Richtlijn herstel en beheer (water)bodemkwaliteit

Gestimuleerde aërobe afbraak, optimalisatie overige factoren

Onder natuurlijke condities wordt de aërobe afbraak van verontreinigingen vrijwel altijd gelimiteerd door de beschikbaarheid van zuurstof. Wanneer deze limitatie wordt weggenomen door het inbrengen van zuurstof, worden andere factoren limiterend. Deze factoren zijn:

  • de aanwezigheid van voldoende micro-organismen met de juiste afbraakcapaciteit
  • de beschikbaarheid van de verontreiniging

Er zijn verschillende manieren om deze limitaties op te heffen.

Aanwezigheid van micro-organismen met de juiste afbraakcapaciteit

Voor vrijwel alle aëroob afbreekbare verontreinigingen geldt dat er in een normale bodem bacteriën voorkomen die deze stoffen kunnen afbreken. Wanneer door de saneringsactiviteit de zuurstoflimitatie wordt opgeheven, kan de afbraakcapaciteit van de aanwezige bacteriepopulatie toenemen door de groei ervan. Om te kunnen groeien hebben bacteriën naast zuurstof en de verontreiniging als bron van koolstof en energie ook nutriënten nodig. De voor in situ sanering belangrijkste nutriënten zijn stikstof en fosfor. Voor het vaststellen van de behoefte hieraan wordt meestal uitgegaan van een vaste verhouding tussen koolstofatomen (C), stikstofatomen (N) en fosforatomen (P) aangehouden. Globaal kan worden uitgegaan van een verhouding van C:N:P = 100:10:1.

De groeisnelheid en activititeit van bacteriën is afhankelijk van de temperatuur. De gemiddelde temperatuur in de Nederlandse bodem is 10-14 graden Celsius. De optimale temperatuur voor de meeste bacteriën ligt echter circa 10-15 graden hoger. Bij nog hogere temperaturen neemt de activiteit van bodembacteriën echter weer af. Door het verhogen van de temperatuur tot circa 20-30 graden Celsius kan de groei van bacteriës dus worden versneld.

In sommige gevallen zijn er in de bodem geen of zeer weinig bacteriën met de juiste afbraakcapacitieit aanwezig. In die zeldzaam voorkomende gevallen is het nuttig de bodem te beënten met bacteriën die deze afbraakcapaciteit wel hebben. Dit wordt bioaugmentatie genoemd. Voor verontreinigingen met aromaten, minerale olie en PAK is het toevoegen van een ent vrijwel nooit nodig. Een voorbeeld waar bioaugmentatie met aërobe bacteriën wel zinnig kan zijn betreft bacteriën die in staat zijn methyl-tert-butylether (MTBE) af te breken.

Beschikbaarheid van de verontreiniging

Organische verontreinigingen met een beperkte oplosbaarheid zoals hogere alkanen en PAK komen in de bodem vooral in gebonden vorm voor. Het transport vanuit de vaste fase naar de waterfase is voor deze stoffen vaak de limiterende factor. Dit geldt ook voor een beter oplosbare verontreingingen die als restverzadiging in slecht doorlaatbare zones aanwezig zijn. Deze limitatie is moeilijk op te heffen. De volgende opties zijn toegepast:

  • Het verhogen van de temperatuur verhoogt de oplosbaarheid van verontreinigingen en daardoor het transport naar de waterfase.
  • Bij biosparging zorgt het inbrengen van lucht ervoor dat restverzadigingen beter beschikbaar komen
  • Het toevoegen van stoffen die de wateroplosbaarheid verhogen, zoals surfactants. Omdat deze stoffen zelf ook worden afgebroken en daardoor de zuurstofbehoefte verhogen, is de toepasbaarheid ervan beperkt.