Kemisk reduktion - översikt

Vad innebär Kemisk reduktion in situ?

Kemisk reduktion in situ (ISCR) är en behandlingsmetod där ett reduktionsmedel tillförs direkt till det förorenade området. Reducerande processer i jord- och grundvattensystemet bryter ned/omvandlar föroreningen till mindre toxiska och i vissa fall mindre spridningsbenägna nedbrytningsprodukter. Reduktionsmedlet kan tillföras via direktinjektering (t.ex. genom soil mixing) eller i form av en permeabel reaktiv barriär (PRB) genom vilken det förorenade grundvattnet får passera. Flertalet kommersiella tillämpningar är baserade på an-vändning av metalliskt järn som reduktionsmedel.

Vilken typ av föroreningar och förhållanden är metoden lämplig för?

Permeabel reaktiv barriär används i första hand för att behandla organiska föroreningsämnen som föreligger lösta i grundvattenzonen och som genom kemisk reduktion kan brytas ned till mindre toxiska ämnen. En vanlig tillämpning är behandling av grundvatten som förorenats av klorerade alifater. Metoden kan också tillämpas för reduktion och fällning av sexvärt krom, eller för behandling av klorerade fenoler. Kemisk reduktion in situ med hjälp av permeabel reaktiv barriär tillämpas uteslutande under grundvattennivån, medan kemisk reduktion baserad på soil mixing kan tillämpas både ovanför och under grundvattennivån. Permeabel reaktiv barriär är primärt en plymbehandlingsmetod, medan kemisk reduktion med hjälp av soil mixing i första hand är en behandlingsmetod avsedd för källzoner.

Hur fungerar metoden?

Vid kemisk reduktion med hjälp av soil mixing blandas reduktionsmedlet inledningsvis med vatten, eventuellt med tillsats av bärarmaterial som t.ex. bentonitlera. Blandningen pumpas därefter ned i förborrade hål eller tillsätts genom direktinjektering. För att reduktionsmedlet ska komma i kontakt med svåråtkomliga föroreningar, t.ex. i en ler- eller siltjord, används ofta metalliskt järn i mikro- eller nanoform.

En permeabel reaktiv barriär (PRB) installeras under grundvattennivån i en förgrävd schakt, temporärt skyddad av en spontkonstruktion som lyfts upp så snart reduktionsmedlet kommit på plats. Installation kan i vissa fall också utföras genom direktinjektering av reduktionsmedel. Den reaktiva barriären anläggs i regel vinkelrätt mot grundvattenflödet. Ofta används metalliskt järn i granulär form. När grundvatten förorenat av klorerade kolväten passerar genom barriären sker reducerande processer, varvid de klorerade kolvätena förlorar en eller flera kloratomer och därigenom successivt spjälkas till enklare kolväten.

skiss kemisk reduktion perm

Figur 1: Principutformning av permeabel reaktiv barriär (PRB) för behandling av förorenat i grundvatten. Illustration av Peter Harms-Ringdahl

Hur lång tid tar behandlingen?

Kemisk reduktion in situ i form av soil mixing är en relativt snabb behandlingsmetod. Nedbrytning till följd av kemisk reduktion startar i allmänhet omedelbart i samband med att reduktionsmedlet injekteras i det förorenade området. Behandlingen kan emellertid behöva upprepas vid ett flertal tillfällen, vilket med tillhörande tidsåtgång för etablering/avetablering innebär att den sammanlagda behandlingstiden sträcker sig över ett antal veckor eller månader.

En permeabel reaktiv barriär (PRB) är en mer eller mindre permanent installation som syftar till att minska eller eliminera risken för att en grundvattenplym förorenar nedströms liggande vattentäkter eller känsliga yt- och grundvattenrecipienter. Behandlingstiden är därför till stor del beroende av föroreningsplymens livslängd, vilket i sin tur beror av mängden utlakningsbar förorening från den uppströms liggande källzonen. För plymer med förhållandevis kort livslängd finns dock andra och mer kostnadseffektiva behandlingsmetoder att tillgripa, som t.ex. skyddspumpning. PRB installeras i huvudsak i förorenade områden där aktiva åtgärder för att avlägsna källzonen inte bedöms vara tekniskt genomförbara eller ekonomiskt försvarbara. Behandlingstider på åtskilliga år och i vissa fall decennier kan därför förväntas.

Vill du veta mer? Läs vidare i den fördjupade metodbeskrivningen.