Koude immobilisatie van baggerspecie is haalbaar !

Auteur:
L. Feenstra
Afdeling Procestechnologie
TNO-MEP
Business Park E.T.V.
Laan van Westenenk 501
7334 DT Apeldoorn

Tel. 055-5493917
Fax: 055-5493410
Email: l.feenstra@mep.tno.nl


Over de Auteur:

De heer Feenstra is als projectleider werkzaam binnen de groep anorganische rest- en grondstoffen van de afdeling Procestechnologie van TNO-MEP. Hij houdt zich met name bezig met het zoeken naar en beoordelen van toepassingsmogelijkheden voor anorganische reststoffen, zoals bouw- en sloopafval, industriele slakken, baggerspecie, verontreinigde grond, rookgasreinigingsresiduen, enz. Voor wat betreft baggerspecie heeft hij de afgelopen jaren diverse onderzoeken uitgevoerd, gericht op een verwerking met behulp van natte deeltjesscheiding, biologische reiniging en immobilisatie.


Samenvatting:

Uit een door TNO en ENCI uitgevoerd laboratoriumonderzoek blijkt dat het mogelijk is om met cement (en eventueel additieven) baggerspecie te immobiliseren. Het immobilisaat is nuttig toepasbaar als bijvoorbeeld gebonden wegfunderingsmateriaal en voldoet aan zowel civiel-technische als milieu-hygiënische eisen.
Koude immobilisatie biedt met name mogelijkheden voor zandige en matig zandige species, verontreinigd met zware metalen. Het gehalte aan organische verontreinigingen mag niet al te hoog zijn, in verband met de strenge samenstellingeisen voor organische componenten in het Bouwstoffen-besluit. Een gehalte tot 15-20% aan organische stof (humus e.d.) hoeft geen probleem te zijn.
Immobilisatie met cement is een relatief eenvoudige, flexibele en bewezen technologie die weinig investeringen vergt. De netto verwerkingskosten (inclusief voorbewerking en opbrengst immobilisaat, exclusief transport) liggen nu nog op ƒ 50 – 150 per ton droge stof (afhankelijk van het benodigde gehalte aan cement en additieven). Deze kosten kunnen naar verwachting nog dalen tot ƒ 30 – 90 per ton, door grootschalige verwerking en door gecombineerde verwerking met bijvoorbeeld verontreinigde grond.
1 Inleiding

In de uitvoeringsplannen van RWS voor verontreinigde waterbodems wordt met name ingezet op berging van baggerspecies in grootschalige monodepots. Verwerking en toepassen van baggerspecie komen slechts zijdeling aan de orde. Voor zover er sprake is van verwerking, wordt ingezet op eenvoudige en goedkope technieken, zoals zandscheiding en ontwatering en rijping in een depot.

Recent is er zowel een maatschappelijke als politieke drang in de richting van verwerkingsopties voor baggerspecie, die leiden tot een nuttige toepassing. Naast de eerder genoemde verwerkingstechnieken (zandscheiding en rijping) komen hiervoor ook andere verwerkingstechnieken in aanmerking zoals biologische reiniging en koude en thermische immobilisatie.

In deze beschouwing wordt nader in gegaan op de toepassingsmogelijkheden van koude immobilisatie van baggerspecie.

Bij de koude immobilisatie wordt de afvalstof in een menger samengevoegd met een bindmiddel (bijvoorbeeld cement; eventueel met additieven). Het mengsel wordt daarna verdicht, vormgegeven en uitgehard. De uiteindelijke vorm van het immobilisaat kan variëren van granulaat (korrels) tot een stabilisatielaag of zelfs beton. De cementsteen vormt een ideale matrix voor het duurzaam vastleggen van chemische componenten. Op korte én lange termijn wordt zo de verspreiding van milieugevaarlijke componenten voldoende verminderd, conform het principe van ‘marginale bodembelasting’, zoals uitgewerkt in het Bouwstoffenbesluit. Immobilisatie leidt tot een definitieve oplossing zonder restafval. Het is in principe mogelijk het product later op te breken en opnieuw met cement te binden of als (gebroken) granulaat toe te passen.

