Hannover Milieu- en Veiligheidstechniek B.V.                                               Overzicht                      ...
2
InhoudsopgaveWie zijn wij?            5Fysische saneringen      7Biologische saneringen   11Chemische saneringen     15Tes...
‘Waar traditionele methoden niet toereikend of te      duur zijn, pakt HMVT bodemproblemen aan met                    spec...
Wie zijn wij?Een dieseldrijflaag onder een voormalig industrieterrein, vervuild grondwater of een binnenstedelijkeverontre...
‘De verontreiniging wordt    middels verschillende technieken            bovengronds behandeld’6
Fysische saneringenOnder fysische saneringstechnieken verstaan wij techniekenwaarmee meestal verontreiniging uit de bodem ...
2. Grondwateronttrekking                                                                                          Onttrekk...
Figure 6: Different forms of substance transportDit wordt uitgedrukt in de distributiecoëfficiënt Kd. Bij de       Referen...
‘De stimulatie van de biologische afbraak loopt          via optimaliseren van de omstandigheden                       waa...
Biologische saneringenBij biologische saneringen wordt de afbraak van de verontreiniging gestimuleerd. De stimulatie van d...
Toepasbaarheid                                                        Toepasbaarheid     Persluchtinjectie is geschikt voo...
• Met onze nieuw ontwikkelde ‘biostimulator’ kunnen we                                                                    ...
‘Een techniek die zich de laatste jaren heeft                  bewezen is chemische oxidatie’14
Chemische saneringenOnder chemische saneringen kunnen twee typen worden onderscheiden: chemische oxidatie (1) en chemische...
Oxidant                                    Pollution situation                            Can be applied to               ...
sterk doen toenemen: de zogenaamde matrixbehoefte van de grond.         De koolstofbron (soja-olie) dat wordt geoxideerd g...
‘Door onze kennis in combinatie met aanvullende testen     kunnen we nagenoeg bij elke verontreiniging een uitspraak      ...
TestruimteBij in-situ saneren is gedetailleerde informatie van de bodem, hetgrondwater en de verontreiniging cruciaal. In ...
‘HMVT heeft meerdere technieken in huis die zij     zelf bouwt om de diverse verontreinigde stromen,                   zow...
ZuiveringsinstallatiesBij het onttrekken (zie hoofdstuk ‘fysische saneringen) vanverontreinigd grondwater en/of bodemlucht...
22
Meer weten?HMVT gaat graag de uitdaging aan om uw bodem-, water- ofluchtprobleem zo optimaal mogelijk op te lossen. Onze k...
Overzicht insitu bodemsaneringstechnieken HMVT
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

Overzicht insitu bodemsaneringstechnieken HMVT

1,333 views

Published on

Overzicht mogelijkheden insitu bodemsanering, waterzuivering en luchtzuivering Hannover Milieu en Veiligheidstechniek bv (HMVT)

Published in: Technology, Business
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

Overzicht insitu bodemsaneringstechnieken HMVT

  1. 1. Hannover Milieu- en Veiligheidstechniek B.V. Overzicht HMVT INNOVATIEF & DOELMATIG Twintig jaar ervaring in bodem-, water- en luchtzuivering
  2. 2. 2
  3. 3. InhoudsopgaveWie zijn wij? 5Fysische saneringen 7Biologische saneringen 11Chemische saneringen 15Testruimte 19Zuiveringsinstallaties 21Meer weten? 23 3
  4. 4. ‘Waar traditionele methoden niet toereikend of te duur zijn, pakt HMVT bodemproblemen aan met specialistische in-situ technieken’4
  5. 5. Wie zijn wij?Een dieseldrijflaag onder een voormalig industrieterrein, vervuild grondwater of een binnenstedelijkeverontreiniging met koolwaterstof. Bij complexe verontreinigingen wilt u de risico’s voor mens en milieu zo kleinmogelijk houden. Tegelijkertijd wilt u dat ruimtelijke ontwikkelingen door kunnen gaan. Dit vraagt om adequateantwoorden. Waar traditionele methoden niet toereikend of te duur zijn, pakt HMVT bodemproblemen aan metspecialistische in-situ technieken. Dit doen we al sinds 1988. Efficiënt, slim en kostenbesparend.In-situ technieken • monitoring stabiliteit of afbraakprocessen (monitoring opEen in-situ sanering verwijdert bodem- en restverontreinigingen natuurlijke afbraak/stabiliteit is een passieve saneringstechniekter plekke. De voordelen? Diepe verontreinigingen en grote dat geen actieve/fysieke sanering behoeft. Dezepluimgebieden zijn beter bereikbaar en sloop van gebouwen is niet saneringsmethode wordt niet verder uitgewerkt in dit document)nodig. Een sanering staat nieuwbouw of de aanleg van infrastructuurniet meer in de weg. Afhankelijk van de vervuiling en de grootte Binnen onze saneringsoplossingen combineren wij waar nodig diversedaarvan, zetten we diverse in-situ technieken in. saneringstechnieken voor een optimaal resultaat. Tevens zoekt ons R&D-onderzoeksteam continu naar innovaties om verontreinigingenWaarom HMVT? nog efficiënter aan te pakken. We werken samen met studenten,U zoekt een ervaren saneerder die bodemproblemen efficiënt en onderzoeksinstellingen en adviesbureaus.slim oplost. Een bedrijf dat iedere bodemverontreiniging op maataanpakt en hierbij ‘state of the art’ saneringstechnieken gebruikt. Naast bodemsanering heeft HMVT in de afgelopen 20 jaar binnen zijnOverheden, industrieën, projectontwikkelaars en grootsaneerders projecten ook ruime ervaring opgedaan met vele vormen van lucht-kennen onze kracht. Sinds 1988 is