Grundwassersanierung

Optimierung von Vakuumstripptechnologien zur Grundwassersanierung

Im vorliegenden Projekt erfolgt eine Optimierung und Erprobung von Verfahrenstechniken zur Aufbereitung von VOC-belastetem Grundwasser durch Vakuumstrippen. Das Strippen unter Vakuum ermöglicht einen Stoffübergang der Schadstoffe von der Flüssig- in die Festphase, ohne dass andere Wasserinhaltsstoffe durch Luftkontakt ausfällen.

 

Zusammenfassung

Bei der Abreinigung von mit VOCs (flüchtige Kohlenwasserstoffe wie z.B. Chlorkohlenwasserstoffe und BTEX-Aromaten) belastetem Grundwasser wird üblicherweise ein Luftstrippverfahren angewendet, bei dem die VOCs in die Gasphase übergehen. Bei Luftkontakt kommt es jedoch häufig zu Fällungsreaktionen anderer Grundwasserinhaltsstoffe (Eisen- und Manganoxid).

Ziel des Projekts ist es, zwei milieustabile (konstanter pH-Wert, Eh-wert, O2-Konzentration) anoxische Vakuumstripptechnologien (Verdüsung und Dünnfilmberieselung) weiterzuentwickeln, sodass eine aufwendige Vorbehandlung des Wassers zur Vermeidung der Fällungserscheinungen nicht mehr nötig ist. Hierfür wurden zunächst die Henry-Koeffizienten für die belasteten Wässer bestimmt. Sie geben Aufschluss über die Verteilung der Schadstoffe in Flüssig- und Gasphase. Der Füllkörper der Verrieselungsanlage besteht aus einem Quarz-Kies-Gemisch (Korndurchmesser 3,2 – 5,6 mm). Die beiden entwickelten Anlagen wurden an zwei Standorten (SAFIRA Bitterfeld und Zeitz) getestet.    

Ergebnisse:

  • Mit Abnahme des Systemdruckes steigt der Wirkungsgrad der Strippung. Die Henry-Koeffizienten verändern sich bei einer Variation im Bereich von 10 kPa < P < 100 kPa nicht signifikant.
  • Das Biotensid Sophoroselipid führt oberhalb seiner kritischen Mizell-Konzentration zu einer starken Minderung des Henry-Koeffizienten.
  • Eine parallele Trägergas-Führung ist für die Verdüsungsanlage effizienter als eine Führung in Reihe.
  • Durch eine Kreislaufführung des Wassers erhöht sich der Wirkungsgrad der Verdüsungsanlage. Durch die Verdüsungsanlage wird damit die Bestimmungsgrenze der Schadstoffe annähernd erreicht. Sie kann damit als Feinreinigungsstufe eingesetzt werden.
  • Der Einsatz von Hilfsgasen (Stickstoff, Kohlendioxid) steigert den Stoffübergang nicht. Sie können jedoch der Milieusteuerung dienen; Messungen von Milieu-Parametern und An- und Kationenkonzentrationen belegen Milieustabilität beim Einsatz beider Pilotanlagen.
  • Für Monochlorbenzen (MCB) wird durch Verdüsung ein Wirkungsgrad von 80% (Durchlaufbetrieb) bzw. 98% (Intervallbetrieb) erzielt. Strippen des MCBs durch Verrieselung erreicht einen Wirkungsgrad von >98%. 
  • Beide Anlagen erzielen auch ohne Vorbehandlung eine Reinigungswirkung, die für eine Re-Infiltration des Wassers ausreicht. 

Weitere Projektdaten

Projekttitel: Verbundprojekt: Erforschung, Entwicklung und Erprobung der Möglichkeiten zur Aufbereitung von HKW-kontaminiertem Grundwasser durch Vakuum-Strippen mit Konditionierung (VSK)

Projektnummer: 02WT0504

Projektzeitraum: 2005 - 2008

Projektort: Deutschland (Sachsen)

Projektansprechpartner:

Herr Dr.-Ing. Giese

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Quelle: Technische Informationsbibliothek Hannover (TIB)