Praxisbeispiel einer anaeroben, biologischen LCKW‐Sanierung
Biozönosenmanagement in komplexer geologische Struktur
In Zusammenarbeit mit:
Standort „X“, Automobilzulieferer
Standort „X“, komplexe (?) Geologie
Standort „X“, Grundwasserfließrichtung
LCKW im GW nach 5 Jahren Sanierung
Lokale Anwendung von:ISTHISCOENA (Melasse injektionen)
Aufgabenstellung
• Optimierung der laufenden Sanierungsmaßnahmen• …• erfolgreicher Abschluss der Sanierungsmaßnahmen, ASAP
Optimierung der laufenden Sanierungsmaßnahmen• Analyse der vorhandenen Daten• Molekularbiologische Untersuchungen• Substratinduktionstests• Laborabbauversuche• erste Anpassung der laufenden Sanierungsmaßnahmen• weitere Untergrundaufschlüsse• Pumpversuche• zweite Anpassung der laufenden Sanierungsmaßnahmen
Datenanalyse Primärparameter
• MW3 Umbau zu c‐DCE, dann Stagnation bzw Wiederzunahme, Wendepunkt Jan 2009
Datenanalyse Sekundärparameter
• Wendepunkt Jan 2009: massive Methanogenese (3fache der Löslichkeit) => nachhaltige Störung der Biozönose
Datenanalyse vor Ort Parameter
• Injektion => pH runter, LF rauf, Redox runter dann Normalisierung
pH‐Wert und DOC
• Werte MW4 => Überversorgung = Versauerung
pH‐Wert und Ethenbildung
• Werte MW4 => Überversorgung = Versauerung = Hemmung Ethenbildung
Datenanalyse Primärparameter
V [m³] ROI statisch [m]
0,8 1,5
1,6 2,1
3,2 2,9
6,4 4,1
Datenanalyse Injektionsvolumen und ROI
• Abstand zwischen den Infiltrationselementen = 25 m …
Messstelle Datum PN bvcA vcrA
[Name] [dd.mm.jjjj] [copies/mL][copies/mL]
MW4 11.06.2014 8,75E+02 3,77E+03
MW9 11.06.2014 4,46E+01 0,00E+00
P2/08 11.06.2014 0,00E+00 0,00E+00
Molekularbiologische Untersuchungen
Substratinduktionstests
• kein Substrat kann die biologische Aktivität signifikant verbessern!
• Zugabe von Cofaktorenverbessert die biologische Aktivität unabhängig davon, was zugegeben wurde (?)
• Gemeinsamkeit der Versuchsansätze: Pufferung des pH‐Wertes (!)
Abbauversuche
erste Anpassung der Sanierungsmaßnahmen
• Einstellen der Permanganat‐Behandlung– Wirksamkeit nicht nachgewiesen– Reichweite unzulänglich– negative Beeinflussung des biol. Abbaupotentials
• Hydraulische Unterstützung der Wirkstoffverteilung– Gleichmäßige Verteilung der bereits im Überschuss vorhandenen Wirkstoffe– Erhöhung der Reichweite weiterer Wirkstoffeinbringungen
• Anpassung der Wirkstoffe: Pufferung des pH‐Wertes, Augmentation
• Optimierung der Prozesssteuerung und Kontrolle– Anpassung der Monitoringparameter und Untersuchungsintervalle– modelltechnische Prognose der Wirkstoffverteilung, Soll‐Ist‐Abgleich– Überprüfung der Modellannahmen durch Pumpversuche (Leistungs‐ und
Immissions‐Pumpversuche)
Förderbrunnen und Infiltrationsgalerie
Hydraulische Unterstützung der Wirkstoffverteilung
• modellgestützte Dimensionierung
Hydraulische Unterstützung der Wirkstoffverteilung
• fernwirkbare Anlagentechnik
