Monitoring and optimization of an inoculated bioreactor for remediation of groundwater contaminated with MTBE/TBA

Methyl tert-butyl ether (MTBE) is een synthetisch additief van benzine, dat aan Europese benzine wordt toegevoegd met een maximale concentratie van 22% v/v (EU, 2009). De aanwezigheid van MTBE in benzine heeft in het verleden herhaaldelijk geleid tot grondwatervervuiling, voornamelijk ten gevolge van lekkende ondergrondse opslagtanks van benzine, bijvoorbeeld in de omgeving van tankstations. Omdat MTBE een relatief hoge oplosbaarheid en een hoge stabiliteit in water heeft, kan de concentratie aan MTBE in vervuild grondwater hoog oplopen. Tert-butyl alcohol (TBA), een intermediair in de biologische afbraak van MTBE, en BTEX componenten (benzeen, tolueen, ethylbenzeen en xyleen) zijn componenten die vaak voorkomen in associatie met MTBE-vervuiling van grondwater. De aanwezigheid van MTBE in grondwater vormt een reële bedreiging voor drinkwaterbronnen, omwille van de hoge mobiliteit van MTBE in grondwater en de zeer lage geur- en smaakdrempel voor MTBE in drinkwater. Wegens deze problemen met MTBE in het grondwater werd in een aantal Europese landen MTBE intussen vervangen door alternatieve benzine-additieven, waaronder ethyl tert-butyl ether (ETBE). Het probleem van de grondwatervervuiling met MTBE blijft echter bestaan, en het gaat vaak over vervuilingen met MTBE waarvan de concentraties hoger zijn dan de wettelijke maximumconcentratie aan MTBE in grondwater, waardoor het grondwater wettelijk gezien gesaneerd moeten worden. Mogelijk kan bioremediatie hier een uitkomst bieden. Bioremediatie kan de fysische methodes vervangen die momenteel toegepast worden voor sanering van met MTBE vervuild grondwater maar die inefficiënt zijn voor het saneren van grondwater dat vervuild is met MTBE en/of TBA. Voorafgaand aan dit onderzoek werd bij VITO een microbieel consortium, het M-consortium, aangerijkt uit een met MTBE vervuilde bodem (Moreels et al., 2004). Dit consortium kan groeien met MTBE, TBA en BTEX-componenten als enige bron van koolstof en energie. Deze studie focust op de toepassing van het M-consortium voor bioremediatie van MTBE-vervuild grondwater, met behulp van een geïnoculeerde bioreactor. Een zeer belangrijk gegeven in verband met bioremediatie van MTBE is dat MTBE door de gebruikte cultuur volledig wordt afgebroken, zonder opstapeling van toxische afbraakproducten, zoals TBA, formaldehyde (HCHO) of 2-hydroxy-isoboterzuur (HIBA). Daarom hebben we tijdens dit onderzoek de afbraak en de afbraaksnelheid van TBA, HCHO en HIBA door het consortium getest. Al