Studieopdracht
toepasbaarheid van
grondstoffen
(VLAREMA)
bij bodemsaneringen
Studieopdracht toepasbaarheid
van grondstoffen (VLAREMA)
bij bodemsaneringen
Documentbeschrijving
1. Titel publicatie
Studieopdracht toepasbaarheid van grondstoffen (VLAREMA) bij bodemsaneringen
2. Verantwoordelijke Uitgever
3. Wettelijk Depot nummer
Danny Wille, OVAM, Stationsstraat 110, 2800 Mechelen
4. Aantal bladzijden
5. Aantal tabellen en figuren
110
6. Prijs*
7. Datum Publicatie
April 2014
8. Trefwoorden
Primaire grondstoffen, alternatieve grondstoffen, hergebruik, recyclage, bijproducten,
bouwstoffen, bodemsanering
9. Samenvatting
De studieopdracht bevat een samenvatting van de huidige mogelijkheden om primaire
grondstoffen en materialen die worden toegepast bij (ambtshalve) bodemsaneringen te
vervangen door (duurzame) alternatieve grondstoffen (bijproducten en/of afvalstoffen einde
afvalfase). De studie is gebaseerd op een literatuurstudie en een marktonderzoek. De meeste
informatie werd bekomen uit de bouwsector en de afvalverwerkingssector waarbij het grootste
potentieel aan alternatieve grondstoffen zich situeert binnen de groep van
bouw(technische)stoffen. De studie bevat ook een aantal interessante referenties die gebruikt
kunnen worden binnen de zoektocht naar een geschikt alternatief voor een welbepaalde
primaire grondstof.
10. Begeleidingsgroep en/of auteur
Tauw België nv
11. Contactperso(o)n(en)
Sven De Mulder, Luc Debaene, Griet Van Gestel
12. Andere titels over dit onderwerp
Gegevens uit dit document mag u overnemen mits duidelijke bronvermelding.
De meeste OVAM-publicaties kunt u raadplegen en/of downloaden op de OVAM-website: http://www.ovam.be
Inhoudstafel
Documentbeschrijving
I.1
Inleiding
I.1.1
Terminologie en beleidskader
I.2
Oplijsting saneringstechnieken en -varianten
DEEL II: Studie naar grondstoffen (VLAREMA)
II.1
Inleiding
II.2
Uitgevoerde acties, oplijsting van bronnen
II.2.1
Enquêtering
II.2.2
Literatuurstudie en raadpleging kennisbronnen
II.2.2.1
Screening wetenschappelijke documenten online
13
II.2.2.1.1
Website EPA: Environmental Protection Agency (EPA):
13
II.2.2.1.2
Website VITO: bioplastics maken uit afvalstromen
13
II.2.2.1.3
Website MIP Vlaanderen: GREENASH - Groene technologie voor
minerale grondstoffen: valorisatie van materialen en energie uit bodemassen
13
II.2.2.1.4
Website Vereniging Afvalbedrijven: Bodemas als grondstof
13
II.2.2.1.5
Website BBT-kenniscentrum van Emis-Vito: BBT voor de behandeling van
bodemas van huisvuilverbranding
13
II.2.2.1.6
Website SURF: The Sustainable Remediation Forum
14
II.2.2.1.7
Website European Phosphorus Platform
14
II.2.2.1.8
Website Snowman Network & Snowman Era
14
II.2.2.1.9
Website OVAM
14
II.2.2.2
Raadpleging interne kennisbronnen
14
II.2.2.3
Raadpleging externe kennisbronnen
14
II.2.2.4
Deelname studiedag IRCOW
15
II.3
Resultaten studie
II.3.1
Resultaten enquêtering
II.3.2
Resultaten literatuurstudie en raadpleging van kennisbronnen
II.3.2.1
Screening wetenschappelijke documenten online
24
II.3.2.1.1
EPA
24
II.3.2.1.2
VITO - Bioplastics maken uit afvalstromen
25
II.3.2.1.3
MIP-project, Vereniging Afvalbedrijven en Emis-Vito BBT_bodemas –
Bodemas als grondstof
25
II.3.2.1.4
SURF
26
II.3.2.1.5
European Phosphorus platform
27
II.3.2.1.6
Website Snowman Network & Snowman Era
27
II.3.2.1.7
Website OVAM, studie “Grijs Water”
27
II.3.2.2
Raadpleging interne kennisbronnen
27
II.3.2.3
Raadpleging externe kennisbronnen
29
II.3.2.3.1
Group Machiels:
29
II.3.2.3.2
Essenscia – Symbiose-netwerk:
29
II.3.2.3.3
VITO:
29
II.3.2.3.4
KU Leuven:
30
II.3.2.3.5
Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende (KHBO), Afdeling Bouwkunde:
30
II.3.2.4
Deelname studiedag IRCOW
31
II.4
Bespreking resultaten
II.4.1
Toepassing van grondstoffen binnen bodemsaneringen
II.4.1.1
Bouwmaterialen
33
II.4.1.2
Chemische stoffen
43
II.4.2
Energie
II.4.3
Groene saneringstechnieken
II.4.3.1
Fytoremediatie
47
II.4.3.2
Bio-augmentatie
48
Studie grondstoffen OVAM
3
6
6
9
11
11
11
11
13
16
16
24
32
32
47
47
4\71
II.4.3.3
Waterstofbubbling
II.4.3.4
Ozonproductie uit omgevingslucht
DEEL III: Besluit
III.1 Algemeen besluit
III.2 Mogelijk vervolgtraject
DEEL IV: Bijlagen
Bijlage 1: Brochure IRCOW
Bijlage 2: Technieken en producten IRCOW
Bijlage 3: Lijst saneringstechnieken en gekende grondstoffen
Bijlage 4: Enquête grondstoffen
Bijlage 5: Info fytoremediatie
DEEL V: Referentielijst
Bijlage 1: Lijst van tabellen
48
49
50
50
51
53
55
57
63
65
67
70
71
Studie grondstoffen OVAM
5\71
I.1
Inleiding
Op vraag van de OVAM heeft Tauw België nv een studieopdracht uitgevoerd naar de huidige
mogelijkheden om primaire grondstoffen gebruikt tijdens bodemsaneringen te vervangen
door bijproducten of materialen die het einde van de afvalfase hebben bereikt, verder
“grondstoffen” genoemd.
De studieopdracht bestond uit een literatuurstudie en een marktonderzoek om per
saneringstechniek de opportuniteiten op te lijsten waar grondstoffen bij (ambtshalve)
bodemsaneringen kunnen ingezet worden. De studie richt zich in eerste instantie op
(duurzame) alternatieven voor primaire grondstoffen. In beperkte mate werden ook
duurzame alternatieven voor waterhuishouding en energie en duurzame
saneringstechnieken onder de loep genomen.
Voorliggend rapport geeft de bevindingen van de uitgevoerde studie weer. Het rapport
bespreekt volgende elementen:
Oplijsting van de gebruikte primaire grondstoffen per saneringstechniek/- variant
Resultaten van de uitgevoerde screening van de huidige markt op alle beschikbare
valabele alternatieven onder de vorm van grondstoffen.
Rapportage en indeling van de geselecteerde alternatieven.
De studieopdracht valt onder het OVAM bestek AH121101.
I.1.1 Terminologie en beleidskader
Volgende artikels uit het VLAREMA omvatten de wettelijke basis van de studieopdracht:
Artikel 2.2.4: Materialen kunnen beschouwd worden als grondstoffen die bestemd zijn voor
gebruik in bodemsaneringswerken of voor risicobeheersmaatregelen, als ze voldoen aan de
voorwaarden van samenstelling of gebruik, vastgesteld in het conformiteitsattest van het
bodemsaneringsproject, het beperkte bodemsaneringsproject of het risicobeheersplan,
afgeleverd door de OVAM conform het bodemdecreet.
Een “grondstof” wordt als volgt gedefinieerd:
Artikel 1.2.1
§2 35° grondstoffen:
Bijproducten of materialen die het einde van de afvalfase hebben bereikt, overeenkomstig
artikel 36, 37 of 39 van het Materialendecreet;
Studie grondstoffen OVAM
6\71
Zowel gerecycleerde materialen en alternatieve grondstoffen vallen dus onder de
termdefinitie “grondstoffen”.
Een “primaire” grondstof wordt als volgt gedefinieerd:
Een primaire grondstof is een grondstof rechtstreeks gewonnen (mining) of geproduceerd
met hoofdzakelijk niet-gerecycleerde grondstoffen en materialen.
Voor de volledigheid worden hieronder nog artikels 36, 37 en 39 van het Materialendecreet
weergegeven:
Artikel 36. Sommige specifieke afvalstoffen zijn niet langer afvalstoffen als ze een
behandeling voor nuttige toepassing, waaronder recyclage, hebben ondergaan, en als ze
voldoen aan specifieke criteria die opgesteld moeten worden onder de volgende
voorwaarden:
1°. de stof of het voorwerp wordt gebruikelijk toeg epast voor specifieke doelen
2°. er is een markt voor of vraag naar de stof of h et voorwerp
3°. de stof of het voorwerp voldoet aan de technisc he voorschriften voor de specifieke
doelen en aan de voor producten geldende wetgeving en normen
°4. het gebruik van de stof of het voorwerp heeft o ver het geheel genomen geen ongunstige
effecten op het milieu of de menselijke gezondheid
Artikel 37. Een stof die of een voorwerp dat het resultaat is van een productieproces dat niet
in de eerste plaats bedoeld is voor de productie van die stof of dat voorwerp, kan alleen als
een bijproduct en niet als een afvalstof worden aangemerkt, als wordt voldaan aan de
volgende voorwaarden:
1°. het is zeker dat de stof of het voorwerp zal wo rden gebruikt
2°. de stof of het voorwerp kan rechtstreeks worden gebruikt zonder verdere andere
behandeling dan die welke bij de normale productie gangbaar is
3°. de stof of het voorwerp wordt geproduceerd als een integraal onderdeel van een
productieproces
4°. verder gebruik is rechtmatig, met andere woorde n de stof of het voorwerp voldoet aan
alle voorschriften voor producten, milieu en gezondheidsbescherming voor het specifieke
gebruik en zal niet leiden tot over het geheel genomen ongunstige effecten op het milieu of
de menselijke gezondheid
Artikel 39.
§ 1. De Vlaamse Regering wijst indien nodig, overeenkomstig Europese voorschriften, de
materialen aan en legt specifieke criteria op om aan te geven of het betreffende materiaal
kan worden beschouwd als een bijproduct of als een materiaal dat de einde-afvalfase heeft
bereikt.
Studie grondstoffen OVAM
7\71
§ 2. Als er voor een specifiek materiaal geen Europese criteria zijn vastgelegd, kan de
Vlaamse Regering voor dat materiaal specifieke criteria uitwerken die moeten garanderen
dat de voorwaarden, vermeld in artikel 36 en 37, zijn vervuld.
De criteria, vermeld in het eerste lid, kunnen onder meer betrekking hebben op de herkomst
van het materiaal, de manier waarop het is ingezameld, geproduceerd of verwerkt, de aard
en samenstelling van het materiaal, grenswaarden voor verontreinigende stoffen, het
toegelaten gebruiksgebied, de toegelaten wijze van aanwending en de aanwezigheid van
een kwaliteitsborgingssysteem dat waakt over input, procesvoering en eindkwaliteit.
Bij de evaluatie van de over het geheel genomen ongunstige effecten op het milieu en de
menselijke gezondheid, vermeld in artikel 36, 4°, e n artikel 37, 4°, wordt rekening gehouden
met de doelstellingen, vermeld in artikel 4, §3.
§ 3. De Vlaamse Regering stelt nadere regels vast voor de wijze waarop materialen worden
aangewezen, en voor de wijze waarop daarvoor criteria worden uitgewerkt, overeenkomstig
paragraaf 1 en 2.
§ 4. Afvalstoffen die overeenkomstig de criteria, vermeld in paragraaf 1 en 2, niet langer als
afvalstoffen gelden, gelden ook als gerecycleerd of nuttig toegepast in het kader van het
halen van eventuele doelstellingen voor recyclage of nuttige toepassing.
Studie grondstoffen OVAM
8\71
I.2
Oplijsting saneringstechnieken en -varianten
De voornaamste saneringstechnieken en hun belangrijkste primaire grondstoffen werden op
basis van ervaring en literatuurstudie opgelijst. De primaire grondstoffen kunnen mogelijks
vervangen worden door grondstoffen (bijproducten of materialen einde afvalfase).
Waar mogelijk werden eveneens de relevante andere verbruiksmaterialen en nietverbruiksmaterialen opgelijst.
De lijst van saneringstechnieken en –varianten en de materiaallijst per techniek werd
opgesteld op basis van volgende bronnen en referenties:
Ervaring van Tauw België en Tauw Nederland
BodemsaneringsSelectieSysteem (BOSS) ( http://www.emis.vito.be/bossbodemsaneringsselectiesysteem)
WaterzuiveringsSelectieSysteem (WaSS) (http://www.emis.vito.be/wasswaterzuiveringsselectiesysteem)
Codes van goede praktijk beschikbaar op de website van de OVAM
Online informatie op www.sikb.nl & www.bodemrichtlijn.nl
Op basis van informatie uit bovenvermelde bronnen en referenties werd volgende lijst
opgebouwd:
Tabel 1: Saneringstechnieken en variant
Klasse van saneringstechnieken
Actief/ Ex Situ
Actief/ In Situ
(In-situ saneringstechnieken)
Passief / Beheers
(Isolatie en immobilisatie)
Saneringstechniek
Ontgraving
Saneringssubtechniek
Ontgraving met bemaling en/ of
stabiliteitsmaatregelen
Uitboren of verbuisd ontgraven
Extractieve in-situ technieken Bodemluchtextractie en persluchtinjectie
(& biosparging, bioventing)
Pump & treat
Surfactant/ co-solvent flushing
Chemische in-situ technieken ISCO (In Situ Chemische Oxidatie)
ISCR (In Situ Chemische Reductie)
Gestimuleerde biologische
Gestimuleerde aerobe afbraak
afbraak
Gestimuleerde anaerobe afbraak
Reactieve schermen
Electroreclamatie van zware
metalen
Thermische technieken
Injectie van stoom of warme lucht
Electromagnetische opwarming
Opwarming door conductie
Ex-situ & in-situ immobilisatie, Cementatie, chemische immobilisatie
bioprecipitatie
Vitrificatie
Horizontale bovenafdichting
Horizontale onderafdichting
Waterkerende verticale
afdichtingen
Fytoremediatie
Zuiveringsmethodes en deponie
Studie grondstoffen OVAM
9\71
Klasse van saneringstechnieken
Ex-situ grondwaterzuivering
Ex-situ (bodem)luchtzuivering
Ex-situ grondreinigingsmethoden
Deponie
Saneringstechniek
Saneringssubtechniek
Actieve koolfiltratie
Zandfiltratie
Precipitatie, coagulatie, flocculatie
Chemische oxidatietechnieken
Luchtstrippen
Biologische waterzuivering
Membraanfiltratie
Ionenwisseling
Actieve koolfiltratie
Biofilter
Katalytische verbranding
Thermische verbranding
Fysico-chemische reiniging
Biologische reiniging
Thermische reiniging
In situ – Ex situ
Bovengronds – (Gedeeltelijk) Ondergronds
In bijlage 3 bevindt zich het document “Lijst saneringstechnieken en (primaire) grondstoffen”.
In deze lijst wordt voor elk van bovenstaande technieken een korte toelichting en
beschrijving gegeven en wordt telkens een lijst van primaire grondstoffen en nietverbruiksgoederen weergegeven en –indien van toepassing- een lijst van reeds gekende
grondstoffen.
Wat niet in de lijst wordt weergegeven, maar waar toch aandacht zal worden aan besteed in
het vervolg van deze studie zijn water en energie.
Water, en meer specifiek leidingwater is een primaire grondstof. Hemelwater, proceswater of
gezuiverd water kunnen als alternatief dienen voor leidingwater en dus kunnen ze
beschouwd worden als grondstoffen.
De focus van voorliggende studie ligt niet op energie, maar gezien het grote verbruik van
energie tijdens saneringen en de vele opties tot duurzame alternatieven, wordt er in
voorliggende studie beperkt op ingegaan.
Studie grondstoffen OVAM
10\71
DEEL II: Studie naar grondstoffen
(VLAREMA)
II.1 Inleiding
Een literatuurstudie en marktbevraging werden parallel uitgevoerd. Onder de vorm van een
enquête werd een aantal relevante vertegenwoordigers in de bodemsaneringswereld
(aannemers, leveranciers van grondstoffen, afvalverwerkers) bevraagd over hun kennis en
gebruik van grondstoffen. Een literatuurstudie werd uitgevoerd op basis van eigen
(internationale) ervaring van Tauw, wetenschappelijke documenten en bevraging van
onderzoeksinstellingen.
II.2 Uitgevoerde acties, oplijsting van bronnen
II.2.1 Enquêtering
Een enquête werd opgesteld en verzonden aan een aantal relevante vertegenwoordigers in
de bodemsaneringswereld (aannemers, leveranciers).
De enquête werd opgebouwd rond saneringstoepassingen, waar telkens de primaire
grondstof voor werd weergegeven. Hierna werd de geënquêteerde gevraagd naar zijn/ haar
bevindingen over volgende zaken:
1. Is er een duurzaam alternatief (grondstof)?
2. Werd of wordt het alternatief al toegepast in de praktijk door de geënquêteerde?
3. Betreft het een kwalitatief volwaardig alternatief?
4. Welke voor- en nadelen ziet de geënquêteerde voor het alternatief?
5. Wat is de kostprijs van het alternatief?
6. Wat is de inzetbaarheid van het alternatief? (verschillende opties werden weergegeven
met cijfercodes)
7. Heeft de geënquêteerde hier nog opmerkingen bij?
De enquête werd met een begeleidende mail naar een aantal aannemers, leveranciers van
grondstoffen en afvalverwerkers verzonden. De enquête bevindt zich in bijlage. De tekst van
de begeleidende mail werd aangepast in functie van de geadresseerde.
Studie grondstoffen OVAM
11\71
Wanneer er geen reactie kwam van de geënquêteerden, werd er nogmaals een mail
verzonden en nagebeld.
De aangeschreven bedrijven/instellingen worden in onderstaande tabel weergegeven.
In het kader van de literatuurstudie werd de enquête ook bezorgd aan een aantal personen
uit andere domeinen. Dit betreft de KU Leuven, KHBO (Katholieke Hogeschool Brugge Oostende, het VITO, het Symbiose-netwerk, Febem, MDO (Monitoringsysteem duurzaam
oppervlaktedelfstoffenbeleid) en Machiels Group.
Tabel 2: Aangeschreven bedrijven
Firma
Van Gansewinkel Groep
SITA
Desotec Actieve Kool
Eijkelkamp
Aclagro
Mourik
Verhoeve milieu & water
DC Onsite Remediation
Wegrosan
Instelling
KU Leuven
KHBO, Afdeling Bouwkunde
OVAM, Afdeling bodembeheer
Machiels Group
Symbiose-netwerk
Febem
MDO
VITO
Van Gansewinkel Groep is zowel afvaldienstverlener als grondstoffen- en energieleverancier.
Het bedrijf zamelt afval in en bewerkt of verwerkt afval tot grondstoffen en energie en is
actief in de Benelux, Duitsland, Frankrijk, Portugal, Tsjechië, Polen en Hongarije.
SITA valt onder SITA/Suez environment en is een specialist in afvalbeheer en ook bezig met
de valorisatie van afval tot grondstoffen.
Desotec Actieve Kool is gespecialiseerd in zuiveringstechnieken op basis van actieve kool.
De dienstverlening omvat productie en levering van actieve kool; ontwerp, verkoop en
verhuur van filters op basis van actieve kool en terugname en reactivering van gebruikte
actieve kool.
Eijkelkamp Agrisearch Equipment B.V. is een internationale specialist in bodem- en
wateronderzoek en levert materialen en toebehoren voor bodem- en wateronderzoek.
Aclagro is een aannemer in de domeinen infrastructuur, bodemsanering en waterzuivering.
Verhoeve milieu & water, Mourik, Wegrosan & DC Onsite Remediation zijn aannemers
gericht op het uitvoeren van bodem- en watersaneringen die, naast de klassieke
saneringstechnieken, eveneens ervaring hebben met innovatieve in-situ technieken.
Studie grondstoffen OVAM
12\71
II.2.2 Literatuurstudie en raadpleging kennisbronnen
II.2.2.1 Screening wetenschappelijke documenten online
II.2.2.1.1 Website EPA: Environmental Protection Agency (EPA):
De EPA is het federale agentschap van de Verenigde Staten dat zich bezig houdt met de
bescherming van de volksgezondheid en de bescherming van het milieu. EPA is
verantwoordelijk voor onderzoek en het opstellen van nationale standaarden op het gebied
van milieu. EPA beschikt over een database met “best management practices (BMP’s)” die
EPA voorstelt binnen groene saneringen. Op deze manier biedt EPA een platform voor
projectmanagers en belanghebbenden om duurzame principes op te nemen tijdens
saneringen. Via de website van EPA zijn verschillende links ter beschikking naar
interessante websites/documenten.
II.2.2.1.2 Website VITO: bioplastics maken uit afvalstromen
Het Vito (Vlaams instituut voor technologisch onderzoek) houdt zich als onderzoeksinstelling
voornamelijk bezig met onderzoek omtrent duurzame chemie, energie, gezondheid,
materiaalbeheer en landgebruik.
II.2.2.1.3 Website MIP Vlaanderen: GREENASH - Groene technologie voor minerale
grondstoffen: valorisatie van materialen en energie uit bodemassen
MIP (Milieu- en energietechnologie Innovatie Platform) heeft als hoofddoel het ‘vergroenen’
van de economie. Dit doen ze aan de hand van 2 programma’s. Enerzijds het opzetten en
uitvoeren van onderzoeks- en ontwikkelingsprojecten en anderzijds het opzetten van
duurzame product- en procescycli.
II.2.2.1.4 Website Vereniging Afvalbedrijven: Bodemas als grondstof
De Vereniging Afvalbedrijven focust zich op doelmatig en duurzaam afvalbeheer. Ze streven
naar een gezond en evenwichtig ondernemingsklimaat in Nederland en Europa. Dit doen ze
door de belangen van bedrijven die actief zijn in de totale afvalketen te behartigen op
nationaal en internationaal niveau.
II.2.2.1.5 Website BBT-kenniscentrum van Emis-Vito: BBT voor de behandeling van
bodemas van huisvuilverbranding
Het BBT-kenniscentrum van Emis-Vito (Emis = Energie- en milieu-informatiesysteem voor
het Vlaamse Gewest) inventariseert informatie in verband met milieuvriendelijke technieken,
evalueert per bedrijfstak de Beste Beschikbare Technieken (BBT) en formuleert BBTaanbevelingen naar de Vlaamse overheid en bedrijven. Tevens ondersteunt het
kenniscentrum de overheid rond ecologiepremies.
