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DNAPL-QUELLSANIERUNG MIT
ZVI SOIL-MIXING
Dipl.-Ing. Denny Schanze, Arcadis Nederland BV
Symposium Strategien zur Boden- und Grundwassersanierung
30. November – 01. Dezember 2015
DECHEMA Haus · Frankfurt am Main
© Arcadis 2015
Inhalt
Standortbeschreibung
Sanierungsansatz und Implementierung
Ergebnisse
Zusammenfassung und Ausblick
© Arcadis 2015
Der Standort
Historischer Stadtkern von Schiedam
Ehemalige chemische Wäscherei, zukünftig: Wohnbebauung
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Standortbedingungen
LCKW-Quelle:
120 m2 x 10m =
1.200 m3
Clay 1
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Peat 1
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(Aquifer)
Groundwater
Ton/Lehm 1
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Grundwasser
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Tiefe(mu.GOK)
LCKW-Quelle
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Verunreinigungssituation
Hauptschadstoff: Tertrachlorethen
Hauptschadensbereich:
5 bis 9 m u. GOK
Max. LCKW-Konzentrationen:
• Boden: 4.100 mg/kg
• Grundwasser: 320.000 µg/l
Residual DNAPL
Geschätztes Schadstoffinventar: 165 kg
Vor Sanierung
© Arcadis 2015
Weitestgehende Reduzierung von
1. Schadstoffinventar im Quellbereich
2. Schadstoffverfrachtung in die Fahne
Keine Auskofferung unter Verwendung von Spundwänden wegen
erschütterungs- und setzungsempfindlicher monumentaler Bebauung
Sanierungsziele und
Randbedingungen
© Arcadis 2015
ZVI Soil-Mixing
In-situ Mengen des Bodens mit nullwertigem
Eisen (ZVI)
Gleichmäßige Behandlung durch
Homogenisierung und optimale Verteilung der
Reagenzien
Abbau der Verunreinigung durch chemische
Reduktion
Bentonit stabilisiert die Suspension und
verringert die Durchlässigkeit des behandelten
Bodenvolumens
Verfahrensprinzip
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Ton/Lehm/Torf
Aquifer Sand
Sanierungskonzept
Situation vor Sanierung
© Arcadis 2015
Ton/Lehm/Torf
Aquifer Sand
Sanierungskonzept
| 10 June 2015 | © ARCADIS 2015 Slid
e 9
Situation nach Sanierung
© Arcadis 2015
ZVI verschiedener Hersteller
Batch- und Vial-Tests
Tests mit Ton/Lehm sowie Torf
Spurenelementanalyse zur Beurteilung
der Qualität
Ergebnisse:
Linearer Zusammenhang zwischen ZVI-
Menge und Abbaurate
mit max. 5 Gew.-% ZVI (Ton/Lehm) bis 12
Gew.-% (Torf) 90% Reduktion in 6
Monaten
Machbarkeits-/Rezepturstudie
© Arcadis 2015
Implementierung
Vertikales Doppelbohrsystem
300 Bohrungen: 600 Bohrsäulen (15%
Überschneidung)
Gemittelte Tagesproduktion: 24
Säulen
Gesamtzeit: 5 Wochen
© Arcadis 2015
Impressionen
Entfernung von Fundamentresten
© Arcadis 2015
Impressionen
© Arcadis 2015
Hochentwickelte GPS Positionierung
Impressionen
Echtzeit EDV
© Arcadis 2015
Verwendetes
Doppelbohrsystem
Impressionen
© Arcadis 2015
Ergebnisse im Feststoff
Abbaukurve in Rückstellproben Feststoffproben aus dem Feld
Zeit in
Monaten
Gewichteter
Mittelwert
(mg/kg TS)
Inventar
(kg)
0 250 165
6 22 16
Reduzierung: 91 %
© Arcadis 2015
Ergebnisse im Grundwasser
Pegel im behandelten Quellbereich
© Arcadis 2015
Effektiver und schneller Abbau
Überwindet Heterogenitäten im Bodenaufbau sowie der Schadstoffverteilung
Mengen verbessert den Kontakt zwischen Reagenzien und Schadstoff
Auch in weniger durchlässigen Böden/Schichten
Geeignet zur DNAPL-Sanierung
Bentoniet verringert Durchlässigkeit
Erschütterungsfreie und schnelle Anwendung
Ausblick:
Optimalisierung des Mix-Prozesses
Alternative Suspensionsstabilisatoren
Zusammenfassung
© Arcadis 2015
Vielen Dank für Ihre
Aufmerksamkeit!
Dipl.-Ing. Denny Schanze
denny.schanze@arcadis.com
Arcadis Nederland B.V.
