Principe
Surfactantflushing, Biosurfactantflushing via drain, verticale filters, open gracht, infiltratievijver
De (schijnbare) oplosbaarheid of de beschikbaarheid van de te verwijderen contaminant kan worden verhoogd door het toevoegen van voor dit doel geschikte stoffen aan de verontreinigde zone. Voorbeelden zijn surfactanten (detergenten). Detergenten verlagen de oppervlaktespanning tussen de waterige en niet-waterige fase en (1) vergemakkelijken als dusdanig het vrijkomen van hydrofobe bestanddelen die door capillaire krachten "gevangen" zaten in de bodemporiën en (2) verhogen de oplosbaarheid van de niet-waterige fase in het grondwater. Aldus bekomt men een sterke toename van de vuilvracht in het grondwater, die via pump&treat kan worden verwijderd.
Infilteren van co-solventen ten behoeve van extractie
Het principe van de co-solventspoeling berust op een vloeistof-vloeistof extractie. De contaminant heeft een beduidend hogere oplosbaarheid in alcohol dan in water en gaat op deze wijze over van puur-produktfase naar waterfase, die vervolgens kan worden verwijderd door pump&treat. Voorbeelden van geschikte alcoholen zijn ethanol en isopropylalcohol.
Bij gebruik van ethanol bekomt men nog een aanzienlijk bijkomend voordeel. Ethanol is immers een goede potentiële koolstofbron voor natuurlijke afbraak. Het effect van ethanolextractie is dus tweevoudig: in eerste instantie is er sprake van een fysisch verwijderingsmechanisme (vloeistof-vloeistof extractie); in tweede instantie vormen de resten ethanol die in de bodem achterblijven de basis van een verdere sanering via (gestimuleerde) natuurlijke attenuatie.
Het opgepompt mengsel dient vervolgens behandeld te worden. Dit kan met het MPP effluent systeem (scheiding van contaminant uit water/ethanolmengsel) gevolgd door een striptoren (polishing tot detectielimiet). Voor meer technische informatie en praktijkvoorbeelden verwijzen we naar de studie betreffende de sanering van stedelijke VOCl grondwaterverontreinigingen met droogkuisbedrijven in Antwerpen als voorbeeld welke te downloaden is op de OVAM website.
Toepassingsgebied en toepassingsvoorwaarden
Er worden een aantal toepassingen teruggevonden op droogkuislocaties in USA. Er zijn nog geen toepassingen in Vlaanderen bekend voor co-solventflushing. In de USA zijn voorbeelden bekend van toepassing op droogkuislocaties.
In Vlaanderen wordt de toepasbaarheid van biotensiden onderzocht in het TETRA-project: ‘Bodemsanering van VOCL-bronzones met (bio)tensiden’ (IWT 50064). Eind 2007 bestonden volgende inzichten:
Verschillende commercieel beschikbare (bio)tensiden werden gescreend, waarbij het alkylglucoside AG-6210 (Akzo Nobel) het beste scoorde op vlak van verwijderingsrendement voor zowel tetrachloorethyleen als minerale olie. Het tenside is biologisch afbreekbaar, wordt weinig gesorbeerd in de bodem en stoort de analyse van de pollutie weinig. Een concentratie van 1% in het grondwater is effectief. Na toepassing opgepompt grondwater kan gezuiverd worden met een combinatie van stripping (na toediening anti-schuimmiddel) en actief kool adsorptie. De juiste werkingsparameters en efficiëntie dient in een pilootinstallatie te worden bepaald. Omwille van schuimvorming en lozingsnormen dient het biotenside uit het grondwater te worden verwijderd alvorens geloosd kan worden. Labotesten hebben aangetoond dat het biotenside weinig sorbeert op actieve kool, maar dat het biologische afbreekbaar is. Het kan dus verwijderd worden uit het te lozen water, door naschakeling van een biorotor in de waterzuivering.
Kosten
Er zijn nog geen voltooide full-scale toepassingen in Vlaanderen bekend (anno 2007).
Volgens hoger genoemd TETRA-project, bedraagt de kostprijs van het gebruikte biotenside ca. 3,5 euro per kg.
Voor niet mobiele LNAPL worden op http://www.surbec-art.com/projects/summary.htm prijzen van ca. 20 euro/m³ tot 255 euro/m³, met een gemiddelde kostenvork van 40-100 euro per m³ gemeld; op www.clu-in.org wordt een kostenraming van 36 euro/m³ voor surfactantflushing gegeven.
Voor niet mobiele DNAPL worden veel hogere kosten aangegeven. Op www.clu-in.org worden twee bedragen vermeld: 1892 euro/m³ en 505 euro/m³. Op http://www.epareachit.org/DetailTreatment/DetailFrame.asp worden een referentie vermeld die spreekt van 30 tot 50 dollar per kubieke voet (ca. 1000 – 2000 euro/m³) voor DNAPL-verwijdering met surfactantflush.
Milieubelasting en te nemen maatregelen
Om de techniek zonder risico's op ongecontroleerde verspreiding toe te passen moet een degelijke grondwateronttrekkingsinstallatie worden voorzien. De zuivering van het opgepomt mengsel dient ook vooraf goed te worden uitgewerkt en te worden getest op pilootschaal. Mogelijk kan een herinfiltratie van het deels gezuiverde grondwater (effluent striptoren) overwogen worden. Het toegediende anti-schuimmiddel kan dit mogelijk bemoeilijken.
Detergenten (ook biotensiden) kunnen remmend werken op bepaalde bodemmicro-organismen en dus mogelijk (tijdelijk) biologische afbraak van de pollutie in de bodem nadelig beïnvloeden.
Bron
Goovaerts L., et al., "BBT-studie voor bodemsaneringsprojecten en grondreinigingscentra", VITO, juni 2007