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Post on 07-Sep-2019
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Vorlesung Umweltgeotechnik
Universität der Bundeswehr München
Fakultät für Bauingenieurwesen und
Umweltwissenschaften
Institut für Bodenmechanik und Grundbau
Ministerialrat
Prof. Dr. Roland Börger
Ziel der Vorlesung
Erlangung erster Fähigkeiten, Ausmaß,
Umfang und Relevanz von Boden- und
Gewässer-Verunreinigungen einzuschätzen
sowie geeignete (umwelt-) geotechnische
Sanierungs- und Sicherungsmaßnahmen
bewerten und fachlich begleiten zu können
Umweltgeotechnik
• befasst sich mit der Detektion von Schadstoffen in
Böden und Gewässern,
• der Einschätzung ihrer Ausbreitung und vor allem mit
• Maßnahmen zur räumlichen Eindämmung
• sowie mit der Sanierung und Sicherung kontami-
nierter Böden bzw. Gewässer.
• Etablierung des Fachbegriffs im Jahr 1981
• seitdem Entwicklung als Teildisziplin
Umweltgeotechnik umfasst als kombinierte
wissenschaftliche Teildisziplin die Felder
Geologie, Bauingenieurwesen (Geotechnik)
und Verfahrenstechnik
Sie beschäftigt sich mit der
• Erkundung, Bewertung und Sanierung von
Altlasten bzw. Boden- und Grundwasser-/
Gewässer-Verunreinigungen sowie mit
• geotechnisch relevanten Baumaßnahmen
des Umweltschutzes
• Altlastensanierung: Untersuchung und Beurteilung
von Boden, Bodenluft, Grund-/Oberflächenwasser,
Sanierungs-/ Sicherungsplanung, Überwachung und
Nachsorge
• Anlagenrückbau: Untersuchung und Beurteilung von
Bausubstanz und Innenraumschadstoffen, Abbruch- und
Entsorgungsplanung
• (Brach-) Flächenrecycling: Untersuchungs- und
Planungsleistungen für erneute Nutzung von
Grundstücken, kombinierte Baugrund- und
Altlastenuntersuchungen, Baugruben, Wasserrecht
• Grubenrückbau, Berg-/ Tagebaurecycling
(Altbergbau), Braunkohlenfolgelandschaften:
Genehmigungsplanung für Sand- und Kiesabbau, für
Bauschuttaufbereitungen/ -verbringungen,
Fremdüberwachung bei Verfüllung von Gruben und
Herstellung RC-Material
• Deponiebau/ -technik
• Geo-Ressourcenerschließung/ -management:
Geothermie, Endlagerung, CO2-Speicherung (Carbon
Capture and Storage)
Geotechnik
• umfasst die Bereiche Bodenmechanik und
Grundbau
• erstellt Planungsgrundlagen für Erdbauwerke,
Deponien, Ingenieurbauwerke des Tief- und
Wasserbaus, incl. der Fachbauleitung und
Bauüberwachung, der Betreuung von Feldarbeiten
sowie der Projektorganisation und -kontrolle
Altlasten
sind nach der Definition des Bundes-bodenschutzgesetzes
stillgelegte Abfallbeseitigungsanlagen sowie sonstige Grundstücke, auf denen Abfälle behandelt, gelagert oder abgelagert worden sind (Altablagerungen)
und
Grundstücke stillgelegter Anlagen und sonstige Grundstücke, auf denen mit umweltgefährdenden Stoffen umgegangen worden ist , .... (Altstandorte),
durch die schädliche Bodenveränderungen oder sonstige Gefahren für den Einzelnen oder die Allgemeinheit hervorgerufen werden.
Quantitative Entwicklung
1978: 50.000 geschätzte Altdeponien und
wilde Ablagerungen
1995: 170.000 erfasste altlastverdächtige
Flächen
2000: 360.000 erfasste altlastverdächtige
Flächen
Revitalisierung von Industriebrachen
Stufe A Risikocheck (1 – 3 Monate)
• erste Bewertung der Ausgangssituation des Standortes für
eine Revitalisierung
• Ableiten und Darstellen von Risiken und (behördlichen/
genehmigungsrechtlichen) Auflagen
• Versicherungskonzepte, Haftungsrisiken, Sicherheitsleistungen
• Recherchen zu: Altlastrisiken, Abfallrisiken (Bodenaushub,
Gebäudeabbruch), Baugrundrisiken, Kriegsschäden (u.a.
