Termisk behandling in situ - Översikt

Vad innebär termisk behandling in situ?

Termisk behandling in situ innebär att jord och grundvatten värms upp till en temperatur vid vilken föroreningen förångas och avgår som gasfas. Uppvärmning kan åstadkommas med olika tekniker. Vanligast är injektering av vattenånga (ånguppvärmning), uppvärmning via värmeelement (konduktiv uppvärmning), eller genom att elektrisk ström induceras i det förorenade markområdet (elektrisk resistivitetsuppvärmning).

Termisk behandling in situ är en etablerad efterbehandlingsmetod och har sedan mitten av 1990-talet tillämpats i ett stort antal marksaneringsprojekt både i USA och i Europa.

För vilken typ av föroreningar och förhållanden är metoden lämplig?

Termisk in situ-behandling har hittills främst tillämpats för att behandla jord och grundvatten som förorenats av klorerade lösningsmedel. Metoden är också tillämpbar för behandling av andra lättflyktiga föroreningsgrupper, som t.ex. petroleumföroreningar och lösningsmedel. Det finns även rapporter om tillämpningar på kvicksilver och även på svårflyktiga kolväten, som t.ex. PCB. Metoden används främst vid behandling av källzoner, både ovanför och under grundvattennivån, och har fördelen att den kan användas i flertalet vanligt förekommande jordarter.

Hur fungerar metoden?

Metoden bygger på att jord och grundvatten hettas upp till den temperatur vid vilken föroreningarna förgasas, och därefter extraheras ur det förorenade området med hjälp av porgasextraktion. Uppvärmning kan åstadkommas på olika sätt. Vid ånguppvärmning injekteras vattenånga via vertikala eller horisontella injektionsrör. Vid konduktiv uppvärmning utgörs värmekällan av värmeelement, upphettade av gas eller el, som installeras i det förorenade området. Vid elektrisk resistivitetsuppvärmning appliceras en elektrisk ström genom elektroder placerade inom behandlingsområdet, varvid värme alstras på grund av jordlagrens elektriska motståndsförmåga. Oavsett uppvärmningsteknik kombineras alltid metoden med porgasextraktion för omhändertagande av avdrivna föroreningsämnen. Den gas som extraheras ur behandlingsområdet renas innan den släpps ut, t.ex. med kolfilter, katalytisk förbränning eller annan reningsteknik. Se Figur 1 för en skiss över elektrisk konduktiv uppvärmning.

ECH-skiss

Figur 1: Elektrisk konduktiv uppvärmning - marken värms med hjälp av värmelement kopplade till växelströmsverk upp till en temperatur på mellan 100-500 °C, varvid flertalet volatila och semi-volatila ämnen avgår i gasfas. Avdrivna gaser omhändertas i extraktionsbrunnar. Metoden måste således alltid kombineras med konventionell porgasextraktion där gaserna även renas innan de släpps ut till atmosfären. Illustration av Peter Harms-Ringdahl

Hur lång tid tar behandlingen?

Termisk behandling in situ betraktas som en relativt snabb behandlingsmetod jämfört med flertalet andra in situ-behandlingsmetoder. Uppvärmning med hjälp av värmeelement (konduktiv uppvärmning) eller genom elektrisk resistivitetsuppvärmning är relativt oberoende av jordlagrens permeabilitet och på relativt kort tid uppnås den marktemperatur som erfordras för att föroreningsämnena ska förångas. Behandlingstiden uppgår ofta till i storlekordningen några månader. Ånguppvärmning är däremot beroende av jordlagrens permeabilitet och behandlingstiden kan därför sträcka sig över en något längre tidsperiod. Behandlingstiden beror också av hur tätt injektionsbrunnar (vid ånguppvärmning) respektive värmeelement/elektroder  placeras i behandlingsområdet, föroreningsämnenas ångtryck och kokpunkter, uppsatta åtgärdsmål, djupet till föroreningen och det förorenade områdets volym. Vid tillämpning under grundvattennivån kan grundvattenflödet ha en avkylande effekt, vilket kan förlänga behandlingstiden.

Även om behandlingstiden i regel är kort kan det dröja upp till ett år efter avslutad behandling innan området svalnat av till en så pass låg temperatur att det kan beträdas.

För mer info läs den fördjupade metodbeskrivningen.