Grundwassersanierung auf dem Gelände einer

GRUNDFOS WASSERTECHNIK
Allwa Vertriebs GmbH
Grundwassersanierung auf dem Gelände einer
ehemaligen Dachpappenfabrik in Leipzig
Aggressives Grundwasser stellt höchste Anforderungen an die Pumpentechnik
Einbau einer SP 8A7NE
Brunnenpumpe als Abstromsicherung
Auf dem Gelände der Allwa Vertriebs
GmbH (Objekt Zschortauer Straße) in
Leipzig fand zwischen Juni 2007 und Juni
2008 eine der größten Bodensanierungsmaßnahmen im Freistaat Sachsen statt.
Zwischen 1909 bis zum Ende der 80er
Jahre wurden hier teer- und asphaltartige
Klebemassen, Eintauchflüssigkeiten und
Leichtöle produziert.
Durch Kriegsschäden und durchrostungsbedingte Tanklecks waren massive Teeraustritte in den Untergrund und damit
ins Grundwasser festzustellen. Bis 2006
wurde der Standort schrittweise untersucht.
Dabei zeigte sich, dass der Schadensherd
etwa 2.500 m² groß war, mit einer Belastungstiefe bis max. 9 m u. GOK. Das
Grundwasser steht an dieser Stelle ab 1,0
m GOK an, die kontaminierten Bodenmassen lagen somit bis zu 8,0 m innerhalb der
grundwasserführenden Bodenzone.
Hauptkontaminanten waren:
PAK (EPA, ohne Na): max. rd. 3.000 mg/kg
BTEX: max. rund 1.000 mg/kg
MKW: max. rund 11.000 mg/kg
Bodenaushub auf dem Gelände
der ehemaligen Dachpappenfabrik
Unter Berücksichtigung einer Gefährdung
der unmittelbar am Grundstück gelegenen
Parthe, (Oberflächengewässer) war Handlungsbedarf für Sanierungsmaßnahmen
gegeben.
Das im Rahmen der Sanierung zu gewinnenden Bodenvolumen lag bei rund
15.000 m³. Im Rahmen einer der Sanierung vorgelagerten Sofortmaßnahmen
wurden bereits im Jahr 2005 etwa 25 t
Teeröl-Wasser-Gemisch, 125 t Teerprodukte und 100 t Boden mit Teerbestandteilen entnommen. In einem weiteren
Arbeitschritt sollten die kontaminierten
Bodenmassen
im Großbohrverfahren
(sogenannte
Austauschbohrungen)
gewonnen werden.
Hierzu waren ca. 750 Hauptbohrungen mit
einem Durchmesser von 1.800 mm niederzubringen. Das anfallende Bodenmaterial
war auf einer eingehausten Ausblutfläche transportfähig aufzubereiten und
anschließend der fachgerechten Entsorgung zuzuführen.
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Ein wichtiger Bestandteil dieser Maßnahme war die Abstromsicherung. Bei dem
erfolgten Bodenaustausch war von einer
verstärkten Lösung der Schadstoffe aus
dem Boden in das Grundwasser und dem
Abtransport der Schadstoffe mit dem
Grundwasser auszugehen. Um eine Ausbreitung des schadstoffverunreinigten
Grundwassers zu verhindern, wurden
zunächst 5 Brunnen abstromig des Sanierungsbereiches errichtet.
Sobald im Sanierungsverlauf die festgelegten Alarmwerte im Wasser erreicht wurden, wurden schrittweise max. 4 Abwehrbrunnen in Betrieb genommen.
Um die Effektivität des Schadstoffaustrages über die Abstromsicherung zu erhöhen,
wurden in einem zweiten Schritt innerhalb
des Ausbohrbereiches 4 neue Brunnen
errichtet. Diese Maßnahme war notwendig, weil sich die Schadstoffwerte an den 5
bestehende Brunnen nach dem Bodenaustausch, deutlich verringerten.
Übersichtsplan Fabrikgelände
Nach dieser erfolgten Optimierung wurden
2 bestehende Brunnen der Abstromsicherung sowie die 4 neuen Brunnen mit einer
Leistung von 7-8 m³/h betrieben.
Zur Sicherstellung einer Überlappung der
Absenktrichter an den einzelnen Brunnen
mussten festgelegte Absenkmengen eingehalten werden. Dadurch bedingt fielen
an den einzelnen Brunnen unterschiedliche
Wassermengen an.
Das aus den Brunnen entnommene Grundwasser, das Niederschlagswasser vom
Bohrplanum (Bauwasser) und das Ausblutwasser, welches auf der eingehausten
Ausblutfläche anfiel (Entwässerung der
ausgebohrten Bodenmassen) wurde der
Grundwasserreinigungsanlage zugeführt.
