1. PROCESS

Thermopile© is een duurzame en innovatieve methode van thermische desorptie, ontwikkeld en wereldwijd gepatenteerd door Deep Green (ref: EP04447142.3).
De werking berust, als bij elke klassieke thermische desorptie techniek, op het verhitten van de verontreinigde materialen tot een zodanig hoge temperatuur, dat de organische verontreinigingen vergassen. Deze vuile gassen worden vervolgens in een speciale verbrandingskamer geleid en geoxideerd tot CO2 en H2O.
Thermopile© vormt een nieuwe generatie van thermische technologie, dankzij de twee fundamentele principes waarop Thermopile© is gebaseerd:
Er wordt optimaal gebruik gemaakt van de organische verontreinigingen in de te behandelen grond: deze verontreinigingen worden als secundaire brandstof in het verhittingsproces gebruikt.

De hitte die wordt opgewekt bij de gasbehandeling (in de verbrandingskamer) wordt hergebruikt voor de verdere opwarming van de grond (in een vrijwel gesloten loop), in plaats van verloren te gaan als uitstoot uit de schoorsteen, zoals bij de traditionele thermische systemen.

Het systeem bestaat uit co-axiale buizen, die direct verticaal in de vervuilde grond (of ander materiaal) worden ingebracht. Dit netwerk van buizen is verbonden aan de verbrandingskamer en de hete gassen circuleren door de buizen, waardoor geleidelijk de grond rondom wordt opgewarmd tot een niveau van 250 – 400 °C, waardoor desorptie van de verontreinigingen plaats vindt. NB: de hete lucht wordt niet in de grond ingebracht, maar de overdracht van warmte vindt plaats door conductie. De vervuilde gassen in de grond worden vervolgens aangetrokken door de buitenste buis, die geperforeerd is met kleine gaatjes (venturi effect). In de verbrandingskamer vindt vervolgens oxidatie en destructie plaats. Daarna gaan de gereinigde gassen terug het circuit in en dragen bij aan de verwarming van de grond. Het systeem vormt zo een vrijwel gesloten loop. De gassen worden na afkoeling en zo nodig na behandeling in een secundaire unit (bijv met een actiefkool filter), uitgestoten in de atmosfeer, onder voortdurende monitoring.
Dit systeem is met name efficient in het gebruik van brandstof, dankzij het hergebruik van de hete gassen in het circuit en het gebruik van de verontreinigingen in de grond als brandstof. Bovendien is Thermopile© gemakkelijk te installeren.
Aangezien de grond door middel van conductie wordt verwarmd is diepgaande reiniging mogelijk. Anders dan bij injectie van hete lucht is er geen afhankelijkheid van preferentiele paden in de grond en wordt in alle grondsoorten een uitstekend resultaat bereikt.
En gegarandeerd.

De negatieve druk in de grond wordt veroorzaakt door het Venturi effect, waardoor een hoge velociteit van de gassen in het buizenstelsel optreedt, in combinatie met de speciaal aangebrachte perforaties in de buitenste buizen. De opwarming van de grond wordt beinvloed door de convectie van de gedesorbeerde gassen, die door het proces van warmtegeleiding ontstaan.

2. Ontwerp en implementatie

Sites die groter zijn dan zo’n 750.000 m³ komen normaal gesproken redelijkerwijs niet in aanmerking. Echter, aangezien de unit kosten lager worden naarmate de schaal van een project toeneemt, wordt aangeraden om Deep Green te raadplegen voor een site-specifieke evaluatie.

De verwarmingsbuizen worden met een onderlinge afstand van 1 – 2,5 meter aangebracht. Afhankelijk van de diepte, wordt gebruik gemaakt van verschillende  soorten boormaterieel.

3. Milieu effecten

Het werken in de ondergrond brengt altijd onzekerheden met zich mee, ongeacht welke in-situ techniek wordt gebruikt.. Het Thermopile© proces is zeker krachtig, maar bij elk project trachten we oversizing te voorkomen door het systeemontwerp te baseren op de massa die geacht wordt aanwezig te zijn in de grond, volgens vooraf verkregen site-gegevens. In het geval dat onverwacht hoge concentraties verontreiniging of vochtigheid worden aangetroffen, zal de aanpak meer tijd vergen en/of zullen er meer kosten mee zijn gemoeid. Dit geldt echter evenzeer voor andere in-situ technieken.

Thermische behandeling als zodanig heeft geen merkbaar effect op de stabiliteits eigenschappen van de grond in de onverzadigde zone. Dit is aangetoond in diverse stedelijke in-situ projecten waar Thermopile op verschillende dieptes (tot 16 m) is toepgepast. De belangrijkste reden hiervoor is dat grondmassa’s niet verstoord worden door de verdamping van water (in de onverzadigde zone); daardoor vindt geen fysieke verschuiving van gronddelen plaats. Daarbij komt dat het drogen alleen gedurende de behandeling met Thermopile© plaats vindt, waarbij het dichte netwerk van verticale buizen een extra zekerheid voor stabiliteit geeft. Na behandeling kan indien gewenst wederom water in de grond worden gebracht.

De situatie kan anders zijn ingeval het grondwaterniveau dient te worden verlaagd; hierbij bestaat er geen verschil met de issues van traditionele technieken voor grondwaterverlaging.

3.8. Wat is de impact van de behandeling met Thermopile© mbt CO2?

Thermopile© verbruikt ongeveer 5 maal minder brandstof dan de klassieke thermische technieken, en dus is de CO2 uitstoot 5 maal zo laag. Hierbij wordt nog geen rekening gehouden met het ontbreken van transport. Bovendien gebruiken de grotere Thermopile© installaties (T-2 en hoger) gerecycleerde brandstof, waardoor de netto CO2 voetafdruk wordt verlaagd.

De volgende elementen worden gemonitored: CO, CO2, O2, Sox, Nox.
Stofdeeltjes, HCl, HBr, HF en Hg kunnen op verzoek gemeten worden.