Samtidig oprensning af moræneler og kalkmagasin ved stimuleret reduktiv dechlorering

Relaterede dokumenter
EK BIO FULD SKALA OPRENSNING AF FRI FASE PCE 1 ÅRS DRIFT MARTIN BYMOSE VINTERMØDE, MARTS 2014

SRD DOKUMENTATION AF AFVÆRGEEFFEKT ERFARINGER OG UDFORDRINGER CHARLOTTE RIIS, NIRAS

Slutdokumentation og oprensningskriterier på et aktivt system Jernbanegade 29, Ringe

ELEKTROKINETISK STIMULERET BIOLOGISK NEDBRYDNING AF FRI FASE PCE

KOMBINATION AF BIOTISK OG ABIOTISK NEDBRYDNING AF CHLOREREDE ETHENER (PCE) I GRUNDVAND

Reduktiv dechlorering som afværgemetode

IN SITU BIOLOGISK OPRENSNING AF GRUNDVANDSFORURENINGEN

Hvorfor biologisk metode til DNAPL afværge?

på 3 danske lokaliteter

Dynamisk udvikling i fordelingen af opløst PCE i sprækket kalkmagasin ved ændrede pumpningsforhold og udvikling af konceptuel model

Oprensning af megasite med PCE-forurening ved brug af reduktiv dechlorering og biocelle

Effektiv afskæring af grundvandsfane med mikronulvalent

Afprøvning af GeoProbe injektionsmetoder i moræneaflejringer

Statusnotat April 2010

Undersøgelser af fri fase praktiske erfaringer

Erfaringer fra et boringstransekt

Statusnotat April 2010

Primære re aktiviteter i REMTEC

Udfordringer med nedbrydningsprodukter ved SRD som afværgeteknik

KAN MIP ANVENDES SOM VÆRKTØJ TIL VURDERING AF IN SITU SRD AFVÆRGE I MORÆNELER?

In situ SRD af TCE i moræneler

UNDERSØGELSESMETODER I UHÆRDET SKRIVEKRIDT

Erfaringer ved brug af CSIA på forureningssager med chlorerede opløsningsmidler (dual CSIA) og pesticider

Indtryk fra Battelle-konferencen i Monterey, maj 2010

Indledning og formål

ATV JORD OG GRUNDVAND VINTERMØDE OM JORD- OG GRUNDVANDSFORURENING

Direct Push State of The Art. Ekspertisechefer Charlotte Riis og Anders G. Christensen, NIRAS A/S

Monitering, modellering og miljøvurdering af fuldskala afværge af TCE fourening ved stimuleret reduktiv deklorering

Sammenligning af laboratorieforsøg med kemiske og biologiske metoder til oprensning af residual fri fase under grundvandsspejlet i Kærgård plantage

Nedbrydning af 1,1,1-TCA ved stimuleret reduktiv dechlorering

Oprensning af klorerede opløsningsmidler i moræneler med stimuleret reduktiv deklorering

Low Level MIP/MiHPT. Et nyt dynamisk værktøj til kortlægning af forureningsfaner

Udfordringer og erfaringer med at gå fra design til implementering af SRD i lavpermeable aflejringer

Outline. Baggrund Bekymringer ved arbejde i kildeområde FLUTe system Resultater fra Naverland Foreløbige konklusioner

Erfaringsopsamling på udbredelsen af forureningsfaner i grundvand på villatanksager

Risikovurderinger overfor indeklimaet baseret på grundvandskoncentrationer

Brug af permeabel reaktiv barriere med nulvalent jern (ZVI) som afskæringsløsning

HVORDAN VÆLGES DEN OPTIMALE METODE TIL KILDEFJERNELSE?

Naturlig nedbrydning som afværgemetode: Hvordan kan avancerede kemiske og mikrobiologiske analyser anvendes til dokumentation?

Vadsbyvej 16A Historisk perspektiv og feltmetoder. Thomas Hauerberg Larsen

Monitering, modellering og miljøvurdering af fuldskala afværge af TCE fourening ved stimuleret reduktiv deklorering

Oprensning i moræneler Hvad kan vi i dag?

