Bioremediering av kloretener via demonstration av grundvattenåtercirkulation i Danmark

Det finns mer än 11 800 platser i Danmark där det är känt att grundvattentillförseln är förorenad, varav uppskattningsvis 1400 är förorenade med klorerade lösningsmedel.

Följaktligen är sanering av förorenat grundvatten en viktig prioritet i Danmark, eftersom mer än 90% av danskt dricksvatten kommer från grundvatten. Biologisk in situ förbättrad reduktiv deklorering (ERD) har erkänts som en potentiellt kostnadseffektiv teknik för att avhjälpa klorerade lösningsmedel i grundvatten. Men ERD: s kapacitet som grundvattenreningsteknik hade inte noggrant demonstrerats i Danmark.

Följaktligen beställde den danska miljöskyddsmyndigheten och det tidigare Fyns län en fältdemonstration för att kvantifiera ERD: s prestanda på en dansk plats. Ett team av bioremedieringsexperter bestående av Geosyntec, COWI A/S och danska tekniska universitetet valdes ut för att genomföra demonstrationen.

Demonstrationen utfördes på en före detta industriområde där kloretenen cis-1,2-dikloreten (cDCE) och vinylklorid (VC) hade påverkat en sekundär grundvattenakvifer uppgradering av en kommunal dricksvattenförsörjningsbrunn.

Geosyntec styrde design och övergripande demonstrationsmetod för projektet. För att maximera chanserna för en lyckad demonstration specificerade vi att ERD-designen använder en sluten cirkulation av grundvatten för att leverera elektrondonator (natriumlaktat) till målbehandlingszonen.

De potentiella fördelarna med att använda grundvattenrecirkulation inkluderar förbättrad leverans/spolning av elektrondonator; ökad uppehållstid för behandling; ökad bakterietillväxt; och totalt sett ökade ERD -behandlingshastigheter i förhållande till passiva ERD -konstruktioner. Designen använde också bioaugmentering med en blandad deklorerande bakteriekultur (KB-1®) innehållande Dehalococcoides-bakterier.

En naturligt förekommande bakteriestam, Dehalococcoides kan bryta ned kloretener till oskadlig eten och etan. Geosyntec riktade numerisk grundvattenflödesmodellering som användes för att utforma layouten för recirkulationsinsprutnings- och extraktionsbrunnar och systemflödeshastigheter. Företaget utformade också elektrondonator och bioaugmenteringsdosering för systemet. Dessutom var Geosyntec -utövare väsentligt involverade i prestandaövervakningsdesign och resultatanalys.

Geosyntec ledde designen av den första noggranna demonstrationen av ERD i Danmark. Projektet representerade också den första användningen av in situ bioaugmentation i Skandinavien. Även om demonstrationen utfördes under en kort varaktighet på sju månader, ansågs den vara mycket framgångsrik, eftersom mer än hälften av cDCE och VC i behandlingszonen konverterades till oskadliga slutprodukter och en betydande tillväxt av Dehalococcoides observerades under hela demonstrationens gång.

Projektet var också ett av de första som demonstrerade den kritiska roll som Dehalococcoides innehållande VC-reduktas (vcrA) gener spelar för ERD-prestanda i fältet. Geosyntec var medförfattare till en tidningsartikel i Miljövetenskap och teknik som beskrev det experimentella tillvägagångssättet av hög kvalitet och data som genererades i detta projekt.

På grundval av de mycket framgångsrika resultaten av Geosyntecs design används ERD i stor utsträckning för klorering av lösningsmedel i hela Danmark.