ATV Møde 28. november 2012 Afværgeteknologier State of Art

Transkript

1 ATV Møde 28. november 2012 Afværgeteknologier State of Art OPRENSNING VED MOBILISERING MED SURFACTANTER en afværgemetode til kildeoprensning Pilotoprensning af fyldbrændstofforurening (Jetfuel) på et Tankområde Civilingeniør, Søren Rygaard Lenschow, NIRAS, Ekspertisechef, civilingeniør, Anders G. Christensen, NIRAS, Teamleder, civilingeniør Mette Marie Mygind, FBE, FBE 29/11/2012 Mobilisering med Surfactanter Forsvarets Bygnings og Etablissementstjeneste NIRAS 1

2 Pilotforsøg Surfactanter Tank Område Formål: Effekt af behandling med Surfactanter på lokaliteten med henblik på vurdering af massefjernelse og oprensningsniveau i umættet og mættet zone. Behov for genbehandling Mulighed for at opretholde hydraulisk kontrol. Metoder til infiltration af Surfactanter og ekstraktion af olieemulsion. Metoder til håndtering og bortskaffelse af olieemulsion.

3 Lidt om Surfactans (Surface Active Agents) Head Group Tail Group Surfactant Synonyms Hydrophilic Lipophilic Amphiphiles or or or Lipophobic Hydrophobic Amphipaths

4 Examples: Anionic MAJOR SURFACTANT GROUPS LAS (Linear Alkylbenzene Sulfonate) Cationic CTAB (Cetyl Trimethylammonium Bromide) + Nonionic AE (Alcohol Ethoxylate)

5 Micelledannelse Monomer Concentration CMC Total Surfactant Concentration

6 Frigivelse af olie mobilisering som pumpes ud af akviferen

7 Surfactanter nedsætter Overfladespænding

8 Forureningssituation: Forurening med Jet Fuel på tankområde

9 Forureningssituation

10 Forureningssituation

11 Geologi

12 Laboratorietest ved 2 laboratorier Jord

13 Laboratorietest ved 2 laboratorier fri fase

14 Pilotprojekt Non Ion aktive Surfactanter fra Ivey International Opbygning af anlæg Injektionsboringer IW Ekstraktionsboringer EW Moniteringsboringer MW Vakuumanlæg (pumpe) Olieudskiller med koalecens filter Bioreaktor Sandfilter Kulfilter Afløb til skovbund Anlæg pumpe til reinjektion

15 Design af Testcelle II hydraulisk model

16 Testområde

17 Design af Testcelle III

18 Vandbalance Oppumpning 12 m 3 /dag (0,5 m 3 /h) Reinfiltration 8 m 3 /dag (0,33 m 3 /h) Injektion 0,15 1 m 3 /dag Bortskaffelse 3 4 m 3 /dag (0,17 m 3 /h) Opstart hydraulisk kontrol: 2 uger 7 injektioner af IveySol på 10 dage Opretholdelse af hydraulisk kontrol i 7 uger

19 Potentialebilledet

20 Vandkande teknologi

21 Konceptuel model for pilotforsøget

22 Injektioner uge : 20 l IveySol (1,2 %) i IW1 3 (3 4 m u.t.) 20 l Iveysol (1,2 dag IW1b 2 (4 5 mu.t.) 60 l rent vand i hver boring : 20 l IveySol (1,2 %) i IW1 1 (5 6 m u.t.) 20 l Iveysol (1,2 dag IW1b 2 (4 5 mu.t.) 60 l rent vand i hver boring : 40 l IveySol (1,2 %) i IW1 3 (3 4 m u.t.) 40 l Iveysol (1,2 dag IW1b 2 (4 5 mu.t.) 60 l rent vand i hver boring

