Dampfinjektion und Dampf-Luft-Injektion (TUBA-Verfahren) zur schnellen Sanierung von Boden und Grundwasser

Mit einer Dampfinjektion kann ein Schadensherd im Boden oder im Grundwasser schnell, sicher und wirtschaftlich beseitigt werden. Typische Anwendungsbereiche sind Umweltschäden bei ehemaligen chemischen Reinigungen oder Metallentfettungen durch Lösemittel (z.B. chlorierte Kohlenwasserstoffe (CKW) wie Tetrachlorethen (PCE, Per) oder Trichlorethen (TCE, Tri)), sowie Tankstellen und Tanklager durch aromatische Kohlenwasserstoffe wie Benzol, Toluol oder Xylol (BTEX). Weitere Anwendungsbereiche sind Industriebetriebe, Schwelereien oder Gaswerksstandorte, bei denen sich im Boden oder Grundwasser polyzyklische, aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK), freie und residuale Ölphase, Mineralöl oder Kompressoröl befinden.

Eine Dampfinjektion erfordert einen gut durchlässigen Boden oder Grundwasserleiter, um eine gute Dampfausbreitung im Boden und im Grundwasser zu ermöglichen. Meistens sind dieses Sande oder Sandschichten, anteilig auch mit eingelagertem Kies oder Schluff. Durch den injizierten Dampf werden Boden und Grundwasser vornehmlich konvektiv erwärmt. Zur Beschleunigung der Sanierungsprozesse injizieren wir zudem einen Luftstrom in den Dampf (Dampf-Luft-Injektion). Die relevanten Prozesse bei der Sanierung werden von uns kontinuierlich fernüberwacht und ausgewertet, um den Sanierungsbetrieb zu managen.

Wasser und leichtflüchtige bzw. mittelflüchtige Schadstoffe verdampfen gemeinsam bei Temperaturen bis zu 100°C  (z.B. aromatische und chlorierte Kohlenwasserstoffe, also BTEX, Lösemittel, CKW). Daher liegt der Siedepunkt des Gemisches unter den Siedepunkten der Einzelstoffe. Dieser Prozess wird Wasserdampfdestillation genannt. Die verdampften Schadstoffe werden mit der Bodenluft (BLA) abgesaugt. Die Bodenluft wird gereinigt, bevor sie an die Atmosphäre abgegeben wird. Verglichen mit einer kalten Bodenluftabsaugung sind die Prozesse bei einer thermisch unterstützten Bodenluftabsaugung meistens um das Zehn- bis Zwanzigfache schneller.

Bei freier und residual gebundener Öl-Phase, Schäden durch Mineralöl, Teeröl oder Kompressoröl ist hingegen eine vollständige Verdampfung der Schadstoffe sehr aufwendig. Hier ist eine thermische Unterstützung der Ölphasenförderung viel wirtschaftlicher. Gezielt werden hierbei die Fließeigenschaften der Öl-Phase so konditioniert, dass die hydraulische Förderleistung oftmals um das Zehnfache gesteigert wird.

TUBA - Dampfinjektion, Dampf-Luft-Injektion zur Bodenreinigung und Grundwassersanierung
Schema Dampfinjektion bzw. Dampf-Luft-Injektion (TUBA-Verfahren) zur Bodenreinigung und Grundwassersanierung

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Energieverbrauch, Wirtschaftlichkeit

Die hohe Wirtschaftlichkeit einer Dampfinjektion basiert auf den schnellen Prozessen bei einer Sanierung. Diese ermöglichen einen schnellen Abschluss von Bodenreinigung und Grundwassersanierung in wenigen Monaten und sichern einen dauerhaften und nachhaltigen Sanierungserfolg. 

Bei vielen Projekten wurde nach Abschluss der Sanierung der Energieverbrauch einer thermischen in-situ Sanierung bewertet. Hierzu wurde die eingesetzte Energie pro gefördertem Kilogramm Schadstoff ermittelt und mit einer kalten Bodenluftabsaugung oder einer Grundwassersanierung mit Pump and Treat verglichen. Wiederholt wurde hierbei gezeigt, dass eine Dampfinjektion energiesparend gegenüber den konventionellen Verfahren war.

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Aktuelle Publikationen

Auf der AquaConSoil 2015 veröffentlichten wir einen Beitrag mit Beispielen für thermische in-situ Sanierungen zur Beseitigung einzelner CKW-Schäden. Neben einem Projektbeispiel zur Anwendung fester Wärmequellen (THERIS-Verfahren) wird auch eine Dampfinjektion mt zusätlicher Luftinjektion unter einem Gebäude erläutert. Dargestellt sind Effekte in der Raumluft nach Beginn der Dampf-Luft-Injektion und Effekte durch eine Zumischung von Luft in die Dampfinjektion.

CKW, Sanierung, Dampfinjektion

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Üblicher Anwendungsbereich

  • Entfernung von Schadensherden
  • ungesättigte Bodenzone
  • Grundwassersanierung (Aquifer)
  • Lockergesteine (Kies, Sand, sandiger Schluff)
  • Kluftgesteine (bedingt)
  • leicht- bis mittelflüchtige organische Schadstoffe (z.B. CKW, BTEX, MKW)
  • Mobilisierung von Ölphase
  • sehr kurze Sanierungszeit (Wochen bis wenige Monate)
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Projektbeispiele

Erfolgreiche CKW-, BTEX- und MKW-Sanierungen wurden von uns in mehreren Ländern geplant, umgesetzt und teilweise von Dritten ausgezeichnet. Weitere Informationen zu thermischen In-situ-Sanierungen und zu Ökobilanzen haben wir in den letzten Jahren umfangreich publiziert. Sprechen Sie uns zur Erörterung Ihrer Fragen an.

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Dampfinjektion unter Gebäude

Eine Dampfinjektion unter einem Gebäude ist eine besondere Herausforderung, wenn das Gebäude während der in-situ Sanierung genutzt wird. Wir lösen solche Aufgaben und gehen sehr sensibel mit den Belangen unserer Kunden um. Gleich ob beim Handwerk, bei einer industriellen Produktion oder, besonders sensibel, bei einer Wohnnutzung - wir stellen sicher, dass unsere Kunden durch die Sanierungstätigkeit minimal in ihrer Nutzung von Gebäuden und Anlagen gestört werden. Hierzu gehört nicht nur, dass wir eine unkontrolliert Schadstoffausbreitung verhindern. Wir kontrollieren diese auch und liefern eine kontinuierliche messtechnische Überwachung.

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