Messstelle Datum PN bvcA vcrA tceA score[Name] [dd.mm.jjjj] [copies/mL] [copies/mL] [copies/mL] [copies/mL]FöBr1 12.08.2015 1,30E+02 1,20E+01 1,28E+01 1,55E+02FöBr1 03.12.2015 4,99E+04 4,72E+05 2,53E+04 5,47E+05FöBr1 31.05.2016 6,92E+03 1,59E+05 8,02E+03 1,74E+05
Messstelle Datum PN bvcA vcrA tceA score[Name] [dd.mm.jjjj] [copies/mL] [copies/mL] [copies/mL] [copies/mL]FöBr3 12.08.2015 1,39E+02 1,37E+00 2,79E+00 1,43E+02FöBr3 03.12.2015 9,90E+01 1,20E+03 8,27E+01 1,38E+03FöBr3 31.05.2016 5,36E+03 6,88E+04 4,33E+02 7,46E+04
Augmentation FöBr1: erste Erfolge
Zeit‐schritt
Föbr1 [m³/d]
Föbr2 [m³/d]
Föbr3 [m³/d]
Gesamt‐entnahme [m³/d]
Inf E12‐K
Inf RP 2‐16
Inf RP 3‐16
Inf RP 6‐16
Inf RP 7‐16
Inf RP 8‐16
Inf RP 9‐16
Inf RP 10‐16
Inf RP 11‐16
Inf RP 12‐16
Inf RP 13‐16
Gesamt‐menge
kumulativ
1 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0
2 2.30 0.00 1.13 3.43 3.43 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 51.45
3 0.73 0.00 0.73 1.46 1.46 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 101.2
4 0.59 0.00 0.95 1.54 1.54 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 142.7
5 0.00 0.00 0.37 0.37 0.37 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 174.2
6 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 174.2
7 0.00 0.00 29.23 29.23 0.00 2.92 2.92 2.92 2.92 2.92 2.92 2.92 2.92 2.92 2.92 788.1
8 0.00 0.00 19.40 19.40 0.00 1.94 1.94 1.94 1.94 1.94 1.94 1.94 1.94 1.94 1.94 1370
9 0.00 1.33 12.32 13.65 0.00 1.37 1.37 1.37 1.37 1.37 1.37 1.37 1.37 1.37 1.37 1916
10 0.00 1.27 16.48 17.75 0.00 1.78 1.78 1.78 1.78 1.78 1.78 1.78 1.78 1.78 1.78 1987
11 0.00 2.27 12.49 14.76 0.00 1.48 1.48 1.48 1.48 1.48 1.48 1.48 1.48 1.48 1.48 2238
12 0.00 1.09 8.16 9.25 0.00 0.93 0.93 0.93 0.93 0.93 0.93 0.93 0.93 0.93 0.93 2275
13 2.30 1.84 10.14 14.29 0.00 1.43 1.43 1.43 1.43 1.43 1.43 1.43 1.43 1.43 1.43 2675
14 16.20 0.72 11.47 28.38 0.00 2.84 2.84 2.84 2.84 2.84 2.84 2.84 2.84 2.84 2.84 3044
Hydraulische Unterstützung: erste Misserfolge
Untergrundaufschlüsse und Pumpversuche
• Kf = 6,7*10‐6 m/s
Beobachtungs‐zeitraum: 360 d
Pfeilabstand: 100 d
Föbr.1
Föbr.3
Inf.-Galerie RP1-RP16
Anpassung des Modells
Förderbrunnen 1 und 3; P4/09; E‐1K in Betrieb, Teil‐Reinfiltration in Galerie
365d kontinuierliche Förderung
Qges = 1,50 m³/h (Exf)Qges = 0,75 m³/h (Inf)
Abs Föbr.1 = ‐2,76 mAbs Föbr.3 = ‐2,32 mAbs E‐1K = +0,26 m!Abs P4/09 = ‐1,79 m
Aufhöhung Bereich Infiltrationsgalerie = 1,07 m
Werksgrenze
Föbr.3
Föbr.2Föbr.1
E1-K
Inf.-Galerie RP1-RP16
P4/09
Anpassung der Sanierungsmaßnahme
Datenanalyse Primärparameter cont.
• vormals Melasseinfiltration, Abstrom
Datenanalyse Primärparameter cont.
• vormals ISCO, unter Werkhalle
Datenanalyse Primärparameter cont.
• Förderbrunnen in Betrieb
Praxisbeispiel einer anaeroben, biologischen LCKW‐Sanierung
Biozönosenmanagement in komplexer geologische Struktur
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit