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Errichtung und Betrieb Pilotanlage „Eisenminderung Spree“



Projektleiter/in:
Herr Dr.-Ing. Christian Hildmann
Bearbeiter/in:
Frau Dipl.-Geol. Manja Walko, Frau Dr. Beate Zimmermann
Laufzeit:
01.01.2013 – 31.12.2016
Projektträger:
Lausitzer und Mitteldeutsche Bergbau-Verwaltungsgesellschaft mbH
Projektpartner:
Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg Lehrstuhl für Wassertechnik und Siedlungswasserbau (BTU CS), Institut für Wasserwirtschaft, Siedlungswasserbau und Ökologie (IWSÖ), Institut für Wasser und Boden (IWB) Dresden, LUG Engineering GmbH Cottbus

Durch die großflächige bergbaubedingte Absenkung des Grundwassers sind im Untergrund vorhandene Eisenschwefel (Pyrit, Markasit) belüftet und oxidiert worden. In der Folge sind z. T. deutlich erhöhte Eisen- und Sulfatgehalte im Grundwasser beobachtet worden. Beim Austritt in die Oberflächengewässer wird das Eisen(II) oxidiert und schließlich als Eisenhydroxid sichtbar – die rotbraune Färbung etlicher Zuläufe zur Spree oder zur Schwarzen Elster geht darauf zurück. Betroffen hiervon sind vor allem die Unterwasservegetation und die Gewässerfauna.

Eine mögliche Gegenmaßnahme ist es, das Grundwasser bereits vor dem Austritt in die Fließgewässer so zu behandeln, dass das Eisen im Untergrund mit Hilfe dort natürlich vorkommender sulfatreduzierender Bakterien (SRB) wieder als Eisensulfid ausgefällt wird und dort verbleibt. Dazu muss dem Grundwasser eine Kohlenstoffquelle wie Glycerin zugegeben werden. Im Rahmen des Projektes an der Ruhlmühle südlich von Neustadt/Spree wird dieser Ansatz auf einer Breite von rund 100 m erprobt. Hier konnten besonders hohe Eisengehalte von rund 500 mg/l festgestellt werden.

Für die Behandlung wird ein Teil des Grundwassers gehoben, stöchiometrisch mit Glycerin gemischt und über spezielle Infiltrationslanzen (Düsensauginfiltration) wieder in den Untergrund verbracht. Das Glycerin wird vollständig durch sulfatreduzierende Bakterien (SRB) verstoffwechselt. Der notwendige Sauerstoff stammt im Wesentlichen aus dem Sulfat (SO4) im Grundwasser – der dabei freigesetzte Schwefel verbindet sich dann mit dem Eisen wieder zu Eisenmonosulfid. Mehrere Beobachtungspegel dienen zur Kontrolle und Steuerung der Maßnahme. Mit Hilfe der wissenschaftlichen Begleitung werden auch Aussagen zur Übertragbarkeit des Verfahrens getroffen.


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