Inhoud Inleiding
  Uitgangssituatie
  Biologische afbraakprocessen Fase-1
 

Onderzoek naar mogelijkheden voor toepassing gestimuleerde anaërobe dechlorering

  Conclusies



5. CONCLUSIES

Op basis van de evaluatie van alle monitorings- en onderzoeksgegevens uit fase 1 en fase 2 (nulmeting) betreffende de opgetreden biologische (afbraak)processen op de locatie Uden-centrum kunnen de volgende conclusies worden getrokken:

Uitgangsituatie
• In de zone waarin de bulk van de verontreiniging is aangetroffen overheersen voorafgaand aan de proeffase matig gereduceerde (nitraatreducerende) omstandigheden. Deze omstandigheden zijn, mede gezien de gelimiteerde hoeveelheid electrondonor (TOC) in het grondwater, ongunstig voor de anaërobe dechlorering van de VOCl verontreiniging;
•De overwegend hoge chloride-indexen (> 3,0) duiden erop dat er op de locatie nagenoeg geen afbraak van PER is opgetreden. Gezien de tijdsperiode waarin de voormalige chemische wasserijen (Diks-Rentex (1938-1976) en Diwasco(1963-1990)) actief zijn geweest kan worden gesteld dat anaërobe dechlorering nagenoeg niet is opgetreden en dat de natuurlijke afbraaksnelheid verwaarloosbaar is;
•De situatie te Uden is in overeenstemming met de ervaring van Bioclear dat op andere met VOCl verontreinigde locaties op (pleistocene) zandgronden regelmatig beperkte biologische activiteit aanwezig is. Alleen door het opheffen van deze limitaties – middels koolstofbrondosering – kunnen sterk gereduceerde omstandigheden ontstaan die in potentie gunstig zijn voor anaërobe dechlorering.

PROEFFASE
Uit de resultaten van fase 1 kunnen de volgende conclusies worden getrokken:

Reductie van grondwater
Door aanleg van de drains en het gebruik van het biologisch afbreekbaar boorspoelmiddel BioBore zijn sterk gereduceerde omstandigheden ontstaan rondom de drains. De sterk gereduceerde condities zijn gunstig voor dechlorering;
Door transport van de waterfase als gevolg van rondpompen worden na twee tot zes maanden in het gehele proefgebied gereduceerde condities bereikt. De opgetreden reductiesnelheid sluit goed aan bij de ervaringen van Bioclear op andere locaties. Reductie van het grondwater en bodempakket te Uden-centrum vormt darmee geen belemmering voor de toepassing van de beoogde biologische in situ sanering;
De biologische activiteit bevindt zich voornamelijk dicht rondom de drains. De na boring achtergebleven BioBore leidt niet tot een meetbare toename van het TOC gehalte in het grondwater. Dit duidt er op dat uit de BioBore weinig opgeloste organische stoffen vrijkomen. BioBore blijft als ‘slow release’ koolstofbron rondom de drains aanwezig blijft;
De gereduceerde condities worden, als gevolg van uitputting van de koolstofbron, niet gehandhaafd. Binnen 1 jaar ( op 6 m-mv) tot 1,5 jaar (op 12 m-mv) wordt de oorspronkelijke redoxconditie – matig gereduceerd – weer bereikt, duidend op instroom of vermenging van grondwater in het proefgebied met omliggend grondwater. Daaruit volgt dat de onttrekking en infiltratie geen gesloten cel vormen bij de toegepaste debieten;

Biofouling
Naast het positieve effect van de aanwezigheid van BioBore, redoxverlaging, is gedurende de proeffase tevens een nadelig effect waargenomen: biofouling. Deze biologische vervuiling treedt op rondom de drains, wat tevens een indicatie is van de slechte transporteigenschappen van (opgeloste) verbindingen uit de BioBore. Regeneratie van de drains is goed mogelijk gebleken;

