for kulfilterindtag og afkast 1. opvarmning: PCB i luft, ng/m 3 2. opvarmning: PCB i luft, ng/m 3 Indtag Afkast Indtag Afkast Indtag Afkast Stue Værelse u.d. (<40 ng/m 3 ) u.d. (<28 ng/m 3 ) Køkken Værelse u.d. (<28 ng/m 3 ) Entré Værelse u.d u.d. (<22 ng/m 3 ) (<28 ng/m 3 ) Værelses Stue u.d u.d. -gang (<22 ng/m 3 ) (<28 ng/m 3 ) Flow, uden/med afkastslange, m 3 /time 370 / / / / 270 Tabel 3 viser, at PCB-tilbageholdelsen er effektiv i alle filtre, idet der ikke kunne detekteres PCB i afkastluften, med undtagelse af en enkelt måling. Den afvigende måling kunne skyldes, at luftprøven blev taget i afkastslange i selve lejligheden, hvor infiltration af PCB-rig rumluft var en fejlrisiko. Øvrige målinger i afkastluft blev taget i afkastslanger umiddelbart efter filterenheden. Målinger viser volumenflow betydeligt lavere end de 600 m 3 /time, som pumperne i aggregaterne er specificeret til at levere. HEPA-filtre ved indtag til kulfiltre var udstyret med egne pumper, som skulle kunne levere 500 m 3 /time. Flowmålinger hhv. med og uden afkastslanger viser, at flow generelt falder, når indtag og afkast forsynes med fleksslanger. Modstanden i slangerne er således relativt stor i forhold til den øvrige modstand i filtersystemet, hvilket der bør være opmærksomhed på ved dimensionering af systemer til fremtidig varmebehandling. PCB-fjernelse Opgørelse over PCB-fjernelse fra malede flader ved normal ventilering af lejlighed samt ved varmebehandling ifølge forsøg 1 og 2 (hhv. 428B og 428A) ses i tabel 4. Luftskifte ved filtrering og ventilation er baseret på flowmålinger ved hhv. kulfiltre og ved aftræksventiler i lejligheder. Beregningsgrundlaget er baseret på estimater og vurderinger ud fra få målinger, og formålet er udelukkende at perspektivere, hvad varmebehandling betyder. 9

10 Varmebehandlingerne i forsøg 1 og 2 giver øget fjernelse af PCB fra vægfladerne relativt til hvad der kunne opnås ved normal rumtemperatur og normalt mekanisk aftræk. Varmebehandling kombineret med luftrensning øger afgivelsen pr. m 2 malet flade med en faktor 35 i forsøg 1 og en faktor 86 i forsøg 2. Tabel 4. Overslag over PCB-fjernelse ved normal ventilation samt ved varmebehandling iflg. forsøg i hhv. 428B og 428A. Alm. drift, A/D-lejlighed Varmeforsøg 1, kammer i 428B med kulfiltrering Varmeforsøg 1, kammer i 428B uden kulfiltrering PCB, middelkoncentration i rumluft under behandling, ng/m 3 Flow gennem filter eller , ventilation, m 3 /time PCB-tilbageholdelse i filter (ventilation med ren udeluft) 95 % (minimum) (ventilation med luft med 2000 ng PCB/m3) Rumvolumen, m Luftskifte/rensning pr. time 0, ,13 4,2 Malet areal, m Fjernelse, mg PCB/dag 3,6 8,0 0, Fjernelse pr. m 2 malet flade, mg PCB/m 2 /dag Varmeforsøg 2, 428A 100 % 0,009 0,32 0,005 0,78 I forsøg 1 ses det, at uden luftrensning er PCB-afgivelsen fra væggene ubetydelig (lavere end ved normal temperatur og normalt mekanisk aftræk). Luftrensningen eller et tilsvarende luftskifte med ren luft er således vigtig for at opnå effekt af varmebehandlingen. Af trinvis temperaturmanipuleringen i forsøg 1 samt ved sammenligning af forsøg 1 og 2 ses også, at temperaturen har en gradueret effekt på PCB-afgivelsen. Således at jo højere temperatur des højere er PCB-afgivelsen. Faktisk kan der opnås en højere afgivelse ved 50 C og luftrensning på 4,2 pr. time end ved C og luftrensning på 10 pr. time. De 2 variabler (luftrensning og varme) er imidlertid ikke varieret i alle mulige kombinationer, så det er ikke til at forudsige, hvordan PCB-afgivelsen ville være ved fx 50 C og luftrensning på 10 pr. time, eller ved 40 C og luftskifte på 4 pr. time. Vigtigt er også tids-aspektet, idet det må formodes, at PCB-afgivelsen ikke vil være konstant indtil puljen i malingen er helt udtømt. Der kan være tale om forskellige PCB puljer med fx forskellig affinitet til malingen og forskelligt damptryk. Man vil forvente, at PCB-afgivelsen ved 10

