Injectie van nulwaardig ijzer Herk-de-Stad

Maat: px

Weergave met pagina beginnen:

Download "Injectie van nulwaardig ijzer Herk-de-Stad"

Bertha Smits
6 jaren geleden
Aantal bezoeken:

1 Injectie van nulwaardig ijzer Herk-de-Stad Dirk Paulus: Tauw nv Thomas Van Nooten: Verhoeve Groep Belgium Mechelen, 24/04/12

2 INHOUD Inleiding nulwaardig ijzer Doelstelling project Beschrijving locatie en verontreinigingssituatie Labotest Ijzerinjecties Monitoringresultaten Conclusies Titel van de presentatie pagina 2

3 INLEIDING NULWAARDIG IJZER PRB (sinds 1994) GRANULAIR ca. 1,0-2,5 mm 2Fe 0 + R-Cl + 3H 2 O? 2Fe 2+ + R-H + 3OH - + H 2 + Cl - Titel van de presentatie pagina 3

4 INLEIDING NULWAARDIG IJZER PRB (sinds 1994) 2 Cl Cl C PCE C Cl Cl 1 GRANULAIR ca. 1,0-2,5 mm 2Fe 0 + R-Cl + 3H 2 O? 2Fe 2+ + R-H + 3OH - + H 2 + Cl - Cl C C C 4 compounds Cl dichloroacetylene Cl H 17 C C H chloroacetylene 14 C C H acetylene Cl H C C trans-dce H Cl 7 3 Cl Cl Cl H Cl H H H C C C C TCE C C cis-dce VC 4 9 C 18 C ethylene 19 C 2 H 6 ethane Cl H Cl H H H H H 5 Cl Cl C C 1,1-DCE Hypothesized reaction pathways for degradation of chlorinated ethenes during reduction by Fe 0. Reactions 1, 3, 4, 5, 7, 9, 14, 17 and 18 correspond to hydrogenolysis reactions, while reactions 2, 6, 8 and 10 are reductive β-elimination reactions. Reaction 11 proceeds via reductive α-elimination and reactions 13, 15, 16 and 19 are hydrogenation reactions (Arnold and Roberts, 2000). 11 H H Titel van de presentatie pagina 4

5 INLEIDING NULWAARDIG IJZER PRB (sinds 1994) GRANULAIR ca. 1,0-2,5 mm 2Fe 0 + R-Cl + 3H 2 O? 2Fe 2+ + R-H + 3OH - + H 2 + Cl - MICRO-SCHAAL ca. 0,1-100 µm NANO-SCHAAL ca. <100 nm REACTIVITEIT OPPERVLAKTE-GEBASEERD PROCES Titel van de presentatie pagina 5

6 INLEIDING NULWAARDIG IJZER PRB (sinds 1994) injectie ijzerslurry GRANULAIR ca. 1,0-2,5 mm MICRO-SCHAAL ca. 0,1-100 µm INJECTEERBAARHEID NANO-SCHAAL ca. <100 nm REACTIVITEIT + grotere dieptes mogelijk + onder gebouwen - contact met verontreiniging! Titel van de presentatie pagina 6

7 DOELSTELLING PROJECT Doelstelling: Demonstratie van de haalbaarheid van micro- en nano-ijzer voor aanpak VOCl te Herk-de-Stad injectie ijzerslurry ca. 0,85-1 /kg ca. 1,2-1,5 /kg ca. 25 /kg (20% DS) GRANULAIR ca. 1,0-2,5 mm MICRO-SCHAAL ca. 0,1-100 µm INJECTEERBAARHEID NANO-SCHAAL ca. <100 nm REACTIVITEIT Titel van de presentatie pagina 7

8 BESCHRIJVING LOCATIE EN VERONTREINIGINGSSITUATIE Historische bodem- en grondwaterverontreiniging, hoofdzakelijk PCE Drukkerij Morsverliezen bij opslag, Storten in lozingsput Agrarische zone Titel van de presentatie pagina 8

9 BESCHRIJVING LOCATIE EN VERONTREINIGINGSSITUATIE Grondwaterstand tussen 1,5 en 3,5 m-mv Matig fijn zand met lemige bijmenging tot 15 m-mv, weinig glauconiet houdende grond Lage stromingsnelheid van het grondwater: 0,5 m/jaar Stromingsrichting eerder west (niet éénduidig) Titel van de presentatie pagina 9