Studie grondstoffen OVAM
13\71
II.2.2.1.6 Website SURF: The Sustainable Remediation Forum
SURF stimuleert het gebruik van duurzame praktijken bij saneringen. Hun doel is een
evenwicht vinden tussen de economische haalbaarheid, behoud van natuurlijke rijkdommen
en biodiversiteit en de verbetering van de levenskwaliteit in omliggende gemeenschappen.
Via deze website werden verschillende links gevonden naar interessante onderzoeken,
case-study’s gebruikt in huidige studieopdracht.
II.2.2.1.7 Website European Phosphorus Platform
Het Europees Fosforplatform is opgestart door verschillende partners met als doel de
fosforbevoorrading voor de toekomstige generaties te verzekeren, door actie te nemen op
vlak van recyclage, minder en slimmer verbruik van fosfor.
II.2.2.1.8 Website Snowman Network & Snowman Era
Het Snowman Network is een grensoverschrijdend netwerk van onderzoeksinstellingen en
administraties in de wereld van het bodem- en grondwateronderzoek in Europa.
II.2.2.1.9 Website OVAM
Op de website van OVAM werd de studie “Grijs water”: gebruik van verontreinigd grondwater als
proceswater geconsulteerd.
Op de website van de OVAM kan men eveneens relevante studies en documenten terugvinden
met betrekking tot groene en/of duurzame saneringstechnieken1.
II.2.2.2 Raadpleging interne kennisbronnen
De interne en internationale kennisdatabase van Tauw werd geraadpleegd en experts van
Tauw in binnen- en buitenland werden geconsulteerd. Hiernaast werd er ook gepolst naar de
kennis van grondstoffen die nog niet in de praktijk werden toegepast.
II.2.2.3 Raadpleging externe kennisbronnen
Volgende bronnen werden geraadpleegd, vaak op basis van contacten die Tauw heeft
binnen deze afdelingen, diensten en bedrijven:
• Departement of Chemical Engineering van de KU Leuven. Hier werd een link gelegd
naar het SIM2 consortium: het consortium van onderzoekers van onder andere de KU
Leuven actief in het domein van Sustainable Inorganic Materials Management. SIM²
maakt deel uit van het Leuven Materials Research Center.
• De Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende (KHBO), Afdeling Bouwkunde werd
gecontacteerd
• De Manager Science & Technology van Group Machiels werd aangeschreven
• Het Symbiose-netwerk werd aangeschreven via Essenscia
• Een adviseur van het FEBEM (Federatie van Bedrijven voor Milieubeheer) kreeg de
enquête toegestuurd
1
Groene en duurzame saneringstechnieken OVAM: http://www.ovam.be/jahia/Jahia/pid/2676
Studie grondstoffen OVAM
14\71
•
•
De werkgroep MDO (Monitoringsysteem Duurzaam Oppervlaktedelfstoffenbeleid) werd
gecontacteerd.
De projectverantwoordelijke “Sustainable Materials Management” van de VITO werd
gecontacteerd
Sommige contactpersonen leverden informatie aan onder de vorm van de ingevulde
enquête, andere contactpersonen leverden schriftelijk informatie aan.
Vanwege de werkgroep MDO werd geen reactie bekomen.
II.2.2.4 Deelname studiedag IRCOW
IRCOW (Innovative Strategies for High-Grade Material Recovery from Construction and
Demolition Waste) is een samenwerking binnen het 7th Framework Programme van de
Europese Unie. Het hoofddoel van IRCOW is om nieuwe technologische oplossingen te
ontwikkelen en te valideren om efficiënt materiaal van bouw- en sloopafval te herwinnen. Dit
willen ze realiseren door de levenscyclus van de materialen te doorgronden. De 2
hoofddoelen van het project zijn:
Onderzoek en ontwikkeling van nieuwe functionele manieren om puin- en sloopafval
te recycleren waaruit hoogwaardige (samengestelde) materialen ontwikkeld zouden
kunnen worden.
Het ontwerpen, testen en ontwikkelen van deze nieuwe hoogwaardige
bouwproducten (beton, gipsborden, hout-polymeer-composieten en meerlagige
panelen).
De workshop werd gehouden op 14/06/2013 bij OVAM. Het was tevens de 3de
workshop die gegeven werd door IRCOW. Een brochure met extra informatie over
IRCOW (partners, doelen en uitdagingen, case-study’s,…) is opgenomen in bijlage.
Aangezien bouw- en sloopafval de grootste afvalstroom vertegenwoordigt binnen Europa,
werd door Tauw deze IRCOW workshop bijgewoond.
Studie grondstoffen OVAM
15\71
II.3 Resultaten studie
II.3.1 Resultaten enquêtering
Onderstaande tekst lijst per primaire grondstof de in de enquêtes voorgestelde grondstoffen
op. Tussen haakjes wordt de bron vermeld. De antwoorden uit de enquêtes zijn letterlijk
overgenomen in onderstaande paragrafen.
De nummers komen overeen met volgende vragen in de enquête:
1. Werd of wordt het alternatief al toegepast in de praktijk door de geënquêteerde?
2. Betreft het een kwalitatief volwaardig alternatief?
3. Welke voor- en nadelen ziet de geënquêteerde voor het alternatief?
4. Wat is de kostprijs?
5. Wat is de inzetbaarheid van het alternatief? (verschillende opties werden weergegeven
met cijfercodes 1: onmiddellijk toepasbaar en beschikbaar; 2: Onmiddellijk toepasbaar maar
beperkt beschikbaar; 3: Bijkomend onderzoek noodzakelijk/ toepasbaar op lange termijn)
6. Heeft de geënquêteerde hier nog opmerkingen bij?
Onderfundering en of filtermateriaal: Rolgrind
COPRO puingranulaat (Aclagro)
1. Ja, full scale
2. Ja
3. Geen
4. 5 – 10 €/ton
5. 1
COPRO puingranulaat (DC Onsite)
1. Ja, full scale
2. Ja
5. 1
Non-ferroslakken (OVAM)
2. Milieuhygiënisch: rekening houden met mogelijke uitloging van zware metalen. De
technische eigenschappen van de slak moeten getoetst worden aan de technische
vereisten voor de toepassing.
Studie grondstoffen OVAM
16\71
3. Voordelen: hergebruik afvalstoffen = duurzaam materialen gebruik; nadelen:
misschien technische nadelen?
5. 1: indien toepassing goedgekeurd ikv bodemsaneringsproject
Betonpuin/ mengpuin (VITO)
1. Ja, IRCOW project met Jacobs beton
2. Ja
3. Goedkoper
5. 1
Onderfundering en of filtermateriaal: Stabilisé
®2
EcoStabo
(Aclagro)
1. Ja, full scale
2. Ja
3. Geen
5. 1
Gereinigde of speciaal geproduceerde slakken uit de metallurgie (Group Machiels)
1. Wordt toegepast voor verschillende slakken
2. Uitloging en zwelling moeten worden bekeken, maar technisch is het een perfect
product
3. Potentieel nadeel uitloging en zwelling
5. 1. Onmiddellijk toepasbaar
Puingranulaten, al dan niet met cellenbetonpuin (VITO)
1. Zelf niet nee, maar Jacobs beton wel (IRCOW project)
2. Ja
2
EcoStabo® is een verdichtbaar vervangingsmiddel voor traditionele groevezanden, bestaande uit aangevoerde
grond en toegevoegde kalk. Meer info op: http://www.aclagro.be/BENL/site/AGRCTOP-ecostabo.aspx
Studie grondstoffen OVAM
17/71
3. Goedkoper
5. 1
Filter (omstorting filters/drains, zandfiltratie) + aanvulmateriaal: zand
Geen alternatief voor filterzand! (Eijkelkamp)
6. Gebonden door een aantal kwaliteitslabels zijn wij verplicht filterzand te leveren
bestaande uit 99,5% SiO2 met ETU kenmerk (Hallmark uitloogtest, vrij van
natuurlijke metalen). Op dit ogenblik hebben wij geen alternatief voorhanden dat
voldoet aan de kwaliteitseisen.
Aanvulgrond (hergebruik) (Aclagro)
1. Ja, full scale
2. Ja
3. Geen
5. 1
Gewassen zand van grondreiniging, kleine fractie van slakken en gereinigde bodemassen
(Group Machiels)
1. Wordt toegepast voor verschillende slakken
2. Uitloging en zwelling moet worden bekeken, maar technisch is het een perfect
product
3. Potentieel nadeel is de verhoogde samenstelling aan metalen en uitloging
Zeefzand, breekzand (VITO)
1. Gekend vanuit andere toepassingen
3. Goedkoper
5. 3
Filter-, drainage-, scheidingsmateriaal; vb geotextiel
Glas restfractie, recyclage glas (Group Machiels)
1. Wordt toegepast
Studie grondstoffen OVAM
18/71
2. Ja
3. Moet bepaalde zuiverheid hebben
5. 2
Gebroken glas (DC Onsite)
1. Ja, full scale
2. Ja
5. 1
Extractiefilters, peilbuizen: Kunststoffilters (HDPE; PVC)
Afbreekbare biopeilbuizen (Eijkelkamp)
1. Nee, niet officieel in gamma
2. Nee, beperkte toepasbaarheid
3. Kortstondig gebruik
5. 1
6. Zeer weinig vraag naar. VRM/ Kiwa hebben ze wel in de etalage sinds mei 2013.
Grout, vloeistofdichte afdichting: Bentoniet
Geen alternatief voor! (Eijkelkamp)
1. Slechts 1 soort bentoniet beschikbaar
6. Alle Eijkelkamp bentonietproducten zijn van het type QSE. Ze bestaan uit een
geheel natuurlijke onversneden en zuivere bentonietklei, met een zeer hoog
percentage montmorilloniet. De korreldoorsnede is 6 tot 7 mm en het zwelvermogen
(uitgedrukt als Enslin-waarde) na 24 uur is minimaal 700%. Met KIWA
productcertificaat K64405/01
Grout, vloeistofdichte afdichting: Cement
Geopolymeer, alkali activated binders (Group Machiels)
Studie grondstoffen OVAM
19/71
1. Wordt toegepast op basis van kaoliniet en bepaalde slakken, momenteel veel
onderzoek lopende
Surfactant flushing: Bio-tensiden, niet-ionogene surfactanten
Specifieke organische rijke afvalstromen (Group Machiels)
1. Wordt onderzocht
Solventen (co-solvent flushing): Alcoholen
Diverse “propere” oplosmiddelen die momenteel ingezet worden ifv destillatie/regeneratie
(SITA)
Oxidantia tbv ISCO: Fentons reagens, Natriumpercarbonaat, Kaliumpermanganaat,
Natriumpersulfaat, Ozon
Ozon, ter plekke geproduceerd met zuurstof uit buitenlucht (Oxymat), op basis van groene
stroom (Verhoeve)
1. Veelvuldig toegepast
2. Ja
3. Iets minder bedrijfszeker dan vloeibare zuurstof
4. Gelijk aan vloeibare zuurstof
5. 1
Reductantia tbv ISCR: Nulwaardig metaal (Ijzer (0), Zink (0))
Granul-X, verhoging efficiëntie nulwaardig ijzer waardoor minder nulwaardig ijzer nodig is
(Verhoeve)
1. Ja, lab en full-scale
2. Ja
3. Voordeel: verwachte langere levensduur
5. 1
Zuurstofafgevende componenten: Waterstofperoxide, Magnesiumperoxide (ORC®),
Calciumperoxide, Magnesium(hydr)oxide, Magnesiumcarbonaat
Studie grondstoffen OVAM
20/71
Bepaalde detergenten bevatten tot 50% waterstofperoxiden: worden momenteel verwerkt via
waterzuiveringsinstallatie (SITA)
Perslucht, al dan niet verrijkt met zuurstof uit buitenlucht (Oxymat) op basis van groene
stroom (Verhoeve)
1. Perslucht tbv biosparging veelvuldig, verrijking met zuurstof alleen tbv
ozonaanmaak
2. Ja
3. Voordeel: goedkoop bij grote bodemvolumes. Nadeel: niet geschikt voor elke
bodem
5. 1
Nutriënten (gestimuleerde biologische afbraak): stikstof en fosfor
Nutriënten in afvalstof protamylasse bij anaërobe afbraak VOCl
1. Ja, lab, pilot en full-scale
2. Ja, soms te weinig N-bron
3. Voordeel: minder aparte aanschaf en dosering nutriënten
4. geen extra kosten
5. 1
Elektrondonoren (substraat gestimuleerde afbraak): Alcoholen (methanol, ethanol),
geëmulgeerde eetbare oliën, waterstofgas
Hier zullen een aantal stromen in aanmerking komen die momenteel naar vergisting gaan.
(SITA)
Vb. Glycerol, melkwei, melasse, protamylasse (Aclagro)
1. Ja, full-scale
2. Ja, in specifieke omstandigheden
3. Evenveel als andere
5. 1
Studie grondstoffen OVAM
21/71
Protamylasse (Verhoeve)
1. Ja, lab, pilot en full-scale
2. Ja
3. Nadeel: zwevende delen bij dosering op filters kunnen een probleem zijn.
Voordeel: bevat nutriënten
5. 1
Elektronacceptoren: Nitraat, sulfaat
Zuren, zoals zwavelzuur? (SITA)
Reactieve wanden: granulair Fe(0), pillared clays, granulair actief kool, Aluminosilicaten, zeolieten
Pyrolyse char (Group Machiels)
1. Onderzoek
Ijzerslib van drinkwaterproducties (VITO)
1. Studie Reststoffenunie (NL)
3. Goedkoper
5. 3
Electroreclamatie zware metalen: zuren
Er bestaan diverse zwavelzuurstromen waarvoor alternatieve afzet welgekomen zou zijn.
(SITA)
Verschillende processen produceren een afvalzuur (Group Machiels)
Immobilisatie- en isolatietechnieken: Bitumen, Thermoharders, Cement, ongebluste
kalk.
Er zijn diverse vliegassen van “propere” verbrandingsprocessen die momenteel ook hun
toepassing vinden in de cement. (SITA)
Vliegas, gips, papieras (Aclagro)
1. Ja, full scale
Studie grondstoffen OVAM
22/71
2. Ja in specifieke omstandigheden
3. Geen
4. Afhankelijk
5. 1
Waterzuivering: Actief Kool
Actief kool op basis van kokosschalen (Desotec)
1. Ja, full scale. Heel vaak, wijd verbreid.
2. Ja, voor veel toepassingen, nee voor andere (bvb. voor adsorptie van grotere
moleculen is dit minder geschikt)
4. Duurder dan actieve kool op basis van bvb. hout of steenkool (doordat
beschikbaarheid van kokosschalen veel kleiner is)
5. 1
6. Actieve kool (ook op basis van kokosschaal) kan ikv bodemsaneringen ook
gebruikt worden (bvb. bij MPE of SVE saneringstechnieken) om onttrokken
verontreinigde bodemlucht of striplucht van een waterzuivering te zuiveren.
Coagulanten: Ijzerchloride, ijzerchloridesulfaat, aluminiumsulfaat,
polyaluminiumchloride, polyamiden en polytannines
Ijzerchlorideoplossing van afbeitsen van metaal en Na-aluminaat van het afbeitsen van ALprofielen. (SITA)
FeCl2 en FeCl3 als afvalstof van waterzuivering. (Group Machiels)
Flocculanten: Polyelektrolieten (vb. polyacrylzuur), polyacrylamide,…
Ijzerchlorideoplossing van afbeitsen van metaal en Na-aluminaat van het afbeitsen van ALprofielen. (SITA)
Chemische oxidanten: Chloorgas, chloordioxide, chloorbleekloog, ozon,
peroxyazijnzuur
Een toepassing voor out of live detergenten.(SITA)
Ozon, ter plekke geproduceerd met zuurstof uit buitenlucht (oxymat) op basis van groene
stroom (Verhoeve).
Studie grondstoffen OVAM
23/71
1. Veelvuldig toegepast
2. Ja
3. Iets minder bedrijfszeker dan vloeibare zuurstof
4. Gelijk aan vloeibare zuurstof
5. 1
Luchtstrippen: Kunststof pakkingsmateriaal (vb dragermateriaal van polyurethaan)
Gereinigde PVC-packing van koeltorens. (SITA)
Biologische waterzuivering: Kunststof pakkingsmateriaal (vb dragermateriaal van
polyurethaan)
Gereinigde PVC-packing van koeltorens. (SITA)
Biologische waterzuivering: nutriënten (fosfor en stikstof)
Struviet van waterzuivering (Group Machiels)
1. Wordt geproduceerd
Chemicaliën: zuren, basen
Afvalzuren en –basen van verschillende processen (Group Machiels)
Chemicaliën: complexvormers
Concentraten van RO (membraanfiltratie, reversed osmosis) (Group Machiels)
1. Onderzoek
II.3.2 Resultaten literatuurstudie en raadpleging van kennisbronnen
II.3.2.1 Screening wetenschappelijke documenten online
II.3.2.1.1 EPA
3
In het kader van groene saneringen zijn er volgens EPA 5 basisprincipes waarmee rekening
gehouden moet worden:
3
Bron: Pachon, C. (2009). Green Remediation Best Management Practices: Site Investigation [on line].
Environmental Protection Agency (EPA). Beschikbaar op http://www.cluin.org/greenremediation/ [datum van
opzoeking: 13/06/2013]
Studie grondstoffen OVAM
24/71
•
•
•
•
•
Energie: Het reduceren van totaal energiegebruik en het vaker gebruiken van
hernieuwbare energie.
Lucht: Het reduceren van luchtpollutie en de uitstoot van broeikasgassen.
Water: Het watergebruik reduceren en de negatieve op waterbronnen verminderen.
Materialen en afval: Verbeteren van materiaalgebruik en de hoeveelheid afval
reduceren.
Land & ecosysteem: Landmanagement bevorderen en ecosystemen beschermen.
Met materiaalmanagement en afvalvermindering doelt EPA voornamelijk op:
• Het gebruik van gerecycleerde producten en biogebaseerde producten. bv. het gebruik
van afval uit de land- en bosbouw in plaats van petroleum.
• Het gebruik van producten, verpakkingsmateriaal en wegwerpmateriaal verminderen en
vervangen door herbruikbaar of recycleerbaar materiaal.
• Het gebruik van producten die gefabriceerd worden door processen met niet-toxische
chemische alternatieven.
Hiernaast promoot EPA tevens het gebruik van onsite analyses en real-time metingen om zo
het aantal verplaatsingen naar een site te doen dalen.
Specifieke voorbeelden van gebruik van grondstoffen bij saneringen, werden via deze site
niet teruggevonden.
4
II.3.2.1.2 VITO - Bioplastics maken uit afvalstromen
Momenteel worden bioplastics voornamelijk gemaakt uit natuurlijke producten (bv. zetmeel
uit aardappels of maïs). De term ‘bioplastics’ wordt gebruikt om 3 grote groepen van plastics
aan te duiden:
- Plastics gebaseerd op biologisch materiaal en biodegradeerbaar
- Plastics gebaseerd op biologisch materiaal maar niet biodegradeerbaar
- Plastics op basis van petroleumkoolwaterstoffen en biodegradeerbaar
Vito voert momenteel een studie uit om afvalstromen te gebruiken voor de vervaardiging van
bioplastics. Concreet produceren ze bioplastics vanuit een fermentatieproces van industriële
afvalstromen. Zo wordt er bijvoorbeeld gebruik gemaakt van CO2, glycerol (uit de
biodieselindustrie). De moeilijkheid bestaat erin om onder explosieniveau te blijven. Uit de
studie van Vito zal blijken of het haalbaar is bioplastics uit afvalstromen te produceren.
Verwacht wordt dat deze studie eind 2013 afgerond wordt.
Plastics worden momenteel in saneringen gebruikt voor kunstofleidingwerk en kunststoffilters
van peilbuizen en in het pakkingsmateriaal (bv. dragermateriaal van polyurethaan) van
luchtstrippen.
Het gebruik van bioplastics in saneringen wordt momenteel nog niet toegepast in de praktijk.
5
6
7
II.3.2.1.3 MIP-project , Vereniging Afvalbedrijven en Emis-Vito BBT_bodemas –
4
Bron: Garcia-Gonzales, L. (2013). Bioplastics maken uit afvalstromen [on line]. Vito. Beschikbaar op
http://www.vitoduurzaamheidsverslag2012.be/bioplastics-maken-uit-afvalstromen/ [datum van opzoeking:
17/06/2013]
5
Bron: Nguyen, E. (2012). GREENASH – Groene technologie voor minerale grondstoffen [on line]. MIP Vlaanderen.
Studie grondstoffen OVAM
25/71
Bodemas als grondstof
Bodemas is de grootste afvalstof uit afvalenergiecentrales. Momenteel wordt bodemas reeds
gebruikt als grondstof ter vervanging van zand en grind in grond-, weg-, en waterbouw (bv.
onderfundering van wegen, tussenafdek, steunlagen, dijken, eindafdek op stortplaatsen, …).
Er bestaan echter regels op het gebruik van bodemas om te voorkomen dat bepaalde
verontreinigingen in het grondwater zouden kunnen terechtkomen. Zo zijn er
isolatiemaatregelen in de wegenbouw in Nederland bij gebruik van bodemas vereist (bv. klei
of kunststoffolie vereist). In België dient bodemas voor gebruik als bouwstof te voldoen aan
de VLAREMA-normen (het Vlaams Reglement voor het duurzaam beheer van
materiaalkringlopen en afvalstoffen, hierin zijn normen opgenomen voor de uitloging van
zware metalen).
Het is echter interessant om de kwaliteit van bodemassen te verbeteren zodat deze
‘grondstof’ meerdere toepassingen krijgt en een hogere valorisatie. MIP doet momenteel een
studie omtrent de valorisatie van materialen en energie uit bodemassen (GREENASH). Dit
project heeft verschillende doelen: het verbeteren van de bodemaskwaliteit in functie van
hoogwaardig gebruik als grind- en cementvervanger in beton, het nuttig aanwenden van
8
restenergie , bekomen van optimale non-ferro verwijdering. In Nederland heeft de
Rijksoverheid een ‘Green deal’ afgesproken waardoor op 1/01/2017 minstens de helft van de
bodemas toegepast wordt als schone bouwstof. Leden van de Vereniging Afvalbedrijven
investeren dan ook fors om deze kwaliteitsverbetering te bereiken.
Non-ferro-metalen (koper, aluminium, zink) kunnen via geavanceerde scheidingsinstallaties
(m.b.v. magneten, brekers, eddy current-installatie en zeven) uit de bodemas gehaald
worden. Bepaalde non-ferro-metalen zouden binnen saneringen aangewend kunnen worden
als reductantia ten behoeve van ISCR.
