Julie Chambon1, Philip J. Binning1, Ida Damgaard1, Mette M

Præsentationer af emnet: "Julie Chambon1, Philip J. Binning1, Ida Damgaard1, Mette M"— Præsentationens transcript:

1 Stimuleret reduktiv dechlorering i moræneler: et modelværktøj og afprøvning på danske lokaliteter
Julie Chambon1, Philip J. Binning1, Ida Damgaard1, Mette M. Broholm1,2, Gitte Lemming1, Henriette Kerrn-Jepersen3, Poul L. Bjerg1 1 DTU Miljø, Danmarks Tekniske Universitet 2 Orbicon A/S 3 Region Hovedstaden

2 Forurening: spredning af opløsningsmidler
Baggrund Forurening: spredning af opløsningsmidler Magasin

3 Forurening: spredning af opløsningsmidler
Baggrund Forurening: spredning af opløsningsmidler Magasin

4 Fjernelse af kilde: udsivning fra ler
Baggrund Fjernelse af kilde: udsivning fra ler Magasin

5 Reduktiv dechlorering
Baggrund Reduktiv dechlorering Magasin Anaerobe forhold Bakterier Elektrondonor

6 Formål Modellere SRD som afværgeteknologi for forureningskilder i lavpermable aflejringer Vurdere tidshorisonter for forskellige oprensningsscenarier Definere oprensningskriterier Vigtige resultater fra modellering: Forureningsflux fra kildeområde Tilbageværende forureningsmasse i kilde Koncentrationer i kildeområde Koncentrationer i grundvand Gl. Kongevej - Foto fra Orbicon

7 TCE sekventiel dechlorering
Model – fremgangsmåde TCE sekventiel dechlorering Monod kinetisk model Test med eksperimentelle batch data Diffusion i ler 1D diffusion model Test med diffusionsprofiler fra feltdata Simpel geometrisk model 2D model: enkel sprække koblet med ler matrix Implementering af transport og nedbrydningsprocesser 2D model should reflects the real geometry (complex fractures network, multiple sand layers…) Virkelig geometrisk model Afværgedesign

8 Lokalitetsbeskrivelse – Gl. Kongevej
Aktiviteter Blandet industri Trykkeri Galvanisering m.m. Affedtning med TCE

9 Lokalitetsbeskrivelse – Gl. Kongevej
Primær kalkmagasin 8 4 M.u.t. Morænler med sprækker TCE masse kg TCE vandkonc mg/L TCE konc op til 3100 µg/L

10 Gl. Kongevej - oprensning
Startet i 2006 Metode: Stimuleret nedbrydning ved reduktiv dechlorering af TCE til ethen/ethan i moræneler i kildeområde Direct push (top down) injektion hver 25 cm mellem 2-7 m.u.t. Melasse som substrat BioClear dechlorerende kultur med specifikke nedbrydere Mål: at reducere påvirkningen af det primære magasin ved kildereduktion Geoprobe – Foto fra Orbicon

11 Konceptuel model mut Mættet zone Ingen fri fase
Tler = 5m 8 mut 3 mut Primær kalkmagasin Morænler med sprækker 8 4 mut sprækker 2B = 2m Mættet zone Ingen fri fase Homogen TCE koncentration i kildeområde Kun vertikale, fuldt gennemtrængende sprækker Fokus på forureningsflux og koncentrationer

12 Numerisk model Stoftransport Advektion-dispersion i sprække
Sorption-diffusion i lermatrix Reduktiv dechlorering Monod kinetik Konstant bakterier koncentration Ingen begrænsning af elektrondonor sprække

13 Hvor sker der dechlorering?
Ingen Injektionsdybder Reaktionszoner Matrix

14 Masse og flux i kildeområde

15 Nedbrydningsprodukter i udløbet af sprække
Mellemprodukter (DCE og VC) er mere mobil Risiko for primær magasin

16 5 års oprensning – tilbageslag?
Hvis dechlorering stopper efter 5 år: 50% af initial masse Kilde 40% TCE 30% DCE 30% VC “Flux rebound” Flux = baseline flux Flux er 20% TCE, 35% DCE og 45% VC

17 Sammenligning med feltdata - kildeområde

18 Sammenligning med feltdata - kildeområde
Heterogeniteter (sandslirer/sprækker) Model data

19 Grundvandskvalitetskriterier i kalkmagasinet
Morænelersmodellen koblet med grundvandsmodel for det primære magasin Primær kalkmagasin Morænler med sprækker 8 4 mut Stationær koncentration i magasin i % af koncentration i udløbet af sprække 8 1 5 10 20 50 120 200 18 meter

20 Sammenligning med feltdata – kalkmagasinet
Koncentrationer er lavere i modellen: Undervurdering af dechloreringsrater Variationer i grundvandsstrømning over tid Heterogent strømningsfelt i akviferen Fri fase i magasin

21 Sensitivitet Mest sensitive parametre i sprækkemodellen:
Porøsitet Mest sensitive parametre i sprækkemodellen: Sprække afstand 2B Sorptionskoefficient Nettonedbør Udvikling af reaktionszoner Matrixporøsitet Nedbrydningsrater Porøsitet

22 Sensitivitet Mest sensitive parametre i sprækkemodellen:
Rater Mest sensitive parametre i sprækkemodellen: Sprække afstand 2B Sorptionskoefficient Nettonedbør Udvikling af reaktionszoner Matrixporøsitet Nedbrydningsrater Rater

23 Diskussion af modelresultaterne - usikkerhed
Geologi og sprækkegeometri Fordelingen af opløsningsmidler Mikrobielle parametre Udvikling af reaktionszoner i matrix reaktionszone

24 Konklusioner Vigtigt at undersøge hvor dechloringsprocessen finder sted: Betydelige variationer i oprensningstider Bestemme bakteriernes evne til at trænge ind i leren Fastlægge udbredelsen af reaktionszonen med kerneprøver Ovennævnte har betydning for injektionsintervallerne Brugen af numerisk model: Vurdere forureningsflux og masse Vurdere tidsrammerne for en oprensning Risikovurdering Økonomisk analyse af oprensning Definition af stopkriterier Vurdering af ERD som oprensningsteknologi i moræneler Gl. Kongevej – Foto fra Orbicon

25 Tak til