Kampfmittel), Risiken durch ehem. Kanalisation, Risiken/
Potenziale resultierend aus schützenswerten Landschafts-
bestandteilen, Bodendenkmälern, Biotopen, Kulturdenkmälern,
Denkmal-/ Ensembleschutz (baulich), bergrechtliche Aspekte,
grds. Möglichkeiten der Versickerung von Niederschlagswasser
• Zwischenergebnis: Entscheidung des Investors zur Fortführung oder zum
Ausstieg aus dem Projekt
Stufe B Vertiefende Untersuchung (3 – 12 Monate)
• Maßnahmen zur Erhöhung der Aussagesicherheit
• gezielte Untersuchung bzgl. bestehender Nutzungsabsichten
• Optimierungsmöglichkeiten geplanter Nutzungen
• historisch-genetische Recherche, nutzungsbezogene
Risikoabschätzung für das Grundwasser
• Sanierungsuntersuchung, Baugrunduntersuchung, Erstellung
eines Sanierungsplanes
Zwischenergebnis: Entscheidung des Investors zur Fortführung
oder zum Ausstieg aus dem Projekt
Stufe C Herrichtung der Fläche (abhängig vom Umfang)
• Dekontamination, Sanierung, Sicherung
• kontrollierter Rückbau
• Projektkoordination/ Bauleitung
Kontaminationsparameter
• Mineralölkohlenwasserstoffe (MKWS/KWS)
• aromatische Kohlenwasserstoffe (BTEX)
• leichtflüchtige halogenierte Kohlenwasserstoffe (LHKW)
• polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK)
• Schwermetalle/ Schwermetallverbindungen
• polychlorierte aromatische Kohlenwasserstoffe
– chlorierte Monoaromaten (PCP, HCB)
– polychlorierte Biphenyle (PCB)
– polychlorierte/ polybromierte Dibenzodioxine/ -furane (PCDD/PCDF
bzw. PBDD/PBDF)
• sprengstofftypische Verbindungen (STV)
• Pflanzenbehandlungs-/ Schädlingsbekämpfungsmittel (PBSM)
• Xenobiotika (Human-/ Veterinärpharmaka, Kosmetika etc.)
• perfluorierte Tenside (PFT)
LNAPL = Light non aqous phase liquids
Leichtphasen, aufschwimmende Leichtfraktion der MKWS mit
spezifischer Dichte < 1 g/cbcm
DNAPL = Dense non aquos phase liquids
Schwerphasen, sich lösende bzw. absinkende MKWS bzw. LHKW mit
spezifischer Dichte > 1 g/cbcm
40 %
Mineralöl-Kohlenwasser-
stoffe, Benzol, Toluol,
Ethylbenzol, Xylol
20 %
Leichtflüchtige halogenierte
Kohlenwasserstoffe (LHKW)
12 %
Metalle und
Schwermetalle
15 %
Polycyclische aromatische
Kohlenwasserstoffe (PAK)
13 %
sonstige Schadstoffe
IUPAC-Bezeichnung Trivial-Bezeichnung
Ethen-Reihe
Tetrachlorethen Perchlorethylen (PER, PCE), Tetrachlor-
ethylen, Perchlorethen
Trichlorethen – 1,1,1- oder 1,1,2- Trichlorethylen (TRI, TCE)
Dichlorethen
– 1,1- oder 1,2-cis bzw. 1,2–trans cis [1,2] bzw. trans [1,2]
Monochlorethen Vinylchlorid (VC), Chlorethen
Methan-Reihe
Tetrachlormethan Tetrachlorkohlenstoff, Tetra
Trichlormethan Chloroform
Dichlormethan Methylenchlorid, DCM
Monochlormethan Chlormethan, Methylchlorid
Ethan-Reihe
Hexachlorethan -
Pentachlorethan -
Tetrachlorethan – 1,1,2,2- oder 1,1,1,2 -
Trichlorethan – 1,1,2- oder 1,1,1- Methylchloroform (E 111), 1,1,1-TRI, TCA
Dichlorethan – 1,1- oder 1,2- -
Monochlorethan Chlorethan, Ethylchlorid
Polycyclische aromatische
Kohlenwasserstoffe
Naphtalin Benz(a)anthracen
Acynaphtalin Chrysen
Acenaphten Benzo(b)fluoranthen
Fluoren Benzo(k)fluoranthen
Phenanthren Benzo(a)pyren
Anthracen Dibenz(a,h)anthracen
Fluoranthen Benzo(g,h,i)perylen
Pyren Indeno(1,2,3-c,d)pyren
Metalle bzw. Schwermetalle („organisch/ anorganisch“)
Arsen (As) Nickel (Ni)
Antimon (Sb) Kobalt (Co)
Barium (Ba) Kupfer (Cu)
Blei (Pb) Quecksilber (Hg)
Cadmium (Cd) Titan (Ti)
Chrom (CrIII bzw. CrVI)
Zink (Zn)
Polychlorierte aromatische Kohlenwasserstoffe
chlorierte Monoaromaten
Pentachlorphenol (PCP), Hexachlorbenzol (HCB)
polychlorierte Biphenyle (PCB)
209 Chlorverbindungen (Ballschmiter-
Kongenere); PCB-Homologe (max. 10) gem.
