Concept : Fracturing
Techniekbeschrijving
Fracturing is een ondersteunende techniek die kan worden toegepast om de doorlatendheid van de bodem te vergroten. Daarbij worden door het injecteren van water of lucht scheuren (fracturen) in een slecht doorlaten gecreëerd, waarlangs water of lucht geïnjecteerd of onttrokken kan worden. De fracturen kunnen worden gecreëerd in een gebied van 4 tot 6 meter rondom het injectiepunt.
De techniek kent twee uitvoeringsvormen, de pneumatic fracturing en de hydraulic fracturing.
Pneumatic fracturing
Bij pneumatic fracturing wordt met een packer in een volledig geperforeerd filter een deel van de bodem (circa 0,5 meter) geïsoleerd. Gedurende een korte tijd (circa 20 sec) wordt perslucht geïnjecteerd bij een druk van circa 10 bar om scheuren te creëren. Het proces kan met de packer voor meerdere intervallen herhaald worden.
Hydrofracturing
Bij hydrofracturing wordt water onder druk geïnjecteerd om de doorlatendheid te vergroten. Om het dichtslaan van de gecreëerde scheuren tegen te gaan wordt een poreus medium geïnjecteerd in de scheuren (bijvoorbeeld een grof zand slurry) om de doorlatendheid te garanderen. Aan het poreuze medium wordt een biologisch afbreekbare steunvloeistof gedoseerd, om het grove zand te kunnen transporten.
Toepassingsvoorwaarden
De door middel van pneumatic fracturing aangebrachte fracturen zullen zich weer sluiten na 0,5 tot 1 jaar. Elk half jaar tot jaar zullen de fracturen opnieuw gecreëerd moeten worden. De door middel van hydraulische fracturing aangebrachte scheuren blijven langer in stand.
Bij de dimensionering moet er rekening mee worden gehouden dat het creëren van scheuren kan leiden tot het ontstaan van nieuwe verspreidingsroutes van de verontreinigingen.
Resultaten
Scheuren kunnen worden gecreëerd in klei, leem en kalklagen. De ontstane fracturen zijn moeilijk te controleren of te sturen.
Met behulp van fracturing kan de doorlatendheid in de onverzadigde zone met een factor 5 tot 30 vergroot worden. Uit pilotprojecten is gebleken dat de verwijderde vracht met een factor 15 tot 25 vergroot kan worden na fracturing.
Kosten
De kosten van het aanbrengen van de fracturen zijn afhankelijk van de bodemgesteldheid (mate van consolidatie) en de verzadigingsgraad. Gemiddeld bedragen de kosten 6 tot 11 EUR per m³ grond.
Milieurendement
De inspanningen voor het creëren van de fracturen zijn relatief laag ten opzichte van de verhoogde extractierendementen die kunnen worden gerealiseerd.
Het injecteren vindt plaats onder hoge druk, hetgeen, in het geval van optredende zettingen, een risico voor schade aan bovengrondse en ondergrondse infrastructuur met zich meebrengt.
Energieverbruik -
Reststoffen +
Ruimtegebruik +
Geluidshinder 0
Geurhinder +
Ontwikkelingsstadium
Categorie 2
De techniek bevindt zich nog in een experimenteel stadium. Er zijn enkele toepassingen in het veld gerealiseerd.
Referenties
Burke, G.K. et.all. Alternative systems for in situ bioremediation: Enhanced Control and Contact, Third International In situ and On-Site Bioreclamation Symposium, april 1995, San Diego VS.
Anderson et.all, Enhancing in situ bioremediation with pneumatic fracturing, Third International In situ and On-Site Bioreclamation Symposium, april 1995, San Diego VS.
Hydraulic fracturing of contaminated soil, EPA rapp. nr. EPA/540/MR-93/505, EPA/540/MR-93/ EPA 1993, VS.