Beaulieustraat 22, NL - 6814 DV Arnhem
P.O. Box 264, NL - 6800 AG Arnhem
T. +31 (0) 88 4261 624
M. +31 (0) 6 11032743
www.arcadis.com

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DNAPL-Quellsanierung mit ZVI Soil-Mixing

  • 1. DNAPL-QUELLSANIERUNG MIT ZVI SOIL-MIXING Dipl.-Ing. Denny Schanze, Arcadis Nederland BV Symposium Strategien zur Boden- und Grundwassersanierung 30. November – 01. Dezember 2015 DECHEMA Haus · Frankfurt am Main
  • 2. © Arcadis 2015 Inhalt Standortbeschreibung Sanierungsansatz und Implementierung Ergebnisse Zusammenfassung und Ausblick
  • 3. © Arcadis 2015 Der Standort Historischer Stadtkern von Schiedam Ehemalige chemische Wäscherei, zukünftig: Wohnbebauung
  • 4. © Arcadis 2015 Standortbedingungen LCKW-Quelle: 120 m2 x 10m = 1.200 m3 Clay 1 Clay 2 Clay 1 Clay 3 Peat 1 Clay 0 Sand 1 Clay 0 Clay 2 Clay 1 Peat 1 Sand 2 Clay 2Sand 3 (Aquifer) Groundwater Ton/Lehm 1 Ton/Lehm 2 Ton/Lehm 1 Ton/Lehm 3 Torf 1 Ton/Lehm 0 Sand 1 Ton/Lehm 0 Ton/Lehm 2 Ton/Lehm 1 Torf 1 Sand 2 Ton/Lehm 2 Sand 3 (Aquifer) Grundwasser 0 5 10 15 20 25 Tiefe(mu.GOK) LCKW-Quelle
  • 5. © Arcadis 2015 Verunreinigungssituation Hauptschadstoff: Tertrachlorethen Hauptschadensbereich: 5 bis 9 m u. GOK Max. LCKW-Konzentrationen: • Boden: 4.100 mg/kg • Grundwasser: 320.000 µg/l Residual DNAPL Geschätztes Schadstoffinventar: 165 kg Vor Sanierung
  • 6. © Arcadis 2015 Weitestgehende Reduzierung von 1. Schadstoffinventar im Quellbereich 2. Schadstoffverfrachtung in die Fahne Keine Auskofferung unter Verwendung von Spundwänden wegen erschütterungs- und setzungsempfindlicher monumentaler Bebauung Sanierungsziele und Randbedingungen
  • 7. © Arcadis 2015 ZVI Soil-Mixing In-situ Mengen des Bodens mit nullwertigem Eisen (ZVI) Gleichmäßige Behandlung durch Homogenisierung und optimale Verteilung der Reagenzien Abbau der Verunreinigung durch chemische Reduktion Bentonit stabilisiert die Suspension und verringert die Durchlässigkeit des behandelten Bodenvolumens Verfahrensprinzip
  • 8. © Arcadis 2015 Ton/Lehm/Torf Aquifer Sand Sanierungskonzept Situation vor Sanierung
  • 9. © Arcadis 2015 Ton/Lehm/Torf Aquifer Sand Sanierungskonzept | 10 June 2015 | © ARCADIS 2015 Slid e 9 Situation nach Sanierung
  • 10. © Arcadis 2015 ZVI verschiedener Hersteller Batch- und Vial-Tests Tests mit Ton/Lehm sowie Torf Spurenelementanalyse zur Beurteilung der Qualität Ergebnisse: Linearer Zusammenhang zwischen ZVI- Menge und Abbaurate mit max. 5 Gew.-% ZVI (Ton/Lehm) bis 12 Gew.-% (Torf) 90% Reduktion in 6 Monaten Machbarkeits-/Rezepturstudie
  • 11. © Arcadis 2015 Implementierung Vertikales Doppelbohrsystem 300 Bohrungen: 600 Bohrsäulen (15% Überschneidung) Gemittelte Tagesproduktion: 24 Säulen Gesamtzeit: 5 Wochen
  • 14. © Arcadis 2015 Hochentwickelte GPS Positionierung Impressionen Echtzeit EDV
  • 16. © Arcadis 2015 Ergebnisse im Feststoff Abbaukurve in Rückstellproben Feststoffproben aus dem Feld Zeit in Monaten Gewichteter Mittelwert (mg/kg TS) Inventar (kg) 0 250 165 6 22 16 Reduzierung: 91 %
  • 17. © Arcadis 2015 Ergebnisse im Grundwasser Pegel im behandelten Quellbereich
  • 18. © Arcadis 2015 Effektiver und schneller Abbau Überwindet Heterogenitäten im Bodenaufbau sowie der Schadstoffverteilung Mengen verbessert den Kontakt zwischen Reagenzien und Schadstoff Auch in weniger durchlässigen Böden/Schichten Geeignet zur DNAPL-Sanierung Bentoniet verringert Durchlässigkeit Erschütterungsfreie und schnelle Anwendung Ausblick: Optimalisierung des Mix-Prozesses Alternative Suspensionsstabilisatoren Zusammenfassung
  • 19. © Arcadis 2015 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Dipl.-Ing. Denny Schanze denny.schanze@arcadis.com Arcadis Nederland B.V. Beaulieustraat 22, NL - 6814 DV Arnhem P.O. Box 264, NL - 6800 AG Arnhem T. +31 (0) 88 4261 624 M. +31 (0) 6 11032743 www.arcadis.com