Klorerade lösningsmedel. Undersökning Riskbedömning Sanering

Transkript

1 Klorerade lösningsmedel Undersökning Riskbedömning Sanering Mälarlänsutbildningen 26 November 2014

2 Vad är klorerade lösningsmedel? I princip ett kolväte där en eller flera väteatomer bytts ut (substituerats) mot en kloratom. Vanliga exempel: Perkloretylen Trikloretylen Dikloretylen Vinylklorid

3 Vad är klorerade lösningsmedel? I princip ett kolväte där en eller flera väteatomer bytts ut (substituerats) mot en kloratom. Vanliga exempel: Tetraklormetan Triklormetan Diklormetan Klormetan

4 Fysikaliska egenskaper Relativt låg vattenlöslighet (NAPL Non-Aquous Phase Liquid) Högre densitet än vatten (DAPL) Högt ångtryck Låg viskositet Källa: NV rapport, 5663

5 Exempel och fysikaliska egenskaper Ämne Densitet ( g/ml) Löslighet (mg/l) Ångtryck (mm/hg) Perkloretylen (PCE) 1, ,8 Trikloretylen (TCE) 1, ,9 Vinylklorid (VC) Gas Tetraklormetan (CT) 1, Triklormetan (CF) 1, Diklormetan (DCM) 1, Klormetan Gas Diesel Ca 0,8 45

6 Toxicitet Vinylklorid Cancerogent Hög variation vilken effekt andra ämnen har, farligheten utreds hela tiden

7 Produktion och användning Avfettningsmedel Kemtvättar Metallindustri Garverier Källa: NV rapport, 5663

8 Produktion och användning TCE började användas på 1930-talet Fler ämnen introducerades succesivt Kulmen under 1970-talet Avtagande användning

9 Spridning Spridning av löst fas sker med grundvattnet Spridning av fri fas sker utifrån gravitation och geologi

10 Naturlig nedbrytning Biologisk nedbrytning Anaerob reduktiv deklorering (Direkt oxidation) Cometabolism Abiotisk (mindre betydelse)

11 Föroreningsplymens utveckling Spridningsmönstret förändras Tidigt skede Påverkar saneringsmöjligheterna Back-diffusion: Förorening tränger in i täta jordarter och läcker sedan ut Mellanskede Samma effekt kan ses i berg Sent skede Källa:ITRC

12 1 %-regeln Om halten löst förorening överstigen 1 % av den totala lösligheten kan man misstänka fri fas i närheten. Ämne Löslighet (mg/l) 1 % (ug/l) Perkloretylen (PCE) Trikloretylen (TCE) Tetraklormetan (CT) Triklormetan (CF)

13 Ånginträngning Spridning av volatila ämnen från mark och grundvatten till ovanliggande byggnader (USEPA 2002) Flyktiga ämnen, t ex VC, är allvarligast Indoor Air Vadose Zone Soil Gas Soil and Groundwater Contamination

14 Osäkerheter vid inomhusmätning Resultaten av en nyligen genomförd studie visar på stor spridning av mätresultaten Ett kontrollprogram bör därför omfatta flera mättillfällen Källa: Holton et al, Env. Sci Technol. 2013

15 Mark och grundvatten Nivåspecifik provtagning Jord Grundvatten Porluft

16 Provtagning av jord Sker ibland med skruvborr Stor risk för förlust av VC Klorerade lösningsmedel i den omättade zonen finns oftast bara direkt under källan Provtagning i jord bara meningsfullt i källområdet

17 Provtagning av grundvatten Bailer Stor risk för avgång av flyktiga ämnen t ex VC Pumpning Mindre risk Bladderpump eller skakpump Minimerad risk med dagens teknik

18 Provtagning av porluft Kan ge tydliga indikationer på förorening Bör utföras nära berggrund/akviklud

19 Sondering med Membrane Interface Probe (MIP) Borrningsmetod där direkt mätning i matrisen sker direkt med GC/FID/ECD Provtagning också möjligt Fungerar bäst i lösa jordlager