Udtagning af Porevandprøver i den Umættede Zone Vurdering af nedsivning til grundvandet

Nationalt netværk af testgrunde

GrundRisk beregningseksempel ATV møde om GrundRisk 29. november 2016

HYDROGEOLOGISK KARAKTERISERING OG MODELLERING AF KALKMAGASIN VED HELLESTED

Anvendelse af GrundRisk til lokal risikovurdering. Gennemgang af værktøjet med fokus på betydning af parameterværdier. Professor Philip J.

Erfaringer med revurdering af afværgeanlæg med fokus på risikovurdering og opstilling af målsætninger og stopkriterier

UDVIKLINGSPROJEKT AFVÆRGE AF FORURENINGSFANER I GRUNDVAND AFVÆRGE AF FORURENINGSFANER I GRUNDVAND

Handleplan og resultater for den videre indsats over for forureningen i Kærgård Plantage

Danmarks største frivillige oprensning DONG Energys transformerstationer

Søren Rygaard Lenschow NIRAS 6. MARTS 2018

Udvikling af konceptuel forståelse af DNAPL udbredelse i ML og kalk

Sag 1 Pesticider i et dansk opland

Undersøgelser til vurdering af stimuleret in-situ reduktiv deklorering ved oprensning grundvandsforurening

GrundRisk Screeningsværktøj til grundvandstruende forureninger

Oprensningskriterier behov og udfordringer. Oprensningskriterier. Succeskriterier. Oprensningsmål. Stopkriterium. flux masse koncentration

Tage V. Bote, Forurenede grunde og Affald

Dykkende faner i dybe sandmagasiner en overset trussel?

VURDERING AF NATURLIG NEDBRYDNING AF PCE I GRUNDVANDSMAGASIN VED ISOTOPFRAKTIONERING

Pesticidsager: Undersøgelser- Risikoafklaring- Perspektiver for afværge ved stimuleret biologisk nedbrydning

OPRENSNING I MORÆNELER - HVAD KAN VI I DAG?

Status, erfaring og udviklingsmuligheder

og Soil Mixing/nZV - udviklings- og kombinationsmuligheder

POTENTIALET FOR OPRENSNING AF DNAPL MED ORGANO GRØN RUST

Bilag 15. Linere feltanalyser of fotos

Hvordan fastlægger vi oprensningskriterier for grundvandstruende forureninger?

Hvis du vil teste en idé

Vurdering af stimuleret in-situ reduktiv dechlorering i moræneler matrix Gl. Kongevej 39, Vesterbro

SorbiCell - en passiv vandprøvetager. Henriette Kerrn-Jespersen, Region Hovedstaden

Transportprocesser i umættet zone

VENTILERING I UMÆTTET ZONE

Miljøstyrelsens vejledning 2/ administrative og tekniske aspekter

Ventilation (SVE) på tre lokaliteter observationer og refleksioner

Et praktisk værktøj til design af afværge med SRD i moræneler

HØFDE 42 RESULTATER FRA CYKLUS 1

Geologi. Sammenhæng mellem geologi og beskyttelse i forhold til forskellige forureningstyper GRUNDVANDSSEMINAR, 29. AUGUST 2018

Titel: Anaerob deklorering og oprensning af lavpermeable aflejringer Forfattere: Poul L. Bjerg, Maria H. Hansen, Camilla Christiansen, Charlotte

Julie Chambon, Gitte Lemming, Gabriele Manoli, Mette Broholm Philip J. Binning and Poul L. Bjerg DTU Miljø. Mette Christophersen Region Syddanmark

Utætte boringer. Hvordan påviser vi utætheder, og hvad har vi set indtil nu? Geolog Peter Tyge, NIRAS

3 Beregning af kritiske forureningsniveauer ift. dyrkning af. 4 Vurdering af risiko ved spisning af hjemmedyrkede

Samspil mellem myndigheder. Susanne R. Pedersen Region sjælland Pia Arensberg tidligere Køge Kommune

JORD- OG GRUNDVANDSFORURENING VED KNULLEN 8, HØJBY, ODENSE

Kommunen har PLIGT til at meddele påbud til forurener

Indeklimaundersøgelser ved igangværende renserier - Dominerende interne bidrag eller hvad?

