NL1003787C2 - Werkwijze voor het in situ reinigen van verontreinigde bodem. - Google Patents
Werkwijze voor het in situ reinigen van verontreinigde bodem. Download PDFInfo
- Publication number
- NL1003787C2 NL1003787C2 NL1003787A NL1003787A NL1003787C2 NL 1003787 C2 NL1003787 C2 NL 1003787C2 NL 1003787 A NL1003787 A NL 1003787A NL 1003787 A NL1003787 A NL 1003787A NL 1003787 C2 NL1003787 C2 NL 1003787C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- ozone
- soil
- containing gas
- impurities
- groundwater
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
- B09C1/10—Reclamation of contaminated soil microbiologically, biologically or by using enzymes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
- B09C1/08—Reclamation of contaminated soil chemically
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C2101/00—In situ
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Mycology (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Description
Werkwijze voor het in situ reinigen van verontreinigde bodem.
De onderhavige aanvrage heeft betrekking op een werkwijze voor het in situ reinigen van verontreinigde bodem, omvattende het omzetten 5 van de in de bodem aanwezige verontreinigingen in omzettingsprodukten door het injecteren in de bodem van een ozonhoudend gas in de omgeving van de verontreinigingen.
Het in situ reinigen van verontreinigde grond door het injecteren van een ozonhoudend gas in de bodem is bekend.
10 Zo beschrijft het Europese octrooischrift 0 3^0 379 een werkwijze voor het reinigen van bodem, verontreinigd met niet- of weinig vluchtige hydrofobe organische stoffen, door het in wezen continu injecteren van een ozonhoudend gas in de bodem en het gelijktijdig verwijderen van de hierbij gevormde geoxideerde vluchtige producten. 15 Hiertoe wordt tegelijk met het doorleiden van het ozonhoudend gas bodemlucht aan de grond onttrokken, in wezen op dezelfde plaats en op dezelfde diepte als waar het ozonhoudend gas wordt geïnjecteerd, om op deze wijze het niet-gereageerde ozon alsmede de gevormde omzettingsprodukten te verwijderen.
20 Deze werkwijze heeft o.a. de volgende nadelen: voor het onttrekken van het gas aan de bodem is verdere apparatuur en energie vereist; het aan de bodem onttrokken gas bevat restanten ozon alsmede de gevormde vluchtige organische producten, waardoor problemen 25 kunnen ontstaan ten aanzien van de verwerking hiervan; met name restanten ozon kunnen verantwoordelijk zijn voor een geur/emissie probleem bovengronds.
De Japanse octrooiaanvrage 0 6238260 beschrijft een werkwijze voor het verwijderen van organochloorverbindingen zoals trichloor-30 ethyleen uit de bodem door deze in situ te oxideren met een ozonhoudend gas. Hierbij wordt de organochloorverbinding omgezet in een wateroplosbare verbinding, welke uit de bodem wordt verwijderd door met het injecteren van het ozonhoudende gas water in de bodem te injecteren voor het oplossen van de gevormde water-oplosbare verbin-35 ding, waarna dit water weer aan de bodem wordt onttrokken. Ook deze werkwijze heeft het nadeel, dat voor het injecteren van i.c. het water in de bodem verdere apparatuur en energie vereist is, alsmede dat het aan de bodem onttrokken water met de organische omzettingsprodukten 1003787 2 een verder afvalprobleem kan vormen.
Het Amerikaanse octrooischrift 5 269 9^3 beschrijft een werkwijze voor het in situ behandelen van bodem, verontreinigd met organische verontreinigingen, door het injecteren van een ozonhoudend gas dat 5 vooraf is gestabiliseerd door behandeling met een zuur met een pH van 1,0 of minder.
Hierbij wordt vermeld "the invention presented herein was discovered in the search for a soil treatment technique. First, the low stability 10 and rapid decomposition of ozone in the soil environment was observed. Second, since ozone decomposes rapidly in soils, a method was developed to promote its stability. This method involves the pretreatment of ozone gas. Pretreatment of ozone gas is preferred [...]." 15 Volgens de onderhavige uitvinding wordt een niet-gestabiliseerd ozongas gebruikt, d.w.z. dat niet is onderworpen aan een voorbehandeling zoals beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 5 269 9^3·
De Internationale octrooiaanvrage 95/19106 beschrijft een werkwijze en inrichting voor het doden van levende organismen in de bodem, 20 waarbij in een "topsoil", die "suitable for plant growth purposes" is, een ozon-bevattend gas wordt geïnjecteerd. Onder een "topsoil being suitable for plant growth purposes" wordt verstaan een direct aan het oppervlak gelegen bodemlaag die niet is verontreinigd met (organische) verontreinigingen. Het ozonhoudende gas wordt in deze "topsoil" 25 geïnjecteerd op een diepte waar de te doden organismen aanwezig zijn, d.w.z. tussen ongeveer 12 cm (6 inches) een meter (3 feet). Dienaangaande wordt vermeld: "the depth at which the ozone containing gas is injected is critical to ensure the killing of the majority of living 30 organisms in soil 1 [....] if the ozone containing gas is injected into an injection wall, such as the injection well described in US patent 5 269 9^3 to Wickramanayake at column 9, line ^7, the majority of the living organisms in the top soil of field 2 will remain alive".
35 The use of ozone in a concentration in the ranges as » described herein results in acceptable ozone levels over field 2, unlike Wickramanayake's ozone concentrations which results in ozone levels several orders of magnitude larger than the human 1003787 3 exposure threshold time waited average limit of 0.1 part per million (ppm) permitted by the US Occupational Safety and Health
Administration Department".
In de werkwijzen volgens het Europees octrooischrift 0 3^0 379 en 5 de Japanse octrooiaanvrage 0 6238260 worden de gevormde omzettings-produkten tegelijk met het injecteren van het ozonhoudend gas in wezen continu uit de bodem verwijderd door het onttrekken van bodemlucht danwel het doorleiden van water. Aangezien de omzettingsprodukten hierdoor vrijwel direct na hun vorming worden afgevoerd, terwijl het 10 voor micro-organismen schadelijke ozon nog in de bodem aanwezig is, wordt bij deze bekende werkwijzen derhalve geen gebruik gemaakt van verdere biologische omzetting in de bodem. De reden hiervoor is waarschijnlijk dat werd aangenomen, dat het injecteren van ozon op diepten van 1 tot 50 meter of meer de micro-organismen in de bodem dermate 15 aantast, dat verdere biologische omzetting van de verontreinigingen niet mogelijk is, mede in het licht van de leer van WO 95/19106.
Verder wordt volgens de stand der techniek het overtollige ozon aan de bodem onttrokken om zo continue injectie van ozonhoudend gas in de bodem mogelijk te maken gedurende een tijd die vereist en/of 20 efficiënt is voor het verwijderen van de verontreinigingen, zonder dat hierbij een te hoge ozonconcentratie in of boven de verontreinigde grond wordt verkregen.
Gevonden is nu, dat het mogelijk is een werkwijze voor het reinigen van verontreinigde grond te verschaffen door het injecteren 25 van een ozonhoudend gas in de bodem, waarbij gebruik wordt gemaakt van het vermogen van de bodem en/of de hierin aanwezige (micro)organismen en de bij de omzetting gevormde produkten verder om te zetten in biologisch niet-schadelijke produkten.
Het is verder gevonden dat het mogelijk is, door het toepassen 30 van deze verdere (micro)biologische reiniging, in het bijzonder in combinatie met de hieronder beschreven meet- en regeltechnieken, het reinigingsproces dusdanig te beheersen, dat zelfs met discontinue ozoninjectie of ozoninjectie gedurende korte tijd een efficiënte reiniging van de bodem te verkrijgen.