Schadstoffbelastung auf dem Fabrikgelände
Ausbohren der Bodenbelastungen
In der Grundwasserreinigungsanlage wurden folgende Verfahrensschritte durchgeführt: Das stark mit mechanischen Fremdbestandteilen beaufschlagte Wasser wurde
zunächst in eine Sedimentationsstuffe
geleitet. Hier wurden mechanische Fremdbestandteile weitestgehend abgetrennt.
Um im geförderten Grundwasser enthaltene aufschwimmende und absinkende Produktphase (Teeröle) abzutrennen wurde
das Wasser über einen Phasenabscheider
(NG 20) und über Koaleszenzfiltermatten
geleitet.
Zum NG 20: Ein Großteil von Teer, Ölen
und Fetten kann so rein physikalisch ohne
chemische Zusätze von der Wasserphase
getrennt werden.
Zur Koaleszenzfiltermatte: Feinstteile,
also winzige Tröpfchen, haben nicht genügend Auftrieb, um zur Wasseroberfläche
zu gelangen. Daher wird in einer zweiten
Behandlungsstufe das belastete Wasser
durch eine Koaleszenzbarriere geleitet.
Hier setzen sich die Feinstanteile fest und
die vielen kleinen Tröpfchen vereinigen
sich. Erst jetzt haben sie ausreichend
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Auftrieb und schwimmen zur Wasseroberfläche auf.
In der letzten Behandlungsstufe wird das
vorgereinigte Wasser über 6 Aktivkohlefilter (2 Straßen zu je 3 Filtern) geleitet. Letzte Schadstoffe werden hier dem Wasser
entzogen. Das nunmehr gereinigte Wasser
wird über ein Einleitbauwerk in die Parthe
eingeleitet.
Im Zeitraum Juni 2007 bis Mai 2008 wurden folgende Wassermengen gewonnen
und aufbereitet:
- Bau- / Ausblutwasser: ca. 27.000 m3;
- Grundwasser: ca. 64.000 m3.
In einigen Bereichen des ehemaligen Fabrikgeländes war
das Grundwasser sehr stark mit teerhaltigem Material belastet.
Funktionsskizze der Grundwasserreinigungsanlage
Volumenstrom max. 66 m³/h
Bei dem aufbereiteten Grundwasser,
welches in die Parthe eingeleitet wurde,
mussten strenge Einleitwerte eingehalten
werden:
Die bis zum 31. März 2008 entnommene
Gesamtwassermenge betrug ca. 82.000 m³.
In der wasserrechtlichen Erlaubnis wurden
folgende Einleitwerte festgelegt:
- Benzol: 100 μg/l
- Toluol: 100 μg/l
- BTEX: 300 μg/l
- Naphthalin: 10 μg/l
- Anthracen: 0,1 μg/l
- Benzo(a)pyren:
0,1 μg/l
- Summe der PAK (ohne die 3
genannten Einzelsubstanzen): 3 μg/l
- cis- und trans-1,2-Dichlorethen: 100 μg/l
- Vinylchlorid: 20 μg/l
- Summe der LHKW (ohne die
3 genannten Einzelsubstanzen): 200 μg/l
- Phenolindex: 100 μg/l
- KW-Index (GC-KW): 1.000 μg/l
- Sauerstoff: 6 mg/l
- Temperatur *): <3°C Differenz z. Parthe
- pH-Wert: 6–8
- Eisen gesamt: - Mangan: - Ammonium: - Chlorid: 3 mg/l
1 mg/l
5 mg/l
200 mg/l
*) Zur Temperaturdifferenz wurde festgelegt, dass das aufbereitete Grundwasser
vor der Einleitung in die Parthe eine Temperatur von max. 3°C größer der Temperatur der Parthe aufweisen darf. Es ist zu
berücksichtigen, dass die Einleitwerte als
dann überschritten gelten, wenn ein einzelner Parameter die angegebene Größe
überschreitet.
Zur Einhaltung der Einleitwerte wurden
umfangreiche Untersuchungen im Rahmen der Eigen- und Fachüberwachung
ausgeführt.
Hohe Anforderungen an die
Pumpentechnik von Grundfos
Abwasserproben aus den Sperrbrunnen
Grundfos SP bzw. SQ Unterwasserpumpen
sind für einen hohen Wirkungsgrad und
Zuverlässigkeit bekannt. Sie bestehen
Being responsible ist unsere Grundlage
Thinking ahead schafft neue Möglichkeiten
Innovation ist der Kern unseres Handelns
vollständig aus einem korrosionsbeständigem Edelstahl. Daher eignen sie sich für
eine Vielzahl von Anwendungen, zum Beispiel für Rohwasserförderung, Druckerhöhung, Be- und Entwässerung, Grundwasserabsenkung und zahlreiche industrielle
Anwendungen. Es stehen Pumpen von 3“
bis 12“ und Förderströme bis 475 m³/h bzw.
