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Biologische In-Situ-Sanierung eines LCKW-Grundwasserschadens in Zürich

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Biologische In-Situ-Sanierung eines LCKW-Grundwasserschadens in Zürich

Auf einem Standort in Zürich wurde in der Vergangenheit mit chlorierten Kohlenwasserstoffen (CKW) umgegangen und dadurch der Untergrund beeinträchtigt. Diese Verunreinigungen erfordern eine Sanierung des Standortes.

Im Rahmen von technischen Untersuchungen konnten die Schadstoffverteilung und die hydrogeologischen Rahmenbedingungen ermittelt werden. Darauf basierend wurden Sanierungsvarianten geprüft und eine geeignete Massnahme zur Grundwassersanierung identifiziert. Das Sanierungskonzept besteht darin, die CKW mit Hilfe einer In-Situ Biologischen Reduktion (ISBR) möglichst vollständig zu entfernen. Dieses Verfahren basiert vor allem auf dem Abbaupotenzial der im Untergrund vorhandenen Mikroorganismen.
Bis Ende 2016 wird eine Pilotsanierung durchgeführt, um die Machbarkeit und Effizienz des Sanierungskonzepts im Schadensherd zu überprüfen. Zu den wesentlichen Zielen des Versuchs gehört es einerseits, die vorab rechnerisch bestimmte Reichweite der Infiltrationsbrunnen zu verifizieren. Weiter soll der Transport und die Verteilung vom Wirkstoffsubstrat, welches die biologische Aktivität der Mikroorganismen im Untergrund stimuliert, untersucht werden. Zudem soll die Etablierung der Redoxzonen und der Rückgang der Schadstoffgehalte untersucht werden.
Als erster Schritt des Pilotversuches wurden verfahrenstechnische Laboruntersuchungen zur Ermittlung der Schadstoff-Abbaukinetik und des geeigneten Co-Substrates durchgeführt. Anhand von Wasser- und Feststoffproben aus dem betroffenen Grundwasserleiter konnten zudem Rückschlüsse auf Verfügbarkeit bzw. Abwesenheit von Nährstoffen gezogen werden. Diese spielen die entscheidende Rolle beim Wachstum und dem funktionierenden Metabolismus der schadstoff-abbauenden Mikroorganismen.
Als Ergebnis wurde eine Analyse über die grundsätzlichen standortspezifischen Möglichkeiten zur Stimulation des biologischen LCKW-Abbaus am Standort vorgelegt. Die Machbarkeit einer biologischen In-Situ Sanierung für den Standort konnte bestätigt und im Feld in einem zweiten Schritt  umgesetzt werden. Momentan werden die Injektionsbrunnen sowie die Beobachtungspegel installiert. Zudem wird der Standort hydraulisch gesichert um eine optimale Wirkstoffverteilung zu erzielen. Mittels Grundwassermodellierung konnte die Cosubstrat-Verteilung im Laufe der Zeit visualisiert werden.  

Es wurden bisher drei Injektionskampagnen mit Melasse durchgeführt. Messungen der Feldparameter zeigen, dass das Grundwasser nun zunehmend sauerstoffarm wird. Dies gilt als Hinweis auf die Aktivität von Mikroorganismen, welche durch die „Fütterung“ mit Melasse stimuliert wurden und den Sauerstoffverbrauch erhöht haben. Die Grundwasseranalysen zeigen auch bereits eine Abnahme des Schadstoffes (Perchlorethylen). In einer nächsten Phase ist vorgesehen, spezialisierte Mikrooganismen einzubringen (sog. Bioaugmentation) um den Abbau noch weiter zu fördern. Fortsetzung folgt…