Sammenfatning af undersøgelserne på Grindsted Gl. Losseplads. Peter Kjeldsen og Poul L. Bjerg

Rødekro Vurdering af udviklingen i den naturlige nedbrydning i nedstrømsforureningsfane efter kildeoprensning

GrundRisk screeningsværktøj til identifikation af grundvandstruende forureninger

Poul L. Bjerg Gregory Lemaire Ursula McKnight og mange flere. Sandra Roost (Orbicon) Sanne Nielsen (tidl. Orbicon, nu Region Syd)

AFVÆRGEPUMPNING - STATUS, OPTIMERINGS- OG KOMBINATIONSMULIGHEDER

Høvelte, Sjælsmark og Sandholm kaserner

INTRODUKTION TIL GEOPROBE SYSTEMET. Ekspertisechef, Anders G. Christensen, NIRAS A/S ATV Temadag 10. Marts 2014, Vingsted.

Udfordringer med nedbrydningsprodukter ved stimuleret reduktiv dechlorering som afværgeteknik. Miljøprojekt nr. 1445, 2012

Undersøgelser inden 8 tilladelsen bliver meddelt

Dokumentationsmetoder

Pilotprojekt med stimuleret in situ reduktiv deklorering - Hovedrapport

OPTIMALT VALG AF AFVÆRGEMETODER FOR FANER - OVERVEJELSER OM STRATEGI OG METODER

Baggrund og formål. Formål Bedre procesforståelse Bedre grundlag for risikovurdering og vurdering af afværgetiltag Vurdering af nye metoder

Anvendelse af Soil mixing

Innovative undersøgelser i kalk ved brug af FACT-FLUTe

Transkript:

Samtidig oprensning af moræneler og kalkmagasin ved stimuleret reduktiv dechlorering Charlotte Riis, NIRAS Henrik Husum Nielsen og Anders G. Christensen, NIRAS Henrik Jannerup og Martin Stærmose, Region Sjælland Ole Kiilerich, Miljøstyrelsen ATV vintermøde om jord- og grundvandsforurening Vingstedcentret d. 1. marts 21

Stimuleret reduktiv dechlorering koncept: - Kildereduktion v. direkte injektion i moræneler - Faneoprensning og konditionering v. recirkulation i kalk (aktiv fase) - Afskæring v. horisontal biobarriere i top af kalk under kilden - vedligeholdes v periodiske substrat-injektioner (passiv fase) Disposition: - Hvad er udført? -Kalk -Moræneler - Resultater -Kalk -Moræneler - Konklusion Hellestedvej, Hårlev - Perspektivering

Situationsplan Kildeområde i moræneler Strømningsretning Tidl. afværgeoppumpning (i drift 1997-28)

Geologi og hydrogeologi konceptuel model Horisontal biobarriere Strømningsretning

Aktiv fase: boringskonfiguration ERD design: Hensyn til eksisterende P&T system: 1) genbrug af boringer 2) faneudbredelse Boringskonfiguration Direkte biomasse-injektion Modelleret substrat fordeling (3 mdr.) Substrat: Na-laktat Drift af aktiv fase: Juni November 28

Passiv fase: Boringskonfiguration Anden boringskonfiguration for passiv fase vedligeholdelse af biologisk aktivitet i mindre akvifer volumen end aktiv fase kun direkte under kilden Opløst substrat oliedråber Boringskonfiguration: 4 loops, alternerende pumpesystem Målt substratfordeling Substrat: EOS (emulgeret veg. olie) Pumpetest, passiv fase system: November 27 (EOS) Drift af passiv fase: November December 28 (Na-Laktat + KB-1) Monitering: December 28 igangværende (hver 1-3 mdr)

Oprensning af kilden direkte injektioner i moræneler 3x3 m grid: 36 injektioner vertikalt hver meter ml. 3,5-7,5 m.u.t. ABC+ (flygtige syrer, glycerin, næring + mikro-zvi) og dechlor. biomasse Strømningsretning kalk Injektioner: Juni 28 Monitering sand: kvartalsvist Dokumentation jord: August 29 og Marts 21