Tot op heden wordt koude immobilisatie van baggerspecie op praktijkschaal niet of nauwelijks toegepast. Wel zijn er recent enkele immobilisatie(proef)projecten uitgevoerd. Kenmerk van deze projecten is echter dat ze niet of onvolledig zijn gedocumenteerd, waardoor praktijkkennis zo goed als ontbreekt.

Randvoorwaarde bij de ontwikkeling van immobilisatietechnologieen voor baggerspecie is het feit dat de kosten van de techniek moeten concurreren met die van het storten van baggerspecie in grootschalige monodepots. Een drempel voor de toepassing van koude immobilisatie in de praktijk vormt de onbekendheid met het immobilisatieproces en de complexe en/of tijdrovende procedures bij de vergunningverlening.

In hoofdstuk 2 wordt ingegaan op de resultaten van een door TNO en ENCI uitgevoerd immobilisatie-onderzoek van baggerspecie. Hoofdstuk 3 omvat een beschrijving van het verwerkingsproces voor koude immobilisatie, inclusief een beschouwing van het ingangsmateriaal en het uitgangsproduct. Hoofdstuk 3 wordt afgesloten met een economische beschouwing van het koude immobilisatieproces. Afsluitend is in hoofdstuk 4 een slotbeschouwing opgenomen.

2. Resultaten van uitgevoerd immobilisatie-onderzoek


In het kader van het TNO-ENCI clusterproject ‘Prinduceb’ richt een deelproject zich op de inzet van hydraulische bindmiddelen voor de immobilisatie van afvalstoffen.
In het Prinduceb-project is een selectie gemaakt van afvalstromen waarvoor redelijkerwijs mag worden aangenomen dat immobiliseren met ENCI-bindmiddelen perspectief biedt. Het blijkt dat de volgende groepen van problematische componenten aan te wijzen zijn:
1. problematische anorganische componenten (met name sulfaat, chromaat en molybdaat)
2. problematische organische verontreinigingen (PAK, minerale olie)
3. hoge gehaltes aan organische stof

Baggerspecie is een van de afvalstoffen die is geselecteerd voor een immobilisatie-onderzoek op laboratoriumschaal.Het doel van het laboratoriumonderzoek naar de immobilisatie van baggerspecie was tweeledig:

- onderzoek naar de mogelijkheid om met een niet-zandige baggerspecie van fijne gradatie een gebonden product te vervaardigen met voldoende sterkte voor toepassing als wegfunderingsmateriaal;
- onderzoek naar de mogelijkheid om organische verontreinigingen in baggerspecie te immobiliseren. Hierbij is geanticipeerd op mogelijke toekomstige ontwikkelingen in de regelgeving, immers momenteel gelden voor organische componenten in het kader van het Bouwstoffenbesluit samenstellingseisen, maar wellicht zullen in de toekomst uitloogeisen van kracht worden.

Met betrekking tot het immobiliseren van anorganische componenten (m.n. zware metalen) worden in het algemeen geen grote problemen verwacht, immers deze componenten zijn goed te binden met op cement gebaseerde bindmiddelen. Ook sulfaat, vaak een probleemcomponent bij ongebonden toepassing van reststoffen, kan in voorkomende gevallen vastgelegd worden door toepassing van een door TNO en ENCI ontwikkeld speciaal bindmiddel. Dit bindmiddel is ontwikkeld voor zeefzand, maar kan ook toegepast worden voor andere sulfaathoudende reststoffen.

Het onderzoek is uitgevoerd met een partij niet-zandige, ongerijpte specie uit de Averij-haven (IJmuiden). Deze partij is voorgedroogd tot een droge stofgehalte van ca. 40%. Voor immobilisatie biedt een dergelijke specie een grote uitdaging vanwege de kleine deeltjes en het hoge gehalte organisch stof. Een karakterisering van de gebruikte baggerspecie wordt gegeven in tabel 1.

