Kohlenmonoxid als Tracergas zur Optimierung von Bodenluftabsauganlagen

Kurzfassung

Bei Kontaminationen der ungesättigten Zone durch leichtflüchtige Schadstoffe wird häufig eine In-situ-Sanierung durchgeführt. Zur Steigerung des Schadstoffaustrages ist u. a. die Kenntnis des Einflußbereiches der Bodenluftabsauganlage sowie der Strömungsverhältnisse im Untergrund von großer Bedeutung. Zur Bestimmung dieser beiden Komponenten eignet sich die Durchführung von Tracerversuchen; aufgrund von Voruntersuchungen wird Kohlenmonoxid als Tracergas vorgeschlagen.

Auf einem bereits bestehenden Sanierungsgelände wurden um eine Absauganlage herum mehrere Beobachtungs- bzw. Eingabebrunnen gebohrt, an denen zunächst die Bestimmung der Druckverteilung im Untergrund erfolgte. Dabei werden bei intermittierender Absaugung Druckaufbau und -abfall mit Hilfe von Drucksonden aufgezeichnet. Aus dem Ergebnis läßt sich der Einflußbereich der bodenluftabsauganlage anhand der Isobarenverteilung abschätzen.

Nach Kenntnis der Druckverteilung wird an einem der Eingabebrunnen eine definierte Menge Kohlenmonoxids mittels eines Druckkessels eingeleitet und am Absaugbrunnen der zeitliche Verlauf der Kohlenmonoxid-Konzentration aufgezeichnet.

Anhand der Auswertung der Tracerdurchgangskurven lassen sich verschiedene Geschwindigkeiten des Gases im Zusammenhang mit der Entfernung vom Absaugbrunnen berechnen. Daraus läßt sich der mittlere Durchlässigkeitsbeiwert k₁ für Luft ableiten.

Abstract

Soil vapor extraction is a method for the in situ removal of volatile contaminants, e. g. halogenated hydrocarbons from the unsaturated zone. To improve the amount of contaminants which are removed from the soil, the knowledge of the radius of influence and flux of soil gas is important. This paper discusses the use of carbon monoxide as a tracer gas to estimate these two components.

On a selected test area injection wells were installed surrounding the venting system. Throughout the vapor extraction the distribution of the pressure underground was recorded. With these results the radius of influence of the soil vapor extraction can be estimated.

With the knowledge of the underground pressure distribution a defined amount of carbon monoxide was injected. The temporal distribution of the carbon monoxide concentration behind the venting system was recorded. From the evaluation of the breakthrough curves different velocities of the gas in the underground can be calculated depending on the distance from the venting system. From these the average coefficient of air-permeability can be derived.