23 Injektioner uge (1,2 % IveySol): 20 l i IW1 4 (1 2 m u.t) 20 l i IW1 3 (3 4 m u.t.) 20 l i IW1b 2 (4 5 m u.t.) 20 l i IW1 1 (5 6 m u.t.) 20 l i IW2 (2,5 4,5 m u.t) 20 l i IW3 1 (2,5 5,5 m u.t.) 20 l i IW3 2 (1 2 m u.t.) 60 l rent vand i hver boring (1,2 % IveySol): 40 l i IW1 3 (3 4 m u.t.) 40 l i IW1b 2 (4 5 m u.t.) 40 l IveySol (1,2 %) i IW2 (2,5 4,5 m u.t) 40 l IveySol (1,2 %) i IW3 1 (2,5 5,5 m u.t.) 60 l rent vand i hver boring (1,2 % IveySol): 60 l in IW1 3 (3 4 m) 60 l in IW1b 2 (4 5 m) 60 l in IW2 (2,5 4,5 m) 60 l in IW3 1 (2,5 5,5 m) 60 l rent vand i hver boring (3,0 % IveySol): 40 l in IW1 3 (3 4 m) 40 l in IW1b 2 (4 5 m) 40 l in IW2 (2,5 4,5 m) 40 l in IW3 1 (2,5 5,5 m) 60 l rent vand i hver boring

24 Vurdering af effekt Beregning af massefjernelse a) Analyser af vand fra ekstraktionsboringer b) Estimering af fri fase olieudskiller c) Analyser af luft afkast vakuumpumpe Måling af overfladespænding Boringer jordprøver Modelarbejde (UT CHEM) ved GSI, Texas

25 Måling af overfladespænding 828 Tankområde Guldager Måling af overfladespænding Prøve ID Prøvetagning Dato / Tid Overfladespænding (dyn/cm) Std. (dyn/cm) MW / 12:00 65,3 0,2 MW / 12:00 67,5 0,4 EW / 14:00 49,0 0,1 EW / 10:30 35,0 0,2 EW / 14:00 43,0 0,3 EW / 10:30 63,6 0,5 EW / 14:00 63,5 0,3 EW / 10:30 66,6 0,4

26 Resultater uge 46 THC EW EW EW Injection 1 20 l in IW1-2 (3-4 m) 20 l in IW1b-1 (4-5 m) Injection 2 20 l in IW1b-1 (4-5 m) 20 l in IW1-1 (5-6 m) Injection 3 40 l in IW1-2 (3-4 m) 40 l in IW1b-1 (4-5 m) : : : : : : : : :00 date/ ti me

27 Resultater uge EW1 T H C - µg /l EW2 EW3 Injection 1 Injection 2 Injection 3 Injection 4 Injection 5 Injection 6 Injection : : : : : : : :00 date/time

28 EW µg/l

29 EW µg/l

30 Iveysol 1,2 % µg/l

31 Mobilisering fri olie

32 Massebalance: Grundvand, fri fase og luftafkast

33 Massebalance jordprøver

34 Massebalance jordprøver

35 Massefjernelse Massebalance på baggrund af vand, olie og luft: 25 kg Massebalance Jord kg Modelarbejde antyder en fjernelse svarende til kg ikke er urealistisk

36 Renseanlæg Vakuumanlæg (container) Olieudskiller, koalecens filter (8.000 l) Bioreaktor ( l) Sandfilter (jernfjernelse) Kulfiltrering Anlæg til reinfiltration (pumpe/manifold) Ledning til infiltration i skovbund SRO opkobling SMS/www

37 Renseanlæg

38 Effekt rensning Effektivitet rensning THC / µg/l Indløb Post BIO Post GAC Prøvetagning

39 Konklusion Der er muligt at mobilisere olie med teknologien Kræver høje koncentrationer af Surfactanter (3% > CMC) Mulighed for hydraulisk kontrol Mulighed for rensning af olieemulsion Usikkerhed vedr. boringsdesign med henblik på homogen fordeling i niveau med grundvandspejlet

40 Videre arbejde Modelberegninger for forbrug af Surfactanter og driftstid Boringsdesign Vurdering af omkostninger for fuldskala

41 Deltagere i projektet Forsvarets Bygnings og Etablissementstjeneste NIRAS VeruTek, CT, USA Ivey International, BC, Canada GSI Environmental Inc., TX, USA Hans Frisesdahl A/S Eurofins Miljø A/S Aalborg Universitet, Institut for kemi og bioteknologi

42 FIRST CLASS!!! Tak for opmærksomheden