Tabel 1: Karakterisering gebruikte baggerspecie

Herkomst Averijhaven (IJmuiden)
Type niet-zandig
Korrelverdeling
(oriënterend met laserdiffractie) d50 = 10-20 mm
95% < 60 mm
Droge stofgehalte (na voordrogen onder N2) 40%
Gloeiverlies 550oC 14,5%
Minerale olie gehalte 1300 mg/kg ds
PAK gehalte (10 VROM) 30 mg/kg ds
Beschikbaarheid voor uitlogen [mg/kg ds]:
sulfaat
chloride
4000
23000


Uit oriënterend onderzoek is gebleken dat om voldoende druksterkte te genereren voor toepassingen van de bouwstof in de wegenbouw, de korrelgradatie, welke erg fijn is, aangepast dient te worden. Om dit te bereiken kan gedacht worden aan toevoeging van een droge reststof met grovere gradatie, zoals zeefzand. In het laboratoriumonderzoek is de baggerspecie gemengd met schoon normzand in een vaste verhouding van 1:1 (op natte basis). Aan de baggerspecie zijn variërende hoeveelheden van een speciaal additief toegevoegd, om de organische verontreinigingen te binden. De toegepaste recepturen worden vermeld in tabel 2. De bereikte druksterktes en volumieke massa’s worden vermeld in tabel 3.

Tabel 2: Toegepaste recepturen in het laboratoriumonderzoek

Mengsel Bindmiddelgehalte* Additiefgehalte
1 30% 0%
2 30% 1.4%
3 30% 2.6%
4 25% 1.0%
* Bindmiddelgehalte als massapercentage van zand+baggerspecie (op ds-basis)


Tabel 3: Druksterktes en volumieke massa’s van de geproduceerde mengsels

Mengsel Druksterkte [MPa] Volumieke massa [kg/m3]

7 d 28 d 7 d 28 d
1 5.5 8.0 1870 1880
2 4.7 8.1 1850 1890
3 6.5 9.3 1860 1880
4 2.6 5.4 1830 1860


Zoals uit tabel 3 blijkt hebben de mengsels met 30% cement een ruim voldoende hoge druksterkte voor toepassing als funderingsmateriaal in de wegenbouw (eis: 3 MPa na 28 dagen). De sterkte is zelfs te hoog, vandaar dat in mengsel 4 minder cement is toegepast. Dit mengsel heeft een goede druksterkte. De resultaten van mengsels 1 - 3 suggereren dat het toegevoegde additief een gunstige invloed heeft op de bereikte druksterkte. Een mogelijke verklaring is dat het additief storende organische stoffen bindt, waardoor de cementhydratatie beter verloopt.

De PAK-uitloging wordt sterk teruggebracht door toevoeging van het additief. Dit wordt geïllustreerd in figuur 1, waarin de uitloging in de tijd is uitgezet.


Figuur 1: PAK-uitloging in de tijd bij variërend additief-gehalte

In figuur 1 is tevens een zelf afgeleide uitloogeis voor PAK’s aangegeven. Deze emissie-eis is afgeleid op basis van dezelfde principes als waarmee in het Bouwstoffenbesluit de immissie-eisen voor anorganische componenten zijn afgeleid (marginale bodembelasting). Duidelijk is dat mengsel 1 (zonder additief) ternauwernood aan deze eis voldoet, terwijl de samenstelling onder de grenswaarde van het Bouwstoffenbesluit ligt! De mengsels met additief voldoen ruimschoots aan de uitloog-eis.

Uit duurzaamheidsonderzoek aan mengsel 4 is gebleken dat de bestandheid tegen nat-droog wisselingen goed is. De bestandheid tegen vorst-dooi wisselingen van dit mengsel is echter matig. In het algemeen zal dit echter nauwelijks een probleem zijn, omdat het materiaal bij toepassing als funderingsmateriaal afgedekt wordt met een laag asfalt en nauwelijks aan vorst-dooi wisselingen wordt blootgesteld.

