Effizienz und Kostenoptimierung bei LHKW-Grundwassersanierungen - technische und organisatorische Lösungen

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Adolph Färber
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1 HLUG-Seminar Altlasten und Schadensfälle Neue Entwicklungen am 12./ in Limburg Effizienz und Kostenoptimierung bei LHKW-Grundwassersanierungen - technische und organisatorische Lösungen Dieter Riemann HIM GmbH Bereich Altlastensanierung - HIM-ASG - 1

2 Fallbeispiele aus der Praxis der HIM-ASG Kassel, Chemikalienhandel, Leuschnerstraße Rodgau-Weiskirchen, ehem. Fa. Henkel Friedberg, Pelzveredelung, Fa. Maiwald KG 2

3 Kassel, Chemikalienhandel, Leuschnerstraße 3

4 Kassel, Chemikalienhandel, Leuschnerstraße Standortprofil Fläche: m² Art des ehem. Betriebs: Heutige Nutzung: Hauptkontamination: Kontaminierte Medien: Chemikalienhandel Wohngebiet LHKW (Trichlormethan (CF); 1,2-Dichlorethan (DCA) 1,2-Dichlorpropan (DCP)) Boden, Bodenluft, Raumluft, Grundwasser 4

5 Kassel, Chemikalienhandel, Leuschnerstraße 1970 Einstellung des Betriebes zur Entfettungs- und Reinigungsmittelproduktion 1995 Standortuntersuchungen Bodensanierung, Aushub von t verunreinigter Boden, nach on-site-behandlung Wiedereinbau 1999 heute Grundwasserteilsanierung Herdbereich Abgrenzung Schadstoffausbreitung im Grundwasser Variantenstudie, Unters. zum mikrobiologischen Abbau Entwicklung eines zweiteiligen Konzeptes für die Fahnensanierung 2006 Beginn Fahnensanierung und MNA-Maßnahme 5

6 Kassel, Chemikalienhandel, Leuschnerstraße Sanierungserfolg Boden LHKW-Austrag kg Erreichen der Sanierungszielwerte Grundwasser Herdbereich Austrag: kg LHKW, 21 kg Chlorbenzole Erreichen der Sanierungszielwerte nicht absehbar 6

7 Wilhelm - Busch - Straße 2 5B A Ti esse nstra ße A A B Hori zontalbr. 2 Horizontal br. 3 Horizo ntalbr Kassel, Chemikalienhandel, Leuschnerstraße Leuschner Straße Belastungssituation LHKW-Konzentrationen größtenteils < µg/l Teilbereich SE-Abstrom: z. T. > µg/l LHKW Anne- Fra nk- Str a ße Lei mbornschul e Le imbor nstra ße US 4 4 o US 44 u GWM 11 G WM 41 (A/B) SW Ster nta le rweg GWM 42 (A/ B) SW 29 G WM GWM GWM 49 GWM 50 Sa nieru ngsareal C Weg A GWM 10 GWM E G WM 22 RB 2 GWM G WM GWM GWM 43 (A/ B) GWM 3 GWM 19 GWM 18 GWM 30 (A/ B) G WM 44 KP10 KP 8 GWM G WM G WM 1 G WM Sam m elscha cht GWM 25 G WM 29 GWM GWM 23 GWM G WM 35 GWM Sa nierungsareal C 6 2 G WM 5 GWM 27 GWM 6 G WM 28 Wilhelm - Busch - Straße GWM GWM 38 GWM A 33 W BS 41 8 GWM GWM 12 GWM 39 GWM 46 GWM G WM GWM Ster nta le rweg GWM 8 8 GWM 36 6 SW GWM A 6 GWM 31 GWM U sbeckstra ße Be rn eb u rg st r a ß e 1 A 2 A Lei mbornstra ße G WM A 3 A An de r Kurhessenhalle A An der Kurhessenhalle 1 0 A LHKW-Gehalte [µg/l] >

8 [mg/l] Kassel, Chemikalienhandel, Leuschnerstraße Mikrokosmenstudien Konzentrationsverlauf von CF, DCA, DCP unter aeroben Bedingungen 8

9 Kassel, Chemikalienhandel, Leuschnerstraße Schlussfolgerungen und Ausblick Die Untersuchungsergebnisse führten zu folgendem Sanierungskonzept: 1. Aktive hydraulische Sanierung in der Reduktionszone Die Sanierung hat zum Ziel, die Gehalte an LHKW und verwandten Stoffen so weit zu reduzieren, bis sich wie in weiten Teilen der Schadstofffahne ein aerober biologischer Abbau einstellen kann. (Zitat aus der Zustimmung zum Sanierungsplan der Genehmigungsbehörde, April 2006) 2. MNA-Konzept für die oxische Zone 9

