Immobilisatie van baggerspecie, Kwalitatieve vergelijking van verschillende immobilisatietechnieken
Immobilisatie is een behandeling waarbij de fysische en/of chemische eigenschappen van een afvalstof worden gewijzigd, zodanig dat de kans op verspreiding van milieuverontreinigende stoffen door uitloging, erosie of verstuiving zowel op de korte als op de lange termijn wordt verminderd.
Hieronder worden koude en thermische immobilisateitechnieken kwalitatief vergeleken.
Vergelijking koude (cementering) en thermische immobilisatietechnieken
|
|
Koude immobilisatie d.m.v. cementering |
Thermische immobilisatie (sinteren en smelten) |
|
reductie gewicht/volume |
veelal een toename van het volume en gewicht (verdunning!) door toeslagstoffen |
sterke reductie van het volume |
|
behoefte aan droging |
materiaal hoeft niet uitvoerig gedroogd te worden, voor de cementeringsreactie is water nodig |
droging is de eerste stap in de behandeling, kan echter gedaan worden met restwarmte van de smeltfase |
|
behoefte aan additieven |
veel additieven nodig, maar zijn voldoende aanwezig en goedkoop |
soms toevoeging smeltpuntverlagende stoffen of (Ecogrind) paneerzand |
|
bijmenging andere afvalstoffen |
als voor een goed product (voldoende druksterkte) zand moet worden bijgemengd, kan dit verontreinigd zand zijn |
allerlei afvalstoffen (vliegas, as van verbranding zuiveringsslib, verontreinigde grond) kunnen worden bijgemengd |
|
energiebehoefte |
laag, maar de productie van cement kost veel energie |
hoog |
|
emissie naar oppervlaktewater |
alleen van de ontwatering/ droging |
ontwatering + droging + koelwater + spui rookgasreiniging |
|
emissie naar atmosfeer |
door hoge pH wordt ammonium omgezet in ammoniak (NH3) en vervluchtigt |
uitgebreide rookgasreiniging vereist om aan normen voor uitstoot te kunnen voldoen |
|
arbeid/apparatuur |
geen specialistische arbeid of apparatuur vereist |
sterk specialistische arbeid en kapitaalintensieve apparatuur vereist |
|
gevoeligheid voor samenstelling specie |
specie mag niet te veel organisch materiaal of lutum bevatten, en niet te veel organische contaminanten; voor elke specie moet een apart recept worden aangemaakt |
niet gevoelig, alleen voor de productie van Ecogrind gelden beperkingen t.a.v. % organisch materiaal en lutum |
|
milieuhygiënische eigenschappen producten; organische contaminanten |
vastlegging voornamelijk door fysische insluiting, producten moeten aan eis Bbk (maximum gesteld voor samenstelling) voldoen; is probleem |
alle organische verontreinigingen worden verbrand (reiniging) |
|
milieuhygiënische eigenschappen producten; zware metalen |
in niet vormgegeven materialen is, m.n. als gevolg van de hoge pH, uitloging van metalen een probleem |
een deel van de metalen vervluchtigt tijdens de bewerking, de overige metalen worden sterk in de matrix vastgelegd |
|
gebruiksmogelijkheden |
alleen in vormgegeven toestand, omdat anders vaak niet aan de emissie-eisen van het Bbkkan worden voldaan |
op vele manieren, zowel als granulaat/grind in gebonden vorm, als vormgegeven (stortsteen/zetsteen) |
Voordelen van koude immobilisatie door middel van cementering zijn dat er (behalve voor het maken van de receptuur) geen specialistische arbeid of materieel nodig is, geen uitvoerige droging nodig is (voor cementering is water nodig) en de bindmiddelen in voldoende mate aanwezig en relatief goedkoop zijn. Door gebruik van verschillende additieven is de techniek tolerant voor variërende samenstelling van de specie. Daar een toenemend cementgehalte leidt tot vergroting van het draagvermogen heeft het materiaal vrij ruime toepassingsmogelijkheden.
Nadelen van deze koude technieken zijn dat er grote hoeveelheden cement nodig zijn (verdunning verontreiniging, toename volume en gewicht van afvalstof). Daarnaast is cement een energie-intensief materiaal. Voorbehandeling is noodzakelijk als de specie stoffen bevat die verhardingsprocessen vertragen (zoals sommige organische verbindingen). Dit geldt ook als de specie te veel organische contaminanten bevat, dan kan het product (tenzij er sterke verdunning optreedt) niet voldoen aan de eisen volgens het Bbk . De matrix van het immobilisaat is gevoelig voor de inwerking van zuren [7].
Nadelen van de thermische verwerking zijn dat het proces veel energie kost, en dat, als gevolg van de vervluchtiging van een aantal verontreinigende componenten tijdens de verwerking, uitgebreide voorzieningen getroffen moeten worden om emissies naar de atmosfeer te beperken. Daar staat tegenover dat de technieken geschikt zijn voor moeilijk reinigbare species (cocktail van verontreinigingen), en dat het nuttig toepasbare producten oplevert, waardoor een deel van de verwerkingskosten gedekt wordt en bespaard wordt op gebruik van primaire bouwstoffen.