NL8900102A

NL8900102A - Werkwijze voor het reinigen van grond.

Info

Publication number: NL8900102A
Application number: NL8900102A
Authority: NL
Original assignee: Tauw Infra Consult Bv
Priority date: 1989-01-17
Filing date: 1989-01-17
Publication date: 1990-08-16
Also published as: DE69001553T2; EP0379261B1; ATE89199T1; DK0379261T3; EP0379261A1; ES2041114T3; DE69001553D1

Description

Werkwijze voor het reinigen van grond.

De uitvinding heeft betrekking op het reinigen van grond, waarbij de te reinigen grond op een ondoorlaatbare ondergrond, en desgewenst overdekt, in een depot wordt gebracht, vloeistof over de grond wordt verspreid en vanaf de onderzijde van het depot vloeistof aan de grond wordt onttrokken door middel van een drainage-systeem.

Het is bekend grond te beregenen met water en hieraan aan de onderzijde het percolaat te onttrekken en af te voeren. Bij een dergelijke werkwijze worden de in water oplosbare bestanddelen uit de grond geëxtraheerd. De extractievloeistof kan uiteraard aan een zuivering worden onderworpen.

Het is bekend door grond gepercoleerd water af te voeren en aan een zuivering te onderwerpen.

Hoewel een dergelijk systeem wel werkt, zijn de resultaten nog onbevredigend.

Gevonden werd nu een werkwijze van het in de aanhef beschreven type, die daardoor is gekenmerkt, dat de aan de grond onttrokken vloeistof aan een biologische en/of fysisch chemische zuivering wordt onderworpen, eventueel overmaat aan vloeistof wordt afgevoerd en het restant al dan niet na toevoeging van nutriënten en/of micro-organismen en/of een extractiemiddel c.q. detergent weer aan de grond worden toegevoerd, dat de grond desgewenst periodiek wordt bewerkt en desgewenst lucht in de grond wordt geïnjecteerd of daaraan wordt onttrokken.

Bij een dergelijke werkwijze wordt de reinigende werking door omzetting in de grond bevorderd. Tevens worden de meest mobiele verontreinigingen (veelal de meest vluchtige) zoals aromaten, benzeen, tolueen etc. met de vloeistofstroom uit de bodem gespoeld. In de aanvangsperiode wordt een zo groot mogelijke waterflux gehandhaafd. Door recirculatie en behandeling van het water wordt de af te voeren hoeveelheid water geminimaliseerd.

Het toevoeren van het water aan de grond kan bijvoorbeeld doelmatig geschieden door beregenen of bevloeiing van het depot. Wanneer de meest vluchtige stoffen uit de verontreinigde grond gespoeld zijn kan door geforceerde luchtinjektie of luchtonttrekking de biologische activiteit in de grond worden gestimuleerd. Bovendien kunnen de resterende vluchtige verontreinigingen door luchtonttrekking uit de bodem worden verwijderd.

Indien lucht wordt onttrokken, verdient het aanbeveling de onttrokken lucht tevens te zuiveren.

(M omzetting van ongewenste stoffen in de grond te bevorderen kunnen tevens micro-organismen aan het systeem worden toegevoegd, door bijvoorbeeld opnemen in het terug te leiden water.

Bij de uitvoering van de werkwijze wordt de grond in een depot gebracht in een laagdikte van bijvoorbeeld 1a 2 m. De ondergrond kan bestaan uit een ondoorlatende kunststoffolie, waarop een laag zand van ongeveer 30 cm is aangebracht, bijvoorbeeld van 20 tot 40 cm, met daarin een drainage-systeem en een luchtinjectie-systeem en/of luchtonttrek-kingssysteem. Een voorbeeld van een dergelijk systeem wordt weergegeven in figuur 1. Desgewenst kunnen ook in een hoger niveau in de laag verontreinigde grond bijvoorbeeld halverwege de laag, additionele voorzieningen ten behoeve van luchtinertie en/of luchtonttrekking worden geplaatst.

De grond kan worden beregend met een vloeistof (bijvoorbeeld water) met een beregeningsintensiteit van 2-10 cm per dag (uiteraard is hierbij de beregeningsintensiteit afhankelijk van de grondsoort). Het percolaat wordt behandeld in een zuiveringsinstallatie, die bestaat uit een biologisch systeem, een fysisch/chemisch systeem of een combinatie daarvan. De vloeistof kan weer worden verspreid over het depot, terwijl het overschot wordt gespuid (in geval van een niet-overdekt systeem geldt dit bijvoorbeeld voor het neerslagoverschot). Het principe van dit proces is schematisch weergegeven in figuur 2.