11 varmebehandling og luftrensning vil være højest i starten af behandlingen og vil aftage jo mere der er fjernet fra malingen. Det antages derfor, at effekten af varmebehandling på efterfølgende PCB-koncentrationer i rumluft vil afhænge af både behandlingstemperatur, varighed og raten af luftrensning under behandlingen. En 10 dages varmebehandling som i varmeforsøg 2 vil uddrive omkring 8 mg PCB pr. m 2 malet flade. Da målinger af PCB puljer i maling og spartellag på væggene viser omkring mg PCB/m 2, udgør fraktionen fjernet ved varmebehandling 2-16 % af puljen. Den akkumulerede fjernelse af PCB i varmeforsøg 1 er estimeret til 12 mg/m 2 over en samlet periode på 8 uger med vekslende temperaturer (27-43 C). Det svarer til en reduktion i PCB puljen i vægge på 3-24 %. Når der i begge eksperimenter ses et signifikant fald i PCB-koncentrationer i luft efter behandlingen, indikerer det, at fjernelsen har påvirket den del af PCB-puljen, som hurtigst vekselvirker med luften, mens den tilbageværende pulje har lavere emissionsrater og derfor ikke kan opretholde så høje koncentrationer i luften. 11

12 Ventilationsforsøg i lejlighed 429A I lejlighed 429A er der installeret ventilationssystem, hvormed luftskiftet i lejligheden kan reguleres fra den diffuse baggrundsventilation til 4-5 gange pr. time. Lejlighed 429A er saneret for primære kilder samt tilstødende kontamineret beton i sommeren 2010 i forbindelse med Pilotprojekt 6, og der er en lang tidsserie af PCB-målinger i luft i denne lejlighed forud for ventilationsforsøget. Ventilationssystemet har indblæsning i værelse 1, 2 og 3, entré, køkken og stue. I samme 6 lokaler er der aftræk. Indblæsning sker i 150 cm højde og aftræksventiler findes i ca. 50 cm højde. Indblæsning og udsugning kan reguleres separat. Ved skift mellem niveauer over og under luftskifte på ca. 2 pr. time skal der imidlertid skiftes indblæsnings- og aftræksventiler. Flow er kontrolleret med anemometer ved indblæsnings- og aftræksventiler. Lejlighedens tidligere aftrækssystem med ventiler i 2 badeværelser, bryggers og køkken er blændet under forsøget. Koncentrationer af PCB er målt i central rumluft ved forskellige ventilationsrater. Resultater Forsøgsresultater er vist i tabel 5, tabel 6 og figur 4 på de følgende sider. 12

