Die Grundwasseraufbereitung 

Von 1995 bis 1997 erfolgte neben den Bodenuntersuchungen auch die Erkundung des Grundwassers mit dem Bau weiterer Grundwassermessstellen. Mittlerweile gibt es in Neuschloß und Umgebung 26 Grundwassermessstellen.

Grundwasseruntersuchungen an den bestehenden Messstellen ergaben, dass unmittelbar in den potentiellen Belastungszentren (z.B. Bereich Wacholder Weg – ehemalige Salzsäurereinigung) bzw. in deren Abstrom Verunreinigungen des Grundwassers mit Arsen, Zink, Kupfer, AOX, mineralölähnlichen Kohlenwasserstoffen und Sulfat vorkommen. Stärkere Kontaminationen, vorwiegend mit Arsen, sind im westlichen Bereich des ehemaligen Betriebsgeländes vorzufinden.

Die hauptsächlich mit Arsen belastete Schadstofffahne (Abb.1) bewegt sich mit einer Breite von ca. 150 – 200 und einer bisher festgestellten Längsausdehnung von ca. 500 m in Richtung Wasserwerk Bürstädter Wald. Zur Ermittlung der räumlichen Schadstofffahne wurden tiefenabhängige Grundwasserbeprobungen bis in Tiefen von 30 m durchgeführt. Hierbei wurden stark unterschiedliche Arsenkonzentrationen in den unterschiedlichen Grundwasserführenden Schichten ermittelt. 

Der Sanierungsplan Grundwasser wurde Ende 2000 zur Genehmigung vorgelegt und nach behördlichen Prüfung und Offenlegung im Juni 2001 für verbindlich erklärt.

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-/Fällungsanlage.

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. Die Dauer der Grundwassersanierung ist zeitlich zunächst nicht befristet. Für die Dauer der Bodensanierungsmaßnahme wird die Sanierungsanlage für Sicherungsmaßnahmen durchgehend in Betrieb sein. Über eine Fortführung des Betriebes über die Dauer der Bodensanierung hinaus kann derzeit noch keine Aussage getroffen werden.

Verfahrenstechnik

Die Anlagentechnik zur Reinigung des belasteten Grundwassers wurde innerhalb einer Leichtbauhalle (Abb.2) neben dem Regenrückhaltebecken in Neuschloß installiert und gründet in einer wasserundurchlässigen Betonwanne.

Zur Entfernung des Arsens wird im ersten Schritt das Arsen-(III) durch Zugabe von Wasserstoffperoxid über einen statischen Mischer zu Arsen-(V)-oxidiert. Das Rohwasser wird dann zur Fällung des Arsens überstöchiometrisch mit Eisen-(III)-chlorid versetzt und mit Rückführschlamm 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 Schrägplattenklärer und Schlammabzug abgetrennt. Über eine pH-Regelung wird in der Fällungsstufe mittels Natronlauge der für die Arseneliminierung optimale pH-Wert eingestellt. Dieser Vorgang wird in der zweiten Stufe wiederholt.

Das so behandelte Wasser wird dann zur Entfernung der Resttrübe über zwei parallel geschaltete Mehrschichtenfilter geleitet. Sobald ein Mehrschichtfilter beladen ist wird über die Differenzdrucküberwachung die Spülung eines Filters vollautomatisch ausgelöst. Während des Spülvorganges wird das gesamte Wasser über einen Filter gereinigt. Nach der Spülung wird der Mehrschichtfilter automatisch wieder in den Betrieb geschaltet. Das Spülwasser wird im Spülwasserauffangbehälter zwischengestapelt und kontinuierlich zur Aufbereitung in die erste Fällungsstufe gefördert. Zur Entfernung der AOX Belastung wird das Wasser über zwei in Reihe geschaltete Aktivkohlefilter geleitet und unter die Ablaufgrenzwerte gereinigt. Das so gereinigte Wasser wird dann wieder über Brunnen reinfiltriert.

Der anfallenden Schlamm wird in einem Schlammstapelbehälter mit Kalkmilch und Flockungshilfsmittel konditioniert, in einer Kammerfilterpresse entwässert und als stichfester Filterkuchen der Entsorgung zugeführt. Alle zur Behandlung des Wassers notwendigen Chemikalien werden in bauartgeprüften Behältern gem. § 19 WHG bereitgehalten.

Betrieb, Steuerung und Überwachung

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

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

Abb.1: Ausdehnung der Arsen-Schadstofffahne

Abb.2: Verfahrensfließbild der Wasseraufbereitungsanlage

Abb.3: Außenansicht Wasseraufbereitungsanlage

Abb.4: Innenansicht Wasseraufbereitungsanlage

Abb.5: Ansicht Kammerfilterpresse

Abb.6: Ansicht Sandfilter / Aktivkohlefilter

Abb.7: Ansicht Sedimentationsbecken