# 3 Strategi_COWI_Torben Højbjerg Jørgensen Undersökningar och åtgärdsutredning - Kærgård Plantage

Transkript

1 1 Studieresa till Danmark - Renare Mark og ATV Undersökningar och åtgärdsutredning - Kærgård lantage 30. nov Torben Højbjerg Jørgensen, COWI A/S # 1 Strategi_COWI_Torben Højbjerg Jørgensen Undersökningar och åtgärdsutredning Miljøstyrelsen Bygherre Ribe Amt Bygherre før 2007 Region Syddanmark Bygherre efter 2007 COWI Hovedrådgiver fra marts 2007 GeoSyntec Consultant DTU - Miljø & Ressourcer Danmarks Hydrauliske Institut Ekspertbistand vedr. afværgemetoder + laboratorieforsøg Ekspertbistand vedr. naturlig nedbrydning, stofflux til havet Økotoksikologiske undersøgelser og spredningsberegninger i havet Ejlskov Consult Geoprobeundersøgelser # 2 Strategi_COWI_Torben Højbjerg Jørgensen Disposition Undersökningar ( ) Risker Åtgärdsmetoder (Strategier och teknikalternativ) # 3 Strategi_COWI_Torben Højbjerg Jørgensen

2 2 lacering af Kærgård lantage - Uberørt område ved Vesterhavet # 4 Strategi_COWI_Torben Højbjerg Jørgensen Hvor er der deponeret Grindstedværkets deponering: Deponeret i 6 gruber (waste pits) i I alt deponeret l spildevand fra medicinalproduktion ( l dagligt) Svarende til kg fast stof # 5 Strategi_COWI_Torben Højbjerg Jørgensen Hvilke stoffer er deponeret fra Grindstedværket Lægemidler Klorerede opløsningsmidler Organiske kvælstofforbindelser Vandblandbare organiske forbindelser henoler Sulfonamider (antibiotika) Barbiturater (sovemedicin) Lithium (depressionsmiddel) Tetrachlorethylen og Trichloretylen Anilin, yridin N-phenylacetamid Ethanol, methanol, propanol, acetone phenol, cresoler, naphtalen Klorphenoler Flygtige oliestoffer Uorganiske stoffer 2-klorphenol, 4-klorphenol rimært Benzen og toluen Svovl, klorid, sulfat, kalium # 6 Strategi_COWI_Torben Højbjerg Jørgensen

3 3 Gruberne. Overdækket pga. kraftig lugt # 7 Strategi_COWI_Torben Højbjerg Jørgensen Deponeringspraksis Deponeringen fra # 8 Strategi_COWI_Torben Højbjerg Jørgensen roblemer med forureningen Kontakt med forurening ved badning og ophold i strandområde (badeforbud på en 1400 m strækning) åvirkning af de økotoksikologiske forhold i havet i op til 2500 m bredt område ud for udsivningsområdet Afdampning af porgas fra gruber Lugtgener ved stranden Drikkevandsinteresser - nej # 9 Strategi_COWI_Torben Højbjerg Jørgensen

4 4 Bore- og analysearbejde Der er lavet boringstrace på langs og på tværs af strømningsretning # 10 Strategi_COWI_Torben Højbjerg Jørgensen Ca. 150 nye boringer (3.000 boremeter) Ca. 220 jordprøver Ca. 300 vattenprøver Ca. 55 porgasprøver Borearbejde med Unimog (skruvboringer) og Geoprobe # 11 Strategi_COWI_Torben Højbjerg Jørgensen Jordforurening Der findes stadig kraftig jordforurening i selve grubeområdet # 12 Strategi_COWI_Torben Højbjerg Jørgensen

5 5 Jordprovtagning til laboratorieforsøg Kärnprovtagning # 13 Strategi_COWI_Torben Højbjerg Jørgensen Geoprobe med ledningsevnelogs og MI sondering # 14 Strategi_COWI_Torben Højbjerg Jørgensen Vandprøver og fri fase test # 15 Strategi_COWI_Torben Højbjerg Jørgensen

6 6 Spredning af forureningen er kompliceret # 16 Strategi_COWI_Torben Højbjerg Jørgensen Forurening ved gruber Grube Afdampning til poreluft/udeluft Flyvesand Jordforurening Slamlag med kraftig forurening (fri fase) Sand/grus Fri fase forurening Finsand/silt Ler/silt # 17 Strategi_COWI_Torben Højbjerg Jørgensen Jordforurening Meget kraftig jordforurening i alle gruber for næsten alle stofgrupper (typisk ned til 2-3 m - ca tons jord) Fri fase af klorerede opløsningsmidler i grube 1-4 (ned til ca. 20 m - ca m3 jord) Særlig kraftig forurening i grube 1-4 # 18 Strategi_COWI_Torben Højbjerg Jørgensen

