Bodemluchtextractie is een techniek gebaseerd op de onttrekking van vluchtige componenten in de onverzadigde zone. De technologie is voornamelijk geschikt voor bodems met een hoge tot matige doorlatendheid. Bodemlucht wordt onttrokken van onttrekkingsputten met een blower en wordt vervolgens behandeld in een zuiveringsunit. De technologie kan alleen gebruikt worden in de onverzadigde zone en wordt dikwijls gecombineerd met andere technologieën voor behandeling van de verzadigde zone.
 
Bij persluchtinjectie wordt perslucht in de bodem geïnjecteerd om de verontreiniging in de verzadigde zone te vervluchtigen. Het kan gebruikt worden voor bodems die verontreinigd zijn met vluchtige componenten zoals BTEX en gechloreerde solventen. De technologie brengt ook zuurstof in de bodem zodat de biologische afbraak van aeroob afbreekbare verontreiniging wordt gestimuleerd. Het wordt gecombineerd met een bodemluchtextractiesysteem om de bodemlucht uit de onverzadigde zone te capteren. Persluchtinjectie wordt soms enkel gebruikt voor de stimulatie van de aerobe afbraak van de verontreiniging. Dit gebeurt meestal aan lagere debieten en wordt ‘biosparging’ genoemd. 
 

De techniek grondwateronttrekking is gebaseerd op het oppompen van het verontreinigde grondwater en dit vervolgens in een bovengrondse waterzuiveringsinstallatie te behandelen. Het gezuiverde grondwater kan dan geloosd of geherinfiltreerd worden in het grondwater. Wanneer verontreinigd grondwater wordt opgepompt, zal verontreiniging die aan de bodemdeeltjes geadsorbeerd is geleidelijk aan in oplossing komen totdat alle verontreiniging verwijderd is. Als gevolg van dit adsorptie effect, zal deze technologie dikwijls lange tijd duren, vooral als de hoeveelheid geadsorbeerde verontreiniging hoog is.

De technologie kan ook gebruikt worden om de grondwatertafel te verlagen om de onverzadigde zone te vergroten. Op deze manier kan dieper ontgraven worden of kan vluchtige verontreiniging gemakkelijker verwijderd worden door bodemluchtextractie. De combinatie van grondwateronttrekking met bodemluchtextractie wordt tweefasenextractie genoemd. 
 

ISCO is een bodemsaneringstechniek waarbij een chemisch oxidans (waterstofperoxide, kaliumpersulfaat, kaliumpermanganaat, ozon, ozon+waterstofperoxide,…) eventueel in combinatie met een activator in de bodem wordt ingebracht. Wanneer het chemisch oxidans in contact komt met de organische verontreiniging, wordt deze laatste afgebroken tot CO2, water en zouten.
 
Chemische oxidantia zullen ook met de bodemmatrix reageren. De hoeveelheid oxidans die opgebruikt wordt door de bodem is meestal significant hoger dan de hoeveelheid oxidans die nodig is om de verontreiniging af te breken. Een bepaling van de matrixvraag van de bodem in het labo voor toepassing op het veld is in de meeste gevallen aangeraden om de economische haalbaarheid van de techniek en de dosering aan oxidans te bepalen. Sodecon heeft een eigen laboratorium om deze haalbaarheidstesten uit te voeren.
 

Bij ISCR wordt een reductans in de bodem geïnjecteerd om de organische componenten chemisch te reduceren, om de anaerobe biodegradatie te stimuleren of om metalen zoals Cr(VI) te reduceren.
De meest gekende toepassing is het gebruik van nulwaardig ijzer om verontreinigingen met gechloreerde solventen te elimineren. Het nadeel van ijzer is dat het niet oplosbaar is en dat het als gevolg niet eenvoudig in de bodem kan geïnjecteerd worden. De volgende toepassingen zijn mogelijk:

• Slurry-injectie van microschaal ijzer: een slurry van fijne deeltjes wordt geïnjecteerd in de bodem om de verontreiniging te behandelen. Tijdens de injectie worden fractures gecreëerd waarin de slurry wordt geïnjecteerd.
• Slurry-injectie van nano-ijzer: nano-ijzer partikels zijn kleiner dan de bodemporiën en kunnen daarom makkelijker geïnjecteerd worden dan microschaal ijzer. Het is echter duurder dan microschaal ijzer en het wordt ook sneller opgebruikt.
• Doorlatende reactieve barrière: granulair ijzer wordt aangebracht in een sleuf loodrecht op de grondwaterstroming. Verontreinigd grondwater stroomt door de barrière en wordt behandeld door het ijzer in de barrière.

ISCR kan ook gebruikt worden om Cr(VI) te reduceren tot het minder schadelijke Cr(III). Hiervoor kan nulwaardig ijzer gebruikt worden maar ook andere producten zoals dithioniet en polysulfide.
 