35 Verder is gevonden dat, door het gebruik van een niet-gestabili- * seerd ozonhoudend gas, in het bijzonder in combinatie met de meet- en regeltechnieken volgens de uitvinding, het ontstaan van een te hoge ozonconcentratie bovengronds kan worden voorkomen, terwijl tegelijk 1003787 k een efficiënte verwijdering van de verontreinigingen wordt verkregen.
De uitvinding heeft derhalve in een eerste aspect betrekking op een werkwijze van het hierboven beschreven type, met het kenmerk, dat men de gevormde omzettingsproducten in de bodem laat voor verdere 5 omzetting langs microbiologische weg.
Volgens de werkwijze van de uitvinding worden derhalve geen verdere maatregelen toegepast om de gevormde omzettingsproducten te verwijderen; deze worden in de bodem gelaten, waar zij door microbiologische omzetting verder worden omgezet in niet-schadelijke pro-10 ducten.
Voor het verbeteren van de verdere biologische omzetting kan tegelijkertijd met, of na het injecteren van een ozonhoudend gas, een zuurstofhoudend gas, zoals lucht worden geïnjecteerd, in het laatstgenoemde geval met voordeel in dezelfde injectieputten als gebruikt 15 voor het ozonhoudend gas.
In een voorkeursuitvoeringsvorm omvat de uitvinding het gedurende meerdere malen discontinu injecteren van ozonhoudend gas, waarbij tijdens en/of in de tijd tussen de perioden van het injecteren van het ozonhoudend gas. de bodem wordt belucht met een zuurstofhoudend gas, 20 zoals lucht.
Omdat volgens de uitvinding het injecteren van het ozonhoudend gas met voordeel discontinu wordt toegepast, is het mogelijk het injecteren van het ozonhoudend gas te staken op het moment dat de ozonconcentratie op een van te voren bepaalde diepte, zoals vlak onder 25 het oppervlak, een van te voren bepaalde waarde (doorgaans een onaanvaardbaar hoge grenswaarde) heeft bereikt, hetgeen kan worden bepaald met de hieronder beschreven meettechnieken. Verder vereist de werkwijze van de uitvinding minder ozon en/of energie dan de bekende processen, waarbij continu ozon wordt geïnjecteerd tot alle 30 verontreinigingen zijn omgezet, en zijn er geen problemen ten aanzien van het verwerken van uit de bodem onttrokken restfracties verontreinigingen en/of ozon.
Volgens de uitvinding wordt een niet-gestabiliseerd ozonhoudend gas toegepast; voor de materie van de Amerikaanse octrooiaanvrage 35 5 269 9^3 worden derhalve geen uitsluitende rechten gevraagd.
, Het gebruik van een niet-gestabiliseerd ozonhoudend gas heeft het voordeel, dat de ozonconcentratie als functie van de afstand tot het injectiepunt sneller daalt, zodat het langer duurt voordat de 1003787 5 hierboven bedoelde grenswaarde wordt bereikt. Hierdoor kunnen de perioden van het injecteren van het ozonhoudend gas in verhouding langer duren. Verder wordt het verzuren van de bodem door het gebruik van een zuur ozongas volgens US-A-5 269 9^3 voorkomen; het bij de 5 uitvinding toegepaste ozonhoudende gas heeft in het bijzonder een pH van meer dan k.
De uitvinding is met name gebaseerd op de verrassende ontdekking, dat ondanks het injecteren van het ozonhoudend gas, de bodemflora ter plaatse zich dusdanig snel herstelt dat tijdens of zelfs direct na het 10 stopzetten van de ozonbehandeling, afdoende vermogen tot verdere biologische omzetting van de gevormde omzettingsproducten aanwezig is/wordt verkregen.
De verontreinigingen zijn bij voorkeur organische verontreinigingen, met name moeilijk afbreekbare organische verontreinigingen zoals 15 aromatische verbindingen, gechloreerde koolwaterstoffen en andere in het vakgebied bekende organische verontreinigingen. De uitvinding is in het bijzonder geschikt voor het verwijderen van koolwaterstofverontreinigingen, zoals aardolieproducten, met name benzine, olie en stookolieverontreinigingen op plaatsen waar deze uit 20 ondergrondse opslag zijn gelekt.
De verontreiningen kunnen verder met voorkeur organische of anorganische cyanideverbindingen zijn, of metallische verontreinigingen, zoals al dan niet gecomplexeerde metalen/metaalionen, die door behandeling met ozon kunnen worden omgezet in metaalzouten, welke 25 worden uitgeloogd. Door de behandeling is het mogelijk de organische stoffen/resten af te breken om zo de metalen vrij te maken. Ook is het mogelijk (afhankelijk van de type-verbinding) dat het metaal selectief wordt uitgeloogd. Hiervan is bijvoorbeeld sprake bij vrije cyanideverbindingen. Vervolgens is het mogelijk het metaal om te 30 zetten in een oxide-vorm zo heeft de franse geleerde Pourbois ontdekt dat er een relatie bestaat tussen de potentiaal en de pH-waarde. Op basis van deze relaties zijn er verschillende gebieden waarin men bijvoorbeeld in staat is om ijzerzouten neer te slaan dan wel onder invloed van een bepaalde pH en/of Redox waarde zodanig te behandelen, 35 dat het ijzer in oplossing gaat. Dit proces kan men voltrekken bij * zowel een constante pH met als variabele de Redox waarde als wel met een constante Redox waarde waarbij de pH de variabele factor is. Op deze wijze is het mogelijk om grond en grondwater selectief uit te 1003787 6 logen. Ongewenste metalen kunnen dan via grondwateronttrekking worden verwijderd. Deze fase kan men toepassen tijdens of als laatste stap nadat de ongewenste organica verwijderd is. Doel van ozon-injectie is om het metaal in een zodanige vorm om te zetten dat de wateroplosbaar-5 heid wordt verbeterd. Eveneens kan het wenselijk zijn om het metaal in een oxide-vorm te stabiliseren, waardoor het oplossend vermogen in grondwater minimaal is/verkleind wordt. Op deze wijze bewerkstelligt men dan een immobilisatieproces.
De onderhavige uitvinding kan ook worden toegepast bij de 10 drinkwaterbereiding. Zo is het mogelijk door directe ozon-injectie een bacteriologisch besmette bron te desinfecteren.
Verder is het in de drinkwaterbereiding soms noodzakelijk, indien het opgepompte water te veel ijzer bevat, het ijzer te verwijderen in een bovengrondse filterinstallatie, door het water te beluchten. Door 15 de ozoninjectie is het mogelijk deze milieucondities in situ (ondergronds) te creëren. Doordat het filter na verloop van tijd geoxideerde ijzercomponenten bevat, zal dit de ontijzering nog verder verbeteren.
Verder is het mogelijk dat de werkwijze wordt toegepast voor het 20 verwijderen van stikstofhoudende verbindingen, zoals ammoniak en nitraat. Hiervoor is het noodzakelijk dat er voldoende zuurstof aanwezig is om de nitrificatie en vervolgens de anaëroob verlopende denitrificatie te bewerkstelligen. Het anaerobe proces kan worden geïnitieerd door ozon-injectie. Het anaerobe proces treedt op, enige 25 tijd nadat de ozon-injectie is gestaakt. Gelijk als ontijzering kan op deze wijze het water ook ontmangaand en ontzuurd worden. Met name, indien ijzer of mangaan is gebonden aan humuszuren is het mogelijk, dat door biologische oxidatie van deze humuszuren de ijzerwijdering wordt verbeterd ten opzichte van het gebruik van zuurstof en/of lucht. 30 Door de ozonisatie is het namelijk mogelijk om complexe hurouszuur-achtige verbindingen te kraken, waardoor deze beter biologisch verwijderd kunnen worden.