13 Tabel 5. Målinger af PCB i luft i 429A under ventilationsforsøg. Opsummering findes i tabel 6. ID# Sample Lokalitet Analyseret luftvolumen, m 3 Luftskifte pr. time Tid, start Concentration i luft ng PCB/m L v1 0,5/t Værelse 1 0,900 0, : L v2 0,5/t Værelse 2 0,900 0, : L v3 0,5/t Værelse 3 0,900 0, : L gang 0,5/t Gang/entre 0,900 0, : L stue 0,5/t Stue 0,915 0, : L Astue 0,5/t Stue 0,909 0, : L Av1 0,5/t Værelse 1 0,906 0, : L Av2 0,5/t Værelse 2 0,897 0, : L Av3 0,5/t Værelse 3 0,903 0, : L Agang 0,5/t Gang/entre 0,903 0, : L Astue 0vent Stue 0,612 slukket : L Agang 0vent Gang/entre 0,611 slukket : L Av1 0vent Værelse 1 0,616 slukket : L Av2 0vent Værelse 2 0,608 slukket : L Av3 0vent Værelse 3 0,601 slukket : L Astue 2/t Stue 1,611 1, : L Agang 2/t Gang/entre 1,611 1, : L Av2 2/t Værelse 2 1,611 1, : /07/11 429A stue Stue 1,074 3, : /07/11 429A v3 Værelse 3 1,040 3, : /07/11 429A v2 Værelse 2 1,000 3, : /07/11 429A stue Stue 1,098 3, : /07/11 429A gang Gang/entre 1,102 3, : /07/11 429A v3 mod stuen Værelse 3 1,112 3, : /07/11 429A v2 Værelse 2 1,094 3, : /07/11 429A v1 Værelse 1 1,109 3, : L A st Stue 0,691 3, : L A stue Stue 0,903 3, : L A v2 Værelse 2 0,906 3, : L A stue vent max Stue 1,447 3, :

14 Tabel 6. Samleskema med sammenhørende værdier for luftskifte og PCB-koncentration i luft i 429A. Koncentrationer er middelværdier for målinger i forskellige lokaler i lejligheden. Målinger før forsøget er baseret på et gennemsnit af 9 målinger i april og maj før afblænding af gammelt aftrækssystem og etablering af regulerbart ventilationssystem med balanceret ind- og udblæsning. Dato Luftskifte PCB, ng/m 3 pr. time Før forsøg, middelværdi for 0, april og maj slukket 1821 (antaget passivt luftskifte: 0,1) , , , , , , , , PCB i rumluft, ng/m Nyt ventilationssystem Gammelt aftrækssystem Konstant emission Luftskifte, pr. time Figur 4. PCB versus luftskifte i ventilationsforsøg i lejlighed 429A (blå punkter). Teoretisk kurve svarende til konstant PCB-emission er vist med rød markering. Forudgående målinger fra april og maj måned er vist med grøn markering. 14

15 Resultaterne viser, at koncentrationen af PCB i rumluft kan reguleres med ventilationen. Ved slukket ventilation er der koncentrationer omkring 1800 ng/m 3 og ved maksimum rate (3,9 pr. time) måles ng/m 3. Ved luftskifte på 0,5 pr. time (hvilket omtrent svarer til, hvad det gamle system kunne præstere) måles PCB-koncentrationer på ng/m 3, hvilket ikke afviger meget fra koncentrationerne målt under det gamle system. Når luftskiftet øges eksperimentelt med næsten en faktor 8 fra 0,5 til 3,9 pr. time svarer reduktionen i PCB-koncentration kun til en faktor 2. Kurven med røde signaturer på figur 4 viser et forventet forløb, hvis PCB-afgivelsen er konstant og upåvirket såvel af ventilationsraten som af PCB-koncentrationerne i luften. Måleresultaterne viser tydeligt, at effekten af ventilation på PCB-koncentrationer i luft er begrænset. Der er indikation på, at PCB-emissionen øges, når PCB-koncentrationer i luft sænkes, og omvendt sænkes emissionen når luftens koncentration stiger. Det er derfor svært at ventilere sig ud af PCB-problemerne på lokaliteter med store kontaminerede flader, som effektivt optage/afgive PCB, når der ændres på koncentrationerne i luft. I det eksperimentelle system skulle luftskiftet være meget kraftigere end 3,9 gange pr. time, hvis koncentrationerne på kort sigt skulle bringes under 300 ng/m 3. I praksis vil det på grund af støj og træk ikke være acceptabelt at leve i boligen ved luftskifte over 1,5-2 pr. time. Øget ventilation i en saneret lejlighed må forventes at give effekt på lang sigt, idet fjernelsen af labile puljer af PCB i væggene øges ved øget luftskifte. Sammenlignet med uddrivelsen af PCB ved varmepåvirkning og forceret luftrensning er fjernelsen ved ventilation alene dog relativt langsom. Giver ovenstående anledning til spørgsmål, tag da venligst kontakt. Claus Lundsgaard laboratoriechef, ph.d. SBMI A/S 15