7 7 Grundvandsforurening - max indhold Stofgruppe Sulfonamider Barbiturater Klorerede opløsningsm. Vandblandbare org. Stof. henoler µg/l Org. Kvælstofforbindelser Kulbrinter µg/l Uorganiske komponenter Stof sum sum sum sum sum Anilin yridin Chloraniliner Benzen Toluen Total kulbrinter Lithium NVOC Højeste måling ug/l # 19 Strategi_COWI_Torben Højbjerg Jørgensen Grundvandsforurening # 20 Strategi_COWI_Torben Højbjerg Jørgensen Grundvandsforurening Kraftig forurening i et meget stort område neden for gruberne (ca. 1 km2) Forurening findes typisk fra m u.t. men også dybere Klorerede opl. findes også helt terrænnært Nogle af komponenterne nedbrydes naturligt inden de siver ud i havet # 21 Strategi_COWI_Torben Højbjerg Jørgensen

8 8 Dybdemæssig forskel i flux ved klitfod Klor. opløsn. Sulfonamider Klorerede opløsningsmidler spredes primært nedstrøms grube 1 g 2 og både i top og bund Sulfonamider spredes primært dybere nede og i et større område neden for alle gruber # 22 Strategi_COWI_Torben Højbjerg Jørgensen Spridnings- och exponeringsvägar Dybdemæssig forskel mellem forureningskomponenter # 23 Strategi_COWI_Torben Højbjerg Jørgensen Forureningsmasse: fordeling af forureningen i grube- og faneområdet Kildeområde Forureningsmassse (tons) Klorerede opløsningsmidler Total - kulbrinter Sulfonamider Grundvandsfane Grubeområde Den største masse af klor. opløsningsmidler findes omkring gruberne som fri fase. Den største masse af sulfastoffer findes opløst i grundvandsfanen # 24 Strategi_COWI_Torben Højbjerg Jørgensen

9 9 Sulfonamider - fordeling af forureningsmasse under grundvandsspejlet 95 % af massen findes i fanen 9% 68% 12% 9% # 25 Strategi_COWI_Torben Højbjerg Jørgensen Udfordringer ved oprensning af forureningen Forureningssammensætning er unik i verden Mix af forureningskomponenter kræver en kombination af metoder De meget vandopløselige komponenter (fx sulfonamider, barbiturater, anilin) er udvasket fra gruberne og findes primært i fanen i meget store mængder (kildeområde = fane) Fri fase forurening med perklorethylen Sulfonamider kan ikke oprenses med biologiske metoder Kraftig lugt i grundvandet er vanskelig at håndtere ved vandbehandling + methangas # 26 Strategi_COWI_Torben Højbjerg Jørgensen Afværgestrategier - afskæring og/eller kildereduktion Kildeoprensning i grundvandsfane - vandopløselige stoffer Kildeoprensning ved gruber - primært fri fase Afskæring af udsivning ved klitfod # 27 Strategi_COWI_Torben Højbjerg Jørgensen

10 10 Afværge - indsatsområder # 28 Strategi_COWI_Torben Højbjerg Jørgensen Strategier och teknikalternativ Metodscreening Applicering Screeningkriterier Åtgärdsstrategi Åtgärdsstrategi för fortsatt övervägande (Ja/Nej) Metod Källområde Föroreningsplym Tillgänglighet Geologi/hydrogeologi Geokemi Föroreningar* Kommentarer Metod för fortsatt övervägande (Ja/Nej) Ingen åtgärd Administrativa skyddsåtgärder Tekniska skyddsåtgärder för Ventilation under bottenplatta inomhusmiljö Åtgärder avseende inomhusluft Långtidsuppföljning Övervakad naturlig reduktion Inneslutning Fysiska barriärer umpning och behandling ex situ** Massreduktion Urgrävning och behandling ex situ orgasextraktion in situ Flerfasextraktion in situ Jordtvättning in situ Luftinjektering in situ Termisk behandling in situ Stimulerad bionedbrytning in situ Anaerob reduktiv deklorering Aerob oxidation Aerob cometabolism Kemisk oxidation in situ Fenton s reagens ermanganat/persulfat Ozon Metallkatalyserad reduktion in situ Växtbehandling Kommentar: * ange föroreningar, ** pumpning och behandling medför massreduktion, men huvudfunktionen är inneslutning. # 29 Strategi_COWI_Torben Højbjerg Jørgensen Laboratorieforsøg viser at der findes tekniske løsninger som kan nedbryde forureningen Metode Resultat Biologiske metoder Kemiske metoder Tilsætning af ilt eller næringsstoffer under iltrige eller iltfrie forhold ozon og brintoverilte (Avanceret oxidation) brintoverilte/jernsalt - (Fentons) permanganat Ingen felterfaringer da Kærgård er unik i verden Kan nedbryde nogle stoffer men ikke sulfastoffer og barbiturater Nedbryde de væsentligste forureningskomponenter nedbryde alle forureningskomponenter + fri fase nedbryde de fleste forureningskomponenter + fri fase dog ikke benzen og barbiturater # 30 Strategi_COWI_Torben Højbjerg Jørgensen

