Drijflaagverwijdering door stoomgestimuleerde extractie, ontwerp en monitoring

Ontwerp

Bij drijflaagverwijdering door stoomgestimuleerde extractie wordt via een injectiefilter stoom onder of ter hoogte van een drijflaag gedoseerd. In de praktijk wordt de volgende vuistregel gehanteerd voor de benodigde hoeveelheid elektrische stroom (benodigd voor het opwekken van stoom): om de temperatuur van elke m3 bodem met 10 C te verhogen is 3,5 MJ nodig.

Voor het ontwerp dient rekening gehouden te worden met de faciliteiten op de locatie. Zo kan op industriële locaties stoom voorhanden zijn. Zo niet, dan dient stoom gegenereerd te worden met behulp van een stoomgenerator waarvoor tevens een waterontharder en brandstof voor verhitting noodzakelijk zijn. Met behulp van onttrekkingsfilters (meerfase-extractie) wordt het mengsel van bodemlucht, puur product, damp en (heet) water uit de bodem verwijderd. De verschillende fasen in het effluent worden via tanks en warmtewisselaars (condensatie water/product en terugwinning deel warmte) van elkaar gescheiden. Puur product (uit olie/waterscheider) dient afgevoerd te worden en het grondwater en de bodemlucht dienen gezuiverd te worden, bijvoorbeeld via actief koolfilters.

Voor nadere informatie over de onttrekking door meerfase-extractie wordt verwezen naar link.

Het onttrekkingssysteem dient aan bepaalde materiaaleisen te voldoen in verband met de hoge temperaturen (tot 100°C en hoger). In het ontwerp dient rekening gehouden te worden met de (veiligheids)risico’s van het werken met stoom.

Om te voorkomen dat omgevingslucht wordt aangezogen bij de extractiefilters, wordt over het te reinigen oppervlak een folie aangebracht. Een goede afsluiting wordt verkregen door de folie te verzwaren met afdekzand.

Monitoring

Het proces bij het verwijderen van een drijflaag door stoominjectie wordt onder andere via druk-, debiet- en temperatuurmetingen gestuurd. Er wordt een aantal peilbuizen op verschillende plekken en op verschillende afstanden tot de injectie- en onttrekkingsfilters in de behandelde zone geplaatst, waarin temperatuur, druk, grondwaterniveau en uiteraard na een injectie-interval de drijflaagdikte worden gemeten. Aparte meetpunten voor temperatuur worden ook boven en onder de drijflaag geïnstalleerd. Zo kan de verdeling van deze parameters ook verticaal worden gevolgd en kan worden gecontroleerd of de hoogste temperaturen daadwerkelijk in de bodemlaag met de smeerzone worden bereikt.

De concentraties in de onttrokken lucht en het grondwater worden gemeten, evenals het volume aan (gecondenseerd) puur product en/of emulsie. Ook wordt het debiet van en de onderdruk op de MFE-filters gemonitoord. Op basis van deze gegevens kan een raming van de verwijderde hoeveelheid puur product worden verkregen, het rendement worden gecontroleerd en het proces in bepaalde mate worden gestuurd.

In de loop van de tijd zal het rendement afnemen. Via meting van de drijflaagdikte en het rendement van de verwijdering wordt bepaald of de uitvoering doorgezet wordt, waarbij ook rekening wordt gehouden met de van tevoren aangenomen hoeveelheden puur product in de drijflaag.