De conclusie uit het onderzoek is, dat met niet-zandige baggerspecie een bruikbare bouwstof te vervaardigen is voor toepassing als wegfunderingsmateriaal, door combineren van de baggerspecie met een droge, zandige reststof. Tevens is gebleken dat de uitloging van organische componenten drastisch gereduceerd kan worden. De uitloging van anorganische componenten is naar verwachting geen probleem, vanwege de hoge cementgehaltes. Hieraan zal in demonstratieprojecten, welke momenteel in voorbereiding zijn, uitgebreid aandacht worden besteed.

3. Koude immobilisatie als verwerkingsproces voor verontreinigde baggerspecie


3.1 Randvoorwaarden te immobiliseren materiaal

Voordat wordt ingegaan op de eisen die het verwerkingsproces aan de baggerspecie stelt, kan opgemerkt worden dat koude immobilistaie met name geschikt is voor sterk verontreinigde baggerspecies (klasse 3 en 4, BAGA-species), die niet in aanmerking komen voor een verwerking bestaande uit zandwinning of rijping tot cat. 1 grond in een depot.
De koude immobilisatie van baggerspecie moet resulteren in een product dat zowel aan de civiel-technische als milieuhygiënische eisen voldoet. Ook moet rekening worden gehouden met de aanwezigheid van storende gehaltes van componenten die het verhardingsproces van cement negatief beinvloeden, zoals de aanwezigheid van fosfaat. Rekening houdend met de marges van enkele procesvariabelen (bijv. meer of minder cement) betekent dit dat aan de te immobiliseren stroom eisen gesteld moeten worden ten aanzien van:
het droge-stofgehalte;
het organisch-stofgehalte;
de korrelopbouw;
de mate van rijping;
het gehalte aan organische verontreinigingen en zware metalen
het gehalte aan zouten;

Zonder hierbij in detail in te gaan op alle gewenste eisen van het te immobiliseren materiaal kunnen de volgende opmerkingen worden gemaakt.

De te immobiliseren baggerspecie moet bij voorkeur steekvast (ca. 40% ds) en gerijpt zijn. Hoewel materiaal met een hoog organisch-stofgehalte (> 10%) hogere eisen aan het immobilisatieproces stelt, is in principe materiaal met een organisch-stofgehalte tot circa 15 a 20% goed te immobiliseren. Om voldoende druksterkte te krijgen van het immobilisaat moet het materiaal een bepaalde korrelopbouw hebben. Ter indicatie: 50-70% van de deeltjes moet groter zijn dan 0,063 mm. Eventueel kan de korrelopbouw aangepast worden door toevoeging van een meer grofkorrelig materiaal, bij voorkeur een reststof. Voor wat betreft de gehaltes aan organische verontreinigingen geldt als eis dat het immobilisaat bij toepassing moet voldoen aan de samenstellingseisen van het BsB. Aan de zware metalengehaltes worden geen eisen gesteld, wel dient het immobilisaat qua uitloging van zware metalen aan de eisen van het BsB te voldoen. Voor sulfaat gelden ook uitloogeisen; het komt vaak voor dat deze component in ongebonden materialen de uitloogeisen volgens het BsB overschrijdt, ook in baggerspecie. Overigens zijn door TNO speciale bindmiddelen ontwikkeld, waarmee sulfaat kan worden gebonden.Voor fosfaat geldt dat een hoog gehalte aan oplosbaar fosfaat (> 1%) de cementbinding kan verstoren. Een voorafgaande toevoeging van kalk kan een remedie zijn. Voor wat betreft chloride kan er van worden uitgegaan dat alle aanwezige chloride zal uitlogen. Voor chloride gelden alleen uitloogeisen.