10 BESCHRIJVING LOCATIE EN VERONTREINIGINGSSITUATIE Verontreinigd grondvolume (> BSN): 7720 m³, 180 m³ kernzone (tussen 2,5 15 m-mv) Verontreinigd grondwatervolume (>BSN): m³ Titel van de presentatie pagina 10

11 BESCHRIJVING LOCATIE EN VERONTREINIGINGSSITUATIE Grondverontreiniging Titel van de presentatie pagina 11

12 BESCHRIJVING LOCATIE EN VERONTREINIGINGSSITUATIE Grondwaterverontreiniging Titel van de presentatie pagina 12

13 BESCHRIJVING LOCATIE EN VERONTREINIGINGSSITUATIE Bijkomende onderzoek actualisatie van de grond en grondwaterverontreiniging met gebruik van aqualock samplers Hoogste concentraties relatief ondiep Grond: 42 mg/kg PCE Grondwater: µg/l PCE Titel van de presentatie pagina 13

14 Titel van de presentatie pagina 14 BESCHRIJVING LOCATIE EN VERONTREINIGINGSSITUATIE

15 LABOTEST 1. Stabiliteit micro-ijzer slurry - leverancier: Gotthart Maier Metallpulver, Duitsland - deeltjesgrootte: 0-80 µm - snelle sedimentatie in mengvat, injectieleiding, bodem meteen na injectiepunt - verlagen sedimentatiesnelheid door toevoeging glycerol? verhoging viscositeit? deeltjesloos, oplosbaar? biostimulatie (elektronendonor voor biologische reductieve dechlorinatie) Titel van de presentatie pagina 15

16 LABOTEST 2. Injecteerbaarheid en verspreiding micro- en nano-ijzer - leverancier nano-ijzer: NANO-IRON, Tsjechië - deeltjesgrootte: nm Titel van de presentatie pagina 16

17 LABOTEST 3. Reactiviteit 0,4 g nfe 0 60 ml + TCE 0,4 g mfe 0 60 ml + TCE - 60 ml + TCE TCE concentratie (µg L -1 ) ,5 1 1,5 2 2,5 3 tijd (dagen) blanco nano-ijzer micro-ijzer 350 1,2-DCE concentratie (µg L -1 ) ,5 1 1,5 2 2,5 3 blanco nano-ijzer micro-ijzer tijd (dagen) Titel van de presentatie pagina 17

18 LABOTEST 3. Reactiviteit 0,4 g nfe 0 60 ml + TCE 0,4 g mfe 0 60 ml + TCE - 60 ml + TCE TCE concentratie (µg L -1 ) ,5 1 1,5 2 2,5 3 tijd (dagen) blanco nano-ijzer micro-ijzer Ln (C/C 0 ) 0-0,5-1 -1,5-2 -2,5-3 y = -0,1885x R² = 0,9989 y = -0,8371x R² = 0, ,5 1 1,5 2 2,5 3 tijd (dagen) T 1/2 (micro-iron) = 88 u T 1/2 (nano-iron) = 20 u Titel van de presentatie pagina 18 nano-ijzer micro-ijzer 1,2-DCE concentratie (µg L -1 ) ,5 1 1,5 2 2,5 3 tijd (dagen) blanco nano-ijzer micro-ijzer

19 IJZERINJECTIES MIP sonderingen - verontreiniging vnl. tussen 2,0 en 8,0 m-mv Titel van de presentatie pagina 19

20 IJZERINJECTIES Injecties - 3 injecties per ijzertype - onderlinge afstand: ca. 2 m - van 2 t.e.m. 8 m-mv - 25 L per halve dieptemeter Nano-ijzer - ca L slurry - 10 g Fe 0 / L Micro-ijzer - ca L slurry - water/glycerol: 50/50-50 g Fe 0 / L Titel van de presentatie pagina 20

21 Titel van de presentatie pagina 21 IJZERINJECTIES

22 Titel van de presentatie pagina 22 IJZERINJECTIES

23 Titel van de presentatie pagina 23 IJZERINJECTIES

24 Titel van de presentatie pagina 24 IJZERINJECTIES

25 Titel van de presentatie pagina 25 IJZERINJECTIES

26 Titel van de presentatie pagina 26 IJZERINJECTIES

27 IJZERINJECTIES Liners en peilbuizen - in het midden van elke injectiedriehoek - verschillende dieptes - geen visuele aanwezigheid van geïnjecteerd ijzer Titel van de presentatie pagina 27

28 MONITORINGSRESULTATEN Injecties uitgevoerd op 12 maart 2012 ev. Drie monitoringrondes: 2 dagen injectie: geochemie 1 week na injectie: geochemie en VOCl 3 week na injectie: geochemie en VOCl Titel van de presentatie pagina 28