Resultater: Monitering i kalkmagasin Moniteringsprogram kalk: 6-1 boringer Hver 1-3 måneder Substrat (NVOC) Bakterier (Dhc) Redoxparametre Chlorerede + nedb 218.115 og K4: nedstrøms kilden K3 og K7: i / ved biobarrieren

Substrat i kalkmagasin 25 Aktiv fase Passiv fase K7 2 K3 K4 218.115 NVOC, mg/l 15 1 Baseline:,5 mg/l 5-5 5 1 15 2 25 3 35 4 45 5 55 6 65 Dage efter start af aktiv fase 1-1 mg/l Målsætning NVOC (1 mg/l) opnået efter <6 dage Alle boringer er påvirket af substrattilsætning Nedstrøms boring 218.115 reagerer bedre på passiv fase Forhøjede NVOC-indhold indtil dag 55-6 Relativt hurtigt koncentrationsfald i fht EOS- og laktat-mængde er NVOC fortsat i systemet? snarlig reinjektion af substrat?

Redoxforhold i kalkmagasin Aktiv fase Passiv fase 3 3 25 25 Baseline: 4-45 mg/l SO 4 <1 mg/l CH 4 Sulfat, mg/l 2 2 15 15 1 1 5 5-5 5 1 15 2 25 3 35 4 45 5 55 6 65 Dage efter start af aktiv fase Methan, mg/l K7-Sulfat K3-Sulfat K4-Sulfat 218.115-Sulfat K7-Methan K3-Methan Sulfat falder og methan stiger efter afslutningen af passiv fase relativt lang konditionering, bedre effekt af passivt system? Sulfat: Nedstrøms boring 218.115 reagerer bedre på passiv fase Sulfat stiger igen i 218.115 begyndende substrat-mangel? Dog: fortsat kraftig methandannelse trods lav NVOC (er substrat i systemet?)

Dechlorering i kalkmagasin: Chlorerede ethener Boringer i biobarrieren Boringer nedstrøms biobarrieren Chlorerede ethener, nm 7 6 5 4 3 2 Aktiv fase Passiv fase K7-VOC K3-VOC K7-ETH K3-ETH 7 6 5 4 3 2 Ethen+ethan, nm Chlorerede ethener, nm 1 9 8 7 6 5 4 3 Aktiv fase K4-VOC 218.115-VOC K4-ETH 218.115-ETH Passiv fase 1 9 8 7 6 5 4 3 Ethen+ethan, nm 1 1 2 1 2 1-5 5 1 15 2 25 3 35 4 45 5 55 6 65 Dage efter start af aktiv fase -5 5 1 15 2 25 3 35 4 45 5 55 6 65 Dage efter start af aktiv fase Faldende CVOC-koncentrationer Ethen/ethan stiger >dag 25, dvs efter passiv fase pumpning Konditionering i aktiv fase og start af passiv Højere koncentrationer nedstrøms end under kilden Under kilden: Før max 13 µg/l CVOC, nu max 1,3 µg/l CVOC (K7) Nedstrøms: Før max 46 µg/l CVOC, nu max 6,4 µg/l CVOC (218.115)

Dechlorering i kalkmagasin: dechloreringsgrad Aktiv fase Passiv fase Baseline: K7: 47% K3: 16% K4: 26% 115:,7% Dechloreringsgrad, % 1% 9% 8% 7% 6% 5% 4% 3% 2% 1% % -5 5 1 15 2 25 3 35 4 45 5 55 6 65 Dage efter start af aktiv fase K7 K3 K4 218.115 K7: 96% K3: 94% K4: 99,8% 115: 98% Start: Dechloreringsgrad påvirket af pumpeforsøg nov 7 Dechloreringsgrad stiger i aktiv fase dog mest markant >dag 25 Dag 37-6- : DKG 94-1 % DKG fortsat høj trods faldende NVOC og Dhc

