Baggerslib, wat doe je ermee? In de Rotterdamse haven raken de drie slibdepots vol en ze zijn vervuild met een complex en deels onbekend mengsel aan giftige stoffen. Een vierde depot bouwen is extreem kostbaar. In het vierjarige, door ChemistryNlL medegefinancierd, project Sludge to Resource: Microbial and Chemical Recovery werken onderzoekers van de TU Delft samen met Port of Rotterdam en Rijkswaterstaat aan een oplossing.
Universitair hoofddocent en onderzoeker Mario Pronk van de TU Delft legt uit dat in het onderzoek twee vragen centraal staan:
- Zijn er mogelijkheden om het volume binnen een depot constant te houden zodat een ‘oneindige tank’ ontstaat?
- Is het mogelijk het vervuilde baggerslib in de depots te reinigen?
Het is echt een multidisciplinair onderzoek, vertelt Pronk, waarbij waterbouwkunde, watermanagement, biotechnologie en milieutechnologie samenkomen. “We weten niet uit welke lagen het slib bestaat en of er vermenging heeft plaatsgevonden. Er moet dus eerst een 3D-plaatje komen.” Op basis daarvan gaan specialisten in waterbouwkunde en watermanagement bekijken welke bestaande technologieën er al zijn om het volume constant te houden.
Leven in de depots
Pronk begeleidt samen met collega’s van watermanagement en Hydraulic Enigneering (CiTG) een postdoc en een PhD-student die aan de slag gaan met de biologische en chemische aspecten van het project. Er zit namelijk genoeg leven in de depots. Er zwemmen vissen in rond en er zitten veel micro-organismen in. Eerst moet duidelijk worden wat de samenstelling is van de sliblagen die de afgelopen decennia in de depots zijn gepompt. Welke chemicaliën zijn aanwezig en welke micro-organismen leven er in de verschillende lagen? “We hebben documentatie van de samenstelling van het slib dat erin is gestort. Die beschrijving kan echter nooit volledig zijn. We weten nu dat er PFAS in moet zitten, maar twintig jaar geleden sprak nog niemand daarover en werd PFAS dus niet gemeten.”
Een van de onderzoeksvragen is of verschillende chemicaliën in het slib in de loop van de jaren reacties zijn aangegaan. Ook kunnen er onder druk van de omgeving in de aanwezige micro-organismen mutaties hebben plaatsgevonden waardoor ze beter in staat zijn te overleven en wellicht schadelijke chemicaliën kunnen omzetten in minder giftige componenten. Dergelijke bacteriën of andere organismen zouden dan wellicht kunnen worden ingezet om industrieel afvalwater bij de bron op te schonen zodat de stoffen niet meer in het oppervlaktewater terechtkomen.
Het basismateriaal voor het onderzoek komt uit een of twee boorkernen tot een diepte van 28 meter. De opbouw van de lagen kan zo goed geanalyseerd worden. Zo’n boring is met een kostprijs van enkele tienduizenden euro’s echter een duur element in het hele onderzoek. “Wellicht starten we met het boren van een core van 6 meter om de onderzoeksopzet te testen.”
Identificatie van stoffen is een uitdaging
Pronk hoopt na de zomer van start te kunnen gaan met het praktische werk. Voordat het boren van start kan gaan, moeten er echter eerst speciale veiligheidsmaatregelen worden genomen vanwege het mogelijk vrijkomen van zwavelhoudende gassen. Voor het onderzoek naar de chemische samenstelling zet het team onder meer ‘untargeted mass spectrometry’ in om onbekende stoffen en hun afbraakproducten te kunnen vinden. “Dat wordt nog een hele truc. Als je een enorme bak spullen hebt waarvan je geen idee hebt wat er inzit, is het heel moeilijk om precies uit te vinden met wat voor stoffen je te maken hebt.”
Daarnaast test het team verschillende monsters op de aanwezigheid van micro-organismen. Door het DNA daarvan te vergelijken met bekende soorten kan onderzoek plaatsvinden naar het voorkomen van natuurlijke evolutie en veranderingen in het metabolisme.
Opschonen bij de bron
Uiteindelijk wil Pronk verder kijken dan het depotonderzoek. “Als ik zie welke problemen we hebben met het oppervlaktewater, komen die vooral bij de grote fabrieken vandaan. Mijn allergrootste doel is dat de overheid niet langer die lozingen toestaat, maar de fabrieken helpt om die problemen op eigen terrein op te lossen. Dat kan met behulp van goede onderzoeksbureaus en een zuiveringssysteem. Volgens mij is dat voor de overheid goedkoper dan er twintig jaar later achter te komen dat de vervuiling moet worden opgeruimd.”
De projectfinanciering komt onder meer vanuit een speciaal fonds dat Royal Haskoning heeft opgezet om de TU Delft te steunen bij maatschappelijk onderzoek aan watertechnologie en de weerbaarheid van het rivierdeltagebied.
