Bodemverhitting, uitvoeringsvorm en toepassingsgebied directe elektrische verhitting

Indirecte elektrische verhitting, techniekbeschrijving
Indirecte electrische verhitting (TCH) van de bodem is een techniek waarbij de bodem wordt verwarmd door thermische geleiding. Er worden daartoe verticale verwarmingselementen aangebracht die tevens dienen als onttrekkingsfilters. Een andere methode is de aanleg van een ‘elektrische deken’ op of in het maaiveld. De warmte van de verwarmingselementen wordt in de bodem verplaatst door warmtegeleiding door de bodem, convectie (verplaatsing van stoom en condensatie) en warmtestraling nabij de elementen.
Met deze technologie kunnen temperaturen in de bodem worden bereikt van 300 tot 500 °C of meer. Veel organische verontreinigingen ontleden bij deze temperaturen of worden geoxideerd als lucht aanwezig is. Het is in veel gevallen een in situ destructie. Omdat de bodem geen goede warmtegeleider is moeten de verwarmingselementen een zeer hoge temperatuur hebben. De verwarming van de bodem is daardoor, vooral in het begin van de verwarming, niet gelijkmatig.

De warmtegeleiding van de bodem is sterk afhankelijk van het vochtgehalte. De geleidbaarheid neemt af in een drogende bodem. De temperatuur van de verwarmingselementen moet daardoor verder omhoog worden gebracht om de benodigde warmte in de bodem te verplaatsen. De bodem krijgt bij indroging krimpscheuren, waardoor de doorlatendheid en het transport van verontreinigingen toeneemt.

Indirecte elektrische verhitting, toepasbaarheid
Door de hoge temperaturen die bereikt worden is de methode het meest geschikt voor verontreiniging met matig vluchtige verbindingen, chloorkoolwaterstoffen, minerale oliën, PCB’s, PAK, herbiciden en andere bestrijdingsmiddelen. De hoge temperaturen kunnen alleen worden gehaald in de onverzadigde zone. Hierom kan vooraf de grondwaterstand worden verlaagd. De techniek wordt toegepast tot in het grondwater. De verwijdering van matig vluchtige verbindingen beneden de grondwaterspiegel is mogelijk echter niet volledig, doordat de temperatuur hier minder hoog wordt. Een overzicht van temperaturen en resultaten van verschillende technieken wordt gegeven in de volgende figuur:

Temperaturen en componenten die uit de bodem worden verwijderd door meerfasenonttrekking (svoc = semi volatile organic contaminants) bij verschillende verwarmingstechnieken (overgenomen van Ralph S. Baker)

Door verlaging van de grondwaterstand wordt de onverzadigde zone groter en daarmee ook het gebied waarin de temperatuur veel meer kan worden verhoogd dan tot 100ºC. Verplaatsing van de verontreinigingen via stroming van het warme grondwater tot buiten het te behandelen gebied wordt tegengegaan door de gecombineerde onttrekking van grondwater en bodemlucht (stoom) via de holle electroden.