DE19859862B4

DE19859862B4 - Method and device for groundwater remediation using a sealing wall lifter reactor

Info

Publication number: DE19859862B4
Application number: DE1998159862
Authority: DE
Inventors: Baldur Dr.-Ing. Barczewski; Ludwig Prof. Dr. Luckner
Original assignee: GRUNDWASSERFORSCHUNGSINSTITUT; Grundwasserforschungsinstitut Luckner & Partner Dresden GmbH; VERSUCHSEINRICHTUNG ZUR GRUNDW; Versuchseinrichtung Zur Grundwasser- und Altlastensanierung Vegas Universitat Stuttgart
Current assignee: BARCZEWSKI, HANNELORE, 75428 ILLINGEN, DE
Priority date: 1998-12-23
Filing date: 1998-12-23
Publication date: 2004-08-12
Anticipated expiration: 2018-12-24
Also published as: WO2000039406A2; DE19859862A1

Abstract

Verfahren zur Grundwassersanierung, worin zwischen einem Bereich mit kontaminiertem Grundwasser und einem stromabwärtigen Bereich eine Potentialdifferenz vorgesehen oder ausgenutzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das kontaminierte Grundwasser mittels einer Heberanordnung angehoben und in der Heberanordnung in üblicher Weise gereinigt wird.Method for groundwater remediation, in which a potential difference is provided or exploited between an area with contaminated groundwater and a downstream area, characterized in that the contaminated groundwater is raised by means of a lifter arrangement and cleaned in the lifter arrangement in the usual way.

Description

Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit der Grundwassersanierung.The present invention is concerned with groundwater remediation.

Grundwassersanierung ist dann erforderlich, wenn aus einer Kontaminationsquelle Schadstoffe in das Grundwasser eingedrungen sind. Bei der Kontaminationsquelle kann es sich um räumlich eng abgegrenzte Bereiche handeln, wie bei leckgewordenen Chemikalienlagern, bei denen in einsickerndem Regenwasser gelöste Schadstoffe in den Boden eindringen und von dort in das Grundwasser gelangen. Es kann sich jedoch auch um vergleichsweise ausgedehnte Gebiete handeln, beispielsweise, wenn der Eintrag an schädlichen Kontaminationen aus mehreren, räumlich nahe beieinander liegenden Schadensquellen erfolgt, wie dies beispielsweise bei der Altlastsanierung ausgedehnter Industriegebiete beobachtet wird.Groundwater remediation is required if Pollutants have entered the groundwater from a source of contamination are. The source of contamination may be spatially narrow delimited areas, such as leaked chemical stores, in which pollutants dissolved in seeping rainwater into the soil penetrate and get into the groundwater from there. It can but they are also comparatively extensive areas, for example, if the entry at harmful Contamination from several, spatially close sources of damage occur, such as this observed in the remediation of extensive industrial areas becomes.

Bei einem Großteil der Altlasten ist dabei nicht nur der Boden kontaminiert, sondern auch das Grundwasser durch derartige Ereignisse mit Schadstoffen wie chlorierten Kohlenwasserstoffen, Mineralölen, aromatischen oder polyzyklischen aromatischen Kohlenwassserstoffen, Schwermetallen usw. belastet. Auch wenn der unmittelbar kontaminierte Boden oberflächlich abgetragen wird, verbleibt in tieferen Schichten typischer weise noch eine erhebliche Schadstoffbelastung. Überschreitet die Konzentration der Schadstoffe im Grundwasser bestimmte stoffspezifische Prüf- und/oder Grenzwerte, die üblicherweise vom Gesetzgeber festgelegt werden, muß das Grundwasser saniert werden, d.h. gereinigt werden.Most of the contaminated sites are not only the soil is contaminated, but also the groundwater through such Events with pollutants like chlorinated hydrocarbons, mineral oils, aromatic or polycyclic aromatic hydrocarbons, Heavy metals, etc. Even if the soil is immediately contaminated superficial is removed, typically remains in deeper layers still a considerable pollution. Exceeds the concentration of the pollutants in the groundwater certain substance-specific test and / or Limits that are common the groundwater must be remedied by the legislator, i.e. getting cleaned.