Förderhöhen bis 670 m zur Verfügung. Herkömmliche Unterwasserpumpen können in
sauberen, kaltem Wasser fast unbegrenzt
lange arbeiten. Die Wirklichkeit sieht
anders aus. In dem zu förderndem Medium befinden sich oft schleifende Stoffe
wie Sand. Pumpe und Motor verschleißen
relativ rasch.
TEXT FEHLT
Eingesetzte Pumpentechnik
Kundennutzen
4 SQE 5-35 mit Steuerung CU 300
eingesetzt im Sanierungsbereich
nach der Ausbohrphase, 9 m
Tiefe, ausgerüstet mit Drucksensoren
> Pumpentechnik, Lieferung,
Wartung und Service aus
einer Hand
5 SP 8A 7NE für Sperrbrunnen vor,
während und nach der Ausbohrphase
2 CR 15-3 Hochdruck-Kreiselpumpen für die Beschickung der
Aktivkohlefilter
> Minimierung der
Betriebskosten durch
effektive Energieausnutzung
> Pumpen fördern zuverlässig
ohne Ausfallzeiten stark
kontaminiertes Grundwasser
mit Teerphasen
> Niedriges Geräuschniveau
Zahlen – Daten – Fakten
Bauherr: Allwa Vertriebs GmbH & Co.
(Objekt Zschortauer Straße KG), Leipzig
Brunnenbau: VTB Versorgungstechnik Burg GmbH
Betreiber und
Anlagenbau: AnalyTech, Gesellschaft für Umweltschutz und Sanierungs-Technologie mbH, Bad Dürrenberg
Planer:
Mull und Partner Ingenieurgesellschaft mbH, Markkleeberg
Pumpen- und
Steuerungstechnik: Grundfos GmbH, Schlüterstr. 33, 40699 Erkrath
GRUNDFOS GMBH
Industriedivision
Schlüterstraße 33
40699 Erkrath
Tel. 02 11 / 9 29 69 - 38 60
www.grundfos.de
[email protected]
SP bzw. SQ Pumpen sind so konstruiert, dass
Schwebpartikel mit dem Fördermedium
aus der Pumpe herausgespült werden. Der
Sandgehalt darf bis zu 50 g/m³ betragen.
Das scheint auf den ersten Blick sehr wenig
zu sein, jedoch bei genauerer Betrachtung
ist es sehr viel. Bei einem angenommenen
Förderstrom von 280 m³/h werden rund 14
Kilogramm Sand pro Stunde mitgefördert.
Brunnenpumpen mit diesen Eigenschaften können an fast allen Stellen eingesetzt
werden an denen Rohwasser gefördert
werden soll. Eine Ausnahme bildet Wasser,
welches mit aggressiven Schadstoffen versetzt ist, wie in diesem vorliegenden Fall.
Für derartige Einsatzgebiete steht die SPNE
bzw. SQE-NE zur Verfügung. Diese Unterwasserpumpen verfügen über die gleichen
Vorteile wie alle anderen SP/SQ. Jedoch
sind die Werkstoffe aus denen Pumpe und
Motor bestehen, gegen aggressive Medien
besonders beständig.
Der Einsatzbereich ist daher anders als
bei Standardpumpen. Sie eignen sich ganz
besonders für Probeentnahme, Grundwassersanierung, Förderung von Deponiewasser, Beseitigung von Ölschäden, für die Weiterleitung von industriellem Abwasser und
zur Förderung von technischem Wasser.
Ein Dauerbetrieb ist genau so möglich wie
ein Aussetzbetrieb. Sie können horizontal
oder auch vertikal bzw. schräg installiert
werden. Frequenzgeregelte Motoren (wie
in diem Fall) verfügen über eine variable
Drehzahleinstellung, die zwischen 3000
und 10.700 min-1 liegt.
Es kann jeder beliebige Betriebspunkt
gewählt werden. Auf diese Weise wird ein
optimal auf individuelle Anforderungen
abgestimmter Förderbetrieb sichergestellt.
Mit der Steuerung CU 300 kann über die
vorgegebene Drehzahl ein konstanter Wasserstand gehalten werden. Das war besonders wichtig bei den 4 Brunnenpumpen im
eigentlichen Sanierungsbereich.
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Einlaufbauwerk, das gereinigte
Grundwasser wird in die Parthe eingeleitet.