Principe
Mogelijke technieken voor uitvoering:
- Multifasenextractie/hoogvacuumextractie
- Luchtzuivering
- Bioslurping
- Waterzuivering
- NAPL afscheiding (skimming)
Voorbeeld van LNAPL verwijdering
In-situ NAPL verwijdering is een variant op ‘pump & treat’ of grondwateronttrekking en wordt ook wel hoogvacuümextractie /multifasenextractie /tweefasenextractie of bioslurping genoemd. Middels een in situ sanering worden niet opgeloste, als vrije fase op het grondwater aanwezige organische verontreinigingen (drijflagen LNAPL of residueel voorkomende DNAPL) verwijderd.
Het principe achter de techniek is het aanleggen van een zo hoog mogelijke onderdruk (‘vacuüm’) om enerzijds NAPL te vervluchtigen en te verwijderen via de gasfase en anderzijds de capillaire krachten die de NAPL in de bodem immobiliseren, te overwinnen en op deze wijze zo veel mogelijk NAPL als vloeistof aan te zuigen.
Toepassingsgebied en toepassingsvoorwaarden
Het verwijderen uit de bodem zonder dat ontgraving plaatsvindt, kan worden uitgevoerd met verticale filters, aangesloten op in de filter ingebouwde pompen of bovengrondse vacuümpompen. In de filters met ingebouwde pompen wordt een dubbel pompsysteem aangebracht. Een pomp zorgt voor de verlaging van de grondwaterstand waardoor een drijvende kracht van de laag naar de verticale filter ontstaat. Op een hoger niveau in de peilbuis is een pomp geplaatst waarmee de laag selectief kan worden verwijderd.
Er bestaan verschillende variaties in de uitvoering van de in-situ pompsystemen. De laag kan worden verpompt door een drijvende of op een vaste hoogte geïnstalleerde pomp. Bij andere systemen neemt een drijvend filter de laag op in een reservoir, dat met een bovengrondse pomp wordt leeggepompt.
Indien slechts één pompsysteem op maaiveld is aangebracht voor de onttrekking van de laag (water- en luchtfase) spreken we van bioslurpings- of multi-fasen systemen.
Achter de pompsystemen moet een buffer en een olie-afscheidingssysteem worden geplaatst.
Indien geen vacuüm wordt aangelegd, maar de vrij toestromende laag selectief wordt afgepompt vanuit een bouwput, sleuf/pompput of verticale filters, spreekt men van ‘skimming’. Er bestaan verschillende types pompen/systemen die hiervoor toepasbaar zijn.
De bodem dient voldoende doorlatend te zijn, teneinde een toestroming van de laag naar de onttrekkingssystemen te garanderen. De laag dient een voldoende lage viscositeit te hebben om te kunnen toestromen naar de filter. Zware oliecomponenten zoals stookolie en motorolie zullen vanwege hun hoge viscositeit slechts traag in de richting van het onttrekkingssysteem getransporteerd worden.
Kosten
De kosten van de in-situ pompsystemen bedragen circa 400 à 500 euro per week per filter. Naarmate de aantallen filters toenemen zullen de gemiddelde kosten per filter afnemen. Een bijkomende kostenpost is de verwerking van het vrijkomende olie-product dat kan oplopen tot 150 à 250 euro per ton. In sommige gevallen kan het gerecupereerde product van voldoende kwaliteit zijn om, na reiniging, te worden hergebruikt (b.v. stookolie).
Milieubelasting en te nemen maatregelen
In eerste instantie kan het onttrokken grondwater op zich als milieubelasting worden beschouwd. De vrijgekomen afvalwaterstroom dient te worden gezuiverd. In principe is een heel scala van technieken mogelijk om de verschillende verontreinigingen uit het grondwater te verwijderen.
Luchtstrippen is de meest geschikte techniek voor het verwijderen van VOCl en BTEX. Deze techniek dient aangevuld worden door het nabehandeling van de lucht. Afhankelijk van de situatie wordt na het strippen nog nabehandeld met wateractieve kool.