Er worden steeds nieuwe technieken ontwikkeld om bovenstaande processen te verbeteren.
II.3.2.1.4 SURF
Via de website van SURF werden verschillende case-study’s gevonden waarin biowanden
9
werden geïnstalleerd. 1 van de case-study’s werd uitgevoerd in McGregor . Deze site werd
tot in 1995 gebruikt om aandrijfsystemen van raketmotoren te vervaardigen en testen. Op de
site werden concentraties van perchloraat gevonden van 91.000 µg/L. De pluim van de
verontreiniging bevond zich in de bovenste laag van een kalksteen aquifer van 1,5 – 10,5 m
dik. De grondwatertafel varieert seizoenaal van 0,6 to 3 m-mv. De biowanden geïnstalleerd
op deze site waren opgebouwd uit compost en soja-olie. Dit is een elektrondonor voor
bacteriën. De bacteriën zorgen er op hun beurt voor dat perchloraat wordt gereduceerd
Beschikbaar op http://www.mipvlaanderen.be/nl/webpage/153/greenash.aspx [datum van opzoeking: 16/05/2013].
6
Bron: Verbunt, E.-J. (2013). Bodemas als grondstof [on-line]. Vereniging afvalbedrijven. Beschikbaar op
http://www.mipvlaanderen.be/nl/webpage/153/greenash.aspx [datum van opzoeking: 13/05/2013].
7
Bron: Nielsen, P., Kenis, C., Vanassche, S., Vrancken, K. (2007). Beste beschikbare technieken (BBT) voor
behandeling van bodemas van huisvuilverbranding [on line]. Emis-Vito. Beschikbaar op
http://www.emis.vito.be/sites/default/files/pages/migrated/bbt_bodemas.pdf [datum van opzoeking: 14/05/2013].
8
Restenergie zou bekomen kunnen worden uit de waterstof die gevormd wordt bij de alkalische rijping van de
assen.
9
Bron: NAVFAC (2006). Permeable Mulch Biowalls [on line]. NAVFAC. Beschikbaar op
https://ert2.navfac.navy.mil/template.aspx#tool=PermeableMulchBiowalls&page=McGregor1 [datum van opzoeking:
27/05/2013]
Studie grondstoffen OVAM
26/71
wanneer het grondwater passief door de wand stroomt. Gezien de ondiepe aquifer, was
deze site erg bruikbaar voor de pilootproef.
II.3.2.1.5 European Phosphorus platform
Fosforerts komt niet voor in België en hangt af van de invoer uit het buitenland, uit voorraden
die wereldwijd aan het verminderen zijn. Langs de andere kant komt fosfor in Vlaanderen
voor in grote hoeveelheden in bijvoorbeeld dierlijke mest, organo-biologisch afval en
afvalwater, waardoor het milieu te kampen krijgt met een teveel aan fosfor. Momenteel
voeren OVAM en Vlakwa testen uit om fosfor uit mest en afvalwater te recuperen en
opnieuw te kunnen inzetten. 1 van de toepassingen zou dan de grondstof in
bodemsaneringen kunnen zijn (nutriënt voor gestimuleerde natuurlijke afbraak).
10
Op de website van het European Phosphorus Platform staan tal van voorbeelden van
projecten waar reeds fosfor werd gerecupereerd. Hier wordt niet in detail op ingegaan in
voorliggende studie.
II.3.2.1.6 Website Snowman Network & Snowman Era
Het Snowman Network is een grensoverschrijdend netwerk van onderzoeksinstellingen en
administraties in de wereld van het bodem- en grondwateronderzoek in Europa.
Volgende studies in verband met fytoremediatie en fytoextractie werden via de website bekomen:
-
SUMATECS: Sustainable management of trace element contaminated soils –
Development of a decision tool system and its evaluation
REJUVENATE: Crop Based Systems for Sustainable Risk Based Land Management for
Economically Marginal Degraded Land
II.3.2.1.7 Website OVAM, studie “Grijs Water”
Op de website van OVAM werd de studie “Grijs water”: gebruik van verontreinigd grondwater als
proceswater geconsulteerd. In deze studie wordt het hergebruik van grondwater na sanering als
proceswater besproken. Dit kan echter ook worden hergebruikt binnen de sanering in specifieke
gevallen.
II.3.2.2 Raadpleging interne kennisbronnen
De interne en internationale database van Tauw en experts van Tauw werden geconsulteerd
in verband met ervaring en kennis van grondstoffen.
Volgende technieken en ervaringen kwamen naar voor wat betreft grondstoffen:
• Gebruik van aanvulgrond (hergebruik) in plaats van aanvulzand bij ontgravingen
• Puinmateriaal (gecertificeerd cfr. eenheidsregelement) terug in gebruik brengen door gebruik
als onderfundering na aanvulling van ontgravingsvakken
• Gebruik van snelwerkende substraten melasse, protamylasse, melkwei en glycerol (allemaal
bijproducten of afvalstoffen van productiecycli) in het kader van gestimuleerde anaerobe
afbraak
10
http://www.phosphorusplatform.org/p-solutions.html
Studie grondstoffen OVAM
27/71
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Houtschors- of houtkrulbarrière als alternatief voor granulair actief kool voor reactieve
wanden.
Gebruik van pozzolanen, vliegas en gips in het kader van vitrificatie
Biofilters, gemaakt van organische materialen zoals compost, boomschors, heidemateriaal,
turf, wortelhout of kokosmateriaal
Gebruik van compost als leverancier van nutriënten in het kader van grondreiniging
Drainagebuizen met verfiltering van kokosvezel
Papiersludge kan worden gebruikt als afdeklaag tijdens het transport van
stankveroorzakende gronden.
Actief kool gebruikt in drinkwatersaneringen kan direct worden herbruikt bij
grondwatersaneringen.
Hydrostab is een waterdichte (afdek)laag gemaakt op basis van verschillende afvalstoffen11
Licht vervuilde butylglycol kan direct worden herbruikt als koolstofbron in
(grond)waterzuiveringen
Licht vervuild zwavelzuur kan direct worden herbruikt voor de pH sturing in
(grond)waterzuiveringen
Koffiedik kan worden aangewend als nutriëntenbron in biologische grondreiniging12
Gewassen zand van extractieve grondreiniging kan worden hergebruikt als drainagezand.
Kalk afkomstig van drinkwaterwinningen kan worden gebruikt als kalkbron in saneringen
C-fix is een eindproduct van de olieraffinaderij (Shell) en waarvan de materiaaleigenschappen
tussen cementbeton en asfalt inliggen13.
Ijzerwater kan als grondstof worden aangewend uit ontijzeringsslib van drinkwater.
Reststroom van actief koolfabricage kan als adsorberende laag gebruikt worden onder
bijvoorbeeld een gronddepot (reeds toegepast met baggerspecie depot)
Verwijdering van zware metalen door spoeling met zoutoplossing die via een filter werd
gerecirculeerd naar drinkwaterslib. Via het ijzerhydroxide aanwezig in het drinkwaterslib
werden de zware metalen hieraan geadsorbeerd en vervolgens neergeslagen door
sulfideprecipitatie. Gemaaid bermgras werd aangewend als koolstofbron. Drinkwaterslib en
gemaaid bermgras zijn bijgevolg de grondstoffen. Deze techniek werd al aangewend in een
pilot voor de reiniging van baggerspecie.
Gebruik van baggerspecie in funderingen/ verhardingen.14
Gebruik van mulch en compost als reactieve wand
Gebruik van Glasweg® voor verhardingen15: Glasweg® is de geregistreerde merknaam voor
het asfaltmengsel waarvan een bepaald percentage steenslag is vervangen door gerecycled
glas.
Dithioniet (S2O4) wordt gebruikt in waterzuivering en zou eventueel kunnen gebruikt worden
na zuivering als reductans in saneringen.
Groene saneringen werden aangehaald:
• Fytoremediatie
• Bioaugmentatie als techniek om het bacterieel leven op gang te trekken: transport van
opgepompt grondwater met de juiste bacteriën van één site naar een andere
• Waterstofbubbling: opwekken en injecteren van waterstofgas; hierdoor is geen koolstofbron
nodig. Door de injectie van H2 zal biologische afbraak van de verontreiniging met
gechloreerde solventen worden gestimuleerd of zullen zware metalen worden vastgelegd als
11
Boels, D., Bril, J. (2006) Onderbouwing kwaliteitsboring HYDROSTAB; aanvullend veld-, laboratorium- en
modelonderzoek, beschikbaar via
http://www2.alterra.wur.nl/Webdocs/PDFFiles/Alterrarapporten/AlterraRapport1374.pdf
12
In Nederland wordt koffie uit nespresso capsules gerecycleerd: http://www.dusseldorp.nl/nieuws/nespressoopent-recylecenter-in-nederland.html
13
Meer info: http://www.therightenvironment.net/C-Fix.htm
14
Bos, S., Tauw Nederland BV (2004). Wegfunderingen uit baggerspecie. Milieutechnologie 8, jaargang 11: 1-4
15
Dijkema, R. (2012). Milieuvoordeel met Glasweg®. Ingenieus Tauw Corporate Magazine 2, 22.
Studie grondstoffen OVAM
28/71
metaalsulfides. Het waterstof wordt via elektrolyse geproduceerd uit zonne-energie (geen
CO2-uitstoot).
Ook alternatieven in het kader van het duurzamer gebruik van water en energie werden
aangehaald:
• Verwarming van de bodem ten behoeve van een sanering met zonne-energie (PV-cellen en –
collectoren)
• Persluchtinjectie op energie opgewekt door een windmolen
• Warmte – Koudeopslag
• Recuperatie van “verloren” bedrijfswarmte voor de stimulatie van de natuurlijke afbraak
II.3.2.3 Raadpleging externe kennisbronnen
Via de verschillende kennisbronnen kwam volgende informatie aan het licht:
II.3.2.3.1 Group Machiels:
Group Machiels is op heden niet meer zelf actief in de bodemsanering, maar is wel actief
bezig met het uitwerken van toepassingen voor valorisatie van afvalstromen. De
contactpersoon van Group Machiels wijst op de verschillende fora waar afvalstromen die
potentieel kunnen worden ingezet in andere toepassingen waaronder bodemsanering
worden bekeken. Als voorbeeld wordt het Symbiose netwerk aangehaald.
De enquête werd verder aangevuld door Group Machiels, de resultaten hiervan zijn mee
verwerkt in de enquêteresultaten onder paragraaf 3.3.1.
II.3.2.3.2 Essenscia – Symbiose-netwerk:
Via Essenscia werd het Symbiose-netwerk aangeschreven.
Het Symbiose netwerk is gebaseerd: op een databank bestaande uit 100 bedrijven en 400
resources. In de databank worden vraag, aanbod en technologie per bedrijf opgelijst.
Bedrijven die resources zoeken komen naar gratis workshops die op geregelde tijdstippen
en verschillende locaties worden georganiseerd, waar ze hun vragen naar grondstoffen
kunnen formuleren en misschien reeds bedrijven (of organisaties) aantreffen die de
gezochte resource in de 1 of andere vorm hebben. Wanneer deze bedrijven (of organisaties)
daarna (betalende) klant of partner van SYMBIOSE worden, gaat SYMBIOSE voor hen op
zoek naar (nog betere) oplossingen.
Op de vraag om op basis van de enquête mogelijke grondstoffen op te zoeken in de
databank kwam een negatief antwoord. De match met de grote tabel bleek een (te) grote
inspanning.
II.3.2.3.3 VITO:
In een reactie van het team Afval en Recyclagetechnieken van de VITO werd aangegeven
dat er door hun team vooral op minerale afvalstromen werd gewerkt. Op de uitnodiging voor
de workshop in het kader van het IRCOW project werd ingegaan door Tauw (zie verder).
De enquête werd aangevuld door de VITO, de resultaten zijn mee opgenomen in de
oplijsting onder paragraaf 3.1.1.
Studie grondstoffen OVAM
29/71
II.3.2.3.4 KU Leuven:
Het “Departement of Chemical Engineering” van de KU Leuven gaf aan geen ervaring te
hebben met de specifieke saneringstoepassingen. Aangeraden werd om contact op te
nemen met de KHBO, dienst bouwkunde. Eveneens werd een link gelegd naar het SIM2
consortium: een consortium van onderzoekers van oa de KU Leuven die actief zijn in het
domein van Sustainable Inorganic Materials Management. SIM² maakt deel uit van het
Leuven Materials Research Center en is oa bezig met het hergebruik van grondstoffen. De
website van het consortium werd geraadpleegd: www.set.kuleuven.be/mrc/sim2. Het blijkt
echter om zeer gedetailleerde toepassingen van (voornamelijk) metalen te gaan, die nog
geen praktische toepassingen hebben in bodemsaneringen. De toepassingen bevinden zich
nog in onderzoeksfase.
II.3.2.3.5 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende (KHBO), Afdeling Bouwkunde:
De KHBO voerde een aantal onderzoeksprojecten uit met als doel het onderzoek naar een
potentiële aanwending in een hoogwaardig(er) gebruik voor puingranulaten die doorgaans in
laagwaardige toepassingen verdwijnen. De projecten waren:
RecyMblok: het gebruik van de fijne fractie mengpuingranulaten in de productie van
betonmetselblokken
ReCycle: het gebruik van fijne en grove mengpuingranulaten in vrijliggende recreatieve
fietspaden ( in landschappelijk waardevol gebied)
RecyScreed: het gebruik van fijne gerecycleerde granulaten in traditionele handgesmeerde
zand-cement dekvloeren
RecyFlowScreed: het gebruik van fijne gerecycleerde granulaten in cementgebonden
vloeidekvloeren
ValReCon20: valorisatie van grove betongranulaten in beton C25/30
Verder werd erop gewezen dat de toegelaten toepassingen van gerecycleerde granulaten in
de wegenbouw (publieke werken) beschreven zijn in het standaardbestek 250.
Het gebruik van gerecycleerde betongranulaten staat beschreven in de normen NBN EN
206-1, NBN EN 12620 en NBN B15-001. In BENOR-gecertificeerd beton is het gebruik nog
beperkt tot 20% in beton van sterkteklasse C25/30 en milieublootstellingsklasse EO & EI.
Andere beschrijvingen kunnen worden nagelezen in de verschillende gerelateerde TRA’s(zie website van COPRO).
Over het gebruik van gerecycleerde granulaten in diverse toepassingen werd door het
WTCB in opdracht van OVAM in 2008 volgende studie uitgevoerd: “Een hoogwaardige
gebruik van puingranulaten stimuleren” (J.Vrijders)
Studie grondstoffen OVAM
30/71
II.3.2.4 Deelname studiedag IRCOW
Tijdens de studiedag werden verschillende presentaties gegeven. In wat volgt zullen de
relevante zaken in het kader van de huidige studieopdracht toegelicht worden. Extra
informatie is te vinden via volgende website: http://www.ircow.eu/. Op deze website staan
tevens de gebrachte presentaties ter beschikking. In bijlage werden enkele figuren
opgenomen ter illustratie van de technieken en producten.
Naast duurzaam materiaalgebruik werden onder andere nieuwe sorteertechnieken voor de
scheiding van bouwafval toegelicht.
Door een combinatie van verschillende sensoren is het mogelijk fracties pure beton (zonder
ongewenste fracties zoals o.a. gips) uit puinafval te halen. Uit onderzoek kan geconcludeerd
worden dat met behulp van deze geavanceerde sorteertechnieken de kwaliteit van
gerecycleerde aggregaten duidelijk verbeterd, zowel op technisch vlak als op vlak van
milieu.
De gerecycleerde beton zou vele toepassingen kennen en zou binnen saneringen bv.
aangewend kunnen worden voor de constructie van o.a. secanspalenwanden, herstel van
opgebroken verhardingen of afdichting.
Op de studiedag werden eveneens enkele gerecycleerde producten besproken.
Zo werd er door Tecnalia beton ontworpen die voor 100% bestaat uit gerecycleerde
aggregaten. In de beton ontworpen door Tecnalia wordt de zandfractie deels vervangen door
gerecycleerde keramische fracties. Gerecycleerde aggregaten worden momenteel
voornamelijk gebruikt in laagwaardige toepassingen en bevatten slechts 20% betonnen
aggregaten uit recyclage. Tecnalia ontwierp soorten gerecycleerde beton met verschillende
samenstellingen. Zo ontwikkelden ze beton met een voldoende druksterkte om gebruikt te
worden in constructies.
Door Conenor worden er geëxtrudeerde composieten gemaakt uit gerecycleerde houtpellets,
16
plastiek, gerecycleerd gips en behandeld mineraal wol, textiel en papier . Deze
composieten vormen een alternatief voor (chemisch behandeld tropisch) hout. De
composieten werden uitvoerig getest en zijn reeds beschikbaar op de markt (Bijlage 2, figuur
4). Ze worden o.a. gebruikt als vloerbedekking, dakpaneel, muren,… In het kader van
saneringen, zouden er bv. berlinerwanden mee gemaakt kunnen worden.
VITO doet momenteel onderzoek naar het ontwikkelen van hoogwaardig gerecycleerd
cellenbeton. Cellenbeton wordt momenteel vaak nog gestort als afval. Dit is deels te wijten
aan problemen met sulfaatuitloging, waardoor er een hoge milieu-impact is. Tot voor kort
waren er geen mogelijkheden bekend om dat materiaal na afbraak opnieuw in te zetten als
grondstof. Vito ontwikkelde 3 hoogwaardige producten uit cellenbeton: dekvloer (screed),
isolerende beton en stabilisé. Vooral dit laatste kan een toepassing hebben binnen
saneringen. Stabilisé wordt courant gebruikt als onderfundering. In de stabilisé ontwikkeld
16
Deze fracties worden o.a. gerecycleerd uit bouw- en sloopafval. Houtpellets: zowel hardhout en zachthout, maar
ook geverfd of behandeld hout kunnen gebruikt worden, evenals meubels, paletten, ... . Plastic uit bouw- en
sloopafval wordt voornamelijk bekomen uit verpakkingsmateriaal (LDPE film), raamstijlen (PVC, HDPE, PP en
PS),… .
Studie grondstoffen OVAM
31/71
door Vito, wordt de zandfractie volledig vervangen door cellenbeton en een mix van
aggregaten.
II.4 Bespreking resultaten
Uit de literatuurstudie, de raadpleging van zowel interne als externe kennisbronnen en de
marktbevraging van interessante spelers in de praktische uitvoering van bodemsaneringen,
zijn een (potentieel) bruikbare grondstoffen aan het licht gekomen. In onderstaande worden
ze besproken op basis van de oplijsting die gemaakt werd in de enquête.
Hiernaast wordt in een aparte paragraaf ook ingegaan de parameter energie enerzijds en op
groene saneringen anderzijds. Deze zaken vallen buiten de scope van de studie gezien ze
strikt gezien niet gaan over grondstoffen. Gezien het aspect duurzaamheid toch sterk
aanwezig is in het onderwerp van voorliggende studie wordt toch kort ingegaan op de
verschillende technieken die aan het licht kwamen.
II.4.1 Toepassing van grondstoffen binnen bodemsaneringen
In deze bespreking worden de grondstoffen besproken aan de hand van de primaire
grondstoffen waarvoor ze als alternatief werden vernoemd. Om een opdeling te maken,
worden de stoffen opgedeeld in chemische stoffen (alle mogelijke substraten, solventen,
nutriënten, co-agulanten ed.) en bouwmaterialen (zand, stabilisé, kunststof filters, cement,
grind, bentoniet). Deze verdeling is niet 100% sluitend en sommige stoffen kunnen worden
17
ingedeeld onder beide categorieën. De grondstoffen worden ingedeeld in 2 categorieën :
onmiddellijk inzetbaar als alternatief (Cat. 1) en potentieel inzetbaar maar verder onderzoek
nodig (Cat. 2).
De indeling in deze categorieën is gebaseerd op de input uit de enquêtes en
opzoekingswerk en is bijgevolg vatbaar voor interpretatie. Voor alle materialen geldt
uiteraard dat ze moeten voldoen aan de voorwaarden van samenstelling of gebruik,
vastgesteld in het conformiteitsattest van het bodemsaneringsproject, het beperkte
bodemsaneringsproject of het risicobeheersplan, afgeleverd door de OVAM conform het
bodemdecreet.
17
In het plan van aanpak was voorzien de stoffen in te delen in 3 categoriën: onmiddellijk inzetbaar was opgesplitst
categoriën tegen een vergelijkbare kostprijs en significant duurder. Gezien er bijna geen respons is gekomen in de
enquête op de vraag naar kostprijzen, werd deze indeling achterwege gelaten.
Studie grondstoffen OVAM
32/71
II.4.1.1 Bouwmaterialen
In tabel 3 worden alle grondstoffen die kunnen dienen als alternatieven voor primaire
grondstoffen, bekomen tijdens de studie, samengevat.
Wat betreft grondstoffen aangewend als bouwstoffen binnen bodemsaneringen, kan een
directe link worden gelegd naar de bouwsector, waar op heden veel onderzoek gebeurt naar
zowel recyclage en hergebruik van bouwstoffen als naar grondstoffen, gemaakt uit
afvalstoffen.
Als primaire grondstof wordt leidingwater vaak gebruikt bij saneringen (gespoelde boringen,
injecties, koeling,…). Als alternatief zou proceswater of hemelwater aangewend kunnen
worden, ook het gezuiverd grondwater kan na sanering worden hergebruikt in de sanering
zelf, bijvoorbeeld door hercirculatie.
Studie grondstoffen OVAM
33/71
.
Studie grondstoffen OVAM
34/71
Tabel 3: Grondstoffen als alternatieven voor primaire grondstoffen - bouwmaterialen
Grondstof als alternatief
Toepassing (oa)
Rolgrind
Onderfundering en/of filtermateriaal Puingranulaten & steenslag
gecertificeerd cfr.
eenheidsreglement
Non-ferroslakken
Bodemas
Puingranulaten
1
Stabilisé
Onderfundering, herstel verharding, EcoStabo® Plus
aanvulling ontgravingswerken
1
Ja
Aclagro
NVT
(zand-cement)
Onderfundering & verharding
2
NVT. Nog in
ontwikkeling.
NVT
Onderzoek: KHBO
Onderzoek: VITO
RecyScreed
Stablisé waarbij zandfractie
wordt vervangen door
cellenbeton en mix van
aggregaten
Categorie
18
Primaire grondstof
Gepatenteerd
19
monopolie?
