Quellensanierung von Nitroaromaten - ahu AG Wasser Boden ...

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Quellensanierung von Nitroaromaten – In-situ Testsanierung mit Alkohol. festzustellen. In Bereichen mit tendenziell höherem Feinkornanteil sind nach Auswertung der Schichtenverzeichnisse höhere Schadstoffgehalte anzutreffen. Im Schadenszentrum Nord erreichen die kontaminierten Abschnitte lediglich Tiefen bis ca. 4–6 m. Die Belastungen sind insgesamt deutlich niedriger. Als Testfeld wurde das hoch kontaminierte Schadenszentrum Süd mit einem bei der geologischen Ansprache ausgewiesenen vorwiegend fein sandigen Bereich ausgewählt. Es wurden vereinzelt oberflächennah auch schluffigere Bereiche nachgewiesen, die für eine Waschung wahrscheinlich nur schwer zugänglich waren. 3 Versuchsdurchführung Ein vereinfachtes Systemdiagramm ist in der folgenden Abbildung 1 dargestellt. Im Vorfeld des Versuchs wurde die notwendige Grundwasser-Entnahmemenge an einem bereits im Testfeld bestehenden Brunnen mittels eines kleinräumigen Grundwasserströmungsmodells berechnet, um ein Abströmen der im Waschwasser hoch konzentrierten Schadstoffe mit dem Grundwasser zu verhindern. Zur modellgestützten Versuchsplanung wurde ein Abbildung 2: Einrichtung des Testfelds, Testfeldanordnung mit Lage der Rigolen und Lanzen und Einspeisevolumina Abbildung 1: Schematische Darstellung des Testfeldbereichs 3D-Modell der Grundwasserströmung aufgebaut. Die Randbedingungen wurden aus dem bereits bestehenden Großraummodell für den gesamten Standort entnommen. Das hydraulische Regime für den gesättigten Bereich wurde berechnet und in der Einfahrphase verifiziert. Die Einrichtung des Versuchsfelds mit den wesentlichen Elementen ist in Abbildung 2 dargestellt. Über flach ausgebaute Rigolen wurde die oberflächennahe Infiltration durchgeführt, über die in verschiedenen Tiefen (bis max. 8 m) ausgebauten Lanzen wurde Ethanol in den Untergrund eingebracht. In den sich langsam ausbildenden Trichter erfolgte die Infiltration des Waschmittels aus Sicherheitsgründen in zwei Stufen. In einer ersten Stufe wurden die Rigolen zur Spülung des ungesättigten Horizonts mit ca. 6 m 3 Ethanol beaufschlagt. Die Eingabe erfolgte innerhalb von drei Tagen mit sehr unterschiedlichen Infiltrationsraten (2–30 l/h). Die schlechte Infiltrationsrate in zwei von sechs Rigolen zeigt, dass die aufgrund der Bohrungen getroffene Einschätzung eines nicht flächig verteil- 6 altlasten spektrum 2/2012
.Quellensanierung von Nitroaromaten – In-situ Testsanierung mit Alkohol ten Schluffhorizonts zumindest für Teile des Testfelds nicht zutreffend war bzw. die Durch lässigkeit überschätzt wurde. In der Phase 2 wurden ca. 4,8 m 3 Ethanol in 12 der 14 Lanzen eingegeben. Die Eingabe erfolgte innerhalb von 10 Tagen mit Infiltrationsraten von 4 bis 33 l/h. Zur Aufbereitung des schadstoffhaltigen Grundwassers wurde eine kombinierte Aufbereitungsanlage (zwei vorgeschaltete Bioreaktoren, dreistufige Aktivkohle-Adsorptionsanlage) kontinuierlich betrieben. Das entnommene Schadstoff-/Ethanol-/Wassergemisch wurde in einen der beiden Vorlagebehälter gefördert (Vorlagevolumen > 60 m 3 , Rückhaltekapazität 25 Tage). In zwei Bioreaktoren (HDPE-Säulen behälter, Volumen 8 und 11 m 3 ) erfolgte die mikrobielle Umsetzung des Ethanols. Aufgrund von z. T. heftigen Niederschlägen während und nach der Ethanolinfiltration bestanden erhebliche Anforderungen an die technische Ausrüstung und die Sicherung der durchgängigen Exfiltration während des Pilotversuchs aus zum Teil überfluteter Talaue und Testfeld. 3.1 Ergebnisse Förderbrunnen im Testfeld Die Ethanol- und 2-Mononitrotoluolkonzentrationen im Gesamtverlauf des Versuchs im Förderbrunnen P62 sind in der folgenden Abbildung 3 dargestellt. Die während der Einfahrphase beobachtete sinkende Schadstoffkonzentration im Förderbrunnen P62 wird mit beginnender Ethanolinfiltration in die Rigolen unterbrochen. Eine relativ geringe Erhöhung der 2-MNT-Konzentration um 7 % wird 6 Tage nach der Infiltration und 3 Tage nach einem extremen Tagesniederschlag von 15 mm gemessen. Danach sinken die 2-MNT-Werte wieder kontinuierlich. Mit der Ethanoleingabe in die Lanzen erfolgt zeitgleich mit Ethanol nach einem bzw. sieben Tagen ein deutlicher Anstieg des 2-MNT im P62. Danach sinkt die Konzentration wieder ab. Nach ca. 1 Monat (und auch längeren Intervallen) erfolgen noch einmal kurze Anstiege des 2-MNT, ohne dass ein Anstieg des Ethanols beobachtet wird. Niederschlagsereignisse sind diesen Maxima nicht vorausgegangen. Insgesamt aber sinkt die Konzentration an 2-MNT in P62 mit sinkendem Ethanolgehalt langsam, aber kontinuierlich ab. Abbildung 3: Verlauf der Ethanol- und 2-MNT-Gehalte im Brunnen P62 altlasten spektrum 2/2012 7
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