Ventilation (SVE) på tre lokaliteter observationer og refleksioner

Transkript

1 Ventilation (SVE) på tre lokaliteter observationer og refleksioner Vintermøde marts 2017 Thomas Hauerberg Larsen, Kresten Andersen, Anna Toft, Flemming Vormbak, Ida Damgaard, Mariam Wahid, Kim Sørensen, Arne Rokkjær, + de glemte

2 3 Cases rimelig identiske konceptuelle modeller, alle i Region Hovedstaden Forurenet med TCE fra affedtning af metalemner Geologisk opbygget med tykt lag af umættet sandet moræneler (8-13 m) underlejret af sand. 5-8 m tykt lag af umættet sand under morænen, hvor der er foregået gasdiffusion af TCE over en lang årrække. Mægtigt mættet sandlag herunder med relativ langsom grundvandstransport, med større eller mindre vertikal gradient Ravnsbjergvej 1. Afgravning af forurenet moræne ved største kilde og tilbagefyldt med ler og sand. Efterladt restforurening fra andre mindre kilder. Ventilation af sandlag. Pilehøj Vænge 10. Termisk oprensning af moræneler ved største kilde. Efterladt restforurening fra andre mindre kilder. Ventilation af sandlag. Klintehøj Vænge 19. Ingen kildefjernelse. Afskæring af restforurening fra hovedkilden. Ventilation af sandlag.

3 Konceptuel opfattelse i hovedtræk 9. marts

4 Formål med/ønsker/krav til luftudskiftningen Nedbør Fjerne masse i umættet sand og i heterogeniteter i sandet Forhindre yderligere TCE i at nå grundvandet (afskæring) Fjerne restforurening i ML (begrænsede muligheder) Reducere indholdet i grundvandet (begrænsede muligheder) Kinetik i desorption, fordampning fra porevand, infiltration, diffusion fra lavpermeable områder skal balanceres ift. lufthastigheden Stof sorberet/opløst i porevand/gasfase TCE Diffusion Fordampning Tommelfingerregel V luft minimum = 0,01 cm/s 9. marts

5 Trykfald (hpa) Observeret vakuum (hpa) Dimensionering af ventilationsanlæg - fremgangsmåde Bestemmelse af horisontal og vertikal pneumatisk ledningsevne Observation af påvirkningsradius (ROI) 20 Observeret og Beregnet trykfald Tryk som funktion af afstand ved forskellige flow Filter OB OB Beregnet trykfald (hpa) (Hantusch) Beregnet trykfald (hpa) (Theis) Observeret tryk fald (hpa) m³/t 37 m³/t Øvre 22 m³/h Øvre 37 m³/h Øvre 54 m³/h Log. (Øvre 22 m³/h) Log. (Øvre 37 m³/h) 6 30 Log. (Øvre 54 m³/h) m³/t OB18-3 y = ln(x) R² = Pumpetid (s) OB Afstand fra pumpeboring (m) y = ln(x) R² = y = ln(x) R² = Samlet ønske til ventilation er typisk omkring PV udskiftninger pr. år i nærområdet for oprensningen (omtrent v luft på 0,01 cm/s). Antal af boringer og afstande mellem disse defineres på baggrund af dette. PV defineret som højde af umættet sand luftfyldt porøsitet indsatsareal. 9. marts

6 De tre setup 25 m Ravnbjergvej 1 10 boringer Kilde opgravet, ca. 250 kg TCE Ca m² dækket Flow ca. 35 m³/h boring m³/h totalt Estimeret umættet restforurening ca. 50 kg TCE i umættet sand 25 m Klintehøj Vænge 16 4 boringer Mindre kilde efterladt/ikke lokaliseret, ca. 5 kg TCE Ca m² dækket Flow ca. 35 m³/h boring m³/h totalt Estimeret umættet restforurening kg TCE, hovedparten i sandet 25 m Pilehøj Vænge boringer Termisk oprensning, ca. 120 kg TCE Ca m² dækket Flow ca. 35 m³/h boring m³/h totalt Estimeret umættet restforurening ca. 50 kg TCE, heraf 30 kg i umættet sand 9. marts

7 Ravnsbjergvej 1 Før opstart Før afgravning ug TCE/m³ tæt på kilden Efter afgravning ug TCE/m³ i snit, op til ug TCE/m³ Efter godt PV luftskifte knap 600 ug TCE/m³ i gennemsnit, højeste ca ug TCE/m³ Reduktion i koncentration på godt en faktor i forhold til opstart efter afgravning PV Fjernet andel af estimeret masse 0% 18% 26% 30% 32% 35% 37% Aktuel rate omkring 6 g TCE/dg, ca. 2 kg/år ved luftskifte på PV/år 9. marts

8 Pilehøj Vænge 8-10 Før termisk ug TCE/m³ tæt på kilden Efter termisk ug TCE/m³ i snit, op til ug TCE/m³ Efter 750 PV luftskifte knap ug TCE/m³ i gennemsnit, højeste ca ug TCE/m³ Reduktion i koncentration på knap en faktor 10 i forhold til opstart efter termisk i overjorden PV Fjernet andel af estimeret masse 0 27% Aktuel rate omkring 18 g TCE/dg, ca. 6,5 kg/år ved luftskifte på PV/år 9. marts

9 Klintehøj Vænge 16 Ingen fjernelse af kilde. Oprindeligt op til ca ug TCE/m³ tæt på kilden over det tørre sand. Niveauerne op til ca ug TCE/m³ i sandet. Efter PV luftskifte ug TCE/m³ i gennemsnit, højeste ca ug TCE/m³ PV Fjernet andel af estimeret masse 0 40% 49% 58% 65% 74% 82% Aktuel rate omkring 30 g TCE/dg, ca. 10 kg/år ved luftskifte på 1000 PV/år 9. marts

10 Hvor kan ekstra TCE komme fra? Ovenfra? Fra en anden kilde? Antagelser Samlet ydelse 140 m³/h centralt på ejendommen Meget begrænset lækage (mindre end oprindeligt vurderet) Højde af umættet zone 5 m Luftfyldt porøsitet 0,2 Afstand svarer så til ca. 500 m, når det ekstra TCE ankommer. Kortlagt med chlorerede forbindelser 9. marts

11 En ekstra dimension til historien. Blokken 25 Kendt PCE kilde Blokken 25 er eneste kendte PCE kilde i industriområdet. Centrum af kilden ligger knap 300 m fra Klintehøj Vænge. Lækage giver formentlig forskellen i beregning og observation. 30 kg PCE fjernet indtil nu, svarende til godt 20 kg/år. 9. marts

12 Fordampning fra grundvand teoretisk betydning Forudsætning: 25 cm øverste grundvand C start 4 mg/l fra start (snit) Areal på m² Samlet masse ca. 1 kg TCE Diffusion af TCE i vand D eff (TCE) 1, m²/s Areal 3000 m³ Uudtømmelig kilde i 25 cm dybde C i 25 cm dybde 4 mg/l Årlig beregnet massestrøm fra vandet 0,2 kg/år Hovedparten af den oppumpede masse i de tre sager kommer dermed ovenfra, fra områder længere væk og fra tilbagediffusion fra mindre permeable områder Stof sorberet/opløst i porevand/gasfase Nedbør TCE Diffusion Fordampning g TCE/år 9. marts

13 Anlæg Anlægsomkos tninger Driftsomkostninger pr. år Samlet massefjernelse (TCE+PCE) Rate pt. (kg TCE + PCE/år) Kr./kg totalt til dato Kr. drift/kg P.t. Ravnsbjerg vej Pilehøj Vænge Klintehøj Vænge marts

14 Konklusioner og læring Stadig en relativt effektiv og billig metode til massefjernelse i højpermeable aflejringer Genbrug (cirkulær økonomi ) af ventilationsanlæg fremmer økonomien Ulempen kan være højere driftsomkostninger til el pga. pumpevalget ikke er optimeret Dimensionering med standardmetode kan give udfordringer ved tæt morænedække Ved graveløsninger med gennemgravning af morænen observeres typisk et tab via passiv ventilation I områder med flere kilder skal man være ekstra opmærksom på reduceret lækage. Økonomien er mest fordelagtig i starten, hvor massefjernelsesraten er størst. Ændrede driftsformer som intervaldrift, reduceret flow mm. kan optimere forbrug og stadig sikre en minimal påvirkning af vandet under indsatsområdet. 9. marts

15 Forhåbentlig ikke her det ender.. 9. marts

16 Spørgsmål?