Anzahl Chloratome; PCB-Isomere (max. 46) mit
ident. Anzahl Chloratome u. unterschiedlicher
Chlorsubstitution; PCB-28, -52, -101, -138, -153, -
180; technische/ thermische PCB
polychlorierte/ polybromierte Dibenzodioxine/
-furane (PCDD/PCDF bzw. PBDD/PBDF)
Sprengstoffe:
2,4,6-Trinitrotoluol (TNT), Pikrinsäure (2,4,6-Trinitrophenol), Dinitrobenzol
(DNB), Hexogen (RDX), Nitropenta (PETN, Pentaerithritetranitrat), Hexyl
(Hexanitrodiphenylamin), Tetryl (Tetranitrodiphenylamin), Oktogen (HMX)
Initialsprengstoffe:
Knallquecksilber, Bleiazid, Bleitrinitroresorcinat, Tetrazein
Treibladungspulver:
Nitrocellulose in Mischungen mit Nitroglycerin, Nitroglycol, Nitroguanidin
Pyrotechnika: Brand-, Nebel- und Rauchsätze
Chemische Kampfstoffe:
Nervengifte (i.w. phosphororganische Verbindungen wie Tabun, Sarin, Soman,
VX)
Hautgifte (nicht arsenorganische Verbindungen wie S-Lost, N-Lost [Gelbkreuz]
arsenorganische Verbindungen wie Lewisit, Clark I, Clark II);
Lungengifte [Grünkreuz] (Phosgen(e), Chlorpikrin);
Blutgifte bzw. Gifte der Zellatmung und des Zellstoffwechsels (Blausäure,
Chlorcyan, Arsenwasserstoff);
Nasen-Rachen-Reizstoffe (Adamsit, Clark I, Clark II);
Tränengase bzw. Augenreizstoffe (Bromaceton, Chloracetophenon)
Explosivchemikalien/ sprengstofftypische Verbin-
dungen aus der Gruppe der Nitroaromaten
2,4,6-Trinitrotoluol (TNT) 3,4-Dinitrotoluol
2-Amino-4,6-Dinitrotoluol 2-(Mono-)Nitrotoluol
4-Amino-2,6-Dinitrotoluol 3-(Mono-)Nitrotoluol
2,4-Dinitrotoluol 4-(Mono-)Nitrotoluol
2,6-Dinitrotoluol 1,3,5-Trinitrobenzol
Hexyl Hexogen
Nitropenta Oktogen
Atrazin Diuron
Hydroxyatrazin
Desethylatrazin
Terbuthylazin
Desisopropylatrazin
Desethylterbuthylazin
Simazin
Methabenzthiazuron
Chlortoluron
Isoproturon
Perfluorierte Tenside (PFT)
auch Perfluortenside
oder per-/ polyfluorierte Chemikalien (PFC)
• perfluorierte Alkylsulfonate PFAS; häufig
Perfluoroctansulfonat PFOS
• perfluorierte Carbonsäuren PFCA; häufig
Perfluoroctansäure PFOA
• Fluortelomeralkohole FTOM
Branchentypische Kontaminationsprofile
und Schadstoffspektren
Prognose des Schadstoffinventars und
seiner räumlichen Verbreitung
• Historie des Areals
• Art, Ausmaß und Umfang der Verunreinigung (-en)
• Bodenart, Bodentyp,
• Art des Grundwasserkörpers, Flurabstand, Durchlässig-
keitsbeiwerte kf, Abstandsgeschwindigkeiten
• Wirkungspfade, Schutzgüter
• Gefährdungsabschätzung
• Schutzgebiete allg. (ausgewiesen, festgesetzt)
• beabsichtigte/ mögliche Folgenutzung (-en)
• sonstige behördliche Festsetzungen
Sanierung/ Sicherung von Böden (Bodenluft)
• in situ-Verfahren
- Bodenluftabsaugung
- Gasfassung (Deponiegasabsaugung)
- biologische Behandlung (mikrobiologische Behandlung mit
