Reactieve schermen, principe van de techniek, chemisch reactieve schermen

In principe kunnen chemische saneringstechnieken die worden ingezet voor de aanpak van een gebied of terrein ook worden toegepast in een chemisch scherm. Onderscheid kan worden gemaakt in schermen die:

• (organische) verontreiniging reduceren tot onschuldige verbindingen (ijzerschermen) of
• precipiteren doordat met de verontreiniging een zeer slecht oplosbare verbinding wordt gevormd.

In principe zijn ook chemische schermen denkbaar die de verontreiniging oxideren (zie hiertoe ook informatie over In situ Chemische Oxidatie). Voor zover bekend zijn chemische oxiderende schermen nog niet toegepast. Chemische schermen kunnen worden aangelegd door het reactieve materiaal aan te brengen in een sleuf of door injectie van de betreffende chemicaliën in oplossing.

In de Verenigde Staten zijn de afgelopen jaren verschillende typen chemisch reactieve schermen ontwikkeld en toegepast. In Nederland zijn chemisch reactieve schermen in beperkte mate toegepast. Hier worden de volgende technieken genoemd:

IJzerscherm
Een ijzerscherm is een zone in de bodem, die met behulp van deeltjes metallisch ijzer is geprepareerd om de verspreiding van verontreiniging, meestal vluchtige chloorkoolwaterstoffen, in het grondwater tegen te gaan. In een ijzerscherm is metallisch ijzer het element dat verantwoordelijk is voor de dechlorering van vluchtige chloorkoolwaterstoffen zoals tetrachlooretheen. De dechlorering verloopt in een ijzerscherm in eerste instantie chemisch, maar er kan ook biologische dechlorering optreden. Ook puur product kan in een ijzerscherm effectief worden verwijderd, als is de kans dat puur produkt via stroming in een scherm komt natuurlijk beperkt.

IJzerschermen zijn (in het buitenland) ook toegepast om de verspreiding van chroom VI tegen te gaan. Chroom VI reageert met ijzer tot relatief onschuldige - en slecht oplosbare chroom III verbindingen. Doordat ijzer in deze reacties optreedt als reductor, hoort een ijzerscherm tot de reducerende schermen.

Door de reacties van ijzer met water veranderen de redoxpotentiaal en de zuurgraad van het water dat het scherm passeert. Daardoor worden er achter het scherm mogelijk elementen gemobiliseerd, die daardoor achter het scherm in hogere gehalten aanwezig zijn dan vóór het scherm.

Precipitatie scherm
In een precipitatiescherm wordt een verontreiniging met zware metalen in het grondwater omgezet in onoplosbare metaalverbindingen. In het scherm moeten daartoe stoffen aanwezig zijn of worden gegenereerd die een onoplosbare verbinding met het betreffende metaal vormen. Hiervan kunnen de volgende voorbeelden worden genoemd:

a. sulfidescherm; door het aanbrengen (in een sleuf) van een scherm met stabiel organisch materiaal (compost, houtsnippers) wordt in en achter het scherm een milieu gecreëerd waardoor sulfaat in het grondwater wordt omgezet in sulfide. De meeste metalen vormen met sulfide zeer slecht oplosbare verbindingen. In het grondwater is veelal voldoende sulfaat aanwezig om de gewenste neerslagen gevormd te krijgen. De pH wordt door het reducerende milieu al voldoende hoog, eventueel kan kalk worden toegevoegd om de sulfiden stabiel te laten zijn.

b. fosfaatscherm; door het aanbrengen van calciumfosfaat of fosfaaterts (ruwfosfaat) in een sleuf kan voldoende fosfaat in oplossing worden gebracht om de meeste metalen te binden. Een gereduceerd milieu is hiervoor niet nodig. De pH dient op een bepaald niveau te worden gehandhaafd.

Oxidatiescherm
In een oxidatiescherm wordt een oxidatiemiddel aangebracht dat organische verontreinigingen onschadelijk maakt. In de praktijk wordt de voorkeur gegeven aan andere oplossingen, bijvoorbeeld een biologisch scherm. Toepassingen van oxidatiemiddelen in een scherm zijn in Nederland niet bekend.