Geokemiske konsekvenser af ISTD oprensning i Danmark ATV Vintermøde 11. marts 2009 Geokemiske konsekvenser af ISTD oprensning i Danmark Henrik Aktor, AKTOR innovation Hans Skou, Region Syddanmark Ole Kiilerich, Miljøstyrelsen Henrik Steffensen, NIRAS

En problemstilling i en teknisk løsning Mennesker Miljø forurening Risikovurderingen Metode/løsning

Teknisk løsning = ISTD K K S S K K S S HV-prolog Samleluft-innova P Damp HV (ler) P K K Damp aquifer Til bæk S S Luft fyldlag

Problemstilling = Hvad sker der med sedimentet ?? PCE CO2 O2 N2 H2O Problemstilling = Hvad sker der med sedimentet ?? O2 N2 Opvarmning Vacuum: 600 Nm3/time = 1.5 mio. Nm3 ISTD: 600.000 kWh = 2.300 GJ Damp: 2.000 tons = 4.500 GJ Energi: Afbrænd 175 ton olie/naturgas CO2: ca. 500 tons Kan vi spore evt. nedbrydning (pyrolyse) af PCE in-situ ??

Massebalancer kulstof PCE CO2 O2 N2 H2O Massebalancer kulstof O2 N2 Opvarmning 2300 m3 3700 tons jord; 800 m3 vand 500 kg PCE = 73 kg C + 427 kg Cl 5.000 kg organisk kulstof Proces for 2300 m3 moræneler C-CO2 (kg) CO2 i poreluft < 1 PCE (20 % oxideret = 100 kg) 15 Oxidation af naturligt organisk kulstof 250 – 2500 Fordampning af uorganisk kulstof – Opløst 20 – 40 Udsyring af uorganisk kulstof – Fast fase 140 – 1400

Massebalancer klorid 2300 m3 Proces for 2300 m3 moræneler Cl (kg) PCE CO2 O2 N2 H2O Massebalancer klorid O2 N2 Opvarmning 2300 m3 3700 tons jord; 800 m3 vand 500 kg PCE = 73 kg C + 427 kg Cl 5.000 kg organisk kulstof Proces for 2300 m3 moræneler Cl (kg) PCE (20 % oxideret = 100 kg) 85 Klorid opløst i porevand og elektrisk dobbeltlag 80 Klorid i lermineraler <1 ?

PCE og klorid i grundvand

Frigivelse af klorid ved reduktiv deklorering opløsning PCE DNAPL Reduktiv deklorering

Frigivelse af klorid ved reduktiv deklorering opløsning PCE => cisDCE + Cl DNAPL 166 mg PCE = 97mg DCE + 71 mg Cl absorption

Massebalancer [CO2] = ca. 0,1 % = 1600 kg 2300 m3 PCE CO2 O2 N2 O2 H2O O2 N2 Opvarmning 2300 m3 3700 tons jord; 800 m3 vand 3.500 kg PCE = 500 kg C + 3.000 kg Cl 5.000 kg organisk kulstof

Massebalance for TOC (før og efter ISTD)

Massebalance for pyrit (før og efter ISTD)

Pyrit forsvinder pga. oxidation FeS2 + 15/4O2 => ½Fe2O3 + 2SO3 SO3 + H2O => H2SO4 Massebalance for 2300 m3 1.000 mg/kg (pyrit) => 1.600 mg/kg (svovlsyre) 3.000 – 4.000 kg pyrit => 5.000 – 7.000 kg svovlsyre Korrosion…..?

Konklusion Betydelige geokemiske konsekvenser ved anvendelse af ISTD Optimale betingelser for pyrit oxidation med tilførsel af varme og ilt Pyrit opvarmning i fugtig iltholdig atmosfære danner svovldioxid og svovltrioxid med forøget risiko for korrosion i tekniske systemer Der er også øget risiko for frigivelse af tungmetaller til sedimenterne. Risikoen vil være størst i sandede/grusede sedimenter. Der var ingen signifikant reduktion i sedimenternes TOC

Tak for opmærksomheden