Reactieve schermen, uitvoeringsvormen

Reactieve schermen worden op verschillende manieren toegepast:

1. als volledig reactief scherm, dat, geplaatst dwars op de stromingsrichting de gehele verontreinigde pluim afvangt (vooral beheersmaatregel). Over de volle breedte van het scherm worden reagentia in de bodem gebracht

2. als repeterend reactief scherm, dat de sanering van het grondwater in een gebied tot doel heeft.

3. als gedeeltelijk reactief scherm. Een verticaal niet doorlatend scherm geleidt het grondwater naar een gedeelte van het scherm dat (zeer goed) doorlaatbaar is voor water. In dit deel (de gate of poort) wordt de verontreiniging afgebroken of vastgelegd. Een dergelijke opstelling staat bekend als 'funnel & gate'.

Volledig reactief scherm (CRB, continuous reactive barrier)
Het volledig scherm is dwars op de stromingsrichting van het grondwater geplaatst. Het scherm bestaat uit goed doorlatend materiaal en heeft zodanige afmetingen dat de gehele verontreinigde pluim door het scherm gaat en niet er omheen. Het is zelfs denkbaar om het scherm te laten bestaan uit een diepe sloot of een vijver, waarin het water wordt behandeld alvorens het aan de benedenstroomse kant ervan weer infiltreert. Het scherm wordt, afhankelijk van de aard van de verontreiniging op verschillende manieren reactief gemaakt (biologisch, chemisch of fysisch), zodat de verontreiniging tot een aanvaardbaar gehalte wordt teruggebracht. Door het plaatsen van een grondwateronttrekking achter het scherm kan extra zekerheid worden gecreëerd dat het grondwater ook daadwerkelijk het scherm passeert. Het onttrokken grondwater moet bij voorkeur zonder verdere zuivering kunnen worden geloosd (het gehalte verontreinigingen is door de werking van het scherm laag).

Repeterend scherm
Reactieve schermen worden vaak gebruikt als langdurige beheersmaatregel, maar zij kunnen ook worden toegepast voor de sanering van een oppervlak. Als de bronzone van een verontreiniging is verwijderd, dan kan een pluim worden behandeld door in de stroomrichting van het grondwater een aantal volledige schermen te plaatsen op afstanden die overeen komen met de verplaatsing van de verontreiniging in bijvoorbeeld ca. 10 jaar. Door het scherm op te bouwen met materiaal dat de verwijdering van de verontreiniging in de gewenste periode (10 jaar) kan onderhouden wordt in deze periode de verontreiniging volledig verwijderd. Op locaties waar het grondwater langzaam stroomt kan de sanering worden versneld door achter het scherm een onttrekking te plaatsen. Het onttrokken grondwater moet bij voorkeur ongezuiverd kunnen worden geloosd (het gehalte verontreinigingen is door de werking van het scherm laag).

Funnel & gate (trechter &poort)
Doel van een funnel en gate is het gericht leiden van een stroom verontreinigd grondwater, de pluim van een verontreiniging, naar een gedeelte in de bodem waar het verontreinigde grondwater behandeld wordt. Een funnel & gate systeem bestaat dan uit een constructie, de funnel, die verontreinigd grondwater uit een groter gebied naar een gate of poort leidt, waar het grondwater wordt gezuiverd tot een gewenste kwaliteit. In de gate wordt daarvoor een reactief scherm geplaatst. De funnel bestaat uit verticale waterdichte schermwanden.

Schematisch bovenaanzicht van een funnel & gate

De zuiveringstechniek in de poort kan extensief zijn of zeer intensief, bovengronds of ondergronds, biologisch, fysisch chemisch, of een combinatie. Als de verontreiniging omvangrijk is kunnen in een lange wand een aantal poorten worden gemaakt. De natuurlijke grondwaterstroming is de motor van het systeem. Bij een "funnel and gate" ontstaat er een overdruk vóór de wand. De opstuwing veroorzaakt een peilverschil in het grondwater voor en achter het scherm dat voor het watertransport door de zuivering in de poort moet zorgen.
Het kan nodig zijn de grondwaterstroming te versnellen door een grondwateronttrekking nabij de poort. Eventueel drainage langs het scherm helpt het water naar de poort te voeren.
Omdat de funnel en gate gebruik maakt van de natuurlijke grondwaterstroming is een funnel&gate per definitie een beheersmaatregel of lange termijn saneringsmaatregel.

Voordelen en nadelen

De opstuwing aan de bovenstroomse kant vraagt om speciale aandacht voor de manier van plaatsen en de kwaliteit van de wanden. De wanden moeten dicht zijn en langdurig dicht blijven.

Het ontwerp van het systeem is gebaseerd op een geohydrologisch model en op een proefzuivering van het grondwater; dit kan een pilot zijn op locatie of een proef in het laboratorium. Uitkomst van het ontwerp kan zijn dat er in de te plaatsen wanden meerdere poorten moeten worden geplaatst.

Het zal altijd zo zijn dat het ontwerp rekening houdt met aanwezige en toekomstige bebouwing en infrastructuur. De schermen en de poort zullen zeer langdurig in stand moeten worden gehouden. De beheersmaatregelen en de ruimtelijke inrichting zullen daarom op elkaar moeten worden afgestemd. Voor de poort geldt dat deze periodiek toegankelijk moet zijn voor beheer en onderhoud (monitoring en vervanging van de inhoud van de poort).