Aufgabenstellung

Im Rahmen des Projekts REGROUND wurde ein Standort in Nordspanien mit ColFerroX-Technologie saniert.  Der Standort wurde in der Vergangenheit für die Herstellung von stickstoffbasierten Produkten wie Düngemitteln genutzt. Abfallstoffe (z.B. Schlacke aus Öfen, Abfälle aus der Kohlewäsche und teilweise verbrannte Pyrite und Pyritaschen, die mit Schwermetallen beladen sind) wurden an der Oberfläche deponiert. Die Schwermetalle gelangten schließlich ins Grundwasser und wurden zu benachbarten Standorten und einem stromabwärts gelegenen Fluss transportiert.

Die Kontaminationswerte waren sowohl im Grundwasser als auch in den Sedimentphasen hoch mit gelösten Konzentrationen von 20-45 mg/L für Zink, 1-20 mg/L Kupfer, 50-3000 µg/L Arsen, 100-700 µg/L Blei. Metallverunreinigungen waren auch in der festen Phase vorhanden mit mehreren Gramm pro kg Feststoffgewicht.

Dieser Standort wurde ausgewählt, um die Anwendbarkeit der ColFerroX-Technologie im realen Maßstab exemplarisch für die Immobilisierung von Schwermetallen in sehr heterogenen und kontaminierten Zonen zu demonstrieren.

Laborversuche

Trotz hoher Kontaminationswerte sowohl im GW als auch im Sediment zeigten die Laborergebnisse eine effiziente Immobilisierung der mobilen Kontamination sowie eine reduzierte Auswaschung (falls vorhanden).

Fast breakthrough if no particle is added
Breakthrough is delayed and mitigated using ColFerroX particles

Implementierung der Barriere

Eine 22 m breite Barriere wurde mit 9 Injektionsstellen in zwei Reihen installiert. Normale Messstellen wurden vor und hinter der Barriere platziert, um die Schadstoffkonzentrationen vor und nach der Barriere zu erfassen. Die Injektion erfolgte bei niedrigem Druck von 0,2-0,3 Bar. In den 5 Tagen der Injektion wurde ein Gesamtvolumen von ca. 105 m3 injiziert. Während der Injektion wurde keine Daylighting oder Druckaufbau beobachtet. Die Partikelzufuhr zum vorgesehenen Radius von 2,5 -3 m wurde durch eine spätere Kern- und Sedimentanalyse bestätigt.

Ergebnisse

Nach Anwendung der ColFerroX-Technologie (Tag 0) wurde eine Reduzierung aller toxischen Metallkonzentrationen beobachtet. Ein exemplarischer Fall für Zink ist dargestellt. Die Zinkkonzentrationen wurden von 20-50 mg/L unter den Grenzwert von 5 mg/L in den Downstream-Messpegeln reduziert. Die pH-Werte ändern sich von 4 auf 8. Trotz der niedrigen pH-Werte an einzelnen Stellen des Geländes wurde an dieser hochbelasteten Stelle eine effektive Immobilisierung von toxischen Metallen beobachtet.