Kemisk reduktion – översikt
Se även Fördjupning och Viktiga frågeställningar
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. Det går att behandla källområden genom direktinjektering eller soil mixing. För behandling av grundvattenplymer kan en permeabel reaktiv barriär installeras varigenom det förorenade grundvattnet sedan passerar. Även barriären kan intalleras genom direktinjektering eller soilmixing, men även genom schaktning och ifyllnad av barriärmaterial. Flertalet kommersiella tillämpningar är baserade på an-vändning av metalliskt järn som reduktionsmedel.
Vilken typ av föroreningar och förhållanden är metoden lämplig för?
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 för att behandla en förorenad grundvattenplym. Källområden kan behandlas genom soil mixing både ovanför och under grundvattennivån, medan direktinjektering i källområden ofta används under grundvattenivå.
Hur fungerar metoden?
En permeabel reaktiv barriär (PRB) installeras under grundvattennivån. Det kan göras på flera sätt, till exempel i en förgrävd schakt som temporärt skyddas av en spontkonstruktion som lyfts upp så snart reduktionsmedlet kommit på plats. Installation kan också utföras genom soil mixing eller 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.
Figur 1: Principutformning av permeabel reaktiv barriär (PRB) för behandling av förorenat i grundvatten. Illustration av Peter Harms-Ringdahl
Vid behandling av källområden blandas reduktionsmedlet inledningsvis med vatten, eventuellt med tillsats av bärarmaterial som t.ex. bentonitlera. Blandningen injekteras därefter samtidigt som materialet blandas ned med en borr (soil mixing) eller trycks ut direkt i omgivande jord (direct push). För att behandlingen ska fungera måste reduktionsmedlet ska komma i kontakt med aktuella föroreningar. Där har soil mixing en fördel eftersom jorden blandas direkt med reduktionsmedlet. För att uppnå det med direktinjektering i mer svårgenomträngliga jordas, t.ex. i en ler- eller siltjord, används ofta reduktionsmedel i mikro- eller nanoform.
Hur lång tid tar behandlingen?
Kemisk reduktion in situ i källområden 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.