Richtlijn herstel en beheer (water)bodemkwaliteit

In situ strippen/persluchtinjectie, toepassingsgebied 1

Op dit moment (medio 2006) is er reeds veel informatie over afgeronde persluchtinjectie saneringen bekend. De praktijk leert dat veelal een combinatie met biosparging en in situ biorestauratie plaatsvindt (onder meer voor sanering van benzine en dieselverontreinigingen). Ook worden persluchtinjectiesystemen toegepast voor het beheersen van verontreinigingen.

Het injecteren van lucht is goed uitvoerbaar gebleken met name in goed-doorlatende heterogene bodems uitgevoerd (water permeabiliteit > 1 m/dag, luchtpermeabiliteit > 50 m/dag). Bij bodemlagen met een kleinere doorlatendheid kunnen verontreinigende stoffen slechts via langzame diffuse overdracht worden verwijderd of afgebroken, waardoor een langere tijd nodig is voor sanering. De efficiëntie van de sanering kan dan door intermitterend of met een lager debiet te injecteren worden vergroot.

Biosparging is een goedkope manier om het grondwater zuurstofrijk te maken. Dit verklaart het succes van de basistechniek en waarom er veel onderzoek naar uitgevoerd wordt.

Indien verontreinigende stoffen vluchtig en afbreekbaar zijn is het moeilijk om onderscheid te maken in persluchtinjectie en biosparging aangezien een deel van de verontreinigende stof dan gestript wordt uit de verzadigde zone en vervolgens afbraak hiervan in de onverzadigde zone plaatsvindt. Evenals bij bioventing geldt ook hier dat bij hoge debieten met name convectieve verwijdering optreedt. Voor optimalisatie van de biologie moet gezocht worden naar een debiet dat juist voldoende zuurstof aan de verzadigde zone toevoegt.

Persluchtinjectie met als doelstelling het strippen van de verontreinigende stoffen in de verzadigde zone wordt vrijwel altijd uitgevoerd in combinatie met bodemluchtextractie in de onverzadigde zone. Het bodemluchtextractie systeem vangt de gestripte verontreinigende stoffen af. In enkele gevallen blijft de bodemluchtextractie achterwege en fungeert de onverzadigde zone als bioreactor.

De techniek wordt ook meer en meer toegepast als aanvulling op het onttrekken van grondwater. Deze aanvulling kan tot een toename van het saneringsrendement leiden omdat door de luchtinjectie een verticale transportcomponent wordt toegevoegd aan de horizontale component die door het onttrekken van grondwater wordt gerealiseerd.

In het algemeen kan gesteld worden dat verontreinigende stoffen die voldoen aan de eisen zoals weergegeven bij bodemluchtextractie/bioventing ook geschikt zijn om door middel van persluchtinjectie/ biosparging te saneren. Kort samengevat is dat een van de volgende eisen:

  • de dampdruk is groter dan 100 N/m2 bij 20 °C (bijvoorbeeld aromaten en chloorethenen);
  • de Henry-coëfficiënt is groter dan 10-5 atm.m3/mol;
  • de verontreinigende stof is aëroob afbreekbaar (biosparging).

Bij stoomstrippen kunnen in principe stoffen worden verwijderd die bij 100 °C een dampspanning hebben van tenminste 100 N/m2 puur product) of een Henry-coëfficiënt groter dan 10 -5 atm.m 3 /mol. Als vuistregel kan worden aangehouden dat bij een temperatuurverhoging van 10 °C de dampspanning van een stof met een factor 3 tot 4 toeneemt. Voor de Henrycoëfficiënt is de toename ongeveer een factor 1,6 per 10 °C [Pedersen].

Vanuit praktijkervaringen zijn voor de techniek in situ strippen/ persluchtinjectie concrete toepassingsgebieden afgeleid.