Chemische en thermische reinigingstechnieken voor baggerspecie, Principe en uitgangspunten ontwerp

Principe
De werking van chemische en thermische technieken berust op de volgende principes:

• het opheffen van bindingen tussen verontreinigingen en slibdeeltjes en het overbrengen van de verontreinigingen naar een vloeistof (extractie) of een gas (thermische desorptie);
• het onschadelijk maken van verontreinigingen door een niet microbiologisch gestimuleerde chemische omzetting (bijvoorbeeld oxideren of reduceren).

Thermische immobilisatie en chemische fixatie worden overigens elders behandeld. Zoek op op deze begrippen voor meer informatie (=zoekadvies).

Met extractie kan in theorie een breed scala aan verontreinigingen worden verwijderd. Het is echter niet mogelijk om dit met één extractiemiddel te verwezenlijken. Zware metalen kunnen worden opgelost door gebruik van zuren of zogenaamde complexvormers. Het verwijderen van zware metalen blijkt in de praktijk nogal problematisch door de grote stroom afvalzuur bij gebruik van zuur, en diverse andere problemen bij gebruik van complexvormers. Daarbij komt nog, dat verontreiniging met zware metalen vrijwel altijd voorkomt in combinatie met organische verontreinigingen. Extractietechnieken voor zware metalen zijn zodoende niet of nauwelijks ontwikkeld en worden daarom verder niet besproken.

Thermische desorptie en oxideren/reduceren is gericht op organische verontreinigingen zoals minerale olie, pak, pcb enz. Bij thermische desorptie wordt de temperatuur verhoogd tot het kookpunt van de te verwijderen verontreiniging is bereikt. De ontstane damp wordt gewoonlijk in een naverbrander geoxideerd tot waterdamp en kooldioxide, terwijl stof en niet brandbare stoffen met filters en wassers worden verwijderd.

Chemische en thermische technieken zijn (nog) niet operationeel voor baggerspecie, maar wel voor grond en zuiveringsslib.

Uitgangspunten ontwerp
Het belangrijkste uitgangspunt voor chemische en thermische behandeling is het verkrijgen van een nuttig toepasbaar product. In de praktijk betekent dit een grondachtig product dat voldoet aan de Maximale Waarden van het Besluit bodemkwaliteit.Deze eisen hebben betrekking op de gehalten aan verontreinigingen. Voor de afzetmogelijkheden zijn verder civieltechnische eisen van belang, zoals watergehalte, krimp/zwel-gedrag, dichtheid en gehalte aan organische stof.

Zand in baggerspecie kan eenvoudig worden afgescheiden en zo nodig gereinigd tegen lagere kosten dan met chemische en thermische technieken. Tevens worden de verontreinigingen daarmee geconcentreerd in een kleinere hoeveelheid deeltjes, de slibfractie, die na ontwateren ook een kleiner volume heeft. In de meeste gevallen zijn chemische en thermische technieken daarom ontworpen op behandeling van de fijne fractie. Er zijn echter ook nadelen aan verbonden: de slibfractie is moeilijker te ontwateren, civieltechnisch geen interessant product en daar de verontreinigingen zijn geconcentreerd, moeten hoge reinigingsrendementen worden behaald. Een techniek zou liefst zo veel mogelijk soorten verontreinigingen aan moeten kunnen (flexibiliteit).

Voor thermische technieken is als voorbehandeling ontwateren en drogen noodzakelijk teneinde de (dure) ovencapaciteit van de desorber optimaal te benutten.