HINTERGRUND: Verfahren der Grundwassersanierung

Achtung! Dieser Text ist was fĂŒr alle, die es genau wissen wollen. Vorkenntnisse ĂŒber Grundlagen der Chemie sind hilfreich. (Der Beitrag ist im Wesentlichen der frĂŒheren, offiziellen Sanierungsseite der HIM entnommen. Sie ist inzwischen offline.)

Die Beseitigung bzw. Sanierung der Grundwasserverunreinigungen durch Arsen erfolgt durch eine hydraulische Sanierung des Grundwasserschadens mittels einer pump-and-treat-Maßnahme mit Entnahme des Grundwassers im Schadenszentrum und an der Spitze der Arsen-Schadstofffahne sowie der nachfolgenden Aufbereitung in einer Flockungs-/FĂ€llungsanlage.

Der Bau der Anlage sowie die Leitungsverlegungen wurden im Juni 2002 begonnen und Anfang 2003 abgeschlossen. Im Februar 2003 wurde die Anlage mit dem Probelauf in Betrieb genommen. Nach umfangreichen Versuchen zur Intensivierung der Sanierung wurde die KapazitÀt die Anlage bis Ende 2019 deutlich erweitert.

Die Anlagentechnik zur Reinigung des belasteten Grundwassers wurde innerhalb einer Leichtbauhalle neben dem RegenrĂŒckhaltebecken in Neuschloß installiert und grĂŒndet in einer wasserundurchlĂ€ssigen Betonwanne.

Die Arbeitsweise der Grundwasser-Sanierungsanlage. (Quelle: HIM)
Die Arbeitsweise der Grundwasser-Sanierungsanlage. (Quelle: HIM)

Zur Entfernung des Arsens wird im ersten Schritt das Arsen-(III) durch Zugabe von Wasserstoffperoxid ĂŒber einen statischen Mischer zu Arsen-(V)-oxidiert. Das Rohwasser wird dann zur FĂ€llung des Arsens ĂŒberstöchiometrisch mit Eisen-(III)-chlorid versetzt und mit RĂŒckfĂŒhrschlamm aus der jeweiligen Sedimentationsstufe intensiv vermischt.

Im zweiten Becken wird das ausgefallene Eisenarsenat mit Flockungshilfsmittel koaguliert und zur Bildung der Makroflockenbildung (Nachreaktion) in das dritte Becken geleitet. Die sedimentierbaren Anteile werden anschließend im nachgeschalteten Sedimentationsbecken mit SchrĂ€gplattenklĂ€rer und Schlammabzug abgetrennt. Über eine pH-Regelung wird in der FĂ€llungsstufe mittels Natronlauge der fĂŒr die Arseneliminierung optimale pH-Wert eingestellt. Dieser Vorgang wird in der zweiten Stufe wiederholt.

Das so behandelte Wasser wird dann zur Entfernung der ResttrĂŒbe ĂŒber zwei parallel geschaltete Mehrschichtenfilter geleitet. Sobald ein Mehrschichtfilter beladen ist wird ĂŒber die DifferenzdruckĂŒberwachung die SpĂŒlung eines Filters vollautomatisch ausgelöst. WĂ€hrend des SpĂŒlvorganges wird das gesamte Wasser ĂŒber einen Filter gereinigt.

Nach der SpĂŒlung wird der Mehrschichtfilter automatisch wieder in den Betrieb geschaltet. Das SpĂŒlwasser wird im SpĂŒlwasserauffangbehĂ€lter zwischengestapelt und kontinuierlich zur Aufbereitung in die erste FĂ€llungsstufe gefördert. Zur Entfernung der AOX Belastung wird das Wasser ĂŒber zwei in Reihe geschaltete Aktivkohlefilter geleitet und unter die Ablaufgrenzwerte gereinigt. Das so gereinigte Wasser wird dann wieder ĂŒber Brunnen reinfiltriert.

Der anfallenden Schlamm wird in einem SchlammstapelbehĂ€lter mit Kalkmilch und Flockungshilfsmittel konditioniert, in einer Kammerfilterpresse entwĂ€ssert und als stichfester Filterkuchen der Entsorgung zugefĂŒhrt. Alle zur Behandlung des Wassers notwendigen Chemikalien werden in bauartgeprĂŒften BehĂ€ltern gem. § 19 WHG bereitgehalten.

Umbau und KapazitÀtserweiterung 2019

Im Zuge der großtechnischen Umsetzung der Arsenmobilisierung wird die Anlage umgebaut und die KapazitĂ€t erweitert. Eingebaut werden zwei zusätzliche Sedimentationsstufen für die Kalkvorfällung, der Schlammstapelbehälter wird zur Rohwasservorlage umfunktioniert und ein Vakuumbandfilter für automatisierte Schlammentwässerung installiert.

Die Grundwasseraufbereitungsanlage ist als vollautomatische Anlage ausgefĂŒhrt. Die Bedienung und Wartung der Anlage erfolgt im Einschichtbetrieb innerhalb einer 5 Tagewoche. Alle Anlagenfunktionen werden ĂŒber eine Speicher- Programmierbare- Steuerung SPS geregelt und ĂŒberwacht. Die Kommunikation und Datenerfassung erfolgt ĂŒber ein Prozessleitsystem PLS. Hier können alle notwendigen Daten eingeben bzw. abgefragt und gespeichert werden.

Bei auftretenden Betriebsstörungen schaltet sich die Grundwasseraufbereitungsanlage selbsttĂ€tig ab und alarmiert das Betriebspersonal ĂŒber eine Textnachricht SMS mit Klartexten ĂŒber die Art der Störung. Das Betriebspersonal hat dann die Möglichkeit ĂŒber eine Ferndiagnose via Modem in den Prozess einzugreifen. Die Wiederinbetriebsetzung erfolgt nur bei Anwesenheit des Betriebpersonals.