Bislang war ein übliches Sanierungsverfahren, das Grundwasser nahe des Kontaminationsgebietes hochzupumpen und an der Oberfläche zu behandeln. Dieses Verfahren wird als "Pump & Treat-Sanierung" bezeichnet. Bei Vorliegen einer Grundwasserströmung erfolgte die Entnahme über Bohrungen stromabwärts der Kontaminationsquelle in der sog. Kontaminationsfahne. Ein derartiges Verfahren ist nachteilig, weil dauernd laufende Pumpen eine beträchtliche Menge Energie benötigen, gewartet werden müssen und ein Ausfall der Pumpen, mit welchen das Grundwasser angehoben wird, zudem zur Folge hat, daß das kontaminierte Grundwasser nicht zur Behandlung gebracht werden kann, sondern unbehandelt weiterfließt und sich so womöglich bis zu einer Trinkwasserentnahmestelle ausbreitet. Vorteilhaft ist jedoch, daß es bei derartigen Sanierungsverfahren möglich ist, eine Vielzahl unterschiedlicher Reaktoren einzusetzen. Insbesondere können Fluidbettreaktoren oder Stripreaktoren verwendet werden, bei welchen Luft durch das Grundwasser geperlt wird, um in der Luft flüchtige Kohlenwasserstoffe usw. aufzunehmen und mitzureißen.So far, a common remediation process was pumping up the groundwater near the contamination area and on the surface to treat. This process is called "Pump & Treat remediation". at Existence of a groundwater flow the removal took place via Downstream drilling the source of contamination in the so-called contamination flag. Such a thing Process is disadvantageous because continuously running pumps are considerable Need a lot of energy need to be serviced and a failure of the pumps with which the groundwater was raised will also have the consequence that the contaminated groundwater cannot be treated, but continues to flow untreated and as possible spreads out to a drinking water tap. It is advantageous however, that it a large number of different reactors is possible with such remediation processes use. In particular can Fluid bed reactors or strip reactors are used, in which Air is bubbled through the groundwater to create volatile hydrocarbons, etc. record and carry away.

Ein Verfahren zur Umwälzung von Grundwasser in Bodenbereichen mit einem Gefälle des Grundwasserspiegels ist aus der DE 42 38 969 A1 bekannt. Hier ist vorgesehen, dass mindestens zwei Brunnenschächte in Richtung fallenden Grundwasserspiegels hintereinander ins Erdreich eingebracht werden und anschließend eine Querverbindung zwischen dem ersten Brunnenschacht und dem oder den zweiten Brunnenschächten derart ge schaffen wird, dass Grundwasser vom ersten Brunnenschacht unter Ausnutzung des Grundwasserspiegelgefälles in den oder die zweiten Brunnenschächte fließen kann. Die DE 412 38 969 gibt als Möglichkeit an, in die Brunnen von außen Zusätze zur Wasserbehandlung zuzugeben und die Brunnen mindestens teilweise mit Filtereinrichtungen zu versehen. Es sollen bei entsprechenden Grundwassergefällehöhen und entsprechenden Drücken in den Brunnenschächten über entsprechende Filterkörnungen auch wirkungsvoll Strahlungsträger, beispielsweise Plutonium, ausgefiltert werden. Insgesamt ergibt sich bei dem in der DE 42 38 969 beschriebenen Verfahren eine Umwälzung des Grundwassers.A method for circulating groundwater in soil areas with a gradient of the groundwater level is from the DE 42 38 969 A1 known. It is provided here that at least two wells in the direction of the falling groundwater level are introduced one after the other into the ground and then a cross-connection between the first well and the second well or wells is created such that groundwater from the first well using the gradient of the groundwater into the second or the second Well shafts can flow. The DE 412 38 969 specifies the possibility of adding additives for water treatment to the wells from the outside and at least partially providing the wells with filter devices. With appropriate groundwater drop heights and corresponding pressures in the well shafts, radiation carriers, for example plutonium, should also be filtered out effectively by means of appropriate filter grains. Overall, the result in the DE 42 38 969 described method of circulating the groundwater.

Aus der US PS 4,919,568 ist ein System zur Drainage von Landflächen durch ein Syphon aus einem permeablen Auffangbecken bekannt.From the U.S. Patent 4,919,568 a system for draining land areas through a siphon from a permeable catch basin is known.

Eine Einlaßvorrichtung des Schwimmtypus, mit dem Oberflächenwasser, welches an gelöstem Sauerstoff eine hohe Konzentration besitzt, aufgenommen werden kann, ohne Luft einzusaugen, ist in der JP-A-08224571 beschrieben.An inlet device of the swimming type, with which surface water, which has a high concentration of dissolved oxygen, can be taken up without sucking in air, is in the JP-A-08224571 described.

Aus dem Aufsatz „in situ-Sanierung von Grundwasser" von H. Brühl et al in GWF Wasser.Abwasser Bd. 136 (1995) Nr. 1 ist ein Hydro-Air-Lift-Brunnen bekannt, bei dem Luft in einen Brunnen über ein Injektorrohr gedrückt wird und bei der Durchperlung des Wassers leicht flüchtige Kohlenwasserstoffe ausgeschieden werden sollen.From the article "In situ remediation of groundwater" by H. Brühl et al in GWF Wasser.Abwasser Vol. 136 (1995) No. 1 is a Hydro-Air-Lift-Brunnen known in which air is pressed into a well via an injector tube and volatile hydrocarbons are excreted when the water is bubbled through should be.