10 Kassel, Chemikalienhandel, Leuschnerstraße Entwicklung der Schadstofffahne Reduktionszone: Die chlorierten Kohlenwasserstoffe durchwandern die Reduktionszone ohne erkennbaren Schadstoffabbau. Oxische Zone: Die LHKW-Konzentrationen sind stabil bis rückläufig > LHKW-Gehalte [µg/l] 10

11 Kassel, Chemikalienhandel, Leuschnerstraße Bau der Wasseraufbereitungsanlage 11

12 Kassel, Chemikalienhandel, Leuschnerstraße Kompaktstripstufe gemäß Variantenstudie Betrieb bis

13 Kassel, Chemikalienhandel, Leuschnerstraße Aktivkohleanlage Betrieb seit

14 Kassel, Chemikalienhandel, Leuschner Str. Fazit: Berücksichtigung der Verhältnismäßigkeit bereits in der Planungsphase durch Definition Sanierungsziel 1. Anpassung der Anlagentechnik, Erhöhung der Verfügbarkeit Reduzierung Überwachungsaufwand und Stromkosten 2. Anpassung der Anlagentechnik Reduzierung Wartungsaufwand und Stromkosten 14

15 Rodgau-Weiskirchen, ehemalige Firma Henkel 15

16 Rodgau-Weiskirchen, ehemalige Firma Henkel Standortprofil Schadstofffahne: m² Art des ehem. Betriebs: Heutige Nutzung: Hauptkontamination: Kontaminierte Medien: Metallwarenfabrik Wohn- und Gewerbegebiet LHKW (Trichlorethen (TRI); cis-1,2-dichlorethen (CIS) Grundwasser 16

17 Rodgau-Weiskirchen, ehemalige Firma Henkel 1996 Altlastenfeststellung Bodenluftsanierung 1997 Aufhebung der Altlast 2000 Beginn Grundwassersanierung durch Verursacher 2008 Übertragung an HIM-ASG Detailerkundung 2010 Errichtung standortoptimierte Grundwassersanierung 17

18 Rodgau-Weiskirchen, ehemalige Firma Henkel Schadstoffsituation Länge Schadstofffahne: 500 m LHKW-Gehalte: bis ca µg/l Besonderheiten: - westliche Seitenfahne - Dechlorierung im Abstrom (hohe CIS-Gehalte) 18

19 Rodgau-Weiskirchen, ehemalige Firma Henkel Wasseraufbereitungsanlage Innenansicht (Stand: 2011) Außenansicht: Fertiggarage 20

20 Rodgau-Weiskirchen, ehemalige Firma Henkel Erweiterung des Reinigungsverfahrens (Installation zusätzlicher Stripstufen) Veranlassung: erhöhte CIS-Gehalte nach Stripstufe (trotz 90 % Wirkungsgrad der Horizontalstripstufen) Folge: hohe Betriebsmittelkosten Lösung: Installation von 2 zusätzlichen Vertikalstripstufen Ergebnis: Erhöhung Wirkungsgrad Stripanlage auf ca. 99 % 21

21 Rodgau-Weiskirchen, ehemalige Firma Henkel Optimierung der Betriebsmittel - hohe cis-1,2-dichlorethengehalte in der Stripluft - relativ geringe Standzeiten der Standardluftaktivkohle (Filtertausch: je 2 Filter in ca. 3,5 Wochen) - jährlicher Kostenaufwand für Betriebsmittel sehr hoch (ca ) Ziel: Erhöhung der Kohlestandzeit Verringerung der Betriebsmittelkosten 22

22 Rodgau-Weiskirchen, ehemalige Firma Henkel Optimierung der Betriebsmittel Durchführung: Einsatz von insgesamt 5 Luftaktivkohlesorten der Fa. DonauCarbon - Desorex K 43 (Standardkohle) - Desorex K 47 - Alcarbon UC 50/4x8 - Supersorbon K 40 - Supersorbon C IV Luftaktivkohlestufe Kohlematerial zugeführte Luft 1.LAK Sondermaterial Rohluft nach Stripanlage (rd. 60 mg/m³: ⅓ CIS + ⅔ TRI) 2.LAK Standardkohle Luft nach 1. LAK 3.LAK Standardkohle Luft nach 2. LAK 23