Volgens de uitvinding worden de verontreinigingen bij voorkeur omgezet in oxidatieprodukten, die beter biologisch afbreekbaar en/of 35 beter wateroplosbaar zijn dan de oorspronkelijke verontreinigingen.
, De ozoninjectie zal in het algemeen worden uitgevoerd in de omgeving van de verontreinigingen: hieronder wordt verstaan direct op/in de plaats en diepte waar de verontreinigingen zich bevinden of 7 in de onmiddelijke nabijheid ervan, bijvoorbeeld een werkzame afstand naast of onder de plaats van de verontreinigingen. Hierbij kan het ozonhoudend gas door middel van een of meerdere injectieputten worden toegevoerd, afhankelijk van de verspreiding van de verontreinigingen.
5 De ozoninjectie volgens de uitvinding kan worden uitgevoerd op diepten van 1 meter of meer, bij voorkeur 2 meter of meer, tot diepten van 100 meter of meer, in het bijzonder 10-80 meter, volgens algemeen bekende technieken, waaronder het gebruik van injectieputten. Dergelijke technieken worden bijvoorbeeld beschreven in de 10 bovengenoemde stand der techniek, hierin door verwijzing opgenomen.
Het ozonhoudende gas wordt geïnjecteerd onder een druk van meer dan 1,7 ato, bij voorkeur meer dan 2, met meer voorkeur in het traject van 3-10 ato of meer.
De hoeveelheid ozonhoudend gas per tijdseenheid kan liggen tussen 15 1 liter per uur en 6000 liter per uur of meer, bij voorkeur 10 en 2000 liter per uur. Deze hoeveelheid wordt bepaald door de concentratie en samenstelling van de bodem in relatie met het meetsysteem voor ozonsignalering. Gestreefd zal altijd worden naar maximale lucht- en ozonhoeveelheden, welke mogelijk zijn.
20 De ozonconcentratie in het ozonhoudende gas kan liggen tussen tussen 0,01 en 30 gew.%, bij voorkeur tussen de 0,5 en 15 gew.#. In verband met de constante reactiesnelheid en het stoftransport in de bodem kan het wenselijk zijn het geproduceerde ozon vervolgens met zuurs tof houdend gas te verdunnen. Een en ander met als doel het 25 stoftransport en de conversie te optimaliseren.
De deskundige zal in staat zijn voor iedere reinigingsoperatie de juiste combinatie van druk, toevoersnelheid en ozonconcentratie te kiezen, afhankelijk van factoren zoals de aard en concentratie van de verontreinigingen, de diepte waarop ze zich bevinden, alsmede hun 30 verspreiding.
Onder verontreinigde bodem wordt volgens de uitvinding tevens verstaan bodem, waarvan het aanwezige grondwater verontreinigd is.
Hierbij zal. ter verwijdering van de verontreinigingen, het ozonhoudend gas in het algemeen in de bodem worden geïnjecteerd op een 35 geschikte diepte onder de grondwaterspiegel.
De bodem omvat bij voorkeur een (biologische) toplaag, zoals een humuslaag, omvat die werkzaam is in het omzetten en/of verwijderen van het na de omzetting resterende ozon terwijl het vanaf de plaats van 1003787 8 injectie in de richting van het oppervlak stijgt. Hierdoor wordt het ontstaan van een te hoge ozonconcentratie boven de bodem verder tegengegaan .
De werkwijze van de uitvinding kan ook worden toegepast bij 5 opgebrachte grond, bijvoorbeeld in zogenaamde landfarming-applicaties. Eventueel kan de toplaag van de afgewerkte grond worden verrijkt met een grond welke een hoog organische stofgehalte bevat. Als alternatief is het mogelijk de toplaag af te dekken met een laag actieve kool of een folie.
10 Ter beheersing van het reinigingsproces, hetgeen een belangrijk aspect van de uitvinding vormt, kunnen de volgende maatregelen worden genomen, afzonderlijk en/of in een geschikte combinatie; - tijdens en/of gedurende enige tijd na het doorleiden van het ozonhoudende gas wordt de ozonconcentratie van de (lucht in de) 15 bodem en/of van het grondwater gemeten, bij voorkeur op een diepte van niet meer dan de helft van de diepte, waarop het ozon-houdend gas geïnjecteerd wordt.
Zo kan de ozonconcentratie worden gemeten op een diepte van minder dan 10 meter, bij voorkeur minder dan 2 meter, met meer 20 voorkeur minder dan 1 meter, bijvoorbeeld in de aanwezige biologische toplaag.
- het doorleiden van het ozonhoudende gas wordt gestaakt als de ozonconcentratie van de (lucht in de) bodem en/of in het grondwater een bepaalde grenswaarde heeft bereikt en eventueel 25 hervat nadat de ozonconcentratie tot onder de grenswaarde is afgenomen.
tijdens en/of gedurende enige tijd na het injecteren van het ozonhoudende gas wordt een zuurstofhoudend gas geïnjecteerd, in de omgeving van de verontreinigingen, voor het bevorderen van de 30 verdere omzetting langs (micro)biologische weg.
- de voortgang van de omzetting ten gevolge van het injecteren van het ozonhoudende gas en/of van de verdere omzetting langs (micro)biologische weg volgt door het bepalen van de UV-transmis-sie/absorptie van het grondwater en/of de bodemlucht.
35 De deskundige zal in staat zijn de hierboven aangegeven meetwaarden op een geschikte of op zichzelf bekende wijze te bepalen, en aan de hand ervan het gehele proces zodanig te regelen, dat een efficiënte reiniging wordt verkregen. Hierbij zal de deskundige de * 1003787 9 intervallen van het doorleiden van het ozonhoudende gas en het zuur-stofhoudende gas dusdanig kiezen en combineren, in het bijzonder aan de hand van de bovengenoemde meetwaarden, dat een optimale combinatie wordt verkregen van de aanvankelijke oxidatie door het ozonhoudende 5 gas en de verdere biologische omzetting van de hierbij gevormde produkten.
Het bij de uitvinding toegepaste ozonhoudende gas kan op iedere geschikte wijze worden verkregen, zoals door toepassing van een op zichzelf bekende ozongenerator uitgaande van lucht of een ander zuur-10 stofhoudend gas.
De uitvinding heeft echter in het bijzonder betrekking op de toepassing van een specifieke ozongenerator en werkwijze zoals hieronder omschreven bij de werkwijze van de uitvinding, welke generator en werkwijze -uitgaande van lucht of zuurstof- een 15 ozonhoudend gas kunnen leveren bij hoge ozonconcentraties en hoge druk van 3 tot 6 ato of meer, zonder het gebruik van nageschakelde compressoren. Met deze generator en werkwijze kunnen in het bijzonder drukken, toevoersnelheden en ozonconcentraties worden verkregen binnen de hierboven genoemde voorkeurstrajecten.
20 De specifieke werkwijze voor het produceren van ozongas omvat het aanbrengen van een elektrisch spanningsverschil over ten minste twee in langsrichting in hoofdzaak evenwijdig opgestelde elektrische geleiders; en het middels een transportinrichting voeren van het zuurstofhoudend gas tussen de geleiders, waarbij de druk van het 25 zuurstofhoudend gas ten minste 1,2 bar bij voorkeur ten minste 1,7 bar bedraagt. Tot de samenstellende delen van de transportinrichting, nodig om het zuurstofhoudende gas langs de geleider te voeren, kunnen in voorkomende gevallen ook de elektrische geleiders zelf behoren.
