Abbau von LHKW-Schadstoffen im Grundwasser

Auf dem Gelände eines ehemaligen Herstellers von Textilmaschinen kam es im Zuge der Nutzung zu einer Verunreinigung des Bodens mit leichtflüchtigen halogenierten Kohlenwasserstoffen (LHKW). Diese Schadstoffe sind vor allem in Lösemitteln enthalten und wurden auf dem Gelände im Bereich einer Spänezentrifuge und eines Lösemittellagers eingetragen.

Aktuell wird eine Grundwassersanierungsanlage auf dem Gelände betrieben, die belastetes Wasser abpumpt, reinigt und wieder einleitet. Ein solches Pump- and Treat-Verfahren reinigt das Wasser zwar sehr gut, hat aber in der Regel eine sehr lange Laufzeit und das Erreichen des Sanierungsziels ist nicht garantiert. Dies macht langlaufende Pump- and Treat-Maßnahmen sehr teuer, da fortlaufend Betriebskosten für Strom, Filtersubstrat und fachgutachterliche Begleitung anfallen.

Ein alternatives Verfahren für die Sanierung von LHKW-Verunreinigungen stellt die biologische in-situ Sanierung dar. Bei diesem Sanierungsverfahren wird der natürliche biologische Abbau der LHKW-Schadstoffe im Boden durch die gezielte Zugabe verschiedener Zuschlagstoffe wie beispielsweise Zuckern oder Alkoholen stimuliert und unterstützt. Falls kein oder ein nicht ausreichendes natürliches biologisches Abbaupotential vorliegt, können zusätzlich auch Kulturen von geeigneten Mikroorganismen durch ein sogenanntes Inokulum in den Boden eingegeben werden, um den biologischen Abbau der LHKW-Schadstoffe zu initiieren.

Am Standort wurden bei Untersuchungen des Grundwassers im Abstrom der Belastung biologische Abbauprodukte der LHKW-Schadstoffe festgestellt. Dies lässt vermuten, dass bereits zu einem gewissen Teil ein natürlicher biologischer Abbau der Schadstoffe durch Mikroorganismen im Grundwasser stattgefunden hat. Um dies zu belegen und zu prüfen, inwieweit eine biologische in-situ Sanierung am Standort möglich ist, hat die MuP Umwelttechnik GmbH Laborversuche zur Prüfung des mikrobiologischen Abbaupotentials durchgeführt. Dafür wurden sogenannte Mikrokosmenstudien in den eigenen Laboratorien durchgeführt. Hierzu wurden mehrere Versuchsreihen mit Standortwasser im Labor angesetzt und regelmäßig beprobt. Die verschiedenen Versuchsreihen beinhalteten unbehandelte, mit Nährstoffen und Co-Substrat versetzte Ansätze sowie Ansätze, in die eine geeignete Mikroorganismenkultur zum vollständigen anaeroben LHKW-Abbau (Inokulum) eingegeben wurde.

Das Ergebnis der Mikrokosmenstudie ist, dass eine biologische in-situ Sanierung am Standort generell möglich ist, sofern die für den optimalen biologischen Abbau erforderlichen Milieu-Bedingungen im Grundwasser hergestellt werden können.

Für die Umsetzung der biologischen Sanierungsmaßnahme am Standort leiten sich aus den Ergebnissen der durchgeführten Laborversuche zwei Optionen der Durchführung ab:

1. Ein anaerob/aerob-Verfahren durch Stimulation der vorhandenen, nativen Mikroorganismen
2. Ein strikt-anaerob-Verfahren durch Zugabe einer geeigneten Mikroorganismenkultur (Inokulum)

Um den Abbau chlorierter Verbindungen durch Mikroorganismen zu ermöglichen, müssen bei beiden Optionen zunächst anaerobe, das bedeutet sauerstofffreie, Bedingungen hergestellt werden. Hierzu können leicht verwertbare organische Substrate wie Zucker oder Alkohole in den Boden eingebracht werden. Um den Abbau der LHKW durch die nativen Mikroorganismen danach fortzusetzen, muss der Schadensbereich wieder „aerobisiert“ werden. Das bedeutet, dass wieder Sauerstoff hinzugefügt werden muss. Alternativ kann durch die Zugabe einer speziellen Mikroorganismen-Kultur (Inokulum) ein vollständiger Abbau (Dechlorierung) der LHKW-Schadstoffe bei durchgängig anaeroben Bedingungen herbeigeführt werden.

Der Vorteil einer biologischen in-situ Sanierung ist, dass das Verfahren im Vergleich zu anderen Verfahren die LHKW-Schadstoffbelastung im Untergrund relativ schnell und nachhaltig beseitigt.

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