23 Rückhaltevermögen [%] Rodgau-Weiskirchen, ehemalige Firma Henkel Rückhaltevermögen LHKW Rückhaltevermögen 100,0 Desorex K43 90,0 Desorex K47 Supersorbon K 40 80,0 Supersorbon C IV Alcarbon UC 50/4x8 70,0 60,0 Verlauf interpoliert 50,0 40,0 Verlauf interpoliert Verlauf interpoliert 30,0 20,0 10,0 0, Tage nach Einbau - gutes Rückhaltevermögen für Desorex K47, Alcarbon UC 50, Supersorbon K40 24

24 Rodgau-Weiskirchen, ehemalige Firma Henkel Betriebsmittel- und Kostenbedarf Luftaktivkohlesorte Desorex K 43 (Standardkohle) Standzeit* [d] Wechsel / a [Stk.] EP [ / Stk.] Kosten / a [ ] Desorex K Alcarbon UC 50/4x Supersorbon K Supersorbon C IV ** * Filterdurchbruch 1. Arbeitsfilter: ca. 50 % LHKW-Wiederfindungsrate und 100 % für cis-1,2-dichlorethen ** Spezialkohle, daher erhöhte Materialkosten 26

Betriebkosten kumuliert [ ] Rodgau-Weiskirchen, ehemalige Firma Henkel Betriebsmittel- und Kostenbedarf 125.000 25.

25 Betriebkosten kumuliert [ ] Rodgau-Weiskirchen, ehemalige Firma Henkel Betriebsmittel- und Kostenbedarf Desorex K 43 Desorex K 47 Alcarbon UC 50/4x8 Supersorbon K 40 Supersorbon C IV Betriebsjahre 27

26 Rodgau-Weiskirchen, ehemalige Firma Henkel Fazit: Berücksichtigung evtl. Platzverhältnisse bereits in der Planungsphase 1. Anpassung der Anlagentechnik, Nachrüstung von Vertikalstripstufen (kostenneutral) ; Reduzierung Wasseraktivkohleverbrauch 2. Anpassung der Anlagentechnik, Test Luftaktivkohlesorten, Auswahl optimierte Luftaktivkohle, Erhöhung Standzeit; Reduzierung Überwachungsaufwand Insgesamt Kostenersparnis von ca pro Jahr 28

27 Friedberg, Pelzveredelung, Fa. Maiwald KG 29

28 N 30

29 Friedberg, Pelzveredelung, Fa. Maiwald KG 31

30 Friedberg, Pelzveredelung, Fa. Maiwald KG 32

31 Friedberg, Pelzveredelung, Fa. Maiwald KG Standortprofil Fläche: m² Art des ehem. Betriebs: Heutige Nutzung: Hauptkontamination: Kontaminierte Medien: Pelzveredelung Wohn- und Gewerbegebiet LHKW (Trichlorethen (TRI); cis-1,2-dichlorethen (CIS) Boden, Grundwasser 33

32 Friedberg, Pelzveredelung, Fa. Maiwald KG Nutzung der vorhandenen Infrastruktur Anlagenstandort Garage Betriebsbrunnen Wohnhaus Hof Werkstatt 34

33 [ug/l] Friedberg, Pelzveredelung, Fa. Maiwald KG Konzentrationsentwicklung Mü1 seit Sanierungsbeginn Summe LHKW cis-1,2-dichlorethen Trichlorethen 0 35

34 Friedberg, Pelzveredelung, Fa. Maiwald KG 37

35 Friedberg, Pelzveredelung, Fa. Maiwald KG 38

36 Friedberg, Pelzveredelung, Fa. Maiwald KG 39

37 Friedberg, Pelzveredelung, Fa. Maiwald KG 40

38 Friedberg, Pelzveredelung, Fa. Maiwald KG Fazit: Optimierung der Anlagentechnik bereits in der Planungsphase und bei der Ausschreibung und Vergabe Betrieb des ersten Horizontalstrippers als Reinigungsstufe und zur Enteisenung Betrieb des zweiten Horizontalstrippers als Sicherheitsstufe Polizeistripper Kostenersparnis rd bei Investition und rd Wartung pro Jahr 41

39 Gesamt-Fazit: Technische und organisatorische Lösungen zur Kostenoptimierung von LHKW-Grundwassersanierungen (Anpassung Überwachungsaufwand und Analyseumfang, Betriebsmittel etc.) Mögliche Kosteneinsparungen in der Planungsphase durch Zieldefinitionen und Optimierung der Grundwassersanierung Anpassung bestehender Anlagentechnik aufgrund eines veränderten Schadstoffspektrums oder insgesamt zurück gehender Schadstoffgehalte Überprüfung von Effizienz und Kosten im Rahmen jährlicher Sanierungsaudits 42

40 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit 43

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