Thema: Bodem
Uitdaging
In het oosten van Friesland bevindt zich een bodemverontreiniging, bestaande uit vluchtige aromaten (BTEX) en minerale olie. Zowel de grond als het grondwater zijn verontreinigd. Inmiddels is de verontreiniging doorgedrongen tot een diepte van 38 meter. Daarnaast is een drijflaag aanwezig. Gezien de activiteiten op de verontreinigde locatie en de complexe boven- en ondergrondse infrastructuur is afgraven niet overal mogelijk.
Oplossing
HMVT heeft een driestappenplan opgesteld om deze mobiele verontreiniging uit de grond te halen. De eerste stap is een grondsanering waarbij de verontreiniging zo goed als mogelijk wordt ontgraven. Vervolgens wordt de restverontreiniging middels in-situ technieken aangepakt. Deze technieken bestaan uit een meerfasenextractie (MFE) en grondwateronttrekking. Het onttrokken water en lucht wordt op locatie gereinigd. De derde stap is de nazorg en monitoring.
Op deze manier wordt de bron van de verontreiniging weggenomen en verdere verspreiding tegen gegaan en wordt een beheersbare situatie gecreëerd.
Resultaten
Fase 1: Grondsanering
Als gevolg van de grote hoeveelheid verontreinigd in de grond moest deze grond onder bijzondere condities worden afgegraven. De grond is afgevoerd naar een erkende verwerker. In totaal is ongeveer 250 ton ontgraven. Tijdens de ontgraving gingen de bedrijfsactiviteiten van de opdrachtgever door hetgeen het werk complex maakte.
Fase 2: Aanlegfase onttrekkingssysteem en opbouw zuivering
In totaal is 2000 meter leidingwerk aangelegd met 35 TFE filters op een diepte van 2 tot 3 meter. Daarnaast zijn 4 deepwells geplaatst die variëren van 6 tot 40 m –mv. De water- en luchtzuiveringsinstallatie heeft een capaciteit van 20 m3 water en 2000 m3 lucht per uur. De installatie bestaat uit:
- Besturingscontainer
- Onttrekkingscontainer
- Olie water afscheider
- 2 in serie geplaatste striptorens
- Luchtzijdig actief koolfilter
- Automatisch terugspoelbaar zandfilter
- Waterzijdig actief koolfilter
- Schoonwaterbuffer
- Vuilwaterbuffer
Al deze onderdelen zijn geplaatst op een vloeistofdichte opstelplaats om bij eventuele calamiteiten verspreiding van de verontreiniging naar de omgeving te voorkomen.
Fase 3: Uitvoeringsfase
Het project is nu 10 weken in uitvoering en het in- en effluent voldoet aan de verwachtingen. De vrachtverwijdering verloopt volgens het vooraf opgestelde plan.
Challenge
HMVTRS implemented an electrical resistance heating (ERH) guaranteed remediation to remove chlorinated and non chlorinated solvents in the groundwater at an abandoned chemical storage & distribution facility in Brussels, Belgium. The site was very heavily polluted with a mix of chlorinated solvents, alcohols and (volatile) hydrocarbons. The chlorinated solvents present were tetrachloroethylene (PCE), trichloroethylene (TCE), cis 1,2-dichloroethylene (CIS) Vinyl Chloride (VC) and dichloromethane (DCM). At the site non-aqueous phase liquid (DNAPL) was present. The goal of the ERH remediation was to reduce the chlorinated solvent concentrations in groundwater to 5% of the solubility values of PCE, TCE, CIS, VC and DCM.
Background
The site has a long history of storage, handling and distribution of all kind of chemicals. Over 10 years ago in-situ remediation started by extracting a mixture of vapors, polluted groundwater and DNAPL via an intensive network of Multi Phase Extraction wells. By that time the site activities were still in operation.
