Gestimuleerde aërobe afbraak, uitvoeringsvorm biosparging

Bij biosparging wordt zuurstof ingebracht in de verzadigde zone door injectie van lucht onder de grondwaterspiegel. Door deze luchtinjectie treden de volgende processen op, zie ook de figuur 1 hieronder:

• stimulering afbraak. Door de injectie van lucht wordt het water verrijkt met zuurstof waardoor de aërobe afbraak wordt gestimuleerd
• vervluchtiging. Naast afbraak zullen vluchtige verontreinigde stoffen van de waterfase naar de geïnjecteerde lucht overgaan doordat het verontreinigde water in contact komt met niet verontreinigde lucht
• betere beschikbaarheid Gebleken is dat luchtinjectie kan leiden tot een toename van de beschikbaarheid van verontreinigingen in het water.

Figuur 1 Processen bij persluchtinjectie ((bron:Pijls et al, 2006)

Bij biosparging ligt de nadruk op stimulering van de afbraak en wordt getracht vervluchtiging te minimaliseren De via luchtinjectie verontreinigde lucht verplaatst zich van de verzadigde zone naar de onverzadigde zone. Afhankelijk van de afbraak in de onverzadigde zone en de bedreigde objecten kan het noodzakelijk zijn de verontreinigde lucht door middel van een bodemlucht-extractiesysteem af te vangen. Figuur 2 geeft een schematisch voorbeeld van een biosparging systeem

Figuur 2: schematisch voorbeeld van biosparging in combinatie met bodemluchtonttrekking (bron:Pijls et al, 2006)

Het te injecteren luchtdebiet wordt bepaald door de zuurstofvraag vanuit het bodemvolume dat door de luchtinjectie wordt beïnvloed. Daarnaast wordt het totaal te injecteren luchtvolume bepaald door de totaal aanwezige vracht aan verontreinigd bodemmateriaal. Aan de hand van zuurstofmetingen in het grondwater kan worden bepaald wat de zuurstofvraag is.

De injectie van lucht vindt plaats middels verticale injectiefilters. De invloedsstraal (zie figuur 3) is een essentiële ontwerpparameter bij biosparging en wordt bepaald door de bodemopbouw (gelaagdheid). De invloedsstraal kan gevarieerd worden door de diepte van het filter ten opzichte van de grondwaterstand en door de injectiedruk en de hoeveelheid lucht die geïnjecteerd wordt. Over het algemeen wordt de vuistregel gehanteerd dat de invloedsstraal van een persluchtfilter evenredig is met de diepte van de boven kant van het filter onder het grondwaterniveau waarbij een maximum invloedsstraal van circa 8 meter geldt. Indien meer zekerheid omtrent de invloedsstraal benodigd is, kan dit door middel van een kortlopend veldexperiment worden verkregen.

Figuur 3: Invloedsstraal bij biosparging (bron:Pijls et al, 2006)

Een uitgebreide beschrijving van biosparging wordt gegeven in het NOBIS-rapport Biosparging and Bioventing uit 1996.