Richtlijn herstel en beheer (water)bodemkwaliteit

Factsheet Natte reiniging grond

1 PRINCIPE VAN DE TECHNIEK

Bij natte of extractieve grondreiniging worden de verontreinigende stoffen verwijderd op de volgende manieren:

  1. Door het concentreren in een kleiner volume van de grond door middel van deeltjesscheiding. Deeltjesscheidingsmethoden zijn in het algemeen gebaseerd op het scheidingsprincipe van deeltjesgrootte en/of dichtheid. Daarnaast wordt gescheiden op basis van bijvoorbeeld magnetische en/of oppervlakte eigenschappen. Het concept van het verminderen van verontreiniging door middel van deeltjesscheiding is gebaseerd op het feit dat de meeste (organische én anorganische) verontreinigende stoffen de neiging hebben zich (chemisch en/of fysisch) te binden aan het oppervlak van deeltjes, met name de fijne (silt en klei) deeltjes en de organische stof. De silt- en kleideeltjes zijn weer aan de grovere delen gehecht (fysisch) door verdichting en cohesie;
  2. Door additionele reiniging van het (zand)product met nageschakelde technieken als:
    • gravitatieve scheiding (spiralen);
    • flotatie;
    • magnetische scheiding.
  3. Door het oplossen in de waterfase. De verontreiniging gaat hierbij over van de vaste fase naar de vloeibare fase. Dit type techniek wordt 'extractie' genoemd.

De meeste natte grondreinigingstechnieken combineren deze principes waarbij deeltjesscheiding de belangrijkste stap is.
Natte reinigingsprocessen zijn geschikt voor het verwijderen van organische én anorganische verontreinigende stoffen uit grond. Daarom zijn deze processen bij uitstek geschikt voor het reinigen van partijen grond die een cocktail aan verontreinigende stoffen bevatten. Bij deze processen zijn veelal de te behalen eindconcentraties afhankelijk van de ingangsconcentraties.

2 TOEPASSINGSGEBIED EN VALIDATIE

2.1 Toepassingsvoorwaarden

Voorwaarden voor toepassing van natte reiniging hebben met name te maken met de mate van reinigbaarheid van de te verwerken partij grond. De reinigbaarheid is afhankelijk van de (fysische en chemische) samenstelling van de partij, de technische mogelijkheden en criteria uit de ministeriële ‘Regeling beoordeling reinigbaarheid grond bodemsanering’ en het ‘Bouwstoffenbesluit bodem- en oppervlaktewaterenbescherming’.

2.2 Toepassingsgebied

Het toepassingsgebied voor natte reiniging is vrij scherp aan te geven vanwege het grote aantal partijen (tonnen grond) dat een natte reiniging heeft ondergaan en de jarenlange ervaring ermee.

De haalbare kwaliteit na reinigen van een partij grond vrijwel volledig bepaald door de verwijderingsrendementen voor de verontreinigende stoffen. Het toepassingsgebied van natte reiniging wordt daarom bepaald door de toepassingswaarden voor de verontreinigende stoffen (streefwaarden, interventie-/ grenswaarden) in combinatie met die rendementen. Daarnaast geldt een doelmatigheidscriterium voor de maximale hoeveelheid niet verwerkbare reststoffen (residu: humus, fijne fractie minerale delen, fijn afval 2-32 mm). In de kolom ‘goed toepasbaar’ zijn deze grenzen aangegeven, waarbij de rendementen zijn aangehouden die voor 98 tot 99% van de partijen gelden. Afhankelijk van de verschijningsvorm van de verontreinigende stoffen zijn soms hogere rendementen haalbaar. Anderzijds zijn soms de reinigingskosten (inclusief kosten storten niet-verwerkbare reststoffen) lager dan de kosten van het storten van de gehele partij. Reinigen is dan aantrekkelijker dan storten. In de kolom ‘mogelijk toepasbaar’ is daarmee rekening gehouden.

Het toepassingsgebied van natte reiniging is weergegeven in tabel 1, uitgaande van de productie van toepasbare grond. In de kolom 'Mogelijk' is daarbij de range aangegeven voor een eenvoudige respectievelijkeen geavanceerde installatie (met additionele reiniging van het zandproduct).
De in de tabel aangegeven grenzen zijn gebaseerd op de expertkennis van Bodem+ en de NVPG, opgedaan met de beoordeling van de reinigbaarheid van 8900 partijen (ruim 38 mln. ton) en de evaluatie van de reiniging van circa 400 partijen (0,8 mln. ton). In de tabel is het toepassingsgebied uitgedrukt in factoren maal de betreffende normen. De factoren zijn afgeleid van de haalbare verwijderingsrendementen.
Indien tabel 1 wordt gebruikt voor de toetsing van een specifieke partij grond, dan geldt dat de slechtst scorende parameter aangeeft in hoeverre deze techniek toepasbaar is.

Tabel 1 Toepassingsgebied natte reiniging leidend tot toepasbare grond (invoer)

Fysische samenstelling

 

Goed

 

Mogelijk

 

Niet

Humusgehalte

[%d.s.]