29 MONITORINGSRESULTATEN Basisopzet pilootproef Titel van de presentatie pagina 29

30 Titel van de presentatie pagina 30 MONITORINGSRESULTATEN

31 MONITORINGSRESULTATEN Evolutie ijzer totaal/ ijzer (II) PP 1011 Ijzer totaal/ijzer II Micro PP1013 Ijzer totaal/ijzer II Nano Fe totaal FeII /03/ /03/ /03/ /03/ /03/ /03/ /03/ /03/ /03/ /03/2012 1/04/2012 2/04/2012 3/04/2012 4/04/2012 5/04/2012 Titel van de presentatie pagina 31 15/03/ /03/ /03/ /03/ /03/ /03/ /03/ /03/ /03/2012 2/04/2012 4/04/2012 Datum Datum Fe totaal FeII µg/l µg/l PP1002 Ijzer totaal/ijzer II Fe totaal FeII /03/ /03/ /03/ /03/ /03/ /03/ /03/ /03/ /03/ /03/ /03/2012 2/04/2012 4/04/2012 µg/l Datum

32 MONITORINGSRESULTATEN Pb 1002 (3-5 m-mv) Pb 1002 (3-5 m-mv) % 90 µ m o l / l tetrachl.etheen (per) trichlooretheen (tri) 1,2-dichlooretheen (cis + trans) vinylchloride Etheen Ethaan 80% 60% 40% 20% % 1 0 / 0 3 / / 0 3 / / 0 3 / / 0 3 / / 0 4 / / 0 3 / / 0 3 / / 0 3 / / 0 3 / / 0 4 / % tetrachl.etheen (per) trichlooretheen (tri) 1,2-dichlooretheen (cis + trans) vinylchloride Etheen Ethaan Datum Datum Titel van de presentatie pagina 32

33 MONITORINGSRESULTATEN Pb 1012 (2,52-4,52 m-mv) Pb 1012 (2,52-4,52 m-mv) % 90% µ m o l / l tetrachl.etheen (per) trichlooretheen (tri) 1,2-dichlooretheen (cis + trans) vinylchloride Etheen Ethaan 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 50 10% 0 0% 2 8 / 0 3 / / 0 3 / / 0 4 / / 0 4 / / 0 4 / / 0 4 / / 0 4 / / 0 4 / / 0 3 / / 0 3 / / 0 4 / / 0 4 / / 0 4 / / 0 4 / / 0 4 / / 0 4 / % tetrachl.etheen (per) trichlooretheen (tri) 1,2-dichlooretheen (cis + trans) vinylchloride Etheen Ethaan Datum Datum Titel van de presentatie pagina 33

34 MONITORINGSRESULTATEN Resultaten pilootproef Weinig evolutie in geochemische parameters Zuurstof: 1 à 3 mg/l Redoxpotentiaal: -125 mv tot +62 mv Nitraat: 2,5 à 27 mg/l Ijzer II concentraties dalen, 3 weken na injectie? Mogelijks vorming van pyriet Weinig afbraak van PCE Beetje vorming van TCE, etheen en ethaan? Verder monitoren, effecten op langere termijn nagaan Titel van de presentatie pagina 34

35 Voorafgaande labotesten CONCLUSIES - betere reactiviteit en injecteerbaarheid nano-ijzer - verbetering injecteerbaarheid micro-ijzer d.m.v. additief Ijzerinjecties - succesvolle injectie van beide ijzertypes Monitoring - trage grondwaterstroming (0,5 m/jaar) - geen eenduidige stromingsrichting - evolutie VOCl verder op te volgen (vorming afbraakproducten) Wachten op eindconclusie (Final Conference CityChlor: 16 & 17 mei 2013 in Gent) Titel van de presentatie pagina 35

36 Bedankt Tauw nv Dirk Paulus Verhoeve Groep Belgium Thomas Van Nooten Titel van de presentatie pagina 36

Vergelijkbare documenten

Een kijkje bij de zuiderburen. Onderzoek en aanpak verontreiniging met gechloreerde solventen in bronnendorp Dikkelvenne

Een kijkje bij de zuiderburen. Onderzoek en aanpak verontreiniging met gechloreerde solventen in bronnendorp Dikkelvenne Een kijkje bij de zuiderburen Onderzoek en aanpak verontreiniging met gechloreerde solventen in bronnendorp Dikkelvenne Outline Introductie: Voormalige breigoedfabriek te Dikkelvenne Pilootproef: Gestimuleerde