Koolstofbronnen
Gezien de continue aanvoer van nieuwe electronacceptoren (nitraat of sulfaat) - zeker in het ondiepe grondwater op 5-6 m-mv - is continue aanwezigheid van een reducerende koolstofbron noodzakelijk. Het reductievermogen in de ondiepe grondwaterlaag is hoger dan in de diepere laag op 12 m-mv. Dit betekent dat het in de uitvoering van fase 2 belangrijk is geen watermenging te gaan toepassen door water van 6 m-mv te infiltreren op 12 m-mv en omgekeerd;
Voor de reductie van grondwater worden over het algemeen goedkope (complexe) koolstofbronnen gebruikt. Op andere locaties in Nederland zijn met complexe koolstofbronnen goede resultaten behaald. Deze zijn met name geschikt om de eerste reductie van het bodempakket te realiseren;
Uit het onderzoek naar koolstofbronnen is gebleken dat complexe koolstofbronnen (waaronder protamylasse) geschikt zijn voor dechlorering van PER tot etheen;
Nadeel van deze koolstofbronnen is de samenstelling veelal niet precies bekend is of (sterk) kan wisselen.De gefixeerde verhouding aan koolstof en nutriënten (stikstof en fosfaat) kan leiden tot een overdadige biomassa-groei. Tijdens de proeffase is als gevolg hiervan biofouling rondom de drains opgetreden. Eenzijdige koolstofbronnen als acetaat of lactaat, aangevuld met de benodigde nutriënten, kunnen voor gerichte dechlorering een betere keuze zijn. Door de koolstofbron en nutriënten apart van elkaar te doseren kan het optreden van biofouling rondom de drains mogelijk worden beperkt;
De concentratie koolstofbron mag vanwege het mogelijk optreden van verzuring, niet te hoog worden. Uit andere door Bioclear uitgevoerde experimenten (onder andere bij het TCE-project) blijkt dat bij een pH van 5,5 nagenoeg geen dechlorering meer optreedt. Geconstateerd is dat een concentratie van 10 g/l aan CZV zorgt voor remming van de anaërobe afbraak. Het grondwater op de locatie Uden heeft van nature een lage pH en weinig bufferend vermogen. BioBore heeft niet geleid tot een daling in de zuurgraad, waarschijnlijk als gevolg van de slechte oplosbaarheid van de organische verbindingen in BioBore;

Bij toediening geldt dat een discontinue dosering nodig is, waarbij een snelle verspreiding van de ingebrachte stoffen wordt bewerkstelligd. Continue aanwezigheid van een koolstofbron in/nabij de infiltratieput zal (uiteindelijk) tot verstopping leiden. Hoewel de drains te Uden ook bij verstopping goed regenereerbaar blijken te zijn, leidt dit tot additionele kosten welke door een goede doseringsstrategie verminderd kunnen worden;

Actieve zone
Gebleken is dat de actieve zone tijdens fase 1 beperkt was tot dicht rondom de drains. Het is van belang de actieve zone rondom de drains zo groot mogelijk te maken. Een grotere actieve zone leidt tot een snellere afbraak van de verontreiniging en een verkorting van de saneringsduur. Ook indien regeneratie van de drains moet worden uitgevoerd is het van belang dat de gewenste activiteit niet alleen in een smalle zone rondom de drains plaatsvindt, aangezien bij regeneratie het anaërobe dechloreringsproces zo min mogelijk moet worden verstoord;
Op basis van de proeffase is BioBore als koolstofbron niet geschikt. Deze bron levert nauwelijks opgeloste componenten, waardoor de invloedsstraal en daardoor de actieve zone beperkt blijft;

VOCl afbraak
Binnen 3 tot 6 maanden na start van het rondpompen is afbraak van PER tot c-DCE opgetreden. De snelheid van dit proces is vergelijkbaar met andere locaties waar efficiënt gechloreerde ethenen zijn of worden afgebroken;
Op de locatie Uden-centrum zijn geen dechlorerende bacteriën aanwezig die c-DCE naar VC en verder naar etheen en/of ethaan kunnen omzetten. Het effect van beënting is vastgesteld middels afbraaktesten. Zonder beënting trad omzetting tot c-DCE op. Met beënting werd een volledige dechlorering tot etheen bereikt. Toevoeging van alleen een koolstofbron leidt (binnen enkele maanden) niet tot ontwikkeling van de capaciteit voor volledige omzetting van PER naar etheen;
De locatie Uden vertoont overeenkomsten met de locatie Evenblij in Hoogeveen, Drenthe. Ook op deze locatie treedt slechts gedeeltelijke afbraak van de PER verontreiniging tot c-DCE op. Dosering van alleen een koolstofbron is ook op deze locatie niet toereikend om binnen korte tijd (enkele jaren) een positief saneringsresultaat (volledige omzetting naar etheen/ethaan) te bereiken. Voor het verkrijgen van een positief saneringsresultaat dient niet alleen een koolstofbron (om het pakket te reduceren) maar ook dechlorerende biomassa die in staat is c-DCE om te zetten naar etheen te worden geïnfiltreerd. Dit concept wordt toegepast op de locatie Evenblij te Hoogeveen.

AANBEVELING
Toepassing van het TCE-concept zoals dit op de locatie Evenblij wordt gebruikt biedt goede perspectieven om de bij c-DCE stagnerende biorestauratie te Uden-centrum verder te laten verlopen naar etheen. Het bestaande systeem – onttrekkings- en infiltratiedrains – en de toegepaste startegie – koolstofbrondosering – zijn bij uitvoering van dit concept essentieel. Het systeem dient wel uitgebreid te worden met biomassa-dosering, waarvan de uitvoeringsvorm afhankelijk is van de benodigde hoeveelheid biomassa voor een effectieve sanering.
Om de technische mogelijkheden en het effect van biomassabeënting op de locatie vast te stellen is een pilotexperiment van circa 6 maanden benodigd, waarin biomassa uit Hoogeveen wordt gebruikt voor beënting van een proefgebied te Uden-centrum.


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