Julie Chambon, Gitte Lemming, Gabriele Manoli, Mette Broholm Philip J. Binning and Poul L. Bjerg DTU Miljø Mette Christophersen Region Syddanmark
2
In-Situ Chemical Oxidation (ISCO) Stærk oxidant (e.g. MnO 4- ) Stimuleret Reduktiv Dechlorering (SRD) Donor + Specifikke nedbrydere 3
Lavpermeable aflejringer Skabe kontakt mellem reaktant (oxidant eller donor/bakterier) og forurening Massetransport begrænsninger Sortebrovej VC DCE TCE Nedbrydning er begrænset i lermatrix Dalumvej Gl. Kongevej DCE TCE 4
Undersøge tidshorisonten for en oprensning i moræneler med SRD eller ISCO Hvilken indflydelse har Injektionsinterval hvor tæt? Udvikling af aktive zoner hvor stor? Reaktionskinetik hvor hurtig? 5
A A Øvre lag (Fyld + ler + sand) A Moræneler unit 1 Moræneler unit 2 Sandlag Smeltevandssand Primære magasin A Geologisk beskrivelse fra Lars Larsen, Orbicon, 2009 6
A Behandlingszone A A A Geologisk beskrivelse fra Lars Larsen, Orbicon, 2009 7
Dechlorering kræver: Anaerobe forhold Hydrogen donor ved fermentering af organisk donor Specifikke nedbrydere Dehaloccocoides Dekloreringsrater ikke begrænsende Lokalisering Antal bakterier (konstant) Fra batch forsøg 8
Oxidation kræver: Stærk oxidant Nedbrydningsrater Lokalisering Fra tidligere forsøg PCE/TCE + KMnO4 CO2 + MnO2(s) + salts 9
Injektionsdybder Injektionsinterval (cm) Aktive zone (cm) Mikrobiel koncentration (celler/l) Reaktionskinetik 1 st ordens nedbrydningsrate (d -1 ) SRD 10 8 10 9 10 10 25 50 100 5 15 25 ISCO 1 3 7 10
Opstart af afværgen år 0 11
Opstart af afværgen år 0 12
Opstart af afværgen år 0 Oprensning er diffusionsbegrænset 10 9 -> 10 10 celler/l hjælper ikke så meget 13
Opstart af afværgen år 0 Massefjernelse er ikke sensitiv til reaktionsrate for ISCO (diffusionsbegrænset) 14
Opstart af afværgen år 0 15
Massefjernelse for SRD og ISCO er meget afhængig af Injektionsinterval Udvikling af aktive zoner i moræneler Nedbrydningsrater og mikrobiel koncentration Tærskelværdi (her 10 9 celler/l og <1 d -1 ) Diffusionsbegrænset system 16
17
Oprensning i moræneler er meget afhængig af hvor tæt der kan injiceres og hvor langt reaktionen kan ske inde i matrix Andre lokalitetspecifikke parametre indflydelse afværge (sorption, porøsitet, heterogenitet, geologi, ) Fokus skal være på Injektionsteknik -> tætliggende og effektiv spredning Koncentration af mikrobiel solution Styrende processer for udvikling af aktive zoner inde i matrix Vækst/transport af specifikke nedbrydere i lermatrix Oxidantomsætning og diffusion i lermatrix Andre output skal overvejes m.h.t valg af afværge Nedbrydningsprodukter Udvaskning til grundvand LCA, miljøøkonomi 18
Chambon,J., Damgaard,I., Lemming,G., Christiansen,C., Binning,P.J., Broholm,M.M. & Bjerg,P.L. (2009): Stimuleret reduktiv deklorering som afværgeteknologi i moræneler: Erfaringer og modellering. Institut for Vand og Miljøteknologi, Danmarks Tekniske Universitet, Region Hovedstaden & Miljøstyrelsen, Kgs. Lyngby. Damgaard,I., Chambon,J., Christiansen,C., Lemming,G., Broholm,M.M., Binning,P.J. & Bjerg,P.L. (2009): Erfaringsopsamling for reduktiv deklorering som afværgeteknologi i moræneler. Delrapport 1. Miljøstyrelsen, København. Miljøprojekt, 1294. Chambon,J., Damgaard,I., Christiansen,C., Lemming,G., Broholm,M.M., Binning,P.J. & Bjerg,P.L. (2009): Model assessment of reductive dechlorination as a remediation technology for contaminant sources in fractured clay. Modeling tool Delrapport II. Miljøstyrelsen, København. Miljøprojekt, 1295. Chambon,J., Lemming,G., Broholm,M.M., Binning,P.J. & Bjerg,P.L. (2009): Model assessment of reductive dechlorination as a remediation technology for contaminant sources in fractured clay. Case studies Delrapport III. Miljøstyrelsen, København. Miljøprojekt, 1296. Publikationer kan downloades fra: www.sara.env.dtu.dk Chambon,J.C., Broholm,M.M., Binning,P.J. & Bjerg,P.L. (2010): Modeling multicomponent transport and enhanced anaerobic dechlorination processes in a single fracture-clay matrix system. Journal of Contaminant Hydrology, 112, 77-90. Lemming, G., Hauschild, M.Z., Chambon, J.C., Binning, P.J., Bulle, C., Margni, M., Bjerg, P.L.. (2010): Environmental impacts of remediation of a trichloroethenecontaminated site: life cycle assessment of remediation alternatives. ES&T, 44 (23). 19