HMVT betrokken geweest bij en (afval)waterzuivering, zowel binnen als buiten de saneringsmarkt.honderden projecten in binnen- en buitenland. Variërend van Hierdoor beschikt HMVT niet alleen over de noodzakelijke kennisbodemonderzoek tot pilotprojecten, van complexe saneringen om een lucht-/(afval)waterbehandelingssysteem te ontwerpen,tot nazorgtrajecten. Klein én groot. Vrijwel elke methode is maar beschikt het ook over een zeer ruim assortiment aandoor ons toegepast en wij hebben ervaring met vrijwel elke meetinstrumenten en zuiveringsinstallaties.verontreinigingsituatie. Niet alleen voeren wij projecten uit, wijadviseren en ontwerpen ook. In onderstaande pagina’s wordt een verdere uitleg gegeven van de verschillende saneringstechnieken en overige te leveren dienstenOns bedrijf van HMVT.Bij HMVT werken ervaren milieukundigen en technici. Gemiddeldzijn onze medewerkers tien jaar werkzaam in het vakgebied.Kwaliteit en veiligheid staan centraal in onze bedrijfsvoering. Wijwerken in teams, samengesteld op basis van kennis en ervaring.Afdelingen of andere grenzen tussen medewerkers kennen wij niet.Zo worden praktijkervaringen doelbewust uitgewisseld en onzemensen intern opgeleid in ons specialistische vakgebied.Hoe gaan wij te werk?Saneren is altijd maatwerk. Daarnaast vinden wij dat de(maatschappelijke) kosten van een bodemsanering niet te hoogmogen zijn. We streven daarom naar haalbare saneringsdoelen enmaken zo efficiënt mogelijk gebruik van middelen en energie.Op elk project zetten we een specialistisch team. Dit team stelt perbodemverontreiniging een plan van aanpak op en ontwerpt, bouwten onderhoudt de saneringsinstallaties die nodig zijn.SaneringstechniekenHMVT is een ‘all-round’ (in-situ) bodemsaneerder die gebruikmaaktvan de volgende behandelingsmethoden:• extractieve verwijdering van verontreinigingen• biologische afbraaksaneringen• chemische saneringsmethoden HMVT Innovatief en doelmatig in-situ saneren 5
  6. 6. ‘De verontreiniging wordt middels verschillende technieken bovengronds behandeld’6
  7. 7. Fysische saneringenOnder fysische saneringstechnieken verstaan wij techniekenwaarmee meestal verontreiniging uit de bodem wordtgemobiliseerd en bovengronds behandeld wordt. We passen devolgende fysische technieken toe:1. bodemluchtafzuiging (bioventing);2. diverse soorten van grondwateronttrekking: - Vacuümbemalingen - Zwaartekrachtbemalingen - Deepwell bemalingen - Herinfiltratie3. Meer Fasen Extractie (MFE)Figure 1: bioventing system1. Bodemluchtafzuiging ToepasbaarheidBodemluchtafzuiging (BLE) is een techniek waarbij met behulp van De doorlatendheid van de bodem bepaalt grotendeels deverticale onttrekkingsfilters of horizontale drains bodemlucht aan toepasbaarheid van bodemluchtafzuiging. Bodemluchtafzuiging kande onverzadigde zone wordt onttrokken. Het doel kan zowel het worden toegepast in van nature onverzadigde, matig doorlatendeuitdampen van vluchtige verontreinigingen zijn en het stimuleren bodems, fijn zand en lemige bodems. Met betrekking tot devan biologische afbraak door het inbrengen van extra zuurstof in verontreiniging is deze techniek toepasbaar voor de verwijderingde bodem via de aangezogen lucht (bioventing) (EPA, 1995). van vluchtige verbindingen met een Henri-coëfficiënt groter dan 0,01 of een dampspanning groter dan circa 0,7 mbar.Vaak worden bij deze techniek nutriënten geïnjecteerd om debiologie een handje te helpen. In figuur 2 ziet u een weergavevan deze techniek. De praktijk 1. Nijlen Belgium (turnover 130,000 euro): Combinatie van pers luchtinjectie, bodemluchtextractie en grondwateronttrekking. Sanering resulteerde in een afname van een aanwezige cocktail (styreen, cresol, ftalaten, cumeen en btex) aan verontreinigingen tot onder de terugsaneerwaarde. 2. Mechelen Belgium (turnover 95,000 euro): Combinatie van persluchtinjectie, bodemluchtextractie en grondwateronttrekking. Sanering van MTBE, vluchtige aromaten en minerale olie tot onder de terugsaneerwaarde die opgelegd is door de overheid.Figuur 2: BLE installatie hoogvacuum systeem 7
  8. 8. 2. Grondwateronttrekking Onttrekking van grondwater is een prima techniek voor de extractie van verontreinigd grondwater (zie figuur 3). Daarnaast wordt het ingezet als hulpmiddel bij biologische of chemische saneringen. Wanneer er nutriënten of oxidanten in de bodem zijn geïnjecteerd (herinfiltratie) helpt grondwateronttrekking om deze door het bodempakket te verspreiden. Grondwater kan onder meer onttrokken worden door zwaartekrachtbemaling, vacuümbemaling en/of deepwell bemaling. Figure 3: Gravitational pumping 3. Meerfasen extractie Een derde manier van grondwateronttrekking is meerfasen extractie. Hierbij wordt op het grensvlak met de grondwaterstand een mengsel van lucht, water en/of (olie)product (drijflaag) ontrokken. Zie figuur 4 voor een schematische weergave van MFE. Bij MFE is het van groot belang dat de water- en luchtzuiveringsinstallatie goed gedimensioneerd worden. Door een oliekarakterisatie uit te voeren, is het mogelijk om van te voren te bepalen in welke fase (lucht of water) de olie-componenten het meest effectief onttrokken en gezuiverd kunnen worden. Tevens is het vaak van belang om aanvullende veiligheids-maatregelen te treffen vanwege de hoge verontreinigingconcentraties (e.g. LEL Figure 4: Multiple phase extraction meter). Toepasbaarheid Vaak is een bodem opgebouwd uit lagen met verschillende