Opsummering ERD i kalkmagasin TCE-fanen i kalkmagasin oprenset ved ERD TCE er fuldstændig nedbrudt til ethen og ethan Opretholdt dechlorering min. 12 mdr efter slut af aktiv fase ERD kan anvendes som poleringsmetode lave CVOC-koncentrationer Valg af boringskonfiguration er vigtig Alternerende injektionsstrategi (passiv) overvundet de præferentielle strømningsveje i det opsprækkede magasin jævn fordeling af substrat Passivt system giver bedre respons i magasinet end aktivt system Levetid af EOS kortere end forventet reinjektion påkrævet 2 år efter EOS-injektion planlagt forår 21 Ingen tilklogning af boringer med opløst donor (Na-laktat) Men reduceret permeabilitet pga. EOS- sorption

Erfaringer med ERD i kalkmagasin Væsentlig interaktion mellem sprækker og matrix What we see is (not!) what we get i hvert fald ikke hele sandheden Hvordan kan vi forudse de interaktive processer og de afledte effekter? Den horisontale biobarriere i kalken beskytter magasinet mod infiltrerende forurening fra kilden i ML, imens kilde-oprensning pågår ERD er et muligt og cost-effektivt alternativ til Pump&Treat Samme lange tidshorisont (indtil infiltration af forurening stopper) Men ERD - in situ fjernelse af CVOC - ingen on site vandbehandling - mindre vedligeholdelse

Moniteringsresultater kildeoprensning - sandlag Baseline CVOC: 23-36 µg TCE/l 1½ år efter injektion i kilden:,4-1,7 µg CVOC/l Chlorerede ethener, nm 6 5 4 3 2 B13-VOC B16-VOC B17-VOC B18-VOC B13-ETH B16-ETH B17-ETH B18-ETH 6 5 4 3 2 Ethen og ethan, nm 1 1 Sandlag under kilden -1 1 2 3 4 5 6 Dage efter injektion i ML 1% 9% Dechloreringsgrad, % 8% 7% 6% 5% 4% 3% 2% 1% B13 B16 B17 B18 % -1 1 2 3 4 5 6 Dage efter injektion i ML

Moniteringsresultater kildeoprensning - moræneler Jordprøver fra ML (kerner og boringer) Forureningssammensætning og -niveau Tidligere medium forurening i ML (PID: 3 ppm) Substrat/ZVIfordeling m afstand hhv. ½ m, 1m og 1½ m fra injektionspunkter Supplerende boringer marts 21 Forureningssammensætning og -niveau Tidligere kraftigst forurening i ML (88 mg/kg TCE 5 m.u.t.) ingen nedbrydningsprodukter!

Moniteringsresultater kildeoprensning - moræneler Kerneprøver KP1 KP2 Forureningssammensætning (omsætning) i kraftigst forurenet del Injektionsdybder: 3½; 4½; 5½; 6½; 7½ m.u.t. Ingen ethen/ethan og Dhc-analyser på jord Jern (g/kg) DKG (%) Kerneprøve KP1 Sum chlorerede ethener (mg/kg) Baggrund jern (g/kg) Sortfarvning Lugt Target jern (g/kg) Dybde, m 1 2 3 4 5 6-1 -2-3 -4-5 Korrelation ml DKG og visuelle/lugt-observationer: Dechlorering i områder, hvortil substrat/zvi er spredt TCE fuldt omsat til cdce (og VC) -6-7 -8 Chlorerede stoffer (mg/kg), total-jern (g/kg) og Dechloreringsgrad (DKG), %