Ein weiteres bekanntes Verfahren ist, reaktive und/oder sorptive Materialien, mit denen die Kontamination gebunden und/oder abgebaut werden kann, in den Grundwasserleiter selbst einzubauen. Dazu wird der Grundwasserleiter bis auf eine kleine Lücke über einen größeren Bereich durch eine Wand abgetrennt. In der Lücke werden unterflur Reaktoren eingebaut, in denen die Schadstoffe umgesetzt werden. Der Einbau von Fluidbettreaktoren ist bei diesem als "Funnel & Gate" bezeichneten Verfahren sehr aufwendig und daher unüblich. Zudem ist das Verfahren aufwendig, da hierfür teure Untertagearbeiten erforderlich sind, zur Funktionsüberwachung wiederum regelmäßig Wasser an mehreren Stellen entnommen werden muß und der Austausch der reaktiven und/oder sorptiven Materialien teuer und aufwendig ist.Another known method is reactive and / or sorptive materials with which the contamination can be bound and / or mined in the aquifer to install yourself. For this, the aquifer except for one little gap over you larger area separated by a wall. In the gap, reactors are installed underground, in which the pollutants are implemented. The installation of fluid bed reactors is very much in this process called "Funnel & Gate" complex and therefore unusual. In addition, the process is complex because it requires expensive underground work are in turn for function monitoring regular water must be removed at several points and the exchange of reactive and / or sorptive materials is expensive and complex.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, Neues für die gewerbliche Anwendung bereitzustellen und insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, die Möglichkeiten der Grundwassersanierung zu verbessern und zu verbilligen.The aim of the present invention is new for to provide commercial use and in particular, however not exclusively, the possibilities improve and reduce the cost of groundwater remediation.

Die Lösung dieser Aufgabe wird unabhängig beansprucht. Bevorzugte Ausführungsformen finden sich in den Ansprüchen.The solution to this problem is claimed independently. Preferred embodiments can be found in the claims.

Die Erfindung schlägt somit in einem ersten Grundgedanken vor, daß das kontaminierte Grundwasser am freien Abfließen gehindert wird oder eine natürlich gegebene Potentialdifferenz ausgenutzt wird und dann das auf höherem Potential vorhandene kontaminierte Grundwasser mittels einer Saugheberanordnung und somit ohne Einsatz teurer Pumpen angehoben und in dieser Saugheberanordnung gereinigt wird.The invention thus proposes in a first basic idea that the contaminated groundwater on free drainage is hindered or a natural given potential difference is used and then that at higher potential existing contaminated groundwater by means of a siphon arrangement and thus raised without the use of expensive pumps and cleaned in this siphon arrangement becomes.

Der Aufstau von Grundwasser kann durch Verringerung oder vollständige Unterbrechung des Grundwasserflußes stromabwärts der Kontaminationsquelle bzw. des Kontaminationsquellbereiches erfolgen. Dazu kann eine Dichtungsanordnung zumindest im Grundwasserleiter angeordnet werden, wobei bevorzugt der Grundwasserleiter mit einer stromabwärts der Kontaminationsquelle in der sog. Kontaminationsfahne liegenden Dichtwand unterbrochen und/oder gehemmt wird, und zwar über eine derartige Breite, daß das Grundwasser hinreichend hoch aufgestaut wird, so daß es mit einem Saugheber angehoben werden kann. Zugleich oder stattdessen kann auch einfach die Untergrunddurchlässigkeit reduziert werden. Dies kommt vor allen Dingen dann in Frage, wenn ein sehr kleiner Bereich kontaminiert ist, unter welchem die Grundwasserdurchlässigkeit nahezu vollständig zumindest zeitweise verringert werden kann, um dann das dadurch aufgestaute Grundwasser anheben zu können.The build-up of groundwater can by reducing or complete Interruption of the groundwater flow downstream of the Contamination source or the contamination source area take place. For this purpose, a sealing arrangement can be made at least in the aquifer be arranged, preferably the aquifer with a downstream of the Contamination source in the so-called contamination flag sealing wall is interrupted and / or inhibited, namely over such a width, that this Groundwater is dammed up sufficiently high that it with a siphon can be raised. At the same time or instead the underground permeability can also be reduced. This is especially possible if a very small one Contaminated area below which the groundwater permeability is almost Completely can be reduced at least temporarily, then by doing so to be able to raise pent-up groundwater.