Schadstoff abbauenden Bakterien), gezieltes „Beimpfen“
- Bodenspülprozesse, Extraktion (Injektion und Kreislauf-
führung von Spüllösungen)
- chemisch-physikalische Behandlung (Extraktion, Oxidation,
Reduktion, Fällung)
- Verfestigung (z.B. Zementation), Einkapselung, Immobilisie-
rung, Versiegelung, Einhausung
- Natural attenuation (NA), Remediation by NA (RNA),
Monitored (MNA), Enhanced (EMNA, ENA)
- Phyto-/ Bioremediation
Sanierung/ Sicherung von Böden
• ex situ
off site-Verfahren - biologische Behandlung (mikrobiologische Behandlung mit
Schadstoff abbauenden Bakterien)
- Bodenspülprozesse, Extraktion („Waschmaschinenverfahren“)
- chemisch-physikalische Behandlung (Extraktion, Oxidation,
Reduktion, Fällung)
- Verbrennung
- Verschwelung
- Auskofferung und Deponierung
on site-Verfahren - biologische Behandlung (mikrobiologische Behandlung mit
Schadstoff abbauenden Bakterien)
- Mietenverfahren [Einhausung mittels Zelt] (auch Bio-/ Phyto-
remediation, NA)
- Bodenspülprozesse, Extraktion („Waschmaschinenverfahren“)
- chemisch-physikalische Behandlung (Extraktion, Oxidation,
Reduktion, Fällung)
Sanierung/ Sicherung von Grundwasserkörpern
• aktive (offensive) Verfahren
- hydraulischer Eingriff (pump and treat), on site
- Behandlung (z.B. mittels Aktivkohleadsorption/ synthetischer
Sorbentien), Reinigung, Wiedereinleitung (Schluck-/Injektionsbrunnen,
„Abschlagen“), Ableitung (Vorflut, Kanalnetz)
- UV-Bestrahlung, Bio-Reaktor, Reduktion, Neutralisation, Flockung,
Fällung, Ionenaustausch, Stripping („Ausblasen“ volatiler Komponenten
und Reinigung der Abluft über Aktivkohleadsorption
Sanierung/ Sicherung von Grundwasserkörpern
• passive (konservative)-Verfahren
- Scavanger-Pumpen zum „Abschlürfen“ der Leichtfraktion (alternativ:
Mobmatic); Vorbereitung für „pump and treat“
- Einsatz „reaktiver“ Wände (Reaktionswände), „funnel and gate“
(Leitwand und Durchlaß), auch synthetische Sorbentien
- biologische Behandlung (mikrobiologische Behandlung mit
Schadstoff abbauenden Bakterien)
- Bio-/ Phytoremediation, NA
- chemisch-physikalische Behandlung (Extraktion, Oxidation, Reduktion,
Fällung)
A. „Pump and Treat“ Hydraulische Maßnahme und Reinigung des Förderwassers durch nach-
folgende Verfahren
A 1. Aktivkohleadsorption
Reversible Anlagerung der Zielsubstanz an Trägermaterial (Sorbent).
Nach Erreichen der Beladungskapazität Regeneration (Heißdampf,
Spülung) oder Austausch
A 2. Desorption (= Strippen)
Überführen der Schadstoffe in Strippanlagen aus der Wasser- in die
Gasphase. Die zu entfernenden Stoffe werden aus der Kolonne herab-
rieselnden Wassers durch einen Gegenluftstrom ausgetrieben. Reinigung
der beladenen Strippluft durch A-Kohle, Biofilter, Katalysatoren,
Sorbentien o.ä.
