Praxisbeispiel einer anaeroben, biologischen LCKW‐Sanierung

Biozönosenmanagement in komplexer geologische Struktur

In Zusammenarbeit mit:

Standort „X“, Automobilzulieferer

Standort „X“, komplexe (?) Geologie

Standort „X“, Grundwasserfließrichtung

LCKW im GW nach 5 Jahren Sanierung

Lokale Anwendung von:ISTHISCOENA (Melasse injektionen)

Aufgabenstellung

• Optimierung der laufenden Sanierungsmaßnahmen• …• erfolgreicher Abschluss der Sanierungsmaßnahmen, ASAP

Optimierung der laufenden Sanierungsmaßnahmen• Analyse der vorhandenen Daten• Molekularbiologische Untersuchungen• Substratinduktionstests• Laborabbauversuche• erste Anpassung der laufenden Sanierungsmaßnahmen• weitere Untergrundaufschlüsse• Pumpversuche• zweite Anpassung der laufenden Sanierungsmaßnahmen

Datenanalyse Primärparameter

• MW3 Umbau zu c‐DCE, dann Stagnation bzw Wiederzunahme, Wendepunkt Jan 2009

Datenanalyse Sekundärparameter

• Wendepunkt Jan 2009: massive Methanogenese (3fache der Löslichkeit) => nachhaltige Störung der Biozönose

Datenanalyse vor Ort Parameter

• Injektion => pH runter, LF rauf, Redox runter  dann Normalisierung

pH‐Wert und DOC

• Werte MW4 => Überversorgung = Versauerung

pH‐Wert und Ethenbildung

• Werte MW4 => Überversorgung = Versauerung = Hemmung Ethenbildung

Datenanalyse Primärparameter

V [m³] ROI statisch [m]

0,8 1,5

1,6 2,1

3,2 2,9

6,4 4,1

Datenanalyse Injektionsvolumen und ROI

• Abstand zwischen den Infiltrationselementen = 25 m …

Messstelle Datum PN bvcA vcrA

[Name] [dd.mm.jjjj] [copies/mL][copies/mL]

MW4 11.06.2014 8,75E+02 3,77E+03

MW9 11.06.2014 4,46E+01 0,00E+00

P2/08 11.06.2014 0,00E+00 0,00E+00

Molekularbiologische Untersuchungen

Substratinduktionstests

• kein Substrat kann die biologische Aktivität signifikant verbessern!

• Zugabe von Cofaktorenverbessert die biologische Aktivität unabhängig davon, was zugegeben wurde (?)

• Gemeinsamkeit der Versuchsansätze: Pufferung des pH‐Wertes (!)

Abbauversuche

erste Anpassung der Sanierungsmaßnahmen

• Einstellen der Permanganat‐Behandlung– Wirksamkeit nicht nachgewiesen– Reichweite unzulänglich– negative Beeinflussung des biol. Abbaupotentials

• Hydraulische Unterstützung der Wirkstoffverteilung– Gleichmäßige Verteilung der bereits im Überschuss vorhandenen Wirkstoffe– Erhöhung der Reichweite weiterer Wirkstoffeinbringungen

• Anpassung der Wirkstoffe: Pufferung des pH‐Wertes, Augmentation

• Optimierung der Prozesssteuerung und Kontrolle– Anpassung der Monitoringparameter und Untersuchungsintervalle– modelltechnische Prognose der Wirkstoffverteilung, Soll‐Ist‐Abgleich– Überprüfung der Modellannahmen durch Pumpversuche (Leistungs‐ und 

Immissions‐Pumpversuche)

Förderbrunnen und Infiltrationsgalerie

Hydraulische Unterstützung der Wirkstoffverteilung

• modellgestützte Dimensionierung

Hydraulische Unterstützung der Wirkstoffverteilung

• fernwirkbare Anlagentechnik

Messstelle Datum PN bvcA vcrA tceA score[Name] [dd.mm.jjjj] [copies/mL] [copies/mL] [copies/mL] [copies/mL]FöBr1 12.08.2015 1,30E+02 1,20E+01 1,28E+01 1,55E+02FöBr1 03.12.2015 4,99E+04 4,72E+05 2,53E+04 5,47E+05FöBr1 31.05.2016 6,92E+03 1,59E+05 8,02E+03 1,74E+05