Nee
Leverancier/bedrijf Onderzoek
(enkel voor
gepattenteerde
producten)
Meerdere
NVT20
leveranciers
1
2
1
Potentieelinschatting
Tauw – eigen
opmerkingen
Puingranulaten, nonferroslakken en bodemas
worden in de bouwsector
reeds toegepast als
vulmiddel en
onderfundering. Deze
materialen hebben in
principe potentieel als
filtermateriaal maar gezien
de potentiële aanwezigheid
van uitloogbare, schadelijke
stoffen is onderzoek vereist
naar het verbeteren van de
milieutechnische kwaliteit.
Hoog potentieel als
aanvulmateriaal of
onderfundering gezien de
grote beschikbaarheid en
de milieutechnische
controle.
Hoog potentieel voor
gebruik in verharding
(cementvloeren) of als
onderfundering. Bijkomend
onderzoek wordt uitgevoerd
naar de mate waarin
zandfractie vervangen kan
worden door puingranulaat
(effecten mbt mechanische
18
Categorie 1: Onmiddellijk inzetbaar als alternatief, Categorie 2: Potentieel inzetbaar, maar verder onderzoek nodig
Indien er geen verwijzing naar een patent werd teruggevonden in de geraadpleegde bronnen werd met ‘Nee’ of ‘Nvt’ (voor producten in onderzoeksfase) geantwoord. De aanwezigheid
van een patent of patentaanvraag kan echter niet uitgesloten worden.
20
NVT: niet van toepassing
19
Studie grondstoffen OVAM
35/71
Primaire grondstof
Asfalt
Toepassing (oa)
Grondstof als alternatief
Categorie18
Gepatenteerd
monopolie?19
Leverancier/bedrijf Onderzoek
(enkel voor
gepattenteerde
producten)
Slakken uit de metallurgie
1
Nee
Meerdere
leveranciers
Onderfundering, verharding
Steekvaste baggerspecie
2
NVT. In ontwikkeling
NVT
Fundering/Verharding
C-fix
1
?
Glasweg®
2
Ja
Shell Global
Solutions bv
De Roo
wegenbouw en
milieutechniek
Potentieelinschatting
Tauw – eigen
opmerkingen
sterkte, wateropslorping,
etc..)
NVT
Slakken uit de metallurgie
kennen reeds toepassingen
als vulmiddel en
onderfundering. Er is
gezien de potentiële
aanwezigheid van
uitloogbare, schadelijke
stoffen onderzoek vereist
naar het verbeteren van de
milieutechnische kwaliteit
en/of isolerende
maatregelen
Tauw, TNO-MEP,
Hoog potentieel gezien de
ENCI BV, Waterschap grote beschikbaarheid van
Hunze en Aa’s,
baggerspecie. Het gebruik
gemeente Groningen, en immobiliseren van
verontreinigde
Provincie Groningen
en Perfix
baggerspecie is op basis
van eerste praktijkproeven
economisch voordeliger
dan toepassing primaire
grondstoffen. Er zijn meer
pilootproeven nodig om
immobilisatie en verwerking
te optimaliseren. Mogelijks
knelpunten vanuit wet- en
regelgeving.
NVT
Hoog potentieel voor
gebruik in asfalt met als
potentieel voordeel dat
Tauw bv
minder energie nodig is
voor straatverlichting
(Glasweg®). Gezien de
specifieke toepassing
Studie grondstoffen OVAM
36/71
Primaire grondstof
Beton
Zand
Toepassing (oa)
(Onder)Fundering/Verharding
Omstortingsmateriaal,
aanvulgrond, onderfundering
Grondstof als alternatief
Beton uit gerecycleerde
granulaten (zand van
gerecycleerde keramische
fracties)
Gerecycleerd beton
Drainagemateriaal
Gepatenteerd
monopolie?19
Leverancier/bedrijf Onderzoek
(enkel voor
gepattenteerde
producten)
1
Ja
Tecnalia
1
Nee
NVT. Meerdere
leveranciers
NVT
NVT
ValReCon20
2
Isolerende beton uit cellenbeton 2
NVT. In ontwikkeling
Aanvulgrond
1
Zeefzand, breekzand
2
Gewassen zand van extractieve 2
grondreiniging
Nee
Nee
Nee
Kleine fractie slakken en
gereinigde bodemassen
2
Nee
EcoStabo
1
Ja
Aclagro
NVT
Glas restfractie, recyclage glas
1
Nee
NVT. Meerdere
leveranciers
NVT
®
Grind
Categorie18
NVT. Meerdere
leveranciers
Onderzoek: KHBO
Onderzoek: VITO
NVT
NVT
Potentieelinschatting
Tauw – eigen
opmerkingen
waarschijnlijk enkel
interessant voor de aanleg
van wegen.
Hoog potentieel voor
gebruik in betonmengsels.
Hoog potentieel voor
hoogwaardige
bouwtechnische
toepassingen. Gezien de
beperkte toepasbaarheid bij
saneringswerken (kleine
vraag) waarschijnlijk niet
kostenefficiënt.
Momenteel reeds
veelvuldig toegepast. Er
dient gelet te worden op de
bouwtechnische en
milieutechnische vereisten.
Toepasbaar als
onderfundering. Potentieel
nadeel is aanwezigheid van
uitloogbare schadelijke
stoffen
Hoog potentieel als
aanvulmateriaal of
onderfundering gezien de
grote beschikbaarheid en
de milieutechnische
controle
Inert materiaal met hoog
potentieel voor gebruik als
drainagemateriaal. Er dient
Studie grondstoffen OVAM
37/71
Primaire grondstof
Kunststof
Toepassing (oa)
Filters, peilbuizen, kunstoffolie,
monitoring, boven/onderafdek,
isolatie
Scheidende laag, geotextiel
Cement
Soilmixwanden, grout,
isolatietechnieken, waterkerende
afdichting
Grondstof als alternatief
Categorie18
Bioafbreekbare filters, vb
BioBuis, gemaakt uit Solanyl®
1
Drainagebuizen met verfiltering
van kokosvezel
Bioplastics
1
1/2
21
Gepatenteerd
monopolie?19
Leverancier/bedrijf Onderzoek
(enkel voor
gepattenteerde
producten)
Solanyl®: ja
VRM (BioBuis)
Nee
NVT. Meerdere
leveranciers
Nee
Papiersludge als afdeklaag van
stankveroorzakende gronden
2
Nee
Hydrostab
1
Nee
Hennep-, jutematten
1
Nee
Geopolymeer al dan niet
gecreëerd via alkali-activation
met:
1/2
Nee, meerdere soorten
en toepassingen +
meerdere leveranciers
Meerdere
ontwikkelaars
Potentieelinschatting
Tauw – eigen
opmerkingen
gelet te worden op
technische eisen
(korrelgrootte verdeling)
NVT
Enkel potentieel voor
kortlopende onderzoeken,
niet voor langdurige
monitoringen, eventueel
interessant in geval van
eenmalige monitoring na
sanering.
NVT
Toepasbaar voor
drainagesystemen
Onderzoek door o.a.
Potentieel inzetbaar maar
VITO
nog geen concrete
toepassingen bekend. Er
dient gelet te worden op
technische eisen.
Onbekend
Potentieel inzetbaar maar
weinig vraag/nood naar de
toepassing ervan.
NVT
Wordt reeds toegepast als
afdeklaag bij stortplaatsen.
NVT
Nog geen toepassingen bij
saneringswerken gekend.
Potentieel toepasbaar voor
tijdelijke toepassingen (ivm
bioafbreekbaarheid
materiaal).
Onderzoek naar
Vrij innovatief materiaal als
toepassing en gebruik duurzame vervanger voor
van geopolymeren op het klassieke ‘portland’
21
Bioplastics bestaan al sinds geruime tijd en kennen verschillende toepassingen. Het gebruik van bioplastics in saneringen (vb. extractiefilters en leidingwerk) is nog niet gekend. De
bioplastics waarop gefocust wordt in deze studie betreffen plastics gemaakt van afvalstromen en/of bijproducten.
Studie grondstoffen OVAM
38/71
Primaire grondstof
Toepassing (oa)
Grondstof als alternatief
Categorie18
Gepatenteerd
monopolie?19
1) Vliegassen
(vb. als binder in alkali-activated
binder concrete)
2) Bodemas
(vb. als binder in alkali-activated
binder concrete)
Hout
Vb berlinerwand
Bitumen,
thermoharders
Actief Kool
Geëxtrudeerde
composietmaterialen
Leverancier/bedrijf Onderzoek
(enkel voor
gepattenteerde
producten)
basis van o.a.
vliegassen en
bodemassen door
meerdere instellingen
wereldwijd
cement. Het innovatief
karakter zal waarschijnlijk
leiden tot een kleinere
beschikbaarheid en
bijgevolg hogere prijs.
Mogelijk interessant voor
grote
(civieltechnische)projecten.
Verder onderzoek naar Potentieel als vervanger
mechanische sterkte, voor hout (bv. als
productietechnieken,… horizontale schotten in
berlinerwand). Momenteel
waarschijnlijk weinig/geen
aanbod voor
saneringsspecifieke
(grondwerken) materialen.
2
Nee, meerdere
NVT
leveranciers
composietmaterialen.
Nog geen concrete
toepassing in
beschoeiingsmaatregelen
gekend
Immobilisatie- en isolatietechnieken Geopolymeer (vliegassen,
bodemassen)
Gips
Papieras
1/2
Zie geopolymeer
1
Nee
Meerdere
leveranciers &
toepassingen
NVT
Zuivering
1
Nee
Meerdere
leveranciers &
toepassingen
NVT
1
Nee, open source
technologie
Meerdere
leveranciers
NVT
Compost
Hergebruik AK
Kokosschalen
Reactieve wanden
Pyrolyse Char / biochar
Potentieelinschatting
Tauw – eigen
opmerkingen
Potentieel voor bepaalde
toepassingen van
immobilisatie.
Milieukwaliteit dient
gecontroleerd te worden
(kan sporen van o.a. zware
metalen bevatten)
Compost als biobed voor
biologische luchtzuivering.
Wordt reeds toegepast.
Zowel kokoskool (vb.
zuivering op MTBE) als
gerecycleerde
(‘reactivation’) geactiveerde
kool worden al veelvuldig
toegepast.
Groot potentieel als
vervanger van bv. actief
Studie grondstoffen OVAM
39/71
Primaire grondstof
Toepassing (oa)
Grondstof als alternatief
Categorie18
Compost
Gepatenteerd
monopolie?19
Leverancier/bedrijf Onderzoek
(enkel voor
gepattenteerde
producten)
kool en als
bodemverbeteraar.
Toepassingen wereldwijd.
Toepassingen van compost
wanden zijn al bekend.
Milieukwaliteit dient
gecontroleerd te worden.
Gerecycleerde
geactiveerde kool wordt
reeds veelvuldig toegepast,
er moet wel worden
opgemerkt dat deze een
lagere efficiëntie heeft dan
de niet-geregenereerde.
Toepasbaar als onderdeel
van compostwanden.
Nee
Hergebruik AK
Hout: wortelhout, houtkrul,
houtschors, mulch
Kokosschalen
Kunststof
packingsmateriaal
Luchtstrippen
Potentieelinschatting
Tauw – eigen
opmerkingen
1
Nee
Reststroom van Actief
2
Koolfabricage als adsorberende
laag onder gronddepot
Nee
Onbekend
NVT
Gereinigde PVC packing
koeltorens
2
Nee
Onbekend
NVT
Bioplastics
1/222
Nee*
Meerdere
leveranciers /
ontwikkelaars
Onderzoek door o.a.
VITO
Actieve kool op basis van
kokosschalen wordt reeds
veelvuldig toegepast.
Geen concrete
toepassingen gekend.
Enkel potentieel voor
deponie op lange termijn.
Toepasbaar maar nog geen
leveranciers, concrete
toepassingen bekend.
Potentieel inzetbaar maar
nog geen concrete
toepassingen bekend. Er
dient gelet te worden op
22
Bioplastics bestaan al sinds geruime tijd en kennen verschillende toepassingen. Het gebruik van bioplastics in saneringen (vb. extractiefilters en leidingwerk) is nog niet gekend. De
bioplastics waarop gefocust wordt in deze studie betreffen plastics gemaakt van afvalstromen en/of bijproducten.
Studie grondstoffen OVAM
40/71
Primaire grondstof
Toepassing (oa)
Grondstof als alternatief
Categorie18
Gepatenteerd
monopolie?19
Leverancier/bedrijf Onderzoek
(enkel voor
gepattenteerde
producten)
Leidingwater
Gespoelde boringen, injecties,
koeling,..
Proceswater, hemelwater,
gezuiverd grondwater, ‘grijs
water”
1
NVT
NVT
NVT
Potentieelinschatting
Tauw – eigen
opmerkingen
technische eisen.
Toepasbaar maar
milieukwaliteit dient
gecontroleerd te worden en
proceswater indien nodig
eerst gezuiverd te worden.
Studie grondstoffen OVAM
41/71
Studie grondstoffen OVAM
42/71
II.4.1.2 Chemische stoffen
In tabel 4 worden alle grondstoffen als alternatief voor primaire grondstoffen, bekomen tijdens
de studie, samengevat.
Uit tabel 4 blijkt dat veel materialen het resultaat zijn van afvalverwerkingsinstallaties en
waarvoor een afzetmarkt wordt gezocht. Deze materialen komen overeen met primaire
grondstoffen die toegepast worden in bodemsaneringen. Uiteraard is verder onderzoek naar
chemische en fysische eigenschappen onontbeerlijk. Ook zal voor de inzet van deze
grondstoffen een grotere horde moeten genomen worden wat betreft de publieke opinie dan het
geval is voor bouwstoffen.
Ook van rest- en afvalstoffen uit waterzuivering en drinkwaterwinningen zouden bepaalde
stoffen kunnen gebruikt worden.
Het Symbiose-netwerk is een reststoffenplatform waarin bedrijven vraag en aanbod van onder
meer organisch-biologische stromen kunnen uitwisselen. Ook hier is veel potentieel. Er kan
worden gekeken naar grondstoffen als alternatief voor primaire grondstoffen nodig binnen
bodemsaneringen binnen dit netwerk.
Studie grondstoffen OVAM
43/71
Studie grondstoffen OVAM
44/71
Tabel 4: Grondstoffen als alternatief voor primaire grondstoffen – chemische stoffen
Primaire grondstof
Toepassing (oa)
Grondstof als alternatief
Categorie
Bio-tensiden, niet-ionogene
surfactanten
Surfactant flushing
Specifieke organisch rijke
afvalstromen uit de
afvalverwerkingen
2
Propere of gereinigde
oplosmiddelen uit afvalverwerking
2
Glycerol
Alcoholen
Co-solvent flushing,
gestimuleerde biologische
afbraak
Geëmulgeerde eetbare oliën Elektrondoneren
gestimuleerde biologische
afbraak
Gepatenteerd
monopolie?24
Leverancier/bedrijf
Onderzoek
Potentieelinschating Tauw –
eigen opmerkingen
?
Leveranciers onbekend
Onbekend
Potentiële inzetbaarheid
afhankelijk van
beschikbaarheid, kostprijs,
(milieu)technische
specificaties
1
Nee
Meerdere leveranciers
NVT25
Deze stoffen worden
momenteel al toegepast.
Melasse
Melkwei
Protamylasse
Licht vervuilde butylglycol
2
NVT
Nee, nog geen
commercieel
verkrijgbaar product
?
Nee, in
ontwikkeling
Meerdere
instellingen
Potentieel inzetbaar indien
makelijk biodegradeerbaar en
indien voldaan aan
(milieu)technische eisen
Potentieel inzetbaar indien
voldaan aan
(milieu)technische eisen
Potentieel inzetbaar maar
verder onderzoek nodig naar
verbetering technologie. Prijs
is hoog in vgl met reguliere
producten.
Oxides en Peroxides
Zuurstofafgevende
componenten
Detergenten uit afvalverwerking
2
Stikstof
Nutriënten voor biologische
stimulatie of grond- en
waterzuivering
Nutriënten voor biologische
stimulatie of grond- en
waterzuivering
Nutriënten biologische
grondreiniging,
grondverbeteraar
pH controle
Nutriënten in afvalstoffen
2
Fosfor
Nutriënten algemeen
Kalk
23
23
NVT
Fosfor gerecycleerd uit mest/
afvalwater (vb. struviet)
Koffiedik
Kalk afkomstig van
drinkwaterwinningen
Toepasbaar, er zijn reeds
praktijkvoorbeelden bekend.
1
Nee
Meerdere leveranciers vb.
drinkwaterbedrijven
NVT
Toepasbaar
Categorie 1: Onmiddellijk inzetbaar als alternatief, Categorie 2: Potentieel inzetbaar, maar verder onderzoek nodig
24
Indien er geen verwijzing naar een patent werd teruggevonden in de geraadpleegde bronnen werd met ‘Nee’ of ‘Nvt’ (voor producten in onderzoeksfase) geantwoord. De aanwezigheid van
een patent of patentaanvraag kan echter niet uitgesloten worden.
25
NVT: niet van toepassing
Studie grondstoffen OVAM
45/71
Primaire grondstof
Toepassing (oa)
Grondstof als alternatief
Categorie23
Gepatenteerd
monopolie?24
Leverancier/bedrijf
Onderzoek
Potentieelinschating Tauw –
eigen opmerkingen
Nitraat, Sulfaat
Elektronacceptoren
2
?
NVT
Onbekend
Fe(0)
Reactieve wanden, ISCR
Productie uit zuren zoals
zwavelzuur uit afvalverwerking
Ontijzeringsslib uit
drinkwaterproductie
2
Nee, in
ontwikkeling
NVT
Studie:
Reststoffenunie
Zuren
Electroreclamatie zware
metalen
Chemische grondreiniging
Coagulanten
2
?
NVT
?
Toepasbaar indien voldoet
aan (milieu)technische eisen
Omzetten van geoxideerd
ijzer naar metallisch ijzer
(nulwaardig) kost veel
energie. Onderzoek is
noodzakelijk naar technische
en economische
haalbaarheid.
Potentieel toepasbaar indien
voldaan aan
(milieu)technische eisen.
Basen
Ijzerchloride
Chloorbleekloog,
Peroxyazijnzuur,…
Complexvormers
Dithioniet
Chemische oxidatie
Chemische ex-situ
grondreiniging
Reductans in saneringen
Afvalzuur uit afvalverwerking
Afvalbasen uit afvalverwerking
Ijzerchloride oplossing uit afbeitsen
metalen
FeCl2 en FeCl3 afval uit
waterzuivering
Out of live detergenten uit
afvalverwerking
Concentraten van RO
Dithioniet gerecycleerd uit
waterzuivering
Natriumaluminaat
Flocculatie
Na-aluminaat van het afbeitsen van
AL-profielen
Polyelektrolieten
Flocculatie
Ijzerchloride-oplossingen van
afbeitsen van metaal
1: Categorie 1: Onmiddellijk inzetbaar als alternatief, Categorie 2: Potentieel inzetbaar, maar verder onderzoek nodig
Studie grondstoffen OVAM
46/71
II.4.2 Energie
Tijdens bodemsaneringen wordt energie veelvuldig verbruikt. Uiteraard zijn alle vormen van
groene energie een goed alternatief, zoals het aanwenden van wind- en zonne-energie. Tijdens
de consultatie van kennisbronnen binnen Tauw werden als voorbeeld hiervan verwarming van
de bodem in het kader van een sanering met zonne-energie aangehaald evenals het uitvoeren
van een persluchtinjectie op windenergie. Als kanttekening werd vermeld dat de installatie van
de windmolens werd verhinderd door buurtbewoners, omwille van de overlast veroorzaakt door
windmolens.
Een andere (potentiële) toepassing is de combinatie van warmte-koude-opslag met het saneren
van grondwater. In de juiste (geologische) omgeving zou dit kunnen leiden tot een duurzame
win-win situatie.
II.4.3 Groene saneringstechnieken
Volgende vier groene alternatieven om saneringen uit te voeren kwamen naar voren uit de
literatuurstudie en enquêtering:
•
Fytoremediatie
•
Bioaugmentatie
•
Waterstofbubbling (injectie van waterstof)
•
Oxymat (productie van ozon uit omgevingslucht)
II.4.3.1 Fytoremediatie
Bij Fytoremediatie worden planten of bomen ingezet voor de reiniging van de grond en/of het
grondwater. De techniek gebruikt zonlicht als energiebron in plaats van fossiele brandstoffen en
zet CO2 om in biomassa. Een reeds vaak toegepast voorbeeld is de inzet van rietvelden voor
de afbraak van nitraten en fosfaten in afvalwater. In een proefproject dat op heden wordt
uitgevoerd in opdracht van de OVAM worden populierenstekken geënt met geschikte
bodembacteriën aangeplant in verontreinigde grond26. Ook de aanplanting van koolzaad op met
zware metalen vervuilde landbouwgronden is een mooi voorbeeld. Op heden zijn er echter nog
veel vragen rond effectiviteit, technische haalbaarheid en kosten in Vlaanderen.
Op basis van de literatuurstudie werd volgende info rond fytoremediatie bekomen:
Wanneer men spreekt over fytoremediatie zijn verschillende processen onderscheidbaar. Er zijn
echter 3 hoofdmechanismen: hydraulische controle, bodembedekking/sanering (6 specifieke
27
processen), en de aanleg van wetlands (2 specifieke processen) .
26
Bron: OVAM.link editie 12 (Juni 2013) “Hoe populieren en warmtepompen bodemsanering groener maken”
Bron: NAVFAC. Phytoremediation web tool [on line]. NAVFAC. Beschikbaar op
https://ert2.navfac.navy.mil/template.aspx#tool=Phytoremediation&page=Ref [datum van opzoeking: 5/06/2013]. Deze
site werd bekomen via een link op Surf (The Sustainable Remediation Forum): http://www.sustainableremediation.org/
27
Studie grondstoffen OVAM
47/71
Fytoremediatie o.b.v.hydraulische controle houdt in dat planten een grote hoeveelheid vervuild
28
water aantrekken zodat de (regionale) stroming hiervan gecontroleerd wordt .
Bodembedekking/sanering heeft betrekking op alle processen die gebruik maken van de
natuurlijke processen van de plant om verontreinigingen te verwijderen, vast te zetten of te
veranderen van structuur. Voorbeelden van dit proces zijn fytovervluchtiging, fyto-extractie,
rhizodegradatie, fytotransformatie en fytostabilisatie
Het aanleggen van wetlands kan opgedeeld worden in 2 groepen. Enerzijds de oppervlakte
wetlands waarbij de planten hun wortels in het sediment van het wetland groeien. Bij deze
wetlands stroomt het oppervlaktewater rond de stengels en de bladeren. Dit soort wetland lijkt
sterk op een natuurlijk wetland. Anderzijds zijn er wetlands waarbij de wortels van de planten in
een aangelegd medium groeien (kleine stenen, gravel, zand of bodem). Het verontreinigd water
zal bijgevolg onder de oppervlakte van de media stromen en enkel in contact komen met de
wortels en rhizomen van de plant. Bij dit type aangelegd wetland is de verontreiniging niet
zichtbaar en komt deze ook niet in contact met dieren in de natuur.