De individuele partijen te immobiliseren baggerspecie zullen niet in alle gevallen voldoen aan deze eisen. Een partij baggerspecie kan bijvoorbeeld een te laag droge-stofgehalte hebben, een minder geschikte korrelopbouw of een te hoog organisch-stofgehalte. In dat geval kan worden nagegaan of door het toepassen van een voorbewerking alsnog aan de eisen van het immobilisatieproces kan worden voldaan. Een voorbewerking kan bestaan uit:


n mechanisch ontwateren (of natuurlijke droging)
n rijpen (van baggerspecie)
n afscheiding van een korrelfractie
n het mengen van verschillende partijen van één afvalstroom of van verschillende afvalstromen (waste to waste)


3.2 Procesbeschrijving

Bij een grootschalige en daarmee meer economische procesvoering zal de bouwstof (het immobilisaat) worden vervaardigd op de locatie van of in de directe nabijheid van de reeds voorbewerkte baggerspecie. De benodigde procesapparatuur hangt af van de eigenschappen van het ingangsmateriaal (korrelverdeling, vochtgehalte, chemische en fysische eigenschappen) en het gewenste uitgangsmateriaal (de bouwstof als vormgegeven stabilisatielaag of als korrelvormig materiaal, zie 3.3).

Met het oog op zo uniform mogelijke eigenschappen van het uitgangsmateriaal is er een voorkeur voor mix-in-plant vervaardiging in een zgn. MOB (mobiele menginstallatie). Het ingangsmateriaal kan op verschillende manieren in de menger worden gebracht:
n met behulp van een pomp, ingeval van slurry-achtige baggerspecies
n met behulp van een transportband bij aardvochtige species

Een MOB beschikt over een dwangmenger met, afhankelijk van het type MOB, een capaciteit van 50-200 ton per uur. De MOB heeft een of meer doseereenheden voor cement, water en additieven, die vanuit silo of voorraadvat worden aangevoerd. Additieven kunnen in vaste of vloeibare vorm worden toegevoegd. Daarnaast is het mogelijk dat de additieven zijn voorgemengd met cement tot een zgn. premix.

In de dwangmenger wordt batchgewijs gemengd. De mengtijd ligt meestal tussen 2-4 minuten, waarvoor de criteria zijn: een homogene samenstelling van het mengsel en de gewenste verwerkbaarheid (lees: consistentie). In de huidige praktijk wordt de mengtijd nog vaak proefondervindelijk (empirisch) vastgesteld. Immobilisatie met hydraulische bindmiddelen kan niet plaatsvinden bij een luchttemperatuur lager dan 5 &Mac176;C, tenzij bijzondere maatregelen worden getroffen, zoals het voorverwarmen van het ingangsmateriaal. Bij reguliere toepassingen in de GWW-markt is een MOB ingericht voor het vervaardigen van betonspecie of cementgebonden stabilisaties (zandcement, asfaltgranulaatcement etc.) en wordt de receptuur bepaald aan de hand van de gemiddelde eigenschappen van de partij in opslag.

Met het oog op de handling is het streven dat het vervaardigde uitgangsmateriaal aardvochtig is. Dan kan het in trucks met open bak worden vervoerd naar de bouwplaats. Bij toepassing als stabilisatielaag wordt het materiaal laagsgewijs uitgereden en verdicht. Bij grootschalige projecten gebeurt dit met een asfaltspreidmachine of een slipformpaver: dit materieel heeft voorzieningen voor het verdichten middels trilenergie. Bij kleinschalige projecten brengt een shovel de bouwstof ‘in het werk’, wordt het verdicht met een wals en wordt de vereiste vlakheid bereikt middels bijv. een grader.