Gevonden is dat volgens deze werkwijze geproduceerd ozongas 30 betrekkelijk gemakkelijk naar overigens moeilijk toegankelijke plaatsen kan worden geleid. Een bijzonder kenmerk is dat na de ozongasproductie geen apparatuur nodig is voor de vereiste drukver-hoging.
Aldus verkrijgt men een werkwijze/zuiveringssysteem op basis van 35 ozongas voor directe chemische en indirecte biologische oxidatie van ' grond en grondwater. Het lucht/ozon-mengsel wordt direct in grond en grondwater geïnjecteerd. Eveneens kan men -desgewenst- het geproduceerde ozongas vooraf aan de bodeminjectie mengen met een ander 1003787 10 gecomprimeerd gas bij voorkeur lucht of zuurstof. De complete unit kan mobiel worden opgesteld. Het injecteren van het ozongasmengsel-oxidatieproces- kan/wordt periodiek uitgevoerd. Daarna/periodiek krijgt de bodem de gelegenheid om door middel van biologische oxidatie 5 de gekraakte componenten verder te mineraliseren. De saneringsmethode is bijzonder eenvoudig en vergt weinig civiel technische werken of apparatuur. UV-transmissie, zuurstof, ozonconcentraties in de bodem-lucht en grond en grondwater en bovengrondse omgeving geven inzage in de voortgang van de sanering, besturen het proces en voorkomen dat 10 ontoelaatbare ozonemissies naar de omgeving plaats vinden. Hierdoor is geen bodemluchtextractie noodzakelijk.
Een verder aspect van deze werkwijze is dat er geen verplaatsing anders dan door het natuurlijke transport veroorzaakt door grondwaterstromingen en permeabiliteit van de bodems plaats vindt. De 15 mineralisatie naar C02 en N2 en water gebeurt ter plaatse.
De werkwijze kan worden toegepast op (verkoop)punten van benzine en dieselolie waar de bodem is gecontamineerd met organische componenten en tevens op lokaties waar tanks voor huisbrandolie zijn gaan lekken. Deze componenten zijn samengesteld uit een mengsel van 20 aromaten en alifaten die gewoonlijk in benzine en dieselolie voorkomen. De verspreiding van deze componenten vormt een ernstig gevaar voor het grondwater en uiteindelijk het drinkwater. Door het toepassen van een selectief oxydatiemiddel is het mogelijk moeilijk afbreekbare aromatische verbindingen om te zetten in beter biologisch 25 afbreekbare componenten zoals vetzuren. De UV-C transmissie, zuurstof en ozonconcentraties zijn een maat voor de verbeterde biologische afbreekbaarheid.
Ozongas bezit de eigenschap te reageren op plaatsen in een verbinding waarbij sprake is van een hoge elektronendichtheid. Als 30 voorbeeld geldt de binding tussen koolstof en stikstof. Hierbij is sprake van een drievoudige onverzadigde structuur. De onverzadigde dubbele band tussen twee koolstofatomen is na de cyanidegroep een reaktieve plaats. Dergelijke verbindingen treft men aan in aromaten. Aromaten hebben een grote affiniteit om te absorberen aan vaste 35 absorptiemiddelen zoals aktief kool en zandfracties. De adsorptie-' isothermen voor de adsorptiekinetiek en adsorptiecapaciteit worden beschreven door Langmuir en Freundlich. Alifaten bezitten deze eigenschap in mindere mate. Zij zijn daarentegen beter biologisch 1003787 11 afbreekbaar. Door de hierboven beschreven werkwijze -het conversieproces- worden deze structuren beter in de waterfase oplosbaar en desorberen van vaste oppervlakken. Een verder aspect van de hierboven beschreven werkwijze is dat na certificatie door middel 5 van tradionele analysetechnieken volgens diverse nu nog door de overheid voorgeschreven protocolllen, men deze besturing en meetmethode met UV-transmissie, zuurstof, ozonconcentraties in de bodemlucht grond en grondwater en bovengrondse omgeving bespaart op kostbare tijdrovende analyses, welke nu nog worden uitgevoerd. Het 10 reinigend vermogen van volgens de uitvinding geproduceerd ozongas wordt nog verhoogd wanneer de druk van het zuurs tof houdend gas ten minste 2 bar en bij voorkeur ten minste 3 bar of meer bedraagt.
In een uitvoeringsvoorbeeld van de werkwijze volgens de uitvinding is het zuurstofhoudend gas in hoofdzaak zuiver zuurstof of 15 gedroogde lucht.
Het spanningsverschil over de evenwijdig opgestelde elektrische geleiders bedraagt volgens de uitvinding ten minste 7 kV. Gevonden is dat met een dergelijk spanningsverschil bij een gebruikelijke afstand van de elektrische geleiders en de diëlektrische constante vein een 20 daartussen eventueel aanwezig diëlektricum de opbrengst van het geproduceerde ozongas gerelateerd aan de toegevoerde hoeveelheid zuurstofhoudend gas aanzienlijk hoger is dan bijvoorbeeld bij een gebruikelijk spanningsverschil van 7 kV en overigens gelijke omstandigheden het geval is. De opbrengst van het geproduceerde 25 ozongas wordt nog verder verhoogd wanneer het spanningsverschil ten minste 14 kV en bij voorkeur ten minste 20 kV bedraagt.
Om redenen van elektrische veiligheid omvat de transportinrichting voor het gas een met het elektrisch geleidend gedeelte verbonden elektrisch isolerend gedeelte. Overeenkomstig de uitvinding 30 wordt voor de binnenzijde van het elektrisch isolerend gedeelte uit chemisch inerte materialen gekozen. Gevonden is dat gebruikmaking van een chemisch inert elektrisch gedeelte van de transportinrichting de chemische zuiverheid van het geproduceerde ozongas aanzienlijk verhoogt, omdat chemische reacties tussen het geproduceerde ozongas en 35 het bedoelde gedeelte uitgesloten zijn, terwijl voorts het betreffende ' gedeelte uitgesloten is, en tevens het betreffende gedeelte zelf geen verontreinigde stoffen door ontgassing afgeeft. In een voorbeeld wordt volgens de uitvinding voor het elektrisch isolerend gedeelte tenminste 1003787 12 ten dele polytetrafluoretheen (PTFE) gekozen.
De specifieke inrichting voor het produceren van ozongas volgens de hierboven beschreven werkwijze omvat een stelsel van ten minste twee in langsrichting in hoofdzaak evenwijdig opgestelde geleiders, 5 een tranportinrichting om een zuurstofhoudend gas onder een bepaalde druk in langsrichting tussen genoemde elektrische geleiders te voeren en middelen voor het aanbrengen van een spanningsverschil over genoemde geleiders. Overeenkomstig de uitvinding is de transportinrichting voor het zuurstofhoudend gas van een dergelijke 10 inrichting geschikt voor een gasdruk van ten minste 1,2 bar, in het bijzonder ten minste 2 bar en bij voorkeur ten minste 3 bar of meer.
De transportinrichting is overeenkomstig de uitvinding geschikt voor transport van een gas, dat in hoofdzaak zuiver zuurstof is of gedroogde lucht met een dauwpunt van tenminste -40°C.
15 Overeenkomstig de uitvinding kunnen de middelen voor het aanbrengen van een elektrisch spanningsverschil een spanningsverschil van ten minste 7 KV aanbrengen. In een uitvoeringsvoorbeeld kunnen de middelen voor het aanbrengen van een elektrisch spanningsverschil een spanningsverschil van ten minste lk kV en bij voorkeur 20 KV aanbren-20 gen.
In een uitvoeringsvoorbeeld van een inrichting volgens de uitvinding is de transportinrichting voor het zuurstofhoudend gas geschikt voor een gasdruk van ten minste 2 bar en kunnen de middelen voor het aanbrengen van een elektrisch spanningsverschil een 25 spanningsverschil van ten minste 7 kV op de geleiders aanbrengen.