A 3. Biologische Verfahren (Reaktoren)
Abbau/ Metabolisierung der Schadstoffe durch Mikroorganismen (aerob-
anaerob)
A 4. Nassoxidation (advanced oxidation)
Zerstörung der Schadstoffe durch Zugabe von Oxidationsmitteln, wie z.B.
Wasserstoffperoxid H2O2 oder Ozon O3; auch Unterstützung mittels UV-
Bestrahlung
A 5. Adsorption an synthetischen Sorbentien
Beladung des in der Regel regenerierbaren Adsorbens („Bindesubstanz“)
durch das Sorbat (Schadstoff); als Adsorbentien werden Harze, Polymere
und Zeolithe (wässrige Silikate) eingesetzt (Festphasenextraktion)
A 6. Flüssig-flüssig-Extraktion
Extraktion der Schadstoffe (nicht an festem Material) in ein flüssiges
Extraktionsmittel, das in ein Polymer eingebettet ist. Mit Heißdampf
regenerierbar
B. Biologische In Situ-Sanierung (ENA)
Optimierung der Rahmenbedingungen für den natürlichen, mikrobiellen oder
photolytischen Abbau von Schadstoffen (Zugabe von Nährstoffen, Sauerstoff
etc.); auch Einsatz reaktiver Wände (elementares Eisen, Aktivkohle)
B 1. Biobarriere-Verfahren (aerobe Wirkungsweise)
Biostimulation: Zugabe von Stimulantien zur Steigerung der Reinigungsleis-
tung authochthoner (bodenbürtiger) Mikrobakterien an einer im Boden ein-
gebauten Barriere (Funnel and Gate); auch Dotierung speziell gezüchteter
Mikrobakterien
B 2. Methan-Biostimulation (aerobe Wirkungsweise)
Analog zu B 1 Zugabe von Luft und Methan, ggf. auch Stickstoff und Phos-
phorverbindungen
C. In Situ-Oxidation
Zugabe von Oxidationsmitteln (Ozon, H2O2) und/ oder Bestrahlung des
Wassers mit UV-Licht
D. In Situ-Stripping (Air Sparging)
Durch Injektion von Luft in das Grundwasser werden Schadstoffe
ausgestrippt und mittels Bodenluftabsaugung aus der ungesättigten
Bodenzone entfernt
E. Phytoremediation
Nutzen der Fähigkeit bestimmter Pflanzen (Schwarz-/ Hybridpappeln) zum
Abbau oder zur Extraktion von Schadstoffen; auch Schadstoffumwandlung
im Wurzelbereich (Wurzelraum-/ Pflanzenkläranlagen)
F. Monitored Natural Attenuation
Kontrollierter bzw. überwachter natürlicher Abbau
Wasserrechtliche Erlaubnis
- Hydraulischer Eingriff in den Grundwasserkörper
- Wasserhaltung für Rückbau von Fundamenten
- Wasserbehördliche Auflagen:
- Analyseparameter und Grenzwerte des Sümpfungswassers:
• > 6,5 pH-Wert > 8,5
• Leitfähigkeit < 1.800 µS/cm
• Temperatur < 28 Grad C (Vorflut), Schluckbrunnen < 12 Grad C
• Ammonium < 5,0 mg/L
• Phosphat < 3,0 mg/L
• Nitrat < 50 mg/L
• Eisen < 2,0 mg/L
• Blei < 20 µg/L
• Cyanid < 10 µg/L
• LHKW < 10 µg/L [VC < 5 µg/L]
• Arsen < 20 µg/L
• PAK (EPA) < 10 µg/L
• AKW < 10 µg/L
• MKWS < 1 mg/L
• DOC < 10 mg/L
• abfiltrierbare Stoffe < 30 mg/L
• absetzbare Stoffe < 0,3 mg/L
• Gangliniendiagramme
• Dokumentation der SteuerGWMS via Datenlogger als Ganglinie
• Zeiträume der Förderphasen
• Rückbauverpflichtung
• UVP-Pflicht, Bau-Tabuzonen
• Ökologische Bauleitung
• Behandlung/ Entsorgung belasteten Bohrgutes
• Einleitungsgebühren
Feldmethoden
• „geogener background“, Hintergrund-Belastung, Referenz-
niveau, „Kalibration“
• Bodenluftabsaugung: Reichweitentest mit Feldmethoden
(„Zigarette“) zur Prüfung des pneumatischen Anschlusses
• Multilevelbrunnen (Leakage), Packer, Mehrfachmeßstellen
• MTBE (Methyltertiärbuthylether), Substitut für Bleitetraethyl im
Ottokraftstoff, geruch- und geschmackslos, sensorisch nicht
detektierbar, Wasserlöslichkeit von 48.000 mg/L
Hydraulische Sanierung („pump and treat“)
Abschätzung zur
• Reichweite (Genehmigungsauflage)
• Absenkung
• Förderrate
bekannt:
• Durchlässigkeitsbeiwert kf
Aktive Sanierungsmaßnahmen „pump and treat“
eines BTEX-Schadens
• Förderung aus lediglich einem Sanierungsbrunnen mit
• konstanter Förderrate von 5 cbm/h über ein Jahr
• Saldo: 44.000 cbm Prozeßwasser
• Schadstoffinventar +/- konstant mit 2 mg/L (2.000 µg/L)
• rd. 90 kg geförderte – und noch nicht entfernte – BTEX-
Schadstoffmenge
• elektrische Energie rd. 220.000 kWh zu 0,13 € = rd. 29.000 €
Stromkosten; ohne Kosten für Errichtung, Behandlung, Ein-/
Ableitung, Regiearbeiten etc.