Het verwijderen van minerale olie kan in principe met actieve koolfiltratie, luchtstrippen, biologische zuivering of een olie/waterafscheider. Indien aanwezig als mobiele NAPL, is skimming een geschikte techniek om met relatief geringe inspanning een significant deel van de olie te recupereren. De hoeveelheid recupereerbaar product hangt af van de retentiecapaciteit van de bodem en de snelheid waarmee wordt gestart met de onttrekking na de vrijstelling in de bodem.
Actieve koolfiltratie is BBT voor de verwijdering van PAK. Wanneer echter enkel naftaleen moet worden verwijderd zijn ook luchtstrippen en biologische zuivering BBT.
Voor het verwijderen van eventuele copollutie met zware metalen is precipitatie, al dan niet met ionenwisseling BBT.
MTBE is best te verwijderen via een combinatie van een olie/waterafscheider, stripper(s) en actieve koolfiltratie.
Onderstaande tabel geeft een overzicht van de BBT conclusies voor waterzuivering.
Tabel: Overzicht BBT-conclusies voor grondwaterzuivering
|
Polluent |
Techniek |
|
VOCl |
- Luchtstrippen - Biologische zuivering indien langdurige sanering van - Actieve koolfiltratie[1] als nageschakelde techniek, |
|
BTEX |
- Luchtstrippen - Biologische zuivering indien langdurige sanering van - Actieve koolfiltratie1 als nageschakelde techniek |
|
Minerale olie |
- Luchtstrippen bij vluchtige olie - Biologische zuivering - Actief koolfilter1 - Olie/water afscheider - Skimming (NAPL) |
|
PAK |
- Actief koolfilter1 |
|
Naftaleen |
- Actief koolfiltratie1 - Luchtstrippen - Biologische zuivering |
|
ZM |
- Precipitatie/coagulatie/flocculatie met eventueel |
|
MTBE |
- Oliewaterafscheider, stripper en actieve koolfiltratie - Oxidatie als sterk verontreinigd |
|
BZV/CZV/ZS |
- Biol. zuivering - Fysico-chemische techniek |
Bij het onttrekken van grondwater bestaat er het risico op het vrijkomen van polluenten in de lucht (enkel bij vacuümpompen is er luchtuitstoot). Ongewenste emissies naar de lucht kunnen in zekere mate optreden aan de pompbakken, buffertanks en bij de biologische zuivering (biorotor) of luchtstrippen van het onttrokken grondwater. Ook aan de zuivering zullen specifieke eisen dienen te worden gesteld (b.v. in het geval van een benzinelaag zal men opteren voor (katalytische) verbranding van de afgassen ipv een actief-koolfilter).
Bij het plaatsen van onttrekkings- en infiltratiefilters komt mogelijk een afvalstroom vrij in de vorm van opgeboorde of ontgraven verontreinigde grond. Daarnaast kan bij het zuiveren van verontreinigd grondwater een afvalstroom vrijkomen onder de vorm van actief kool of verontreinigd slib. In de meeste gevallen worden deze afvalstromen gestort of verbrand. Wanneer een regenereerbaar actief koolfilter wordt gebruikt kan de kool worden hergebruikt.
Het onttrekken van grondwater bezorgt relatief weinig overlast aan de omgeving. De onttrekkings- en infiltratiefilters worden meestal ondergronds aangelegd, zodat hierdoor geen overlast optreedt. Enkel de compressoren en pompen kunnen voor geluidshinder zorgen. Bebouwing kan blijven bestaan en wegen hoeven niet te worden opgebroken. Bij de aanleg van de installatie en eventueel de zuiveringsinstallatie kan evenwel gedurende een korte periode overlast door vrachtverkeer ontstaan. Tevens moet hierbij het gevaar op zettingen worden vermeld.
Bron
Goovaerts L., et al., ‘BBT-studie voor bodemsaneringsprojecten en grondreinigingscentra’, VITO, juni 2007
[1] in combinatie met zandfiltratie