Principe
|
|
Figuur: Schema Immobilisatie
Immobilisatie is een technische ingreep waarmee de chemische en fysische eigenschappen van verontreinigde materialen worden gewijzigd met als doel de verontreinigingen in dat materiaal vast te leggen. Immobilisatie is een behandeling waarbij verontreinigende stoffen in een stabiele structuur worden vastgelegd, bijvoorbeeld door het ontstaan van onoplosbare producten als gevolg van een chemische reactie, of door het opslaan van een verontreinigende stof in een waterdicht, inert polymeer. Het immobilisatieproces heeft tot doel de verontreinigende componenten van een afvalstof dusdanig vast te leggen dat ze ook op langere termijn geen bedreiging meer vormen voor het milieu. Hierdoor wordt de mogelijkheid geschapen om (op zijn best) het immobilisaat nuttig toe te passen als bijvoorbeeld bouwmateriaal of (op zijn minst) het immobilisaat op een veilige wijze te kunnen storten.
Techniek 1: Cementatie, chemische immobilisatie
Technieken gebaseerd op het toevoegen van organische of anorganische bindmiddelen: De vastlegging vindt plaats door het doseren van organische of anorganische bindmiddelen, die de structuur van de grond dermate wijzigen dat geen transport van de verontreinigingen meer kan plaatsvinden. Anorganische bindmiddelen (cement, pozzolanen, vliegas) worden meestal toegepast voor het verkrijgen van een inkapseling van de verontreinigingen in een slecht doordringbare matrix. Vaak worden additieven (klei, zeoliet of waterglas) toegevoegd teneinde een additionele fysisch/chemische binding te bewerkstelligen. Organische bindmiddelen (bitumen, thermoharders) dragen veelal zorg voor een fysische inkapseling.
Techniek 2: Vitrificatie
Bij vitrificatie (verglazing) wordt de minerale bodemmatrix (doorgaans m.n. silicaten) gesmolten door sterke verhitting. Bij het terug stollen bij afkoeling worden de polluenten ingesloten in de verglaasde massa.
Toepassingsgebied en toepassingsvoorwaarden
Infiltratie van uithardende stoffen is vooral geschikt voor de immobilisatie van anorganische verbindingen. De effectiviteit is bij vluchtige organische verbindingen beduidend geringer. Gegevens met betrekking tot de mate van verontreiniging, deeltjesgrootteverdeling, pH, organische stofgehalte (max. 5 tot 10 %), samenstelling voor wat betreft anorganische verbindingen (o.a. metalen en sulfaat) moet vooraf bekend zijn. Uitloogproeven op geïmmobiliseerd testmateriaal zullen de uiteindelijke samenstelling van de toeslagstoffen voor de immobilisatie bepalen. Uit testen is gebleken dat cement als bindmiddel de mobiliteit van lood, arseen en complexe cyanides juist vergroot in plaats van terugdringt.
Vitrificatie is toepasbaar voor vele typen (anorganische) bodemverontreinigingen (m.n. zware metalen, radionucliden,…) ongeacht het type bodem maar wordt thans (2006) vrijwel niet toegepast vanwege de hoge kostprijs. Puinachtige materialen moeten zo veel als mogelijk (tot ten minste 20 %) uit de bodem verwijderd worden. Brandbare verbindingen mogen tot maximaal 5 à 10 gewichtsprocent aanwezig zijn. Een minimaal gehalte van 1,4 % natrium? en kaliumoxides dient aanwezig te zijn.
Praktijkproeven hebben aangetoond dat een reductie van de uitloging van meer dan 95 % kan worden bereikt middels de thermische en fysico-chemische immobilisatietechnieken. De lange-termijninvloed van natuurlijke erosieprocessen als regenwater, grondwatersamenstelling en ?stroming, kunnen echter niet volledig bepaald worden met laboratoriumtesten. De toepassing van immobilisatietechnieken houdt dus een onbepaald toekomstig risico in.
Kosten
In onderstaande tabel zijn globale kosten weergegeven voor de genoemde technieken.
Tabel: Kosten immobilistaie
|
Uitvoeringsvorm |
Specificatie materiaal/uitvoeringsvorm |
Kosten (exc. BTW) |
|
Immobilisatie |
mengen met bindmiddelen |
€ 90/ton (1) |
(1) Van der Gun et al., 2000
Milieubelasting en te nemen maatregelen
Bij toepassen van bindmiddelen kan de toename in volume van het verontreinigde materiaal als een nadeel worden beschouwd. In een proefproject is een volumetoename van 8,5% gerapporteerd en 21% in massadichtheid. Aangezien het proces zich grotendeels open aan de atmosfeer voltrekt, kunnen emissies optreden naar de lucht van vluchtige verontreinigende stoffen, fijn stof en aërosolen. Bij reinigen van apparatuur dient het waswater te worden opgevangen voor behandeling.