Das Grundwasser wird in einem einzigen Schritt angehoben und gereinigt, indem es mittels Reaktoren an Schadstoffen abgereichert wird, die in dem oder in jedem Saugheber selbst vorgesehen sind. Dabei können mehrere Reaktoren hintereinander geschaltet werden, um insbesondere eine höhere Reinigungseffizienz zu erzielen oder für eine Vielzahl unterschiedlicher Schadstoffe bzw. Schadstoffgruppen jeweilige Reaktoren bereit zu stellen. Dies wiederum erlaubt es, die Saugheberanordnung auf den jeweiligen Kontaminationsfall leicht und kostengünstig anzupassen. Es ist einsichtig, daß je nach Menge des zu sanierenden Grundwassers in der Kontaminationsfahne ein einzelner Saugheber oder eine Vielzahl von Saughebern verwendet werden kann.The groundwater is in a single step raised and cleaned by using pollutant reactors is depleted, which are provided in or in each suction lifter itself. You can several reactors can be connected in series, in particular a higher cleaning efficiency to achieve or for a variety of different pollutants or groups of pollutants to provide respective reactors. This in turn allows the siphon arrangement to the respective contamination case easily and inexpensive adapt. It is obvious that depending on the amount of the to be renovated Groundwater in the contamination plume a single siphon or a variety of suction cups can be used.

Das zu sanierende Grundwasser wird vorzugsweise mit einem Grundwasserbrunnen entnommen oder vor seinem Eintritt in die Saugheberanordnung in einem Brunnenschacht, einer ausgehobenen Wanne oder dergleichen gefaßt, wobei der Saugheber in das so gebildete Wasservolumen eintaucht.The groundwater to be rehabilitated preferably taken with a groundwater well or in front of it Entry into the siphon assembly in a well shaft, one excavated tub or the like taken, the siphon in the volume of water thus formed is immersed.

Das gereinigte Grundwasser kann stromabwärts der aufstauenden Dichtanordnung in einem Injektionsbrunnen in den Grundwasserleiter zurückgeführt werden. Dies verhindert insbesondere eine Absenkung des Grundwasserpegels mit den hierdurch verursachten bekannten Problemen. Wahlweise kann das gereinigte Grundwasser in einen Vorfluter und/oder in eine Kanalisation geleitet werden. Dies ist in vielen Fällen wegen des meist niedrigeren Wasserstandes in der Kanalisation oder dem Vorfluter vorteilhaft, weil damit die entsprechenden Potentialdifferenzen vergrößert werden können und die beispielsweise als Dichtwand auszubildende Dichtungsanordnung verkürzt und somit verbilligt werden kann, da die deutlichere Grundwasserabsenkung stromaufwärts der Dichtwand mittels der Saugleitung somit auch eine größere Entnahmebreite zur Folge hat. Dies verringert die ohnehin niedrigen Sanierungskosten, die vor allem durch den Bau der Dichtwand bestimmt sind, noch weiter. In Ausnahmefällen wird es möglich sein, das gereinigte Grundwasser in einen tiefer liegenden Vorfluter zu leiten. In einem solchen Fall ist es möglich, die Grundwassersanierunq vorzunehmen, indem eine schon ohne Dichtwand natürlich vorhandene Potentialdifferenz von Kontaminationsfahne zum Vorfluter ausgenutzt wird. Damit kann in solchen Fällen auf die Dichtwand evtl. vollständig verzichtet werden.The purified groundwater can flow downstream of the damming sealing arrangement in an injection well in the aquifer to be led back. In particular, this prevents a lowering of the groundwater level with the known problems caused thereby. Optionally can the cleaned groundwater in a receiving water and / or in a sewage system be directed. In many cases this is due to the mostly lower Water level in the sewage system or the receiving water is advantageous, because this increases the corresponding potential differences can and the sealing arrangement to be designed, for example, as a sealing wall shortened and can therefore be cheaper because of the clearer lowering of the groundwater upstream the sealing wall by means of the suction line thus also has a larger removal width has the consequence. This reduces the already low renovation costs, which are primarily determined by the construction of the sealing wall. In exceptional cases it becomes possible the cleaned groundwater into a lower receiving water to lead. In such a case, it is possible to remediate the groundwater by making a potential difference that already exists without a sealing wall from the contamination flag to the receiving water. So that can in such cases the sealing wall may be completely dispensed with become.

Es ist möglich, die Saughebeanordnung mit Pumpen zu unterstützen. Dies kann einerseits geschehen, um bei Inbetriebnahme des Saughebers diesen vollständig bis zu seinem höchsten Punkt mit Wasser zu befüllen, aber auch, um beispielsweise bei niedrigen Wasserständen, die Saugheberwirkung allgemein zu unterstützen. Da die Pumpen stets nur zur Unterstützung dienen, aber nicht zwingend für den Betrieb eines Grundwassersanierungswerkes erforderlich sind, ist deren Wartung nicht kritisch und die Energiekosten können schon dadurch gesenkt werden, daß bevorzugt nur zu Zeiten geringer Energiekosten, beispielsweise nachts, Wasser gepumpt wird.It is possible to use the suction lifting arrangement to support with pumps. On the one hand, this can be done so when the suction lifter is started up Completely to its highest Fill point with water, but also, for example, at low water levels, the To support suction lifter effect in general. Since the pumps are always only for support serve, but not necessarily for Operation of a groundwater remediation plant is necessary their maintenance is not critical and energy costs can be lowered in that preferred only at times of low energy costs, for example at night, water is pumped.