Vele organische componenten kunnen van nature afbreken. Soms zijn de geschikte afbraakcondities reeds aanwezig in de bodem en breken de componenten voldoende snel af om de verontreiniging binnen een redelijke tijdsspanne te verwijderen. In de meeste gevallen is de afbraaksnelheid echter gelimiteerd en kan de afbraaksnelheid significant verhoogd worden door het toevoegen van een hulpstof. De stimulatie van de biologische afbraak kan onderverdeeld worden in 3 categorieën:

• Oxidatieve stimulatie: een electronacceptor wordt toegevoegd om de afbraak van de verontreiniging te stimuleren. Zuurstof is de meest gebruikte acceptor maar ook nitraat en sulfaat kunnen geïnjecteerd worden als alternatieve electronacceptor. De meeste gekende toepassing is de oxidatieve stimulatie van olie en BTEX componenten.
• Reductieve stimulatie: door het toevoegen van een electrondonor worden reductieve condities in de bodem gecreëerd. Onder deze omstandigheden worden de verontreinigende stoffen gebruikt als electronacceptor door gespecialiseerde bacteriën. Deze methode wordt dikwijls gebruikt voor de reductieve afbraak van gechloreerde solventen.
• Bioaugmentatie: deze methode omvat de injectie van bacteriën in de bodem met de natuurlijke afbraakcapaciteit om de verontreiniging af te breken. Deze strategie wordt alleen gebruikt wanneer de natuurlijke afbraakcapaciteit niet aanwezig is in de bodem en wordt altijd gecombineerd met de stimulatie van de oxidatieve of reductieve processen.

Metalen in grondwater kunnen behandeld worden door neerslag op de bodemmatrix. Dit kan bereikt worden op verschillende manieren:

• Biologische precipitatie: door het toevoegen van een koolstofbron, wordt sulfaat in het grondwater gereduceerd naar sulfide. Deze gaat vervolgens neerslaan met de metalen op de bodemmatrix.
• Chemische precipitatie: sulfide kan ook geïnjecteerd worden als een chemische stof om de metalen direct op de bodemmatrix te precipiteren
• Alkalische precipitatie: het toevoegen van hydroxide kan metalen precipiteren als hydroxiden

De meest geschikte precipitatiemethode moet bepaald worden op basis van de site specifieke geochemische condities. Het is hierbij heel belangrijk om de stabiliteit van de gevormde neerslag te evalueren. In de meeste gevallen wordt sulfide aangeraden gezien metaalsulfiden zeer onoplosbare neerslagen vormen en stabiel zijn over een groot pH bereik. Sodecon voert labotesten uit om de haalbaarheid van in situ metaalprecipitatie en de dosering aan product op een site te bepalen.

Technieken zoals ISCO, ISCR, stimulatie van de biologische afbraak en in situ metaalprecipitatie zijn allen afhankelijk van de injectie van stoffen in de ondergrond. Om een substraat in de ondergrond te injecteren, is het belangrijk om de beste injectietechniek voor een site te selecteren. Injectietechnologieën kunnen onderverdeeld worden in 4 groepen:

• Directe injectie: met deze technologie wordt een substraat in de bodem geïnjecteerd terwijl een injectiestang in de grond wordt gebracht. Het injectieproduct wordt geïnjecteerd in gaten onderaan de injectiestang. Er zijn verschillende directe injectiemethodes: direct push injectie, Spin^® injectie,… die kunnen gebruikt worden afhankelijk van de site specifieke omstandigheden. In vergelijking met andere technieken, laat deze methode toe om te injecteren in bodems met lage permeabiliteit en om slurry’s te injecteren.
• Injectie op infiltratieputten: Met deze methode worden injectiestoffen geïnjecteerd op een filter van een injectieput. Een correcte installatie is cruciaal voor een optimaal rendement. Sodecon legt hierbij sterk de nadruk op een goede afdichting van het boorgat. Deze methode wordt aanbevolen wanneer grote volumes verschillende keren moeten geïnjecteerd worden. Deze methode wordt bij voorkeur gebruikt in homogene gronden.
• Injectie op drains: Wanneer de toegang tot een site beperkt is, kunnen drains geïnstalleerd worden door horizontale boringen om een systeem te installeren op moeilijk bereikbare plaatsen. Met drains is het mogelijk om grote volumes te injecteren in homogene gronden.
• Recirculatie: Deze methode is een combinatie van injectieputten/-drains en extractieputten/-drains. De sturing is complexer gezien onttrekkingspompen nodig zijn en gezien maatregelen om clogging te vermijden moeten genomen worden. Het voordeel van deze methode is dat er geen externe waterbron nodig is en dat grote pluimen kunnen behandeld worden gezien recirculatie continue kan toegepast worden.