De planten die aangelegd worden maken tevens gebruik van (een mix) van de onder
bodembedekking/sanering vernoemde mechanismen.
In bijlage 6 zijn figuren opgenomen van een natuurlijk wetland, een oppervlakte wetland en een
wetland op kunstmatig medium (bijlage 6, figuren 6, 7 en 8).
II.4.3.2 Bio-augmentatie
Bij bioremediatie is het de bedoeling de condities in de bodem te optimaliseren teneinde de
micro-organismen aanwezig in de bodem te stimuleren om de aanwezige verontreinigingen
biologisch af te breken. Wanneer de vereiste bacteriën (in veel gevallen gaat het om
dehalococcoides ethenogenes) niet aanwezig zijn in de aquifer en de omstandigheden er zich
toe lenen, kunnen de bacteriën aan de bodem worden toegevoegd. Dit is bio-augmentatie.
Bacteriën worden dan opgekweekt in bacterieculturen op labo-schaal. Dit kan worden
beschouwd als primaire grondstof. Wanneer de link wordt gelegd met grondstoffen, kan deze
praktijk worden vervangen door het oppompen van de benodigde bacteriën van een locatie (vb
een andere sanering) waarvan de aanwezigheid van de nodige bacteriën gekend is. De
bacteriën worden dan onder strikt anaërobe omstandigheden getransporteerd naar de te
saneren locatie en worden geïnjecteerd in het grondwater. Op deze manier wordt bioaugmentatie een techniek waarbij grondstoffen worden gebruikt.
II.4.3.3 Waterstofbubbling
Met behulp van zonne-energie wordt waterstofgas geproduceerd, hetgeen nadien in de bodem
wordt geïnjecteerd. Het waterstofgas stimuleert de biologische afbraak van VOCl. Waterstof kan
op de saneringslocatie worden geproduceerd via een brandstofcel. Door gelijkspanning op twee
elektroden in een waterige omgeving te zetten ontstaat waterstof en zuurstof door elektrolyse
van water. Op deze wijze is het mogelijk om het waterstofgas bovengronds te produceren, op te
vangen, onder druk te zetten en vervolgens te injecteren.
Een nadeel van deze techniek is dat als waterstof en zuurstof met elkaar in contact komen, het
zeer gevaarlijke en explosieve “knalgas” ontstaat. Hiervoor kunnen echter wel de nodige
veiligheids- en detectievoorzieningen worden getroffen, hetgeen dan weer kosten met zich
meebrengt.
28
Bron: Theuws, P., Wilschut, M. (2009). Healing Urban Landscapes [on line]. Topos. Beschikbaar op
http://edepot.wur.nl/165014 [datum van opzoeking: 10/06/2013]
Studie grondstoffen OVAM
48/71
Door Tauw wordt binnenkort een proefproject rond waterstofbubbling opgestart in opdracht van
OVAM.
II.4.3.4 Ozonproductie uit omgevingslucht
Verhoeve milieu bracht in de enquête het concept van ozonproductie uit omgevingslucht naar
voor. Hierbij wordt op de site ozon geproduceerd met een generator (Oxymat), gebruik makend
van de omgevingslucht en op basis van groene stroom. Volgens Verhoeve milieu is deze reeds
veelvuldig toegepaste methode onmiddellijk inzetbaar en toepasbaar. De kost is vergelijkbaar
met deze van vloeibare zuurstof en als enige nadeel wordt aangehaald dat de bedrijfszekerheid
iets kleiner is dan wanneer vloeibare zuurstof wordt gebruikt. Wanneer grote hoeveelheden
zuurstof vereist zijn, wordt het transport van vloeibare zuurstof op deze manier vermeden.
Studie grondstoffen OVAM
49/71
DEEL III: Besluit
III.1 Algemeen besluit
Voorliggende studie heeft op basis van een marktonderzoek en een literatuurstudie een
oplijsting gemaakt van mogelijke grondstoffen die kunnen worden toegepast bij
bodemsaneringswerken.
De grondstoffen zijn opgedeeld in onmiddellijk toepasbaar en toepasbaar na verder onderzoek.
De grondstoffen kunnen soms slechts in zeer specifieke saneringstoepassingen worden
aangewend, en de voorgestelde grondstof moet steeds voldoen aan de geldende wetgeving en
aan de voorwaarden van samenstelling of gebruik, vastgesteld in het conformiteitsattest van het
bodemsaneringsproject, het beperkte bodemsaneringsproject of het risicobeheersplan,
afgeleverd door de OVAM conform het bodemdecreet.
Gezien de grote hoeveelheid informatie die werd bekomen, was het niet mogelijk om voor alle
alternatieve grondstoffen de (vereiste) fysische en chemische eigenschappen gedetailleerd te
bestuderen.
Netwerken zoals het Symbiose-netwerk kunnen een handig hulpmiddel vormen voor het vinden
van (nog niet toegepaste) alternatieve grondstoffen.
Toepasbaarheid binnen (ambtshalve) bestekken
Met betrekking tot de toepassing van deze studie binnen de opmaak van (ambtshalve)
bestekken kan gebruik gemaakt worden van alternatieve grondstoffen die binnen categorie 1
‘onmiddellijk toepasbaar’ vallen (tabellen 3 & 4).
Specifiek besluit per categorie van alternatieve grondstoffen
De (potentiële) alternatieve grondstoffen kan men als volgt onderverdelen:
1. Bouw(technische)stoffen
Wat betreft grondstoffen aangewend als bouwstoffen binnen bodemsaneringen, kan een directe
link worden gelegd naar de bouwsector, waar op heden veel onderzoek gebeurt naar zowel
recyclage en hergebruik van bouwstoffen als naar grondstoffen, gemaakt uit afvalstoffen.
Gezien de grote algemene vraag vanuit de bouwsector, het grote aanbod en het vele onderzoek
dat hier al naar wordt gevoerd, is deze groep van alternatieve grondstoffen veelbelovend voor
toepasbaarheid binnen bodemsaneringswerken. Binnen de bodemsaneringswerken situeren de
belangrijkste toepassingen van deze stoffen zich vooral binnen de isolatie-, immobilisatie- en
solidificatietechnieken alsook de civieltechnische herstelwerkzaamheden.
2. Chemische stoffen
Binnen de groep van chemische stoffen zijn het merendeel van de potentiële alternatieve
grondstoffen terug te vinden binnen de afvalverwerking. De potentiële toepasbaarheid van deze
stoffen is afhankelijk van de vereiste fysische en chemische eigenschappen en de ontwikkeling
van de hieraan gekoppelde scheidings- en zuiveringstechnieken. De noodzaak tot bijkomend
onderzoek/ontwikkeling in combinatie met een relatief beperkte afzetmarkt (zeker binnen de
bodemsaneringssector), maakt dat de potentiële toepasbaarheid voor een groot aandeel van de
opgelijste stoffen vanuit economisch perspectief als laag wordt ingeschat. Binnen deze
Studie grondstoffen OVAM
50/71
groep hebben de elektrondonoren (ten behoeve van gestimuleerde biologische afbraak), gezien
de toenemende relevantie van gestimuleerde biologische afbraak binnen de
bodemsaneringssector, het grootste potentieel.
III.2 Mogelijk vervolgtraject
Op basis van de gegevens van voorliggende studie kunnen onderstaande alternatieve
grondstoffen in aanmerking komen voor bijkomend onderzoek:
•
Het grootste potentieel aan alternatieve grondstoffen binnen bodemsaneringswerken
bevindt zich binnen de groep van bouw(technische)grondstoffen en meer specifiek de
grondstoffen voor isolatie-, immobilisatie- en solidificatietechnieken. Gezien het grote
aanbod, verdient bijkomend onderzoek naar de huidige en potentiële toepassingen van
alternatieve grondstoffen vanuit de afvalverwerkingssector (vb. bodemassen &
vliegassen) een aanbeveling
•
Binnen de groep van de alternatieve chemische grondstoffen verdient bijkomend
onderzoek naar potentiële elektrondonoren ten behoeve van gestimuleerde biologische
afbraak, gezien de (toenemende) relevantie binnen de bodemsaneringssector, een
aanbeveling
Studie grondstoffen OVAM
51/71
Studie grondstoffen OVAM
52/71
DEEL IV: Bijlagen
Studie grondstoffen OVAM
53/71
Studie grondstoffen OVAM
54/71
Bijlage 1: Brochure IRCOW
55/71
Case Studies
Coordinating Unit:
Five Case Studies will be performed within the activities of the IRCOW project
aiming at:
Coordinator details:
Dr. Iñigo Vegas
Tecnalia Research & Innovation Construction Unit
Geldo Parque Tecnológico de Bizkaia Ed. 700
48160 Derio-Bizkaia, Spain
tel +34-94 607 33 00
fax +34-94 607 33 49
e-mail: [email protected]
Partners:
† VITO, Belgium
† IVL Swedish Environmental Research
Institute, Sweden
† Institute for Ecology of Industrial Areas,
Poland
† Acciona Infraestructuras, S.A., Spain
† D'Appolonia S.P.A., Italy
† TITECH GmbH, Germany
† Derribos Petralanda, S.L., Spain
† Ingenieurbüro Trinius GmbH, Germany
† Conenor Ltd, Finland
† ATON-HT S.A., Poland
† Brijsse Minerals & Recycling, Belgium
† Jacobs NV, Belgium
Project acronym:
IRCOW
Grant Agreement No.:
Project start date:
Project duration:
265212
17 Jan 2011
36 months
www.ircow.eu
„
validation of the new C&DW recycling
solutions in real conditions
„
demonstration of the efficiency of products
and components manufactured with C&DW
recycled materials
„
validation of optimal supply chain models
and the web based system for reuse of
building components
„
providing the stakeholders with information
on the global performance of the IRCOW
approaches
Þ Case Study 1
selective demolition of an industrial/service
building in the Basque Country, Spain
Þ Case Study 2
selective demolition of a wood-based building
in Sweden
Þ Case Study 3
selective dismantling and onsite treatment of
fibrous materials in Poland
www.dreamstimefree.com
† Tecnalia Research & Innovation Construction Unit
Case Studies
Project Consortium:
Þ Case Study 4
construction of a large size office building in
Madrid, Spain
Þ Case Study 5
construction of a medium size industrial
building to demonstrate new cement based
applications with the use of recycled
aggregates, Antwerp, Belgium.
Project activities will
lead to the development
of a new business model:
a dedicated, new quality
service in which C&DW
streams are considered
as resource contributing
to an improved cost
efficiency of the
construction and
demolition efforts.
Project Funded
under the EU FP7
Framework Programme
Ü Latest assessments show that about 380 million tonnes of
construction and demolition waste (excluding materials from
excavation activities) is generated in the EU per year i.e. 31% of the
total waste generation in the EU.
Ü More than 50% of all materials extracted from earth are transformed
into construction materials and products
Ó www.wrap.org.uk
Ü The reuse rate is estimated to be less than 10% of the recovered
C&DW materials
Ü The traditional recycling systems do not guarantee sufficient quality
to use the derived recycled products in high grade applications.
Thus, the challenge for obtaining upgraded C&D recycled materials
lies in finding the right combination of inexpensive traditional
separation techniques with further advanced automated sorting
techniques easily adaptable to diverse generation scenarios.
Ó www.wrap.org.uk
Ü Except for metals, the recovery rates for the other C&DW fractions in
the EU remain well below the 2020 target. The rates of reuse of
construction components and materials are also low. There is a need
for developing efficient strategies to favour reuse of these materials
as a preferable management option.
Ü According to rough estimates only 6% of concrete aggregates is
currently used in high-grade concrete applications the rest being
traditionally used in certain low grade applications.
Ü Construction sector accounts for almost 20% of the total plastic
consumption in Western Europe. At the same time polymer production
accounts for the largest proportion of resource use in plastic product
manufacture. Using recycled plastics may help reduce the energy and
CO2 embodied in the manufacturing processes of insulating materials.
Directive 2008/98/EC on
Waste:
By 2020 the material
recovery of non-hazardous
C&DW shall be increased
to a minimum of 70% by
weight.
IRCOW objectives
The current EU waste legislation as well as overall approach to innovation sets up a number of challenges
referring to waste management, material recovery, efficient use of resources etc. One of the issues that has
recently become in the focus of policies of local, regional or national public authorities as well as interests of
construction companies and technology providers is the beneficial use and recycling of construction and
demolition waste (C&DW).
Why IRCOW project?
C&DW needs and challenges
What is the project aiming to achieve?
The overall aim set up for the IRCOW project will be achieved by the following lines of action:
Ü create innovative strategies promoting the
reuse of building components / products
and preparing new building solutions for
reuse activities
The project will attempt to formulate and optimize
configurations of supply chain networks ensuring at least
a 10% reuse (by weight) of C&DW materials or
components arising in demolition and building activities.
Additionally, critical factors will be identified (legal,
economical, technical, environmental and social) which
may act as bottlenecks or opportunities in the reuse of
building components.
A web based service will be developed within the project
to demonstrate how the implementation of the mitigation
strategies and reuse options developed during the project
can be facilitated among the different agents in the supply
chain.
Ü create high quality recycling systems by
means of advanced solutions for C&DW
sorting and processing to improve the
quality of C&D recycled materials:
aggregates, wood, plastics, granular
gypsum from mixed streams and emerging
waste materials
High grade applications of C&DW require advanced
solutions of their sorting and processing. These include
e.g. automated sorting systems which will ensure that the
obtained aggregates are of adequate high quality. The
developed sorting and processing systems must
demonstrate appropriate robustness in terms of
adaptation to diverse waste generation scenarios and
different onsite and/or offsite applications. The onsite and
offsite schemes will be focused in particular on the
following types of materials: C&DW plastic sorting and
processing by combining traditional methods with
advanced solutions (e.g. NIR, compact extruders),
recovery of C&DW wood fibres and polymers for the
manufacture of wood-polymer composites and C&DW
fibrous materials e.g. asbestos using microwave energy
thermal treatments-MTT.
Ü design, test, develop high grade
construction products elaborated with
C&DW recycled materials
The obtained C&DW recyclables will be used to design,
fabricate and test feasible and optimized solutions for
construction materials such as cement based materials
using recycled aggregates; acoustic insulation boards
with C&DW recycled granular gypsum, low conductivity
thermal insulators with C&DW recycled plastic,
wood/polymer composites using high percentages of
C&DW recycled wood fiber and plastic etc.
Using the above mentioned materials as examples,
recommendations will be developed on how to apply ecodesign methods at the early phase of a new product
development processes to improve the feasibility of the
“end-of-life” approaches.
Ü to evaluate the technical, economic,
environmental and human health
performance of IRCOW solutions
To raise confidence of the building industry in using the
recycled C&D materials or products based on recycled
materials and in order to comply with the current/future
legislation a dedicated, a user friendly computer model
will be developed. It will assist the construction industry
to select the most appropriate and sustainable strategies
for the recycled C&D materials that will comply with the
legislation as well as minimise the related potential
environmental and health risks.
The practices, processes and products investigated and
demonstrated within the IRCOW project will be assessed
from the viewpoint of their techno-economic viability and
competitiveness compared to the existing alternatives.
IRCOW findings will
contribute to setting
the basis for specific
European policies on C&D
waste aiming at
fostering a high and
efficient level of
material recovery.
© CONENOR
Bijlage 2: Technieken en producten IRCOW
57/71
Tomra sorteertechnologie:
Figuur 1: Bijna-infrarood + elektromagnetische sensor
Figuur 2: Kleurencamera + elektromagnetische sensor
In de volgende link wordt getoond hoe gips in de praktijk wordt verwijderd uit bouw- en sloopafval
met behulp van de bijna-infraroodsensor en de elektromagnetische sensor:
http://www.titech.com/waste-sorting/construction-demolition-10705
59/71
Conenor: Geëxtrudeerde composieten
Figuur 3: Machine om composieten te maken: Multirotor Conex® Wood Extruder
Figuur 4: Grondstof en eindproduct.
60/71
Vito: Case Study in de haven van Antwerpen
Figuur 5: Schets van het afvalpark grotendeels opgetrokken uit gerecycleerd bouw- en sloopafval.
61/71
Bijlage 3: Lijst saneringstechnieken en
gekende grondstoffen
63/71
Lijst saneringstechnieken en gekende grondstoffen
Contactpersoon Ward Goyens
Datum 25 september 2013
Kenmerk N001-9591469WDG-V04-BE
1 Inleiding
In onderstaande paragrafen worden de voornaamste saneringstechnieken en hun belangrijkste
grondstoffen en (verbruiks)materialen opgelijst. De primaire grondstoffen kunnen mogelijks
vervangen worden door alternatieve grondstoffen (afvalstoffen einde afvalfase). Waar mogelijk
werden al enkele gekende alternatieve grondstoffen opgelijst. De primaire grondstoffen zullen
verder worden uitgediept door middel van een literatuurstudie, vervolgens zullen door middel van
literatuurstudie en marktbevraging de mogelijke alternatieve grondstoffen geselecteerd en
gerapporteerd worden.
In voorliggend document werden waar mogelijk eveneens de relevante andere
verbruiksmaterialen en niet-verbruiksmaterialen opgelijst.
Referenties:
De opbouw van dit document is gebaseerd op kennis vanuit
• Ervaring van Tauw België en Nederland
•
•
BodemsaneringsSelectieSysteem (BOSS) ( http://www.emis.vito.be/bossbodemsaneringsselectiesysteem)
WaterzuiveringsSelectieSysteem (WaSS) (http://www.emis.vito.be/wass-
•
•
waterzuiveringsselectiesysteem)
Codes van goede praktijk beschikbaar op de website van de OVAM
Online informatie op www.sikb.nl & www.bodemrichtlijn.nl
Grondstoffen saneringstechnieken
1\35
Kenmerk N001-9591469WDG-V04-BE
2 Inhoudstafel
Lijst saneringstechnieken en gekende grondstoffen ....................................................................... 1
1 Inleiding .................................................................................................................................... 1
2 Inhoudstafel.............................................................................................................................. 2
3
4
Ontgraving................................................................................................................................ 4
In-situ saneringstechnieken...................................................................................................... 5
4.1 Extractieve in-situ technieken ............................................................................................ 5
4.1.1
4.1.2
4.1.3
Bodemluchtextractie en persluchtinjectie (& biosparging, -venting) ......................... 5
Pump & treat ............................................................................................................. 6
Surfactant / co-solvent flushing................................................................................. 7
4.2 Chemische in-situ technieken ............................................................................................ 8
4.2.1
ISCO ......................................................................................................................... 8
4.2.2
ISCR ......................................................................................................................... 9
4.3 Gestimuleerde biologische afbraak.................................................................................. 10
4.3.1
Gestimuleerde aerobe afbraak ............................................................................... 10
4.3.2
Gestimuleerde anaerobe afbraak ........................................................................... 11
4.4
4.5
4.6
Reactieve schermen ........................................................................................................ 13
Electroreclamatie van zware metalen .............................................................................. 14
Thermische technieken.................................................................................................... 15
4.6.1
4.6.2
4.6.3
5
Injectie van stoom of warme lucht .......................................................................... 15
Electromagnetische opwarming.............................................................................. 15
Opwarming door conductie ..................................................................................... 16
Isolatie en immobilisatie ......................................................................................................... 17
5.1 Ex-situ & in-situ immobilisatie, bioprecipitatie .................................................................. 17
5.1.1
Cementatie, chemische immobilisatie .................................................................... 18
5.1.2
Vitrificatie ................................................................................................................ 18
5.2 Horizontale bovenafdichting............................................................................................. 18
5.3 Horizontale onderafdichting ............................................................................................. 19
6
2\35
5.4 Waterkerende verticale afdichtingen................................................................................ 20
Ex-situ grondwaterzuivering ................................................................................................... 22
6.1 Actieve koolfiltratie ........................................................................................................... 22
6.2
6.3
6.4
Zandfiltratie ...................................................................................................................... 23
Precipitatie, coagulatie en flocculatie............................................................................... 23
Chemische oxidatietechnieken ........................................................................................ 24
6.5
6.6
6.7
Luchtstrippen ................................................................................................................... 25
Biologische waterzuivering (aëroob)................................................................................ 25
Membraanfiltratie ............................................................................................................. 27
Grondstoffen saneringstechnieken
Kenmerk N001-9591469WDG-V04-BE
6.8 Ionenwisseling ................................................................................................................. 27
7 Ex-situ (bodem)luchtzuivering ................................................................................................ 29
7.1 Actieve koolfiltratie ........................................................................................................... 29
7.2
7.3
7.4
8
Biofilter ............................................................................................................................. 29
Katalytische verbranding.................................................................................................. 30
Thermische verbranding .................................................................................................. 30
Ex-situ grondreinigingsmethoden........................................................................................... 31
8.1 Fysico-chemische reiniging.............................................................................................. 31
8.2 Biologische reiniging ........................................................................................................ 31
8.3 Thermische reiniging........................................................................................................ 31
9 Deponie .................................................................................................................................. 33
10
Fytoremediatie ................................................................................................................. 34
Grondstoffen saneringstechnieken
3\35
Kenmerk N001-9591469WDG-V04-BE
3 Ontgraving
Ontgraven van grond wordt uitgevoerd voor een snelle bulkverwijdering van verontreinigde grond
boven de (verlaagde) grondwaterspiegel. Afhankelijk van de diepte, de aanwezige infrastructuur
en de grondwaterstand wordt een ontgraving met bemaling en/of stabiliteitsmaatregelen
uitgevoerd. Onder ontgraving is ook de techniek van uitboren of verbuisd ontgraven opgenomen.
Tijdelijke stockage van verontreinigde grond dient te gebeuren op vloeistofdichte folie’s. Tijdens
de aanvulling dient men voor de keuze van het aanvulmateriaal rekening te houden met de
vereiste stabieltechnische randvoorwaarden (in functie van het gebruik van het terrein).
