Oprensning i moræneler Hvad kan vi i dag?

Transkript

1 Oprensning i moræneler Hvad kan vi i dag? Kirsten Rügge, COWI 1

2 VJ s digitale screeningsværktøj Umættet zone Fysiske forhold for forureningen Afværge overfor: Grundvand Geologi: Ler/silt Mættet/Umættet: Umættet Stofgrupper: Chlorerede opløsningsmidler Mulige afværgemetoder Frakturering i kombination med andre teknikker Indeslutning Naturlig nedbrydning Opgravning - opboring, ekstern jordbehandling Phytooprensning Tilsætning af bakterier eller svampe (bioaugmentering) Varmeledning og vakuumekstraktion

3 VJ s digitale screeningsværktøj Mættet zone Fysiske forhold for forureningen Afværge overfor: Grundvand Geologi: Ler/silt Mættet/Umættet: Mættet Stofgrupper: Chlorerede opløsningsmidler Mulige afværgemetoder Frakturering i kombination med andre teknikker Indeslutning Naturlig nedbrydning Opgravning - opboring, ekstern jordbehandling Phytooprensning Stimuleret biologisk nedbrydning - reduktion Tilsætning af bakterier eller svampe (bioaugmentering) Varmeledning og vakuumekstraktion 3

4 Indeslutning med Soilmixing (Ref.: Kjeldsen & Fjordbøge, 008) Udfordringer: Pladsforhold Tilstrækkelig geoteknisk bæreevne 4

5 Monitering af naturlig nedbrydning Molfraktion 100% Molfraktion og koncentrationer for vandprøver i boring Koncentration i µmol/l % 60% Vinylchlorid Sum dichlorethylen 40% 1 Trichlorethylen 0% 0,1 Tetrachlorethylen 0% ø n ø n ø n 0,01 sum af klorerede kulbrinter (Ref.: Region Hovedstaden, 010) Udfordringer: Varierende koncentrationer over tid Tidsperspektiv 5

6 Oprensning ved storformatboringer, Gl. Hovedgade Udfordringer: Pladshensyn ygninger (Ref.: COWI, foto 011) 6

7 SRD-oprensning, Sortebrovej (Ref.: roholm, 010) Udfordringer: Kontakt og spredning Vækst af specifikke nedbrydere meget inhomogen Oprensning af matrix meget langsom 7

8 Injektion af persulfat, aldersbækvej (Ref.: Naturstyrelsen, 011, rap. Orbicon) 8 Udfordringer: Kontakt og spredning Opskalering fra testinjektion til fuldskalainjektion Dokumentation af spredning af oxidationsmidler Opnåede resultater ikke reproducerbare

9 ISTD oprensning i Reerslev (Ref.: Region Hovedstaden 011, rap. NIRAS) Udfordringer: Pladshensyn Tilstrømmende vand 9

10 Oprensning ved ERH, Holstebrovej Udfordringer: Pladshensyn Tilstrømmende vand (Ref.: Holm & Terkelsen, 011) 10

11 Oprensning ved radiobølger, Ådalsparkvej (Ref.: WWW. Orbicon.dk) Udfordringer: Pladshensyn Tilstrømmende vand (Ref.: WWW. Ing.dk) 11

12 Mulige metoder og vurdering af egnethed Teknik Metode Praktiske udfordringer Samlet vurdering Frakturering Kun i kombination med andre teknikker Kontakt/spredning egrænset egenthed Spuns Ingen egentlig oprensning Ikke egnet Indeslutning Soil mixing Problemer med en tilstrækkelig geoteknisk bæreevne af jorden egrænset egenthed Naturlig nedbrydning Monitering af naturlig nedbrydning Tidsperspektiv/effektivitet egrænset egenthed Opgravning/opboring Jordfjernelse og ekstern behandling Pladshensyn/bygninger Egnet Phytooprensning Anvendelse af planter til oprensning Effektivitet Ikke egnet Stimuleret biologisk nedbrydning Tilsætning af substrat og evt. bakterier Kontakt/spredning egrænset egenthed ioaugmentering Tilsætning af bakterier eller svampe Kontakt/spredning egrænset egenthed Kemisk oxidation F.eks. permanganat, persulfat, Ozon, Fentons Reagens Kontakt/spredning egrænset egenthed ISTD Tilstrømmende vand Egnet Termisk rensning ERH Radiobølger Tilstrømmende vand, egrænset erfaring i DK Tilstrømmende vand, egrænset erfaring i DK Egnet Egnet 1

13 Økonomi????? Sagsspecifik Geologi Areal Dybde Oprensningskriterier Forureningstype (blandingsforurening, enkeltkomponenter) Adgangsforhold ehov for grundvandssænkning 13

14 Ådalsparkvej 63, Hørsholm Eksempel på sammenligning af økonomi for forskellige løsninger Løsning eskrivelse Miljøeffekter Økonomi (nutidsværdi, kr. ekskl. moms) A Fjernelse af fri fase Hurtig, velafprøvet og effektiv Jordfjernelse Hurtig, velafprøvet og effektiv C Jordfjernelse kombineret med kemisk oxidation Positive Negative min kr. Stor kildereduktion Ingen Høj CO belastning Høj CO belastning Anvendelse af kemiske oxidationsmidler max kr. D ISTD Hurtig, effektiv Høj CO belastning, risiko for bygning (Ref.: Region Hovedstaden, 009b, rap. COWI) 14