doorlatendheid. De mate waarin de doorlatendheid van deze lagen verschilt en de dikte van deze lagen bepalen de heterogeniteit van een bodem. Een grote heterogeniteit is negatief voor de effectiviteit van het transport door stroming. De stroming van lucht of grondwater vindt vaak plaats in de betere doorlatende lagen, terwijl er nauwelijks stroming optreedt in de slechter doorlatende lagen. Er zijn verschillende manieren van stoftransport door de bodem. Een overzicht hiervan is weergegeven in figuur 6. Binnen de bodemsanering komen wij vaak situaties tegen waarbij de verontreiniging zich adsorbeert in de bodemmatrix (o.a. kleimineralen organische stoffen). Hierdoor heerst er een bepaald evenwicht tussen verontreiniging die opgelost is in het grondwater en verontreiniging die geadsorbeerd is in de bodemmatrix. Figuur 5: Impressiefoto opstelplaats + saneringsinstallatie bij grote olieopslaghaven8
  9. 9. Figure 6: Different forms of substance transportDit wordt uitgedrukt in de distributiecoëfficiënt Kd. Bij de Referentie HMVTvrachtberekening is het belangrijk om beide mee te nemen. Omdat 1. Antwerp Belgium (Turnover >2,000,000 euro): Drijflaagsaneringwaterlichamen doorgaans in beweging zijn, zijn er twee processen op grote schaal met meer dan 600 saneringsfilters. Drijflaag vandie plaatsvinden namelijk: adsorptie waarbij verontreiniging ruim 1,500 m3 is verwijderd.overgaat van de waterfase naar de geadsorbeerde fase (vaak aande front); en retardatie waarbij verontreiniging overgaat van de 2. Antwerp Belgium (Turnover 280,000 euro): Combinatie vangeadsorbeerde fase naar de waterfase. Dit laatste verschijnsel drijflaagsanering, grondwateronttrekking, persluchtinjectie enzorgt ervoor dat een concentratiefront zich trager voortbeweegt bodemluchtextractie. Drijflaag volledig weggenomen.dan het water zelf. Dit wordt ook wel aangeduid als nalevering. 3. Dendermonde Belgium (Turnover 92.000 euro). Verwijderen van drijflaag met Meer-Fasen-Extractie. Drijflaag compleet weggehaald waardoor saneringsdoelstelling is behaald. 9
  10. 10. ‘De stimulatie van de biologische afbraak loopt via optimaliseren van de omstandigheden waarin de afbraak optreedt’10
  11. 11. Biologische saneringenBij biologische saneringen wordt de afbraak van de verontreiniging gestimuleerd. De stimulatie van de biologischeafbraak loopt via optimaliseren van de omstandigheden waarin de afbraak optreedt. Hierbij zijn onder meer deredoxomstandigheden van groot belang. Als anaerobe omstandigheden wenselijk zijn, bijvoorbeeld bij de afbraakvan tetrachlooretheen (PCE) en trichlooretheen (TCE), wordt een duurzaam af te breken substraat toegevoegd.Door de afbraak van het substraat worden de van nature aanwezige elektronenacceptoren verbruikt en wordt ookde verontreiniging gereduceerd. Als van nature te weinig substraat aanwezig is om reductieve afbraak te latenplaatsvinden, is het toedienen van substraat ook hier de logische maatregel. Bij aerobe afbraak, bijvoorbeeld bijafbraak van BTEX en olie, wordt zuurstof toegevoegd. Dit kan gebeuren door injectie van lucht of pure zuurstof of doorinjectie van stoffen die het zuurstofgehalte verhogen. Verdere stimulatie vindt plaats door de optimalisering van denutriëntenhuishouding. Persluchtinjectie (airsparging) Bij persluchtinjectie (PLI), ook bekend als ‘airsparging’, wordt lucht onder druk door middel van een compressor in de bodem gebracht onder de grondwaterspiegel. Hiervoor wordt een grid aan filters (vlakdekkend) onder de grondwaterspiegel geplaatst. Deze techniek wordt ingezet ter vervluchtiging van de verontreiniging uit het grondwater (in-situ strippen) en voor het inbrengen van zuurstof in het verontreinigde grondwater. Dit stimuleert de natuurlijke en aerobe afbraak.Figuur 7: Manifold met 20 aansluitingen t.b.v.grootschalige koolstofbron injectieHMVT heeft technieken in huis om zowel anaerobe alsaerobe afbraak te stimuleren. Ontwerp en monitoring van deafbraakprocessen maakt deel uit van onze werkzaamheden. Insommige gevallen is de afbraak van nature zodanig dat alleenmonitoring van het afbraakproces voldoende is.De volgende methoden worden door ons toegepast:1. Aerobe afbraak: injectie zuurstof donor2. Anaerobe afbraak: injectie koolstofbron Figuur 8: principeOf een verontreiniging aeroob of anaeroob afbreekbaar is, kan door De afstand tussen de te plaatsen filters is sterk afhankelijk vanonze experts worden uitgezocht. In grootschalige pluimgebieden of het invloedsgebied van het geïnjecteerde lucht. Een goede eersteals biologische scherm bieden biologische technieken een betaalbaar inschatting van deze afstand kan gemaakt worden door toepassingalternatief. van het principe zoals weergegeven in figuur 8. Echter, specifieke bodemeigenschappen zoals type bodem en doorlatendheid, zullen in1. Aerobe afbraak sterke mate het invloedsgebied beïnvloeden. Geadviseerd wordt omGestimuleerde aerobe afbraak vindt plaats door het inbrengen van eerst een pilot uit te voeren alvorens een full scale systeem aan tezuurstof en/of nutriënten. Dit kan door middel van persluchtinjectie leggen. Tijdens deze pilot kunnen de benodigde parameters bepaald(PLI), bodemluchtextractie (BLE) en/of door directe injectie. worden. 11
  12. 12. Toepasbaarheid Toepasbaarheid Persluchtinjectie is geschikt voor het behandelen van de verzadigde Verontreinigingen die aeroob biologisch afbreekbaar zijn kunnen met zone, waarbij de onverzadigde zone tegelijkertijd mee wordt deze techniek gesaneerd worden. Olieverontreinigingen met een behandeld. Bij het toepassen van persluchtinjectie voor het ketenlengte groter dan C30 moeten met deze techniek als moeilijk strippen wordt de vrijkomende lucht altijd in de onverzadigde reinigbaar worden beschouwd. Eventuele NAPL-lagen dienen zone opgevangen en gecontroleerd afgevoerd. De belangrijkste voorafgaand aan de sanering verwijderd te worden omdat deze de parameters die bepalen of persluchtinjectie haalbaar is, is de sanering niet uitvoerbaar maken. doorlatendheid van de bodem, de bodemopbouw en in hoe verre de verontreiniging vluchtig zijn. Een heterogene bodemopbouw kan negatieve invloed hebben op de saneringsduur en het saneringsresultaat, omdat minder goed De praktijk doorlatende lagen slechter doorstroomd kan worden met lucht. 1. Vilvoorde Belgium (turnover >800,000 euro): Combinatie van Heterogeniteit kan tevens de invloedssfeer sterk wijzigen. Een Meer-Fasen-Extractie, Persluchtinjectie en Bodemluchtextractie. pilot test in het veld kan hierover meer zekerheid geven. De Middels persluchtinjectie chloorkoolwaterstoffen verontreiniging doorlatendheid van een homogene slecht doorlatende bodem kan gesaneerd tot onder de terugsaneerwaarde die opgelegd is eventueel vergroot worden door de toepassing van fracturing. door de Belgische overheid. Bodemluchtextractie heeft er voor gezorgd dat de dampen die vrijkwamen bij de persluchtinjectie De praktijk zijn afgezogen. 1. Antwerpen Belgium (Turnover 200.000 euro): Combinatie van 2. Oosterhout The Netherlands (turnover >200,000 euro): technieken leidde tot waardes onder de terugsananeerwaarde Combinatie van chemische oxidatie, persluchtinjectie en van vluchtige aromaten en minerale olie. Op diverse plaatsen bodemluchtextractie. Middels persluchtinjectie is aanwezige is geen verontreiniging meer aangetroffen. Biologische vluchtige aromaten en minerale olie verontreinignig in het afbraakomstandigheden waren optimaal. pluimgebied gedaald tot onder de terugsaneerwaarde. De 2. Bilthoven The Netherlands (Turnover 205.000 euro): Combinatie combinatie tussen chemische oxidatie en persluchtinjectie heeft van persluchtinjectie en injecteren van nutriënten. Aanwezige geresulteerd in een vrachtreductie van meer dan 90%. grondwaterverontreiniging met minerale olie en btex is gesaneerd en goedgekeurd door bevoegd gezag. Bodemluchtextractie (bioventing) 3. Amsterdam The Netherlands (Turnover 95.000 euro): Bij bodemluchtextractie,ook wel bekend als bioventing, wordt de Persluchtinjectie voor biologische afbraak vluchtige aromaten en onverzadigde zone behandeld door het aanleggen van een onderdruk minerale olie verontreiniging. in de bodem. Hierdoor vindt verversing van de bodemlucht plaats met buitenlucht. Door deze verversing wordt zuurstofhoudende lucht 2. Anaerobe afbraak in de bodem gebracht waardoor de aerobe biologische activiteit Verontreinigingen kunnen ook anaërobe condities worden afgebroken van de micro-organismen wordt gestimuleerd. Indien vluchtige via reductieve processen. In tegenstelling tot oxidatieve afbraak verontreinigingen aanwezig zijn, kan tevens vervluchtiging optreden bij bioventing en air sparging, is niet het toedienen van een waardoor verontreinigde lucht wordt onttrokken die mogelijk elektronenacceptor maar het toedienen van een elektronendonor gezuiverd moet worden. De hoeveelheid te onttrekken lucht wordt (substraat) bij injecties het primaire middel. Er zijn veel bepaald door de hoeveelheid aanwezig en afbreekbaar product. De verschillende mogelijkheden om substraten in de bodem te brengen benodigde onderdruk wordt bepaald door de permeabiliteit van de en er zijn ook veel organische stoffen die geschikt zijn als substraat. ondergrond. Biologische afbraak van VOCl verontreinigingen (onder andere de Bodemlucht kan worden onttrokken via verticale filters. Indien ontvettingsmiddelen tetrachlooretheen (PCE) en trichlooretheen er bebouwing aanwezig is kunnen met behulp van gestuurde (TCE) is mogelijk onder de juiste Redox condities en in aanwezigheid spoelboringen of persboringen drains onder een hoek onder de van substaat (DOC). Een micro-organisme gebruikt een andere bebouwing worden aangebracht, om een gerichte onttrekking van stof (substraat) als voedsel en breekt daarbij ook gechloreerde lucht mogelijk te maken. koolwaterstoffen af. Via verschillende stappen wordt de verontreiniging afgebroken tot het onschadelijke etheen. Voor bijvoorbeeld PCE en TCE geldt dat deze verontreiniging, maar ook de afbraakproducten CIS en VC, anaëroob afbreekbaar zijn. In onderstaande figuur 10 is dit proces weergegeven. Injectie ENNA (shock-load) Afhankelijk van de locatiespecifieke situatie kiest HMVT zijn substraat. Zeer regelmatig injecteren wij de door onze R&D afdeling ontwikkelde slow release elektrondonor op basis van soja: ENNA(Enhanced Natural Attentuation). Bij ENNA wordt er vaak eenmalig een duurzaam substraat in de bodem geïnjecteerd. Bij gebruik van gangbare substraten zoals melasse zijn meerdere injectierondes nodig of continue injectie om de afbraak langdurig te stimuleren. Het ENNA-substraat wordt op de locatie aangemaakt en bestaat uit een emulsie van zeer kleine deeltjes (2 tot 10 µm) Figuur 9: Ondergronds leidingwerk t.b.v. bodemluchtextractie12
  13. 13. • Met onze nieuw ontwikkelde ‘biostimulator’ kunnen we grote hoeveelheden (gemiddeld 20 – 40 m3/dag) substraat injecteren. Figuur 10 geeft een impressie weer van de biostimulator. Links staat een skit met drie opslagtanks en rechts een tweede skit met een meng en injectietank. Toepasbaarheid Gestimuleerde reductieve afbraak is in principe geschikt voor alle organische verontreinigingen die reductief kunnen worden omgezet. In de praktijk is de toepassing ervan grotendeels beperkt tot de chloorkoolwaterstoffen en enkele bijzondere verontreinigingen zoals HCH en chloorbenzeen. De redoxcondities van het grondwater vormen een belangrijke randvoorwaarde bij de slagingskans van gestimuleerde reductieve dechlorering. Onder anaerobe condities waarbij al van nature volledige afbraak tot ongevaarlijke eindproducten optreedt, is de kans op een succesvolle sanering veel groter dan in de situatie met aerobe condities. Naast de elektronendonor zijn ook andere limiterende factoren mogelijk, zoals de beschikbaarheid van de verontreiniging in bijvoorbeeld de bronzone, of de afwezigheid van geschikte bacteriën. EventueelFiguur 10: principe biologische afbraak met ENNA kunnen we aanvullend bacteriën injecteren.die goed tot in de poriën van de bodem kunnen worden geperst. Hetsubstraat bestaat uit een mengsel van soja en diverse hulpstoffendie er voor zorgen dat de voedingstoffen over een langere periodegeleidelijk vrijkomen (slow release). Hierdoor zijn de bacteriënin staat om de verontreiniging, afhankelijk van de overigebodemeigenschappen, gedurende een periode van enkele jaren totmaximaal 5 jaar in de bodem af te breken (biologische afbraak). Detechniek kan in de bron en in de pluim worden toegepast. ENNA kanook worden gebruikt als biologische scherm om een verontreinigingte beheersen. Ten opzichte van andere veel gebruikte substratenzoals lactaat, protamylasse, nutrolase en melasse biedt ENNA devolgende voordelen:• Er wordt een fijne emulsie gemaakt die nog het meest op melklijkt. Dit laat zich goed in de bodem injecteren tot grote diepte. De Figuur 11: De biostimulatorkleine deeltjes (2 tot 10 µm) verspreiden zich gemakkelijk tot in debodemmatrix.• Het substraat komt geleidelijk in de tijd beschikbaar voor de De praktijkbiologie; 1. Dordrecht The Netherlands (turnover 73.000 euro):• Er wordt een enorme hoeveelheid substraat tegelijkertijd grondwateronttrekking en infiltratie van groundwater metingebracht: hierdoor is één injectie in beginsel voldoende; biologische stimulatie: Door grondwater op te pompen, te• ENNA is relatief goedkoop; voorzien van substraat en dit mengsel weer te infiltreren hebben• Bij ENNA doet zich of nauwelijks verzuring voor zoals je dat wel we met anaerobe afbraak een grote pluimzone gesaneerd.ziet bij lactaat en bijvoorbeeld melasse. Een lage pH (als gevolg van 2. Zwolle The Netherlands (turnover 700.000 euro): chemischede verzuring) is slecht voor de biologische afbraak; oxidatie in combinatie met gestimuleerde afbraak. De• Door het slow-release effect zijn de omstandigheden voor de chemische oxidatie heeft een groot gedeelte van de aanwezigebiologie gedurende lange tijd zeer gunstig en constant in de tijd. VOCl bron verwijderd. Door injectie van het eigen ontwikkelde• Verontreiniging wordt minder mobiel: VOCl verontreinigingen ENNA hebben we daarna de biologische afbraak met succeslossen circa 1200x beter op in de soja-olie dan in grondwater. gestimuleerd. Op 1 peilbuis na zijn de concentraties gedaaldEr vindt een verschuiving plaats: de verontreinigingen lossen tot onder de terugsaneerwaarde.vanuit de water- en grondfase op in het substraat. Het gehalte 3. Veghel The Netherlands (Turnover 350.000 euro):verontreinigingen in het grondwater daalt ter plaatse van de gestimuleerde afbraak van VOCl verontreiniging metsubstraatinjectie vrij snel omdat de verontreinigingen oplossen in ENNA. Plaatsen van bioscherm met injectie van duurzaamhet substraat. Tevens ontstaat hierdoor een optimale menging tussen koolstofbron ENNA. Middels drie bioschermen wordt dehet substraat en de verontreiniging. Dit effect zie je vooral bij verontreiniging in de pluim, die een paar honderd meter langresiduair en puur product. is, tegen gehouden. 13
  14. 14. ‘Een techniek die zich de laatste jaren heeft bewezen is chemische oxidatie’14
  15. 15. Chemische saneringenOnder chemische saneringen kunnen twee typen worden onderscheiden: chemische oxidatie (1) en chemischereductie (2). Een techniek die zich de laatste jaren heeft bewezen is chemische oxidatie. Hiermee kunnen in eenkort tijdsbestek hoge saneringsrendementen worden bereikt. Deze techniek is vaak vooral in kerngebieden met hogeconcentraties verontreinigingen bruikbaar. Afhankelijk van de lokale verontreinigingsituatie past HMVT de volgendechemische oxidatietechnieken toe:• chemische oxidatie met behulp van waterstofperoxide (Fenton’s reagens)• chemische oxidatie met behulp van ‘Enhanced’ Fentons• chemische oxidatie met behulp van permanganaat• chemische oxidatie met behulp van geactiveerd persulfaatDe juiste toepassing hangt af van de locale omstandigheden en ook van de toepasbaarheid in combinatie met anderesaneringsmethoden.Het kan voorkomen dat de verspreidingsrisico’s van mobiele Met ISCO kan een groot aantal verontreinigingen wordenverontreiniging (bijvoorbeeld zware metalen) niet of heel moeilijk afgebroken. Welke verontreinigingen dat zijn is afhankelijk van hetop te heffen zijn met behulp van extractieve, biologische