Altlast Richelsdorfer Hütte

Regierungspräsidium Kassel

Richelsdorfer Hütte – Annäherung an eine Sanierung

HLUG-Seminar 18./19.05.2010 in Baunatal

Abt. III, Umwelt- und Arbeitsschutz Bad Hersfeld

Dez. 31.5Altlasten/Bodenschutz

Joerg Hartmann

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Regierungspräsidium Kassel 19.05.2010

Altlast Richelsdorfer Hütte

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Gliederung

Historie

Schadstoffe

Belastung Oberflächengewässer/Grundwasser

1. Sanierungsschritt Sofortmaßnahme Grundwasser

2. Sanierungsschritt „Verlegung der Weihe“

3. Sanierungsschritt „Maßnahmenpaket und Monitoring“

4. Sanierungsschritt „Reaktive Wand bzw. Dichtwand-Hebereaktor“

5. Sanierungsschritt Sofortmaßnahme Grundwasser

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1460 Bergbau im Richelsdorfer Gebirge urkundlich erwähnt

1700 Errichtung der Richelsdorfer Hütte an der Stelle der Berndorfer Hütte

nach Zerstörung im 30 jährigen Krieg durch die Kroaten

1717 Das Wahrzeichen der Stadt Kassel, der Herkules, ist fertig gestellt. Das

Kupfer für die Statue kommt aus dem Richelsdorfer Gebirge

1850 Zusammenbruch des Bergbaues

1885 Richelsdorfer Hütte wird in eine Spatmühle umgebaut und ab 1895 der

Schwerspat (Bariumsulfat) zu Lithopone und Blanc fixe in einer der

Schwerspatmühle angeschlossenen chemischen Abteilung verarbeitet

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Lithopone ist die Bezeichnung für ein durch gemeinsame Fällung von

Bariumsulfat und Zinksulfid hergestelltes Weißpigment und war damals am

meisten eingesetzte Weißpigment in der Lack- und Farbenindustrie und fand

vielseitige Verwendung bei der Gummi-, Linoleum- und Wachstuchherstellung.

Blanc fixe ist ein synthetisch hergestellter Füllstoff durch Fällung von

Bariumsulfid mit Natriumsulfat, das als Aufhellungsmittel in der Papierindustrie

und zu verschiedenen Zwecken in der Farbenindustrie gebraucht wurde.

1938 wurde die Richelsdorfer Hütte von der Firma Lindgens und Söhne, Köln-

Mühlheim, einem der größten Pigmenthersteller Europas, erworben und bis

1969 betrieben.

Heute ist die Schwesterfirma ALSECCO Bauchemische Produkte GmbH & Co.KG

Mieter des Werksgeländes Richelsdorfer Hütte Lindgens GmbH.

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Die Kupferschlacken (bis 1850) sind zum Teil in mehrere Meter mächtigen

Auffüllungen im Talgrund abgelagert und die Betriebsgebäude stehen weitestgehend

auf diesen Kupferschlackenablagerungen (V 150.000 m³).

Auf dem Betriebsgelände (rd. 8 ha) lagern am nördlichen Talrand neben den

Schlacken aus den vorigen Jahrhunderten der Kupfererzverhüttung auch Rückstände

der Weißpigmentproduktion , die sog. Schwerspat- und Zinkhalden, als auch Abfälle

und Reststoffe aus der nachfolgenden Baustoffproduktion (V = rd. 100.000 m³).

Belastung Boden:

Arsen: bis 1.500 mg/kg

Zink: bis 126.000 mg/kg

Cadmium: bis 88 mg/kg

1. Kostenschätzung für die Umlagerung 100 Mio DM

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Stützmauer aus Kupferschlacke auf dem Werksgelände

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Werksgelände mit Halde und Gewässern

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Schadstoffe (µg/l) 1971-1994

Arsen (17*) Zink (58) Cadmium (0,5)

Oberflächengewässer

Weihe u. Zufluß Pochtal unbelastet

Friedrichstollen 20-130 200-380 0,3-2

Weihebach mit Friedrichstollen

unterhalb des Werksgeländes 1.600 -17.000

Grundwasser

Porengrundwasser 350-2.100 2.500.000- 8.000-

im Haldenbereich 7.500.000 30.000

Kluftgrundwasser 5-500 40-4.0000,2-20

*GfS auf Grundlage der geogenen Hintergrundbelastung individuell berechnet

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1. Sanierungsschritt

Altlastenfeststellung 1991 für die Rückstandshalde und Übertragung des Projekts Sanierung der Rückstandshalde „Richelsdorfer Hütte“ gem. § 22 HAbfAG an die HIM-ASG.