11 11 Afskæringsløsninger - kontroll av plym Oppumpning af grundvand ved klitfod (ca m3/år) Det oppumpede grundvand behandles med kemisk oxidation (fx. behandling med brintoverilte/ozon) Økonomi: ca mio dkr i etablering og årlige driftsudgifter på 6-9 mio dkr # 31 Strategi_COWI_Torben Højbjerg Jørgensen NB. Forurening på stranden efterlades Kildereduktionsmetoder Løsning Omkostninger (mio kr. excl. Moms) 1) 1. Urgrävning och ex situ-behandling ( tons jord) ca. 40 mio. 2. Oprensning af fri fase af klorerede opløsningsmidler under grundvandsspejlet ( m3 jord) med fx kemisk oxidation ca. 52 mio. 3. Oppumpning af grundvand i plymområdet. Det oppumpede grundvand renses med avanceret kemisk oxidation (AO). Rettet mod vandopløselige stoffer (fx sulfastoffer, anilin) ca. 136 mio. 1) Nutidsværdi, 6% realrente # 32 Strategi_COWI_Torben Højbjerg Jørgensen Tak for opmærksomheden # 33 Strategi_COWI_Torben Højbjerg Jørgensen

12 12 Høfde 42 - Grundvandsforurening Laboratorieforsøg: Ozon Avanceret oxidation med brintperoxid og ozon Fentons (modificeret) ermanganat Forsøg lavet med vandprøver med kraftig forurening men uden fri fase Forsøg udført af GeoSyntec, ISOTEC, AT og COWI # 34 Strategi_COWI_Torben Højbjerg Jørgensen Laboratorieforsøg - resultater Stof \ Rensemetode Ozon AO Fenton ermanganat esticider: MCA Malathion Methyl-parathion arathion Råvarer og deres nedbrydningsprodukter: E-OOOS M-OOSS EEM-OOSS E-OOOO T arathion reaktionsprodukter: M2-syre ++ M-1 T ++ Nedbrydes fuldstændigt E2-syre Oxoner: Nedbrydes Malaoxon ND Methyl-paraoxon araoxon roduceres # 35 Strategi_COWI_Torben Højbjerg Jørgensen COWI s erfaring med nedbrydningseffekt arameter ermanganat Fentons (modificeret) Klorerede opløsningsmidler CE XXX XXX XXX TCE XXX XXX XXX DCE XXX XXX XXX VC XXX XXX XXX DCM - X X henol XX-XXX XXX XXX Kulbrinter Benzene X XXX XX Toluen XX XXX XX esticider arathion XXX XXX XXX Malathion XXX XXX XXX MCA XXX XXX XXX Kvælstofforbindelser Anilin XXX XXX XXX Medicinske stoffer Sulfastoffer XX-XXX XXX XXX Sovemidler 36 Strategi_COWI_Torben Højbjerg X - XX Jørgensen XXX XXX # Avanceret oxidation (Ozon/H2O2) God Middel Lav

13 13 Naturlig nedbrydning af klorerede opløsningsmidler # 37 Strategi_COWI_Torben Højbjerg Jørgensen Stor biologisk aktivitet i grundvandet - nedbrydning af forureningen?? # 38 Strategi_COWI_Torben Højbjerg Jørgensen Kemisk oxidationsteknikker Kemisk oxidation Fenton s reagens Avanceret oxidation (AO) Aktiveret persulfat (med opvarmning eller metaller) Ozon ermanganat Formel H 2 O 2 + Fe 2+ (OH radical) H 2 O 2 + O 3 (OH radical) -S 2 O 8 (SO 4 radical) O 3 -MnO 4 Standard oxidation potentiale, E o (V) # 39 Strategi_COWI_Torben Højbjerg Jørgensen

14 14 Naturlig nedbrydning af organiske forureningskomponenter Stofgruppe Klorerede opløsningsmidler Kulbrinter Anilin, pyridin m.fl henoler Vandblandbare organiske forbindelser Barbiturater Sulfonamider Naturlig nedbrydning Væsentlig Væsentlig Væsentlig Væsentlig Væsentlig Måske Lille Væsentlig nedbrydning for nogle stoffer - men ikke tilstrækkelig til at hindre udsivning til havet mm. # 40 Strategi_COWI_Torben Højbjerg Jørgensen Spredning af forureningen er kompliceret # 41 Strategi_COWI_Torben Højbjerg Jørgensen Geologi og hydrogeologi (4 lags model) De geologiske forhold er mere komplicerede end tidligere antaget # 42 Strategi_COWI_Torben Højbjerg Jørgensen

15 15 Riskar # 43 Strategi_COWI_Torben Højbjerg Jørgensen