Grondverwerking

Op de kennispagina Bodemsanering is kort ingegaan op de mogelijkheden van in-situ technieken om bodemverontreiniging met PFAS aan te pakken. Deze pagina beschrijft de mogelijkheden van verwerking van de grond na ontgraving (ex-situ) en zonder ontgraving (in-situ). De verwerking van de grond na ontgraving vindt meestal off-site plaats op de locatie van een grondreiniger of stortplaats, en soms on-site op de locatie zelf.

Ex-situ reiniging

Er zijn de volgende ex-situ technieken beschikbaar om grond te verwerken:

  • Extractieve behandeling (wassen);
    Extractie reiniging van de grond houdt in dat de grond gespoeld wordt met vloeistof, waardoor de verontreiniging uitgespoeld wordt. Het is een water verbruikend proces. De zandfractie wordt gereinigd, waarbij afvalwater en een slibfractie (m.n. de fijne fractie met slibdeeltjes < 63 μm) vrijkomen als afvalstromen. Het water kan na zuivering geloosd of opnieuw gebruikt worden voor het reinigingsproces. De benodigde waterzuivering is een kostenverhogende factor net zoals de fijne slibfractie van de grond, die meestal alsnog naar een stortplaats afgevoerd moet worden. De techniek van extractieve reiniging wordt nog verder doorontwikkeld om de toepasbaarheid te vergroten bij hogere gehalten PFAS in de grond en voor grond met een grotere fijne fractie en/of met veel organisch stof.
  • Storten na een niet-reinigingsverklaring;
    Storten van met PFAS verontreinigde grond is duurder dan extractieve behandeling en niet duurzaam, omdat de grond niet hergebruikt kan worden. De kosten voor storen zijn relatief hoog; dit vanwege de stortbelasting (in 2025 ca. € 40 per ton), het vrijkomende water moet gezuiverd worden door de uitloging van PFAS en er moet voorkomen worden dat contact optreedt van de grond met infiltrerend water of grondwater. Storten kan alleen met een niet-reinigbaarheidsverklaring voor grond met zeer hoge gehalten PFAS of voor grond met een grote fijne fractie en/of met veel organisch stof.
  • Thermische behandeling;
    Thermische verwijdering is gebaseerd op het afbreken van de PFAS-moleculen door verbranding. Dit is mogelijk bij zeer hoge temperaturen en daardoor tegen hoge kosten. Daarom vindt thermische behandeling meestal plaats in twee stappen, waarbij de PFAS eerst thermisch worden gedesorbeerd bij lagere temperaturen, en vervolgens worden verbrand in de gasfase bij hogere temperaturen (1.200 – 1.400oC).
  • Immobilisatie en stabilisatie.
    Bij Bodemstabilisatie en -immobilisatie, wordt de grond gemengd met adsorberende stoffen (immobilisatie) of met (bio)cementgebonden bindmiddelen (bodemstabilisatie) (PFAS soil remediation en Research and development). Het effect daarvan is dat de PFAS geïmmobiliseerd wordt door adsorptie aan adsorberende stoffen (zoals actief kool of bepaalde aluminiumsilicaten), of door inbedding van de PFAS in de bindmiddelen (zoals cement of kalk). Immobilisatie en stabilisatie vernietigen de PFAS niet, maar richten zich op het verminderen van de uitloging, van de massaflux en van de bijbehorende risico’s.
    Immobilisatie kan ook on-site, na ontgraving worden toegepast. De adsorbens of bindmiddelen worden dan gemengd met grond (in een verhouding van 1% tot 3% van de grondmassa) en een kleine hoeveelheid water. Het zuiveringsproces is binnen 24 uur voltooid en de grond kan direct ter plaatse worden hergebruikt. De mate van uitloging vermindert met >95% ten opzichte van onbehandelde grond. Monitoring is nodig voor het aantonen van het verminderen van de uitloging en van een duurzame, stabiele eindsituatie. Er is nog te weinig praktijkervaring met deze techniek om te kunnen garanderen dat er geen uitloging en verspreiding meer optreedt van PFAS uit de behandelde grond.

Vooralsnog is er in Nederland vooral ervaring met graven en storten (elders of on-site) en met extractieve en thermische grondreiniging (NVPG ; OVAM, 2021).

