Physikalische In-situ-Sanierungsverfahren

PFAS sind nach bisherigem Stand der Wissenschaft weder biologisch noch chemisch abbaubar. Wir haben gemeinsam mit unseren starken Partnern ein innovatives Verfahren entwickelt, mit dem sich PFAS aus dem Wasserkreislauf entfernen lassen.
Unsere technische Lösung zur PFAS-Sanierung besteht im Einsatz von Biopolymeren, mit deren Hilfe PFAS stark beschleunigt aus kontaminierten Böden ausgewaschen werden. Durch das von uns entwickelte PFAS-Elutionsverfahren werden die PFAS vom Boden getrennt und können über den Wasserpfad aufgefangen und abgepumpt werden. Das Spülwasser wird anschließend gereinigt und kann in einer Kreislaufführung wiederverwendet werden (Flotationstechnik).

Wir können diese Technologie sowohl on-site, in Form von durchspülten Mieten, als auch in-situ durch Besprühen des Bodens mit Biopolymerlösung und Abpumpen des Spülwassers im oberflächennahen Grundwasser realisieren.

Die schwerlöslichen PFAS, die durch die Auswasch-Methode nicht erfasst werden, können wir mittels Aktivkohleinjektion sehr langfristig in der Bodenmatrix immobilisieren. So stellen sowohl lang- als auch kurzkettige PFAS kein Gesundheitsrisiko mehr für Mensch und Umwelt dar.

Schwermetalle lassen sich weder biologisch abbauen noch chemisch zerstören. Eine gute und meist auch sehr ökonomische Alternative zur Behandlung schwermetallhaltiger Böden und Grundwasser ist daher eine physikalische Immobilisation der Schwermetalle mithilfe der Aktivkohleinjektion.

 Für möglichst große Reichweiten und Eintragsmengen wird die fein gemahlene Aktivkohle in einer hochviskosen Suspension direkt in den belasteten Boden oder ins Grundwasser mit Hilfe unseres speziell entwickelten TSE-Verfahrens in den Untergrund eingebracht

Aus unserer Wirkstoffpalette stellen wir die für die jeweilige Schadenskonstellation gut geeigneten, speziellen Adsorbentien zur Verfügung, die die Schwermetalle irreversibel in stark adsorptive Strukturen einbinden können. Wir haben konkrete Projekterfahrung im Einsatz von bromierter Aktivkohle zur Entfernung von Quecksilber – eine Technologie, die durch Sensatec zur erstmaligen Anwendung in Europa kam. Reduktiv wirkende Reagenzien wie Metasorb oder mit oxidativen Fällungsverfahren zum Beispiel zur Arsenelimination gehören ebenfalls zu unserer Expertise.

Das Immobilisierungsverfahren mittels granulärer Aktivkohle kann gleichermaßen für die Schadstoffgruppe der PFAS angewendet werden. Dadurch werden die Schadstoffe immobilisiert und ihre Ausbreitung im Untergrund reduziert.

Häufig wird die Aktivkohleinjektion mit biologischen Verfahren kombiniert, um langfristig auch den Abbau der Schadstoffe zu fördern. Um dabei eine möglichst hohe Verfahrenssicherheit zu gewährleisten, kombinieren wir die In‑situ‑Immobilisierung daher häufig mit der biopolymergestützten In‑situ‑Elution (Biopolymerwäsche).

Das Abpumpen und Aufreinigen von kontaminiertem Grundwasser, das über Brunnen an einem belasteten Standort entnommen wird, zählt zu den ältesten und etabliertesten Verfahren in der Umweltsanierung. Es verhindert bei geeigneter Auslegung die weitere Ausbreitung von wassergelösten Schadstoffen.
Pump-and-Treat-Verfahren haben sich als sehr wirksam für die Sicherung von Grundwasserkontaminationen erwiesen. Der Grundwasserschaden breitet sich in diesem Fall nicht weiter z. B. über die Grundstücksgrenzen hinaus aus.

Allerdings tragen Pump-and-Treat-Verfahren in den seltensten Fällen dazu bei, einen Grundwasserschaden wirklich aufzulösen, da meist nur ein Bruchteil der Schadstoffe tatsächlich im Wasser gelöst vorliegt. Das führt dann in der Regel zu einem jahrelangen, teilweise auch jahrzehntelangen Betrieb dieser Sicherungsanlagen, ohne dass sich das Schadenszentrum selbst auflöst. Dennoch haben reine Sicherungsverfahren zur Verhinderung des Abströmens von Schadstoffen ihre absolute Berechtigung.

Wir bieten das Pump-and-Treat-Verfahren daher in Kombination mit ergänzenden In-situ-Sanierungsmaßnahmen an, gerne mit biologischen oder chemischen Verfahren.

Die Wasserlöslichkeit vieler organischer Schadstoffe ist relativ gering. Dort, wo große Schadstoffmassen z. B. durch Havarien oder Leckagen in den Untergrund gelangt sind, liegen diese Schadstoffe als nicht wassergelöste Leichtflüssigkeits- oder Schwerflüssigkeitsphase (LNAPL oder DNAPL) vor. Diese Phasenanteile lassen sich schwer über eine Grundwasserförderung abpumpen und können nicht durch mikrobielle oder chemische Abbauprozesse in-situ entfernt werden.
Eine wirksame und kostengünstige Möglichkeit zur Einlösung dieser Phasenanteile in die wässrige Phase und damit deren Aktivierung für wirksame Sanierungsprozesse ist die Technik der Tensidmobilisation.

Sensatec verfügt aufgrund jahrelanger Forschungsaktivitäten über umfassende Anwendungserfahrung in diesem Bereich. Detailexpertise liegt uns aufgrund eines jüngst abgeschlossenen Forschungs- und Entwicklungsprojektes vor, das die biologischen Verträglichkeitsgrenzen des Tensideinsatzes in Kombination mit der Einlösung von LCKW aus Residualphasen untersuchte.

Mit dem Airsparging-Verfahren lassen sich leichtflüchtige, organische Verbindungen aus dem Grundwasser in die Bodenluft überführen.
Hierbei wird über Injektionslanzen Druckluft in den Grundwasserleiter eingeblasen, um die leichtflüchtigen Schadstoffe (z. B. BTEX oder MKW) aus dem Grundwasser auszutreiben. Damit die in die Gasphase überführten Schadstoffe nicht unkontrolliert entweichen, findet zeitgleich eine Bodenluftabsaugung zur Entnahme mobilisierter Schadstoffe statt.

Zusätzlich tritt ein erwünschter Zusatzeffekt ein. Der Lufteintrag fördert das Wachstum von aeroben Mikroorganismen, die die Schadstoffe im Boden biologisch abbauen können.

Bei der Bodenluftabsaugung wird im ungesättigten Bodenbereich (oberhalb des Grundwasserspiegels) ein Unterdruck erzeugt. Über Absaugbrunnen wird belastete Bodenluft abgesaugt, die leichtflüchtige Schadstoffe enthält. Die abgesaugte Bodenluft wird anschließend oberirdisch mittels Luftaktivkohle gereinigt.
Wir stellen dafür eine individuell für das Sanierungsvorhaben passgenaue Bodenluftabsaugungsanlage bereit. Bei gut durchlässigen Untergrundverhältnissen können wir diese Technik als ein sehr wirksames Verfahren zur Sanierung von Bodenkontaminationen z. B. von BTEX oder LCKW anbieten, idealerweise durchzuführen, bevor z.B. Bodenplatten für Neubauten entfernt werden.

Oft sind bei diesem Verfahren Explosionsschutzkriterien besonders zu beachten. Auch hier weisen wir Praxiserfahrung auf und können notwendige Maßnahmen bei den individuellen Standorten ergreifen.

Thermische In-situ-Sanierungsverfahren zählen zu den sehr leistungsfähigen Technologien, wenn komplexe Schadstoffbelastungen im Untergrund nachhaltig beseitigt werden müssen. Durch den gezielten Einsatz von Wärme werden selbst schwerflüchtige oder stark gebundene Kontaminationen mobilisiert und können anschließend über die Bodenluft oder über das Grundwasser entnommen werden.

Nach erfolgreichem Austrag eines Großteils der Schadstoffe bietet es sich häufig an, die verbliebenen Schadstoffreste mittels einer biologischen Nachreinigung unter Ausnutzung der im System verbliebenen Restwärme zu eliminieren

Durch dieses Verfahren realisiert Sensatec eine effektive Sanierung direkt im Boden – ohne großflächige Aushubarbeiten, mit hoher Prozesskontrolle und in vergleichsweise kurzer Projektzeit.

Hot Water Flushing

Das Hot Water Flushing (HWF) ist ein technisch sehr einfach zu realisierendes Verfahren, in dem gereinigtes Grundwasser meist in einem leistungsfähigen Durchlauferhitzer auf eine Temperatur von ca. 90°C aufgeheizt wird und anschließend über spezielle Stahl-Filter in das kontaminierte Grundwasser infiltriert wird. Das Grundwasser heizt sich durch diesen Wärmeeintrag im Umfeld der Infiltrationselemente auf und es kommt dadurch zu einer beschleunigten Schadstoffeinlösung. Das mit hohen Schadstoffkonzentrationen beladene Grundwasser wird in abstromig gelegenen Abwehrbrunnen aufgefangen und gereinigt, bevor es wieder aufgeheizt und reinfiltriert wird.

Hot Water Flushing im Einsatz: Referenzprojekt ansehen

Feste Wärmequellen

Thermische In‑situ‑Sanierungsverfahren mit festen Wärmequellen nutzen im Boden installierte Heizelemente, um kontaminierte Bereiche gezielt zu erwärmen. Die Hitze überführt leichtflüchtige Schadstoffe aus dem flüssigen Zustand in die Gasphase. Anschließend können sie über Absaug- oder Reinigungsanlagen sicher erfasst werden. Der gesamte Prozess wird kontinuierlich durch Temperatursensoren überwacht, um eine gleichmäßige Erwärmung und einen sicheren Betrieb zu gewährleisten.

Feste Wärmequellen im Einsatz: Referenzprojekt ansehen

Electrical Resistance Heating (ERH)

Ein zentrales Verfahren in diesem Bereich ist das Electrical Resistance Heating (ERH). Dabei wird elektrischer Strom über Elektroden direkt durch den Untergrund geleitet. Der natürliche elektrische Widerstand des Bodens erzeugt Wärme, die gleichmäßig im gesamten behandelten Volumen wirkt. Das Verfahren funktioniert unabhängig von der Bodenart und erreicht auch schlecht durchlässige Schichten wie Tone oder Schluffe.

ERH ermöglicht eine sehr kontrollierte, effiziente und vergleichsweise schnelle Sanierung.