Biologische reiniging grond, pricipe van de techniek

1 PRINCIPE VAN DE TECHNIEK(Zie literatuurverwijzing 4, 5)

Microbiologische reiniging berust op de biodegradatie van verontreinigende stoffen met behulp van micro-organismen zoals bacteriën en schimmels. Daarbij wordt gestreefd naar een complete mineralisatie van de verontreinigende stoffen tot verbindingen die onschadelijk of nagenoeg onschadelijk zijn voor het milieu. Bij deze mineralisatie worden verontreinigende stoffen, zoals olie en aromatische koolwaterstoffen, omgezet in CO2, water en zouten. Bij de afbraak van organohalogeen verbindingen, zoals bestrijdingsmiddelen en gechloreerde oplosmiddelen, ontstaan naast CO2 en water ook anorganische chloor-, broom- of fluorverbindingen. Een volledige mineralisatie vereist vaak een opeenvolging van verschillende afbraakstappen. De tussenproducten of intermediairen, die daarbij worden gevormd kunnen onderling zeer sterk verschillend zijn. In het algemeen worden daarbij verbindingen gevormd die beter in water oplosbaar zijn. Door toename van de wateroplosbaarheid neemt de mobiliteit toe, en kan de toxiciteit voor mens en milieu toenemen. Intermediairen zijn meestal in lage concentratie aanwezig gedurende relatief korte tijd. Bij complete mineralisatie is de toxiciteit verdwenen. Een voorbeeld waarbij de toxiciteit en mobiliteit van een intermediair toeneemt is de vorming van vinylchloride bij de omzetting van bepaalde organochloorverbindingen.

Afbraak van verontreinigende stoffen vindt hoofdzakelijk plaats als de verontreinigende stof is opgelost in de waterfase die het micro-organisme omringt. Er kunnen twee typen afbraakprocessen worden onderscheiden.
Bij het eerste type worden door middel van metabolische reacties organische moleculen gemineraliseerd tot anorganische eindproducten. Hierbij vindt tevens groei en vermeerdering plaats van de micro-organismen door gebruik te maken van de vrijkomende energie en inbouw van met name koolstof.
Naast deze metabole reacties kunnen ook co-metabole reacties plaatsvinden waarbij de micro-organismen de verontreinigende stof wel afbreken, maatr niet kunnen gebruiken als energie- of koolstofbron. Een co-substraat fungeert dan als energie- of koolstofbron.

De afbraak van verontreinigende stoffen wordt bepaald door de activiteit van de micro-organismen ten opzichte van de verontreinigende stoffen. Hierbij spelen de volgende factoren een belangrijke rol:

1. de biobeschikbaarheid, dat wil zeggen de mate waarin de verontreinigende stoffen beschikbaar zijn voor omzetting door micro-organismen. De biobeschikbaarheid wordt bepaald door:
   • de aanwezigheid van de juiste micro-organismen;
   • de fysisch/chemische structuur (bepalend voor de biobeschikbaarheid), de concentratie en de eigenschappen van de verontreiniging;
   • de wijze van fysisch voorkomen van de verontreinigende stoffen als deeltjes, vloeistofdruppels, vloeistoffilms, of op een of andere manier gebonden aan de bodemmatrix;
2. de milieuomstandigheden; pH, redoxpotentiaal, temperatuur, vochtgehalte, aanwezigheid nutriënten.