<20

 

20-45

 

>45

Lutum- + siltgehalte

[%<32 à 63 µm v.d. d.s.]

Afvalgehalte 2-32 mm

[%d.s.]

 

vervolg

 

Chemische samenstelling

 

Goed

 

Mogelijk

 

Niet

 

Opmerking

 

[mg/kg d.s.]

Ni, As

 

 

<2*GL0H0

 

2à5*GL0H0

 

>5*GL0H0

Co, Mo, Ba, Hg

 

 

<5*GL0H0

 

5à10*GL0H0

 

>10*GL0H0

Cu, Zn, Pb, Cr

 

 

<10*GL0H0

 

10à20*GL0H0

 

>20*GL0H0

Cd

 

 

<20*GL0H0

 

20à40*GL0H0

 

>40*GL0H0

CN

 

 

<5*SL0H0

 

5à20*SL0H0

 

>20*SL0H0

BTEX

 

 

<5*GL0H0

 

5à20*GL0H0

 

>20*GL0H0

PAK

 

 

<5*GL0H0

 

5à20*GL0H0

 

>20*GL0H0

Som PCB's

 

 

<5*GL0H0

 

5à10*GL0H0

 

>10*GL0H0

VOX

 

 

<10*GL0H0

 

10à30*GL0H0

 

>30*GL0H0

Minerale olie

 

 

<10*GL0H0

 

10à100*GL0H0

 

>100*GL0H0

Overig organisch

 

 

<5*GL0H0

 

5à20*GL0H0

 

>20*GL0H0

Asbest

 

 

<20*R

 

20à100*R

 

>100*R

 

vervolg

 

Aandachtspunten

 

Goed

 

Mogelijk

 

Niet

pH

 

 

>5

 

<5

 

 

Vochtgehalte

[%m/m]

: kostenfactor.

Afvalgehalte >32 mm

[%d.s.]

: kostenfactor, te reduceren door af te zeven.

Puingehalte 2-32 mm

[%d.s.]

: kostenfactor, te reduceren door af te zeven.

Puingehalte >32 mm

[%d.s.]

: kostenfactor, te reduceren door af te zeven.

Legenda:

H : Humusgehalte [%d.s.]; L : Lutumgehalte [% van de minerale delen];

SL0H0: Achtergrondwaarde (bij 0%Lutum en 0% Humus); GL0H0: Grenswaarde: maximale waarden bodemfunctieklassen industrie (bij 0%Lutum en 0% Humus);

R : Restconcentratienorm

2.3 Toelichting tabel

2.3.1 Fysische samenstelling
Alle fysische parameters (behalve puin/ afval >32 mm) zijn kritisch vanwege residuvorming en het eventuele doelmatigheidscriterium van 20% daarvoor. Daarnaast geldt dat zowel het humusgehalte als de fractie <63 mm de kosten sterk beïnvloeden. Zowel de toename van de residufractie als de afname van de ontwateringsmogelijkheden bij toenemend humusgehalte spelen daarbij een rol (verminderde doorzet, (stort)kosten). Voor partijen met een hoog gehalte aan CaCO3 geldt dat aanzuren (wellicht noodzakelijk om bepaalde zware metalen of cyanide te verwijderen) een kostbare aangelegenheid wordt!

2.3.2 Chemische samenstelling
Voor sommige technieken geldt dat bij de toetsing van gehalten op verschillende manieren rekening moet worden gehouden met de verandering van humus- en/ of lutumgehalte door de reiniging. Bij natte reiniging worden zowel de humus- als de lutumfractie afgescheiden, zodat na reiniging rekening moet worden gehouden met 0-2 % humus en 0-2 % lutum.

Voor alle verontreinigende stoffen is er sprake van een verwijderingsrendement voor de reiniging. Zodoende is de te behalen eindkwaliteit afhankelijk van de ingangsconcentraties. Aangezien bij cyanidegehalten boven de streefwaarde vrijwel zonder uitzondering de U2-norm voor de uitloging wordt overschreden en daarmee de immissiewaarden, is voor cyanide de streefwaarde aangehouden.

2.3.3 Uitloging
Een pH kleiner dan 5 kan kritisch zijn vanwege een verhoogde kans op uitloging van metalen.

2.4 Hergebruiksmogelijkheden / kwaliteitsborging

2.4.1 Hergebruik / toepassing
Gereinigde grond is soms geschikt voor hergebruik als bodem. In het algemeen wordt deze echter nuttig toegepast in werken zoals: in geluidswallen; in de wegenbouw; verwerking in de beton- en asfaltindustrie; (tussen)-afdeklaag op stortplaatsen.

Grond kan behalve op milieuhygiënische samenstelling (schoon, categorie 1, categorie 2) vanwege eisen voor grondwerken ook civieltechnisch worden gekwalificeerd, conform de criteria (Standaard RAW bepalingen) in tabel 2.