Das Grundwasser kann über mehrere Grundwasserstockwerke hinweg oder aus mehreren Grundwasserstockwerken gleichzeitig angehoben werden, und/oder es können mehrere Saugheber für verschiedene Grundwasserstockwerke vorgesehen werden, so daß mit einer einzigen Dichtungsanordnung, die sich bis zum untersten Grundwasserstockwerk, welches gereinigt wird, von oben herab erstreckt, mehrere Grundwasserstockwerke saniert werden können. Das Einbringen einer separaten Saugheberanordnung in jedes Grundwasserstockwerk erlaubt dabei, gegebenenfalls die spezifische Dekontamination jeweils unterschiedlich verschmutzter Grundwasserschichten mit einer einzigen Dichtwand.The groundwater can flow over several groundwater levels away or from several groundwater levels at the same time, and / or it can several suction cups for different Groundwater levels are provided so that with a single seal arrangement, which extends to the lowest groundwater floor, which is cleaned extending from above, several groundwater levels will be rehabilitated can. The introduction of a separate siphon arrangement into each groundwater floor allows the specific decontamination if necessary differently polluted layers of groundwater with a single one Sealing wall.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird die Bestimmung der Sanierungseffizienz, d.h. die Überprüfung auf noch verbleibende Schadstoffe an einer einzigen Stelle hinter dem Reaktor oberirdisch durchgeführt. Dies und der Umstand, daß das reaktive Material unmittelbar an der Oberfläche oder zumindest oberflächennah zugänglich angeordnet ist, ergibt auch während des Betriebes noch beträchtliche Kostenvorteile, weil sowohl die Kontrolle als auch die Wartung verbilligt ist.In a preferred embodiment of the procedure, the determination of the renovation efficiency, i.e. checking for yet remaining pollutants in a single place behind the reactor performed above ground. This and the fact that reactive material directly on the surface or at least close to the surface accessible is arranged, also results during of operation still considerable Cost advantages because both control and maintenance are cheaper is.

Schutz wird auch beansprucht für eine Saugheberanordnung, welche mit einem in der Leitung zwischen Grundwasseransaugung und Grundwasserabgabe angeordneten druckdichten Reinigungsreaktor oder einer Mehrzahl solcher Reaktoren in Parallel- oder Seriellschaltung vorgesehen ist. Der Reinigungsreaktor wird im Regelfall als Festbettreaktor ausgebildet sein, da ein solcher Reaktor bei minimaler Wartung die Schadstoffe der meisten Kontaminationsfälle weitgehend beseitigen kann. Es ist aber auch möglich, einen Fluidbettreaktor oder Stripreaktor zu verwenden, bei dem Luft durch eine Wassersäule aus kontaminiertem Grundwasser geblasen wird, um darin enthaltene, leicht flüchtige Gase wie kurzkettige Kohlenwasserstoffe und dergleichen auszugasen.Protection is also claimed for a siphon arrangement, which has a line between groundwater intake and groundwater serabgabe arranged pressure-tight cleaning reactor or a plurality of such reactors in parallel or series connection is provided. The cleaning reactor will generally be designed as a fixed bed reactor, since such a reactor can largely eliminate the pollutants of most contamination cases with minimal maintenance. However, it is also possible to use a fluidized bed reactor or strip reactor in which air is blown through a water column from contaminated groundwater in order to outgas volatile gases such as short-chain hydrocarbons and the like contained therein.

Die Erfindung wird im folgenden nur beispielsweise unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. In dieser zeigtThe invention is only in the following described for example with reference to the drawing. In this shows

1 eine Anordnung zur Sanierung von Grundwasser nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung; 1 an arrangement for the remediation of groundwater according to the method of the present invention;

2 unterschiedliche Ausführungen der erfindungsgemäßen Heberanordnung. 2 different versions of the lifting arrangement according to the invention.

Nach 1 umfaßt eine allgemein mit 1 bezeichnete Anordnung zur Sanierung von Grundwasser eine Dichtanordnung 2, die sich stromabwärts einer Kontaminationsquelle von das Grundwasser kontaminierenden Stoffen wie chlorierten Kohlenwasserstoffen, Mineralölkohlenwasserstoffen, aromatischen und/oder polyzykli schen aromatischen Kohlenwasserstoffen usw. durch die Kontaminationsfahne 4 erstreckt.To 1 includes a general with 1 designated arrangement for the remediation of groundwater a sealing arrangement 2 that are downstream of a source of contamination of contaminants such as chlorinated hydrocarbons, mineral oil hydrocarbons, aromatic and / or polycyclic aromatic hydrocarbons etc. by the contamination flag 4 extends.