Around 2012 it was decided to redevelop the site to residential. To do so, the site activities were stopped, the infrastructures were demolished, the ongoing in-situ remediation measure was stopped and it was decided to remove the residual source zone polluted by chlorinated solvents by excavation. The excavation was carried out to a maximum depth of ca. 6 to 7 mbgs. Due to inflow of groundwater (present at a depth of ca. 3 mbgs) it was not possible to excavate deeper.
It was clear that DNAPL was present down to the geological foundation, a clay layer at ca. 18 mbgl. It was therefore decided to treat the deep pollution by in-situ thermal remediation.
Site characteristics & design parameters
The site lithology consists of a sandy backfill of the excavation until ca. 6 mbgs. From 6 till ca. 13 mbgs silt, including sand lenses, are present. Below this heterogenic silt layer there is sand present until clay at ca. 18 mbgs. This clay at 18 mbgs was reconsidered as the maximum pollution depth. The sandy layer between 13-18 mbgs becomes more coarse towards 18 meters. Just above the clay layer the sand becomes more like gravel.
The depth of the water table is ca. 3 mbgs and groundwater flows in general at a rate of 4-5 m/year.
The remediation region covered an area of 635 m² to a depth of 13 mbgs (shallow ERH area) and an area of ca. 330 m² from 13-18 mbgs (deep ERH area). In total this reflected a polluted volume of 23.875 m³. Upfront it was estimate that the total chlorinated pollutant mass was between 13 and 50 tonnes.
Solution
In total 30 shallow and 12 deep electrodes where installed. The electrodes were a combination between sheet piles & bored electrodes. A total of 21 soil vapor recovery wells where installed. To monitor temperature profiles 7 shallow monitoring points were installed as well as 6 deep monitoring points. Each monitoring point contained multiple temperature sensors at 2 meter intervals.
Monitoring of the project was done by regularly sampling a total of 9 shallow and 4 deep monitoring wells.
Using the on-site PLC and telemetric system, all sensors were monitored in real time and data logging was completed.
Figure 1: Site Plot Plan
Figure 1 shows the site infrastructure as well as the above ground vapour and water treatment. Since a lot of mass was expected, not only including chlorinated solvents but also a lot of alcohols and mineral oils, and the emission standards were very strict, we installed a very intense vapour treatment system. Collectively, this contained a steam condenser, a ca. 350 Nm³/hr ventilator, a VOC condenser (cooling towards -20°C), an aliphatic scrubbing system and a Catox unit with a capacity of 1.500 Nm³/hr to remove any residual vapors. Before releasing the extracted soil vapors into the atmosphere the vapors were neutralized by an acid scrubber. The condensed steam was air-stripped before re-injection or off-site disposal. HMVTRS also contracted to treat these vapors for a fixed-price. Operations began early March 2015 and the ERH remediation was finished in October 2015.
Results
During 215 days of operation a total of ca. 25 tonnes of pollutants were removed from the subsurface and treated by the vapour treatment system without exceeding the air emission limits. All shallow monitoring wells met the remediation criteria of 5% solubility values.
Figure 2: average CVOC levels shallow ERH zone
In the deep ERH area it was more difficult to reach the remediation criteria due to a much higher groundwater flow rate than expected upfront, by more than a factor of 50. The results of the Deep ERH zone are presented in Figure 3; in the end the target results on average were reached. Only at one deep monitoring well the PCE concentrations were between 5 and 10% of solubility.
Figure 3: Average COVC levels -Deep ERH zone
Uitdaging
Het grondwater onder het centrum van Zwolle is verontreinigd met gechloreerde oplossingen. Deze verontreiniging, met name vinylchloride, stroomt in de nabijgelegen drinkwaterwingebied. Dit is een ongewenste situatie.
Oplossing
In samenwerking met Oranjewoud heeft HMVT als onderaannemer het volgende systeem gerealiseerd:
- Deepwell, filterstelling 10-89 m-mv, ca. 8 m3/u
- Leidingwerk van de deepwell, via de daklozenopvang terug naar het influent van de zuivering
- Beluchtingsbassin
- Bezinkbassin tbv ijzer
- Verdeelput
- Helofytenfilter
- referentiesloot
- Infiltratiesloot
Tevens is het terrein van aanleg gesaneerd door Oranjewoud.
De installatie wisselt storings- en bedrijfsgegevens uit met de warmtewisselaar in het naastgelegen gebouw. In de zomer wordt het water gebruikt om het pand te koelen, en in de winter juist om deze te verwarmen. In het systeem zijn diverse meetsystemen verwerkt:
- 4 temperatuursensoren
- Zuurstofsensor
- Flowmeting
Resultaten
Na oplevering van de installaties zijn deze in gebruik genomen, en tot op heden worden deze onderhouden door HMVT.
Uitdaging
Eind ’99 heeft HMVT de vraag gekregen hoe een zeer omvangrijke drijflaag onder een bestaande industriële opslaglocatie en pompstation gesaneerd kon worden. De drijflaag bestond uit een combinatie van nafta en diesel en was ontstaan als gevolg van een lekkages in een ondergrondse pijpleiding en opslagtanks. In totaal betrof de drijflaag ca. 1.000 m³ aan product, verspreid over een oppervlak van ca. 23.000 m².
Oplossing
De drijflaag bevond zich onder de bestaande infrastructuur van pompstation, pijpleidingen en opslagtanks. Het bedrijfsproces stilleggen, de installaties slopen en daarna de verontreiniging door ontgraven wegnemen was uiteraard niet mogelijk. Wij hebben dus gekozen voor een in-situ saneringsoplossing. Selectie van de opdrachtnemer was op basis van een combinatie van kwaliteit, garanties en prijs. Op basis van onze praktijkervaring hebben wij geopteerd voor een zeer intensieve aanpak met gecombineerde technieken. De sanering bestond uit drie fasen:
Fase 1
De eerste twee jaar (2001 t/m 2003) is de bulk van de drijflaag verwijderd door middel van Multi Fasen Extractie (MFE), bodemluchtextractie en klassieke grondwateronttrekking. Via de MFE systemen is veruit de meeste drijflaag verwijderd.
De vrijkomende water- en productstroom is gezuiverd via een waterzuivering bestaande uit twee olie/waterafscheiders, een puur product opslagtank, drie striptorens in serie, twee biorotoren in serie, actieve kool en een sedimentvijver. Het gezuiverde water werd geloosd op riool. De installatie had een capaciteit van 25 m³/uur.
Omdat nafta zeer vluchtig is, kwam een groot deel van de verontreiniging in dampvorm vrij. Deze dampen zijn gereinigd met een incinerator met warmtewisselaar met een capaciteit van 6.500 m³/uur.
Fase 2
Na de eerste twee jaar is ook perslucht injectie opgestart. Hierdoor is veel resterende drijflaag die met onttrekking lastig te mobiliseren was, alsnog verwijderd. Tijdens deze fase bleven de andere systemen eveneens operationeel. Deze fase heeft ca. 4 jaar in beslag genomen (2004-2008). Sinds 2008 wordt de helft van de MFE filters gebruikt voor persluchtinjectie. De focus van het project is langzaam veranderd van mobilisatie van product naar stimulatie van de natuurlijke afbraak.
Fase 3
Fase 3 betrof de verwijdering van een diepe drijflaag onder het oorspronkelijke maaiveld (klei). Deze diepe drijflaag is door middel van ontgraving tot 7 m-mv weggenomen (2010).
Resultaten
Sinds de opstart van het project is er middels het in-situ systeem ca. 1.200 ton product verwijderd:
- 750 ton pure olie/drijflaag
- 350 ton dampen
Via de diepe drijflaag sanering (ontgraving) is ca. 3.000 ton verontreinigde grond weggenomen. Aan de grondsanering is geen vrachtverwijdering gekoppeld.
