Bild von Institut mit Institutslogo
homeicon uni sucheicon suche siteicon sitemap kontakticon kontakt
unilogo Universität Stuttgart
Institut für Wasser- und Umweltsystemmodellierung - IWS

Forschung: Versuchseinrichtung zur Grundwasser- und Altlastensanierung (VEGAS)

englishicon Druckansicht
 
Enhanced Natural Attenuation zum In-situ-Bioabbau von Heterocyclischen Kohlenwasserstoffen im Grundwasser - erste Pilotanwendung an einem Feldstandort
Projektleiter:Dr.-Ing. Hans-Peter Koschitzky, AD
Wissenschaftliche Mitarbeiter:Dipl.-Ing.(FH) Thomas Haslwimmer
Dipl.-Ing.(FH) Oliver Trötschler
Dipl.-Ing.(FH) Berit Limburg
Projektdauer:1.4.2005 - 30.9.2007
Finanzierung:BMBF (KORA TV 2.4.c), BMBF-FKZ: 02WN0363
Kommentar:

Dieses Projekt gehört zum Forschungsschwerpunkt:
Natural Attenuation

Publikationen: Link

Zusammenfassung:

Auf Basis einer Literaturstudie und numerischen Strömungsberechnungen für verschiedene Injektionssysteme wurde das System eines Grundwasserzirkulationsbrunnens (GZB) zur homogenen und weitreichenden Einmischung von Elektronenakzeptoren (Sauerstoff, H2O2) in das Grundwasser ausgewählt. Die Effektivität einer homogenen Einmischung durch den GZB konnte durch numerische Strömungsberechnungen gezeigt und in kleinskaligen physikalischen Modellen nachgewiesen werden. Die Betriebsstabilität und hydraulische Wirksamkeit des GZB, sowie die Wirksamkeit der Zugabe von Wasserstoffperoxid als Sauerstoffträger auf den biologischen Abbau (ENA) konnte auf einer technischen Skala (Langzeitversuch Große Rinne) nachgewiesen werden. Aufbauend auf einem, während des Rinnenversuchs entwickelten, dreidimensionalen numerischen Modellansatz erfolgte die standortbezogene Dimensionierung des GZB.

Das Grundwasserströmungsmodell des Testfelds wurde während der Anwendung des Verfahrens (Pilotanwendung) über Tracerversuche kalibriert. Diese dienten zugleich dem Nachweis der hydraulischen Wirksamkeit (Erfassungsbreite, Abgabebreite) des GZB und der homogenen Einmischung von Stoffen in das Grundwasser.

Das Ziel einer deutlichen und konstanten Reduzierung der Schadstofffrachten (PAK und Heterozyklische Aromatische Kohlenwasserstoffe (NSO-HET)) konnte innerhalb von 6 Monaten durch Zugabe von Wasserstoffperoxid (50 mg/L) erreicht werden. Die Schadstoffkonzentrationen im Wirkungsbereich der Pilotanwendung (Fahnenbreite ca. 20 - 30 m) konnten um 55 – 80% reduziert werden. Der biologische Abbau wurde über Beprobung von kleinskaligen Rammpegeln („Centerline“-Methode) überwacht. Während der einjährigen Pilotanwendung konnten die Kosten des Verfahrens bestimmt und Probleme der Betriebsstabilität gelöst werden. Die hydraulische und technische Dimensionierung, einschließlich einer Kostenschätzung der ENA-Maßnahme in der Schadstofffahne des ehemaligen Gaswerks erfolgte mit dem Ziel der Reduzierung der Emissionen unterhalb der Orientierungswerte des Landes Baden-Württemberg (0,32 g/d).

Problematisch für den Einsatz des GZB mit Zugabe von Wasserstoffperoxid (Sauerstoff) war der unerwartet hohe Eisengehalt im Grundwasser. Die auf Dauer infiltrierbare Grundwassermenge sank in Folge der Verockerung des Filterbereichs des GZB um einen Faktor 5 – 10 ab. Als praktikable Methode zur Steigerung und Aufrechterhaltung der erforderlichen Mindestfördermenge (Erfassungsbereich 12 – 15 m) hat sich der Einsatz von kleinskaligen Infiltrationsbrunnen im unterstromigen Bereich der Zirkulationswalze des GZB erwiesen.

Eine detailiertere Projektbeschreibung finden Sie hier.