Wordt gekozen voor het vervaardigen van een granulaire bouwstof (toeslagmateriaal in beton, stortsteen in de waterbouw), dan zijn er twee procesgangen denkbaar:
1) vullen en verdichten in mallen, waarna het product uithardt (transport gebeurt op basis van de ‘groene’sterkte), vgl. het vervaardigen van betonstraatstenen. Na verharden wordt de bouwstof gebroken, ev. in enkele fracties.
2) pelletiseren van het aardvochtige materiaal, waarvoor veelal een thermische behandeling nodig is. Na verharden kunnen de korrels ev. in fracties worden opgeslagen.

De controle van de kwaliteit van de procesvoering gebeurt meestal aan de hand van het vervaardigde product, met name omdat de afnemer daaromtrent garanties zal willen. Voor deze controle kan worden gekozen voor een regeling op basis van een kwaliteitsverklaring (bijv. attest met productcertificaat), een product-eigen-verklaring van de producent / leverancier of een zgn. partijkeuring. Bij grootschalige toepassing is het veelal economisch om te kiezen voor een certificeringsregeling op basis van een Nationale BeoordelingsRichtlijn.


3.3 Toepassingen en kwaliteit van het immobilisaat

Wat de toepassingsmogelijkheden van het immobilisaat betreft, lijken de volgende drie opties het meest voor de hand liggend:
Indien het immobilisaat wordt uitgehard in mallen en vervolgens wordt opgebroken, ontstaat een granulaat of kunst-breuksteen. Dit kan in principe worden gebruikt als wegfunderingsmateriaal of als grindvervanger in beton e.d.
Het immobilisaat kan ook in het werk worden verdicht en verhard. In dat geval ontstaat een stabilisatielaag, die kan worden gebruikt als fundering onder een aan te leggen weg of parkeerterrein (in feite een vervanging van een zand-cement-stabilisatie). Vanwege de sterkte van het materiaal kan veelal worden volstaan met een dunnere asfaltlaag bovenop de funderingslaag.
Indien aan het immobilisaat een grof toeslagmateriaal wordt toegevoegd, is het in principe mogelijk om hogere sterktes te realiseren, en wordt een betonproduct verkregen. De kwaliteit (met name de sterkte) van het beton is veelal vooral afhankelijk van de korrelopbouw, het gehalte aan organische stof en met name het bindmiddelgehalte.

De kwaliteit van immobilisaten wordt getoetst aan de performance van het eindproduct. Het gaat daarbij veelal om zowel fysisch-technische eisen (druksterkte, duurzaamheid) als om milieuhygiënische eisen (samenstelling en uitloging van chemische componenten). Wat het milieuhygiënisch toetsingskader betreft, geldt het Bouwstoffenbesluit (BSB) van de Wet bodembescherming (WBB). Het BSB geldt voor grond en steenachtige materialen met een totaalgehalte van meer dan 10% aan calcium, silicium en aluminium. Het BSB stelt eisen aan organische componenten (bijvoorbeeld PAK’s, PCB’s, minerale olie e.d.) en aan anorganische componenten (zware metalen en zouten). De anorganische componenten worden beoordeeld op basis van uitloging. Het gaat daarbij dus om dat deel dat met (regen)water kan meespoelen en in het omringende milieu terecht kan komen. De beoordeling vindt plaats op basis van laboratorium-uitloogproeven. Omdat voor organische componenten dergelijke uitloogproeven nog niet beschikbaar zijn, worden organische componenten in het BSB vooralsnog beoordeeld op basis van totaal-samenstelling (alles wat er in zit). Op basis van de resultaten van het samenstellings- en uitloogonderzoek wordt een beoogde bouwstof ingedeeld als categorie-1 bouwstof (vrij toepasbaar) of als categorie-2 bouwstof (alleen toepasbaar onder bepaalde voorwaarden en na het nemen van zekere voorzieningen) of aangewezen als niet-toepasbaar. Om aan te tonen dat de bouwstof voldoet aan de BSB-eisen, is certificering mogelijk op basis van een erkende kwaliteitsverklaring (productcertificaat met attest).