Die Dichtanordnung 2 ist durch eine Dichtwand 2 realisiert, die sich nach unten bis zu einer geringleitenden oder abdichtenden bzw. grundwasserstauenden Bodenschicht 6 unterhalb des kontaminierten Grundwasserleiters und nach oben bis über den maximal erwarteten Grundwasserpegel erstreckt, um so auch bei starken Regenfällen noch eine sichere Trennung vorzusehen. Im dargestellten Fall erstreckt sich die Dichtwand 2 bis über den Erdboden, was auch das Abfließen von Oberflächenwasser selbst verhindert. Eine derartige Ausgestaltung wird auch den Regelfall der Dichtwandausbildung darstellen.The sealing arrangement 2 is through a sealing wall 2 realized that down to a low-conductivity or sealing or groundwater-stagnant soil layer 6 extends below the contaminated aquifer and up to the maximum expected groundwater level in order to provide a safe separation even in heavy rainfall. In the case shown, the sealing wall extends 2 up to the ground, which also prevents surface water from flowing off itself. Such a configuration will also represent the normal case for the formation of the sealing wall.

Die Grundwassersanierungsanordnung umfaßt weiter einen Saugheber 7, dessen als Brunnenverfilterung dienende Ansaugöffnung 7a sich in der Kontaminationsfahne 4 im Grundwasserleiter 5a stromaufwärts der Dichtwand 2 befindet, wobei deren oberer Bogen 7b über die Dichtwand 2 tritt und wobei dessen Ausgangsseite 7c stromabwärts der Dichtwand 2 in den durch die Dichtwand 2 von der Kontaminationsquelle abgetrennten Grundwasserleiter 5 eintaucht. Die Ansaugöffnung 7a, durch welche das Grundwasser in den Saugheber 7 eintreten kann, ist dabei als mit Eintrittsschlitzen versehenes Rohr ausgebildet, wie im Stand der Technik bei der Grundwasserfassung per se üblich.The groundwater remediation arrangement further comprises a siphon 7 , whose suction opening serves as well filtering 7a itself in the contamination flag 4 in the aquifer 5a upstream of the sealing wall 2 is located, whose upper arch 7b over the sealing wall 2 occurs and its output side 7c downstream of the sealing wall 2 in through the sealing wall 2 aquifer separated from the source of contamination 5 dips. The suction opening 7a through which the groundwater enters the siphon 7 can occur, is designed as a tube provided with inlet slots, as is customary in the prior art for groundwater collection per se.

In der Saugheberanordnung 7 ist ein Reaktor 8 vorgesehen, der unterflur gezeichnet ist, und zwar geringfügig unterhalb der Bodenoberfläche 10, der aber auch über dem Gelände angeordnet werden kann, falls zur Vereinfachung der Wartung gewünscht.In the siphon arrangement 7 is a reactor 8th provided, which is drawn under the floor, and slightly below the floor surface 10 , which can also be arranged above the site if required to simplify maintenance.

Die Anordnung zur Grundwassersanierung der vorliegenden Erfindung wird wie folgt betrieben:
Nach Aufbau der Dichtwand 2 über eine hinreichende Breite staut sich das kontaminierte Grundwasser der Kontaminationsfahne 4 im Bereich der Dichtwand 2, während stromabwärts der Dichtwand 2 zunächst Grundwasser abfließt, ohne daß ein Nachströmen von Grundwasser gegeben ist.The groundwater remediation arrangement of the present invention operates as follows:
After construction of the sealing wall 2 The contaminated groundwater of the contamination flag is dammed up over a sufficient width 4 in the area of the sealing wall 2 while downstream of the bulkhead 2 first of all, groundwater flows off without there being any afterflow of groundwater.

Dies führt zu einer Potentialdifferenz zwischen den Grundwasserleitern 5a und 5b über die Dichtwand 2, d.h. einen Potentialsprung, da der Grundwasserstand stromaufwärts der Dichtwand 2 höher ist als stromabwärts.This leads to a potential difference between the aquifers 5a and 5b over the sealing wall 2 , ie a potential jump, since the groundwater level upstream of the sealing wall 2 is higher than downstream.

