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In-Situ Nano-Eisen Sanierung - AAV NRW

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Grundwassersanierung mit <strong>Nano</strong>-Technologie<br />

CKW-Schaden Bornheim-Roisdorf


Beschreibung des Schadens und der<br />

bisherigen Maßnahmen zur <strong>Sanierung</strong><br />

Alenco Environmental Consult GmbH<br />

Der Schaden wurde vermutlich in den 70er Jahren durch eine<br />

chemische Großreinigung generiert<br />

Es handelt sich um den Schadstoff Perchlorethylen, der in der<br />

Vergangenheit üblicherweise als Reinigungsmittel eingesetzt worden ist<br />

Der Schadensherd befindet sich unterhalb eines Gewerbebetriebes in<br />

bis zu ca. 22m Tiefe<br />

Der Schaden wird seit 1993 durch klassische <strong>Sanierung</strong>sverfahren<br />

Bodenluftabsaugung und<br />

Grundwasserentnahme (Pump & Treat)<br />

saniert<br />

Während dieser <strong>Sanierung</strong>szeit konnten ca. 5t Schadstoff entfernt<br />

werden<br />

Vor Beginn der <strong>Sanierung</strong>smaßnahmen konnte sich der Schadstoff<br />

mehrere km über das Grundwasser ausbreiten<br />

Durch die laufenden <strong>Sanierung</strong>smaßnahmen wird eine Ausbreitung des<br />

Schadstoffes wirksam verhindert<br />

Datum 2


Optionen zur weiteren Vorgehensweise<br />

Fortführung der bisherigen Maßnahmen<br />

Alenco Environmental Consult GmbH<br />

Diese Maßnahmen sind heute nur noch bedingt geeignet, die verbliebene<br />

Schadstoffmassse im Schadensherd zu beseitigen<br />

Hierzu wäre ein Zeithorizont von 50 – 100 oder mehr Jahren erforderlich<br />

Einsatz eines innovativen <strong>Sanierung</strong>sverfahrens, das in kurzer Zeit<br />

große Schadstoffmassen im Schadensherd beseitigen kann<br />

Keine Ausbreitung des Schadstoffes mehr möglich<br />

Einstellung bisheriger Maßnahmen möglich<br />

Die Projektträger<br />

Rhein-Sieg-Kreis und<br />

Altlastensanierungsverband <strong>NRW</strong> (<strong>AAV</strong>)<br />

haben sich für den Einsatz eines innovativen <strong>Sanierung</strong>sverfahrens<br />

entschieden und das <strong>Nano</strong>-<strong>Eisen</strong> <strong>Sanierung</strong>sverfahren ausgewählt<br />

Datum 3


<strong>Nano</strong>-<strong>Eisen</strong> <strong>Sanierung</strong>stechnologie<br />

<strong>Nano</strong>-<strong>Eisen</strong> bewirkt durch chemische Reaktion<br />

eine Zerstörung des Schadstoffes<br />

Cl Cl<br />

C = C<br />

Cl Cl<br />

Fe<br />

Vorteil des Verfahrens<br />

H H<br />

C = C<br />

H H<br />

Alenco Environmental Consult GmbH<br />

CO 2 + H 2 O<br />

Schadstoff wird zerstört in toxikologisch unbedenkliche Produkte<br />

Keine Entstehung des gefährlichen Nebenproduktes Vinylchlorid wie<br />

zum Teil bei Alternativverfahren<br />

Keine Verlagerung des Problems in andere Umwelt-Medien<br />

Datum 4


<strong>Nano</strong>-<strong>Eisen</strong><br />

Eigenschaften von nano-<strong>Eisen</strong>-Partikeln<br />

Extrem klein<br />

Partikeldurchmesser: ~ 70 nm<br />

Sehr reaktiv<br />

Ca. 1000 x reaktiver als <strong>Eisen</strong>späne<br />

Aufbau<br />

<strong>Eisen</strong>kern mit <strong>Eisen</strong>oxid-Oberfläche<br />

Lagerung<br />

<strong>In</strong> Wasser als Suspension<br />

Herstellung in Japan<br />

Transport in 200l-Fässern im Kühlcontainer<br />

Alenco Environmental Consult GmbH<br />

<strong>Eisen</strong>oxid<br />

nFe 0<br />

Datum 5


Verbleib der <strong>Eisen</strong>partikel<br />

Alenco Environmental Consult GmbH<br />

Keine Ausbreitung von nano-<strong>Eisen</strong> nach der Einbringung<br />

Die Partikel bleiben dort, wo sie hin-injiziert worden sind<br />

Bildung von <strong>Eisen</strong>sedimenten, die auch natürlich im Untergrund<br />

vorkommen<br />

Fe 0 Fe 2+<br />

Oxide & Hydroxide<br />

Magnetit, Hämatit...<br />

Carbonate<br />

Siderit, ...<br />

Sulfide<br />

Mackinawite, Pyrit, ...<br />

Datum 6


<strong>Nano</strong>-<strong>Eisen</strong>-<strong>Sanierung</strong>stechnologie<br />

1.Schritt: Herstellen von <strong>In</strong>jektionspegeln<br />

Bohrloch herstellen<br />

Einbau von Manschettenrohren<br />

Alenco Environmental Consult GmbH<br />

Datum 7


<strong>Nano</strong>-<strong>Eisen</strong> <strong>Sanierung</strong>sverfahren<br />

2. Schritt: Herstellen der <strong>In</strong>jektions-Mischung<br />

Alenco Environmental Consult GmbH<br />

Datum 8


<strong>Nano</strong>-<strong>Eisen</strong> <strong>Sanierung</strong>sverfahren<br />

Alenco Environmental Consult GmbH<br />

3. Schritt: Verpressen der <strong>Nano</strong>-<strong>Eisen</strong> Suspension in die <strong>In</strong>jektionspegel<br />

Datum 9


Verfahrensauslegung am Standort<br />

10 <strong>In</strong>jektionspegel<br />

18 Manschetten je Pegel<br />

<strong>In</strong>sgesamt 180 <strong>In</strong>jektionspunkte<br />

<strong>In</strong>sgesamt 3000 kg <strong>Eisen</strong><br />

<strong>In</strong>jektion in 16 – 22m Tiefe<br />

1,0 m<br />

Alenco Environmental Consult GmbH<br />

Auffüllung<br />

Datum 10<br />

0 m<br />

16,0 m<br />

22,0 m<br />

Sande, Kiese<br />

der<br />

Niederterrasse


Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit<br />

Alenco Environmental Consult


Besuch des Standortes<br />

Sicherheitshinweise <strong>Nano</strong>-<strong>Eisen</strong><br />

Alenco Environmental Consult GmbH<br />

Durch die Reaktion mit Wasser entsteht Wasserstoff, der<br />

bei Anreicherung in geschlossenen Bereichen<br />

explosionsfähige Atmosphären (Knallgas) bilden kann.<br />

Die Suspension hat basische Eigenschaften (pH 11) und<br />

kann Augen und Haut reizen.<br />

Datum 12

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