In de grond vinden zoals bekend microbiologische processen plaats, die kunnen leiden tot afbraak van verontreinigingen, terwijl door de recirculatievloeistof verontreinigingen of de afbraakprodukten daarvan, worden geëxtraheerd. De vloeistof met de daarin aanwezige geëxtraheerde verontreinigende materiaal wordt verzameld door een drainagesysteem, waarna het naar een zuiveringsinstallatie wordt gevoerd. Deze installatie kan een biologische zuivering (bijvoorbeeld biorotoren of andere slib-opdrager systemen) of een fysisch-chemische zuivering (bijvoorbeeld bezinken, flotatie, ionenwisseling, hars-adsorptie, actieve kool, stripper) of een combinatie van deze systemen zijn. De gezuiverde vloeistof wordt daarna weer over het depot verspreid.

Bij een dergelijke werkwijze is er dus zowel sprake van biologische processen (in de grond en in de zuiveringsinstallatie) als van fysisch-chemische processen (extractie van verontreinigingen uit de grond, fysisch-chemische vloeistofzuivering).

Door de vloeistofstroming door de grond ontstaat een goed contact met de grond, waardoor microbiologische processen worden bevorderd en het uitspoelen van verontreinigingen eveneens wordt bevorderd.

De biologische afbraak van verontreinigingen in de grond kan bij de werkwijze volgens de uitvinding door de volgende maatregelen extra worden versneld: - indien de grond arm is aan bepaalde nutriënten, zoals bijvoorbeeld stikstof of fosfaat, kunnen dergelijke nutriënten worden toegevoegd. De toevoeging van nutriënten kan plaats vinden aan de recirculatie-vloeistof, maar kan ook geschieden door opmenging van de te reinigen grond met bijvoorbeeld mest of slib, rijk aan stikstof en fosfaat.

- indien gekozen wordt voor een aerobe afbraak van de verontreinigingen in de grond, kan de grond worden belucht met behulp van het luchtin-jectiesysteem c.q. luchtonttrekkingssysteem om de zuurstofconcentratie in de grond te verhogen.

- bij vluchtige stoffen als verontreiniging kan ook lucht onttrokken worden, een dergelijke onttrokken lucht die dan verontreinigd zal zijn met vluchtige stoffen kan worden gezuiverd.

- door de grond periodiek te bewerken (door bijvoorbeeld om te ploegen) kan een structuurverbetering van de grond worden bereikt waardoor de biologische afbraak van verontreinigingen wordt verbeterd.

- door toevoeging van micro-organismen kan de biodegradatie van de verontreinigingen worden gestimuleerd. Een dergelijke toevoeging kan zowel aan de zuiveringsinstallatie als aan de grond zelf geschieden.

Het kan bijzonder voordelig zijn aan de te reinigen grond mest of slib toe te voegen, hieruit kunnen gewenste nutriënten worden gehaald, terwijl tevens de mest of slib worden gereinigd.

De extractieve werking van de vloeistofrecirculatie, met als doel het uit de grond spoelen van verontreinigingen, kan worden verbeterd door: - bewerking van de grond, waardoor de structuur van de grond wordt veranderd en nieuwe grensvlakken grond-vloeistof ontstaan.

- eventueel kan een detergent/extractiemiddel aan de recirculatievloei-stof worden toegevoegd. Extractie van verontreiniging uit de grond wordt hierdoor verbeterd en afbraak/verwijdering van de geëxtraheerde verbindingen vindt plaats in de (vloeistof) zuiveringsinstallatie. Zowel een biologisch afbreekbaar als een niet-biologisch afbreekbaar extractiemiddel kan worden gebruikt.

In de eindfase van het reinigingsproces kan aan het circulatiewa-ter een oxydatiemiddel worden toegevoegd, bijvoorbeeld waterstofperoxide, ozon, om chemische en/of biologische oxidatie te stimuleren.

Indien de verontreiniging geheel of gedeeltelijk bestaat uit vluchtige verbindingen kan specifiek worden gewerkt met luchtonttrek king. Hierbij wordt lucht door de grond gezogen, waar vervluchtiging van de verontreiniging plaatsvindt, de lucht wordt vervolgens afgevoerd via het luchtonttrekkingssysteem en daarna behandeld in een zuiveringsinstallatie (een biologische en/of fysisch chemische zuiveringsinstallatie). Een dergelijk systeem wordt in fig. 3 weergegeven.

Een beluchting blijkt in het bijzonder bij de diepere gedeeltes van de laag aangebrachte verontreinigde grond de afbraak van bijvoorbeeld oliekomponenten te stimuleren.