De uitvinding voorziet voorts in een inrichting voor het produceren van ozongas met een extreem laag gehalte aan onzuiverheden. Overeenkomstig de uitvinding wordt hiertoe een inrichting verschaft, welke een stelsel omvat van ten minste twee in langsrichting in 30 hoofdzaak evenwijdig opgestelde elektrische geleiders, een transportinrichting om een zuurstofhoudend gas onder een bepaalde druk in langsrichting tussen genoemde elektrische geleiders te voeren, waarbij de transportinrichting een elektrisch geleidend en een daarmee verbonden elektrisch isolerend gedeelte omvat alsmede middelen voor 35 het aanbrengen van een elektrisch spaninningsverschil over genoemde ' geleiders, welke inrichting het kenmerk draagt, dat de binnenzijde van het elektrisch isolerend gedeelte uit chemisch inert materiaal bestaat.
1003787 13
In een uitvoeringsvoorbeeld bestaat het elektrisch isolerend gedeelte tenminste ten dele uit polytetrafluoretheen (PFTE).
In een volgend uitvoeringsvoorbeeld is de inrichting ter bestraling van het zuurstofhoudend gas voorzien van een bron voor 5 ultraviolet licht met een golflengte tussen l80 en 360 nm. De specifieke inrichting en werkwijze-uitvinding zal in het nu volgende worden verduidelijkt met een tekening van een uitvoeringsvoorbeeld van een inrichting, hierna verder aangeduid als ozongas-generator, voor het produceren van ozongas volgens een werkwijze overeenkomstig de 10 uitvinding.
De figuur toont een ozongasgenerator waarvan de evenwijdige elektrische geleiders (1, 2) worden gevormd door (in dit voorbeeld twee) stelsels concentrische buizen (1, 2) van roestvast staal, waarbij de binnenste buizen (1) zijn verbonden met een bovenplaat (3) 15 en de buitenste buizen (2) zijn verbonden met een verzamelkamer (*1). De afgeheelde ozongasgenerator wordt verticaal opgesteld. De aan de onderzijde open binnenste buizen (1) zijn omgeven door aan de onderzijde gesloten en aan de bovenzijde open, uit isolerend materiaal bestaande buizen (5). die worden gedragen door een rooster (6). Via 20 een aansluitpunt (7) op de bovenplaat (3) worden de binnenbuizen (1) verbonden met de spanningsvoerende pool van een hoogspanningsgenerator (niet getoond) en worden de buitenbuizen (2) via een gezamenlijke bovenflens (8) geaard. Om spontane vonkoverslag tussen de bovenplaat (3) en de bovenflens (8) te voorkomen zijn deze met behulp van een 25 isolerende tussenring (9) op een voldoende grote afstand van elkaar gescheiden. De inrichting wordt afgesloten door een bovenkap (10) die met de bovenplaat (3) een kamer (11) omsluit, in welke kamer de toevoer (12) van het di'agergas uitmondt. De figuur toont voorts nog ringvormige houders (13. 1*0 voor de tussenring (9) en afdichtringen 30 (15, 16). Via een afvoer (17) kan eem mengsel van dragergas en geproduceerd ozon worden afgevoerd. De figuur toont tenslotte een UV-lichtbron (18), opgenomen in de afvoerleiding (17). De samenstellende delen van de inrichting wordt door bouten en moeren (19, 20) bijeengehouden. De op zich bekende afgebeelde inrichting is door 35 maatregelen volgens de uitvinding geschikt gemaakt voor de produktie • van ozonhoudend gas met een hoge concentratie ozon van hoge zuiverheid. Via toevoer (12) aangevoerde zuivere zuurstof/gedroogde lucht met een dauwpunt van ten minste -60 graden onder een druk van ten 1003787 minste 2 bar wordt achtereenvolgens door de binnenste buizen (1), de ruimte tussen de binnenste buizen (1) en de isolerende buizen (5) en de ruimte tussen de isolerende buizen (5) en de buitenste buizen (2) gevoerd. De buitenste buizen (2) zijn via bovenflens (8) elektrisch 5 geaard, terwijl de binnenste buizen (1) via aansluitklem (7) op een spanning van ten minste 10 kV zijn gebracht. De hoogte van tussenring (9) is zodanig dat bij het aangelegde spanningsverschil van 10 kV geen vonkoverslag tussen bovenplaat (3) en bovenflens (8) kan plaatsvinden, terwijl de binnenste- en buitenste buis (1, 2) en de isolerende 10 buizen (5) zodanig zijn gedimensioneerd dat er een regelmatige, homogeen verdeelde vonkenregen van binnenste buis (1) op buitenste buis (2) plaatsvindt, waarbij het doorgeleide zuursofgas of gedroogde lucht voor een belangrijk deel wordt omgezet in ozon. Het gevormde ozon en het resterende zuurstof verlaten via een rooster (6) en een 15 verzamelkamer (*0 de inrichting bij afvoer (17)· De omzetting van zuurstof in ozon wordt nog versterkt en gereinigd door een UV-lichtbron (18), in dit voorbeeld opgenomen in de afvoer (17)· De UV-lichtbron kan overigens ook worden toegepast op de plaats waar het geproduceerde ozongas, bijvoorbeeld bij een te reinigen oppervlak, 20 wordt gebruikt. Overeenkomstig de uitvinding is de inrichting zodanig geconstrueerd dat het spanningsverschil over binnenste- en buitenste buis (1, 2) ten minste 20 kV kan bedragen en de druk van het aangevoerde zuurstofgas ten minste 3 bar kan bedragen. Om te voorzien in ozongas van grote zuiverheid bestaat het elektrisch isolerend 25 gedeelte tussen bovenplaat (3) en de bovenflens (8) overeenkomstig de uitvinding uit chemisch inert materiaal. Bijvoorbeeld is tussenring (9) een op zich bekende glazen ring die overeenkomstig de uitvinding wordt afgedicht met behulp van PTFE-afdichtringen (15. 16), of, in een andere uitvoeringsvorm, vormen de tussenring (9). de ringvormige 30 houders (13, 1*0 en de afdichtringen (15, 16) één geheel, vervaardigd uit PTFE.
De uitvinding zal nu nader worden toegelicht aan de hand van de volgende niet-beperkende voorbeelden.
35 • Voorbeeld 1: Behandeling met ozon van grondwater la. Resultaten bovengrondse behandeling van grondwater.
1003787 15
Dit voorbeeld beschrijft de meetresultaten en gegevens die verkregen zijn bij een sanering van verontreinigd grondwater te Laren, Nederland. Het grondwater was verontreinigd met de aromaten benzeen, tolueen en xyleen. Bij de sanering zijn op diverse lokaties 5 bronwaterputten geslagen waar het verontreinigde water werd opgepompt, waarbij een voorbehandeling met ozon werd toegepast.
Het resultaat van deze behandeling was dat bij de voorbehandeling met ozon reeds 2/3 van het totaal gehalte aan aromaten verwijderd/omgezet werd. Na passage van het actief koolfilter was het 10 water nagenoeg schoon.
Door de voorbehandeling met ozon kan er een hogere vloeistof-snelheid worden toegepast over het actief koolfilter waardoor de saneringsduur wordt verkort. Een ander voordeel is dat het actief koolfilter t 2 maal langer te gebruiken is. De adsorberende werking 15 van het filter ging bij de opstelling zonder ozon achteruit door slijmaangroei op het oppervlak van het actieve kool. Na voorzuivering met ozon was hiervan geen sprake meer.
