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Entwicklung eines neuartigen Infiltrationsverfahrens zur Einbringung von Suspensionen in Porengrundwasserleiter auf Basis der Düsensauginfiltration; Teilprojekt: Entwicklung eines Verfahrens zur Infiltration von Kalkmilch (Ca(OH)2)-Suspensionen als Beitra

Projektleiter:
Herr Dr. M. Gast
Bearbeiter:
Frau M. Walko
Laufzeit:
01.06.2007 - 30.05.2009
Projektträger:
AIF (Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen "Otto von Guericke" e.V.)

Projektpartner

Firma Werner Wils Brunnenbau GmbH: Teilprojekt: "Technische Entwicklung der Düsensauginfiltration im Hinblick auf die Infiltration von Suspensionen"

Leibniz Universität Hannover, Institut für Wasserwirtschaft, Hydrologie und landwirtschaftlichen Wasserbau Teilprojekt: "Entwicklung eines Verfahrens zur Einbringung von Eisen-Nanopartikel in Porengrundwasserleiter zur in-situ Sanierung am Beispiel von LCKW- und Arsenschadensfällen"

Kurzbeschreibung

Die Entwicklung kostengünstiger und praxisorientierter Technologien zur Altlastensanierung hat in den letzten Jahren zunehmend an Bedeutung gewonnen. So werden in-situ Technologien zur Grundwassersanierung, wie die Injektion geeigneter Reagenzien zur chemischen Oxidation/Reduktion, Immobilisierung oder aber auch zur Stimulation mikrobieller Abbauprozesse verstärkt eingesetzt. In-situ Techniken bieten den Vorteil, dass eine direkte Behandlung im Untergrund erfolgt und keine permanente Wasserförderung sowie oberirdische Aufbereitung nötigt ist. Beim Einsatz von Injektionsmitteln bzw. Suspensionen muss andererseits eine ausreichende Vermischung von Schadstoffen und injizierten Chemikalien sowie Ausbreitung im Aquifer gewährleistet sein. Für eine wirksame Verteilung und Ausbreitung der eingebrachten Stoffe ist insbesondere eine geeignete Infiltrations- bzw. Injektionstechnik ein sehr wichtiger Aspekt. Der Einsatz einfacher Schluckbrunnen zur Infiltration von Stoffen in den Grundwasserleiter hat sich dabei vielfach als ineffektiv erwiesen. Darüber hinaus bilden sich bei dieser Infiltrationstechnik verstärkt Mineralfällungen oder Biofilme im Brunnenraum, die zu einer Reduzierung der hydraulischen Durchlässigkeit führen und regelmäßige Regenerationsmaßnahmen erforderlich machen.

Ziel des Projektes ist es daher, ein neuartiges Infiltrationsverfahren zur Einbringung von Suspensionen in Porengrundwasserleiter zu testen und weiterzuentwickeln. Die Technologieentwicklung erfolgt anhand von zwei ausgewählten Suspensionen (Kalkmilch und Eisen-Nanopartikel). Die hierfür vorgesehene Infiltrationstechnik wurde von der Firma Werner Wils Brunnenbau GmbH entwickelt und wird als Düsensauginfiltrations-Verfahren (DSI) bezeichnet. Das Verfahren ermöglicht die Infiltration von Fluiden in den Grundwasserleiter mittels Injektionslanzen unter erheblich reduziertem technischem Aufwand im Vergleich zum Bau und Betrieb herkömmlicher Infiltrationsbrunnen. Die DSI-Technik wird derzeit bei Bauarbeiten unterhalb des Grundwasserspiegels eingesetzt, um gehobenes Grundwasser ortsnah zu reinfiltrieren. Aufgrund der speziellen Konstruktion des DSI-Verfahrens bietet es einige technische Vorteile, die erwarten lassen, dass es im hohen Maße geeignet ist, Suspensionen mit hoher Effektivität in Porengrundwasserleiter zu infiltrieren. Innerhalb des Verbundprojektes soll das Verfahren bis zur Anwendungsreife entwickelt werden, so dass zukünftig mit einem technisch und ökonomisch effizienten Sanierungsverfahren gerechnet werden kann.

Die DSI-Infiltrationstechnik wird innerhalb eines kleintechnischen Freilandversuches getestet. Die Durchführung verschiedener Versuchsansätze mit unterschiedlichen (Ca(OH)2)-Suspensionsstärken und Volumina ist hierbei vorgesehen. Im Ergebnis der durchzuführenden Feldversuche soll dargestellt werden, welche Suspensionsstärken mit dem DSI-Verfahren sicher infiltriert werden können und welche Standzeiten die DSI-Lanzen erzielen. Darüber hinaus soll die räumliche Verteilung/Ausbreitung des eingebrachten Wirkstoffs in den Grundwasserleiter ermittelt werden, um so die Wirksamkeit und Effektivität des DSI-Verfahrens zu bestimmen.


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