PROJEKTE SENSATEC

Referenzprojekt Bohrtechnik

Aufgabenstellung

Zur Vertiefung der Kenntnisse über die Untergrundverhältnisse und die aus dem Betrieb eines Gaswerks resultierende Schadstoffbelastung waren Erkundungsmaßnahmen auf einem Standort der Braunkohle verarbeitenden Industrie durchzuführen:

5 MIP-Sondierungen (Membrane Interface Probe) zur Ermittlung der Schadensschwerpunkte mit simultaner kontinuierlicher Aufnahme der Bodenbeschaffenheit
3 DP-Sondierungen zur Entnahme von Grundwasserproben in 5 Tiefen mit anschließender Analytik auf PAK, BTEX und Alkylphenole
Linerbohrung mit Untersuchung der gewonnenen Bodenproben auf PAK, BTEX und Alkylphenole im Feststoff und Eluat
Die geplante Endtiefe der Sondierungen lag bei einer Tiefe von 30 m.

Technologiemerkmale

Durch die MIP-Sondierung (Membrane Interface Probe) sollte die Verteilung die leichtflüchtigen und mittelflüchtigen organischen Substanzen in der ungesättigten und gesättigten Zone kontinuierlich über die Sondiertiefe von bis zu 30 m erfasst werden. Im Zuge der Sondierungen wurde die Notwendigkeit des Abteufens bis auf 32 m zur vertikalen Eingrenzung der Kontamination erkannt.

Dazu wird die MIP‐Sonde (Membrane Interface Probe) wird in den Untergrund im rammenden bzw. drückenden Verfahren abgeteuft. Die Sonde erhitzt ihre Umgebung durch einen integrierten Heizblock auf etwa 121 °C.

Die im Grundwasser gelösten bzw. an Bodenpartikel sorbierten organischen Schadstoffe werden mobilisiert (Thermoresorption), über eine Polymer‐Membran adsorbiert und in die Sonde geleitet.

Anschließend gehen die Schadstoffe in das Trägergas (Stickstoff) über das im Kapillarschlauch im Gestänge enthalten ist und werden von diesem in Richtung Oberfläche transportiert.

In einer Laboreinheit wird eine halbquantitative Messung als Gesamtstoffsummenparameter vorgenommen. Die Messung wird durch eine Detektoren‐Kopplung von PID, FID und DELCD durchgeführt.

Simultan waren über ein EC-Profil die Untergrundverhältnisse zu erfassen, zu interpretieren und zu dokumentieren.

Das Geoprobe® Electrical Conductivity (EC) System ermöglicht eine Bestimmung von Bodenklassen durch Anlegen eines elektrischen Stromes und Messung der Leitfähigkeit. Höhere elektrische Leitfähigkeiten sind typischerweise für feinkörnige Sedimente, wie Schluffe und Tone repräsentativ, während Sande und Kiese deutlich niedrigere Leitfähigkeiten aufweisen.

Nach einer Erstauswertung der MIP-Ergebnisse (Membrane Interface Probe) und der Bodenprofile im Feld wurden durch die fachtechnische Begleitung die Ansatzpunkte für die Grundwassersondierungen und die Linerbohrung sowie die Entnahmetiefen der Grundwasser- und Bodenproben festgelegt.

Der Geoprobe Screen Point 16 (SP16) Groundwater Sampler ist eine DirectPush Sonde zur Entnahme horizontierter Grundwasserproben.

Das System besteht aus einem Filterrohr, das in einem verdichteten Mantelrohr unter Verwendung einer verlorenen Spitze in den Untergrund eingebacht wird. Dort wird es unter Zurückziehen des Mantelrohres freigelegt und anschließend zur Grundwasser-probenahme verwendet.

Probenahme

Durch schrittweises Ziehen des Systems können repräsentative Proben aus verschiedenen Tiefen entnommen werden. Das Filterrohr verbleibt nach Abschluss der Probenahme nicht im Untergrund.

Die Linerproben wurden bis in eine Tiefe von 19 m mit dem DualTube Verfahren gewonnen. Das Geoprobe™ Dual‐Tube‐Verfahren arbeitet mit Linern im Durchmesser von 32 bzw. 50 mm. Diese werden zusammen mit einem Innengestänge in einem Sondiergestänge platziert. Das Probenahmesystem wird schlagend vorgetrieben. Mittels des Innengestänges wird der Liner geborgen. Ein neuer Liner wird zusammen mit dem Innengestänge in dem Sondiergestänge platziert. Durch Aufsetzen weiterer Segmente des Sondier‐ und Innengestänges wird das Probenahmesystem weiterschlagend vorgetrieben.

Die Probe kann nun durch Weiterrammen mit der geöffneten Sonde gewonnen werden. Mittels des Innengestänges wird erneut der Liner geborgen.

Für das Erreichen der erforderlichen Endteufe wurde die Linergewinnung mit dem MacroCore-Verfahren weitergeführt. Das MacroCore Verfahren wird insbesondere dann eingesetzt, wenn eine Linerentnahme aus einer diskreten Tiefe (Abteufen auf Zieltiefe ohne durchgehende Kerngewinnung) erforderlich ist. Die Bodenproben werden in Linern mit einem Innendurchmesser von 38 bzw. 60 mm gewonnen. Diese werden in einem Sondiergestänge mit einer mittels Innengestänge entriegelbaren Verschlussmechanik platziert. Das Probenahmesystem wird durch meterweises Ausfetzen von Sondier‐ und Innengestänge in die gewünschte Probenahmetiefe gerammt. Damit kein verschlepptes Bodenmaterial aus den oberen Horizonten in den Liner gelangt, ist das System mit einer Verdrängerspitze ausgestattet. Diese wird erst im Zielhorizont entriegelt.

Die Probe kann nun durch Weiterrammen mit der geöffneten Sonde gewonnen werden. Anschließend wird die Probe im Liner mit Ausbau des gesamten Gestänges an die Oberfläche geholt.

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