Naast gaschromatografische analyses zijn er analyses uitgevoerd met behulp van UV-spectrometrie. Het is gebleken dat de UV-transmissie 20 een snelle indicatie kan geven voor de aanwezige hoeveelheid koolwaterstoffen in water. Er is geanalyseerd voor de behandeling, na behandeling met ozon en na de koolfiltratie.
lb. Directe injectie bi.i verontreiniging roet aromaten.
25 Uit de resultaten van de grondwatersanering te Laren blijkt dat de voorbehandeling met ozon reeds een groot gedeelte van de aromaten heeft verwijderd. Hieruit blijkt dat de zuivering kan worden uitgevoerd door ozon rechtstreeks te injecteren in het grondwater.
Ozon heeft een groot oplossend vermogen voor water (± 12 maal 30 groter als de oplosbaarheid van zuurstof). Hierdoor zal de ver spreiding en de concentratie van het gas in grondwater geen wezenlijk probleem zijn. Om de verwijdering van aromaten door directe injectie te bepalen is in het laboratorium een experiment uitgevoerd.
Water is hiertoe verontreinigd met de aromaten tolueen en xyleen 35 en behandeld met ozon en lucht. Om het luchtstrippende effect op de * vluchtige aromaten zo klein mogelijk te houden is een flow toegepast van 7 1/h.
1003787 16 lc. Effect van ozon op een drijflaag.
Zoals bekend is er bij een verontreiniging met minerale olie (bv. diesel- of huisbrandolie) vaak sprake van een drijflaag. Bij de traditionele methode voor verwijdering van drijflagen wordt een put of 5 greppel gegraven op de grens van het gebied waar een drijflaag aanwezig is. Meestal wordt er in de put of greppel water afgepompt om het verhang in de grondwaterstand te vergroten, waardoor de olie zich naar de put beweegt. De mobiele olie komt zo in de put terecht en kan worden afgepompt.
10 Het effect van directe ozoninjectie op een drijflaag is uitgevoerd in een experiment waarbij water met een hoeveelheid dieselolie werd verontreinigd, waarna er ozon doorheen is geleid. Hierbij was te zien dat de drijflaag minder werd.
15 De resultaten van voorbeeld 1 laten zien dat: het experiment ter bepaling van de verwijdering/omzetting van dieselolie door ozon te zien gaf, dat er een grotere verwijdering werd bereikt door behandeling met ozon, als door behandeling met alleen lucht. De conclusie van dit experiment was, dat de 20 minerale oliecomponenten in dieselolie omgezet kunnen worden door ozon; het onderzoek naar de reactieprodukten met behulp van infrarood spectrometrie een lichte absorptiepiek te zien gaf in het gebied van de C=0-binding. Dit is een bevestiging op de resultaten van 25 het literatuuronderzoek naar de reactieprodukten, waar reeds werd vastgesteld dat er vetzuren, aldehyden en ketonen kunnen ontstaan; - na 12 uren ozoniseren er een evenredig deel dieselolie was omgezet, als in het experiment waarin 2 en ^ uren werd 30 geozoniseerd. Dit resultaat doet vermoeden dat na voldoende lang ozoniseren de dieselolie volledig kan worden verwijderd, het experiment ter bepaling van de reaktieverhouding diesel:ozon een indicatie van de reaktieverhouding geeft, bv. ten behoeve van de bepaling van de saneringsduur; 35 - uit experimenten ten aanzien van het verbruik vein ozon blijkt dat ' er een verband bestaat tussen het organisch stofgehalte vein de grond en het ozonverbruik van de grond.
Het blijkt dat er goede resultaten te behalen zijn met ozon voor .10 0 3 / 87 17 het behandelen van grondwater, verontreinigd met aromaten in de praktijk. Het laboratoriumexperiment liet zien dat met directe injectie van ozon in grondwater, bij een verontreiniging met aromaten, grote verwijdering kan worden bereikt.
5
Voorbeeld 2: Bodemsanering bij Weerselo, Nederland
Om de ozon-oxydatie-techniek in de praktijk te testen is er de werkwijze van de uitvinding toegepast bij een sanering bij een pompstation te Weerselo. Het betrof hier een verontreiniging met 10 minerale olie bij een wasstraat, waarschijnlijk veroorzaakt door een lekkende afvoerput en door lekkage van een opslagdepot. De verontreiniging bleek verspreid te zijn over ± 30 m3. Het grondwater was op deze lokatie niet verontreinigd. Er werd een ozongenerator gebruikt met een produktiecapaciteit van 120 g/uur. Het ozongas werd 15 met een flow van 3000 1/uur en een hoeveelheid ozon van 20 g/uur in de grond geïnjecteerd via een plastic slang (PTFE/RVS). Voor het maken van een injectiepunt werd eerst een boorgat gemaakt tot de gewenste diepte. Na inbrengen van de slang werd een omstorting aangebracht van filterzand/grind over t 0,5 meter. De bovenkant werd afgedicht met 20 klei. Wanneer na bemonstering de grond rond het injectiepunt gereinigd bleek te zijn werd het injectiepunt verplaatst. Uit een voorafgaan oriënterend bodemonderzoek naar omvang en ernst van de verontreiniging bleek, dat de verontreiniging met minerale olieprodukten in de verontreinigingskern een concentratie van 6000 mg/kg.ds had. Na dit 25 oriënterende onderzoek is alsnog middels 12 boringen tot 2 m-mv de nulsituatie vastgesteld. Op ± 2 meter werd over de gehele lokatie een kleilaag aangetroffen. De concentraties zijn weergegeven in Tabel 1.
TABEL 1 30 Gemeten concentraties minerale olie in de verontreinigde zone/nulsituatie.
BBBBBBSS!B^^^aHSBBaaaiBBBBS8SSaSHaBBBa88SS
monsterpunt concentratie (mg/kg.d.s.) A 750 B 2000 35 C 6000 1003787 18
j D 2500 I
De monsters zijn alle genomen in de laag vein lm- 2m-mv. De bovenste meter bleek niet verontreinigd te zijn. De grond bestaat uit fijn zand 5 met een laag organisch stofgehalte.
Om de voortgang van de sanering te controleren en te regelen zijn er regelmatig analyses uitgevoerd op minerale oliën. Wanneer na analyse bleek dat de grond rond een injectiepunt een concentratie minerale olie < de A-waarde bezat, werd het injectiepunt 10 ± 2 m verplaatst (horizontaal). Naast analyse op minerale olie zijn er ozonconcentratiemetingen uitgevoerd boven de grond. Verder is getracht inzicht te krijgen in de verspreiding van ozon in de grond.
De resultaten waren als volgt:
Minerale olie analyse: 15 Er is op vier verschillende punten ozon geïnjecteerd. De resultaten van de analyses geven de concentratie minerale olie na ± 6 weken injecteren met ozon. De resultaten van de analyses staan weergegeven in Tabel 2. De concentratie na 6 weken ozon-injectie worden hierin vergeleken met de concentraties welke gemeten zijn bij 20 vaststelling van de nulsituatie.
ê 1003787 19 TABEL 2
Vergelijking concentraties minerale olie voor en na ozoninjectie.
| " injectiepunt tijdsduur ozon nulsituatie na ozon injectie injectie (weken) (zie bijlage (zie bijlage 4c) 4a) pun conc(mg- punt conc(mg-t /kg) /kg) 5 A 1 1 750 Al 170 A2 350 B 22 2000 BI < 50 B2 130 c 23 6000 ci 250 D 1 4 2500 Dl 1900 10
Ozonconcentratie metingen:
Er zijn tijdens de sanering enkele keren ozonconcentratiemetingen uitgevoerd met behulp van Drëgerbuisjes. Er werd soms een lichte ozongeur waargenomen maar de concentratie bovengronds was telkens 15 beneden de MAC-waarde.