Hydraulische SOFORTMAßNAHME

Pump & Treat

Anlagenkapazität 10 m³/h = 2,78 l/s

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Erfolg der Sofortmaßnahme

Reduzierung der Belastung im Oberflächengewässer

Auslauf Stollen unterhalb Werksgelände

Zink von i.M. 2.000 µg/l auf 300 µg/l = Vorbelastung reduziert

>> Ausreichende Absenkung des GW-Spiegels

Von Feb. 1992 bis Aug. 2000 wurden insgesamt 180.000 m³

(0,7 – 1,0 l/s) gefördertes Grundwasser behandelt und rund

44.900 kg Zink

130 kg Cadmium

72 kg Arsen

entfernt

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1993 wurde das gesamte Gelände (Betriebsgelände und Rückstandshalde) der

Richelsdorfer Hütte als Altlast festgestellt.

Zur Ermittlung der Wechselwirkung zwischen Oberflächenwasser und

Grundwasser sowie der hydrogeologischen Verhältnisse wurden weitere

Erkundungsmaßnahmen durchgeführt.

Auf der Grundlage der Daten konnte 1994 ein gestuftes Sanierungs- bzw.

Sicherungskonzept entwickelt werden.

Die Sicherung des Oberflächengewässers Weihebach durch Verlegung des

Baches auf einer Gesamtlänge von 400 m aus dem Einflussbereich der Altlast

im Zeitraum Mai bis Oktober 1999 war der erste Schritt der geplanten

Maßnahmen.

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Verlegung des Gewässers auf 400 m Länge

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3. Sanierungsschritt „Maßnahmenpaket und Monitoring“

- Verpressung des alten Stollens innerhalb des Werksgeländes auf einer

Länge von rd. 210 m mit rd. 385 t flüssigem schnellhärtendem Spezialbeton

(Dämmer). Dazu Neubau von 130 m Mischwassersammler zur Sicherstellung

der Grundstücksentwässerung (1999).

- Umlagerung von belastetem Boden zur Haldenprofilierung, Anhebung des

pH-Wertes in der Rückstandshalde (Kalkung bzw. Kalkmilch-Injektion),

Aufforstung der Halde mit hoher Evapotranspiration (2003-2004)

- Voruntersuchungen zu einer reaktiven Wand (2005)

- Monitoring

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Was hat´s gebracht oder….

Konzentrationsverlauf im oberen Grundwasserleiter

Beispiel: GWM 25a in µg/l

09.11.04 03.05.05 30.05.06 29.05.08 27.05.09

Arsen 34 36 12 49 35

Cadmium 6.330 3.900 3.170 1.550 590

Zink 2.570.000 1.360.000 721.000 830.000 343.000

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Schadstoffverlauf am Beispiel GWM 25a (µg/l)

0

500000

1000000

1500000

2000000

2500000

3000000

Zink

09.11.2004

03.05.2005

30.05.2006

29.05.2008

27.05.2009

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

Cadmium

09.11.2004

03.05.2005

30.05.2006

29.05.2008

27.05.2009

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4. Sanierungsschritt „Reaktive Wand“

- Machbarkeitsstudie

- Batchversuche zur Ermittlung der Sorptionskinetik und

Beladungskapazität mit nativem Wasser am GFI Dresden

Ergebnis: FerroSorb>>TechnoClean>Metasorb>Carbion>Huminsand

Anschl. Kostenvergleich (2006) >> Dichtwand-Hebereaktor mit

Sorbtionsmittel ./. Pump & Treat (Flockung-Fällung)

Zeitgleich Erstellung eines Grundwasserströmungsmodells (2006)

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Incl. Ing. Leistungen

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Monitoring 2008 As

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Monitoring 2008 Cd

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Monitoring 2008 Zn

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Entscheidung:

5. Sanierungsschritt

Hydraulische Sicherung zur Minimierung der Schwermetallkonzentrationen im

Porengrundwasserleiter für zunächst 5 Jahre

Sofortmaßnahme Pump & Treat , Anlagenkapazität 3-10 m³/h

Errichtung von Wasseraufbereitungsanlage am gleichen Standort von 1992 mit

Rohwasservorlage

Neutralisationsstufe

Flockulationsstufe

Schrägplattenklärer

Mehrschichtfiltration

Adsorptionsstufe (zusätzlich gegenüber 1992)

Kammerfilterpresse

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Vielen Dank

für Ihre

Aufmerksamkeit

Altlast Richelsdorfer Hütte

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