In situ aanpak van waterbodems, Microbiële omzetting: PAK's en minerale olie
Voor de afbraak van PAK’s en minerale olie in baggerspecie door bacteriën is zuurstof (lucht) nodig of een alternatieve elektronenacceptor. Diverse methoden voor in situ biologische afbraak van deze stoffen zijn onderzocht.
Preparaten voor aërobe afbraak van slib, PAK’s en minerale olie
Omstreeks 1992 kwamen via de particuliere sector een aantal procédés voor biologische in situ reiniging op de Nederlandse markt. De procédés waren gericht op de afbraak van organisch materiaal (reductie slibvolume) en van minerale olie en PAK’s. Hiertoe werden preparaten aan de waterbodem toegediend. Volgens de productbeschrijving bevatten deze preparaten de voor de afbraak benodigde ingrediënten: bacteriën, nutriënten en/of zuurstofdragende verbindingen.
Deze preparaten worden ofwel over het oppervlaktewater uitgestrooid, ofwel in de waterbodem gemengd. Bij uitstrooiing komen de preparaten na bezinking op de waterbodem terecht.
In contact met de waterbodem moet de beoogde biologische activiteit op gang komen en verontreinigingen en/of organisch materiaal in de waterbodem afgebroken.
Vanwege de eenvoud en de lage kosten, werd deze aanpak door probleembezitters positief ontvangen. Meerdere proefprojecten werden uitgevoerd en resulteerden in positieve artikelen in de pers. In de meeste gevallen werden deze (proef)projecten door de leveranciers van de procédés uitgevoerd.
Binnen POSW is in 1992 besloten om vier op dat moment op de markt verschenen procédés nader te onderzoeken. De motivatie hiervoor was tweeledig. Indien de methode effectief zou blijken te zijn, zou een simpel en goedkoop alternatief voor de gangbare wijze (baggeren-transport-verwerking/storten) kunnen worden gegeven. Aan de andere kant was het hierdoor mogelijk een beeld van de mogelijke effecten op de oppervlaktewaterkwaliteit (in verband met de Wvo) te verkrijgen.
Eventuele nadelige effecten kunnen bestaan uit een verhoging van gehalten aan nutriënten of andere verbindingen die in de preparaten aanwezig zijn. Indirecte nadelige effecten kunnen ontstaan door de biologische activiteit. Bij de afbraak van slib kunnen aan het organisch materiaal gebonden zware metalen en nutriënten in het oppervlaktewater terechtkomen. Bij de afbraak van verontreinigingen kunnen omzettingsproducten naar de waterfase diffunderen.
Het onderzoek [3] liet zien dat de onderzochte preparaten niet leiden tot een verbetering van de biologische in situ afbraak. Een onvoldoende efficiënte inbreng van zuurstof was hieraan debet. De onderzoeksresultaten hebben geleid tot een RIZA-advies aan de waterkwaliteitsbeheerders. Het advies luidde vergelijkbare procédés voor biologische in situ reiniging van waterbodems Wvo-plichtig te stellen [4].
In een later stadium is getracht de zuurstofinbreng te realiseren door mechanische beluchting van de waterbodem, door middel van een pijpsysteem vanaf een rondvarend vaartuig. Ook nu waren de afbraakresultaten niet opzienbarend [5].
De conclusie is dat in situ biologische reiniging van waterbodems, voor de aërobe afbraak van organische stoffen, vooralsnog niet als doelmatig gezien kan worden.
Toch bestaan er nog kansen in de toekomst voor de in situ microbiologische reiniging van minerale olie en PAK [1]. Hierbij kan gedacht worden aan het creëren van een zuurstofrijk milieu. Op locaties waar het mogelijk is om de waterbodem tijdelijk af te sluiten, kan dit gerealiseerd worden door de waterbodem droog te leggen en een landfarmachtig proces te creëren. Een bioreactorachtig procédé kan bereikt worden door de afgesloten locatie zeer intensief te beluchten. Een ontwikkeling betreft Oxygen Release Compounds (ORC’s), die geleidelijk zuurstof loslaten [6]. Hierbij moet rekening worden gehouden met het restproduct van de ORC nadat de zuurstof is afgestaan. In ondiepe wateren zou beplanting (bijvoorbeeld met riet) een mogelijke oplossing kunnen zijn. Door de beworteling wordt de bodem plaatselijk aëroob. Als beheersmaatregle kan in kleine wateren worden gedacht aan het laten bewegen van het water en andere manieren vna beluchten bijvoorbeeld door fonteinen.
Over de effectiviteit van deze opties is nog geen oordeel te vellen. De meeste verontreiniging in de waterbodem (PAK en zwaardere oliecomponenten) zullen langs biologische weg op zijn best langzaam afbreken, in de orde van procenten per jaar).en waarschijnlijk zal deze lager zijn dan die bij de ex situ behandelingen omdat dan wat rigoureuzer gewerkt kan worden omdat het oppervlaktewater niet beïnvloed wordt.
Tot slot worden nog twee opties genoemd, waarvan in de literatuur melding wordt gedaan. De eerste betreft de toevoeging van alternatieve elektronenacceptoren, zoals nitraat, waarmee men in Canada succes heeft [7]. Een andere optie is de anaërobe afbraak van een aantal individuele PAK’s, waarvan in Amerika melding is gedaan [8].
lees verder