Geconcludeerd mag worden dat er in een paar weken tijd een grote verwijdering van minerale olie is bereikt door het ozon-oxydatie- proces. De techniek was op zichzelf bijzonder eenvoudig en vereist 20 weinig civiel-technische werken. Naast de controlerende analyses beperken de werkzaamheden zich tot het af en toe verplaatsen van het injectiepunt. Bij deze saneringstechniek kunnen overige werkzaamheden gewoon doorgaan. Op de saneringslokatie te Weerselo wordt de wasstraat nog gewoon gebruikt, terwijl ondertussen de bodem gesaneerd wordt.
25 De potentiële toepassingsmogelijkheden van in situ reinigings technieken bij zand- en leemhoudende gronden voor verontreiniging met dieselolie, benzine en PAK staan weergegeven in Tabel 3· 1003787 20 TABEL 3 OZON - Stoom- Extractie Landfar- Bio- OXYDATIE strippen op water- ming extra- basis ctie
Olie en ·*· ♦/- +/- ♦/- ♦/- benzine 5 PAK * - ♦/- */-
Toelichting:
De bestaande toepassingsmogelijkheden (excl. ozon) voor in situ 10 behandeling van verontreinigde grond zijn, zoals te zien is in de tabel, beperkt. Daarnaast zijn er aan de bestaande technieken nadelen verbonden. Hieronder worden de voor- en nadelen van de bestaande technieken beschouwd in vergelijking met de ozon-oxydatie techniek.
15 * Stoomstrippen en landfarming zijn technieken die slechts toepasbaar zijn in gevallen waarbij de verontreiniging op geringe diepte aanwezig is. Hoe dieper de verontreiniging in de bodem is doorgedrongen, hoe moeilijker het wordt om de bodem ter plekke (in situ) te reinigen met de reeds bestaande technieken.
20
Met de ozon-oxydatie techniek vormt de diepte geen probleem. Er kan immers zeer eenvoudig op verschillende diepten ozon worden geïnjecteerd.
25 * Voor PAK bestaat er eigenlijk geen geschikte in situ techniek. De biologische afbraak van PAK verloopt erg langzaam.
Ozon-oxydatie is daarentegen een zeer snelle methode te zijn, voor zowel PAK als benzine en olieverontreiniging.
30 * Nadeel van extractie is dat in het algemeen toevoeging van , chemicaliën noodzakelijk zijn teneinde desorptie van veront reinigingen te verkrijgen. De vraag is nog altijd aanwezig in hoeverre de toevoeging van milieuvreemde stoffen aanvaardbaar is.
35 1003787 21 * Bij bestaande technieken is vaak het grootste struikelblok de restconcentratie na sanering. Het blijkt vaak niet mogelijk om m.b.v. in situ technieken de A-waarde te behalen.
5 Met de ozon-oxydatie techniek zijn de eerste praktijkresultaten veelbelovend. Er is een snelle verwijdering van de verontreiniging geconstateerd. Uit de hierboven beschrevn resultaten van het experiment blijkt dat de A-waarde te bereiken is.
10 * De kosten van de bestaande saneringstechnieken zijn hoog als gevolg van de langdurige behandeling die deze technieken met zich meebrengen.
15 De duur van de sanering is waarschijnlijk het grootste voordeel van de ozon-oxydatie techniek. Op basis van de eerste praktijkresultaten lijkt het een zeer snelle methode voor reiniging van de grond, wat zich vervolgens uit in een groot kostenverschil met de bestaande technieken.
20
Uit de bovengenoemde resultaten blijkt dat ozon-oxydatie in combinatie met biologische reiniging een veel belovende bodemsaneringstechniek is. Uit laboratoriumonderzoek is gebleken dat minerale olie en aromaten door ozon omgezet kunnen worden in minder schadelijke 25 stoffen. De techniek is in situ bruikbaar voor zowel grond- als grondwaterreiniging. Uit de eerste resultaten van de sanering te Weerselo betreffende een minerale olie verontreiniging blijkt verder dat het reinigingsproces door oxydatie snel verloopt. Als gevolg hiervan kan sanering d.m.v. ozon-oxydatie aanmerkelijk voordeliger 30 zijn als sanering d.m.v. een reeds bestaande techniek, wat vaak een jarenlange behandeling van de grond vereist.
Parameters welke belangrijk kunnen zijn voor de werking van het proces zi jn: - de doorlatendheid: 35 OP basis van de eerste gegevens kan een doorlatendheid van minimaal 10'2 m/d aangehouden worden voor toepassing van de ozon-oxydatie techniek.
- het organisch stofgehalte van de te behandelen grond: 1003787 22 er is geconstateerd dat ozon niet alleen verbruikt wordt door de organische verontreiniging in de grond, maar ook door het organisch stof. Uit dit resultaat is af te leiden dat een grond met een laag organisch stofgehalte makkelijker te behandelen zal 5 zijn als een grond met een hoog organisch stofgehalte.
- de reactieverhouding: er is een goede methode gegeven voor het bepalen van de reacieverhouding van ozon met de verontreiniging. Vanwege het grote aantal handelingen die verricht moeten worden bij het 10 opwerken en analyseren moet deze waarde altijd enkele keren bepaald worden omwille van de betrouwbaarheid.
De hierboven genoemde parameters dienen per verontreinigingsgeval te worden bepaald om inzicht te krijgen in de reactiesnelheid van ozon met de verontreiniging om zodoende wat te kunnen zeggen over 15 de benodigde saneringsduur.
Bij een sanering zal, naast de gewone analyses, ook telkens de ozonconcentratie gemeten moeten worden. Wanneer de ozonconcentratie de MAC-waarde overstijgt dienen er maatregelen genomen te worden. Om wille van de veiligheid is het misschien 20 verstandig een afzetting om het injectiepunt aan te brengen of in ieder geval aan te geven dat het gevaarlijk is.
f 1003787
Claims (12)
1. Werkwijze voor het in situ reinigen van verontreinigde bodem, omvattende het omzetten van de in de bodem aanwezige verontreinigingen 5 in omzettingsprodukten door het injecteren in de bodem van een ozonhoudend gas in de omgeving van de verontreinigingen, met het kenmerk, dat men als het ozonhoudende gas een niet-gestabili-seerd ozonhoudend gas toepast en dat men de gevormde omzettingsprodukten in de bodem laat voor verdere omzetting langs (micro)biologische 10 weg.
2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat men het ozonhoudende gas injecteert op een diepte van ten minste 1 meter, bij voorkeur ten minste 2 meter. 15
3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat men tijdens en/of gedurende enige tijd na het doorleiden van het ozonhoudende gas de ozonconcentratie van de (lucht in de) bodem en/of van het grondwater meet, bij voorkeur op een diepte van niet meer dan de 20 helft van de diepte, waarop het ozonhoudend gas geïnjecteerd wordt.
4. Werkwijze volgens conclusie 3» met het kenmerk, dat men het doorleiden van het ozonhoudende gas staakt als de ozonconcentratie van de (lucht in de) bodem en/of in het grondwater een bepaalde grens- 25 waarde heeft bereikt en eventueel hervat nadat de ozonconcentratie tot onder de grenswaarde is afgenomen.
5. Werkwijze volgens een der conclusies l-M, met het kenmerk, dat men tijdens en/of gedurende enige tijd na het injecteren van het 30 ozonhoudende gas een zuurstofhoudend gas in de bodem injecteert, in de omgeving van de verontreinigingen, voor het bevorderen van de verdere omzetting langs (micro)biologische weg.