In het geval dat immobilisaten in een ‘werk’ kunnen worden toegepast als categorie-1 bouwstof, is een melding bij het bevoegde gezag niet nodig. Voor het gebruik van een categorie-2 bouwstof is een melding wel vereist (minimaal 1 maand voor de feitelijke toepassing). Het immobilisatieproces moet in alle gevallen plaatsvinden in een inrichting met vergunning op basis van de Wet milieubeheer of op basis van de WBB voor het opslaan en bewerken van afvalstoffen. Ook moet rekening worden gehouden met de Bouwverordening en de ARBO-wetgeving.


3.4 Kosten van het koud immobiliseren van baggerspecie

De kosten in guldens per ton d.s. gemoeid met koude immobilisatie, kunnen bij grootschalige verwerking (minimaal 10.000 ton d.s.) als volgt worden geraamd:

Voorbewerking 10-50
Bindmiddel (cement en ev. additieven bij 10-30% dosering) 40-100
Mengen en vervaardigen van het immobilisaat (1000 ton/dag) 5-10
5-7% akwr (algemene kosten, winst en risico) 5-10

Totale verwerkingskosten 60-170

Hier staat tegenover dat rekening kan worden gehouden met:
de opbrengst van het immobilisaat, bijv. als gestabiliseerde laag
(opbrengst afhankelijk van regionale vraag-aanbod) 15

De netto-kosten belopen derhalve ruwweg (excl. transport) 50-150


Bij immobilisatie van een natte grondstof met veel fijne deeltjes is relatief veel bindmiddel nodig. In dat geval zullen de netto-kosten veelal boven de fl. 100 per ton d.s. liggen. In het geval van een meer zandige specie zullen de kosten in de meeste gevallen beneden de fl. 100 per ton d.s. liggen.

Ten opzichte van de hierboven genoemde kosten zijn nog de volgende reducties mogelijk:

1. Het kostenaandeel van het bindmiddel is relatief hoog. Dit kan worden verlaagd door het d.s. gehalte van de baggerspecie te verhogen, bijv. door toevoeging van 25% v/v aan sorteerzeefzand of verontreinigde grond (negatieve inzetprijs). Deze grondstoffen zorgen ook voor een betere korrelopbouw van het immobilisaat.
2. Door (zeer) grootschalige verwerking kunnen de kosten per ton d.s. met 10-tallen procenten dalen.

Samengevat is de verwachting gerechtvaardigd dat – door optimalisatie van het proces van koude immobilisatie – de netto verwerkingskosten kunnen dalen van fl. 50-150 naar fl. 30-90 per ton d.s. Er is hierbij nog geen rekening gehouden met de maatschappelijke en ecologische voordelen die immobilisatie met cement biedt. Immers, het proces levert geen te storten residustroom op en de gevormde categorie-1 bouwstof is recyclebaar.


4 Slotbeschouwing

Immobilisatie met cement is een relatief eenvoudig proces en vraagt een beperkte investering. Het proces is flexibel en in te richten voor zowel droge (steekvaste) stoffen als slurries. Verder zijn de eigenschappen van het immobilisaat ‘instelbaar’. De uiteindelijke vorm van het immobilisaat kan variëren van granulaat (korrels) tot een stabilisatielaag of zelfs beton. Bij immobilisatie veranderen de fysische en/of chemische eigenschappen van de afvalstoffen.

Koude immobilisatie is in veel gevallen een concurrerend alternatief voor het storten van verontreinigde baggerspecie en sluit goed aan bij de op dit moment reeds toegepaste verwerkingstechnieken, zoals zandscheiding en de verwerking in zgn. doorgangsdepots. De hieruit verkregen zand-, grond- en slibproducten kunnen als grondstof worden ingezet voor een koud immobilisatieproces. Daarnaast betekent toepassing van koude immobilisatie ook een verruiming van toepassingsmogelijkheden, omdat ook sterker verontreinigde species c.q. reststoffen kunnen worden toegepast als grondstof. Immers niet de ingangsstof maar het verkregen immobilisaat moet voldoen aan de eisen van het BSB. Naast zandrijke specie of fracties hiervan komen ook moeilijker te verwerken matig zandige en kleiige species in aanmerking voor een verwerking met koude immobilisatie.Voor dit type specie zijn (behalve storten) geen acceptabele en goedkope verwerkingsmogelijkheden voorhanden.

