Behandelen en bestemmen van baggerspecie, Chemische en thermische verwerkingstechnieken voor baggerspecie
De werking van chemische en thermische technieken voor baggerspecie berust op de volgende principes:
- het opheffen van bindingen tussen verontreinigingen en slibdeeltjes en het overbrengen van de verontreinigingen naar een vloeistof (extractie) of een gas (thermische desorptie);
- het onschadelijk maken van verontreinigende stoffen door een niet- microbiologisch gestimuleerde chemische omzetting (bijvoorbeeld oxideren of reduceren).
Overigens wordt onder thermische verwerking in dit geval niet de thermische immobilisatie van baggerspecie verstaan. Deze techniek wordt elders in de richtlijn beschreven.
Thermische desorptie
Thermische desorptie is een proces waarbij verontreinigende stoffen worden verwijderd door middel van verdamping. Hiertoe is het nodig dat de kookpunten van de betreffende stoffen worden bereikt. Temperaturen van 500 tot 600 °C blijken in de praktijk voldoende voor een reinigingsrendement van meer dan 99%. Bij het proces ontstaat een verontreinigde gasstroom, die moet worden nabehandeld.
Extractie met complexvormers
Complexvormers zijn stoffen die metaalachtige, oplosbare complexen vormen met metalen. Na de extractietijd wordt de oplossing van het slib afgescheiden en kan worden opgewerkt of afgevoerd. Ook hierbij geldt dat van tevoren beluchten van het mengsel het rendement sterk zou kunnen verhogen. Deze uitvoeringsvorm heeft in de praktijk (nog) geen toepassing gevonden.
Bacteriële uitloging
Het principe berust op het oplossen van metalen door bacteriële oxidatie van de verbindingen of het vormen van extractiemiddelen door de bacteriën. Er zijn hiervoor meerdere systemen, echter niet gecombineerd mogelijk. Voorbeelden zijn: het vormen van melkzuur door Lactobacteriën waarbij het melkzuur op zich als extractie en complexerend middel wordt gebruikt, en het vormen van zwavelzuur door Thiobacilli. Na de behandeling wordt de oplossing van het slib afgescheiden. Deze uitvoeringsvorm is om verschillende redenen niet ontwikkeld naar toepassingen in de praktijk.
Solventextractie
Solventextractie is een techniek, waarbij de aan het slib gebonden organische verontreinigende stoffen worden opgelost in een organisch oplosmiddel. Dit oplosmiddel moet enigszins met water mengbaar zijn onder specifieke omstandigheden. De beste mogelijkheden biedt een oplosmiddel die binnen een beperkt temperatuurstraject mengbaar is met water. Na de extractie worden sediment en oplosmiddel met daarin de verontreinigende stoffen gescheiden en ten slotte wordt het oplosmiddel geregenereerd, bijvoorbeeld door destillatie.
Natte luchtoxidatie
Het waterige slib wordt onder hoge druk gebracht (circa 100 bar) en tot een oxidatietemperatuur van circa 300 °C verwarmd. Door de hoge druk zal de vloeistof niet gaan koken. Gedurende dit proces wordt het slib met zuurstof geïnjecteerd. De restproducten bestaan voornamelijk uit water, CO2-gas en as. Nabehandeling van het gas is soms noodzakelijk.
Deze technieken zijn tot op heden niet of nauwelijks op praktijkschaal toegepast.