KÆRGÅRD PLANTAGE PILOTFORSØG MED KEMISK OXIDATION

Transkript

1 KÆRGÅRD PLANTAGE PILOTFORSØG MED KEMISK OXIDATION Lars R. Bennedsen, Torben H. Jørgensen, Rambøll Jarl Dall-Jepsen, Lars Nissen, Cowi Neal Durant, Leah MacKinnon, Geosyntec Prasad Kakarla, Isotec Erik G. Søgaard, Aalborg University Joseph Pignatello, Connecticut Agricultural Experiment Station Mette Christophersen, Jørgen Fjeldsø Christensen, Region Syddanmark Preben Bruun, Miljøstyrelsen

2 LABORATORIEFORSØG Modificeret Fenton s Reagens (MFR) & Aktiveret Persulfat (ASP) Bufferkapacitet Stabilitet af hydrogen peroxid og persulfat Bedste aktiveringsteknik til persulfat Effektivitet af nedbrydning Mobilisering af metaller og cyanid Biproduktdannelse

3 LABORATORIEFORSØG Resultater God nedbrydning af forureningskomponenter for både MFR og ASP ph falder til 2-4 (MFR) og 1-2 (ASP) Cu, As, Pb, Zn mobiliseres i mg/l-niveau for både MFR og ASP => Pilotforsøg med MFR No treatment control Low dose ASP(21mM) High dose ASP(105mM) Concentration [ug/l]

4 MFR Pilot Test MFR PILOT TEST 8*8 m testcelle Dybde: 3-6 og 7-9 m u.t. 5 injektionsboringer (med 3 filtre) 6 moniterings boringer (med 2 filtre) 4 injektionsrunder

5 KEMIKALIER INJICERET 3-6 m u.t. 7-9 m u.t. Runde liter MFR Runde liter MFR Runde liter MFR Runde liter MFR Total volumen liter MFR Total dosis ~13 ~7 g H 2 O 2 /kg jord MFR: 2 dele stabiliseret 12.5% H 2 O del katalysator

6 BLANDING AF KEMIKALIER

7 INJEKTION

8 MONITERING INFLUENSRADIUS - 1. INJEKTION 18,0 17,0 Temperature 6,50 6,00 ph 16,0 5,50 Degree C 15,0 14,0 13,0 12,0 11,0 10,0 ph 5,00 4,50 4,00 3,50 3,00 9,0 2,50 8,0 Baseline After Before After 1 day 2 days 20 days 2,00 Baseline After Before After 1 day 2 days 20 days Conductivity DO 2500 us/cm mg/l Baseline After Before After 1 day 2 days 20 days 0 Baseline After Before After 1 day 2 days 20 days

9 MONITERING INFLUENSRADIUS - 2. INJEKTION 22,0 20,0 18,0 16,0 14,0 12,0 Temperature (C) Before 16/8 After MFR in layer 2.1 and before MFR in Layer /8 1 day MFR 20/8 14 days MFR 2/ M2 1 ORP (mv) M3 1 M4 1 M105 2 M6 1 Before 16/8 After MFR in layer 2.1 and before MFR in Layer /8 1 day MFR 20/8 14 days MFR 2/9 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 M2 1 ph M3 1 M4 1 M105 2 M6 1 Before 16/8 After MFR in layer 2.1 and before MFR in Layer /8 1 day MFR 20/8 14 days MFR 2/9 M2 1 M3 1 M4 1 M105 2 M Conductivity(uS/cm) Before After MFR in 16/8 layer 2.1 and before MFR in Layer /8 1 day MFR 20/8 14 days MFR 2/9 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0 M2 1 M3 1 DO (mg/l) M4 1 M105 2 M6 1 Before 16/8 After MFR in layer 2.1 and before MFR in Layer /8 1 day MFR 20/8 14 days MFR 2/ M2 1 M M M M H2O2 (mg/l) Before 16/8 After MFR in layer 2.1 and before MFR in Layer /8 1 day MFR 20/8 M2 1 M3 1 M4 1 M105 2 M6 1

10 MONITERING - RADIKALER Methylenblåt afbleges af hydroxyl radikaler

11 MONITERING - METALLER Time (days) Central i testcelle 3,5-5,5 m u.t (mg/l) ph 5,78 2,66 2,65 2,41 2,26 Pb 2,20 39,00 52,20 9,47 8,60 Cu 1,40 16,00 33,70 28,20 12,00 Ni 0,01 0,35 0,25 0,14 0,14 Fe 16,00 63,00 60,00 130,00 64,60 Cr 0,002 0,060 0,077 0,079 0,063 2,5 m nedstrøms nærmeste injektionsboring 3-6 m u.t. (mg/l) ph 5,04 2,54 2,61 2,43 2,86 Pb 0,03 14,00 i.a. 9,50 5,31 Cu 0,01 21,00 i.a. 28,10 11,80 Ni 0,01 0,21 i.a. 0,14 0,19 Fe 12,00 71,00 i.a. 160,00 62,80 Cr 0,001 0,073 i.a. 0,080 0,051 Moniteringsboring placeret 25 m nedstrøms: Ingen metaller over baggrundsniveau påvist!

12 JORDPRØVER Eksempel på jordprøve udtaget før injektion Eksempel på jordprøve udtaget efter 2. injektion

13 JORDPRØVER Dybde m u.t. Stof Før mg/kg TS Efter mg/kg TS 3-6 PCE TCE 33 8 Benzen Toluen PCE TCE 1,5 0,06 Benzen 1,4 0,00 Toluen 14 0,04 Gennemsnitsværdier baserede på analyse af i alt 46 jordprøver

14 3 MDR. EFTER SIDSTE INJEKTION Generelle forhold i testcellen ph: 2,5-3,5 Redox: +250 mv Ilt: >20 mg/l Temperatur: Som baggrund = Startbetingelser for efterfølgende ERD

15 KONKLUSION Kontrollerede reaktioner in situ med MFR Acceptabel influensradius (>1,5 m) ph og redox ændres signifikant og vedvarende Metaller (primært Cu og Pb) mobiliseres til vandfasen Residual fri fase PCE nedbrydes

16 TAK

17 REDUKTIV DEKLORERING EFTER MFR Redox og ph forsøgt ændret fra 7-9 m u.t. ved tilsætning af: Buffer (NaHCO 3 og Na 2 CO 3 ) Elektrondonor (Newman zone Emulsified Vegtable Oil (EVO)) Udført 26/11-10 og 2/2-11 Hurtig og effektiv: ph: 2-3 ændret til 6-7 Redox: mv ændret til -200 mv Ilt: 20 mg/l til ~0 mg/l Tegn på reduktiv deklorering - mere end en faktor 100 forøgelse af c-dce til µg/l (17/2-11)