Das aufgestaute Grundwasser wird gegebenenfalls durch Unterstützung mit einer Pumpe (nicht gezeigt) stromaufwärts der Dichtwand 2 entnommen, durch die Saugheberanordnung und durch den Reinigungsreaktor 8 über den höchsten Punkt 7b des Saughebers geleitet und in das unterstromige Grundwasser eingespeist. Sobald der Saugheber angesprochen hat, also eine Strömung durch den Saugheber erzeugt wurde, kann die Pumpe abgeschaltet werden und das Wasser fließt in Folge selbsttätig ohne Pumpen durch den Saugheber, wobei es in dem druckdichten Reaktor an Schadstoffen abgereichert wird. Der Reaktor 8 erzeugt dabei einen allenfalls niedrigen Druckabfall, so daß die Strömung durch den Saugheber nicht wesentlich behindert wird. Zugleich ist es möglich, eine Mehrzahl von Reaktoren parallel zu schalten (nicht gezeigt), um so den Strömungswiderstand zu verringern bzw. den Durchsatz zu erhöhen, oder, insbesondere zur Erhöhung der Reinigungseffizienz und/oder zur Abreicherung verschiedener Kontaminationen, eine Mehrzahl an Reaktoren hintereinander zu schalten (nicht gezeigt). Eine gleichzeitige Parallel- und Seriellschaltung der Reaktoren ist ebenfalls problemfrei möglich.The dammed up ground water is optionally supported by a pump (not shown) upstream of the sealing wall 2 removed, through the suction lifter arrangement and through the cleaning reactor 8th over the highest point 7b of the suction lifter and fed into the downstream groundwater. As soon as the siphon has responded, i.e. a flow has been generated by the siphon, the pump can be switched off and the water then flows automatically through the siphon without pumping, whereby it is depleted of pollutants in the pressure-tight reactor. The reactor 8th generates a possibly low pressure drop, so that the flow through the siphon is not significantly hindered. At the same time, it is possible to connect a plurality of reactors in parallel (not shown) in order to reduce the flow resistance or to increase the throughput, or, in particular to increase the cleaning efficiency and / or to remove various contaminants, a plurality of reactors in series to switch (not shown). Simultaneous parallel and serial connection of the reactors is also possible without any problems.

Nach 2a und b, in welchen gleiche Bezugszahlen für gleiche oder ähnliche Elemente verwendet werden, so daß deren neuerliche Beschreibung entbehrlich ist, kann unter Abwandlung des vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel der Reaktor 8 auch oberflächennah wie in 2a oder oberirdisch wie in 2b angeordnet werden.To 2a and b , in which the same reference numerals are used for the same or similar elements, so that their re-description is unnecessary, the modification of the above-described embodiment of the reactor 8th also close to the surface as in 2a or above ground as in 2 B to be ordered.

Anders als zeichnerisch in 1 dargestellt, ist es nicht zwingend erforderlich, den Reaktor 8 im Boden anzuordnen. Geschieht dies dennoch, wird er typisch bodennah vorgesehen, so daß er einerseits vor Witterungseinflüssen gut geschützt ist, aber andererseits, etwa zum Austausch reaktiven Materials, noch ohne weiteres zugänglich ist.Different from drawing in 1 shown, it is not mandatory to use the reactor 8th to be placed in the ground. If this happens nevertheless, it is typically provided close to the ground, so that it is well protected from the weather on the one hand, but on the other hand is still easily accessible, for example for the exchange of reactive material.

Anders als zeichnerisch in 1 dargestellt, muß die Dichtwand nicht zwingend bis oberhalb des Bodens verlaufen. Vielmehr ist es auch möglich, insbesondere dann, wenn durch oberflächlich abfließendes Wasser keine erhöhten Kontaminationen erwartet werden, die Wand niedriger enden zu lassen.Different from drawing in 1 shown, the sealing wall does not necessarily have to run above the floor. Rather, it is also possible, in particular when the water flowing off the surface does not expect increased contamination, to allow the wall to end lower.

Anders als zeichnerisch in 1 dargestellt, ist es nicht erforderlich, eine vollständig undurchlässige Wand, wie eine Betonwand, eine Schlitzwand, eine Stahlspundwand oder dergleichen vorzusehen. Es kann ausreichen, wenn zumindest ein teilweiser Aufstau erfolgt, in dem die Durchlässigkeit des Grundwasserleiters über eine gegebene Strecke nicht vollständig auf Null verringert wird, sondern nur substantiell reduziert wird.Different from drawing in 1 illustrated, it is not necessary to provide a completely impervious wall, such as a concrete wall, a diaphragm wall, a sheet steel wall or the like. It may be sufficient if at least a partial damming takes place in which the permeability of the aquifer is not completely reduced to zero over a given distance, but is only reduced substantially.

