Immobilisatie van baggerspecie, Milieugebruik

Het milieugebruik van de toepassing van immobilisatie van baggerspecie wordt bepaald door de volgende aspecten:

Ruimtebeslag
Als voorbehandeling voor verwerking d.m.v. cementering kan de specie ontwaterd worden door het materiaal te laten rijpen, hetgeen een behoorlijk beslag op de ruimte legt. Voor thermische verwerking is een continue aanvoer van belang. Om eventuele stagnatie van de aanvoer te bufferen, is ruimte voor opslag van specie in de buurt van de verwerkingsinstallatie vereist. Een schatting van de benodigde ruimte voor deze tijdelijke opslag is 40 tot 60 m2dag/t.d.s.

Energieverbruik
Bij verwerking d.m.v. koude immobilisatie is de energiebehoefte beperkt tot elektriciteit voor de persen (voor het maken van perskoeken) of voor de menginstallaties en brandstof voor de voertuigen die het mengsel uitrijden. De productie van het toegevoegde cement vraagt echter veel energie (3500 MJ/t.d.s.).

Thermische immobilisatie vindt plaats bij zeer hoge temperaturen en roept daardoor associaties op met een hoog energieverbruik. De energiebehoefte voor smelten is groter dan die van sinteren, omdat bij hogere temperaturen gewerkt wordt. De droogfase (verdampen van water) vergt echter de meeste energie; het doorstoken met droog materiaal is veel minder energie-intensief [2].

Bovenstaand is het energieverbruik uitgedrukt per ton droge stof invoer (meestal fijne fracties). Een geheel ander beeld ontstaat wanneer het energieverbruik wordt berekend per ton droge stof baggerspecie, waarvan alleen de fijne fractie geïmmobiliseerd wordt. Het verbruik is uiteraard afhankelijk van het percentage slib (deeltjes < 63µm) dat in de specie aanwezig is. In onderstaande tabel is het energieverbruik per ton droge stof situ specie berekend, bij verschillende percentages slib. Het verbruik is vergeleken met dat van thermische desorptie. Voor de berekening van het energieverbruik is een aanname gedaan t.a.v. de capaciteit van de installatie en het % van de specie (droge stof) dat met de techniek behandeld wordt.

Energieverbruik thermische processen

* Geschatte waarden (overgenomen uit [6])
** Bij sinteren en smelten hangt de te behandelen hoeveelheid af van het zandgehalte van de specie. Bij zandrijke specie wordt een groot deel afgescheiden, en hoeft slechts 20% behandeld te worden. Van slibrijke specie moet het grootste deel (80%) verwerkt worden.
*** De vetgedrukte getallen in deze kolom zijn afkomstig uit [6] en dienden als basis voor de overige schattingen van het energieverbruik. Voor het sinteren is uitgegaan van een installatie die 160.000 ton droge stof slibrijke baggerspecie per jaar ver werkt, voor het smelten is uitgegaan van een installatie die 40.000 ton matig zandige specie per jaar verwerkt. Er is gecorrigeerd voor organisch stofgehalte van de specie en de hoeveelheid toeslagstoffen die mee verwerkt wordt. Bij een installatie met een grotere capaciteit kan het energieverbruik nog iets worden teruggedrongen.
**** MJ per kilo droge stof baggerspecie, dus inclusief het zand!

Afvalproductie
Bij de koude technieken ontstaan geen reststoffen of afval.

Bij de thermische technieken is de reiniging van de rookgassen een belangrijke bron van afvalstoffen. Naar schatting kan de totale hoeveelheid afvalstoffen oplopen tot enkele procenten van de input op drogestofbasis. Deels kunnen deze afvalstoffen weer in het proces gebracht worden (mee-smelten of -sinteren). De rest moet worden opgeslagen in een C2-stort.

Grondstof- en waterverbruik
Bij koude immobilisatie worden cement en/of andere hydraulisch werkende toeslagstoffen gebruikt. De hoeveelheid is afhankelijk van de toepassing van het product (een hoger cementgehalte leidt tot hogere slijtvastheid). Veel technieken gebruiken ongeveer 10% Portlandcement en een paar procent andere additieven, maar het percentage toeslagstoffen kan, afhankelijk van de toepassing, oplopen tot meer dan 30% (op drogestofbasis).

Bij thermische immobilisatie kunnen smeltpuntverlagende stoffen (bijvoorbeeld CaO) worden toegevoegd, dit is met name nodig als de specie nog veel Si-oxiden bevat. Voor de productie van Ecogrind moet vaak paneerzand worden toegevoegd. De totale hoeveelheid toeslagstoffen bij deze technieken ligt tussen de 10 en 15% van het drogestofgewicht van het invoermateriaal.

Emissies naar water, bodem en lucht
Bij de voorbehandeling (ontwateren) en bij sommige technieken tijdens de behandeling (Domofix, persen) komt afvalwater vrij. Bij de thermische technieken komt hier nog de spui van de rookgasreiniging (meestal combinatie van zure en basische wassers) bij. Afvoer van het afvalwater gebeurt altijd via een waterzuiveringsinstallatie; in geval van behandeling van spui van de rookgasreiniging wordt voorafgaand aan de zuivering eerst nog een neutralisatiestap uitgevoerd.

Emissies naar de bodem kunnen plaatsvinden door contact van verontreinigde baggerspecie of vrijkomend water met de bodem. Dit wordt in de praktijk voorkomen door de apparatuur op een vloeistofdichte vloer te plaatsen, waarbij het vrijkomende water wordt opgevangen en behandeld.

Bij cementering treedt, als gevolg van de pH-verhoging, vervluchtiging van ammoniak op als de specie veel ammonium bevat. Bij thermische immobilisatie treedt vervluchtiging van metalen als kwik en cadmium op, ontstaat vliegas, en worden verbrandingsgassen van de steunbrandstof (sporen organische componenten, NOx, SOx) geproduceerd. Rookgasbehandeling vormt dan ook een wezenlijk onderdeel van de thermische technieken. Met de beschikbare technieken voor rookgasreiniging (filters, zure en basische wassers) kan echter aan de emissie eisen, als gesteld in de NER en de Richtlijn verbranden, worden voldaan.

Hinder
Verwerkingsinstallaties zullen veelal geplaatst worden op terreinen die geen woonbestemming hebben, en de verwerking zal (met name wat betreft de thermische verwerking) veelal in overkapte ruimtes plaatsvinden. Geluidsoverlast voor de omgeving zal daardoor geen belangrijke rol spelen. Specifieke geluidsbronnen zijn: geluid a.g.v. het transport (aan- en afvoer, overslag), de menginstallaties (koude immobilisatie), geluid vanuit de bedrijfsgebouwen (thermische immobilisatie).

Bij het drogen, voorafgaand aan de thermische verwerking, kunnen geurcomponenten ontstaan. Door afzuigen van de branderlucht via een filter (biologisch of actief kool) of toevoegen van de lucht aan de naverbrander is dit te voorkomen. Bij de koude immobilisatietechnieken kan, als gevolg van de hoge pH, ammoniak vervluchtigen, als de specie pas ontwaterd wordt nadat het met het cement gemengd is.