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„Seckbachs Boden und Grundwasser wird sauberer“

oder

„Schwerer Boden – Gifte belasten Seckbacher Grundstücke“ ?Ergebnisse eines Feldversuchs zur Sanierung durch In-Situ-Chemische-Oxidation (ISCO)

Baunatal, den 18.5.2010

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Gliederung des Vortrags

Darstellung des Schadens und des Umfeldes Allgemeines über das Verfahren „In-Situ-Chemische-Oxidation (ISCO)“Versuchsfeldaufbau und DurchführungErgebnisse des VersuchsFazit

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Allgemeines über das Industriegebiet Seckbach

Liegt in Frankfurt a. M. auf den Gemarkungen Seckbach und Bergen-EnkheimEntstehung nach 1900 durch Umsiedelung von Schwerindustrie auf die „Grüne Wiese - Mainaue“Vollzieht seit einiger Zeit einen Wandel von der Schwerindustrie zur sensibleren Nutzung (Handel und Wohnungen)Vorfluter ist der Main

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Das Umfelddes Schadens

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Allgemeines über das Industriegebiet Seckbach

Die Oberfläche ist relativ eben und liegt bei einer Höhe von ca. 100 m ü NN.Der Grundwasserstand im oberen (quartären) Grundwasserleiter liegt bei ca. 96 bis 97 m ü NN, kann aber je nach Witterung und Jahreszeit bis zu 2 m schwanken.Der tiefere Grundwasserleiter wird durch ca. 90 m Rupelton überdeckt.

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Profilschnitt durch das Schadenszentrum

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Grundwassergleichenplan vom 6.5.2002

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Allgemeines über die Schadenssituation

Relevante Schadstoffe sind Lacklösemittel (hauptsächlich Xylol und andere BTX), policyclische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK), Mineralölkohlenwasserstoffe und Schwermetalle.

Chlorierte Kohlenwasserstoffe (CKW) sind in diesem Sanierungsfall zu vernachlässigen.

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Die BTX-Verteilung im Grundwasser auf dem Standort

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Die BTX-Verteilung im Grundwasser auf dem Standort

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Zeitlicher Verlauf der Analysenergebnisse der Messstelle GWM Fr_30

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Zeitlicher Verlauf der Analysenergebnisse der Messstelle GWM Fr_1

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Sanierungskonzept

Kombinierte , stufenweise Sanierung des Schadenszentrums

1. Stufe:Bodenluftabsaugung In-Situ Chemische Oxidation im ZentrumZeitweilig unterstützt durch AIR-SpargingZiel: Reduzierung der vorhandenen Schadstoffe um 90%2. Stufe:Nachsanierung Restbelastung (Vorschlag: MNA)

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In-Situ Chemische Oxidation (ISCO)

Grundsätzliche Ziele (Vorteile):Keine Förderung von Schadstoff – Behandlung im Boden oder

GrundwasserNach Möglichkeit vollständige Beseitigung der Schadstoffe (gelöste

Stoffe wie Residualsättigung)Schnelle SanierungKeine schädlichen AbbauprodukteNachteile:Verdrängung von Schadstoff möglichGgf. Entstehung von fremden Oxidationsprodukten möglich

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Auswahl des Reaktionsmittel

Zu Berücksichtigen sind:BodenartSchadstoffartSchadstoffverbreitung (ungesättigte oder gesättigte Zone)Schadenszentrum (Phase) oder Fahne (gelöste Stoffe)Zusätzliche Parameter (z.B. Bauwerke, Kabel, Kanäle, …)

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Grundsätzliche Eignung von Reagenzien in Abhängigkeit vom Schadstoff

- Stärke der Reaktivität +

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Fentonreagenz

H2O2 + Fe2+ OH- + OH• + Fe3+

Stärkstes (flüssiges) Oxidationsmittel

Nachteile:

ph-Wert 3 – 5 notwendig oder spezielle Eisenbindungsformen

thermische Reaktion (Bodentemperaturen > 60° C möglich)

Verteilungsproblem, geringe Reichweite, schneller Abbau (1-2 Tage)

ggf. Gasfreisetzung

Bodenmatrix verbraucht ggf. viel Reaktionsmittel

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Persulfat (aktiviert)

S2O8 + Fe2+ 2SO4-• + 2Fe3+

Zweitstärkstes Oxidationsmittel

Nachteile:

ph-Wert 3 – 7 teuer im Einkauf

Verteilungsproblem, geringe Reichweite, Haltbarkeit 1-2 Wochen

Bodenmatrix verbraucht ggf. viel Reaktionsmittel

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Auswahl und Genehmigung des Verfahrens

1. Laborversuchmit Standortmaterial – Boden und GrundwasserKlärung der grundsätzlichen Eignung mit geringem Aufwand Nachteil: kleine Mengen

2. Feld- oder PilotversuchSanierung vor Ort im kleinen Maßstabbedarf wegen der Einleitung von Stoffen ins Grundwasser immer der (wasserrechtlichen) Genehmigung

3. Sanierungggf. zusätzlich Beteiligung von Dritten erforderlich

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Versuchs-felder

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Bilder vom Versuchsfeldbau

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Bilder von der Versuchsdurchführung

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Infiltration Infiltration

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Darstellung PAK und Phenol vor und nach Versuchsdurchführung

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Ergebnisse Versuchsfelder

Beide Versuchsfelder zeigten Schadstoffabbau bei den BTX, im Fenton-Feld ist dieser besser.

Schwermetallfreisetzung im Infiltrationsbereich, kein Anstieg im Abstrom.

Schlussfolgerung: Sanierung des Gesamtschadens mit Fentonreagenz, weiterhin

Überwachung der Schwermetalle. Feldversuch zeigte, dass eine Ausweitung der Infiltration erforderlich wird. Situation im Straßenbereich (Kanal) erfordert eine Anpassung des

Verfahrens.

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oder

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Vielen Dank für Ihre

Aufmerksamkeit

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Internetadressen für

weitere Literatur zum Verfahren In-Situ-Chemische-Oxidation:www.interland.arcs.ac.at/extranet/interland/publikat.htmwww.epa.gov