2005-11-01. Evaluering af nul-valent jern til ... - NorthPestClean

3.1.2 Faktorer der påvirker nedbrydningsprocesserne
Teori
En af de faktorer der på længere sigt påvirker effektiviteten af de permeable reaktive jernvægge
er de biologiske processer. Dette skyldes, at der med tiden kan findes rige kulturer af mikroorganismer
i de reaktive vægge. I figur 3.1.1 ses biomassen i og omkring en permeabel reaktiv
jernvæg, det ses at biomassen er betydeligt større i den reaktive jernvæg end i det forurenede
område opstrøms for den.
Figur 3.1.1: a) Biomasse i forbindelse med den reaktive jernvæg, opstrøms (TMW-5), i væggen (DP-20m og
TMW-9) og nedstrøms (DP-11). b) Elektroforese billede af sulfat reducerende bakterier (Gu et al., 2002).
Effekten af de biologiske processer kan være både negativ og positiv.
En fordel ved mikroorganismerne er, at de kan optage den hydrogen gas der dannes under korrosionen
af det nul-valente jern, og bruge gassen som elektron donor til vækst og nedbrydning af
forureningen. Dette forhindrer, at de dannede bobler af gas nedsætter den reaktive jernvægs
vandfyldte porøsitet. Hvis porøsiteten af en reaktiv jernvæg nedsættes vil dette formindske den
hydrauliske opholdstid i væggen. Dette vil resultere i en kortere kontakttid mellem forureningen
og jernet, og hermed vil selve væggens effektivitet nedsættes (Novak et al., 1998).
En ulempe ved mikroorganismerne er, at de også kan forårsage en reduktion af den reaktive jernvægs
vandfyldte porøsitet. Årsagen til dette er, at den stigende mængde af biomasse delvist kan
udfylde porevolumenet, samt at der under de biologiske processer ofte dannes forskellige gasser
(f.eks. N2 og CO2) (Novak et al., 1998).
At mikroorganismerne bidrager til nedbrydningen af de forurenende stoffer kan i sig selv være
både positivt og negativt. Hvis de rigtige mikroorganismer er til stede, kan der ske en hurtigere
nedbrydning af de forurenende stoffer og deres nedbrydningsprodukter, end hvis nedbrydningen
skete alene ved hjælp af det nul-valente jern (Novak et al., 1998). Der kan også ske end relativ
hurtig nedbrydning af forbindelser, der ellers ikke ville nedbrydes af betydning. Til gengæld kan
der dannes toksiske nedbrydningsprodukter, der ellers ikke ville være blevet dannet. Dette kan
enten være fordi moderforbindelsen ikke ville være blevet nedbrudt uden tilstedeværelsen af mikroorganismer,
eller fordi nedbrydningsvejen er en anden. Disse nedbrydningsprodukter kan i
værste tilfælde visse sig at være mere toksiske end moderforbindelserne (Weathers et al., 1997).
Mikroorganismerne kan også være medvirkende til både udfældning af mineraler og opløsningen
af disse. Et eksempel på det første er sulfat reducerende mikroorganismer, der reducerer sulfat til
sulfid, der så kan udfældes med jern (f.eks. i form af pyrit, FeS2) (Gu et al., 2002). Et eksempel
på mikroorganismer der bidrager til opløsningen af mineraler er jern reducerende bakterier, der
16