Funnel & Gate (F&G) System mit Biosorptionsreaktor zur Fassung und Abreinigung von Grundwasserkontaminationen mit BTEX-Aromaten und PAK< zurück

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Komplexe organische Mischkontaminationen können durch ein Verfahren alleine oft nur un­zureichend behandelt werden. Im vorliegenden Fall waren die dominierenden Schadstoffe (BTEX-Aromaten, PAK, NSO-Heterozyklen, Phenole) nach den bisherigen Erkenntnissen entweder unter aeroben Bedingungen mikrobiell gut abbaubar oder auf Aktivkohle adsorbier­bar. Im Mittelpunkt des Vorhabens standen daher die Entwicklung und der Bau eines neuar­tigen Reaktorprototyps – ein Biosorptionsreaktor - zur hydraulischen Sicherung eines massiv mit aromatischen Kohlenwasserstoffen (BTEX, PAK, NSO-Heterozyklen, Phenole) kontami­nierten Grundwasserleiters. Die Umsetzung dieses innovativen technologischen Ansatzes mit der teilweisen Ausgestaltung eines Reaktors als sog. „Bioscreen“, d.h. der gezielten An­siedlung von geeigneten Mikroorganismen und der damit verbundenen Ausbildung einer bio­logisch reaktiven Zone mit nach geschalteter Aktivkohlefiltration war vorher noch nicht reali­siert worden.

In umfangreichen Vorversuchen im Labor und am Standort wurde zunächst untersucht, wie sich die biologischen Abbaubedingungen und die erforderliche Eisen- und Mangan-Ausfäl­lung optimieren lassen. Das entwickelte Gate besteht aus einer Fällungs- und Sedimenta­tionsstufe in der mittels Zugabe von Wasserstoffperoxid Eisen und Mangan ausgefällt und in einem Schrägklärer abgeschieden werden. Danach folgen drei Bioreaktoren, die jeweils durch eine Frei­wasserzone getrennt sind (siehe Abbildung). In den Freiwasserzonen vor den Reaktoren werden neben Wasserstoffperoxid auch Nitrat und Phosphat zur Stimulierung des aeroben mikrobiologischen Schadstoff-Abbaus zudosiert.

Der Demonstrations-Reaktor im Gate, das zusammen mit zwei jeweils 30 m langen Dicht­wänden im April 2007 fertig gestellt worden war, wurde anschließend in einem Pilotbetrieb getestet. Am Ende des Probebetriebs wurde gezeigt, dass alle relevanten Kontami­nanten nach dem dritten Bioreaktor bis auf Konzentrationen unterhalb der vorgegebenen Zielwerte abgebaut wurden. Auch die Toxizität des gereinigten Grundwassers wurde gegenüber dem Zustrom stark verringert. Daher konnte auf die nach den Bio­reaktoren vorgesehene Aktivkohlestufe in Abstimmung mit der zuständigen Behörde verzich­tet werden. Darüber hinaus erscheint es mög­lich, durch eine Erhöhung der Nitrat-Dosierung (gezielte Überdosierung) die natürlichen Abbauprozesse (Enhanced Natural Attenuation, ENA) im Grundwasserabstrom des Gates zu stimulieren.

Gegenwärtig ist die Erweiterung des F&G-Systems mit dem Ziel einer kompletten Sicherung des kontaminierten quartären Grundwasserleiters am Standort in Vorbereitung.

Ansprechpartner

Dipl.-Geol. Axel Müller

Tel.: +49(0)721/9678-223
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Projektpartner

Förderung

BMBF - Bundesministerium für Bildung und Forschung

im Rahmen von RUBIN - Reinigungswände und -barrieren im Netzwerkverbund

Projektdauer

2002 - 2010

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