Behandelen en bestemmen van baggerspecie, Natuurlijke verwerkingstechnieken voor baggerspecie
Natuurlijke verwerkingstechnieken voor baggerspecie hebben gemeen, dat ze gebaseerd zijn op ‘natuurlijke processen’, waaronder zowel fysische, chemische als (micro)biologische processen worden begrepen. Het betreft de technieken rijpen, landfarmen en bioreactoren. Het direct toepassen van baggerspecie valt hier niet onder.
Rijping
Rijping is een extensief proces, waarbij de grotendeels anaërobe baggerspecie door indrogen overgaat in een compacter, meer geaëreerd en doorlatender materiaal (fysische kwaliteitsverbetering). Door het toetreden van lucht treden biologische processen op, zoals de afbraak vna organisch materiaal, de oxidatie van ijzerverbindingen en de oxidatie van sulfiden. Tijdens de rijping wordt een hoeveelheid zuur gevormd. Het is afhankelijk van de buffering met eventueel aanwezige kalk of er een daadwerkelijke verlaging van de pH optreedt. Zware metalen zijn in rijpende en gerijpte specie mobieler dan in de ongerijpte baggerspecie. Door rijping verandert baggerspecie geleidelijk van een natte slurrie in steekvaste grond. Het volume kan daarbij afhankelijk van de samenstelling met 30 tot 70% en meer worden gereduceerd. Rijping is niet gericht op het verkrijgen van een chemische kwaliteitsverbetering. Afhankelijk van de specie eigenschappen, de aanwezige verontreinigende stoffen (organische microverontreinigingen) en de eventuele bewerkingen kan dit echter wel een belangrijk positief (neven)effect zijn. Een negatief neveneffect is de hiervoor genoemde mobiliteit van zware metalen. Ook moet rekening worden gehouden met het vrij beschikbaar komen van de nutriënten N en P. In het drainagewater vna een depot kunnen hierdoor verhoogde metalengehalten en hoge gehalten aan nutriënten voorkomen.
Landfarming
Landfarming is specifiek gericht op de verbetering van de chemische kwaliteit voor organische microverontreinigingen. Bij landfarming wordt de specie in een laag met een dikte van circa 1,0 m in een daartoe ingerichte landfarmdepot gebracht. (Voor optimale afbraak werkt een dunnere laag beter). Het principe van de techniek is gebaseerd op het vermogen van micro- organismen om bepaalde soorten verontreinigende organische stoffen (minerale olie, PAK e.d.) als voedsel te gebruiken. Deze stoffen worden dan door de organismen afgebroken tot onschadelijke componenten, waarbij energie- en bouwstoffen voor de groei (in aantal) van nieuwe bacteriën ontstaan. Vier randvoorwaarden zijn aanwezig: stoffen moeten in potentie afbreekbaar zijn (geen zware metalen), de juiste bacteriën moeten aanwezig zijn, de omstandigheden moeten gunstig zijn (temperatuur, zuurstof, aanwezigheid nutriënten, zuurgraad, afwezigheid toxische stoffen e.d.) en de verontreinigende stoffen moeten bereikbaar zijn voor de bacteriën. In het algemeen gaat het om (matig) zandige specie die voor landfarming in aanmerking komt. De verschillen tussen landfarming en rijping zijn gradueel. Het voornaamste verschil/omslagpunt wordt gevormd door het uitvoeren van actieve bewerkingsslagen bij landfarmen zoals het omzetten van de specie.
Bioreactoren
Het concept is net als landfarming gericht op de chemische kwaliteitsverbetering door afbraak van organische stoffen door micro-organismen. Het verschil ligt in de wijze waarop in de benodigde zuurstof wordt voorzien. De baggerspecie wordt verdund met water en in reactoren intensief mechanisch belucht. Ook kunnen pH, temperatuur en menging goed worden gecontroleerd. Twee uitvoeringswijzen zijn te onderscheiden, namelijk een batchgewijze en een continue procesvoering. Door de geringe afbraaksnelheid van verontreinigingen in baggerspecie (PAK en andere zware oliecomponenten) is de behandeling langdurig, kost deze veel energie en meestal niet interessant.