Onttrekken grondwater, toepassingsgebied

De doorlatendheid van de bodem bepaalt of grondwater uit de bodem kan worden onttrokken. Als vuistregel kan worden aangehouden dat de doorlatendheid minimaal 10-6m/s moet bedragen om grondwater te kunnen onttrekken gericht op het verwijderen van verontreinigende stoffen. Daarbij moet erop worden gelet dat de grondwaterstroming het gehele bodempakket omvat. Het onttrekken via preferente stromingsbanen zoals krimpscheuren, kan leiden tot een doorlatendheid groter dan 10-6m/s. Een klein gedeelte van de bodem zal dan echter worden doorspoeld, met als gevolg dat verontreinigingen niet volledig verwijderd worden en het grondwater blijvend verontreinigd wordt.

Het toepassingsgebied is gedefinieerd voor drijflaag-/zaklaagverwijdering en de sanering van pluimen. Grondwateronttrekking is over het algemeen niet effectief voor de aanpak van brongebieden waar puur product aanwezig is, tenzij het puur product volledig oplosbaar is in water (bijvoorbeeld bij wateroplosbare oplosmiddelen). In onderstaande tabellen is het toepassingsgebied schematisch weergegeven.

De mobiliteit van de verontreinigende stof is afhankelijk van factoren zoals:

• De adsorptiecoëfficiënt van de verontreinigende stof. Organische verontreinigende stoffen met een Kow-waarde kleiner dan 10 zijn goed oplosbaar en kunnen daardoor goed worden uitgespoeld. Verontreinigende stoffen met een Kow-waarde groter dan 1000 zijn slecht oplosbaar en daardoor moeilijk uitspoelbaar
• Het lutum- en organisch stofgehalte van de bodem. De adsorptie van verontreinigende stoffen aan de bodem is afhankelijk van de organische stoffractie en het lutumgehalte. De eerste is met name bepalend voor organische verontreinigende stoffen, de tweede voor zware metalen. Uitspoelen gaat eenvoudiger naarmate er minder organische stof of lutum in de bodem voorkomt

Tot de mobiele groep behoren stoffen als aromaten, gechloreerde oplosmiddelen, lichte olieproducten zoals benzines, petroleum, kerosine en diesel en sommige zware metalen zoals cadmium, nikkel en zink. Tot de immobiele groep behoren stoffen als zwaardere olie, zwaardere PAK's (met uitzondering van naftaleen) en sommige zware metalen, zoals bijvoorbeeld lood en koper.

Drijflaag/zaklaagverwijdering

Het afpompen van drijflagen kan door middel van selectieve onttrekking van grondwater. Hierbij wordt lokaal de grondwaterspiegel door onttrekking van grondwater verlaagd waardoor het puur product toestroomt en in de onttrekkingsput kan worden afgepompt. Dit is uitsluitend toepasbaar in goed doorlatende zandbodems. Onttrekken van grondwater wordt, bij de aanwezigheid van drijflagen of een smeerzone rond het grondwaterniveau, regelmatig gebruikt in combinatie met bodemluchtextractie en in situ strippen. Er bestaan verschillende andere mogelijkheden voor drijflaagverwijdering.

Sanering van puur product in de vorm van zaklagen door middel van grondwateronttrekking alleen, blijkt in de praktijk moeilijk te zijn. Het aantonen en lokaliseren van het pure product is een groot probleem. Het pure product is veelal niet aanwezig als een continue zaklaag. Meestal ligt het als het ware als kleine plasjes op verspreid aanwezige minder goed doorlatende lagen. Voor een zo effectief mogelijke verwijdering dient een systeem te worden aangelegd waarbij in het brongebied een relatief groot aantal kleinere onttrekkingsmiddelen geïnstalleerd wordt (op verschillende diepte en plaatsen). Het onttrekkingsregime wordt (adaptief) aangepast aan de onttrokken concentraties.

Pluimsanering

Grondwaterstroming laat zich moeilijk met meer dan maximaal een factor 10 versnellen ten opzichte van de natuurlijke grondwaterstroming. Dit betekent dat bij niet-mobiele verontreinigende stoffen en in slecht doorlatende gronden rekening moet worden gehouden met langdurige saneringen.

Bij het ontwerp en inschatting van de tijdsduur moet rekening worden gehouden met:

1. Grondverontreiniging of puur product (zaklagen) die bij het ontgraven zijn achtergelaten.
2. Niet-evenwichtssorptieprocessen.
3. Heterogeniteit op microschaal (nalevering vanuit aggregaten, kleine minder doorlatende laagjes waardoor uniforme doorspoeling niet mogelijk is).
4. Heterogeniteit op macroschaal, nalevering vanuit verontreinigde, minder goed doorlatende lagen.

Deze aspecten leiden ertoe dat de sanering kan stagneren. Na een snelle concentratieafname in de beginperiode tot 75-98% van de beginconcentratie, vermindert bij stagnatie de concentratieafname snelheid sterk. Door de keuze en positionering van de onttrekkingsmiddelen kan stagnatie door de achtergelaten grondverontreiniging (punt 1) en nalevering uit minder doorlatende lagen (punt 4) geminimaliseerd worden. De nalevering uit aggregaten (punt 3) en de sorptiesnelheid (punt 2) laten zich niet eenvoudig versnellen. Het gebruik van stoffen om de sorptie te vergroten biedt mogelijkheden maar wordt in de praktijk nauwelijks toegepast.

Met langdurige saneringen (>15 jaar) is vrijwel geen ervaring in de markt, dus moet dit toepassingsgebied als hypothetisch worden gezien.