Moniteringsresultater kildeoprensning - moræneler Dybde, m Jern (g/kg) DKG (%) Boring JB1 Sum chlorerede ethener (mg/kg) Baggrund jern (g/kg) Sortfarvning Lugt Target jern (g/kg) 1 2 3 4 5 6-1 -2-3 -4-5 Dybde, m Jern (g/kg) DKG (%) Boring JB3 Sum chlorerede ethene (mg/kg) Baggrund jern (g/kg) Sortfarvning Lugt Target jern 1 2 3 4 5 6-1 -2-3 -4-5 -6-7 -8 ½ m Chlorerede stoffer (mg/kg), total-jern (g/kg) og Dechloreringsgrad (DKG), % -6-7 -8 1 m Chlorerede stoffer (mg/kg), total-jern (g/kg) og Dechloreringsgrad (DKG), % Boringer JB1-JB3 Fordeling af substrat/zvi som funktion af afstand fra Injektionspunkter - ingen klar forskel horisontalt - peaks svarer til inj.dybder Få CVOC-analyser markant lavere koncentrationer end i KP1, som forventet Dybde, m Boring JB2 Jern (g/kg) DKG (%) Sum chlorerede ethener (mg/kg) Baggrund jern (g/kg) Sortfarvning Lugt Target jern (g/kg) 1 2 3 4 5 6-1 -2-3 -4-5 -6-7 -8 1½ m Chlorerede stoffer (mg/kg), total-jern (g/kg) og Dechloreringsgrad (DKG), %

Moniteringsresultater kildeoprensning - moræneler Korrelation mellem dechloreringsgrad og jern/substratforekomst Primært horisontal spredning Gennemsnitlig vertikal afstand ml. jern/substrat-forekomster: 3-6 cm Ingen signifikant forskel med horisontal afstand fra injektionspunkt Dechlorering er øget signifikant i ML, men er endnu ikke fuldstændig Biologisk vs. abiotisk nedbrydning dominerende? Uvist i ML - ikke målt ethen/ethan og Dhc Fuldstændig nedbrydning i sand og høje Dhc, delvis via VC Fuldstændig oprensning af ML kræver formentlig geninjektion, fx med tættere vertikal afstand Marts 21: supplerende dokumentationsboringer, der dækker det behandlede område mere jævnt til ekstrapolation af resultater og til beslutning om geninjektion i ML

Konklusion og perspektivering Kalk: Alternerende pumpestrategi har muliggjort jævn fordeling i opsprækket kalk Etablering af biobarriere har haft signifikant effekt på koncentrationer i kalk: TCE fuldstændig omsat til ethen og ethan Biobarriere har opfyldt formål: at beskytte kalk mod infiltrerende forurening Mulig forestående substratmangel i kalken reinjektion planlagt til forår 21 Moræneler Injektioner har haft signifikant effekt på forureningssammensætning øget dechloreringsaktivitet Abiotisk eller biologisk dechlorering dominerende? Reinjektion kan være påkrævet til at adressere områder, der ikke er behandlet ved 1. runde

Tak for opmærksomheden! Spørgsmål? 3/26

Dechlorering i kalkmagasin: stofsammensætning 7 Aktiv fase Boringer i biobarrieren Passiv fase K7 Boringer nedstrøms biobarrieren 7 Aktiv fase Passiv fase K3 6 6 Koncentration, nm 5 4 3 2 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 moniteringsrunde nr Ethan Ethen VC trans-dce cis-dce TCE PCE Koncentration, nm 5 4 3 2 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 moniteringsrunde nr Ethan Ethen VC trans-dce cis-dce TCE PCE 9 Aktiv fase Passiv fase K4 9 Aktiv fase Passiv fase 218.115 8 8 Koncentration, nm 7 6 5 4 3 2 1 Ethan Ethen VC trans-dce cis-dce TCE PCE Koncentration, nm 7 6 5 4 3 2 1 Ethan Ethen VC trans-dce cis-dce TCE PCE 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 moniteringsrunde nr 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 moniteringsrunde nr Start stofsammensætning påvirket af tidl. pumpeforsøg (nov 7) << bio: kun TCE Faldende total-koncentrationer og øget dechlorering over tid Markant skifte >25 dage

Dechlorering i kalkmagasin: Dehalococcoides 1,E+7 Aktiv fase Passiv fase Dehalococcoides, genkopier/ml 1,E+6 1,E+5 1,E+4 1,E+3 1,E+2 1,E+1-5 5 1 15 2 25 3 35 4 45 5 55 6 65 Dage efter start af aktiv fase K7 K3 K4 218.115 Dhc stiger i aktiv og passiv fase boring 218.115 reagerer igen kraftigst på passiv fase Stabil i en periode Dhc falder, når ethen/ethan stiger markant og CVOC falder