Concept : Immobilisatie
Techniekbeschrijving
De uitloging en mobiliteit van verontreinigingen in de grond kan worden gereduceerd door middel van vitrificatietechnieken. Door het verhitten van de grond tot een temperatuur van 1.600 tot 2.000 C smelt de bodemmatrix en worden de organische verontreinigingen verdampt of verbrand en worden de anorganische verontreinigingen fysisch vastgelegd in de gevormde verglaasde massa. Migratie van de verontreinigingen is niet meer mogelijk.
Om het proces op te starten wordt een laag grafiet op het maaiveld aangebracht zodat de grond kan worden verwarmd tot boven het smeltpunt. De spanning wordt aangelegd tussen een aantal in de grond geplaatste elektroden. Als eerste zal het water verdampen en zullen de organische verbindingen en een aantal anorganische verbindingen (hoofdzakelijk kwik, cadmium, arseen en cyaniden) verwijderd worden. Als de grond smelt zal de stroom beter geleid worden en ver-plaatst het smeltfront zich in verticale richting naar de diepte.
Verontreinigingen die vervluchtigen zullen moeten worden afgevangen, afgekoeld en gereinigd. Het proces neemt circa 10 dagen in beslag. De afkoeling van de bodem neemt enkele maanden in beslag. Het eindprodukt is een chemisch stabiel en inert glasachtig materiaal.
Toepassingsvoorwaarden
De techniek is toepasbaar voor alle typen bodemverontreiniging ongeacht het type bodem en verontreiniging. Puinachtige materialen moeten zo veel als mogelijk (tot ten minste 20 %) uit de bodem verwijderd worden. Brandbare verbindingen mogen tot maximaal 5 tot 10 gewichts procent aanwezig zijn. Een minimaal gehalte van 1,4 % natrium- en kaliumoxides dient aanwezig te zijn.
Aanbevolen wordt om de grondwaterstand te verlagen tot onder de te behandelen zone, teneinde de hoeveelheid te verdampen water zo gering mogelijk te houden.
De maximale diepte tot waarop de techniek tot nu toe is toegepast bedraagt 5 meter.
Resultaten
Er zijn nog maar zeer weinig commerciële toepassingen geweest van deze zeer effectieve maar ook zeer kostbare en energie-intensieve techniek. De proeflocaties zijn gelegen in de Verenigde Staten. Het is gebleken dat een volledige verwijdering van organische verbindingen mogelijk was evenals een volledige, naar verwachting duurzame inkapseling van de overgebleven anorganische verontreinigingen.
Kosten
De kosten van de toepassing van deze techniek bedraagt circa 110 tot 235 EUR/m³ en worden voor 80 tot 90 % bepaald door de energiekosten.
Milieurendement
Het proces berust op het verhitten van de grond met elektrische energie. De techniek heeft derhalve een hoog energieverbruik (500 tot 1.000 kWh per m³).
De vruchtbaarheid en de structuur van de bodem wordt volledig vernietigd.
Energieverbruik -
Reststoffen -
Ruimtegebruik 0
Geurhinder 0
Geluidshinder 0
Ontwikkelingsstadium
Categorie 3
Met de techniek is slechts zeer weinig ervaring opgedaan, en dit op pilotscale projecten.
Referenties
Geosafe Corporation In Situ Vitrification, US-EPA Innovative Technology Treatment Report EPA 540/R-94/520, VS.
Handboek Bodemsaneringstechnieken,RIVM 1995/1996, Nederland.