1

In-situ afværgeIn-situ afværge

Erfaringer med biologisk nedbrydning af kulbrinter i jord og grundvand

Søren Dyreborg

Henrik Kjær Nielsen

DGE Group

2

• Disposition:– Kemi / fysik / biologi (og

matematik !)– Erfaringer fra case studies– Præsentation af BiOxy tracking– Opsummering / perspektivering

3

KemiKemi

Benzin Diesel

4

1. erfaring1. erfaring

Case:Spild : 50.000 l benzin

Fjernet mængde: 14.500 lNedbrudt: 12.500 lRest forurening: 8.000 lI alt: 35.000 l

Mangler: 15.000 l

5

1. erfaring 1. erfaring Den normale kemiske analyse Den normale kemiske analyse

• Svært at lave massebalance• Meget svært at redegøre for hele spildet• Og hvad med vurderinger herunder

risikovurderinger ?

< C6 medtages ikke i traditionelle kemiske analysemetoder !

6

Kemi / fysik / biologiKemi / fysik / biologi

    Cw p* KH Log Kow

Stof Gruppe mg/l Pa - -

Benzen C6 - aromat 1.760 12.700 0,22 2,10

Naphthalen C10 – (PAH) 31 10 0,017 3,36

n-Butan C4 - alkan 61 250.000 39 2,89

n-Oktan C8 - alkan 0,72 1.800 121 5,18

Cyclohexan C6- cycloalkan 55 130.000 8,0 3,44

MTBE   51.260 33.300 0,02 1,06

7

Biologisk nedbrydning, et historisk Biologisk nedbrydning, et historisk tilbagebliktilbageblik

Kemiske analyser (kulbrinter)

Analyse af CO2 og O2 (umættet zone)

Bestemmelse af nedbrydningshastighed, laboratorium

Bestemmelse af nedbrydningshastighed, in-situ

Mere avancerede analyser

8

Biologisk nedbrydning, COBiologisk nedbrydning, CO22 og O og O22

Ca. 3 - 4 mg ilt / mg org. stof

O3H 6CO O 7½ HC 22266

produceres CO2

9

2. erfaring, CO2. erfaring, CO22

Case:To-fase ekstraktion

Massebetragtning:- fjernet det hele ved biologisk

nedbrydning !

10

2. erfaring, CO2. erfaring, CO22 (kalk?) (kalk?)• Kalk, CaCO3:• Carbonat systemet:

-3

2223 2HCO Ca OH CO CaCO

-

3

-2

3 HCO H CO

32

-

3 COH H HCO

)( CO OH COH 2232

2

2

CO

CO2

2 M

X (mætning)CO (vand) CO

•Ligevægt med luft:

2CO

2

2

2CO M (mætning)CO

(vand) CO X

11

2. erfaring, CO2. erfaring, CO22

• Case:– Alkalinitet i grundvandet: 6 me/l, pH = 6,8

– CO2 beregnes til 2,7 mmol/l

– CO2 (mætning)= 2319 mg/l

(Vol) % 5 0,05 mg/g 1000 g/mol 44 mg/l 2319

mol/l 107,2 X

3

CO2

I atmosfærisk luft : 0,03 %, dvs. CO2 fra kalk kan have en vis betydning !CO2 kan dog også opløse kalk !

12

3. erfaring3. erfaringAlternativ metode til estimering af nedbrydningAlternativ metode til estimering af nedbrydning

• Case • Spildt 50.000 l benzin• Fase 1: afværgepumpning• (fjernelse af fri fase,

hydraulisk kontrol)

69

2006

89

62

2001

Andre kulbrinter

BTEXFordampning?Nedbrydning?

13

Alternativ metode til estimering af nedbrydningAlternativ metode til estimering af nedbrydning

31.300 l

Res. bundet3.000 l

28.300 l

11.200 l

C6-C35 BTEX

15.800 l

12.600 l

15.700 lEfterladt

(-nedbrydning) 4.600 l

69 %6.700 l

9.000 l

Dvs. afværgepumpningen har genereret en fjernelse på min. 9.000 l udover det, som kan måles !

14

Fase 2, air-sparging/vakuum ekstraktionFase 2, air-sparging/vakuum ekstraktion

GVS.

Air sparging filter

Infiltration af næringsberiget vand

Ca

. 3

mu

t.C

a.

5 m

ut.

Ca

. 9 m

ut.

Vak

uum

bor

ing

15

Fase 2, resultaterFase 2, resultater

0

500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

TV

OC

(m

g/m

3 )

0

50

100

150

200

Tot

. ku

lbrin

ter

(mg/

l)

16

Fase 3, BiOxy TrackingFase 3, BiOxy Tracking

17

BiOxy Tracking, erfaringerBiOxy Tracking, erfaringer

• Følger samme spredningsveje som forureningen

• Stort nedbrydningspotentiale

• Stor influensradius

• Kan anvendes i moræneler

18

OpsummeringOpsummering

• Opmærksom på < C6

• Kalk kan have en betydning for CO2 i den umættede zone

• En ny metode til estimat af nedbrydning baseret på traditionelle metoder

• BiOxy Tracking kan anvendes til kulbrinte forureninger