In-situ Feldversuches zum Schadstoffabbau im Ökologischen Großprojekt Magdeburg-Rothensee

Aufgabenstellung

Am Standort der ehemaligen Großgaserei in Magdeburg-Rothensee sind Gefahrenabwehrmaßnahmen erforderlich, um eine weitere Ausbreitung von Schadstoffen aus dem Grundwasser in das Oberflächenwasser (Zweigkanal, Elbe) zu verhindern. Zur Optimierung einer geplanten Sanierungslösung für den Standort sind unterschiedliche Teilmaßnahmen vorgesehen, bei denen unter anderem dem natürlichen Schadstoffabbau im Untergrund eine maßgebliche Bedeutung zukommt. Dazu war in einem Feldversuch der biologische Abbau der standorttypischen Schadstoffe: BTEX, PAK (EPA), Phenol & Alkylphenole, NSO-Heterozyklen, Cyanid und Ammonium unter oxischen Bedingungen auf einer Teilfläche zu stimulieren. Neben der Klärung von chemischen und biochemischen Fragestellungen waren im Feldversuch auch Daten zur Geohydraulik zu erheben und auszuwerten. Als besondere Randbedingung sind dabei die in Abhängigkeit vom Elbpegel wechselnden Fließrichtungen und Abstandsgeschwindigkeiten des Grundwassers zu beachten.

 

Technologiemerkmale

Eine kostengünstige Methode, um Grundwasser in situ zu reinigen und den Abbau von Schadstoffen zu forcieren, ist die Direktgasinjektion. Bei der Direktgasinjektion werden Gase, wie zum Beispiel Sauerstoff (Sauerstoffdirektgasinjektion), Kohlendioxid, Wasserstoff und / oder Gasgemische (bspw. Luft; [Druckluftinjektion]) in den Grundwasserleiter injiziert und im wassergesättigten Porenraum eingespeichert. Dabei entstehen verfahrensgemäß keine oder lediglich geringe Ausgangsverluste des Gases. Das injizierte Gas reichert sich in der Sättigungszone an, wird vom kontaminierten Wasser durchströmt und eingelöst. Dadurch stehen für die organischen Wasserinhaltsstoffe ausreichend gelöste Wirkstoffe zur Verfügung. Neben der Gasinjektion wurden auch flüssige Wirkstoffe (stark verdünnte Lösungen von Wasserstoffperoxid) verwendet. Dies bedingte den Einsatz spezieller Doppelfunktionsinjektionselemente. Der Feldversuch wurde durch ein umfangreiches Monitoring Programm mit vollautomatischer in-situ-Sensorik in Kombination mit Grundwasserbeprobung und Analytik, begleitet. Dazu wurden Messstellen mit speziellen Monitoringelementen ausgerüstet. Diese Elemente bestehen aus einer gekammerten, messstellenintegrierten Sensorkette in Kombination mit einer Doppelventilpumpe zur Entnahme von Grundwasserproben.

Fazit

Die Feldversuchsergebnisse belegten, dass durch die Direktgasinjektion im Gaswandreaktor und in dessen unmittelbarem Abstrom erhebliche Abreinigungseffekte in Bezug auf die enthaltenen organischen Schadstoffe erzielt wurden. Dies betrifft die im Injektionsraum gelösten, aber vor allem die noch zu Beginn des Feldversuches an die Sedimentmatrix gebundenen Schadstoffphasen. Aus den Ergebnissen des Feldversuchs können zu erwartende Reichweiten der Gasinjektion sowie Planzahlen des erforderlichen Betriebsmitteleinsatzes für eine großflächige Sicherungsmaßnahme abgeleitet werden.

Ihr Ansprechpartner

Dipl.-Ing. Mark Pohlert

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