Uitdaging
Deze voormalige bedrijfslocatie was ernstig verontreinigd met gechloreerde koolwaterstoffen, minerale oliën, asbest en zware metalen. Dit terrein ligt in een binnenstedelijke omgeving en moest in het kader van herontwikkeling gesaneerd worden. De toekomstige bestemming is woningbouw. HMVT heeft het ontwerp van de sanering verzorgd en de uitvoering ervan voor een gegarandeerd resultaat ter hand genomen.
Het project is in 2007 gestart en de actieve saneringsacties waren medio 2009 afgerond. De saneringsdoelen waren als volgt geformuleerd:
Bovengrond: zodanig saneren dat de resultaten voldoen aan ‘wonen met tuin’.
Ondergrond: kernsanering met als resultaat een stabiele eindsituatie.
Oplossing
De minder mobiele verontreinigingen minerale oliën, zware metalen en asbest in de boven- en ondergrond zijn door middel van ontgraving weggenomen. In de ondergrond en het grondwater is de verontreiniging met gechloreerde koolwaterstoffen gesaneerd door een combinatie van chemische oxidatie en stimulatie van de natuurlijke afbraak.
De chemische oxidatie is uitgevoerd met behulp van waterstofperoxide conform het Fenton’s reagens principe. We hebben meerder oxidatierondes uitgevoerd. Op sommige deellocaties kon worden volstaan met één oxidatieronde, op andere waren wel vier oxidatieronden nodig.
Nadat we via de chemische oxidatie de bulk van de verontreiniging hebben weggenomen, is de biologische afbraak van de resterende verontreinigingen gestimuleerd door een shock load injectie van koolstofbron: ENNA.
Resultaten
Bronlocatie
- Grondontgraving circa 4000 ton
- Bemaling en waterzuivering 100 m3/uur (in serie geschakelde strippers) tijdens grondsanering
- Chemische oxidatie met Fentons Reagens (drie ronden), circa 190 filters
bodemluchtextractie, circa 60 filters - Stimulatie anaerobe biologie, circa 220 filters
Pluim
- Omvang circa 250.000 m3 bodemvolume, diepte tot 18 m-mv
- Monitoring gedurende tien jaar
- Terugvalscenario: biobarrier
Uitdaging
Op een meer dan 85 jaar in bedrijf zijnde raffinaderij in Noord Normandië, Frankrijk, hebben zich in de jaren 90 op het terrein enkele calamiteiten voorgedaan waardoor meer dan 15.000m3 puur product in de bodem terecht is gekomen. Door de ontstane ecologische en humane risico’s zijn tussen 1990 en 2008 in-situ saneringsmethodes toegepast om de bulk (circa 12.000m3) te verwijderen. Tussen 2008 en 2009 is tijdens een tweede fase 1.600m3 verwijderd. Desondanks bleef uitdamping naar de atmosfeer een groot risico. Hierdoor is in 2009 een grootschalige in-situ sanering door HMVT gestart om de aanwezige minerale olie en koolwaterstoffen te saneren. Bij aanvang bedroeg het verontreinigd gebied 22 ha met op sommige locaties een dikte van meer dan 2 meter!
Oplossing
HMVT heeft op drie deelterreinen een netwerk van bodemluchtextractie, multi-fasen-extractie (MFE) en skimmingfilters geplaatst om bodemlucht, puur product en verontreinigd grondwater te onttrekken van de bodem. Gezien de vluchtigheid van het product is de gehele installatie ATEX uitgevoerd. Het onttrokken water en product is van elkaar gescheiden d.m.v. twee grote olie/water afscheiders. De olie is vervolgens in een 120m3 opvangtank opgevangen welke periodiek geleegd werd. Het water is behandeld d.m.v. een combinatie aan technieken (zakkenfilter, zandfilter & coalescentie) en drie striptorens. Verontreinigde dampen zijn behandeld m.b.v. een katox (1.500 m3/uur). Rest water werd geloosd op de rivier. Tijdens de sanering had HMVT een hydraulische beheersmaatregel in werking met een debiet van 500m3/uur.