Opwerking tot slecht doorlatend materiaal (type Hydrostab )

A19
Opwerking tot slecht doorlatend materiaal (type Hydrostab ® )
Doel
De doelstelling van de opwerking is een materiaal te bekomen met een lage
permeabiliteit dat kan toegepast worden in afdichtlagen, b.v. voor het afdichten van
stortplaatsen, ter vervanging van klassieke afdichtingsmaterialen zoals natuurlijke
klei, zand- en bentonietmengsels (zie Technische Fiche B3 in bijlage 4).
Proces- en installatiebeschrijving
Opwerking tot slecht doorlatend materiaal kan gebeuren aan de hand van het
Hydrostab ® procédé. Het proces voor de opwerking tot Hydrostab ® is afgeleid van de
technologie om natuurlijke gronden door middel van waterglas (in water oplosbare
alkali-silicaten) waterdicht te maken. Mengsels van natuurlijke bodemmaterialen met
waterglas verkrijgen hun afdichtende werking door binding en opvulling van de
bodemporiën met het in situ gevormde silicaatpolymeer. De binding tussen het
waterglas en de bodemdeeltjes verloopt het meest efficiënt bij een welbepaalde
korrelverdeling van de bodemmaterialen. Behalve de fysische binding van de
bodemdeeltjes heeft waterglas eveneens de eigenschap om metaalionen te
immobiliseren onder de vorm van metaalsilicaten.
In het Hydrostab ® procédé worden in plaats van natuurlijke bodemmaterialen
afvalstoffen gebruikt die qua korrelverdeling vergelijkbaar zijn aan de ideale
korrelverdeling van een bodemmengsel. De gebruikte afvalstoffen dienen steeds te
bestaan uit een korrelfractie (b.v. zeefzand, verontreinigde grond), een vulstoffractie
(b.v. vliegassen), en een slibfractie (b.v. zuiveringsslib). Het aandeel slib in het
mengsel ligt tussen de 40 à 45 gewichts%. Het slib heeft omwille van zijn vezelige
textuur een afdichtende en plastificerende werking. De inwerking van het slib in de
porie-openingen van de korrelverdeelde dragende structuur levert een afdichtend en
comprimeerbaar mengsel op. Dankzij de waterglasveredeling wordt het
afdichtingseffect nog aanmerkelijk verhoogd. Zonder het slib zou het mengsel te
korrelig, te droog en niet plastisch genoeg zijn om een degelijke verdichting en dus
waterdichtheid te bekomen.
Bestaande installaties
De opwerking tot Hydrostab ® wordt in Nederland uitgevoerd door BKB Reststoffen
management, Dalfsen. Hydrostab ® is beschermd door een octrooi waarvan BKB
Reststoffen management de licentiehouder is voor Europa. De firma Tobometal heeft
een exclusiviteitsovereenkomst met BKB Reststoffen management wat betreft de
acquisitie van de reststoffen voor, en de toepassing van Hydrostab ® in België en het
Groot Hertogdom Luxemburg. Voor wat betreft RWZI-slib van Aquafin is er een
deel- exclusiviteitsovereenkomst tussen Tobometal en Deckx Algemene
Ondernemingen.
Verwerkbare materialen
In het Hydrostab ® procédé wordt, naast andere afvalstoffen, gebruik gemaakt van
ontwaterde, al dan niet vergiste slibs (min. 28 % droge stof). Opdat de opgewerkte
Hydrostab ® zou voldoen aan de normen die door de Nederlandse overheid worden
opgelegd, worden aan het mengsel eisen opgelegd inzake het gehalte aan minerale
oliën (max. 6000 mg/kg DS), EOX (max. 80 mg/kg DS) en fenolindex (max. 50
Bron : BBT-kenniscentrum, Vito (2001)
1

