Principe
Mogelijke technieken voor uitvoering:
- Onttrekken van lucht via verticale filters
- Onttrekken van lucht via horizontale filters
- Onttrekken van grondwater t.b.v. vergroten van de onverzadigde zone (optioneel)
- Aanbrengen van verticale filters/drains/sleuven t.b.v. passieve onttrekking van lucht
- Zuiveren onttrokken grondwater (optioneel)
- Zuiveren onttrokken bodemlucht (optioneel)
Schema Bioventing
Het aëreren van de bodem voor het stimuleren van de biologische activiteit wordt ook wel aangeduid als bioventing. Door het aanleggen van een onderdruk of overdruk in de bodem vindt verversing van de bodemlucht plaats met buitenlucht. Door deze verversing wordt zuurstofhoudende lucht in de bodem gebracht waardoor de aërobe biologische activiteit van de micro-organismen wordt gestimuleerd.
Indien vluchtige verontreinigingen aanwezig zijn, kan tevens vervluchtiging optreden waardoor verontreinigde lucht wordt onttrokken, welke gezuiverd dient te worden. Indien de concentraties in de bodemlucht dermate laag zijn dat lucht zonder verspreidingsrisico's kan worden geïnjecteerd, heeft dit de voorkeur.
De hoeveelheid te onttrekken of injecteren lucht wordt bepaald door hoeveelheid aanwezig en afbreekbaar product. De daartoe benodigde onder- of overdruk wordt bepaald door de permeabiliteit van de ondergrond.
Indien de verontreinigingen voor een deel in de verzadigde zone aanwezig zijn, kan de onverzadigde zone vergroot worden door het onttrekken van grondwater. Dit kan uitgevoerd worden in een separaat grondwater en bodemluchtonttrekkingssysteem of in een gecombineerd grondwater -en bodemluchtonttrekkingssysteem (bioslurping) waarbij gelijktijdig lucht en water uit een filter wordt onttrokken.
Bodemlucht kan worden onttrokken of geïnfiltreerd via verticale filters of horizontale drains. Indien er bebouwing aanwezig is kunnen met behulp van gestuurde spoelboringen of persboringen horizontale drains onder de bebouwing worden aangebracht, om een gerichte onttrekking van lucht mogelijk te maken.
Toepassingsgebied en toepassingsvoorwaarden
Verontreinigingstype
Verontreinigingen die biologisch afbreekbaar zijn kunnen met deze techniek gesaneerd worden. Olieverontreinigingen met een ketenlengte groter dan C30 moeten als in situ niet reinigbaar met luchtextractie/bioventing worden beschouwd.
Verbindingen met een dampspanning van tenminste 100 N/m2, of een Henri Coëfficiënt van 0,01 (dimensieloos) worden met deze techniek naast gestimuleerde afbraak ook vervluchtigd.
Eventuele NAPL-lagen dienen voorafgaand aan de sanering verwijderd te worden omdat deze de sanering niet uitvoerbaar maken.
Bodemtype
De bodem dient een minimale doorlatendheid van 10-6 m/s te hebben. Bij doorlatendheden van meer dan 10-5 m/s kan bodemluchtextractie zonder meer goed toegepast worden. Een heterogene bodemopbouw kan negatieve invloed hebben op enerzijds de saneringsduur en anderzijds het saneringsresultaat, omdat minder goed doorlatende lagen slechter doorstroomd worden met lucht. Heterogeniteit kan tevens de invloedssfeer sterk wijzigen. Door het uitvoeren van een pilot test in het veld kan hieromtrent meer zekerheid worden verkregen. De doorlatendheid van een homogene slecht doorlatende bodem kan eventueel vergroot worden door de toepassing van fracturing.
De bodem dient voor een optimale biologische afbraak een droge stofgehalte van circa 90 tot 95 % te bevatten. Een hoog organisch stofgehalte (> 1 %) en de aanwezigheid van ijzer kunnen tot gevolg hebben dat een deel van de beschikbare zuurstof voor oxidatie van deze componenten leidt en daardoor niet beschikbaar is voor micro-organismen.
Vluchtige verontreinigingen
In goed doorlatende bodems (> 3x10-5 m/s) met een laag organische stofgehalte (< 0,3 %) is de achtergrondwaarde haalbaar. Indien de bodem minder goed doorlatend (< 3x10-5 m/s), heterogeen van samenstelling is of een hoog organische stofgehalte (> 0,3 %) bevat is een verhoogd eindgehalte te verwachten.
Afbreekbare verontreinigingen
In goed doorlatende bodems (> 3x10-5 m/s) met een laag organische stofgehalte (< 0,3 %) is de achtergrondwaarde haalbaar voor benzines (BTEX verbindingen). Voor zwaardere olieverontreinigingen (koolwaterstofketens > C15) is de achtergrondwaarde niet haalbaar maar kunnen wel alle milieuhygiënische risico's weggenomen worden. Indien de bodem minder goed doorlatend (< 3x10-5 m/s), heterogeen van samenstelling is of een hoog organische stofgehalte (> 0,3 %) bevat is een verhoogd eindgehalte te verwachten.
Kosten
De kosten van in situ saneringen middels bodemluchtextractie zijn afhankelijk van het type verontreinigingen en van de hoeveelheid verontreiniging. De exploitatiekosten van een basisuitvoering van max. 500 m³ per uur en 200 millibar onderdruk bedraagt € 750 – 1500 per maand, zonder leidingen en luchtbehandeling.
Voor de aanleg van de luchtonttrekkingfilters dient men € 50 tot 100 per meter filter en € 15 tot 200 per meter drain bij te rekenen.
De volgende kosten kunnen worden gehanteerd voor full scale in situ sanering met luchtonttrekking/injectie (kosten in euro/m3):
|
Aantal m3 |
< 1.000 m3 |
1.000 tot 5.000 m3 |
> 5.000 m3 |
|
Benzines (C6-C14) |
400 |
300 |
200 |
|
Zwaardere olie (C9-C30) |
300 |
200 |
150 |
|
Chloorhoudende oplosmiddelen |
500 |
350 |
300 |
Milieubelasting en te nemen maatregelen
Het milieurendement van in situ saneringen is in het algemeen hoog in vergelijking met saneringen door ontgraving. Indien de verontreiniging vluchtig en afbreekbaar is kan de sanering gericht worden op de maximalisering van de biologische afbraak. Deze verhoging van het milieurendement brengt geringere energie en zuiveringskosten met zich mee, maar kan tevens een langere saneringsduur impliceren.
Het energieverbruik van een bodemluchtonttrekkingsunit voor circa 200 m3/uur ligt op ongeveer 2 kWh. Bij deze techniek komen geen reststoffen vrij.
Bron
Goovaerts L., et al., 'BBT-studie voor bodemsaneringsprojecten en grondreinigingscentra', VITO, juni 2007