6. Werkwijze volgens een der conclusies 1-5, met het kenmerk, dat 35 het geïnjecteerde ozonhoudend gas wordt verkregen door toepassing van ' een ozongenerator, die het ozonhoudend gas levert op een druk van ten minste 1,7 atmosfeer, bij voorkeur ten minste 2 atmosfeer. 1003787 2k
7· Werkwijze volgens een der conclusies 1-6, met het kenmerk, dat de bodem een toplaag omvat die werkzaam is in het omzetten en/of verwijderen van het na de omzetting resterende ozon terwijl het vanaf de plaats van injectie in de richting van het oppervlak stijgt. 5
8. Werkwijze volgens een der conclusies 1-7, met het kenmerk, dat men de voortgang van de omzetting ten gevolge van het injecteren van het ozonhoudende gas en/of van de verdere omzetting langs (microbiologische weg volgt door het bepalen van de UV-transmissie/absorptie 10 van het grondwater en/of de bodemlucht.
9· Werkwijze volgens een der conclusies 1-8, met het kenmerk, dat de verontreiningen organische stoffen zijn, meer in het bijzonder aromatische verbindingen, halogeenkoolwaterstoffen en/of 15 aardoliefracties.
10. Werkwijze volgens een der conclusies 1-8, met het kenmerk, dat de verontreiningen organische of anorganische cyanideverbindingen, ammoniak en/of nitraten zijn. 20
11. Werkwijze volgens een der conclusies 1-8, met het kenmerk, dat de verontreiningen metallische verontreinigingen zijn, die door behandeling met ozon kunnen worden omgezet in metaalzouten.
12. Werkwijze volgens een der conclusies 1-8, met het kenmerk, dat de verontreinigingen worden omgezet in oxidatieprodukten, die beter biologisch afbreekbaar en/of beter wateroplosbaar zijn dan de oorspronkelijke verontreinigingen. 30 9 1003787
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL1003787A NL1003787C2 (nl) | 1996-08-12 | 1996-08-12 | Werkwijze voor het in situ reinigen van verontreinigde bodem. |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL1003787 | 1996-08-12 | ||
NL1003787A NL1003787C2 (nl) | 1996-08-12 | 1996-08-12 | Werkwijze voor het in situ reinigen van verontreinigde bodem. |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL1003787C2 true NL1003787C2 (nl) | 1998-02-20 |
Family
ID=19763357
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL1003787A NL1003787C2 (nl) | 1996-08-12 | 1996-08-12 | Werkwijze voor het in situ reinigen van verontreinigde bodem. |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
NL (1) | NL1003787C2 (nl) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0340379A2 (de) * | 1988-05-04 | 1989-11-08 | Chemisches Laboratorium Dr. Erwin Wessling | Verfahren zum Reinigen von mit hydrophoben organischen Substanzen verunreinigten Böden |
DE3905958A1 (de) * | 1988-05-04 | 1990-08-30 | Wessling Erwin Chem Lab | Verfahren zum reinigen von mit hydrophoben organischen substanzen verunreinigten boeden |
US5269943A (en) * | 1987-09-25 | 1993-12-14 | Battelle Memorial Institute | Method for treatment of soils contaminated with organic pollutants |
DE4302021A1 (de) * | 1993-01-26 | 1994-07-28 | Kernforschungsz Karlsruhe | Verfahren zum Entfernen von Schwermetall-Sulfiden aus Feststoffen |
JPH06238260A (ja) * | 1993-02-15 | 1994-08-30 | Karuto Kk | 有機塩素系化合物による土壌汚染の除去方法 |
WO1995019106A1 (en) * | 1994-01-18 | 1995-07-20 | Pryor Alan E | Method and apparatus for ozone treatment of soil to kill living organisms |
-
1996
- 1996-08-12 NL NL1003787A patent/NL1003787C2/nl not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5269943A (en) * | 1987-09-25 | 1993-12-14 | Battelle Memorial Institute | Method for treatment of soils contaminated with organic pollutants |
EP0340379A2 (de) * | 1988-05-04 | 1989-11-08 | Chemisches Laboratorium Dr. Erwin Wessling | Verfahren zum Reinigen von mit hydrophoben organischen Substanzen verunreinigten Böden |
DE3905958A1 (de) * | 1988-05-04 | 1990-08-30 | Wessling Erwin Chem Lab | Verfahren zum reinigen von mit hydrophoben organischen substanzen verunreinigten boeden |
DE4302021A1 (de) * | 1993-01-26 | 1994-07-28 | Kernforschungsz Karlsruhe | Verfahren zum Entfernen von Schwermetall-Sulfiden aus Feststoffen |
JPH06238260A (ja) * | 1993-02-15 | 1994-08-30 | Karuto Kk | 有機塩素系化合物による土壌汚染の除去方法 |
WO1995019106A1 (en) * | 1994-01-18 | 1995-07-20 | Pryor Alan E | Method and apparatus for ozone treatment of soil to kill living organisms |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 18, no. 619 (C - 1278) 25 November 1994 (1994-11-25) * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69425677T2 (de) | Verfahren zur bodensanierung durch oxidation und vakuum-extraktion | |
Usman et al. | Fenton oxidation to remediate PAHs in contaminated soils: a critical review of major limitations and counter-strategies | |
DE3856217T2 (de) | Verfahren zur Behandlung von verseuchten Böden | |
CA2331630C (en) | Chemical oxidation of volatile organic compounds | |
US7708496B2 (en) | In-situ surfactant and chemical oxidant flushing for complete remediation of contaminants and methods of using same | |
Chen et al. | Molecular-level insights into the transformation mechanism for refractory organics in landfill leachate when using a combined semi-aerobic aged refuse biofilter and chemical oxidation process | |
US6403034B1 (en) | Method of reducing the concentration of recalcitrant organic contamination in a soil matrix | |
Carboneras et al. | Improving biodegradability of soil washing effluents using anodic oxidation | |
CN111069260B (zh) | 土壤和地下水中的非水相污染物的原位处理方法 | |
US7175770B2 (en) | Methods and systems for groundwater remediation | |
Kakarla et al. | Modified Fenton's processes for effective in‐situ chemical oxidation—Laboratory and field evaluation | |
Adhami et al. | Phenanthrene removal from the contaminated soil using the electrokinetic-Fenton method and persulfate as an oxidizing agent | |
Zingaretti et al. | Humic acids extracted from compost as amendments for Fenton treatment of diesel-contaminated soil | |
Abtahi et al. | A novel combination of surfactant addition and persulfate-assisted electrokinetic oxidation for remediation of pyrene-contaminated soil | |
Lee et al. | The influence of humic acid on metal (loid) s leaching in landfill leachate for enhancing landfill mining | |
JP4380020B2 (ja) | 汚染土壌のオゾン処理方法 | |
NL1003787C2 (nl) | Werkwijze voor het in situ reinigen van verontreinigde bodem. | |
AU2014277691B2 (en) | In-situ chemical fixaton of metal contaminants | |
DE4006435C2 (de) | Verfahren und Einrichtung zur in-situ Grund- und/oder Sickerwassersanierung | |
DE102008008030B4 (de) | Verfahren zur in situ Reinigung kontaminierter Grundwässer | |
US6280601B1 (en) | Electrolytic method for sterilization of microorganisms and/or mineralization of organic and/or inorganic substances in ground soil | |
EP2065103B1 (en) | Plant and process for in situ decontamination of soils and groundwater | |
KR101196987B1 (ko) | 오염토양을 지상 처리하여 복원하는 방법 | |
KR100476134B1 (ko) | 과산화수소, 자외선 및 유류 분해 미생물의 순차적 병합처리에 의한 유류 오염 토양 및 지하수의 복원방법 | |
KR100811105B1 (ko) | 오염 토양 복원용 조성물 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD2B | A search report has been drawn up | ||
VD1 | Lapsed due to non-payment of the annual fee |
Effective date: 20050301 |