De werkwijze volgens de uitvinding wordt toegelicht aan de hand van de volgende voorbeelden die niet beperkend dienen te worden uitgelegd.

Voorbeeld I

Effect beluchting (luchtinjectie) op afbraak olieverontreinigingen in grond (concentraties in mg/kq grond) - praktijkproef Periode I: geen luchtinjectie

Periode II: wel luchtinjectie datum periode _diepte monstername 0-30 cm 30-60 cm 60-90 cm conc. afname conc. afname conc. afname

15.000 - 20.000 - 15.000 geen luchtinjectie 2.600 83% 12.000 40% 16.000 0% wel luchtinjectie 2.900 81% 4.000 80% 8.800 41%

Conclusie: Met name in het diepere deel leidt luchtinjectie tot stimulering van de afbraak van olie-componenten

Voorbeeld II

Effect spoelen op extractie van olie- en benzinecomponenten - laboratoriumproef - grond verontreinigd met benzine (vluchtig) 2.200 mg/kg met olie (niet-vluchtig) 16.600 mg/kg - percoleren met water, percolatiesnelheid 24-60 cm/d - verwijderd via spoelen/extractie gedurende 12 weken: 19% van de verontreiniging, zowel opgelost in percolaat en als drijflaag in percolaat - concentraties aan vluchtige en niet-vluchtige componenten opgelost in percolaat: vluchtig 0,35 - 10,9 mg/1 niet-vluchtig 0,8 - 6,8 mg/1

Voorbeeld III

Effect vloeistofrecirculatie op de concentraties van de benzine-fractie en minerale olie-fractie in de te reinigen grond en recirculatiewater - praktijkproef * 6 proefvakken A, en A2 (50 cm)

Bi en Bs (100 cm) C, en Cs (50 cm) * Duidelijke afbraak in winterseizoen (periode oktober '87-januari '88)

Tabel 1. Afname benzine-fractie (vluchtige componenten) en minerale olie-fractie (niet-vluchtige componenten) in de te reinigen grond (concentraties in mg/kg grond) mengmonster _benzine fractie_minerale olie-fractie uit vak 26-10-87 22-1-88 afname (%) 26-10-87 22-1-88 afname (%)

Ai 370 65 82 930 460 50

As 390 90 77 630 510 19

Bi (0-50 cm) 310 150 52 2400 1900 21

Bi (50-100 cm) 800 240 70 2500 1600 36

Ba (0-50 cm) 300 65 78 1200 700 42 B2 (50-100 cm) 610 380 38 1900 1200 37

Ci 250 75 70 1200 1200 0

Ca 970 210 78 1300 680 48

Conclusie: in winterseizoen circa 70% afname vluchtige componenten (benzine) circa 30% afname niet-vluchtige componenten (minerale olie) * recirculatiewater en zuivering recirculatiewater (biologisch)

Tabel 2. Concentraties in recirculatiewater voor en na de waterzuivering recirculatiewater benzine-comp. (mg/1) minerale olie comp. (mg/1) voor zuivering 6,5-41 1,8-6,3 na zuivering <0,05 3,4

Claims

1. Werkwijze voor het reinigen van grond, waarbij de te reinigen grond op een ondoorlaatbare ondergrond, en desgewenst overdekt, in een depot wordt gebracht in een laagdikte van 1-2 m, vloeistof over de grond wordt verspreid vanaf de onderzijde van het depot vloeistof aan de grond wordt onttrokken door middel van een drainage-systeem, met het kenmerk, dat men de aan de grond onttrokken vloeistof aan een biologische en/of fysisch-chemische zuivering onderwerpt, eventueel overmaat aan vloeistof afvoert en het restant al dan niet na toevoeging van nutriënten en/of micro-organismen en/of een extractiemiddel c.q. detergent weer aan de grond toevoert, de grond desgewenst periodiek bewerkt en desgewenst lucht in de grond injecteert of daaraan onttrekt.

2. Werkwijze volgens conclusie 1,met het kenmerk, dat men aan de teruggeleide vloeistof stikstof en/of fosfaat en/of andere voedingsstoffen toevoegt.

3. Werkwijze volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat men bij de afbraak van biologisch afbreekbare verontreinigingen lucht toevoert of onttrekt.

4. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat men aan de te reinigen grond mest of slib toevoegt.

5. Werkwijze volgens conclusie 1-4, met het ken me rk, dat men lucht toevoert tijdens de extractie en afbraak van verontreinigingen.

6. Werkwijze volgens conclusie 1-5, met het ken me rk, dat men een oxydatiemiddel aan het circulatiewater toevoegt.