15 Gl. Hovedgade 8-14, Hørsholm Eksempel på sammenligning af økonomi for forskellige løsninger Løsning eskrivelse Miljøeffekter Økonomi (nutidsværdi, kr. ekskl. moms) A C Storformatboringer kombineret med kemisk oxidation Storformatboringer kombineret med SRD Storformatboringer kombineret med grundvandssænkning Positive Negative min kr. Stor kildereduktion Stor kildereduktion Stor kildereduktion Kort oprensningsperiode Anvendelse af kemiske oxidationsmidler i akviferen Risiko for spredning og mobilisering af forureningen pga. tilsætning af stor væskemængde max kr Lang oprensningsperiode D Reduktiv deklorering (SRD) kombineret med hydraulisk frakturering æredygtig oprensning, da de naturlige forhold udnyttes Evt. mindre kildereduktion 171 (1571 inkl. bortgravning) 1.87 (37 inkl. bortgravning) E Monitering / naturlig nedbrydning æredygtig oprensning, da de naturlige forhold udnyttes Ingen kildereduktion (Ref.: Region Hovedstaden, 009a, rap. COWI) 15

16 Ahornvej 3, Hørsholm Eksempel på sammenligning af økonomi for forskellige løsninger Løsning eskrivelse Miljøeffekter Økonomi (nutidsværdi, kr ekskl. moms) A1 Afværgepumpning Hydraulisk fiksering af forurening Positive Negative min kr. Mindre kildereduktion. Tab af lokal vandressource max kr A Kemisk oxidation Stor kildereduktion Risiko for spredning og mobilisering af forureningen pga. tilsætning af stor væskemængde A3 Reduktiv dechlorering (SRD) æredygtig oprensning, da de naturlige forhold udnyttes Evt. mindre kildereduktion A4 Monitering Mindre forbrug af ressourcer til kørsel, kemikalier og aktiv kul mv. Gennembrud af forurening til lag af mellemkornet sand i ca. 8 m u.t. med større spredning af forurening i det primære magasin til følge (Ref.: Region Hovedstaden, 009c, rap. COWI) 16

17 M.W. Gjøesvej, Reerslev Eksempel på sammenligning af økonomi for forskellige løsninger Løsning eskrivelse Miljøeffekter Positive Negative Økonom i (nutids værd i, k r. ekskl. moms) min. max kr kr. A A3 Delvis afgravning Stor kildereduktion i Nabogener, afgravningsområdet kontaktproblem, efterladt restforurening Delvis flerfaseekstraktion Kem isk oxidation, KM no Elektrisk opvarm ning, ISTD Stor kildereduktion, kort oprensningsperiode Stort energiforbrug, stort kulforbrug, omfattende nabogener A5 Total flerfaseekstraktion Stor massefjernelse Stort energiforbrug, stort kulforbrug, omfattende nabogener (Ref.: Københavns Amt, 004, rap. Krüger) 17

18 Økonomi Teknik Metode Eksempler på grove prisoverslag pr. m 3 Jf. tidligere, vil priserne være meget site specifikke, og ovennævnte er kun eksempler oprenset jord Indeslutning Soil mixing 000 Naturlig nedbrydning Monitering af naturlig nedbrydning? Opgravning/opboring Jordfjernelse og ekstern behandling 5000 Stimuleret biologisk nedbrydning Tilsætning af substrat og evt. bakterier 1100 Kemisk oxidation F.eks. permanganat, persulfat, Ozon, Fentons Reagens 4400 ISTD.700 Termisk rensning Radiobølger ERH

19 Sammenfatning, muligheder og økonomi edst egnede metoder Opboring/opgravning. Økonomisk rentabelt på mindre arealer Opvarmning. Økonomisk rentabelt på større arealer ehov for videreudvikling Kemisk oxidation iologiske metoder, specielt SRD Opvarmning, specielt til de mindre sager Ikke umiddelbart egnede metoder Phytooprensning 19

20 Referencer roholm, M.M., Christiansen, C., jerg, P.L., Westergaard, C., Christophersen, M., & Petersen, J. (010). Vurdering af fuldskala oprensning ved in-situ SRD af TCE i moræneler. Sortebrovej, Tommerup. I: ATV Jord og grundvand. Naturlig og stimuleret nedbrydning processer og mikrobiologi. Schæffergården, Gentofte 1. oapril 010. Holm, J. & Terkelsen, M. (011). Oprensning ved ERH. I: ATV Jord og grundvand. Vintermøde om jord- og grundvandsforurening. Vingstedcentret 8. og 9. marts 011. Ingeniøren, Kjeldsen, P. & Fjordbøge, A. (008). Jernvægge, nano-zvi og ZVI/clay udviklings- og kombinationsmuligheder. I: ATV Jord og grundvand. Afværgeteknologier State of the art. Schæffergården, Gentofte. oktober 008. Københavns Amt (004). MW Gjøesvej, Reerslev. Afværgeprogram. Udarbejdet af Krüger februar 004. Orbicon Region Hovedstaden (009a). Ådalsparkvej 63, 970 Hørsholm. Afværgeprogram. Udarbejdet af COWI december 009. Region Hovedstaden (009b). Gl. Hovedgade 8-14, 970 Hørsholm. Afværgeprogram. Udarbejdet af COWI oktober 009. Region Hovedstaden (009c). Ahornvej 3 A-D, 970 Hørsholm. Afværgeprogram. Udarbejdet af COWI juni 009. Region Hovedstaden (011). MW Gjøesvej, Reerslev. Entreprise anlægsentreprisen. Slutdokumentation. Udarbejdet af NIRAS marts 011. Videncenter for jordforurening. 0