Generering av miljøgifter i sigevann; prosesser, transport og in situ rensing

Transkript

1 Deponering av avfall Avfall Norge seminar oktober 2006 Generering av miljøgifter i sigevann; prosesser, transport og in situ rensing Jan Erik Sørlie, Gudny Okkenhaug, Gerard Cornelissen, Gijs Breedveld Norges Geotekniske Institutt F:\P\2005\17\ \Div\Avfall_Norge_seminar_11-12_10_2006.ppt

2 Faktum Kommunale deponier vil generere sigevann med miljøgifter i mange år.

3 Innhold Innledning Krav fra myndighetene Deponier og vannkilder Sigevannstransport i deponiet Prosesser i deponiet In situ rensing/tiltak

4 Screeningsanalyser av sigevann fra avfallsfyllinger Jordforsk rapport nr. 107/04 Tinnorganiske forbindelser (TBT) 0,1 μg/l Ftalater 3,6 μg/l Fenoler 26 μg/l Polysykliske aromatiske hydrokarboner (PAH) 3,1 μg/l Klorbenzener 0,55 μg/l Dioksiner/furaner furaner* 0,037ug/kg Bromerte flammehemmere (PBDE)* 2 μg/kg Klorerte parafiner * 21 μg/kg Polyklorerte bifenyler (PCB)* 20 μg/kg * Sediment

5 Krav fra myndighetene Avfallsforskrifter deponering av avfall I. Generelle krav for alle kategorier deponier II. Prosedyrer for mottak av avfall III. Kontroll- og overvåkingsprosedyrer I drifts- og etterdriftsfasen Rammedirektivet for vann - Grunnvannsdirektivet Miljøgifter - Stockholmskonvensjonen (Prioriterte organiske miljøgifter, POP) - EU-protokollen 850/2004 (regler om produksjon, omsetting, bruk, utslipp og avfallsbehandling)

6 Deponier og vannkilder Tildekking? Nedbør infiltrert avhengig av tildekking Diffusjon Innstrømning av overflatevann -avhengigav avskjæring Overflate avrenning Sigevann Fordampning Bunndrenasje? Sigevannsdrenasje? Innstrømning av grunnvann avhengig av grunnforhold

7 Sigevannstransport i deponi Deponi på sandgrunn Deponi på tett bunn Forurenset grunnvann

8 Deponi med grunnvannsinnstrømning og bunndrenasje Deponi med grunnvanns- innstrømning Deponi med tett tildekking

9 Transportmekanismer i sigevannet Diffusjon UMETTET METTET Infiltrert vann transport (gravity/fuktighet) Fordampning Diffusjon Kolloid transport Adveksjon Dispersjon Nedbør infiltrert Diffusjon Fordampning Innstrømning av grunnvann

10 Interne prosesser Biologisk nedbryting Abiotisk nedbryting Sorpsjon/desorpsjon (retardasjon/forsinkelse) Aldring/forsvinning Vannoppløslighet Utlekking

11 Transport av forurensning fritt oppløst og på kolloider Retardasjonsfaktor i deponi Naftalen PCB-28 (tri) PBDE-99 (penta) C DOC (mg/l) Utlekkingsforsøk av ee- avfall, viste at TBBPA lekker ut 10 ganger mer i sigevann enn i regnvann

12 In situ rensing/tiltak Redusere vanntilførsel Passiv reaktiv barriere Nedstrøms I deponiet

13 Redusere vanntilførselen

14 Deponi på sandgrunn med permeabel reaktiv barriere Forurenset grunnvann

15 Gjennomstrømningsbarriere Permeabel barriere med tette ledevegger

16 Renseprosesser Nedbrytning: Kjemisk og/eller biologisk nedbrytning av forurensningskomponentene Sorpsjon: Fjerning av forurensningskomponenter som følge av adsorpsjon Utfelling: Tilbakeholdelse av komponenter på grunn av utfelling som uløselige forbindelser og mineraler

17 Mulige filtermaterialer metallfjerning (I) Ca-Fosfatmineraler (apatitt): kationer (Cd, Pb, Zn) og anioner (As, Se) Kalkstein: Pb, andre metaller Granulert aluminosilikater (zeolites): Pb, Cr,, Se, Cd Kalkstein

18 Mulige filtermaterialer metallfjerning (II) Jernspon (Fe 0 ): Cr Fe granulat Sulfatreduserende bakterier (SRB) SRB barriere

19 Mulige filtermaterialer organiske forbindelser Leirmineraler (bentonitt): tinnorganiske forbindelser Modifiserte leirmineraler (organoclay): forbindelser Jernspon (Fe 0 ): forbindelser ): hydrofobe organiske ): klorerte Granulert aktivt kull: hydrofobe organiske forbindelser Organoclay Aktivt kull

20 Eksempler på installering av PRB

21 Mulige problemer over tid Coatings på overflaten av det reaktive materialet på grunn av utfelling av sekundærmineraler korrosjon (rustdannelse) Gjentetting av porene i barriærematerialet på grunn av utfelling av sekundærmineraler gassdannelse biomasse produksjon Forbruk av reaksjonskapasiteten til barrierematerialet oppnådd sorpsjonskapasitet til materialet oppløsning av det reaktive materialet

22 Passiv reaktiv barriere i deponiet OS OS+AC BG CW (ng/l) BG+AC TR TR+AC DR DR+AC PHE PYR Deponi Aktivt karbon reduserer porevannskonsentrasjonen med 95 til 99,5 %

23 Takk for oppmerksomheten! Vi tar gjerne imot innspill!