Zinkassen: hier en daar nog een afval-technische uitdaging

Het probleem

Zinkassen bevatten zink en lood, koper, arseen en cadmium. Te grote hoeveelheden van die metalen zijn schadelijk voor mens en milieu. Daarom worden zinkassen op een aantal locaties in De Kempen verwijderd. Dat is kostbaar. Dat begint al met het detecteren van waar ze zich bevinden. Klassieke meetmethoden met boringen zijn eigenlijk veel te duur. Er is een meetmethode nodig die het hele oppervlak scant en probeert de mogelijke verontreiniging te detecteren.

Hoe vind je de verontreinigingen?  

Het idee is om de aanwezigheid van zinkassen via een combinatie van meetsystemen op te sporen. In de Kempen bestond deze combinatie uit:

• Radiometrie (“medusa”). Via radiometrie wordt de aanwezigheid van zinkassen gemeten. Zinkas bevat namelijk radioactieve stoffen in een andere mix dan de schone bodem. Deze stoffen zijn makkelijk in het veld én in het lab te meten. Zo wordt een vergelijking gemaakt tussen de mate van radioactiviteit in zinkmonsters in het laboratorium en de vertaling van veldmetingen van radioactiviteit in de aanwezigheid van zinkas.
• Het gebruik van EM38-MK2 Bodemsensor. Deze meet de bodemgeleidbaarheid in twee dieptes namelijk 0 tot 0.5 meter diep en 0 tot 1 meter diep. Het idee achter het gebruik van deze sensor is dat zinkslakken relatief meer geleidende componenten bevatten dan beton, asfalt en zand. Vervolgens vindt een ijking plaats van elektrische veldmetingen. Bij calibratiemetingen duiden afwijkingen in geleidbaarheid op de aanwezigheid van zinkas.
• Grondradar. Hierbij zendt een Grondradar ‘GPR’ elektromagnetische straling uit. Deze straling reflecteert op bodemlagen De metingen vinden plaats door middel van een 400 MHz-antenne (tot 3m diepte) en een 900 MHz-antenne (tot 1m diepte).

Validiteit bepalen

Als gebieden met de voorgaande technieken zijn gelokaliseerd vindt validering door boringen plaats in de weg en de wegberm. Het zinkasgehalte wordt visueel beschreven bij boringen in de vorm van een scan. Aanvullend wordt o.a. een XRF-analyser gebruikt. Die meet de zware metalen, die in de monsters met zinkas zitten. Om de validiteit van de scans van het onderzoek vast te stellen worden de scans vergeleken met die van 1750 boringen en resultaten van de XRF-analyser. Hierbij wordt een onzekerheidsmarge van maximaal 10% toegepast.

Zinkassen blijven problematische afvalstof; een oplossing?

Wat te doen met de afgegraven zinkassen? Dat blijkt een van de meest taaie problemen te zijn. De zink-assen vallen in beginsel onder de afvalstoffenwetgeving en worden aanvankelijk geclassificeerd als chemisch afval. Daardoor mogen ze niet naar de gangbare regionale stortplaatsen worden afgevoerd. De gemeenten kunnen de zinkassen nergens kwijt en houden ze, omwikkeld met plasticfolie, tijdelijk apart op terreinen die niet meer in gebruik zijn, zoals gesloten stortplaatsen of werven.

In een recent wetenschappelijk artikel over sanering van zinkas(sen) wordt aangegeven dat elektronische sanering een veel belovende technologie is vanwege de korte saneringscyclus en het vermogen om bodems te saneren die zijn verontreinigd met meerdere zware metalen. We hebben nog wel een weg te gaan om dit op te schalen.

Conclusie

Innovatieve technieken en behandelingsmethoden zijn nodig om een dergelijk complexe en verontreiniging aan te pakken.

Literatuur
- Een vergelijkingsonderzoek De inzet van Röntgen Fluorescentie om on-site Zn, Pb, Cu en As gehalten te meten in bodemmonsters verontreinigd met zinkassen, N. Walraven; Geoconnect; januari 2008. Opdrachtgever: Actief Bodembeheer de Kempen; https://www.bodemrichtlijn.nl/Images/bodemonderzoek/tabellen/127-2_XRF_vergelijkingsonderzoek_01-2008.pdf
-Handleiding voor een milieuverantwoorde verwerking van zinkassen bij wegenwerken in Vlaanderen https://publicaties.vlaanderen.be/view-file/11072
-Richtlijn herstel en beheer (water)bodemkwaliteit https://www.bodemrichtlijn.nl/Bibliotheek/bodemonderzoek/onderzoekstechnieken/xrf
- Nieuwe technieken om zinkassen te saneren-https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1385894720330515 Effective remediation of cadmium and zinc co-contaminated soil by electrokinetic-permeable reactive barrier with a pretreatment of complexing agent and microorganism; door Chiquan He, Anni Hu, Feifei Wang, Pu Zhang, Zhenzhen Zhao, Yanping Zhao, Xiaoyan Liu in Chemical Engineering Journal , Maart 2021