In-situ-Reaktionswände – ein neuer Ansatz zur passiven Sanierung von Boden- und Grundwasserverunreinigungen

Kurzfassung

Die Sanierung von Boden- und Grundwasserkontaminationen durch rein hydraulische Maßnahmen, die darauf beruhen, kontaminiertes Grundwasser abzupumpen und aufzubereiten (pump-and-treat), haben sich in sehr vielen Fä,llen als uneffektiv erwiesen. Ursache hierfür sind die oft geringen Löslichkeiten der Schadstoffe, das häufige Vorhandensein einer separaten residualen Phase sowie die Heterogenität des Untergrunds. Jeder dieser Faktoren kann zu langen Sanierungszeiten und damit zu hohen Sanierungskosten führen. Sogenannte Reaktionswände, die in-situ im Grundwasserabstrom von Schadensherden eingebaut werden, können dagegen so konzipiert werden, daß die Abreinigung oder die Immobilisierung der gelösten Schadstoffe praktisch ohne externe Energiezufuhr, d. h. passiv, über viele Jahre und Jahrzehnte funktioniert. Dieses neue Sanierungskonzept hat besonders Vorteile bei Altstandorten und flächigen Altlasten und ist auch für stark heterogene Aquifere geeignet. Obwohl in den letzten Jahren zahlreiche Konzepte für Reaktionswand-Systeme entwickelt und umfangreiche Laborstudien durchgeführt wurden, liegen bisher nur begrenzte Felderfahrungen vor. In dieser Veröffentlichung werden die wichtigsten hydraulischen und hydrogeochemisch-mikrobiologischen Konzepte passiver Reaktionswände diskutiert, heute verfügbare Technologien vorgestellt und einige erste Feldbeispiele präsentiert.

Abstract

The clean-up of soil and groundwater contamination using pump-and-treat technologies has proven to be mostly inefficient. The major limiting factors are the low solubilities of many contaminants, the presence of a separate residual phase as well as the heterogeneity of the sub-surface. Each of these factors may lead to long clean-up times and therefore to high clean-up costs. In contrast, in-situ reactive wall systems can be designed such as to degrade or immobilize groundwater contaminants passively, i. e. without an external energy supply, for time periods of years and sometimes decades. This new remediation concept has distinct advantages for old or abandoned contamination sites and also for those sites which cover large areas. Furthermore, the concept is applicable for highly heterogeneous aquifer conditions. Even though a large number of reactive wall concepts have been designed and laboratory tested during the past few years, only very limited field experience is yet available. In this paper, the major hydraulical, hydrogeochemical and microbiological aspects of in-situ reactive wall systems are discussed. Furthermore, the available reactor technologies are presented together with some of the existing case studies in the field.