Bioremediatie

Bodemverontreiniging zorgt voor een groot risico voor het milieu. Reiniging is daarom vaak essentieel, maar ook zeer duur. Bioremediatie is een technologie die steunt op de grote diversiteit aan micro-organismen die reeds aanwezig zijn in de bodem, en deze gebruikt om de aanwezige contaminanten af te breken.

Bioremediatie kan toegepast worden voor een brede waaier van verontreinigende componenten. De techniek is bruikbaar voor gechloreerde solventen (bv. gechloreerde alkenen en alkanen), BTEX, MTBE, minerale oliën,... Microcosm testen kunnen aeroob, microaerofiel of anaeroob worden uitgevoerd al naargelang de verontreiniging.
Bioremediatie kan uitgevoerd worden met of zonder toevoeging van additieven zoals een koolstofbron of extra bacteriën in de bodem. Wanneer een elektrondonor, een elektronacceptor, nutriënten of een koolstofbron in de bodem geïnjecteerd wordt, spreekt men van Biostimulatie. Bio-augmentatie is het proces waarbij specifieke bacteriën die instaan voor de afbraak worden toegevoegd aan de bodem. 

Deze processen worden het best in situ uitgevoerd om de transport- en energiekosten zo laag mogelijk te houden. Daarom kan Avecom verschillende technieken uitvoeren die hier kunnen toegepast worden: haalbaarheidstesten en in situ remediatie van gechloreerde ethenen en 1,2-DCA. Indien nodig kunnen er ook testen op pilootschaal uitgevoerd worden.

Door dit te doen zoeken we naar een economisch haalbare en verantwoorde oplossing die een voldoende afbraak garandeert van de verontreiniging.
 

Laboschaal haalbaarheidstesten

Om de haalbaarheid van biologische reiniging van de bodem te onderzoeken, biedt Avecom microcosm testen aan. Microcosm testen zijn laboschaal experimenten waarbij het potentieel wordt bekeken die de aanwezige bacteriën hebben om de verontreiniging af te breken. Gebaseerd op deze laboschaal testen worden bottlenecks en beperkende parameters blootgelegd zoals tekort aan nutriënten of zuurstof,... Op deze manier kunnen we advies geven welke maatregelen nodig zijn om deze bottlenecks op te heffen. 

Verder laten deze testen toe om te controleren of het mogelijk is de verontreinigde bodem door natuurlijke attenuatie, door biostimulatie of door bioaugmentatie te saneren.

Avecom heeft door de jaren heen ervaring opgebouwd met haalbaarheidstesten voor verschillende sites en toepassingen. Wij beseffen dat voor iedere locatie een verschillende testopstelling vereist is. Daarom zijn onze laboratoria uitgerust met alle materiaal dat nodig is om alle parameters van de verontreiniging vast te leggen. Zowel voor de chemische analyses van de verontreiniging als voor hun afbraakproducten. We bieden ook verschillende koolstofbronnen en nutriënten mengsels aan om de biodegradatie te optimaliseren. Een grote verscheidenheid aan bacterieculturen, die geschikt zijn voor de afbraak van verschillende bodem verontreinigende stoffen, kunnen worden gebruikt voor bio-augmentatie onderzoeken.

Piloottesten

Alvorens over te gaan tot een volledige sanering van een terrein is het aangeraden om de haalbaarheid van de sanering op een kleinere schaal op het terrein zelf na te gaan door middel van een piloottest. Een piloottest is nuttig om de hoeveelheid koolstofbron die dient geïnjecteerd te worden, te schatten; het verspreidingspatroon na te gaan en de invloedssfeer te bepalen. Dit is vooral aangewezen bij omvangrijke of complexe verontreinigingen of bij een complexe bodemopbouw. Avecom kan advies en ondersteuning bieden voor het uitvoeren van een piloottest.

Een voorbeeld van een piloottest is een push pull test. Een push pull test bestaat eruit een bepaald volume water uit een filter te pompen waarbij stalen worden genomen om de chemische en fysische toestand vast te leggen. Aan het ontrokken water worden toeslagstoffen zoals nutriënten of biodegraderende ent toegevoegd. De onttrokken hoeveelheid water wordt in de filter geïnjecteerd (push). Daarna wordt dezelfde hoeveelheid water gedurende een vrij lange periode stapsgewijs opgepompt (pull). Op deze opgepompte watermonsters worden dan de parameters, relevant voor de biodegradatie, bepaald (polluentconcentratie, TOC, pH…), om de afbraakprocessen op te volgen.

Op pilootschaal werd door Avecom voor de parameter 1,2-dichloorethaan (1,2-DCA) het Dechlorobac concept uitgewerkt. 1,2-dichloorethaan wordt nog steeds frequent gebruikt in industriële processen zoals PVC productie, industriële reiniging en ontvetting, en als solvent. Het bestanddeel is desondanks een potentieel carcinogeen en wanneer het doorsijpelt naar het grondwater is het zeer hardnekkig en moeilijk te verwijderen. Biologische afbraak van deze component in gecontamineerd grondwater zorgt vaak voor de accumulatie van vinylchloride (VC), dat nog hardnekkiger is en nog moeilijker te verwijderen, het is trouwens ook gekend als kankerverwekkende stof.

Het Avecom Dechlorobac concept (zie ook Dechlorobac), gebaseerd op de gepatenteerde Desulfitobacterium dichloroeliminans stam DCA1 die werd geïsoleerd aan het Laboratorium voor Microbiële Ecologie en Technologie (LabMET) groep van de Universiteit Gent, biedt een hoog performante oplossing voor biologische, in situ clean-up voor gronden die met 1,2-DCA gecontamineerd zijn.

Deze bacteriestam breekt succesvol 1,2-DCA af tot het onschadelijke eindproduct etheen. Dit kan in situ gebeuren door co-injectie van een gepaste elektrondonor. Na injectie ter plaatse kan de cultuur hoge concentraties 1,2-DCA afbreken (vermindering van 400 ppm tot 6 ppm in 43 dagen). Samen met de cel grondwatermodellering van de Universiteit Gent werd een nieuwe injectie opzet ontwikkeld om de DCA1 stam efficiënt te verdelen over biologische schermen Dit werd reeds op pilootschaal uitgetest en we werken naar een full scale opzet voor 1,2-DCA op te ruimen en te verwijderen.


Figuur van een mogelijke opzet van een biologisch scherm met Dechlorobac