• CO2-Bilanz: rd. 700 t
• asymptotischer Rückgewinnungsverlauf (Intervallbetrieb ?)
Fazit
• asymptotisches Konzentrations-/ Zeitverhalten; durch
Intervallbetrieb ggf. stimulierbar (Sägezahneffekte)
• mäßige (bis geringe) Sanierungseffizienz
• große Volumenströme mit geringer Schadstoffkonzentration
• lange Sanierungszeit (limitiert durch Löslichkeit und
Lösungs- bzw. Desorptionskinetik der Schadstoffe)
Ziel
• hohe Schadstofffrachten bzw. –konzentrationen in geringen
Wasservolumina
• möglichst keine Verdünnungen durch Umläufigkeiten mit
„Fremd- oder Falschwasser“ (Anstromverhältnisse !)
Teerölfabrik bzw. Gaswerksstandort
• Verunreinigungen durch LHKW, PAK, MKWS in Boden
und Grundwasser
• geringe Löslichkeit der PAK
• Standardverfahren: Auskofferung/ Einkapselung
• neuer Ansatz: Erhöhung der Mobilität mittels Tenside,
Alkoholen und Lösungsvermittlern (in situ)
• Ziel: Steigerung des hydraulisch verfügbaren Anteils der
Schadstoffe
• Löslichkeitserhöhung: Solubilisierung
• Option: Grundwassersanierung durch Extraktion (Tenside
[waschaktive Substanzen] oder Heißdampfinjektion /
-extraktion
• Mobilisierung der Schadstoffe durch Desorption und
Erhöhung der Wasserlöslichkeit durch grenzflächenaktive
Stoffe
• 2 ha großes Areal, ca. 70 qm umfassender Hotspot
• Kontamination in 3 – 6 m u. GOK
• Schadstoffe neben LHKW: PAK und MKWS
• Flurabstand: 3 – 3,2 m u. GOK
• zwei Injektionsbrunnen mit drei variablen Extraktions-
bereichen, eine Abstromsicherung
• 2,7 t Tensid eingebracht (2,2 %ige Lösung); 125 cbm
Wasser als Lösungsmittel (Nutzlast LKW: rd. 20 t)
Ergebnis der Tensidextraktion
• nach drei Wochen Entfernung von rd. 15 % des Teeröl-
inventars mit maximalen Konzentrationen von 50 mg/L PAK
(Erhöhung um Faktor 100)
• 85 %ige Rückgewinnung der Tensidmenge (!)
• 20 tägige „Spülung“: 30 kg PAK entfernt
• Sanierungsziel im GW-Abstrom von 0,15 µg/L jedoch
nicht erreicht
Risiken
• Emulsionsbildung
• Leakage, Fenstergefüge, Umläufigkeiten
• Reduzierung der hydraulischen/ pneumatischen
Durchlässigkeit („Verstopfung“)
• Rückgewinnung der Chemikalien, u.U. Einsatz von
Mikrobakterien
Auftreten von PAK/ PAH allgemein
• Gaswerke und Kokereien
• Raffinerien
• Aluminium und Stahlverhüttungen
• Holzimprägnierbetriebe
• Rußfabriken
• Altölaufbereitungen
• Deponien
• Verbrennungsanlagen (allg.)
