Chemische wasserij, saneringsvariant 2: gestimuleerde afbraak in bron en pluim

In deze figuur is variant 2: gestimuleerde afbraak in bron en pluim weergegeven.

Door de afbraak van stoffen te stimuleren kunnen gechloreerde verbindingen binnen een afzienbare tijd worden afgebroken. De afbraak van per en tri vindt plaats onder anaërobe omstandigheden. Variant 2 gaat daarom uit van anaërobe stimulatie. Hiervoor is een koolstofbron (het substraat) nodig. Dit substraat wordt in de bron en pluim geïnfiltreerd. Door de natuurlijke grondwaterstroming of onttrekkingen stroomafwaarts van de substraatinfiltratie wordt het substraat door de verontreinigingen geleid.

Afhankelijk van het bodemsysteem en het toegevoegde substraat vindt er óf volledige reductieve dechlorering plaats met onschadelijke etheen als eindproduct (tripercisVCetheen) óf stagneert de dechlorering bij cis en VC. In het laatste geval kan gekozen worden voor een combinatie van aërobe en anaërobe afbraak. Cis en VC zijn namelijk relatief goed afbreekbaar onder aërobe condities (zie [1]).

In het selectieschema in situ technieken is aangegeven dat gestimuleerde afbraak mogelijk is wanneer de verontreinigende stoffen biologisch afbreekbaar en watermobiel zijn. Mits er voldoende substraat aanwezig is of toegevoegd wordt, zijn gechloreerde oplosmiddelen onder anaërobe omstandigheden afbreekbaar. Gestimuleerde afbraak van gechloreerde oplosmiddelen is nog relatief weinig toegepast. Voor het bepalen van de haalbaarheid en de manier van uitvoering moet voldoende tijd beschikbaar zijn.

In het brongebied wordt vaak een fijnmaziger net van onttrekkings- en infiltratie- of injectiemiddelen geïnstalleerd voor de verwijdering dan in de pluim. Dit maakt een intensievere aanpak van het brongebied mogelijk.

Zaklagen kunnen worden verwijderd door de biologische afbraak op grotere diepte te stimuleren. Dit is een traag proces. Daarnaast is het moeilijk vast te stellen waar de zaklaag aanwezig is en wat het effect is van de stimulatie op de zaklaag.

Aanvullende technieken

Wanneer er een zaklaag aanwezig is of hoge concentraties in de bron zijn, is het noodzakelijk deze afzonderlijk aan te pakken. Door de inzet van aanvullende technieken kan de variant worden geoptimaliseerd.

Hot spot verwijdering in grond

Bij hot spot verwijdering wordt de bron van de verontreinigende stoffen in de grond indien deze goed bereikbaar is door ontgraving verwijderd. Op deze wijze kan snel een grote vracht aan verontreinigende stoffen worden verwijderd. Hot spot verwijdering (onder- en bovengrond) bij slecht bereikbare locaties is mogelijk door chemische oxidatie.

Verwarmen, bijvoorbeeld door elektroreclamatie of stoominjectie

Door verwarmen wordt de oplosbaarheid van de verontreinigende stoffen vergroot. Daarnaast leidt verwarmen (tot zo’n 30-35 °C) tot een vergroting van de biologische activiteit. Voor het verwarmen kan gebruik worden gemaakt van elektroreclamatie of stoominjectie.

Bij elektroreclamatie wordt met een wisselspanningsveld de bodem opgewarmd. Hierbij kunnen temperaturen bereikt worden tot 70 à 90 °C. De techniek kan als ondersteuning van de drijflaagverwijdering, bodemluchtextractie, persluchtinjectie en natte biorestauratie worden ingezet.

Stoominjectie kan worden ingezet om de bodem te verwarmen en/of om de verontreinigende stoffen via stoomstrippen te verwijderen. Aanvankelijk zal de geïnjecteerde stoom in de bodem infiltreren, waardoor de bodem wordt opgewarmd en de stoom als water neerslaat. Wanneer de bodem opgewarmd is tot 100 °C, verdampt het water, waardoor er een stoomtransport door de bodem van injectiepunt naar de onttrekkingfilters optreedt. Verwijdering vindt dan vooral plaats via de gasfase (het stoomstrippen).

Zowel elektroreclamatie als stoomstrippen kosten veel energie en zijn de laatste jaren nauwelijks in de praktijk ingezet. Als additionele techniek, gericht op het verwijderen van moeilijk verwijderbaar puur product in een relatief klein brongebied, staan ze echter op dit moment weer in de belangstelling.

Smart pump and treat

Voor het toedienen van substraat is een netwerk van infiltratie- en onttrekkingsmiddelen nodig. Dit netwerk kan ook worden gebruikt voor het op convectieve wijze verwijderen van de verontreinigende stoffen middels smart pump and treat (zie [2]).

Wanneer is de variant realistisch?

Gestimuleerde afbraak in bron en pluim is realistisch indien:

• de bodem redelijk goed doorlatend is;
• de verontreinigende stoffen biologisch afbreekbaar zijn (per en tri zijn anaëroob goed afbreekbaar);
• de bodem van nature anaëroob is;
• er voldoende tijd is voor de opzet van de sanering en voor de uitvoering.

Gestimuleerde afbraak in bron en pluim is niet (direct) voor de hand liggend indien:

• er een zeer omvangrijke verontreinigingspluim is.