Tabel 3 Civieltechnische criteria

 

[% van de minerale delen (<2 mm)]

[%]

Categorie

<2 μm

<20 μm

<63 μm

>250 μm

Gloeiverlies

Draineerzand

-

-

≤5

≥50

≤3

Zand in aanvulling of ophoging

≤8

-

≤50

-

-

Zand in zandbed

-

≤3*

≤15

-

≤3

*:als gehalte <63 μm 10 tot 15%.

Bij natte reiniging worden de organische stof (humus) en de minerale delen <63 à 32 mm en >1 à 4 mm afgescheiden. De zandfractie blijft dan over. Deze is soms geschikt als ‘draineerzand’ en altijd voor ‘zand in zandbed’.

4.2.2 Kwaliteitsborging
In de praktijk blijken keuringsmethoden voor (gereinigde) grond te worden toegepast waarvan onbekend is in welke mate ze een representatief beeld geven van de feitelijke kwaliteit van de (gereinigde) grond.

In de beoordelingrichtlijn 9335 ’Grond’ en de daarbij behorende protocollen zijn alle relevante eisen opgenomen met betrekking tot de milieuhygiënische eigenschappen en prestaties van grond voor toepassingen zoals omschreven in het Bouwstoffenbesluit. Deze BRL is bedoeld voor de kwalificatie van grond. De BRL 9335 is op 1 januari 2005 inwerking getreden.

Door de brancheorganisatie voor grondreinigingsbedrijven NVPG (Nederlandse Vereniging van Procesmatige Grondreinigingsbedrijven) zijn ter bevordering van de integriteit in de loop van 2001 gedragsregels vastgesteld, waarin de wijze waarop met verontreinigde grond (en baggerspecie) wordt omgegaan is geüniformeerd, alsmede transparant gemaakt. In 2002 is het proces gestart om de (branche-eigen) gedragsregels om te werken tot een nationale beoordelingsrichtlijn en de daarbij behorende technische protocollen. Dit proces heeft geleid tot de BRL SIKB 7500 'Bewerken van verontreinigde grond en baggerspecie'. Deze beoordelingsrichtlijn is op 28 september 2005 vastgesteld.

De BRL 7500, met de bijbehorende protocol(len), beschrijft de wijze waarop gecertificeerde bedrijven invulling geven aan de huidige wet- en regelgeving (Wbb, Wm, Wbm e.d.) en op basis waarvan kan worden vastgesteld dat de aangevoerde grond / baggerspecie correct wordt bewerkt.

Natte reiniging valt onder ptotocol 7510, 'Procesmatige ex-situ reiniging van grond en baggerspecie' (externe linkzie de site van SIKB).

3 KOSTEN

De huidige commerciële prijs van de natte grondreiniging in Nederland ligt in de bandbreedte van € 25,- tot € 45,- per ton verwerkte grond (inclusief afvoer reststoffen).

4 TRENDS EN ONTWIKKELINGEN

De hoeveelheid en de kwaliteit van de (te storten) reststof is een belangrijke kostenpost bij natte reiniging. Er wordt dan ook veel aandacht besteed aan mogelijkheden om de stortkosten te verminderen. Een van de methoden daarvoor is het afscheiden van de verontreinigende stoffen in een fijnere (en daardoor in omvang kleinere) fractie. Het 'cutpoint' van de cyclonen die in natte reiniging wordt gebruikt wordt dan ook lager; waar 63 mm normaal was, wordt al steeds vaker op 40 mm of 20 mm afgescheiden. Ook wordt in plaats van het scheiden van één slibfractie (<63 mm) deze fractie in twee delen verdeeld: 0 - 20/40 mm, en 24/40 - 63 mm. Afhankelijk van de verontreinigingsgraad van elk van deze fracties kan een vervolgtraject worden gekozen.

Een andere methode om de hoeveelheid te storten reststof te verminderen (of om de reststof te mogen storten onder een minder zwaar dus minder kostbaar regime) is de nabehandeling van het slib. De eerste praktijkopstelling voor biologische reiniging van reststoffen in een bioreactor is een feit.

Ook thermische immobilisatie van slib is (mits deze concurrerend kan zijn met de stortkosten) een reële mogelijkheid. Wanneer bovenstaande ontwikkelingen doorzetten zullen partijen grond met een relatief hoog gehalte aan slib nat gereinigd kunnen worden, omdat de totale kosten van de behandeling inclusief het afzetten (storten) van reststoffen lager worden.

Deze ontwikkeling loopt parallel met de trend dat de capaciteit van de natte grondreinigingsinstallaties aanmerkelijk wordt vergroot, en/of dat de installatie optimaler wordt ingezet (ook voor afvalstromen als baggerspecie, zeefzand e.d.), wat de kosten per ton grond verlaagt.

Beide ontwikkelingen samen zullen een neerwaartse druk op de marktprijzen tot gevolg hebben.

Daarnaast is er een trend waarneembaar dat steeds vaker partijen die moeilijk reinigbaar zijn worden aangepakt.