20 Svenska riktvärden Miljöbaserade riktvärden finns bara avseende jord Värde för vinylklorid saknas Gränsvärden för dricksvatten Yrkeshygieniska och toxikologiska värden för inomhusluft Utlänska riktvärden

21 Konceptuell Modell

22 Sanering Schaktning Pumpning Vacuumextraktion Kemisk Oxidation Biologisk reduktiv nedbrytning Kemisk reduktiv nedbrytning Termisk avdrivning

23 Schaktning + Fungerar bra över grundvattenytan Inga resthalter (om inte återkontaminering sker) Relativt snabbt - Dyrt och besvärligt på större djup och under grundvattenytan Kräver rivning av byggnader etc Relativt stor miljöpåverkan Omöjligt i berg

24 VÄTSKEFAS Pumpning VÄTSKE / LUFTFASSEPARATOR KNOCK OUT UNIT FASSEPARATOR VATTEN My PRODUKTFAS FILTER RENT VATTEN EXTRAKTIONSBRUNN PUMP

25 Pumpning + Fungerar på fri fas Går att kombinera med andra verksamheter Spridningen minskar/upphör - Svårt att nå låga resthalter Kräver god permeabilitet Tar ofta lång tid

26 VÄTSKE + LUFTFAS Vacuumextraktion REN LUFT VÄTSKE / LUFTFASSEPARATOR KNOCK OUT UNIT LUFTFAS FILTER FASAVSKILJARE VATTENFAS My PRODUKTFAS FILTER RENT VATTEN EXTRAKTIONSBRUNN

27 Vacuumextraktion + Fungerar på fri fas Går att kombinera med andra verksamheter Spridningen minskar/upphör - Svårt att nå låga resthalter Mycket energikrävande Tar ofta lång tid Fungerar bättre än pumpning vid låg permeabilitet Effekt på höga halter i markluften

28 Kemisk oxidation Injektering av kraftiga oxidationsmedel - Permanganat - Fentons reagens

29 Kemisk oxidation + Fungerar bra på höga lösta halter Går att kombinera med andra verksamheter Snabbt resultat Inga farliga nedbrytningsprodukter - Fungerar mindre bra på fri fas Kräver någorlunda god permeabilitet Fungerar dåligt om jordmatrisen förbrukar syre Steriliserar matrisen

30 Biologisk reduktiv deklorering Nedbrytning sker genom att Dehalococcoides stegvis byter ut kloratomer mot väte. Om indikationer finns på nedbrytning kan denna stimuleras

31 Biologisk reduktiv deklorering Billig metod + - Fungerar mindre bra på fri fas Går att kombinera med andra verksamheter Fungerar även på något tätare matriser Mindre risk för rebound-effekt Kräver att rätt bakterieflora finns i matrisen (DNA) Kan ge farliga nedbrytningsprodukter Tar lång tid, ofta flera år

32 Kemisk reduktiv deklorering Katalytisk nedbrytning med hjälp av metalliskt järn (ZVI) Användes ursprungligen i reaktiva barriärer, men genom att järnet görs extremt finfördelat går det numera att använda även i källområden

33 Kemisk reduktiv deklorering + Fungerar på relativt höga halter - Förhållandevis dyr Går att kombinera med andra verksamheter Fungerar även på något tätare matriser Mindre risk för rebound-effekt

34 Termisk avdrivning

35 Termisk avdrivning + Fungerar på fri fas Fungerar på mkt täta matriser Inga eller låga resthalter - Mycket energikrävande Fungerar inte vid höga grundvattenflöden Säkerhetsrisker Steriliserar matrisen

36 Ideala saneringsmetoden..? Finns sannolikt inte Varje förorening är unik Pilotförsök kan ge mycket information I mer komplicerade fall är ofta en kedja av metoder det bästa