Ontgraven verontreinigde gronden kunnen on- of off-site verwerkt of geborgen worden zie
hiervoor verwerking van grond (hoofdstuk 8)
Opgepompt bemalingswater dient gezuiverd te worden zie hiervoor grondwaterzuivering
(hoofdstuk 6)
1. Primaire grondstoffen
•
•
•
•
•
Aanvulmateriaal:
− Aanvulzand van eerste winning (groeve- of scheldezand)
− Onderfundering
− Rolgrind
− Stabilisé
Vloeistofdichte kunststoffolie
Geotextiel
Stabiliteitsmaatregelen
− Stalen damwanden
− Houten Berlinerwanden vb: duurzaam alternatief voor houten wanden
− Secanspalenwand vb: opmengen met biologische vezels
− Soilmixwanden
Extractiefilters ten behoeve van de bemaling
2. Reeds gekende alternatieve grondstoffen
•
Aanvulmateriaal:
− Aanvulgrond (hergebruik)
− Onderfundering
− Gecertificeerd (cfr. eenheidsregelement) puinmateriaal
3. Niet-verbruiksgoederen
•
•
4\35
Hydraulisch graafmateriaal
Pompen
Grondstoffen saneringstechnieken
Kenmerk N001-9591469WDG-V04-BE
•
•
•
Leidingwerk
Werfkeet / materiaalcontainer
Generator
4 In-situ saneringstechnieken
4.1
Extractieve in-situ technieken
4.1.1
Bodemluchtextractie en persluchtinjectie (& biosparging, -venting)
Bodemluchtextractie (BLE) is een bodemsaneringstechniek waarbij bodemlucht aan de
onverzadigde zone wordt onttrokken met behulp van verticale onttrekkingsfilters of horizontale
drains en één of meerdere pompen.
Door de ontrekking van bodemlucht worden vluchtige verbindingen uit de onverzadigde zone
verwijderd en wordt propere, zuurstofrijke, lucht aangevoerd. Door de verlaging van de
concentraties in de gasfase zal het evenwicht tussen de vloeibare fase (grondwater en water rond
de gronddeeltjes) en gasfase zich opnieuw instellen met een verlaging van de concentraties in de
waterfase als gevolg.
Voor de behandeling van met vluchtige verbindingen verontreinigd grondwater wordt BLE in de
onverzadigde zone gecombineerd met persluchtinjectie (PLI). De injectie van perslucht in het
grondwater bevordert de vervluchtiging van in grondwater opgeloste vluchtige verbindingen naar
de onverzadigde zone.
Een typisch bodemluchtextractie- en persluchtsysteem bestaat uit één of meerdere verticale of
horizontale extractiefilters voorzien van afsluitkleppen, een valse luchtinlaat, een condensatievat,
een drukvat een blower (ventilator) of vacuümpomp, het nodige leidingwerk, meetapparatuur
(druk- en debietsmeters) en bemonsteringskranen. De afgezogen lucht wordt bovengronds
gereinigd met behulp van een actief koolfilter, een biofilter of katalytische oxidatie. Het maaiveld
dient bij voorkeur voorzien te zijn van een luchtondoorlatende afdekking of afdichting (= vergroten
van de invloedstraal BLE).
1. Primaire grondstoffen
•
•
•
•
Filtergrind en –zand
Bentoniet (tbv groutmengsel)
Cement (tbv groutmengsel)
Afdekfolie
•
Zuiveringstechnieken (actief kool, biofilter, katalytische oxidatie (naverbranding)) zie
hoofdstuk 7
Grondstoffen saneringstechnieken
5\35
Kenmerk N001-9591469WDG-V04-BE
•
•
Extractiefilters
Leidingwerk en koppelingen
3. Niet-verbruiksmaterialen
• Container
• Blower of vacuümpomp
4.1.2
Pump & treat
Pump & treat bestaat uit het verwijderen van verontreiniging opgelost in het grondwater door
middel van het oppompen van het grondwater met een grondwaterextractiesysteem, waarna het
bovengronds wordt gezuiverd in een (mobiele) waterzuiveringsinstallatie.
Bij actieve extractie wordt doorgaans gebruik gemaakt van verticale filters: buizen met verfiltering
in de waterverzadigde zone, waaruit, door middel van inhangers of pompsystemen die in de buis
kunnen worden neergelaten, op actieve wijze grondwater wordt opgepompt.
Een typisch pump & treat systeem bestaat uit één of meerdere verticale of horizontale
extractiefilters, voorzien van het nodige leidingwerk, bemonsteringskranen, afsluitkleppen,
pompen (deepwells of vacuümpompen), sturing (bekabeling, wachtbuizen), meetapparatuur
(debietkranen). Het grondwater wordt bovengronds gezuiverd in een (mobiele)
zuiveringsinstallatie met behulp van één of meerder van volgende onderdelen (afhankelijk van het
type verontreiniging en de verontreinigingsgraad): olie/water-afscheider, zandfilter, plaatbeluchter,
striptoren, (nat- en/of luchtzijdig) actief koolfilter, ionenwisselaar (harsen met regeneratievloeistof
(zoutoplossing)), gefixeerde biomassa (biofilter), chemische oxidatie, chemische reductie,
membraanfiltratie. De processtroom kan eveneens een fysico-chemische (voor)behandeling
krijgen met precipiterende, coagulerende of flocculerende chemicaliën. Zuur of loog kunnen
worden toegepast om precipitatie en verstopping van de zuivering te voorkomen.
Onder pump & treat zijn ook volgende technieken opgenomen
• Selectieve drijflaagverwijdering (skimmen, dual-phase pompen•
Hoogvacuümextractie (HVE)
1. Primaire grondstoffen
•
•
•
Filtergrind en –zand
Bentoniet (tbv groutmengsel)
Cement (tbv groutmengsel)
•
Zuiveringstechnieken (actief kool, biofilter, katalytische oxidatie (naverbranding)) zie
hoofdstuk 6
Extractiefilters
•
6\35
Grondstoffen saneringstechnieken
Kenmerk N001-9591469WDG-V04-BE
•
Leidingwerk en koppelingen
2. Niet-verbruiksmaterialen
• Container
• Vacuümpomp of deepwells
4.1.3
Surfactant / co-solvent flushing
(Bio)Surfactant flushing (in combinatie met pump & treat)
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.
Co-solvent flushing
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 (vloeistofvloeistof 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).
1. Primaire grondstoffen
•
•
Primaire grondstoffen eigen aan pump & treat zie paragraaf §4.1.2
Zuiveringstechnieken (actief kool, biofilter, katalytische oxidatie (naverbranding)) zie
hoofdstuk 6
Grondstoffen saneringstechnieken
7\35
Kenmerk N001-9591469WDG-V04-BE
•
Surfactanten
− (bio)tensiden: alkylglucoside AG-6210 (Akzo Nobel)
− Polysorbaat 80 (Tween 80) (niet-ionogeen surfactant)
−
Dowfax ® (niet-ionogeen surfactant via polymerisatie van etheenoxide, propeenoxide
en buteenoxide)
−
AMA (amfoteer dipropionaat)
Triton-X (niet-ionogeen surfactant polyethyleen oxide)
−
•
Solventen:
−
•
•
Alcoholen: methanol, ethanol, isopropylalcohol,…
Injectiefilters & peilbuizen (in het geval van vaste filters en grondwatermonitoring)
Leidingwerk, verbindingen (resistentie materiaal in functie van het oxidans)
2. Niet-verbruiksmaterialen
• Mengvat
• Injectiepomp
• manifold
• Geoprobe
4.2
Chemische in-situ technieken
4.2.1
ISCO
In-situ chemische oxidatie (ISCO) is een saneringstechniek waarbij een oxidans gebruikt wordt
om verontreiniging op abiotische wijze te oxideren tot onschadelijke en van nature in de bodem
aanwezige producten. ISCO is enkel geschikt voor de sanering van organische
bodemverontreinigingen in zowel de onverzadigde als de verzadigde zone. ISCO wordt meestal
gebruikt in de verzadigde zone voor de sanering van (bron)zones met hoge concentraties aan
verontreiniging.
De meest gebruikte producten voor ISCO zijn gebaseerd op volgende oxidantia, al dan niet in
combinatie met hulpstoffen:
• Waterstofperoxide
• Natrium- en kaliumpermanganaat
•
•
Natriumpersulfaat
Ozon
De oxidantia kunnen toegediend worden met behulp van vaste filters (infiltratie, injectie,
recirculatie, sparging), via direct push methoden of via grondmixen.
8\35
Grondstoffen saneringstechnieken
Kenmerk N001-9591469WDG-V04-BE
1. Primaire grondstoffen
•
•
•
•
Filtergrind en –zand (in het geval van vaste filters en/of het monitoringsnetwerk
Bentoniet (tbv groutmengsel)
Cement (tbv groutmengsel)
Oxidantia en hulpstoffen
−
•
•
−
Fentons reagens = waterstofperoxide (5-10% (v/v)) + ijzersulfaat (20 – 100 mg/l) + HCl of
H2SO4 (aanzuren bodem tot pH 3,5-5)
Modified Fentons = waterstofperoxide + Fe (II) + complexvormer: EDTA
−
−
(ethyleendiaminetetra-azijnzuur) of natriumtrifosfaat, citraat
Geactiveerd natriumpercarbonaat (2Na2CO3.3H2O2)
Kaliumpermanganaat (KMnO4) (vast) (0,5 – 4% (v/v))
−
−
−
Natriumpermanganaat (NaMnO4) (vloeistof) (tot 25% (v/v))
Natriumpersulfaat (Na2S2O8) (tot 5% (v/v))
Ozon (O3) (opgewekt met omgevingslucht of met zuurstof aangerijkte lucht via UV of
corona discharge. Ozongenerator wordt gekoeld met water. Omgevingslucht wordt
gefilterd en gedroogd.)
− Perozone = ozon + waterstofperoxide
Injectiefilters & peilbuizen (in het geval van vaste filters en grondwatermonitoring)
Leidingwerk, verbindingen (resistentie materiaal in functie van het oxidans)
2. Niet-verbruiksmaterialen
• Mengvat
• Injectiepomp
• manifold
• Geoprobe
4.2.2
ISCR
In-situ chemische reductie (ISCR) is een relatief nieuwe saneringstechniek waarbij een reductans
gebruikt wordt om verontreiniging op abiotische wijze te reduceren. ISCR is potentieel in staat om
verschillende soorten (persistente) organische verontreinigingen (pesticiden, PAK, dioxines,
oplosmiddelen,..) te saneren. In feite is ISCR het omgekeerde van in-situ chemische oxidatie.
De toepassing van ISCR vereist het in de verzadigde zone (meestal in de pluimzone) injecteren
van een reductans. De aanmaak van het reductans kan gebeuren met gebiedseigen grondwater
(push-pull, circulatiecellen) of met aangevoerd water. Tijdens het mengen en de injectie dient
men zuurstofarme omstandigheden te creëren (vb. strippen met stikstofgas). De injectie kan via
direct push of vaste filters plaatsvinden. Tijdens en na de injectieronde(s) wordt de
verontreinigingssituatie opgevolgd door middel van een monitoringsnetwerk.
1. Primaire grondstoffen
•
Filtergrind en –zand (in het geval van vaste filters en/of het monitoringsnetwerk)
Grondstoffen saneringstechnieken
9\35
Kenmerk N001-9591469WDG-V04-BE
•
Reductantia
− Nulwaardig metaal (micro- of nanoschaal)
− Ijzer, zink
− Gekatalyseerde bimetallische partikels (micro- of nanoschaal)
− Fe/Pd, Fe/Cu, Fe/Ni, Fe/Co, Fe/Ag, Fe/Au, Zn/Pd, Au/Pd, Ag/Pd
− Gemodificeerde (nulwaardig) metaal partikels
− Fe(0) + hydrofiele polymeren: poly(acryl)zuur, polysulfonzuur,…
− Geëmulsifieerde (nulwaardig) metaal partikels
− Fe(0) + plantaardige olie + surfactant
− Ijzermineralen (Fe(II))
− Magnetiet, pyriet, glauconiet
− Polysulfides
− Dithioniet
•
•
Injectiefilters & peilbuizen (in het geval van vaste filters en grondwatermonitoring)
Leidingwerk & verbindingen
2. Niet-verbruiksmaterialen
• Meng- en opslagvat(en)
• Injectiepomp
• Geoprobe
4.3
4.3.1
Gestimuleerde biologische afbraak
Gestimuleerde aerobe afbraak
De biologische afbraak van verontreinigingen (zowel in de verzadigde als onverzadigde zone)
kan gestimuleerd worden door water met 'additieven' te infiltreren. Zowel de aërobe als de
anaërobe afbraak kan gestimuleerd worden door het toevoegen van specifieke
electronenacceptoren of stoffen die de aërobe en eventuele anaërobe afbraak bevorderen.
Zuurstof kan rechtstreeks worden ingebracht via biosparging, bioventing (zie hiervoor paragraaf
§X PLI & BLE) of diffusie (iSOC™, Waterloo Emitter™). Door gebruik te maken van vloeibare
(waterstofperoxide in waterige oplossing) of vaste peroxides (o.a. Ca-peroxide of commerciële
slow-release vormen zoals ORC®, te injecteren als slurry) kunnen hogere gehalten aan zuurstof
bereikt worden en grotere zuurstofvrachten per tijdseenheid worden toegediend. Indien te hoge
gehalte aan peroxide worden gedoseerd, kunnen voor bacteriën echter toxische omstandigheden
ontstaan. Vaste peroxides kunnen ook met direct push technieken worden geïnjecteerd.
In sommige gevallen kan het ontbreken van nutriënten of bacteriën de afbraak limiteren. In dat
geval kunnen deze worden gedoseerd met behulp van drains en/of verticale filters (hiervoor kan
al dan niet grondwater opgepompt van de locatie gebruikt worden, dat aangerijkt met de
toeslagstoffen of de bacteriën, kan worden geïnfiltreerd in de bodem. Doorgaans wordt
ammoniumnitraat gebruikt als stikstofbron, en natrium- of kaliumfosfaat als fosforbron. Het
inbrengen van bacteriën noemt men bio-augmentatie. Er bestaan commercieel verkrijgbare
10\35
Grondstoffen saneringstechnieken
Kenmerk N001-9591469WDG-V04-BE
bacteriële culturen die hiervoor gebruikt kunnen worden. Indien extractie gewenst is dient de
techniek gecombineerd te worden met een wateronttrekking, veelal gevolgd door een
waterzuivering. De techniek kan ook worden toegepast in de vorm van recycling cells (= extractie
en herinjectie)
1. Primaire grondstoffen
•
•
•
•
•
Filtergrind en –zand (in het geval van vaste filters en/of het monitoringsnetwerk)
Zuurstofafgevende componenten
− Waterstofperoxide in waterige oplossing
− Vaste peroxides
− Ca-peroxide: calciumoxyhydroxyde, calciumhydroxide, calciumcarbonaat
(commercieel product ORC Advanced®)
− Mg-peroxide (commercieel product ORC®))
− IXPER®-M (product op basis van magnesiumperoxide, magnesiumoxide,
magnesiumhydroxide en magnesiumcarbonaat)
− IXPER®-C (product op basis van calciumperoxide, calciumcarbonaat en
calciumhydroxide)
− Gel: Calciumfosfaatperoxide (Oxygel™)
Nutriënten
− ammoniumnitraat als stikstofbron
− natrium- of kaliumfosfaat als fosforbron
Injectiefilters & peilbuizen (in het geval van vaste filters en grondwatermonitoring)
Leidingwerk & verbindingen
2. Niet-verbruiksmaterialen
• Meng- en opslagvat(en)
• Injectiepomp
• Geoprobe
4.3.2
Gestimuleerde anaerobe afbraak
De anaerobe biologische afbraak van verontreiniging kan gestimuleerd worden door het
infilteren/injecteren van een organisch substraat (= elektrondonor) ten behoeve van anaerobe
reductie van de verontreiniging of van een elektronacceptor ten behoeve van de anaerobe
oxidatie van de verontreiniging.
Toediening van het substraat gebeurt meestal (als waterige oplossing) via drains of verticale
filters. In geval geconcentreerde vormen worden toegediend, kan ook worden geopteerd voor
direct push technieken of inwerken in de grond (ontgravingsvak of mixed-in-place). Daarnaast
bestaan ook slow-release toepassingsvormen waarbij het organisch substraat wordt toegediend
via socks die in verticale filters kunnen worden gehangen.
Grondstoffen saneringstechnieken
11\35
Kenmerk N001-9591469WDG-V04-BE
Er bestaan vele soorten van organische substraten die toepasbaar zijn. Deze kunnen worden
onderverdeeld in snel werkende en traag werkende (slow-release). Gekende snelwerkende
substraten zijn alcoholen (ethanol, methanol), melasse, NutrolaseTM (= protamylasse), lactaat,
melkwei. Voorbeelden van slow-release substraten zijn HRCTM, al dan niet geëmulgeerde
eetbare oliën, Cap 18TM.
• Hydrogen Release Compound (HRC) is een polylactaatester dat bij contact met water,
•
hydrolyseert tot lactaat en glycerol. De vrijstelling van lactaat gebeurt traag, waarbij ook de
vrijgekomen glycerol kan dienen als substraat.
Plantaardige eetoliën zoals soja-olie, maïsolie en olijfolie zijn traagwerkend gezien hun
beperkte wateroplosbaarheid. Daarom worden dergelijke eetoliën bij voorkeur als stabiele
emulsie geïnjecteerd. Een belangrijk effect van olie als organisch substraat, is dat de te
saneren organische polluenten zoals VOCl's direct partitioneren naar de oliefase. Dit
fenomeen zorgt voor een directe concentratiesdaling na injectie van het substraat. Op
langere termijn komen de VOCl's dan echter weer vrij, als de olie wordt gemetaboliseerd door
bacteriën en oplost. CAP-18 is een commercieel verkrijgbare variant op basis van sojaolie.
•
EHC is geen louter organisch substraat, maar een combinatie van fijnkorrelig ijzer en een niet
nader gedefinieerd organisch substraat dat in de bodem kan worden geïnjecteerd als slurry of
aangebracht in sleuven. Het ijzer zal o.a. VOCl's chemisch reduceren (zie paragraaf §4.2.2
over ISCR), terwijl het organisch substraat tegelijkertijd microbiële dechlorering kan tot stand
brengen.
Naast de indirecte inbreng van waterstof (via metabolisatie organisch substraat) kan ook
geopteerd worden voor een rechtreekse injectie van puur waterstofgas (HiSOC®, waterloo
emitter).
Sulfaat en nitraat kunnen gebruikt worden als elektronacceptor voor de oxidatie van bijvoorbeeld
BTEX (deze fungeren dan als elektrondonor).
1. Primaire grondstoffen
•
Elektrondonoren
− snelwerkende substraten: alcoholen (ethanol, methanol), melasse, NutrolaseTM (=
protamylasse)
−
12\35
traagwerkende substraten: HRCTM, al dan niet geëmulgeerde eetbare oliën (soja, maïs,
olijfolie, Cap 18TM
−
EHC: fijnkorrelig ijzer + organische substraat (idem chemische reductie)
−
Waterstofgas
Grondstoffen saneringstechnieken
Kenmerk N001-9591469WDG-V04-BE
•
•
•
Elektronacceptoren
− Nitraat, sulfaat
Injectiefilters & peilbuizen (in het geval van vaste filters en grondwatermonitoring)
Leidingwerk & verbindingen
2. Reeds gekende alternatieve grondstoffen
•
Snelwerkende substraten: melasse, protamylasse, melkwei, glycerol
3. Niet-verbruiksmaterialen
• Meng- en opslagvat(en)
• Injectiepomp
• Geoprobe
4.4
Reactieve schermen
Voor de beheersing van opgeloste verontreiniging (pluimzones) kan men reactieve schermen of
wanden creëren. Reactieve wanden zorgen voor de degradatie van verontreiniging zodat het
grondwater stroomafwaarts van de wand ‘proper’ is. Reactieve wanden worden stroomafwaarts
van de pluimzone geplaatst en dwars op de grondwaterstromingsrichting. De plaatsing van de
wanden kan gebeuren tot op 10 m-mv en bij voorkeur tot op een afsluitende grondlaag. Indien
slechts enkele gedeelten van de wand permeabel zijn voor het grondwater spreekt men van een
‘funnel and gate’ systeem.
Men kan volgende wanden onderscheiden:
• Nulwaardig ijzer ISCR: Deze wanden bestaan uit een mengsel van granulair nulwaardig
ijzer en filtergrind/zand. Eventueel kan een organisch substraat zijn bijgemengd (vb. EHC®)
•
•
•
•
ter stimulatie van de biologische reductieve afbraak.
Biologische barrières
− Gestimuleerde oxidatieve afbraak (toevoeging van zuurstofafgevende componenten,
zie paragraaf §2.3.1)
− Gestimuleerde anaerobe afbraak (zie paragraaf §2.3.2)
Turf Immobilisatie van zware metalen via ionuitwisseling
Zeolieten Permeabele zeolieten zijn geschikt voor kationuitwisseling en dus de
immobilisatie van zware metalen.
Harsen voor ionenuitwisseling zie hoofdstuk 6
De permeabele wanden kunnen geplaatst worden door middel van
• Draineermachine
•
•
Uitgraving met bekisting
Soilmixing
Grondstoffen saneringstechnieken
13\35
Kenmerk N001-9591469WDG-V04-BE
•
Injectie met fracturatie
1. Primaire grondstoffen
•
Inert permeabel filtermateriaal
−
Filtergrind/zand
•
Nulwaardig ijzer,
•
•
•
pillared clays
Granulair actief kool
alumino-silicaten, zeolieten,
•
•
•
Zuurstofafgevende componenten zie paragraaf §4.3.1
Elektrondonoren zie paragraaf §4.3.2
Ionuitwisseling via harsen zie hoofdstuk 6
•
Opgepompt bemalingswater dient gezuiverd te worden zie hiervoor grondwaterzuivering
hoofdstuk 6
•
•
Peilbuizen (grondwatermonitoring)
Folie, stalen damwanden, bentonietwanden (creatie funnel & gate systeem)
2. Reeds gekende alternatieve grondstoffen
•
houtschors/houtkrulbarrière
3. Niet-verbruiksmaterialen
• Hydraulisch graafmateriaal
• Pompen (grondwaterverlaging)
• Leidingwerk (grondwaterverlaging)
• Tijdelijke stabiliteitsmaatregelen (vb. sleufbekisting)
4.5
Electroreclamatie van zware metalen
Electroreclamatie is een techniek die wordt toegepast voor het saneren van geïoniseerde of
ioniseerbare verontreinigingen. De mobiliteit van de verontreinigingen worden gestimuleerd door
het aanleggen van een elektrisch gelijkspanningsveld, waardoor geladen deeltjes naar de
elektrodes getransporteerd worden. Voor een in-situ sanering van zware metalen worden een
aantal elektroden met een vloeistofcirculatiesysteem geïnstalleerd. Het vloeistofcirculatiesysteem
beheerst het reactiemilieu rondom de elektrode. Ter ondersteuning van de mobilisatie wordt zuur
of base toegevoegd. De naar de elektrodes getransporteerde verontreinigingen worden via
circulatievloeistof opgenomen en afgevoerd naar een zuiveringsinstallatie.