of oxidatiemid¬del. In de overzichtstabel (tabel 1, zie volgende pagina)overige chemische saneringstechnieken. Een oplossing kan zijn om is aangegeven welke verontreini¬ging met welk oxidatiemiddeldeze verontreiniging dan te immobiliseren, ook wel ‘vastleggen’ kan worden verwijderd. Chemicaliën zijn gerangschikt vangenoemd. Deze technieken vallen onder het kopje ‘chemische krachtig (bovenaan) naar minder krachtig (onderaan). Minder vaaksaneringen’ omdat het vastleggen een (bio)chemische reactie is voorkomende verontreinigingen zijn niet in de overzichtstabelwaarbij aanwezige verontreiniging reageert met een in te brengen opge¬nomen, maar kunnen mogelijk wel worden gesaneerd metsubstraat zodat deze immobiel wordt. Meer hierover onder het kopje behulp van ISCO. Een haalbaarheidsproef in het gespecialiseerd‘2. chemische reductie’. proeflaboratorium van HMVT kan uitkomst bieden. Fenton’s reagens Door HMVT wordt de traditionele Fenton’s Reagens toegepast. Fenton’s Reagens bestaat uit waterstofperoxide (oxidator) en ijzer (2+) als (katalysator). Indien op de juiste wijze toegepast, wordt hierbij het zeer reactieve hydroxyl radicaal gevormd (OH•). De reactievergelijking luidt: H2O2 + Fe2+  Fe3+ + OH- + OH• De radicalen zijn zeer reactief en oxideren de meest organische verbindingen, waarbij veel reactiewarmte vrijkomt. Waterstofperoxide is geen stabiele verbinding en ontleedt binnenFiguur 12: injectorhead enkele dagen in water en zuurstof. Hierdoor is de reactietijd in de bodem alleen van korte duur. Aan de andere kant worden geen1. Chemische oxidatie reactieproducten gevormd die tot problemen kunnen leiden. DeBij in-situ chemische oxidatie (ISCO) wordt een sterk oxidatiemiddel Fenton’s reactie werkt alleen goed bij lage pH van tussen 2 en 6.als vaste stof, verdund met water of samen met lucht in de bodem Ideaal is een pH van 4 tot 5 omdat bij een lage pH Fe2+ stabiel blijftgebracht. Wanneer het oxidatiemiddel in de bodem in contact en niet onder de gecreëerde aerobe omstandigheden compleet alskomt met de verontreiniging wordt deze via de chemische weg ijzeroxide of hydroxide neerslaat.afgebroken (geoxideerd) tot onschuldige verbindingen, waaronderwater en kool¬stofdioxide. Er worden binnen de bodemsanering In het door HMVT toegepaste proces wordt de bodem eerstverschillende oxida¬tiemiddelen toegepast waarbij, afhankelijk ‘oxidatiegereed’ gemaakt. Dit gebeurt door de pH van de bodemvan het oxidatiemiddel, de afbraak van de verontreiniging indirect omlaag te brengen naar 3,5 tot 4. Tegelijkertijd wordt ijzer ingebrachtvia zeer krachtige oxiderende deeltjes verloopt, of direct met de in de vorm van ijzersulfaat. Een probleem hierbij kan de grote buffer-verontreiniging. capaciteit van de bodem zijn door bijvoorbeeld een hoog kalkgehalte. 15
  16. 16. Oxidant Pollution situation Can be applied to Cannot be applied to Fenton’s reagent and Enhanced source area - may or may (chloro)ethenes, weathered/heavy fraction Fenton’s reagent not contain pure product, (chloro)ethanes, mineral oil, higher alkanes, high groundwater levels BTEX, light fraction mineral heavy fraction PAH, PCB, oil and PAH, free and complex cyanides, phenols, phthalates, MTBE, THF Ozone/peroxide source area - may or may (chloro)ethenes, heavy fraction PAH2, not contain pure product1, (chloro)alkanes, PCB 2), complex cyanides high groundwater levels in mineral oil, BTEX, the plume area lighter fraction PAH, free cyanides, phenols, phtha-lates, MTBE Persulfate source area - may or may (chloro)ethenes, heavy fraction PAH, PCB not contain pure product, (chloro)alkanes, high groundwater levels BTEX, lighter fraction PAH, phenols, phthalates, MTBE Ozone source area - may or may (chloro)ethenes, mineral oil3, (chloro)alkanes, heavy not contain pure product, BTEX, lighter fraction PAH, free fraction PAH, PCB, complex high groundwater levels in cyanides, phenols, phthalates, cyanides plume area MTBE Permanganate source area - may or may chloroethenes, TEX4, phenols benzene, (chloro)alkanes, not contain pure product, mineral oil, PAH, PCB, cyanides high groundwater levels Table 1: Overview table 1 According to the patent holder, not enough projects have been completed in the Netherlands to warrant application in soil that contains pure product. 2 According to the patent holder, breakdown does occur, but no practical examples from outside of the United States are known. 3 Mineral oil is not fully broken down into water and carbon dioxide, but into smaller hydrocarbon chains. 4 Permanganate cannot be applied in benzene contaminations, but it can be applied in the case of ethyl benzene, toluene and xylene(s). Na het oxidatiegereed maken van de bodem wordt de waterstof- noodzakelijk om de pH omlaag te brengen naar 3,5. Ten opzichte van peroxide in de bodem geïnjecteerd. De waterstofperoxide wordt traditionele Fentons Reagens heeft dit als voordeel: geïnjecteerd in concentraties tussen 5 en 15% peroxide. Tijdens de • de pH gaat niet omlaag. Dit is gunstig als in later stadium injectie van de waterstofperoxide worden in het veld de concentraties biologische afbraak als vervolgstap toegepast wordt; waterstofperoxide, temperatuur, pH, Ec, zuurstofgehalte, ijzer II, • dit kan ook worden toegepast in de bodems met een hoge drukken, debiet per filter en de Redox gemeten. Alles is erop gericht buffercapaciteit (bodems met veel kalk dus); om het proces goed onder