Anders als zeichnerisch in 1 dargestellt, ist es zudem möglich, das dekontaminierte Grundwasser, welches insbesondere in jedem Fall leicht auf den Dekontaminationsgrad hinter dem Reaktor und somit nur an einer einzigen Stelle kontrolliert werden muß, nicht zum Grundwasserleiter 5b zurückzuführen, sondern in einen Vorfluter oder in eine Kanalisation. Da dort der Wasserstand meist niedriger ist als im Grundwasserleiter, kann die Dichtwand verkürzt werden, so daß auch mit einer kürzeren Dichtwand noch eine für das Erfassen der Kontaminationsfahne und das Ansprechen der Saugleitung und deren Betrieb er forderliche Potentialdifferenz erreicht werden. Obschon die Gesamtanordnung deutlich preiswerter ist als bekannte Dekontaminationsanordnungen, können so die Kosten noch weiter reduziert werden.Different from drawing in 1 shown, it is also possible that the decontaminated groundwater, which in particular in each case has to be checked slightly for the degree of decontamination behind the reactor and thus only at a single point, not to the aquifer 5b attributed, but in a receiving water or in a sewer. Since there the water level is usually lower than in the aquifer, the sealing wall can be shortened, so that even with a shorter sealing wall, a necessary for the detection of the contamination plume and the response of the suction line and its operation he potential difference can be achieved. Although the overall arrangement is significantly cheaper than known decontamination arrangements, the costs can be reduced even further.

Anders als zeichnerisch in 1, dargestellt, muß sich die Dichtwand nicht zwingend bis zu einer unter der Kontaminationsfahne verlaufenden Grundwassersperrschicht oder einer Schicht geringer Grundwasserdurchlässigkeit erstrecken. Insbesondere, wenn die Kontaminationsfahne nicht weit hinabreicht und die Sperrschicht sehr tief liegt, kann eine sich weniger tief erstreckende Dichtwand ausreichen, was klare Kostenvorteile erbringt.Different from drawing in 1 , shown, the sealing wall does not necessarily have to extend to a groundwater barrier layer running under the contamination flag or a layer with low groundwater permeability. In particular, if the contamination flag does not reach far and the barrier layer is very deep, a less deep sealing wall can be sufficient, which brings clear cost advantages.

Eine Dichtwand ist zudem dann vollständig entbehrlich, wenn eine natürlich vorhandene Potentialdifferenz z.B. zu einem Vorfluter ausreicht und/oder bei schmalen Kontaminationsfahnen durch den trichterförmigen Sammelbereich um die Grundwasserentnahmestelle eine vollständige Erfassung des kontaminierten Grundwassers gewährleistet ist.A sealing wall is then completely unnecessary, if one of course existing potential difference e.g. to a receiving water is sufficient and / or with narrow contamination flags through the funnel-shaped collecting area around the groundwater withdrawal point a complete record of the contaminated Guaranteed groundwater is.

Claims

A method for groundwater remediation, in which a potential difference is provided or exploited between an area with contaminated groundwater and a downstream area, characterized in that the contaminated groundwater is raised by means of a siphon arrangement and cleaned in the siphon arrangement in the usual way.

A method according to the preceding claim, wherein Groundwater is dammed up to generate the potential difference, by having the groundwater flow downstream Contamination source is reduced and / or interrupted.

A method according to the preceding claim, wherein the groundwater flow through Lowering the permeability of the underground is reduced.

A method according to any one of the preceding claims, wherein a sealing arrangement is arranged in the aquifer becomes.

A method according to the preceding claim, wherein. the aquifer with a downstream of the contamination source sealing wall lying or standing in the contamination flag interrupted and / or inhibited and so the groundwater accumulated becomes.

Method according to one of the preceding claims, wherein the step of raising and cleaning the groundwater involves passing the groundwater through at least one in the siphon arrangement, in particular pressure-tight, Reactor led and there is depleted of pollutants.

A method according to any one of the preceding claims, wherein the cleaned groundwater downstream of a damming sealing arrangement via a Injection well is returned to the or an aquifer.

A method according to any one of the preceding claims, wherein the cleaned groundwater in a receiving water and / or a sewage system is conducted, especially in such a way that the potential difference is provided.

A method according to any one of the preceding claims, wherein the raising of the dammed up groundwater, especially only temporarily, supported with pumps is, in particular until the suction lifter responds and / or in dependence from an instantaneous groundwater level.

A method according to any one of the preceding claims, wherein Groundwater above several groundwater levels raised and / or from several Groundwater levels are cleaned of groundwater.

A method according to any one of the preceding claims, wherein the decontamination efficiency in the infiltration line is checked and / or an above-ground reactor for cleaning the groundwater is provided in the siphon line.

Lifter arrangement for groundwater remediation according to a method of the preceding claims with a groundwater collection element for water extraction and an infiltration element for dispensing the groundwater, characterized in that between the groundwater collection element and infiltration element, a pressure-tight, in particular vacuum-tight, reactor is arranged in the flow path.

Lifter arrangement according to the preceding claim, characterized in that the Groundwater collection element designed as a well or shaft is.

Lifter arrangement according to claim 12 or 13, characterized characterized that the Infiltration means as wells, shafts or diversion is trained.