Auf dem Standort eines ehemaligen Gaswerks im Rhein-Main-Gebiet wurden massiv erhöhte Konzentrationen gaswerksspezifischer Schadstoffe im Grundwasser festgestellt. In einer Grundwassermessstelle treten die Schadstoffe in konzentrierter Form als DNAPL (Dense Non-Aqueous Phase Liquid) auf.
Bioreaktor als hydraulische Sicherung
Als hydraulische Sicherung des abströmenden Grundwassers wurde eine biologische Grundwasserreinigungsanlage nach dem SMFB-Prinzip installiert. Mit zwei Unterwassermotorpumpen wird das hochkontaminierte Grundwasser in einen kompartimentierten Bioreaktor gefördert. Unter Zufuhr atmosphärischen Sauerstoffs werden die Schadstoffe durch mikrobiellen Stoffwechsel mineralisiert.
Einsparung der Wasseraktivkohle
Die folgende Abbildung zeigt die maximalen Schadstoffkonzentrationen im Zulauf und die relative Abbaurate bezogen auf die Schadstoffkonzentration im Ablauf des SMFB-Reaktors. Trotz der hohen Abbaurate ist dem SMFB-Reaktor eine zweistufige Polizei-Wasseraktivkkohlefiltration nachgeschaltet, um die behördlich festgelegten Einleitgrenzwerte stets einzuhalten.
Da der Großteil des Rohwasser-Schadstoffgehalts biologisch abgebaut und mineralisiert wird, findet kaum eine Beladung der Wasseraktivkohle statt. Dieses innovative Verfahren ermöglich im Vergleich zu konventionellen Grundwasserreinigungen eine Einsparung der Aktivkohlemenge von ca. 90 %.
Abschöpfung der DNAPL Reinphase
Neben der hydraulischen Grundwassersicherung findet auf dem Gelände eine Reinphasenförderung als effizientestes Verfahren der Schadstoffentfrachtung statt. Mit einer kontaktlosen Pumpe wird das Schweröl aus einer Tiefe von etwa 20 m u.GOK gefördert. Spezielle Sensoren überwachen kontinuierlich die Umgebungsbedingungen, um die Förderleistung optimal abzustimmen. Die Nachlieferung aus dem umliegenden Boden in den Förderbrunnen ist ein sensibles Zusammenspiel aus hydrostatischem Druck, Dichteunterschieden und Fließwiderständen. Reißt diese Nachlieferung durch eine nicht optimal abgestimmte Förderkapazität ab, ist der im Boden verbleibende Teil der Reinphase unerreichbar.
Auf diese Weise wurden bislang in einem Zeitraum von etwa 9 Monaten 2 m³ Schweröl aus dem Boden gefördert. Das Volumen entspricht einem Inventar von ca. 470 kg gaswerksspezifischen Schadstoffen. Diese Schadstoffmasse hat unter der Annahme der maximalen Wasserlöslichkeit das Potential mindestens 300.000 m³ Wasser zu kontaminieren.