controle te houden. • het ijzer komt geleidelijk beschikbaar. De Fentons reactie verloopt hierdoor geleidelijker en het Fentons Reagens behoudt langer zijn werking; Naast het gebruik van Fenton’s reagens heeft HMVT ook ervaring met de toepassingen van permanganaat en geactiveerd persulfaat. Toepasbaarheid ISCO kan worden ingezet in een brongebied van de verontreiniging maar ook in het pluimgebied. De keuze om een bepaald oxidatie- middel in te zetten in een bron- of pluimgebied hangt af van de plaats waar de verontreiniging zich in de bodem bevindt, of er puur product aanwezig is, de tijdsduur die voor een sanering staat en de kosten. Sommige oxidatiemiddelen zijn te duur om in te zetten bij lage concentraties in een pluimgebied. In de overzichtstabel (tabel 1) is samengevat bij welke situatie welk oxidatiemiddel kan worden ingezet. Er zijn een aantal oxidatiemiddelen die gebruikt worden voor Figuur 13: De mobiele injectie unit het saneren van bodemverontreinigingen. De techniek is met name geschikt voor goed tot matig doorlatende Enhanced fenton’s bodems. Indien de bodem slecht doorlaatbaar is, zijn speciale Door HMVT wordt ook Enhanced Fentons Reagens toegepast. toedieningstechnieken mogelijk zoals de ‘fracturing’ techniek. Bij Enhanced Fenton’s wordt in plaats van zuur en ijzersulfaat Natuurlijke organische stof (OS) en/of gereduceerde anorganische de katalysator ijzerchelaat toegepast. Hierbij is het niet meer verbindingen zoals Fe2+ kan de benodigde hoeveelheid aan oxidans16
  17. 17. sterk doen toenemen: de zogenaamde matrixbehoefte van de grond. De koolstofbron (soja-olie) dat wordt geoxideerd geeft elektronenBij slechter doorlatende bodems moet rekening worden gehouden bij af, oxidatie van de koolstofbron met sulfaat geeft sulfide dat wordthet toepassen van permanganaat. Bij de reactie met permanganaat gereduceerd.ontstaat mangaanoxide (MnO2¬), dat slecht oplosbaar is enneerslaat. Het kan leiden tot verstopping van de bodemporiën als De praktijkhoge concentraties aan verontreiniging aanwezig zijn, bijvoorbeeld Pilot in Nederweert The Netherlands (Turnover 80.000 euro):puur product in de bronzones van de verontreiniging. injectie koolstofbron (pump & treat) in combinatie met grondwateronttrekking van zware metalen (oa zinkverontreiniging).De praktijk Verspreiding van zink in het grondwater is volledig tegengegaan door1. Ermelo The Netherlands (turnover 107,000 euro): Chemical succesvolle vastlegging van zink.oxidatie in combinatie met Meer-Fasen-Extractie om vliegtuig-brandstof te verwijderen. Combinatie van technieken heeft geleid todaling concentraties die goedgekeurd zijn door bevoegd gezag.2. Doetinchem The Netherlands (turnover 700.000 euro): Chemischeoxidatie in combinatie met biologische stimulatie (ENNA): saneringvan VOCl verontreiniging met chemische oxidatie heeft geleid totvergaande afname van de bronconcentraties waardoor gestimuleerdebiologische afbraak mogelijk was. Na de sanering was de locatiegeschikt voor de geplande nieuwbouw van appartementen.3. Bergermeer The Netherlands (turnover 15.000 euro): Chemischeoxidatie van vluchtige aromaten en minerale olie met rendementmet meer dan 90%.2. Chemische reductieDaar waar overige in-situ saneringstechnieken niet toereikend zijnom verontreiniging dan wel af te breken (biologische stimulatie,chemische oxidatie), dan wel te onttrekken uit de bodem(extractie), is er nog een derde mogelijkheid om de risico’s van Figuur 14: Nano ijzer in oliebelmobiele verontreinigingen te tackelen: chemische reductie. HMVTpast met name twee technieken toe die onder deze noemer vallennamelijk: vastleggen bij zware metalen en ‘FENNA’ injectie bijaanwezigheid van puur product (oa. VOCl). ‘FENNA’ Chemische reductie wordt toegepast op die plaatsen waar puurVastlegging product is aangetroffen. Door de reductie van Fe0 onder sterkEen veel voorkomende verontreiniging waarbij eerder genoemde gereduceerde omstandigheden (Redox -300) naar Fe2+ kan PCEin-situ saneringstechnieken niet toereikend zijn, zijn zware metalen. via de tussenproducten TRI, CIS en VC worden omgezet naarBijvoorbeeld zink kan worden vastgelegd door middel van sulfide. De het onschadelijke etheen. Deze techniek werkt overigens alleensulfide vormt een neerslag met zink in de vorm van zinksulfide (ZnS). effectief als de ijzerdeeltjes heel erg klein zijn (de zogenaamdeVan belang zijn de aanwezige macrochemische condities zoals redox ‘nanodeeltjes’ met een grootte van 100-200 nm). De reactie treedt(onder -150mV) en zuurgraad (pH 6 of lager). Ook is de aanwezige namelijk alleen op aan het oppervlak van het ijzerdeeltje. Hoemicrobiologie belangrijk omdat bacteriën de drijvende kracht zijn kleiner het deeltje, hoe groter het relatieve oppervlak. De techniekachter de reductie van sulfaat naar sulfide. Hieronder volgt een staat in de Verenigde staten bekend onder de naam ‘Nanoscale Zerostappenplan van de reductieprocessen die plaatsvinden in de bodem Valent Iron’ (afgekort NZVI).die ten grondslag liggen aan het vastleggen van zink. Deze reactiesvinden plaats bij anaerobe milieuomstandigheden in het grondwater. De verontreinigingen PCE en TRI lossen aanzienlijk beter op in olieachtige stoffen dan in water. Voor deze toepassing zullen de ijzer-0 nanodeeltjes in een plantaardige olie (soja) worden opgelost. stap 1 Deze olie wordt vervolgens als emulsie (kleine oliedruppels van NO3- + H+ + koolstofbron → N2 + H2O + CO2 een paar µm groot) geïnjecteerd. Na injectie in de bodem zal reductie van nitraat (NO3-) de verontreiniging zich concentreren in de oliedruppels. In de oliedruppel zal de verontreiniging vervolgens reageren met de ijzer-0 stap 2 nanodeeltjes. Fe3+ + H+ + koolstofbron → Fe2+ + H2O + CO2 reductie van ijzer(3+) (Fe3+) Als het ijzer is ‘opgereageerd’ zal de biologische afbraak het overnemen waarbij de plantaardige olie (soja) als DOC bron wordt stap 3 gebruikt. De combinatie van chemische reductie met nulwaardig SO42− + koolstofbron → HS−/H2S- + CO2 + H2O ijzer en ENNA wordt door HMVT toegepast onder de naam ‘FENNA’. reductie van sulfaat stap 4 Fe2+/Zn2+ + SO42- + koolstofbron → FeS/ZnS + H2O 17
