Natuurlijke verwerkingstechnieken voor baggerspecie, Beschrijving landfarmingsproces voor baggerspecie

Het concept reiniging in landfarms is een ex situ techniek voor verwerking van met name olie- en PAK-houdende baggerspecie. Landfarming werd in eerste instantie ontwikkeld voor de reiniging van zandige, oliehoudende terrestrische bodems en vervolgens aangepast voor de verwerking van specie. De belangrijkste verschillen met de droge bodems zijn dat baggerspecie vaak een veel fijnere structuur heeft en een veel hoger watergehalte (ca. 55%) heeft, zodat een ontwateringstap moet plaatsvinden. In het landfarmproces van baggerspecie zijn drie verschillende (en overlappende) fasen te onderscheiden:

1. Ontwatering en rijping: in de eerste fase moet de natte (zuurstofloze) specie ontwateren en een goede (losse) structuur krijgen. Dit wordt ook wel het ‘rijpen’ van de specie genoemd: structuurvorming door het samenspel van fysische, chemische en biologische processen. De ontwatering kan worden gestimuleerd door het bewerken (harken/ploegen) van de sliblaag en het afvoeren van neerslag via het oppervlak.
2. Snelle biologische afbraak: zodra de specie voldoende luchtgevulde poriën (goede structuur) heeft, start de eerste, snelle fase van de biologische afbraak waarin de direct beschikbare verontreinigende stoffen worden afgebroken. In deze fase dient de goede structuur in stand gehouden en nog verder verbeterd te worden. Hiertoe kan gekozen worden tussen verdere bewerking of beplanting van de specie.
3. Trage biologische afbraak: nadat alle goed beschikbare verontreinigende stoffen zijn afgebroken, wordt de afbraak bepaald door de desorptie vanuit de matrix. De tweede, langzame fase van biologische afbraak begint. Vanaf dit moment zijn procesbeheersende maatregelen niet meer doelmatig.

In onderstaande figuur is een doorsnede van landfarmterreinen weergegeven. Om de bij de start nog slappe specie op haar plaats te houden, zijn de velden omgeven door dijklichamen. Voor een goede drainage zijn de terreinen voorzien van een drainlaag bestaande uit drainzand en -buizen. Het drainwater wordt verzameld in een opvangsloot. Om eventuele emissies van verontreinigende stoffen naar de bodem te voorkomen, schrijft het bevoegd gezag veelal een HDPE-folie als onderafdichting van de landfarmvelden, de dijklichamen en de sloten voor. Onderzoek heeft echter aangetoond dat onderafdichting met turf of compost in bepaalde situaties ook voldoende effectief kan zijn. In sommige werken is hiervoor door het bevoegd gezag vergunning verleend. Het slootwater kent lozingseisen volgens een Wvo-vergunning.

De ontwatering is een belangrijk aspect in het landfarmingsproces. De waterbalans wordt beïnvloed door drie processen, te weten verdamping, drainage en neerslag.

Bij aanvang is ontwatering via drainage niet mogelijk, omdat de specie dan nog niet doorlatend is. Drainage gaat pas optreden na rijping van de volledige sliblaag. In de eerste fase treedt ontwatering alleen op via verdamping en is het van groot belang om neerslag zo snel mogelijk af te voeren. Bij de aanleg van de terreinen kan hier al rekening mee worden gehouden. Door de velden onder een afschot aan te leggen, kan neerslag oppervlakkig afstromen en met een pomp worden afgevoerd.

De belangrijkste aandachtspunten bij landfarming zijn:

1. verkrijgen van een goede structuur (voor een optimale afbraak);
2. het maximaliseren van de laagdiktes (voor verlaging van ruimtebeslag en kosten).

De mogelijkheden tot structuurverbetering worden bepaald door de samenstelling van de specie, waardoor landfarming niet geschikt is voor alle typen baggerspecie.

Binnen de techniek reiniging in landfarms worden drie uitvoeringsvormen onderscheiden:

1. intensieve landfarming;
2. extensieve landfarming;
3. kasfarming.

Voor een beschrijving van deze uitvoeringsvormen zoek ook op intensieve landfarming, extensieve landfarming en kasfarming (=zoekadvies).

Kasfarming en Extensieve landfarming kunnen pas ingezet worden nadat de specie in een intensieve landfarm is ontwaterd en gerijpt. Afhankelijk van de vordering van de biologische afbraak in de intensieve landfarm en de gewenste productkwaliteit, wordt besloten hoe de landfarm voort te zetten: continuering van de intensieve landfarm, of overstappen naar kasfarming of extensieve landfarming.

Opgemerkt wordt dat de terminologie voor landfarmtechnieken van waterbodems enigszins afwijkt van die voor landbodems. De verschillen worden in onderstaande tabel aangegeven.

Verschillen in terminologie tussen landbodems en waterbodems