Inhoud Inleiding
  Uitgangssituatie
  Biologische afbraakprocessen Fase-1
 

Onderzoek naar mogelijkheden voor toepassing gestimuleerde anaërobe dechlorering

  Conclusies



3. BIOLOGISCHE AFBRAAKPROCESSEN FASE-1

Om de haalbaarheid van de gekozen saneringsvariant te kunnen inschatten is een proeffase uitgevoerd. In fase 1 zijn in totaal 4 horizontale boringen aangebracht in een proefgebied ter hoogte van de voormalige wasserij Diwasco. Voor het aanleggen van de drains is gebruik gemaakt van BioBore. Dit is een biologisch afbreekbaar organisch polymeer, voornamelijk bestaande uit zetmeelderivaten en xanthan gum, dat op termijn wordt afgebroken. Gangbare boormiddelen als bentoniet kunnen niet worden toegepast omdat ze de doorlatendheid direct rondom de drain blijvend verminderen. Bij het boren is circa 6.000 tot 7.000 kg in de bodem achtergebleven (schatting Promeco). Na het aanleggen en schoonpompen van de drains is in maart 1999 begonnen met rondpompen van grondwater. Tijdens fase 1 is gebleken dat als gevolg van het gebruik van BioBore de biologische processen rondom de drains zijn gestimuleerd, dat zowel positieve als negatieve effecten heeft gehad.
Als gevolg van biologische afbraak van BioBore zijn sterk gereduceerde omstandigheden ontstaan rondom de drains en overheersen sulfaatreducerende tot methanogene omstandigheden. Als gevolg van rondpompen is tussen de drains het gehele bodempakket gereduceerd. Dit is een positief effect dat heeft tevens geleid tot het optreden van een gedeeltelijke anaërobe dechlorering van PER tot c-DCE, gekenmerkt door een daling in de chloride-index van circa 3,9 tot 2,0-2,6.

Anderhalf jaar na het aanleggen van de drains en een halfjaar nadat begonnen is met rondpompen van grondwater overheersen binnen het proefgebied negatieve redoxpotentialen. De meest gereduceerde omstandigheden zijn daarbij gemeten aan de oostzijde van de locatie (nabij drain A6 en A12). Dit heeft binnen het proefgebied geleid tot een daling in de chloride-index tot waarden van circa 2,3. Geconcludeerd is dat BioBore substraat bevat voor het gewenste anaërobe dechloreringsproces. De achtergebleven BioBore leidt tijdens fase 1 niet tot een meetbare toename van het TOC gehalte in het grondwater. Dit duidt er op dat de BioBore slecht oplost in het grondwater en als ‘slow release’ koolstofbron rondom de drains aanwezig blijft. Hieruit is de hypothese gesteld dat deze zone functioneert als een soort bioreactor waarin als gevolg van het rondpompen reductie van grondwater en gedeeltelijke dechlorering van VOCl optreedt. De gemeten redoxveranderingen en verschuivingen in de samenstelling van de VOCl verontreiniging (chloride-indexen) in het proefgebied zijn het gevolg van transport (rondpompen grondwater). Hoewel het grondwater op de locatie van nature een lage pH en weinig bufferend vermogen bevat heeft de afbraak van BioBore niet geleid tot een daling in de zuurgraad.

Medio 2000 is de sterk gereduceerde zone in zuidwestelijke richting opgeschoven en ontstaan op 5-6 m-mv weer minder gereduceerde omstandigheden. Dit in tegenstelling tot het bodempakket op 10 m-mv waar de redoxomstandigheden tot medio 2000 gereduceerd blijven. Uit de steile overgang van chloride-indexen ter plekke van drain B6 kan worden opgemaakt dat ook minder gereduceerd grondwater wordt onttrokken.

De oplopende chloride-index in het uit drain B6 onttrokken grondwater en de verschuiving van de sterk gereduceerde zone met lage chloride-indexen (2-2,5) op 5-6 m-mv in zuidwestelijke richting duidt op uitputting van de koolstofbron voor dechlorering. Hierdoor ontstaan minder gereduceerde omstandigheden op 5-6 m-mv waardoor de aangevoerde PER niet meer wordt gedechloreerd. Gezien de stijgende redoxpotentiaal in het op 12 m-mv onttrokken grondwater wordt verwacht dat momenteel de omstandigheden voor anaërobe dechlorering in het gehele proefgebied gelimiteerd zijn door uitputting van koolstofbron voor dechlorering. Toediening van een additionele koolstofbron is noodzakelijk. Het grondwater binnen het proefgebied bevat na fase 1 minder hoge concentraties aan nitraat en sulfaat welke concurreren met de VOCl verontreiniging om de beschikbare hoeveelheid TOC. Dit is gunstig voor fase 2 omdat er daardoor minder koolstofbron benodigd is.

Naast de waargenomen positieve effecten - het ontstaan van gereduceerde omstandigheden en gedeeltelijke dechlorering van PER - heeft de achtergebleven BioBore ook negatieve effecten. Binnen een maand na opstarten (april 1999) neemt de productiecapaciteit van de drains af tot een waarde die dicht in de buurt van de minimaal benodigde (ontwerp)-capaciteit van 7,5 m3/hr ligt. Uit het door Droycon Bioconsepts Inc. uitgevoerde onderzoek is gebleken dat de daling in productiecapaciteit het gevolg is van bacteriële groei in zowel de drain (voornamelijk in de filterspleten) als in het bodempakket rondom de drains. De aanwezigheid van zowel een aërobe als anaërobe bacteriepopulatie wijst op een sterk gereduceerde anaërobe zone rondom de drains waarin als gevolg van het toestromen van matig gereduceerd (nitraathoudend) grondwater ook aërobe populaties voorkomen.
Ongeveer een half jaar na ingebruikname van de drains trad een duidelijke verbetering op in de productiecapaciteit, waarschijnlijk als gevolg van consumptie en verdunning van de langzaam afbreekbareBio-Bore
Hoewel er tijdens de beginfase een daling in de productiecapaciteit is opgetreden is het gedurende een periode van ruim anderhalf jaar mogelijk gebleken de drains middels relatief eenvoudige acties (schoonspuiten onder hoge druk en toediening citroenzuur) in stand te houden.




Samenvatting rapport "Evaluatie Fase-1 Biologische in situ sanering Uden-centrum"
(Bioclear, rapp. nr. 2000.1389; november 2000)