De selectie van de juiste injectietechniek hangt af van verschillende factoren:

• Doorlatendheid van de bodem: bodems met een lage permeabiliteit vragen andere technieken dan bodems met een hoge permeabiliteit
• Heterogeniteit van de bodem: een andere strategie is nodig voor homogene bodems in vergelijking met bodems met een sterke afwisseling van goede en minder goed doorlatende lagen (heterogeen)
• Grondwatersnelheid: De snelheid van het grondwater zal bepalen wanneer de substraten zijn uitgespoeld en wanneer een nieuwe injectie nodig is.
• Diepte van de behandeling: wanneer behandeling van diepe bodemlagen nodig is, zal het voordeliger zijn om permanente putten te installeren in plaats van tijdelijke putten.
• Injectiestof: oplosbare stoffen of emulsies zijn gemakkelijker te injecteren. Niet oplosbare stoffen zijn moeilijker te injecteren en moeten geïnjecteerd worden d.m.v. fracturing.

Sodecon heeft een uitgebreide ervaring met alle injectietechnieken en met verschillende types van substraten en kan de meeste efficiënte injectiestrategie voor een site ontwerpen. Sodecon kan ook injectietesten uitvoeren om de effectiviteit van een injectieaanpak te evalueren en om de parameters voor injectie te bepalen zoals injectievolumes en –debieten, injectiedruk en invloedstraal.

Wanneer er veel verontreiniging aanwezig is in de ondergrond, kan het als puur product voorkomen. Wanneer het product lichter is dan water, zal het als drijflaag verschijnen bovenop het grondwater. Wanneer het product zwaarder is dan water, zal het zakken in het grondwater tot op een laag met beperkte permeabiliteit waar het kan accumuleren. Het puur product kan verwijderd worden op verschillende manieren:

• Skimming: afhankelijk van het niveau van het grondwater en de hoeveelheid verontreiniging, kunnen verschillende skimmingmethodes gebruikt worden (periodiek pompen, continue pompen met ondergrondse of bovengrondse pompen).
• Surfactant flushing: een surfactant kan geïnjecteerd worden in de bodem om de verontreiniging mobieler te maken. Het mengsel van surfactans en verontreiniging wordt vervolgens onttrokken. Deze cyclus wordt herhaald tot al het puur product verwijderd is.
• Absorptie sokken: wanneer de hoeveelheid puur product beperkt is, kunnen absorptiesokken gebruikt worden in een put om de aanwezige verontreiniging te verwijderen.

Opwarmen van de bodem kan gebruikt worden om de verontreiniging te vervluchtigen of om de onttrekking van vluchtige verontreiniging te versnellen. Op deze manier kan de duurtijd van sanering drastisch verkort worden. De bodem kan ook opgewarmd worden om de afbraak van de verontreiniging te stimuleren. Zo kan de biologische afbraaksnelheid significant verhoogd worden door het verhogen van de temperatuur naar 30°C. Er zijn verschillende methodes om de bodem op te warmen. De geschikte opwarmingsmethode is afhankelijk van het doel, de geologie en de site specifieke omstandigheden:

• Elektrisch verwarmen: elektrische stroom wordt aangebracht over een bepaald bodemvolume. De bodem warmt op door de weerstand van de bodem.
• Conductief verwarmen: door het opwarmen van warmte-elementen in de bodem, diffundeert de warmte weg van het verwarmingspunt tot de vereiste temperatuur wordt gehaald.
• Convectief verwarmen: Bij deze methode wordt warme lucht, stoom of warm water in de bodem geïnjecteerd. Deze methode is eerder geschikt voor permeabele bodems.

In sommige omstandigheden is het verwijderen van de verontreiniging technisch onmogelijk of economisch niet haalbaar. Onder deze omstandigheden is het mogelijk om enkel de risico’s weg te nemen die veroorzaakt worden door de verontreiniging. Deze acties worden risicobeheersmaatregelen genoemd en kunnen bijvoorbeeld zijn:

• Een grondwateronttrekkingssysteem aan de rand van een verontreinigingspluim
• Een dampscherm in een gebouw
• Ondoorlatende kleimatten om een waterstroom te beschermen

Het is echter altijd aan te raden om de verontreiniging zelf te verwijderen als dat mogelijk is gezien beheersmaatregelen voor zeer lange tijd in stand moeten gehouden worden.

Sodecon is continue bezig met het verbeteren van bestaande saneringstechnieken en met het vinden van nieuwe oplossingen voor nieuwe verontreinigingen. Sodecon is momenteel bezig met onderstaand onderzoek:

• Automatische drukcontrole voor continue injectie op injectieputten
• Injectie van sulfaat voor de behandeling van BTEX
• Toedienen van persulfaat voor de behandeling van MTBE en monochloorbenzeen
• Ontwikkelen van een nieuwe surfactans voor surfactant flushing
• Thermische bioremediatie van BTEX/minerale olie
• In situ sanering van cyanide

Verder is Sodecon ook bezig met het ontwikkelen van oplossingen voor nieuwe verontreinigingen zoals 1,4-dioxaan en PFAS:

• 1,4-dioxaan: ontwikkelen van een nieuw type bovengrondse reactor als alternatief voor een UV/waterstofperoxide reactor
• PFAS: ontwikkeling van nieuwe methodes voor de behandeling van water en grond