Messstelle Datum PN bvcA vcrA tceA score[Name] [dd.mm.jjjj] [copies/mL] [copies/mL] [copies/mL] [copies/mL]FöBr3 12.08.2015 1,39E+02 1,37E+00 2,79E+00 1,43E+02FöBr3 03.12.2015 9,90E+01 1,20E+03 8,27E+01 1,38E+03FöBr3 31.05.2016 5,36E+03 6,88E+04 4,33E+02 7,46E+04

Augmentation FöBr1: erste Erfolge

Zeit‐schritt

Föbr1 [m³/d]

Föbr2 [m³/d]

Föbr3 [m³/d]

Gesamt‐entnahme [m³/d]

Inf E12‐K

Inf RP 2‐16

Inf RP 3‐16

Inf RP 6‐16

Inf RP 7‐16

Inf RP 8‐16

Inf RP 9‐16

Inf RP 10‐16

Inf RP 11‐16

Inf RP 12‐16

Inf RP 13‐16

Gesamt‐menge 

kumulativ

1 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0

2 2.30 0.00 1.13 3.43 3.43 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 51.45

3 0.73 0.00 0.73 1.46 1.46 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 101.2

4 0.59 0.00 0.95 1.54 1.54 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 142.7

5 0.00 0.00 0.37 0.37 0.37 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 174.2

6 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 174.2

7 0.00 0.00 29.23 29.23 0.00 2.92 2.92 2.92 2.92 2.92 2.92 2.92 2.92 2.92 2.92 788.1

8 0.00 0.00 19.40 19.40 0.00 1.94 1.94 1.94 1.94 1.94 1.94 1.94 1.94 1.94 1.94 1370

9 0.00 1.33 12.32 13.65 0.00 1.37 1.37 1.37 1.37 1.37 1.37 1.37 1.37 1.37 1.37 1916

10 0.00 1.27 16.48 17.75 0.00 1.78 1.78 1.78 1.78 1.78 1.78 1.78 1.78 1.78 1.78 1987

11 0.00 2.27 12.49 14.76 0.00 1.48 1.48 1.48 1.48 1.48 1.48 1.48 1.48 1.48 1.48 2238

12 0.00 1.09 8.16 9.25 0.00 0.93 0.93 0.93 0.93 0.93 0.93 0.93 0.93 0.93 0.93 2275

13 2.30 1.84 10.14 14.29 0.00 1.43 1.43 1.43 1.43 1.43 1.43 1.43 1.43 1.43 1.43 2675

14 16.20 0.72 11.47 28.38 0.00 2.84 2.84 2.84 2.84 2.84 2.84 2.84 2.84 2.84 2.84 3044

Hydraulische Unterstützung: erste Misserfolge

Untergrundaufschlüsse und Pumpversuche

• Kf = 6,7*10‐6 m/s

Beobachtungs‐zeitraum: 360 d

Pfeilabstand: 100 d

Föbr.1

Föbr.3

Inf.-Galerie RP1-RP16

Anpassung des Modells

Förderbrunnen 1 und 3; P4/09; E‐1K  in Betrieb, Teil‐Reinfiltration in Galerie

365d kontinuierliche Förderung

Qges = 1,50 m³/h (Exf)Qges = 0,75 m³/h (Inf)

Abs Föbr.1 = ‐2,76 mAbs Föbr.3 = ‐2,32 mAbs E‐1K   = +0,26 m!Abs P4/09  = ‐1,79 m

Aufhöhung Bereich Infiltrationsgalerie = 1,07 m 

Werksgrenze

Föbr.3

Föbr.2Föbr.1

E1-K

Inf.-Galerie RP1-RP16

P4/09

Anpassung der Sanierungsmaßnahme

Datenanalyse Primärparameter cont.

• vormals Melasseinfiltration, Abstrom

Datenanalyse Primärparameter cont.

• vormals ISCO, unter Werkhalle

Datenanalyse Primärparameter cont.

• Förderbrunnen in Betrieb

Praxisbeispiel einer anaeroben, biologischen LCKW‐Sanierung

Biozönosenmanagement in komplexer geologische Struktur

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit