Richtlijn herstel en beheer (water)bodemkwaliteit

In situ extractie, trends en ontwikkelingen

Spoelen met oppervlakteactieve stoffen

In Nederland wordt het gebruik van oppervlakteactieve stoffen niet op praktijkschaal toegepast. Onderzoek naar sanering met oppervlakteactieve stoffen in het buitenland laten wisselende resultaten zien. Op laboratoriumschaal worden reinigingsrendementen tot 99% van de aanvangsconcentratie gemeten. In de praktijk wisselen de resultaten echter van ‘geen effect’ tot een reductie van 65% [Vigon, Abdul 1992, Nash].

Naar toepassing van oppervlakteactieve stoffen voor het verbeteren van de beschikbaarheid van verontreinigingen is relatief veel onderzoek gedaan. Dit onderzoek richt zich op de effecten van de surfactanten op de bodem, de interactie tussen surfactanten en micro- organismen, en de samenstelling van de surfactantoplossing voor een optimale verwijdering van verontreinigingen uit de bodem. In het kader van Stimuleringsregeling Milieutechnologie (Stir-Mt) is onderzoek uitgevoerd naar de technische, milieuhygiënische en economische haalbaarheid van in situ vloeistofextractie van bodem met behulp van oppervlakteactieve stoffen [Novem]. Binnen het IOP-Milieubiotechnologie is in 1994 een onderzoek opgestart, waarbij wordt onderzocht of micro-organismen die oppervlakteactieve stoffen uitscheiden, kunnen worden gebruikt om verwijdering en afbraak van organische verbindingen in de bodem te versnellen [Senter]. Met gebruik van surfactanten op praktijkschaal is vrijwel geen ervaring opgedaan. In een SKB project is echter gekeken naar de invloed van verschillende surfactanten en de kosten van een sanering met surfactanten [SKB SV-418].

Mede gezien het vele onderzoek en de huidige praktijk bestaat niet de indruk dat deze vorm van in situextractie op korte termijn tot een standaard toegepaste techniek gerekend zal worden.

Spoelen met zuur

In situ extractie via spoelen met zuur is slechts éémaal toegepast in Nederland. Het mogelijke gebruik van de techniek is beperkt tot zanderige bodems met weinig organische stof, zodat de toepassing tot nu toe beperkt is gebleven. Ook in goed doorlatende bodems kan de aanwezigheid van andere mineralen dan kwarts het saneringsresultaat nadelig beïnvloeden.

Al met al is het perspectief voor toepassing van deze techniek uiterst beperkt.

Spoelen met oplosmiddelen

Het spoelen met oplosmiddelen bevindt zich in Nederland nog in een experimenteel stadium en het is zeer de vraag of de techniek hier ooit uit zal komen. In het kader van Stir-Mt is een onderzoek uitgevoerd naar de technische en economische haalbaarheid van in situ sanering van bodem verontreinigd met PAK door middel van spoelen met polaire, organische oplosmiddelen. In de Verenigde Staten zijn inmiddels wel full-scale praktijkprojecten uitgevoerd met alcoholen.

Biosurfactants

Naast synthetische oppervlakteactieve stoffen bestaan er biologisch gevormde oppervlakteactieve stoffen, de zogenaamde biosurfactants. In het kader van NOBIS (tegenwoordig SKB) is onderzoek gedaan naar de optimalisatie van de productie van biosurfactants op laboratoriumschaal en naar de mobilisatie van olie door de biosurfactants [Nobis]. Het is goed mogelijk gebleken biosurfactants te produceren in de ‘fed batch’ bedreven reactors. De biosurfactantsproductie is sterk gestimuleerd door de toevoeging van zonnebloemolie. Uit de karakterisering blijkt dat het biosurfactant een polysaccharide is. De emulgerende eigenschappen van de geproduceerde biosurfactant zijn goed vergelijkbaar met die van commercieel verkrijgbare bio-emulsifiers. Verder is gebleken dat het gebruik van biosurfactants resulteert in een duidelijke mobilisatie van olie. In de experimenten met alleen water vindt vrijwel geen verwijdering van olie plaats (< 0,1% van de aanwezige olie). Bij het gebruik van biosurfactants is, afhankelijk van de biosurfactant-oplossing en het initiële oliegehalte een verwijdering van 3-24% van de aanwezige olie waargenomen. Een pilot-plantexperiment is in het voorjaar van 1999 van start gegaan bij een fase 3 project van SKB [SKB SN-006]. Uit de resultaten blijkt dat zowel in kolomproeven als de experimenten op de proeflocatie door de biosurfactant-oplossing minerale olie wordt gemobiliseerd. De hoeveelheid gemobiliseerde minerale olie is in de kolom- en veldproeven van dezelfde orde-grootte. De maximale hoeveelheid gemobiliseerde minerale olie houdt verband met de mate van verontreiniging. In het rapport wordt aangegeven dat de methode met name geschikt is voor locaties waar de minerale olie (minimaal 7.000 mg/kg d.s.) zich als een zogenoemde smeerlaag in de zone rond de grondwaterspiegel bevindt.