14\35
Grondstoffen saneringstechnieken
Kenmerk N001-9591469WDG-V04-BE
1. Primaire grondstoffen
•
Zuren, basen
•
Opgepompte circulatievloeistof dient gezuiverd te worden zie hiervoor grondwaterzuivering
hoofdstuk 6
•
•
•
Peilbuizen (grondwatermonitoring), extractiefilters (circulatiesysteem)
Elektroden
Leidingwerk (zuiveringsinstallatie)
2. Niet-verbruiksmaterialen
• Pompen (grondwaterverlaging)
• Container
4.6
4.6.1
Thermische technieken
Injectie van stoom of warme lucht
Door de injectie van stoom of warme lucht in de bodem genereert men warmte ten behoeve van
het vervluchtigen van polluenten. Bij deze techniek is de combinatie met een
bodemluchtextractie/multifasenextractie noodzakelijjk (zie paragraaf §XX).
4.6.2
Electromagnetische opwarming
Naast stoominjectie, bestaan er andere manieren om de bodem te verwarmen om de polluenten
te mobiliseren uit de bodem. Eén daarvan is door gebruik te maken van de elektrische weerstand
van de bodem: door stroom te sturen doorheen de bodem, warmt deze op. De stroom (3 of 6
fasen wisselstroom) wordt via verticale, schuine of horizontale elektrodes (aangebracht met
gewone boormethoden) in de bodem gebracht; de bodem fungeert als elektrische weerstand en
ontwikkeld een warmte-energie die gelijk is aan R x I² (thermisch vermogen ontwikkeld in een
weerstand R; I is de stroomsterkte in ampère). Omdat de elektrodes onderling uit fase zijn,
stroomt de elektrische stroom van de ene elektrode naar alle omliggende elektrodes en vice
versa. Het resultaat is een opwarming van de bodem, die zowel in de verzadigde als de
onverzadigde zone kan worden gegenereerd. Omdat de stroom de weg kiest van de minste
weerstand, zullen de bodemlagen die daarmee overeenstemmen, sterker verwarmd worden.
Daar zal in-situ stoom worden gegenereerd, waarbij de contaminanten worden gemobiliseerd
zoals hoger beschreven. Het grote voordeel van deze werkwijze is dat ook (en vooral) de slecht
doorlaatbare bodemzones worden gereinigd.
Zoals bij stoominjectie, dient ook bij toepassing van stroominjectie een dicht netwerk van (multifase) extractiefilters te worden voorzien om de vrijkomende polluenten op te vangen en
ongewenste verspreiding (zowel verticaal, lateraal als naar de atmosfeer) te beperken.
Grondstoffen saneringstechnieken
15\35
Kenmerk N001-9591469WDG-V04-BE
4.6.3
Opwarming door conductie
De bodem kan eveneens opgewarmd worden door conductie van warmte vanuit een gesloten
warmtewisselaar (vb. circulatie van hete lucht of warm water doorheen een netwerk van
warmtewisselaars in de bodem). Bij de toepassing van deze techniek dient men eveneens
extractiefilters te voorzien om vrijkomende polluenten op te vangen en ongewenste verspreiding
te beperken.
1. Primaire grondstoffen
•
Water ten behoeve van stoominjectie/circulatiesysteem
•
•
Filterzand (installatie extractiefilters en/of elektroden)
Opgepompte grondwater en/of bodemlucht dient gezuiverd te worden zie hiervoor
grondwater- en bodemluchtzuivering
•
•
•
Peilbuizen (grondwatermonitoring), extractiefilters
Elektroden
Leidingwerk (zuiveringsinstallatie)
2. Niet-verbruiksmaterialen
• Pompen (grondwaterverlaging)
• Container
16\35
Grondstoffen saneringstechnieken
Kenmerk N001-9591469WDG-V04-BE
5 Isolatie en immobilisatie
5.1
Ex-situ & in-situ immobilisatie, bioprecipitatie
Ex-situ
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.
In-situ
In-situ immobilisatie kan gebeuren door injectie van uithardende stoffen of stoffen waarmee de
polluent een stabiele chemische neerslag vormt.
Technieken gebaseerd op het toevoegen van organische of anorganische bindmiddelen: De
vastlegging vindt plaats door het injecteren of in-situ inwerken van organische of anorganische
bindmiddelen, die de doorlaatbaarheid van de bodem drastisch doen dalen waardoor de uitloging
naar het grondwater sterk afneemt of de verspreidingssnelheid van de pollutie daalt. Mogelijke
anorganische bindmiddelen of doorlaatbaarheidsverlagende stoffen zijn cement, bentoniet,
ongebluste kalk, gips, Eventueel kunnen ook pollutie-sorberende stoffen mee worden toegepast
(b.v. klei, zeolieten, oxides,) toegevoegd teneinde een additionele fysisch/chemische binding te
bewerkstelligen.
Infiltratie van uithardende stoffen is vooral geschikt voor de immobilisatie van anorganische
verbindingen. De toepasbaarheid dient eerst op kleine schaal (labo/piloot) te worden uitgetest,
waarbij uitloogproeven (kolom) op geïmmobiliseerd testmateriaal de werkzaamheid van de
toeslagstoffen en de vereiste doseringen kunnen helpen bepalen. Sommige toeslagstoffen, zoals
cement, kunnen de pH sterk verhogen hetgeen de mobiliteit van lood, arseen en complexe
cyanides doet toenemen i.p.v. verlagen.
De cementatie c.q. verlaging van de doorlaatbaarheid dient ook onderzocht en gegarandeerd te
worden voor langere termijnen (b.v. verouderingstesten in het labo). De verwachte invloed op de
hydrologie dient op voorhand goed te worden onderzocht (modellering; lange termijn monitoring
in pilootzone,).
Een specifieke toepassingsvorm is in-situ bioprecipitatie van zware metalen door injectie van een
organisch substraat .
Grondstoffen saneringstechnieken
17\35
Kenmerk N001-9591469WDG-V04-BE
5.1.1
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 (= alternatieve
grondstof)) 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.
5.1.2
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.
1. Primaire grondstoffen
•
Bindmiddelen:
•
− Organische: bitumen, thermoharders (vb. Urea-formaldehyde, polyester)
− Anorganisch: cement, ongebluste kalk, gips
Additieven = silicium houdende stoffen: klei, zeoliet of waterglas (natriumsilicaat)
•
organisch substraat bioprecipitatie zie paragraaf §4.3.2
2. Reeds gekende alternatieve grondstoffen
•
5.2
Bindmiddelen:
− Anorganisch: pozzolanen, vliegas, gips
Horizontale bovenafdichting
De belangrijkste functie van een bovenafdichting is het voorkomen van contact met de
verontreinigingen en het beperken van de infiltratie van neerslag of uitdamping van de
verontreinigingen.
Er zijn verschillende categorieën van afdichtende lagen die zich van elkaar onderscheiden door
de aard van de toegepaste materialen.
• Aanbrengen van een leeflaag (geotextiel en schone grond)
•
•
18\35
Aanbrengen van een kunstoffolie
Aanbrengen van een beton/asfaltlaag
Grondstoffen saneringstechnieken
Kenmerk N001-9591469WDG-V04-BE
−
−
De asfaltbetonlaag bestaat uit bitumen (voor 5 tot 10 %), zand, aggregaten en vulstoffen
en wordt in een dikte van 6 tot 8 cm aangebracht.
De cementbetonlaag bestaat uit een mengsel van zand, cement, water en eventueel
grind. De uiteindelijke doorlatendheid wordt bepaald door de samenstelling van het
zand/cementmengsel. Een betonlaag kan worden aangebracht door het storten van een
enkele cm (5 tot enkele tientallen cm, afhankelijk van de toepassing) dikke betonnen
•
vloer of door het leggen van prefab platen.
Aanbrengen van een kleilaag
1. Primaire grondstoffen
•
geotextiel
•
•
•
kunststoffolie
aanvulgrond (evt. teelaarde)
asfalt: bitumen, zand, aggregaten, vulstoffen
•
•
cementbeton: zand, cement, grind
Kleilaag (vb. bentonietmatten)
2. Niet-verbruiksmaterialen
N.v.t.
5.3
Horizontale onderafdichting
Een onderafdichting wordt aangelegd om verticale opwaartse (kwel) en neerwaartse (infiltratie)
verspreiding van grondwater naar de diepte tegen te gaan en om kwel van grondwater bij grondwateronttrekkingen te voorkomen. In combinatie met een verticale afdichting kan een sterke
reductie van de hoeveelheid te onttrekken en eventueel te zuiveren water plaatsvinden.
• Aanbrengen van een kunstoffolie
•
•
•
Aanbrengen van kleimatten
Aanbrengen van een betonlaag
Injectie van cement/bentoniet
•
Aanbrengen van een drainagelaag (optioneel)
De onderafdichting kan worden aangebracht door middel van injectie (vaste filters of direct push).
Injectievloeistoffen kunnen bestaan uit bentoniet/cementmengsels (grout) of uit waterglas
(oplosbaar natriumsilicaat) of organische harsen (polymeren) met bentoniet. Klei of leem is pas
geschikt als onderafdichting als deze een lutumfractie (< 2µm) van meer dan 35% bevat en deze
voor tenminste 15% uit zwellende mineralen bestaat.
Grondstoffen saneringstechnieken
19\35
Kenmerk N001-9591469WDG-V04-BE
Het verharden van waterglas vindt plaats via het mechanisme van vertraagde verharding of via
het mechanisme van directe verharding (vb. waterglas met calciumchloride).
In het geval van directe verharding worden bij de injectie twee verschillende vloeistoffen na elkaar
in de bodem geperst waarna de chemische reactie in de bodem plaatsvindt. Bij deze reactie
worden calciumsilicaat en natriumchloride gevormd. De doorlatendheid van de geïnjecteerde
bodem wordt verlaagd doordat zich silica-sols en -gels in de poriën vormen. Dit hangt samen met
een pH-verhoging van de oplossing in de bodem.
Primaire grondstoffen
•
Grout: bentoniet en cement
•
•
•
Waterglas (Natriumsilicaat) & calciumchloride
Kunststoffolie
Beton
•
Drainagegrind
•
Vaste injectiefilters
2. Niet-verbruiksmaterialen
N.v.t.
5.4 Waterkerende verticale afdichtingen
Diepwand
Een diepwand is een permanente waterkerende constructie, al of niet voorzien van een
verankering of stempeling. Diepwanden worden gemaakt door het graven van een smalle (0,40
tot 1,20 m breed) en relatief diepe sleuf en deze te vullen met een slecht doorlatende substantie.
De gebruikte substanties bestaan voornamelijk uit bentoniet en cement waaraan desgewenst
vulstoffen worden toegevoegd. Ook substanties als beton en plastisch beton wordt toegepast. In
een diepwand kan ook een foliescherm worden aangebracht.
Voor de aanleg van de cement-bentoniet diepwanden wordt gebruikt gemaakt van zowel een 1fase- als van een 2 fasensysteem. In een 1-fasesysteem wordt gebruik gemaakt van een cementbentoniet suspensie. Deze suspensie laat men uitharden nadat een sectie van de sleuf gereed is.
In een 2-fasensysteem wordt eerst een bentonietspoeling toegepast en na voltooiing van het
uitgraven van een sectie wordt deze steunvloeistof vervangen door de substantie die de
definitieve wand gaat vormen. De steunvloeistof wordt vervangen door de sleuf van onderen uit
via stortkokers vol te storten met het zwaardere mengsel. De steunvloeistof kan na regeneratie
enige malen worden herbruikt.
20\35
Grondstoffen saneringstechnieken
Kenmerk N001-9591469WDG-V04-BE
Cement-bentonietwand
Door het plaatsen van een schermwand of een combinatie scherm/foliewand kan een
waterremmende of waterkerende wand verkregen worden. Door een kraan met makelaar wordt
een speciale spuitplank in de bodem getrild of geheid. Tijdens het terugtrekken van het scherm
wordt een waterremmend materiaal gedoseerd (bentoniet/cement, P.U.).
Verloren stalendamwand
Door het intrillen van een stalendamwand kan een waterkerende constructie bekomen worden.
1. Primaire grondstoffen
•
•
•
Bentoniet
Cement
Kunststoffolie
•
Stalen damwand
2. Niet-verbruiksmaterialen
N.v.t.
Grondstoffen saneringstechnieken
21\35
Kenmerk N001-9591469WDG-V04-BE
6 Ex-situ grondwaterzuivering
In dit hoofdstuk worden de belangrijkste grondwaterzuiveringstechnieken beschreven. In de
praktijk worden deze technieken, afhankelijk van het type verontreiniging en de samenstelling van
het grondwater, in combinatie gebruikt.
6.1
Actieve koolfiltratie
De werking van actief kool berust op de adsorptie van opgeloste verontreiniging aan het
oppervlak van het actieve kool (groot inwendig oppervlak). De adsorptie eigenschappen
verschillen per polluent en zijn onder andere afhankelijk van de molecuulgrootte en de polariteit.
Actieve koolfiltratie vindt plaats door in een gepakte kolom grondwater te leiden. Het benodigde
volume van de filter wordt bepaald door het debiet van het grondwater (minimale verblijftijd van
ca. 15 minuten). Actieve koolfilters worden meestal in serie geplaatst om doorslag van
verontreiniging te vermijden. Ijzer- en kalkneerslag kan het adsorberend vermogen van actief kool
verkleinen.
Actief kool kan geregenereerd worden via thermische desorptie (ca. 900 °C).
Actieve kool wordt bereid door via een thermisch proces de gassen en onzuiverheden te
verwijderen. Cokeskool, dus met steenkool als uitgangsproduct, geeft de hoogste kwaliteit van
actieve kool, dus met de hoogste adsorptiecapaciteit voor dezelfde hoeveelheid. Het is ook de
duurste vorm van actieve kool. Goedkopere uitgangsproducten met minder adsorptievermogen
zijn bruinkoolcokes en organisch materiaal zoals turf of kokosnootdoppen
Actieve kool is een verzameling poriën, waarvan de grootte en onderlinge verhoudingen worden
bepaald door de gebruikte grondstof en de activatiemethode. Als grondstof kunnen in principe
alle vezelhoudende materialen worden gebruikt, zoals pindadoppen, rijstschillen, beendermeel,
turf, kokosnoten, vruchtpitten, steenkool en hout.
Het gebruik van kokosnoten levert een zeer microporeuze actieve kool op, die in luchtzuivering
goed inzetbaar is, vooral in filters met kleine hoeveelheden actieve kool. Hout daarentegen geeft
van nature een vooral macroporeuze actieve kool, die geschikt is voor de verwijdering van de
grote moleculen uit vloeistoffen.
1. Primaire grondstoffen
•
•
22\35
Actief kool vanuit cokes of bruinkool
Actief kool vanuit organisch materiaal (kokoskool, pindadoppen, rijstschillen,..)
Grondstoffen saneringstechnieken
Kenmerk N001-9591469WDG-V04-BE
6.2
Zandfiltratie
Zandfiltratie wordt toegepast voor het verwijderen van zwevend stoffen, alsook drijvende en
bezinkbare deeltjes. Het afvalwater stroomt verticaal doorheen een bed van fijn zand en/of grind.
Aanwezige deeltjes worden verwijderd door middel van adsorptie of fysische inkapseling. Als de
drukval over de filter te groot wordt, moet teruggespoeld worden.
Het rendement van een zandfilter wordt bepaald door een tweetal manieren van werken van
zandfilters, namelijk oppervlaktefiltratie en dieptefiltratie. Bij oppervlaktefiltratie worden de af te
vangen deeltjes reeds boven op het filterbed afgevangen. Deze deeltjes vormen samen een
macroporeuze koek die nieuwe deeltjes op een zeer effectieve wijze kunnen afvangen. Bij
dieptefiltratie gaat het in het algemeen om kleinere deeltjes die moeilijker af te vangen zijn en die
door adsorptie aan de zanddeeltjes hechten.
Zandfilters worden meestal toegepast als voor- of nabehandeling van een processtroom. Het
meest bekende voorbeeld is ontijzering van grondwater (na beluchting).
1. Primaire grondstoffen
•
6.3
Filterzand of filtergrind
Precipitatie, coagulatie en flocculatie
Door het toevoegen van chemicaliën kunnen verontreinigingen onoplosbaar worden gemaakt.
Precipitatie is geschikt voor de verwijdering van zware metalen door het doseren van natronloog,
kalkmelk of natriumsulfide. Het gevormde precipitaat wordt tijdens de coagulatie en
flocculatiestap verwijderd.
Coagulatie en flocculatie worden meestal gebruikt als voorbehandeling van een processtroom.
Coagulatie en flocculatie worden vaak in combinatie gebruikt. In sommige gevallen is het gebruik
van louter coagulant of flocculant echter voldoende om goed bezinkbare of floteerbare vlokken te
vormen.
Het doel van coagulatie is het destabiliseren van een colloïdale oplossing, zodat vervuilende
stoffen kunnen samenklonteren tot vlokken. Colloïdale of zwevende deeltjes hebben een
negatieve lading en zijn stabiel in water: ze bezinken niet uit zichzelf. Het coaguleren gebeurt
door toevoegen van een coagulant, bijvoorbeeld Fe(III)Cl3, PAC (polyaluminiumchloride) of laagmoleculaire polymeren. Door toevoeging van het coagulant zal de afstoting tussen de colloïdale
deeltjes wordt verlaagd (gedestabiliseerd).
Flocculanten zijn hoog-moleculaire stoffen (polymeren) met diverse functionele groepen. De
geladen deeltjes en/of kleine vlokjes worden aangetrokken tot de ladingsgroepen van het
polymeer, waardoor een grotere vlok ontstaat. Deze kan makkelijker worden afgescheiden door
Grondstoffen saneringstechnieken
23\35
Kenmerk N001-9591469WDG-V04-BE
flotatie of bezinking. Omdat de deeltjes niet allemaal dezelfde lading bezitten zijn er diverse
ladingsgroepen noodzakelijk op de polymeerstructuur. Er bestaan zowel anionische, kationische
als non-ionische polymeren. Zeer belangrijk voor een goede flocculatie is een juiste binding
tussen het polymeer en de deeltjes. Dit betekent dat naast de aard van de lading ook de
spreiding van de lading over het molecuul van belang is, alsmede de lengte van het polymeer.
Daarnaast is de mate van cross-linking van het polymeer, het vormen van bindingen met zichzelf,
van belang. Door de werking van deze elementen bestaan er enkele honderden verschillende
polymeren met elk hun specifieke werkingsgebied. In een aantal gevallen kan het volstaan een
flocculant toe te voegen om een goede afscheiding te bekomen. Meestal zal de combinatie van
coagulant en vlokmiddel vereist zijn.
De vlokken worden vervolgens in een nabehandelingsstap afgevangen en vormen een
hoeveelheid verontreinigd slib dat verder verwerkt dient te worden (indampen, storten,
verbranden,…) .
Er zijn een groot aantal coagulanten en flocculanten commercieel verkrijgbaar. Enkele
voorbeelden van coagulant zijn ijzerchloride, ijzerchloridesulfaat, polyaluminiumchloride,
polyamiden en polytannines. Flocculanten zijn in de vormen kationisch, anionisch en non-ionisch
verkrijgbaar. Eventueel moeten zuur en base toegevoegd worden om in het werkbare pH-gebied
van het product te komen.
1.Primaire grondstoffen
•
•
Precipitaat: natronloog, kalkmelk, natriumsulfide, …
Coagulanten: ijzerchloride, ijzerchloridesulfaat, aluminiumsulfaat, polyaluminiumchloride,
•
polyamiden en polytannines.
Flocculanten: polyacrylamide, polyelektrolieten, chitosan, gelatine,..
6.4
Chemische oxidatietechnieken
Bij chemische oxidatie worden verontreinigingen door sterke oxidantia afgebroken. Bij chemische
oxidatie worden oxidantia toegevoegd of opgewekt in het afvalwater. Enkele courant gebruikte
oxidantia zijn ozon (O3), waterstofperoxide (H2O2), natriumhypochloriet of chloorbleekloog
(NaOCl), chloordioxide (ClO2), chloorgas (Cl2), peroxyazijnzuur (C2H4O3) en zuivere zuurstof
(O2). Ook combinaties van oxidantia zijn mogelijk. Het meest actieve oxidans is het
hydroxylradicaal (OH°). Dit kan worden gevormd uit ozo n of waterstofperoxide na activering met
een katalysator (bv. Fe2+ in de zogeheten Fentonreactie) of door UV-licht.
1. Primaire grondstoffen
24\35
•
Waterstofperoxide (en ijzersulfaat)
•
Chloorgas, chloordioxide, chloorbleekloog
Grondstoffen saneringstechnieken
Kenmerk N001-9591469WDG-V04-BE
•
•
•
6.5
Ozon
Zuurstof
Peroxyazijnzuur
Luchtstrippen
Luchtstrippen is een techniek waarmee vluchtige verbindingen kunnen worden verwijderd uit
grondwater. Hiertoe wordt het grondwater intensief in contact gebracht met een luchtstroom (in
tegenstroom). De te verwijderen stof gaat bij dit proces over van de waterfase naar de luchtfase.
Luchtstrippen kan gebeuren via een stripkolom met pakkingsmateriaal of via een plaatbeluchter
(geperforeerde plaat). Ontijzering (beluchting en zandfiltratie) van het grondwater vóór het
luchtstrippen is noodzakelijk om verstopping van de kolom of plaatbeluchter te voorkomen. Kalk
en ijzerafzettingen kunnen verder vermeden worden door een pH correctie van het grondwater
via de toevoeging van een zuur.
1. Primaire grondstoffen
•
Kunstof pakkingsmateriaal
•
Zuur (azijnzuur, citroenzuur,..)
6.6
Biologische waterzuivering (aëroob)
Veel organische verontreinigingen kunnen door micro-organismen worden tot onschadelijke
verbindingen zoals biomassa, kooldioxide en zouten. De concentratie aan organische
verontreinigingen in grondwater is vaak relatief laag. Voor zuivering van verontreinigd grondwater
worden hoofdzakelijk biofilmreactoren toegepast en nauwelijks actief-slibsystemen. De
slibbelasting is meestal te laag en bij de gewenste hydraulische verblijftijd van kleiner dan één uur
worden geen goed bezinkende slibvlokken gevormd. Biofilmreactoren waarin de microorganismen zijn gehecht op een dragermateriaal zijn meer geschikt voor zuivering van
grondwater. Door dragermateriaal te gebruiken met een hoog specifiek oppervlak kunnen hoge
biomassa-concentraties worden gerealiseerd waardoor biofilmreactoren compact zijn. De
biomassa heeft voor de groei nutriënten (stikstof en fosfaat) nodig, die soms onvoldoende in het
grondwater aanwezig zijn. De nutriënten moeten dan aan het grondwater worden toegevoegd.
