Natuurlijke verwerkingstechnieken voor baggerspecie, Doel rijping van baggerspecie

Het doel van rijping als extensieve verwerkingstechniek voor baggerspecie is het verkrijgen van een milieuhygiënisch aanvaardbaar product (waarbij de gehalten beneden de Maximale Waarden voor toepassing op of in de bodem of in oppervlaktewater liggen op grond van het Besluit bodemkwaliteit)dat toepasbaar is bij civieltechnische werken zoals de aanleg van geluidswallen, dijken, wegen en dergelijke. In deze richtlijn valt ook natuurlijke ontwatering van zandrijke specie onder de techniek van rijping. Bij natuurlijke ontwatering is alleen de ontwatering het doel.

Kenmerken: Rijping is een natuurlijk proces, waarbij de grotendeels anaërobe baggerspecie door indrogen en oxidatie overgaat in een compacter, meer geaëreerd en doorlatender materiaal. De baggerspecie verandert hierbij geleidelijk van een natte slurry in een steekvaste (klei)grond. Het volume wordt, afhankelijk van het begin drogestofgehalte en de fysische samenstelling, met 30 tot 70% gereduceerd. Rijping is een onomkeerbaar proces, dat wil zeggen dat het materiaal niet meer terugkeert in de oorspronkelijke toestand na herbevochtiging.
Bij natuurlijke ontwatering van zandrijke specie is rijping minder geprononceerd, zo is de volumereductie beperkt, diverse processen verlopen door de ontwatering van zand en de daaroor optredende beluchting sneller. Zandige specie is snel begaanbaar, verkleurt snel van grijsblauw naar grijsbruin, verkrijgt sneller een aerobe microflora, kortom de rijpingsprocessen verlopen snel.
De nadruk ligt bij rijping op natuurlijke ontwatering en fysische kwaliteitsverbetering. Dit in tegenstelling tot beide andere natuurlijke verwerkingstechnieken: landfarming en reiniging in bioreactoren, die voornamelijk gericht zijn op chemische kwaliteitsverbetering door de afbraak van organische microverontreinigingen door micro-organismen. Afbraak van organische microverontreinigingen kan tijdens het rijpingsproces echter wel optreden.
In vergelijking met intensieve mechanische ontwatering, vergt natuurlijke ontwatering meer tijd en (depot)ruimte. Het energieverbruik en het verbruik van grond/hulpstoffen is daarentegen veel lager.
Het rijpingsproces kan globaal worden onderverdeeld in drie deelprocessen:

• fysische rijping: wordt gekenmerkt door een afname van het watergehalte waardoor aëratie en inklinking van het sediment optreedt. Daarnaast ontstaat een macrostructuur door scheurvorming en verbrokkeling van het materiaal;
• bio/chemische rijping: verandering van de chemische samenstelling als gevolg van oxidatieve omzettingen, waaronder oxidatie van organisch materiaal, sulfiden, ijzer, etc. en uitspoeling van mobiele en gemobiliseerde stoffen;
• (micro)biologische rijping: toename en verandering van de samenstelling van het biologisch leven en de invloed daarvan op de chemische samenstelling door bijvoorbeeld de oxidatie van sulfiden en de microbiële afbraak van verontreinigingen zoals minerale olie of PAK. De introductie van regenwormen word took tot de biologische rijping gerekend.

De processen van fysische, chemische en (micro)biologische rijping vormen een samenhangend geheel. De belangrijkste parameter bij deze processen vormt de ontwatering en de daarmee samenhangende aëratie van het sediment. Dit betreft beide fysische processen. Wanneer het sediment voldoende zuurstof bevat, komen chemische processen op gang en verandert de samenstelling van het (micro)biologische leven.

In de bodemkude is geprobeerd de rijpingsgraad van specie te karakteriseren door knijpgraden, de mate en het gemak waarmee de specie in de hand tussen de vingers door kan worden geknepen en ook getalsmatig door de rijpingsfactor n, die een maat is voor de verhouding tussen de gehalten humus en lutum enerzijds en het watergehalte anderzijds.

(n = (A-C)/(L + bH) n = de rijpingsfactor, die varieert van ca. 3 (ongerijpt) tot 0,7 (gerijpt)
A = watergehalte van waterverzadigde grond in grammen per 100 gram droge stof
L = massafracte lutum
H = massafractie organische stof en b is de verhouding tussen het vochthoudend vermogen van lutum en organische stof
C = constante, meestal 0,2, die de hoeveelheid vocht representeert die gebonden is aan andere deeltjes dan organische stof en lutum.
Bij n = 0,7 is de grond vast en stevig, niet tussen de vingers door te knijpen

[1 en 13]