Anaërobe afbraak van BTEX op locaties Slochteren en Schoonebeek 107

Deelnemers :
NAM B.V., ing. A.G. Veltkamp, 0592-364565,
dhr. P. Meuldijk, 0524-539307
Shell Nederland, dr. W. Veerkamp, 010-4696594
Gemeentelijk Havenbedrijf Rotterdam,
ing. W.A. van Hattem, 010-2521447
IWACO B.V., ing. L.J. Koster, 050-5214217,
drs. A.A.M. Nipshagen, 050-5214247
Arcadis B.V., ir. R. Waterman, 0592-392135
TNO-MEP, dr.ir. H.H.M. Rijnaarts, 055-5493380
NITG TNO, dr. J. Griffioen, 015-2686820
Bioclear B.V., drs. S. Keuning, 050-5718455
Soort project : Implementatieproject
Projectkosten : Fase 1: ? 1.302.587,-- ; Fase 2: ? 935.948,--

Samenvatting

Doel
Doel van dit project is de o­ntwikkeling van een extensief saneringsconcept voor omvangrijke BTEX verontreinigingen, gebruik makend van natuurlijke anaërobe afbraakprocessen in de bodem, met als sterke punten minder negatieve milieueffecten en lagere kosten. Nevendoel hierbij is het vinden van een methode waarmee in de bodem langzame natuurlijke afbraak (die in batchexperimenten niet meetbaar is) kan worden aangetoond.

Werkwijze
Fase 1
Veldkarakterisatie (door middel van grond- en grondwateranalyses) en haalbaarheidsonderzoek afbraakpotentieel en kwantificering van de gekozen processen (door middel van batch-, fluidized bed- en kolomexperimenten).

Fase 2
Uitvoer van pilotproeven op beide locaties voor vaststelling van zuurstof geïnitieerde afbraak van benzeen o­nder verder anaërobe omstandigheden. Op de locatie Schoonebeek wordt in een BTEX-houdend gebied in twee runs leidingwater of grondwater met toevoegingen (sulfaat, bromide (als tracer) en zuurstof) geïnjecteerd. Tussen de twee runs wordt het geinjecteerde water o­nttrokken om de uitgangssituatie in het gebied te herstellen.

Op de locatie Slochteren worden verschillende push-pull testen uitgevoerd in een BTEX-vrij gebied, waarbij grondwater met enkele toevoegingen (tolueen, zuurstof, benzeen en bromide) wordt geinfiltreerd (push) en na enige tijd weer o­nttrokken (pull). Hierbij wordt een model o­ntwikkeld om de verspreiding en afbraak van benzeen en bromide te beschrijven. Daarnaast wordt radioactieve isotopen fractioneringsonderzoek geëvalueerd als methode om intrinsieke afbraak van tolueen en benzeen aan te tonen.

Resultaten
De veldkarakterisatie op beide locaties heeft duidelijk gemaakt dat intrinsieke afbraak plaatsvindt van tolueen en niet of nauwelijks voor benzeen, ethylbenzeen en xylenen. Dit wordt bevestigd door de push-pull experimenten in Slochteren.

Uit de verkennende batchexperimenten blijkt dat met nitraat en/of sulfaat in combinatie met een initiële dosering van een 'spoor' zuurstof afbraak van alle BTEX-componenten kan worden gerealiseerd.
Dit wordt bevestigd door de gedetailleerde batch-, fluidized bed- en kolom- en push-pull experimenten, waaruit tevens blijkt dat de benodigde hoeveelheid zuurstof kleiner is dan die welke nodig zou zijn voor volledige oxidatie van benzeen. Vermoedelijk treedt een initiële oxidatie van benzeen op, gevolgd door de anaërobe afbraak van de gevormde producten. Er kan niet eenduidig worden vastgesteld dat nitraat- en sulfaatreductie hier een rol in spelen. Alvorens zuurstof ten goede kan komen aan het initiële afbraakproces van benzeen moet een deel van de reductiecapaciteit (25 - 50 %) van grond en grondwater worden opgeheven. Dit beeld wordt bevestigd door de push-pull experimenten in Slochteren; welk deel van de zuurstof ten goede komt aan de reductiecapaciteit kan hierbij niet worden bepaald.
Het o­ntwikkelde model is in staat de verspreiding van benzeen en bromide te beschrijven.

Radioactieve isotopen fractionering is een goede methode om langzame natuurlijke biologische afbraak van tolueen aan te tonen, mits de afgebroken fractie tolueen aanzienlijk is. Met een lagere detectielimiet zou deze methode voor benzeen ook toepasbaar kunnen zijn.
De resultaten van de experimenten in Schoonebeek laten zien, dat weinig benzeen desorbeert. De zuurstof wordt geconsumeerd door de oxidatie van ijzer (II) naar ijzer (III). De dalende concentraties van BTEX kan volledig worden toegeschreven aan ijzer (III) reductie. Stimulering van sulfaatreductie door een lage initiële zuurstofconcentratie is niet aangetoond.

Producten

• Anaërobe actieve zone voor de biologische afbraak van aromaten (BTEX) (50). [2]

Uitgebrachte NOBIS-rapporten
95-1-43 Anaërobe afbraak van BTEX op locaties Slochteren en Schoonebeek 107.
Fase 1: Deelresultaat 1: State of the art en toetsing projectplan.
95-1-43A Anaërobe afbraak van BTEX op locaties Slochteren en Schoonebeek 107.
Fase 1.1: State of the art, veldkarakterisatie en batchproeven.

Trefwoorden
Anaëroob, aromatische koolwaterstoffen, biodegradatie, BTEX.