De cementsteen vormt een ideale matrix voor het duurzaam vastleggen van chemische componenten. Op korte én lange termijn wordt zo de verspreiding van milieugevaarlijke componenten voldoende verminderd, conform het principe van ‘marginale bodembelasting’, zoals uitgewerkt in het Bouwstoffenbesluit. Immobilisatie leidt tot een definitieve oplossing zonder restafval. Het is in principe mogelijk het product later op te breken en opnieuw met cement te binden of als (gebroken) granulaat toe te passen.

Een beperking voor koude immobilisatie is vooralsnog de samenstellingseis in het BSB ten aanzien van organische componenten. Hoewel immobilisatie (opsluiting) van de organische verontreiniging ook in dat geval voor het milieu winst oplevert, wordt dat op dit moment nog niet beloond; ook het product moet voldoen aan de samenstellingseis. Dit betekent dat koude immobilisatie van baggerspecies, die zwaar zijn verontreinigd met organische verontreinigingen, in het licht van het BSB niet zinvol is. In dat geval is thermische reiniging / immobilisatie het enige alternatief voor storten.

Belangrijke drempels voor de toepassing van de immobilisatie-technologie in de praktijk vormen de onbekendheid met het immobilisatieproces en de procedures bij vergunningverlening. Deze onbekendheid heeft bij sommigen geleid tot angst en vooroordelen m.b.t. het te verwachten milieu-rendement en de kosten. Het ontbreken van goed gedocumenteerde en onderbouwde praktijkgegevens heeft tot nog toe geleid tot terughoudendheid bij probleembezitters van baggerspecie en potentiele afnemers van het immobilisaat.

Het uitvoeren van een aantal demonstratieprojecten waarin zowel de technologie als de toepassing (van het immobilisaat; middels opleveringscontrole en monitoring) wordt gedemonstreerd, kan een belangrijke impuls betekenen voor de grootschalige toepassing van koude immobilisatie van verontreinigde baggerspecies.


5 Referenties


[1] lmmobilisatietechnieken voor verontreinigde baggerspecie, Eindrapport, Van baggerspecie tot basalt, grind of beton, POSW fase II, deel 21, Eindrapport RIZA-rapportno 98012, juli 1999

[2] Haalbaarheidsstudie Grootschalige Verwerking Baggerspecie. POSW deel 7, Fase 1: Verkenning en voorbereiding, RIZA-rapportno. 95016, juli 1995

[3] Immobilisatie van verontreinigde, gerijpte baggerspecie, samenvatting van T-2000 project, De Vries & van de Wiel, 1999

[4] Bindmiddelen voor de immobilisatie van afvalstoffen, inventarisatie, TNO-rapport R 98/293, augustus 1998

[5] J van Leeuwen, et al, Contaminated soil-cement stabilization in a demonstration pro-ject, Wascon ’97

[6] Immobilisatie: een haalbaar alternatief, rapport 97-7, CUR, Gouda, okt. 1997

[7] Bindmiddelen voor de immobilisatie van afvalstoffen, laboratoriumonderzoek, TNO-rapport R 2000/356, oktober 2000

[8] Haalbaarheidsstudie immobilisatie van baggerspecie, Prinduceb project II-2, TNO-rapport R 2000/214, juni 2000

[9] J.L.M. van Leeuwen, e.a., Koud immobiliseren met Hydraulische bindmiddelen, Gww moet wennen aan immobilisaten, Land + Water nummer 4/2000, pag. 32-35.

[10] Immobilisatie met cement, Betoniek, ENCI-media, s’Hertogenbosch, april 2000