  18. 18. ‘Door onze kennis in combinatie met aanvullende testen kunnen we nagenoeg bij elke verontreiniging een uitspraak doen over de saneringsmethode en de haalbaarheid’18
  19. 19. TestruimteBij in-situ saneren is gedetailleerde informatie van de bodem, hetgrondwater en de verontreiniging cruciaal. In sommige gevallenzijn de eerder verrichte onderzoeken voor het opstellen vansaneringsplannen niet volledig genoeg voor het aandragen vaneen zo optimaal mogelijke in-situ saneringstechniek. Er mistdan bijvoorbeeld informatie dat een indicatie kan geven van deaanwezige potentiële biologische activiteit. Hierbij kan gedachtworden aan bijvoorbeeld de redoxcondities, ijzergehaltes en/ofsulfaatgehaltes. Wanneer er wordt gedacht aan chemische oxidatieis het noodzakelijk om een indruk te hebben van de buffercapaciteitwat noodzakelijk is bij de berekening van de toe te dienenchemicaliën. Figuur 16: impressiefoto testruimte 2 Naast labproeven die noodzakelijk zijn voor het verkrijgen van aanvullende informatie voor specifieke projecten wordt het lab ook ingezet binnen de afdeling ‘research and development’ van HMVT. Door onze kennis in combinatie met aanvullende testen kunnen we nagenoeg bij elke verontreiniging een uitspraak doen over de saneringsmethode en de haalbaarheid. Om het innovatieve karakter waar HMVT bekend om is invulling te geven worden jaarlijks nieuwe technieken ontwikkeld. Mede dankzij ons eigen testruimte (laboratorium) en het uitvoeren van pilotproeven in het veld,Figuur 15: impressiefoto testruimte 1 kunnen wij dit realiseren. Naast onderzoek t.b.v. bodemsaneringen voeren wij ook testen uit naar de meest geschikte lucht- en/of waterzuiveringen uit. Onder het kopje ‘de praktijk’ wordt een reeksOm deze proeven uit te voeren beschikt HMVT over een eigen van door HMVT nieuw ontwikkelde technieken opgesomd.labruimte met benodigde apparatuur. Uit het veld wordt een water-en/of grondmonster genomen en ingezet bij diverse proefjes op De praktijklabschaal. Hieronder volgt een lijst met proeven en testen: 1. Ontwikkelen van nieuwe chemische oxidatietechnieken 2. Ontwikkelen van het duurzaam substraat ENNA (ENhanced Natural Voor extractieve saneringen Attenuation)• Doorlatendheidsproef 3. Ontwikkeling van verschillende substraat samenstellingen voor• Verontreinigingskarakterisatie biologische afbraak van VOCl. 4. Haalbaarheidstesten voor biologische afbraak van verontreinigingBiologische stimulatie met verschillende substraten• Verontreinigingskarakterisatie 5. Jartesten voor optimalisatie waterzuiveringsmethoden (bv• Bufferend vermogen ontijzering)• Afbraaktest (aeroob en anaeroob) 6. Verspreidingsgedrag van ENNA in de bodem• Labanalyses (ijzer, sulfaat, DOC enz..)Ten behoeve van chemische oxidatie:• Verontreinigingskarakterisatie• Bepaling bufferend vermogen• Bepaling matrixbehoefte• Afbraaktest 19
  20. 20. ‘HMVT heeft meerdere technieken in huis die zij zelf bouwt om de diverse verontreinigde stromen, zowel lucht als water, te zuiveren’20
  21. 21. ZuiveringsinstallatiesBij het onttrekken (zie hoofdstuk ‘fysische saneringen) vanverontreinigd grondwater en/of bodemlucht is het in veel gevallennoodzakelijk om deze water-/luchtstromen te zuiveren. Dit isafhankelijk van oa. de lozings-/emmissienormen voor water enlucht.HMVT heeft meerdere technieken in huis die zij zelf bouwt om dediverse verontreinigde stromen, zowel lucht als water, te zuiveren.Een overzicht hiervan wordt hieronder weergegeven.Waterzuivering middels:• Striptorens• Plaatbeluchter• Zandfiltratie• Olie water afscheider (OWAS)• ‘Nat’ actief kool• IonenwisselingLuchtzuivering• Katalytische verbranding• ‘Droog’ actief kool• Corona pulsed plasma (industriële luchtzuivering)• Oxicator• Biofilter (biobed)Het ontwerp en dimensioneren van de verschillendezuiveringsinstallaties is sterk afhankelijk van de te behandelen flowen de onttrokken verontreiniginginstallaties.Hieronder zijn enkele foto’s weergegeven van verschillendezuiveringsinstallaties. Figuur 19: Striptoren Figuur 17: Katalytische verbranding Figuur 18: Zandfiltratie 21
  22. 22. 22
  23. 23. Meer weten?HMVT gaat graag de uitdaging aan om uw bodem-, water- ofluchtprobleem zo optimaal mogelijk op te lossen. Onze kracht?Kennis van zaken, jarenlange ervaring en een innovatieve blik.Meer weten van de mogelijkheden die wij bieden op het gebiedvan in-situ saneringen? Onze adviseurs staan klaar om uw vragen tebeantwoorden en u verder te informeren. Kijk ook op www.hmvt.euvoor meer informatie over onze specifieke producten en diensten.Hannover Milieu- en Veiligheidstechniek B.V.Postbus 1746710 BD EdeT NL + 31 (0)318 - 624 624T BE + 32 (0)3 - 609 55 30E info@hmvt.nlwww.hmvt.nl 23

×