„Seckbachs Boden und Grundwasser wird sauberer“ oder

1. Regierungspräsidium Darmstadt „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 1

2. RegierungspräsidiumDarmstadt • Gliederung des Vortrags • Darstellung des Schadens und des Umfeldes • Allgemeines über das Verfahren „In-Situ-Chemische-Oxidation (ISCO)“ • Versuchsfeldaufbau und Durchführung • Ergebnisse des Versuchs • Fazit 18.5.2010 2

3. RegierungspräsidiumDarmstadt • Allgemeines über das Industriegebiet Seckbach • Liegt in Frankfurt a. M. auf den Gemarkungen Seckbach und Bergen-Enkheim • Entstehung nach 1900 durch Umsiedelung von Schwerindustrie aufdie „Grüne Wiese - Mainaue“ • Vollzieht seit einiger Zeit einen Wandel von der Schwerindustrie zur sensibleren Nutzung (Handel und Wohnungen) • Vorfluter ist der Main 18.5.2010 3

4. RegierungspräsidiumDarmstadt Das Umfeld des Schadens 18.5.2010 4

5. RegierungspräsidiumDarmstadt • 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. 18.5.2010 5

6. RegierungspräsidiumDarmstadt Profilschnitt durch das Schadenszentrum 18.5.2010 6

7. RegierungspräsidiumDarmstadt Grundwassergleichenplan vom 6.5.2002 18.5.2010 7

8. RegierungspräsidiumDarmstadt • 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. 18.5.2010 8

9. Regierungspräsidium Darmstadt Die BTX-Verteilung im Grundwasser auf dem Standort 18.5.2010 9

10. Regierungspräsidium Darmstadt Die BTX-Verteilung im Grundwasser auf dem Standort 18.5.2010 10

11. RegierungspräsidiumDarmstadt Zeitlicher Verlauf der Analysenergebnisse der Messstelle GWM Fr_30 18.5.2010 11

12. RegierungspräsidiumDarmstadt Zeitlicher Verlauf der Analysenergebnisse der Messstelle GWM Fr_1 18.5.2010 12

13. Regierungspräsidium Darmstadt Sanierungskonzept Kombinierte , stufenweise Sanierung des Schadenszentrums 1. Stufe: Bodenluftabsaugung In-Situ Chemische Oxidation im Zentrum Zeitweilig unterstützt durch AIR-Sparging Ziel: Reduzierung der vorhandenen Schadstoffe um 90% 2. Stufe: Nachsanierung Restbelastung (Vorschlag: MNA) 18.5.2010 13

14. Regierungspräsidium Darmstadt In-Situ Chemische Oxidation (ISCO) Grundsätzliche Ziele (Vorteile): Keine Förderung von Schadstoff – Behandlung im Boden oder Grundwasser Nach Möglichkeit vollständige Beseitigung der Schadstoffe (gelöste Stoffe wie Residualsättigung) Schnelle Sanierung Keine schädlichen Abbauprodukte Nachteile: Verdrängung von Schadstoff möglich Ggf. Entstehung von fremden Oxidationsprodukten möglich 18.5.2010 14

15. Regierungspräsidium Darmstadt Auswahl des Reaktionsmittel Zu Berücksichtigen sind: Bodenart Schadstoffart Schadstoffverbreitung (ungesättigte oder gesättigte Zone) Schadenszentrum (Phase) oder Fahne (gelöste Stoffe) Zusätzliche Parameter (z.B. Bauwerke, Kabel, Kanäle, …) 18.5.2010 15

16. Regierungspräsidium Darmstadt Grundsätzliche Eignung von Reagenzien in Abhängigkeit vom Schadstoff - Stärke der Reaktivität + 18.5.2010 16

17. Regierungspräsidium Darmstadt 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 18.5.2010 17

18. Regierungspräsidium Darmstadt 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 18.5.2010 18

19. Regierungspräsidium Darmstadt Auswahl und Genehmigung des Verfahrens • Laborversuchmit Standortmaterial – Boden und GrundwasserKlärung der grundsätzlichen Eignung mit geringem Aufwand Nachteil: kleine Mengen • Feld- oder PilotversuchSanierung vor Ort im kleinen Maßstabbedarf wegen der Einleitung von Stoffen ins Grundwasser immer der (wasserrechtlichen) Genehmigung • Sanierungggf. zusätzlich Beteiligung von Dritten erforderlich 18.5.2010 19

20. Regierungspräsidium Darmstadt Versuchs- felder 18.5.2010 20

21. Regierungspräsidium Darmstadt Bilder vom Versuchsfeldbau 18.5.2010 21

22. RegierungspräsidiumDarmstadt Bilder von der Versuchsdurchführung 18.5.2010 22

23. RegierungspräsidiumDarmstadt 18.5.2010 23

24. RegierungspräsidiumDarmstadt 18.5.2010 24

25. RegierungspräsidiumDarmstadt Infiltration Infiltration 18.5.2010 25

26. RegierungspräsidiumDarmstadt Darstellung PAK und Phenol vor und nach Versuchsdurchführung 18.5.2010 26

27. Regierungspräsidium Darmstadt 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. 18.5.2010 27

28. RegierungspräsidiumDarmstadt 18.5.2010 28

29. RegierungspräsidiumDarmstadt oder ? 18.5.2010 29

30. RegierungspräsidiumDarmstadt Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit 18.5.2010 30

31. RegierungspräsidiumDarmstadt Internetadressen für weitere Literatur zum Verfahren In-Situ-Chemische-Oxidation: www.interland.arcs.ac.at/extranet/interland/publikat.htm www.epa.gov 18.5.2010 31