A19
mg/kg DS). Het gehalte aan organisch materiaal mag ten hoogste 15 % (m/m, TOC)
bedragen. Momenteel levert Aquafin enkel slib dat voor de ontwatering
geconditioneerd werd met FeCl3 en kalk. Slib dat geconditioneerd werd met
vloeibare polyelektrolyten voldoet wegens het te hoge gehalte aan minerale oliën niet
aan de acceptatiecriteria voor opwerking tot Hydrostab ® . Momenteel wordt
onderzocht of slib dat geconditioneerd werd met poedervormige polyelektrolyten wel
aan de acceptatiecriteria voldoet.
Eindmaterialen
Het eindmateriaal van het Hydrostab ® procédé is een korrelvormig mengsel, dat in
contact met water of bij blootstelling aan lucht uithardt. Het voldoet aan de
technische kwaliteitseisen die gesteld worden voor gebruik in afdichtlagen van
stortplaatsen. Het is weinig waterdoorlatend (k-waarde kleiner dan 5 10 -10 m/s, te
vergelijken met door Vlarem II opgelegde k-waarde van 1 10 -9 ), het waterhoudend
vermogen is conform aan dat van klei of leem, en de scheurbestendigheid en
droogtekrimpgevoeligheid zijn beter dan die van klei of leem.
De concentraties van verontreinigende stoffen, zoals metalen, in het materiaal is
afhankelijk van de aard en de kwaliteit van de gebruikte afvalstoffen. Uit een
milieuhygiënische karakterisering van Hydrostab ® op basis van RWZI-slib, vliegas
van wervelbedverbranding van slib en verontreinigende bodem, bleek dat het
materiaal ten opzichte van de achtergrondwaarde bodemkwaliteit in belangrijke mate
is aangerijkt met Cd, Cu, Pb, Ni en Zn, minerale oliën en PAK’s. De
totaalconcentraties van deze stoffen liggen wel beneden de Vlarea eisen voor gebruik
in of als vormgegeven bouwstof (C. Kenis, 2000).
Gezien de initieel beperkte vormvastheid kan Hydrostab ® niet onderworpen worden
aan de standaard uitloogtest (NEN 7345) die door Vlarea wordt voorgeschreven om te
toetsen of inzake uitloogbaarheid al dan niet voldaan is aan de voorwaarden voor
gebruik in of als vormgegeven bouwstof. Het uitlooggedrag van de metalen in
Hydrostab ® op basis van RWZI-slib, vliegas van wervelbedverbranding van slib en
verontreinigende bodem werd wel onderzocht met een maximale
beschikbaarheidstest 1 volgens NEN 7341 en met een diffusieproef volgens NVN 7347
(C. Kenis, 2000). Op basis van de beschikbaarheidstest werd besloten dat Pb vrijwel
volledig in het materiaal wordt geïmmobiliseerd. Voor As, Cr, Hg en Sb lag de
beschikbaarheid beneden de bepalingsgrens. Cd, Cu, Ni en Zn worden slechts
beperkt geïmmobiliseerd, en Mo is vrijwel volledig beschikbaar. De diffusieproef
volgens NVN 7347 toont aan dat Ni in de onderzochte Hydrostab ® stalen een
uitloogbaarheid heeft van +/- 35 mg/m². Voor Cu en Zn ligt de uitloogbaarheid
volgens NVN 7347 beneden 20 mg/m². Deze waarden kunnen ter indicatie
vergeleken worden met de Vlarea grenswaarden van 15 mg/m² voor Ni, 25 mg/m²
voor Cu en 90 mg/m² voor Zn, evenwel bepaald volgens NEN 7345. De
uitloogbaarheid van Cd in de onderzochte stalen lag beneden de bepalingslimiet.
De betrokken bedrijven houden zich sterk dat door verdere optimalisatie van het
opwerkingsproces de uitloogbaarheid van de metalen, in het bijzonder deze van
nikkel, verder teruggedrongen kan worden.
1 Met deze proef worden de maximaal uitloogbare hoeveelheden bepaald (d.i. de uitloogbaarheid van
een materiaal dat wordt blootgesteld aan extreme omstandigheden).
Bron : BBT-kenniscentrum, Vito (2001)
2

A19
Emissies
De opwerking gaat niet gepaard met noemenswaardige emissies. Wel kan mogelijk
geurhinder optreden.
Energiegebruik
Het energiegebruik voor productie en intern transport en het aanbrengen van
Hydrostab ® bedraagt 14.000 MJ / ton droge stof.
Kosten
Er zijn geen gegevens beschikbaar over de kostprijs van de opwerking. Voor de
afname van RWZI-slib voor opwerking en gebruik als Hydrostab ® wordt aan Aquafin
een prijs van +/- 2.450 BEF per ton slib aangerekend, wat overeenkomt met +/- 9.800
BEF per ton droge stof (voor slib met een droge stofgehalte van +/- 25 %).
Technische problemen
Voor de opwerking zijn geen technische problemen gekend.
Toepasbaarheid in Vlaanderen
De toepasbaarheid van deze opwerkingsmethode hangt samen met de mogelijkheid
van het gebruik van het eindmateriaal in afdichtlagen, b.v. voor stortplaatsen (zie
Technische Fiche B3 in bijlage 4).
Bron : BBT-kenniscentrum, Vito (2001)
3