Electrochemical Oxidation for Treatment of PFAS in Contaminated Water and Fractionated Foam─A Pilot-Scale Study

publishedVersio

Föroreningsspridning runt en deponi i Uppsala : Dataanalys och modellering

Deponering är globalt sett det vanligaste sättet att hantera avfall, men i Sverige får sedan 2001 enbart avfall som inte kan återanvändas deponeras. Innan deponiförordningen trädde i kraft 2001 deponerades många olika typer av avfall. En deponi används idag som ett slutförvar för avfall och för att minimera infiltration av regnvatten och eventuell föroreningsspridning sluttäcks gamla deponier. Sluttäckningen består av flera skikt som tillsammans ska täta deponin och leda bort vatten. Att förvara avfall i en sluttäckt deponi är miljöfarlig verksamhet och det är därför av intresse att kontrollera omgivningarna under och efter sluttäckning för att säkerställa att eventuell föroreningsspridning minskar. På Hovgårdens avfallsanläggning i Uppsala kommun har en deponi som använts sedan 1971 sluttäckts under hösten 2018. I två provtagningsrör vid deponin, i vilka provtagning och analys skett regelbundet sedan 1991, har förhöjda halter av vissa ämnen kunnat uppmätas efter att arbetet med sluttäckningen påbörjades. Syftet med detta examensarbete var att få ökad förståelse för trender i ämneshalter samt att utreda hur sluttäckning påverkar grundvattennivåer och ämneskoncentrationer runt deponin. Uppmätta halter i provtagningsrören sammanställdes och trender analyserades med statistiska verktyg i mjukvaran R. Dessutom konstruerades en grundvattenmodell över avfallsanläggningen i MODFLOW och MT3DMS. Stationära flödessimuleringar och transportsimuleringar med klorid utfördes. Tolv av 33 analyserade ämnen och parametrar uppvisar statistiskt signifikanta ökningar i antingen ett av provtagningsrören, båda eller båda analyserade tillsammans. Dessa är alkalinitet, elektrisk konduktivitet, sulfat, klorid, kalcium, natrium, svavel, kalium, magnesium, strontium, barium, och nitratkväve. Sex av dem minskar statistiskt signifikant och dessa är pH-värdet, kadmium, zink, kvicksilver, bly och arsenik. Grundvattenmodellen visar att grundvattnet under etapp 1 flödar mot resten av anläggningen men att flöden ut från deponin finns i de sydvästra och sydöstra hörnen. Sluttäckningen leder till lägre nivåer och en förändrad grundvattendelare vilket kommer minska läckaget, främst i den sydvästra delen. Modellsimuleringar med olika grundvattenbildningsmängder och kloridkoncentrationer visade att ökningar av kloridhalter inte kan förklaras med minskad grundvattenbildning i kombination med förhöjda koncentrationer. Förklaringen bör därmed vara andra fysikaliska och eventuellt kemiska processer som skett samtidigt som sluttäckningen. De parametrar som påverkade simulerade ämneshalter mest var konduktansen i diken och dränering samt moränens hydrauliska konduktivitet.Landfills are globally the most common waste treatment method but in Sweden the method is since 2001 used only for waste that cannot be reused in any way. Before 2001, almost any type of waste could be landfilled. Today a landfill is used as a final storage and old landfills are capped to minimize infiltration and contaminant transport. A capping consists of several layers which together seal and drain the landfill surface. Storing waste in a capped landfill is considered an environmentally hazardous activity, therefore it is of great interest to monitor the surrounding groundwater during and after capping to make sure that any contaminant concentrations decreases. At Hovgården waste treatment plant in Uppsala, Sweden, a landfill used since 1971 was capped during 2018. Elevated contaminant concentrations have been measured in two monitoring wells close to the landfill after the capping procedure started. The aim of this master thesis was to increase the understanding of trends in contaminant concentrations and to investigate how capping affects groundwater levels and concentrations. Concentration data were compiled and statistical tools in R were used to analyze trends. Additionally, a groundwater model of the area was created in MODFLOW and MT3DMS. The model was used to simulate different steady state scenarios with and without chloride transport. Twelve of 33 analyzed substances and parameters show a statistically significant increase. These are alkalinity, electrical conductance, sulphate, chloride, calcium, sodium, sulfur, potassium, magnesium, strontium, barium and nitrate. Six show a decrease, these are pH, cadmium, zinc, mercury, lead and arsenic. The groundwater model indicates that the groundwater flow in the landfill is directed towards the rest of the waste treatment plant except for two places where leakage occurs: the southwest and southeast corners of the landfill. The capping results in lower groundwater levels and an altered groundwater divide, which will reduce the contaminant leakage, particularly in the southwest part. Model simulations with varying recharge and chloride concentrations showed that the increase in chloride levels cannot be explained with only decreased infiltration combined with increased concentrations. Therefore, the explanation is assumed to be other physical processes and possibly chemical reactions due to or at the same time as the capping. The model parameters that effected the simulated concentrations to the greatest extent are the conductances in drains, and the hydraulic conductivity of the till soil

Riskklassificering av fiberområde i Bollstafjärden

I detta projekt har ett fiberområde i Bollstafjärden i Västernorrland undersökts. Fiberområdet består av en fiberbank och fiberrika sediment. Trä- och cellulosafibrer har tillsammans med kemikalier släppts ut från pappers- och massaindustri vilket gett upphov till fiberområden. Kemikaliernas farlighet samt risk för spridning och upptag i näringsväven utgör ett miljöhot. Syftet med projektet var att undersöka och klassificera fiberområdet med hjälp av en modell som tagits fram av Golder Associates på uppdrag av Länsstyrelsen i Västernorrland. Modellen bygger på Naturvårdsverkets Metodik för Inventering av Förorenade Områden (MIFO) och är den första av sitt slag varmed det också ingår i syftet att utvärdera denna. Volymen för fiberbanken beräknades för att få en uppfattning om dess storlek samt för att den ingår i modellen. Fiberbankens volym beräknades i programvaran ArcGIS till 197 143 m3. Volymen kan jämföras med en simbassäng (50x25 meter) som har ett djup på 158 meter. Den beräknade volymen ansågs vara mycket osäker eftersom det fanns för lite mätdata att tillgå, vilket innebar att beräkningsmetoderna i ArcGIS inte fungerade optimalt. Genom att fylla i modellens parametrar riskklassificerades fiberområdet till klass 1C, ”särskilt stor risk”, på en skala från 1-4. Riskklassificeringar används för att kun- na jämföra förorenade områden med varandra och för att få en uppfattning om vilka områden som ska prioriteras vid eventuella åtgärder. Modellen validerades genom att ändra parametrarna inom ett rimligt intervall samt se hur den påverkades då inget parametervärde angavs. Då värden som innebar störst risk användes på ett flertal parametrar erhölls högsta riskklass 1A. De parametrar som enskilt påverkade riskklassen var ”sammanvägda spridningsförutsättningar” och ”avstånd till närmaste bostadshus”. Det är anmärkningsvärt att en dubblering eller hal- vering av volym fiberbank och fiberrika sediment inte resulterade i en förändring av riskklass. Under arbetet med modellen visade det sig att fiberområdet kunde riskklas- sificeras utan information om dess volym. Modellen ansågs vara användarvänlig men hade en del brister så som otillräckligt definierade svarsalternativ för en del parametrar. Viss information upplevdes som svår- tillgänglig men är förmodligen enklare att hitta för handläggare vid länsstyrelser.