Twee veel toegepaste biofilmreactoren zijn de biorotor dragermateriaal in een roterend systeeml)
en systemen op een vast dragermateriaal (bijvoorbeeld BIOPUR). Bij de biorotoren draait een
kooiconstructie, waarin het dragermateriaal is opgesloten, om een horizontale as in een trog
waardoor het grondwater stroomt. Het dragermateriaal is telkens voor 40 % onder water
gedompeld. Door de draaiende beweging van de rotor vindt in de tank een goede zuurstofoverdracht en menging van het grondwater plaats.
Grondstoffen saneringstechnieken
25\35
Kenmerk N001-9591469WDG-V04-BE
De BIOPUR bestaat uit meerdere beluchte compartimenten in serie, die gevuld zijn met
polyurethaan als dragermateriaal voor micro-organismen. Het dragermateriaal is volledig
ondergedompeld. Lucht en water stromen volgens het meestroomprincipe door elk vak. Ieder vak
wordt belucht met lucht uit het vorige vak om strippen van vluchtige componenten te voorkomen.
Een verschil van een BIOPUR ten opzichte van een biorotor is dat gelijktijdig grondwater en
bodemlucht kunnen worden gezuiverd.
1. Primaire grondstoffen
•
•
26\35
Kunstof dragermateriaal (vb. polyurethaan)
Nutriënten: stikstof & fosfor
Grondstoffen saneringstechnieken
Kenmerk N001-9591469WDG-V04-BE
6.7
Membraanfiltratie
Membraanfiltratie is een verzamelnaam voor een aantal scheidingstechnieken waarbij gebruik
wordt gemaakt van een semi-permeabel membraan.
De samenstelling van het grondwater is zeer belangrijk voor de goede werking van de
zuiveringsinstallatie (Ph, hardheid, zwevende stof, ijzergehalte, silicaten, humuszuren,..).
1. Primaire grondstoffen
•
6.8
Toeslagstoffen: zuren & basen
Ionenwisseling
Ionenwisseling is gebaseerd op chemische adsorptie van verontreinigingen aan een vaste fase,
waarbij de verontreiniging uitgewisseld wordt met kationen of anionen die aan de vaste fase
geadsorbeerd zijn. Er kunnen kationische en anionische wisselaars worden onderscheiden.
Kationwisselaars worden gebruikt voor het uitwisselen van positief geladen deeltjes (kationen,
bijvoorbeeld zware metalen) met bijvoorbeeld natrium (Na+). Anionwisselaars worden gebruikt
voor het uitwisselen van negatief geladen ionen (anionen, bijvoorbeeld cyaniden) met OH-, of Cl-.
Tevens zijn er harsen beschikbaar die zeer selectief stoffen uit verontreinigd grondwater kunnen
verwijderen.
Het verwijderingsrendement wordt in hoofdzaak bepaald door de capaciteit en de selectiviteit van
de ionenwisselaar en de aanwezigheid van nevenverontreinigingen. De selectiviteit geeft de
affiniteit van de ionenwisselaar aan voor een bepaald ion in relatie tot concurrerende ionen. De
selectiviteit en beladingsgraad kunnen per hars verschillen. Op basis van laboratoriumproeven
kan het meest geschikte hars worden bepaald.
De volgende verbindingen kunnen met behulp van ionenwisseling worden verwijderd:
•
•
•
metalen en verbindingen daarvan;
metalloïden en verbindingen daarvan;
zouten;
•
•
zuren (ook organisch);
basen (ook organisch).
Er zijn tevens harsen (non-ionisch) beschikbaar die in staat zijn om bijvoorbeeld organische
verontreinigingen als tri-chlooretheen en tetra-chlooretheen te verwijderen.
Voor het regenereren van de ionenwisselaar wordt gebruik gemaakt van een oplossing met een
hoge concentratie van het kation of anion dat oorspronkelijk aan de ionenwisselaar was
gebonden. Dit is meestal een sterk zure of basische oplossing. De regeneratiefrequentie is
afhankelijk van de vracht aan verontreinigingen. De regeneratievloeistof moet met een
wasvloeistof uit het ionenwisselaarbed worden verwijderd voordat de ionenwisselaar weer in
Grondstoffen saneringstechnieken
27\35
Kenmerk N001-9591469WDG-V04-BE
bedrijf kan worden genomen. De was- en regeneratievloeistof worden separaat behandeld of
afgevoerd.
1. Primaire grondstoffen
28\35
•
Regeneratievloeistof:
•
− Zuren, basen
− Zoutoplossingen
Uitwisselingsharsen (anionisch en kationisch)
Grondstoffen saneringstechnieken
Kenmerk N001-9591469WDG-V04-BE
7 Ex-situ (bodem)luchtzuivering
7.1
Actieve koolfiltratie
Zie paragraaf §6.1.
7.2
Biofilter
Bij biofiltratie wordt de te zuiveren gasstroom opwaarts doorheen een filterbed geleid, dat is
opgebouwd uit biologisch materiaal, bv. compost, boomschors of turf. Het filtermateriaal is drager
van een dunne waterfilm waarin micro-organismen leven. De verontreinigingen in de gasstroom
worden door ad- en absorptie op het filtermateriaal weerhouden, en vervolgens door de
aanwezige micro-organismen afgebroken. Het filtermateriaal doet hierbij dienst als leverancier
van de nodige nutriënten. De afbraakproducten van de omzetting zijn koolstofdioxide, sulfaat,
nitraat e.d.
Afhankelijk van de beschikbaarheid en eisen aan de biofilter kan de samenstelling van het
biofiltermateriaal aangepast worden. Voorbeelden van filtermateriaal zijn compost, boomschors,
heide, turf, wortelhout, kokosmateriaal, geëxpandeerde kleimaterialen,…. Ieder van deze
vulmaterialen heeft zijn specifieke eigenschappen naar specifiek oppervlak, stabiliteit en
levensduur, bestendigheid tegen verzuring en luchtweerstand. Een combinatie van verschillende
materialen kan worden toegepast. Om verzuring te verminderen kunnen aan het vulmateriaal
bufferende stoffen worden toegevoegd zoals kalk of dolomiet.
1. Primaire grondstoffen
Filtermateriaal
• Geexpandeerde kleimaterialen
2. Reeds gekende alternatieve grondstoffen
Filtermateriaal
• Organisch: Compost, boomschors, heidemateriaal, turf, wortelhout, kokosmateriaal
Grondstoffen saneringstechnieken
29\35
Kenmerk N001-9591469WDG-V04-BE
7.3
Katalytische verbranding
De in de gasfase aanwezige organische verontreinigingen worden onder aanwezigheid van
zuurstof geoxideerd tot kooldioxide en water. Deze oxidatie gebeurt met behulp van een
katalysator bij een temperatuur van 400 °C.
1. Primaire grondstoffen
•
Staal en keramisch dragermateriaal met katalysator (evt. incl. edelmetalen) + keramische
vulling
7.4
Thermische verbranding
De in de gasfase aanwezige organische verontreinigingen worden onder aanwezigheid van
zuurstof geoxideerd tot kooldioxide en water. In een verbrandingsoven worden de
verontreinigingen bij een temperatuur van circa 800 °C onder toevoer van lucht met behulp van
een vlam geoxideerd. In het geval het gehalte aan vluchtige organische stoffen te laag is, dient
extra brandstof te worden gedoseerd. De verbrandingswarmte kan met behulp van een
warmtewisselaar worden teruggewonnen waardoor bespaard kan worden op extra brandstof.
Voor autotherme procescondities is in het algemeen een concentratie aan vluchtige organische
stoffen van minimaal 5 - 10 g/m³ vereist.
1. Primaire grondstoffen
N.v.t.
30\35
Grondstoffen saneringstechnieken
Kenmerk N001-9591469WDG-V04-BE
8 Ex-situ grondreinigingsmethoden
8.1
Fysico-chemische reiniging
De fysico-chemische reiniging van grond is een behandelingsproces waarbij door een combinatie
van technieken de verontreinigingen off-site uit de grond verwijderd worden. Als eerste wordt er
water aan de grond toegevoegd waardoor via intens roeren (bijvoorbeeld met scrubbers) een
waterige slurry wordt bekomen. Vervolgens vindt enerzijds een afscheiding van organische delen
en fijne (minerale) delen plaats op basis van de deeltjesgrootte en dichtheid, waardoor een
fysieke afscheiding van de verontreiniging wordt nagestreefd.
Aan de andere kant worden in het proces doorgaans chemicaliën toegevoegd aan het
proceswater om de verontreinigingen beter oplosbaar te maken en op te lossen of los te weken
van de minerale en organische bestanddelen in de grond. Deze chemicaliën worden gedoseerd
afhankelijk van de te behandelen verontreinigingen (zuren, basen, oxidatiemiddelen, detergenten,
complexvormers, organische oplosmiddelen etc).
8.2
Biologische reiniging
Biologische reiniging is een on-site of off-site reinigingstechniek voor grond verontreinigd met
biologisch afbreekbare verbindingen. Teneinde de afbraak optimaal te laten verlopen worden een
aantal parameters gecontroleerd en gestuurd. De belangrijkste parameters zijn het
zuurstofgehalte en het CO2-gehalte in het systeem. Dit wordt op peil gehouden door een
beluchtingssysteem, of door regelmatig omwoelen met een keermachine. Daarnaast worden in
intensievere systemen de de structuur van de grond (regelmatig homogeniseren van grond en
toeslagstoffen zoals kalk of compost) en het gehalte aan nutriënten (bijmengen van kunstmest)
gecontroleerd.
8.3
Thermische reiniging
Bij thermische grondreiniging wordt grond in een draaiende metalen trommel gebracht. Deze
trommel wordt verhit waardoor organische verontreinigingen verdampen. Het ingewikkelde van dit
proces zit in de behandeling van de (rook)gassen die vrijkomen. Thermische
grondreinigingsinstallaties worden gestookt op aardgas of op hoogcalorische afvalproducten. Een
nadeel van thermische reiniging is dat de grond geheel steriel wordt. Er is geen enkel levend
wezen meer in aanwezig. De thermisch gereinigde grond zal bijgevolg slecht toepasbaar zijn als
‘levende’ grond. Afhankelijk van de samenstelling van de grond kan deze wel gebruikt worden
voor civieltechnische toepassingen.
Grondstoffen saneringstechnieken
31\35
Kenmerk N001-9591469WDG-V04-BE
1. Primaire grondstoffen
•
chemicaliën: (zuren, basen, oxidatiemiddelen, detergenten, complexvormers, organische
•
•
oplosmiddelen etc).
toeslagstoffen: kalk
nutriënten: kunstmest
2. Reeds gekende alternatieve grondstoffen
•
32\35
toeslagstoffen: compost
Grondstoffen saneringstechnieken
Kenmerk N001-9591469WDG-V04-BE
9 Deponie
Tijdelijke of finale opslag van verontreinigde, niet-reinigbare, gronden zowel on- als off-site.
Inrichting van stortplaatsen cfr. VLAREM II Subafdeling 5.2.4.3. Inrichting en infrastructuur van
de stortplaats
Verontreinigde gronden kunnen eventueel een voorbehandeling krijgen via (ex-situ)
immobilisatietechnieken zoals beschreven in hoofdstuk 5.
Verontreinigde gronden die niet als bodem kunnen worden hergebruikt kunnen afhankelijk van de
milieukwaliteit en de grondmechanische eigenschappen eventueel worden toegepast in
bouwkundige toepassingen zoals ‘landscaping’ (dijken, taluds,..).
1. Primaire grondstoffen
•
Percolaatdrainagesystemen
− Filtergrind / -zand
−
−
•
Drainagebuizen (PVC, HDPE) met verfiltering van polypropyleen
Geotextiel
Afsluitlaag (K-waarde < 1,0 × 10-9 m/s)
− Bentoniet
− HDPE-folie
2. Reeds gekende alternatieve grondstoffen
•
Percolaatdrainagesystemen
−
Drainagebuizen (PVC, HDPE) met verfiltering van kokosvezel
Grondstoffen saneringstechnieken
33\35
Kenmerk N001-9591469WDG-V04-BE
10 Fytoremediatie
Bij Fytoremediatie worden planten ingezet voor de reiniging van de grond en/of het
grondwater. De techniek gebruikt zonlicht als energiebron in plaats van fossiele brandstoffen
en zet CO2 om in biomassa. Een reeds vaak toegepast voorbeeld is de inzet van rietvelden
voor de afbraak en/of fixatie van nitraten en fosfaten in afvalwater. In een proefproject dat op
heden wordt uitgevoerd in opdracht van de OVAM worden populierenstekken geënt met
geschikte bodembacteriën aangeplant in verontreinigde grond1. Ook de aanplanting van
koolzaad op met zware metalen vervuilde landbouwgronden is een mooi voorbeeld. Op
heden zijn er echter nog veel vragen rond effectiviteit, technische haalbaarheid en kosten in
Vlaanderen.
Wanneer men spreekt over fytoremediatie zijn verschillende processen onderscheidbaar. Er
zijn echter 3 hoofdmechanismen: hydraulische controle, bodembedekking/sanering (6
specifieke processen), en de aanleg van wetlands (2 specifieke processen)2.
Fytoremediatie o.b.v.hydraulische controle houdt in dat planten een grote hoeveelheid
vervuild water aantrekken zodat de (regionale) stroming hiervan gecontroleerd wordt3.
Bodembedekking/sanering heeft betrekking op alle processen die gebruik maken van de
natuurlijke processen van de plant om verontreinigingen te verwijderen, vast te zetten of te
veranderen van structuur. Voorbeelden van dit proces zijn fytovervluchtiging, fyto-extractie,
rhizodegradatie, fytotransformatie en fytostabilisatie
Het aanleggen van wetlands kan opgedeeld worden in 2 groepen. Enerzijds de oppervlakte
wetlands waarbij de planten hun wortels in het sediment van het wetland groeien. Bij deze
wetlands stroomt het oppervlaktewater rond de stengels en de bladeren. Dit soort wetland
lijkt sterk op een natuurlijk wetland. Anderzijds zijn er wetlands waarbij de wortels van de
planten in een aangelegd medium groeien (kleine stenen, gravel, zand of bodem). Het
verontreinigd water zal bijgevolg onder de oppervlakte van de media stromen en enkel in
contact komen met de wortels en rhizomen van de plant. Bij dit type aangelegd wetland is de
verontreiniging niet zichtbaar en komt deze ook niet in contact met dieren in de natuur.
De planten die aangelegd worden maken tevens gebruik van (een mix) van de onder
bodembedekking/sanering vernoemde mechanismen.
1
Bron: OVAM.link editie 12 (Juni 2013) “Hoe populieren en warmtepompen bodemsanering groener maken”
Bron: NAVFAC. Phytoremediation web tool [on line]. NAVFAC. Beschikbaar op
https://ert2.navfac.navy.mil/template.aspx#tool=Phytoremediation&page=Ref [datum van opzoeking: 5/06/2013].
Deze site werd bekomen via een link op Surf (The Sustainable Remediation Forum):
http://www.sustainableremediation.org/
3
Bron: Theuws, P., Wilschut, M. (2009). Healing Urban Landscapes [on line]. Topos. Beschikbaar op
http://edepot.wur.nl/165014 [datum van opzoeking: 10/06/2013]
2
34\35
Grondstoffen saneringstechnieken
Kenmerk N001-9591469WDG-V04-BE
1. Primaire grondstoffen
•
Percolaatdrainagesystemen
−
−
−
Filtergrind / -zand
Drainagebuizen (PVC, HDPE) met verfiltering van polypropyleen
Geotextiel
•
Groeisubstraat
− Grind en zand
•
Nutriënten
Reeds gekende alternatieve grondstoffen
•
Percolaatdrainagesystemen
− Drainagebuizen (PVC, HDPE) met verfiltering van kokosvezel
•
Groeisubstraat
− Aanvulgrond (hergebruik)
Grondstoffen saneringstechnieken
35\35
Bijlage 4: Enquête grondstoffen
65/71
Studie duurzame materialen bodemsaneringswerken in opdracht van de OVAM
(Uitleg over het invullen van de enquete kan u terugvinden onder het tweede tabblad)
Aannemer/bedrijf:
Inzetbaarheid:
Functie/toepassing/eigenschap
(Primaire) Grondstof
(Lijst met voorbeelden per functiegroep)
Duurzaam alternatief?
(alternatieve grondstoffen)
Werd/wordt het alternatief door
Kwalitatief volwaardig alternatief?
u al toegepast in de praktijk?
Nadelen / voordelen
(Ja: Full-scale, pilootproef of labtest
Nee: Gelieve bron/referentie te vermelden)
(Ja/Nee)
Kostprijs
1 - Onmiddellijk toepasbaar en
beschikbaar
2 - Onmiddellijk toepasbaar maar
beperkt beschikbaar
3 - Bijkomend onderzoek
noodzakelijk/ toepasbaar op lange
termijn (toepassing op laboschaal)
(vul 1, 2 of 3 in)
Onderfundering en/of filtermateriaal
Onderfundering
Filter (omstorting filters/drains, zandfiltratie)
Aanvulmateriaal
Vloeistofdichte afdichting
Filter-, drainage-, scheidingsmateriaal
Stalendamwanden
Houten berlinerwanden
Secanspalenwanden
Soilmixwanden
Extractiefilters, peilbuizen
Grout, vloeistofdichte afdichting
Surfactant flushing
Solventen (co-solvent flushing)
Oxidantia tbv ISCO
Complexvormers voor modified fentons
Reductantia tbv ISCR
Nulwaardig metaal
Gekatalyseerde bimetallische partikels
hydrofiele dragers (gemodificeerde nanopartikels)
Ijzermineralen (Fe(II))
Zuurstofafgevende componenten
Nutriënten
(gestimuleerde biologische afbraak)
Elektrondonoren
(substraat gestimuleerde biologische afbraak)
Elektronacceptoren
Reactieve wanden
Electroreclamatie zware metalen
Rolgrind
Stabilisé
vb. Copro puingranulaat
Zand
Kunststoffolie
Bentonietmatten
Geotextiel (polypropyleen, polyester, nylon)
Staal
Hout
Beton
Cement
Kunstoffilters (HDPE; PVC)
Kunststofleidingwerk
Bentoniet
Cement
Bio-tensiden (alkylglucoside)
niet-ionogene surfactanten (Dowfax®, Tween 80, Triton-X, AMA)
Alcoholen (methanol, ethanol, isopropylalcohol (IPA),etc.)
Fentons reagens (waterstofperoxide, ijzersulfaat, HCl of H2SO4)
Natriumpercarbonaat
Kaliumpermanganaat
Natriumpersulfaat
Ozon
EDTA, natriumtrifosfaat, citraat
vb. aanvulgrond (hergebruik)
vb. hennep-, jutematten
ijzer (0), zink (0)
Fe/Pd, Fe/Cu, Fe/Ni, Fe/Co, Fe/Au, Zn/Pd, Au/Pd, Ag/Pd
Polyacrylzuur, polysulfonzuur, etc.
Magnetiet, pyriet, glauconiet,..
Polysulfides
Dithioniet
Waterstofperoxide
Magnesiumperoxide (ORC®)
Calciumperoxides (calciumhydroxide, calciumoxyhydroxyde, calciumcarbonaat)
(ORC Advanced®, IXPER-C®)
Magnesiumoxide, magnesiumhydroxide, magnesiumcarbonaat (IXPER-M®)
stikstof (vb. ammoniumnitraat)
fosfor (vb. natrium- of kaliumfosfaat)
Alcoholen (ethanol, methanol)
Geëmulgeerde eetbare oliën (HRC®, CAP18®)
Waterstofgas
Nitraat, sulfaat
grannulair Fe(0)
pillared clays
granulair actief kool
Alumino-silicaten, zeolieten
Zuren
Basen
Elektroden
vb. Glycerol, melkwei,
melasse, protamylasse
vb. veenbarriëre, houtkrullen
Nee
Nadeel voor
Filtermateriaal:
niet chemisch inert
1
Nee
biologisch afbreekbaar
2
Opmerkingen
Immobilisatie- en isolatietechnieken
Additieven
Waterkerende afdichting
Waterzuivering
Precipitaat
Coagulanten
Flocculanten
Chemische oxidatie
Luchtstrippen
Biologische waterzuivering
Ionuitwisseling
Regeneratievloeistof
katalytische verbranding
Ex-situ grondreiniging
Chemicaliën
Toeslagstoffen (grondverbeteraar)
Nutriënten (biologische reiniging)
Bitumen
Thermoharders (vb. urea-formaldehyde, polyester)
Cement,ongebluste kalk
Siliciumhoudende stoffen (vb. klei, zeoliet, waterglas (natriumsilicaat))
Waterglas & calciumchloride
Bentoniet & cement
Actief kool
natronloog, kalkmelk, natriumsulfide
Ijzerchloride, ijzerchloridesulfaat, aluminiumsulfaat, polyaluminiumchloride
Polyamiden en polytannines
Polyelektrolieten (vb. polyacrylzuur), polyacrylamide,…
Chloorgas, chloordioxide, chloorbleekloog
Ozon
Peroxyazijnzuur
Kunstof pakkingsmateriaal (vb. dragermateriaal van polyurethaan)
Kunstof pakkingsmateriaal (vb. dragermateriaal van polyurethaan)
nutriënten (fosfor en stikstof)
uitwisselingsharsen (anionisch & kationisch)
Zuren, basen
Zoutoplossing
vb. pozzolanen, vliegas, gips
vb. actief kool op basis
van pindadoppen
Staal en keramisch dragermateriaal met katalysator (evt. incl. edelmetalen)
zuren, basen
oxidatiemiddelen
detergenten
Complexvormers
Organische oplosmiddelen
Kalk
stikstof (vb. ammoniumnitraat)
fosfor
vb. compost
Bijlage 5: Info fytoremediatie
67/71
Verschillende soorten wetlands:
Figuur 6: Natuurlijk wetland
Figuur 7: Oppervlakte wetland
Figuur 8: Wetland met wortels in kunstmatige media
69/71
DEEL V: Referentielijst
70/71
Bijlage 1: Lijst van tabellen
Tabel 1: Saneringstechnieken en variant ............................................................................................. 9
Tabel 2: Aangeschreven bedrijven ..................................................................................................... 12
Tabel 3: Grondstoffen als alternatieven voor primaire grondstoffen - bouwmaterialen ...................... 35
Tabel 4: Grondstoffen als alternatief voor primaire grondstoffen – chemische stoffen ...................... 45
71/71

Co de Heus informeert de president van China, zijn vrouw en de

folder ws textiel 2014

FNLI VVD PvdA D66 CDA ChristenUnie / SGP Groenlinks SP

Bijlage 1 - Notitie grondstoffenvisie

Inverko NV vraagt goedkeuring overname Beutech kunststoffen bv

Landbouwproducten doen mee aan de olympische

Inverko NV sluit volgende overnameovereenkomst met Beutech

download bestand - Chocolaterie Pierre

apk + jaarbeurt €169