Pilotstudie av temperaturförstärkt SVE för sanering av kvicksilver i jord och berg under en kloralkalifabrik

Transkript

1 Pilotstudie av temperaturförstärkt SVE för sanering av kvicksilver i jord och berg under en kloralkalifabrik Lena Torin (lena_torin@golder.se) & Åke Eriksson (Golder Associates, Göteborg) Eric Bergeron (Golder Associates, Kanada) Berndt-Olof Jorlöv & Ingela Frössling (INOVYN Sverige, Stenungsund)

2 Bakgrund Ca 1,5 ton (112 l) Hg, varav minst 50% metalliskt, dock relativt låga Hg-halter utanför fabriken INOVYN:s klorfabrik startade 1969 Måste stängas senast dec 2017 Urschaktning av fyllet bedömdes åtgärda mindre än ca 25% av Hg SVE ihop med uppvärmning till max 100 O C bedömdes vara bästa teknik Dock oprövat, så krävde pilot March 29,

3 Pilot design Samarbete mellan INOVYN (process instrumentering) och Golder Associates 3 värmebrunnar (HW), konduktiv uppvärmning av slutna ståltuber via 140 O C ånga 2 extraktionsbrunnar för gas (EW) EW-S: intag i sand/skrotberg EW-D: intag i kompetent berg 2 observationsbrunnar (MW), med 4 provtagningsnivåer SVE startade 7:e maj 2015 Uppvärmning startade 2 veckor senare Uppvärmning avslutades 9 månader senare 10:e februari 2016 March 29,

4 Pilotuppställningen inne i klorfabriken Undersidan av Hg-cellerna MW-1 EW-S &D MW-2 HW-1 till 3 March 29,

5 Olika kvicksilverformer/föreningar TCE Metalliskt Hg (Hg 0 ) Kvicksilverklorid (HgCl 2 ) Kvicksilveroxid (HgO) Cinnober (HgS) Ångtryck (Pa) ,18 0,009 9,2x Henrys konstant 0,278 0,3 29* Vattenlöslighet (µg/l) , x10-18 Densitet (kg/l) 1,46 13,534 5,43 11,14 8,1 Smältpunkt ( o C) -84,7-38, Kokpunkt ( o C) 87,2 356, Hg 0 är den form som kan leda till ånginträngning, medan HgCl 2 etc. inte är tillräckligt flyktiga. Hg 0 är dock betydligt mindre flyktig än TCE, BTEX etc. Hg 0 har låg vattenlöslighet, medan HgCl 2 har hög vattenlöslighet De risker som Hg i marken utgör beror därmed stort av i vilken form Hg föreligger! Kvicksilverform undersöktes genom speciering i Tyskland March 29,

6 Resultat från undersökningar vid borrning Sand: 4900 mg/kg Hg under klorfabriken antogs utgöras främst av Hg 0 samt ev. även HgCl 2 I fyllet påvisades som mest 48% Hg 0 och i skrot-berget uppåt 30% indiffunderat Hg 0. Övrigt Hg bestod av HgS, HgO och HgCl 2 Vattennivån inom piloten låg ca 1,3 mumy, mot ca 5 m direkt utanför Även i markvattnet sågs flera olika former, dock inte huvudsakligen HgCl 2 Skrotberg: 7,2 mg/kg March 29,

7 Resultat från pilotstudien Tempökning till 50 O C gav mer än 4 ggr högre Hg-halter Temp 1,6 m (blått) resp. 3,25 m (rött) från extraktionsbrunn Ca 10% av bedömd Hgmängd inom piloten extraherades under pilotstudien Hg i porgas Avvattning av berg startar Avvattningen ledde till ökad Hg extraktion March 29,

8 Pilotstudiens påverkan på Hg-former Hg i porgas I porgasen sågs låga halter av andra Hg-former än Hg 0 både före och efter uppvärmning (<10%) Andelen av övriga Hg-former minskade över tid Speciering av vatten visade att uppvärmningen över tid ledde till: Minskad andel Hg 0 och reaktiva Hg-former (såsom HgCl 2 och HgO) Ökad andel av mindre reaktiva Hg-former (partikelbundet och bundet till organiskt mtrl) I vattnet i vissa brunnar ökade Hg-halterna med ungefär en tiopotens efter uppvärmning Oklart om beror av uppvärmning eller av annan störning March 29,

9 Slutsatser och fortsättning Gasprovtagning Metoden bedöms kunna åtgärda all Hg 0 ovan gvy och sannolikt även de övriga mest reaktiva Hg-formerna Åtgärdstiden vid ca 50 O C bedöms vara > 10 år, men förhoppningsvis bara ca 2 år vid 100 O C Vid fullskala krävs omfattande avvattning av berget, annars kommer det dels utgöra vattenlås, dels öka energiåtgången Oklart om metoden i fullskala är miljömässigt motiverad Borrning och installation av pilot inuti en klorfabrik med pågående produktion innebär stora utmaningar i form av magnetfält, begränsad takhöjd, föroreningsrisk etc. Kärnborrning Arbetet med uppdaterade avvecklingsplan och åtgärdsutredning pågår för fullt Beslut från Lst rörande saneringsomfattning är planerat till innan midsommar March 29,

10 Det bra samarbetet med INOVYN har varit nyckeln till pilotens framgång! Tack: till INOVYN! till pilot-teamet! för gott samarbete!