Bodenluftabsaugung
• einfache Technik
• sicheres Verfahren
• Eignung (nur) für leichtflüchtige Schadstoffe (BTEX, LHKW)
• nicht für schwerflüchtige Verbindungen (PAK)
• bei gut durchlässigen Substraten (kf 10 E-4/-5)
• Heterogenitäten problematisch (Schluffbänder)
• mitunter lange Sanierungszeiten
• Versiegelung der Oberfläche vorteilhaft
• Behandlung der Abluft: Aktivkohleadsorption, XAD-Harz,
Octadecycl C18, Kondensat: u.U. flüssig-flüssig-Extraktion
• Reichweitentests mit Feldmethoden
Bodenluftabsaugung mit Luft-/ Heißdampfinjektion
• Erhöhung der Volatilität
• hoher Schadstoffaustrag
• Verkürzung der Sanierungszeiten
• auch für mittelflüchtige Verbindungen
• nicht bei großen Heterogenitäten
• Eintrag thermischer Energie führt zur deutlichen
Beschleunigung und Verbesserung des Reinigungs-
prozesses
Heißdampfinjektiv unterstützte Bodenluftabsaugung
• gravierende BTEX-Verunreinigung eines Standortes der
chemischen Industrie
• Geologie: 2,4 m mächtige Auffüllung aus Schotter und
Grobkies mit schluffigen Anteilen, unterlagert von
Schluffschicht mit sandigen und tonigen Einlagerungen von
2 m Mächtigkeit
• darunter kiesige Ablagerungen, Aquitard bei 6 m u.GOK
• Grundwasser-Flurabstand: 2,85 m u.GOK
• BTEX in 2,4 – 4,4 m u.GOK, Gehalte bis max. 2.900 mg/kg
• 8 Injektionslanzen über 26 Tage mit ca. 250 kg Heißdampf
pro h injiziert
• schneller Anstieg von 33 mg/ qbm auf > 2000 mg/ qbm
Heißdampfinjektiv unterstützte Bodenluftabsaugung
• nach 26 Tagen ca. 50 kg BTEX entfernt
• Weiterbetrieb der (kalten) Bodenluftabsaugung nach
sukzessiver Abkühlung mit ebenfalls guten Resultaten
• weiterer Schadstoffaustrag durch Nutzung der
gespeicherten Restwärme
• bei Temp. > 100 Grad C auch PAK extrahierbar
CKW-Verunreinigung eines metallverarbeitenden
Großbetriebes
• Grundinstandsetzung an Eisenbahnkesselwaggons
• umfangreiche Boden- und Grundwasser-Verunreinigungen
• Einsatz von CKW zum Reinigen, Entfetten und Entlacken
metallischer Oberflächen vor der Folgebehandlung
• Einsatz von CKW seit den 1950er Jahren bis 1988
• Schweißen von Werkstücken (Schutzgas-, Elektro-,
Autogen-Schweißen)
• Verzinken, Phosphatieren, Brünieren, Verchromen von
metallischen Oberflächen
Industriebrache eines ehemals metallverarbeitenden Betriebes
mit weitreichender LHKW-Verunreinigung von Boden, Bodenluft
und Grundwasser
Parameter Einheit Meßwert
Temperatur Grad Celsius 14
pH-Wert 6,5
Leitfähigkeit µS/cm 750
Gesamthärte Grad dH 18
Chlorid mg/L 60
Sulfat mg/L 203
Eisen mg/L < 0,1
AOX mg/L 5,96
Industriebrache eines ehemals metallverarbeitenden Betriebes
mit weitreichender LCKW-Verunreinigung von Boden, Bodenluft
und Grundwasser
Parameter Einheit Meßwert
Trichlormethan µg/L 1,94
1,1,1 Trichlorethan µg/L 144
1,1,2 Trichlorethan µg/L n.n.
1,1 Dichlorethen µg/L 52,18
Trichlorethen µg/L 4.526
Tetrachlorethylen µg/L 9,33
Tetrachlormethan µg/L 0,52
Vinylchlorid µg/L n.n.
cis 1,2-Dichlorethen µg/L 8
trans 1,2-Dichlorethen µg/L n.n.
Summe LCKW µg/L 4.742
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