Reinigen op locatie (on-site)

Incidenteel, voor grote gevallen, is on-site reinigen van de ontgraven grond een optie. Schiphol gaat PFAS-houdende grond reinigen met een eigen extractieve grondreinigingsinstallatie. De grondreinigingsinstallatie werkt volgens een extractietechniek die gebruik maakt van het feit dat PFAS makkelijk hecht aan water. Uit het reinigingsproces komt 80% gereinigd, herbruikbaar zand en 20% fijn restslib. De PFAS worden voldoende verwijderd uit de zandfractie om als grond te worden hergebruikt. In het restslib zit nog PFAS, waardoor er door het reinigingsproces een stuk minder hoeft te worden gestort. Er wordt nu onderzoek gedaan naar mogelijkheden om ook tot PFAS afbraak te komen in het slib, in samenwerking met Claybens, zodat in de toekomst niets meer gestort hoeft te worden.

In-situ saneringstechnieken

PFAS kan ook in-situ aangepakt worden, waarbij zowel grond als grondwater aangepakt worden. Er zijn de volgende mogelijkheden:

  • Immobilisatie en stabilisatie (kan ook ex-situ zoals eerder vermeld)
    Er zijn producten, gebaseerd op actief kool of (bio)cementgebonden bindmiddelen, die in-situ aangebracht kunnen worden via injectiefilters of met directe injecties. De PFAS worden dan in-situ geadsorbeerd aan kool of ingekapseld in (bio)cement (Groundwater Technology). De PFAS concentraties in het grondwater en daarmee de verspreidingsrisico’s zullen daardoor sterk afnemen. Bovendien neemt door afname van de porositeit (tot maximaal enkele procenten) de doorlatendheid van de bodem af, waardoor ook de verspreiding wordt verminderd. Vooral in een goed doorlaatbare, zandige bodem, waar het mobiele PFAS zich makkelijk kan verspreiden, is dit een mogelijke saneringsoplossing. Na het injecteren van de hulpstoffen in de bodem, ligt de focus op het aantonen van een stabiele eindsituatie en het garanderen van een duurzame afname van de concentraties in het grondwater.
  • Chemische oxidatie of reductie
    Verschillende alternatieve technieken voor destructie van PFAS zijn in ontwikkeling, waaronder (geavanceerde) oxidatieprocessen. Via injectie- en/of onttrekkingsfilters worden oxidanten in de bodem geïnjecteerd en verspreid. De oxidanten in het grondwater genereren reactieve radicalen, waaronder hydroxylradicalen, die in staat zijn om PFAS-moleculen te oxideren en af te breken. Deze methode is vooral ontwikkeld voor het reinigen van grondwater (Water IQ International). Het is financieel en technisch nog geen bewezen techniek om zowel grond als grondwater in-situ te reinigen met deze techniek.
  • Surfactant Flushing
    Bij in-situ bodemsanering d.m.v. surfactant flushing wordt de bodem doorspoeld met biologisch afbreekbare surfactants. Dit wordt uitgevoerd middels een dicht systeem van verticale injectie- en onttrekkingsfilters. De PFAS worden door de ingebrachte hulpstoffen gemobiliseerd, waardoor ze in relatief korte periode verwijderd kunnen worden uit de waterfase. Soms ontstaat een schuimlaag, waarin de PFAS zich concentreren en die apart thermisch gereinigd kan worden. Dit is kosteneffectiever dan het schuim in een waterzuiveringsinstallatie te reinigen.
  • Fytoremediatie
    Onderzoeken hebben aangetoond dat bladeren (bijv. van een berk) en naalden (bijv. van een spar) PFAS opnemen en concentreren. Ook hennep neemt PFAS op, met name de PFAS met kortere ketenlengtes. Fytoremediatie met bladverliezende bomen of naalden is daardoor een mogelijke saneringstechniek door de met PFAS verrijkte bladeren of naalden te verzamelen en te verwerken. Het is echter nog geen bewezen techniek voor wat betreft financiële en technische haalbaarheid.

Links en Rapporten

Dit stuk is tot stand gekomen in samenwerking met: