Hannover Milieu- en Veiligheidstechniek (HMVT) heeft een eigen proeflab waar zij labotoriumtesten uitvoert ter voorbereiding op het ontwerp en de uitvoering van insitu chemische oxidatie. HMVT voert hiervoor de volgende testen uit:
- Bufferend vermogen;
- Matrixbehoefte ( Natural Oxidant Demand oftewel NOD );
- Afbraaktest;
- Is chemische oxidatie toepasbaar op mijn site?
- Hoeveel chemicaliën heb ik nodig? Dit is nodig om te berekenen wat de bodemsanering van uw site met insitu chemische oxidatie gaat kosten.
- Welk eindresultaat (gehalten) kan ik ongeveer verwachten?
In situ chemische oxidatie (ook wel ISCO ) is gebaseerd op de redoxreactie die plaatsgrijpt tussen het ingebrachte oxidatiemiddel en de aanwezige verontreiniging. Door de snelle en krachtige afbraak van de verontreiniging is de techniek geschikt om de bron van een verontreiniging aan te pakken. In een korte periode kan een grote hoeveelheid aan verontreiniging worden verwijderd uit de bodem. Het soort verontreiniging dat kan worden afgebroken is afhankelijk van het oxidatiemiddel.
De meest gebruikte oxidatiemiddelen zijn:
- waterstofperoxide met een katalysator ( Fentons Reagens );
- natrium- en kaliumpermanganaa (NOG NIET OPGENOMEN OP TEST PAGINA)
- persulfaat en geactiveerd persulfaat (NOG NIET OPGENOMEN OP TEST PAGINA)
- ozon, eventueel in combinatie met waterstofperiode ((NOG NIET OPGENOMEN OP TEST PAGINA))
Labtest ( NOD ) Fentons Reagens - ISCO
Fenton’s reagens is een oxidant waarbij waterstofperoxide (H2O2) het hoofdbestanddeel vormt. In de aanwezigheid van een katalysator worden diverse sterke radicalen gevormd, waarvan het hydroxylradicaal het meest reactieve en de belangrijkste is. Dit hydroxyradicaal reageert met de verontreiniging.Als katalysator is tweewaardig ijzer nodig. Hiervoor wordt ijzersulfaat toegevoegd.
Bepaling NOD (matrixbehoefte)
Fentons Reagens is een hele krachtige maar niet selectieve oxidator. Dit betekent dat het reageert met allerlei andere verbindingen in de bodem zoals bijvoorbeeld gereduceerde metalen en organische stof. In kalkrijke bodems worden daarnaast de door Fentons Reagens gevormde radicalen afgevangen door de aanwezige carbonaten. Deze eigenschap van de bodem wordt de matrixbehoefte of de natural oxidant demand (NOD) van de bodem genoemd. De bodemmatrix bepaald voor een significant deel de hoeveelheid oxidant die minimaal ingezet moet worden om een goed saneringsrendement te behalen. Middels een oxidatieproef in het lab wordt bepaald hoeveel oxidant nodig is om in deze bodem de NOD te 'overwinnen' en een goed oxidatierendement voor de verontreiniging te bereiken.
De NOD is vaak van doorslaggevend belang is voor het ontwerp en de kostenraming van insitu chemische oxidatie. Onderstaand vereenvoudigd rekenvoorbeeld laat het oxidantverbruik zien om alleen de NOD te ‘overwinnen’.
Te behandelen bodemvolume NOD (gr/kg) Theoretisch oxidantverbruik
(m3) (gr /kg bodem) bodemmatrix (kg oxidant totaal)
10*10*10 1 1650
10*10*10 5 8250
10*10*10 10 16.500
100*100*10 1 165.000
100*100*10 5 825.000
100*100*10 10 1.650.000
Buffertest ( Fentons Reagens )
Een andere parameter die van belang is, is de buffercapaciteit van de bodem. De buffercapaciteit is het vermogen van de bodem om het toegevoegde zuur te neutraliseren. Als de buffercapaciteit van de bodem erg hoog is, is veel zuur vereist om de pH van de bodem voldoende te verlagen om traditionele Fentons Reagens (pH < 3,5) in te kunnen zetten. Bij een hoge buffercapaciteit is het mogelijk om te kiezen voor een katalysator waarbij de pH niet verlaagd hoeft te worden. Om de buffercapaciteit te bepalen wordt het monster uit het veld getitreerd met verdund zuur waarbij continue de pH wordt gemeten. Zo wordt een titratiecurve worden uitgewerkt waaruit de buffercapaciteit wordt bepaald.
Afbraaktest (Fentons Reagens )
Om te bepalen welke hoeveelheid oxidant nodig is worden de monsters gesplitst en er zal vervolgens (ongeveer) 1x, 2x, 3x en 4x de theoretische benodigde hoeveelheid aan toe worden gevoegd. Tevens wordt er een blanco-monster ingezet.
Na de laatste toediening van reagentia worden alle reactoren minimaal 48 uur op kamertemperatuur ongemoeid gelaten om de oxidant uit te laten reageren. Daarna wordt aan de reactoren een stof toegevoegd om de afbraakreactie te stoppen. Vervolgens worden er deelmonsters genomen voor de analyses op de verontreinigingsparameters in een extern laboratorium. Door de resultaten van de analyse op de verontreinigingsparameters en de hoeveelheid oxidant uit te zetten een grafiek kan bepaald worden hoe effectief de chemische oxidatie is en welke hoeveelheid oxidant ingezet moet worden om het gewenste effect te behalen. Tevens worden in het lab van HMVT metingen gedaan om het gehalte ijzer in oplossing, eventueel restant H2O2, de pH, de temperatuur en de redox potentiaal indicatief vast te stellen.
Uitvoering
De labtesten zullen worden uitgevoerd in onze testruimteop onze vesting te Ede (NL). De testruimte is ingericht voor het uitvoeren van onderzoek voor bijvoorbeeld chemische oxidatie en het bepalen van geochemische parameters zoals de buffercapaciteit van grond en grondwater. Daarnaast kunnen er op lab-schaal saneringstechnieken worden getest. Technieken die op labschaal getest kunnen worden zijn onder andere chemische oxidatie, chemische reductie, zuivering met UV en waterstofperoxide, anaërobe biologische afbraak, aerobe biologische afbraak ionenwisselaars, katalytische oxidatie, precipitatie, zandfiltratie, koolfiltratie, strippen, flocculatie en coagulatie (zware metalen en cyanide).
Klik hier om snel en gemakkelijk online een offerte aan te vragen voor deze labtest. (nog logo invoegen)
