3-D Microemulsion (3DMe)®

PRODUKTEIGENSCHAFTEN

  • Dreistufige Freisetzung des Elektronendonors – Sofortige, mittel- fristige und langfristige Wasserstoffproduktion enthält freie Milchsäure, Polylaktate mit controlled-release Funktion
    und langfristig wirksame Fettsäuren für eine effektive Produktion von Wasserstoff über einen Zeitraum von 3 bis 5 Jahren.
  • Kostengünstig - 3-DMicroemulsionkostet €0,60 bis €1,00 pro KiloInjektionssuspension.
  • Maximale und kontinuierliche Ausbreitung über Mizelltransport – Im Gegensatz zu Produkten auf der Basis von Pflanzenöl formen die 3DMe-Moleküle Mizellen, die im Grundwasser mobil sind und die Ver- breitung der Elektronendonoren nach der Injektion erheblich verbessern.
  • Großflächige und großvolumige Anwendung der Mikroemulsion – Der Einsatz von großen Volumina verbessert den Kontakt mit den Schadstoffen und reduziert die für die Sanierung benötigte Anzahl der Injektionspunkte und damit die Projektkosten.

Produktzusammensetzung

3-D Microemulsion (3DMe)® ist eine Form von HRC Advanced® und hat eine molekulare Struktur, die speziell entworfen wurde, um die
Kosteneffizienz von anaeroben biologischen Schadstoffsanierungen in Boden und Grundwasser zu optimieren. Diese Struktur (Patent angemeldet) besteht aus freier Milchsäure, aus Polylaktaten mit der Funktion der kontrollierten Freisetzung und aus bestimmten Fettsäuren, wobei die Polylaktate und die Fettsäuren über Esterbindungen an ein Glycerinmolekül gebunden sind (Abbildung 6).

3DMe bewirkt eine sequentielle Freisetzung seiner Elektronendonor Komponenten. Die sofort verfügbare freie Milchsäure wird schnell fermentiert, während die Polylaktate durch die Funktion der kontrollierten Freisetzung (controlled-release) in einem langsameren, aber gleichmäßigen Prozess umgesetzt werden. Aus den Fettsäuren wird mittel- bis langfristig Wasserstoff gewonnen, so dass mit 3DMe eine außergewöhnlich lange anhaltende Freisetzung von Elektronendonoren erreicht werden kann (Abbildung 7). Diese stufenweise Fermentation kann den Prozess der reduktiven Dechlorierung durch kontrollierte Freisetzung der Elektronendonoren kontinuierlich über einen langen Zeitraum unterstützen.

Die typische Wirkungsdauer von 3DMe nach einer einzigen Injektion liegt bei 3 bis 5 Jahren. Unter optimalen Bedingungen können 5 Jahre erreicht werden, also z.B. bei geringer Durchlässigkeit des Untergrundes und unter Bedingungen, die einen geringen Bedarf an Elektronendonoren bewirken.

Einbringung und Verteilung

Die Anwendung von 3DMe kann auf verschiedene Weise konfiguriert werden, unter anderem: Rasterinjektion, aktive Barrieren und Auskofferungen. Das Material selbst kann unter anderem durch Direktinjektion (direct-push), Hohlbohrschnecken, bereits existierende Brunnen und Pegel oder durch Injektionslanzen in den Untergrund eingebracht werden.

3DMe wird üblicherweise in großen Volumina als emulgierte Mizellsuspension (Mikroemulsion) angewendet. Die Mikroemulsion wird am Standort durch Mischung definierter Volumina Wasser mit dem 3DMe- Konzentrat angesetzt und einfach in den Untergrund gepumpt. Detaillierte Instruktionen zur Durchführung sind auf www.regenesis.com verfügbar.

3DMe wird normalerweise über die gesamte Mächtigkeit der zu behandelnden Zone eingebracht. Einmal injiziert verbreitet sich das emulgierte Material im Porenraum des Grundwasserleiters durch Mizelltransport, was letztendlich zu einer Belegung der verfügbaren Feststoffoberflächen führt. Mit der Zeit werden die löslichen Komponenten von 3DMe freigesetzt und mit dem Grundwasserfluss sowie über Diffusion im Grundwasser verteilt.

Praktische Aspekte

3-D Microemulsion wird in Eimern,
200 l Fässern, IBCContainern oder Tanklastwagen angeliefert.		 Die Mikroemulsion kann auf einfache Weise am Standort
hergestellt werden und wird in großen Mengen in den Untergrund
eingebracht, um eine maximale Verbreitung zu erzielen.		 3-D Microemulsion wird typischerweise über Brunnen,
Pegel oder Direktinjektion eingebracht.

Fallbeispiele

Chemische Wäscherei

Durch Schüttverluste von Lösungsmitteln auf dem Gelände einer chemischen Wäscherei entstand ein LCKW-Grundwasserschaden mit Konzentrationen bis zu 8.320 μg/l. 3-D Microemulsion (3DMe)® wurde im Zuge einer Pilotsanierung im Bereich der höchsten Konzentrationen eingebracht und der Erfolg in einem Pegel überwacht. Die Konzentrationen nahmen innerhalb eines Jahres von 5.630 μg/l auf 284 μg/l ab.

Revitalisierungsstandort

Durch die Aktivitäten einer chemischen Wäscherei entstand ein LCKW-Schaden mit erhöhten PERKonzentrationen, wobei Abbauprodukte in der Schadstofffahne wenn überhaupt nur in geringen Konzentrationen nachgewiesen werden konnten. 3-D Microemulsion (3DMe)® wurde im Bereich der Fahne eingebracht, um die reduktive Dechlorierung in situ zu stimulieren. Innerhalb von 11 Monaten nahmen die Konzentrationen an LCKW so deutlich ab, dass bei den zuständigen Behörden ein Antrag auf Beendigung der Sanierungsmaßnahmen gestellt werden konnte.

Fahnensicherung

Langfristige und kostengünstige Sicherung der Kontaminationsfahne

Wenn eine langfristige Sicherung der Schadstofffahne nötig ist, kann HRC-X eine der kosteneffizientesten Alternativen sein. In der Vergangenheit
standen zur Sicherung einer Schadstofffahne lediglich eine hydraulische Barriere mit Pump & Treat Ansatz, die Errichtung von Spundwänden
oder von aktiven Wänden aus nullwertigem Eisen oder Aktivkohle zur Verfügung. Sanierungsexperten können nun auf eine für ihre Kunden weit
weniger kostenintensive Alternative zurückgreifen: HRC-X. Wenn HRC-X in einer Linie senkrecht zur Grundwasserfließrichtung eingebracht wird,
produziert es über die passive Freisetzung und Fermentierung von Milchsäure den nötigen Wasserstoff für den Abbau der mit dem Grundwasserfluss
transportierten Kontamination. Das HRC-X Material kann auf diese Weise nach einfacher Einbringung den Abbau der Kontamination mehr als 3
Jahre lang stimulieren und damit die Fahne sichern. Während dieses Zeitraumes werden die Kosten für Planung, Installation, Betrieb und Unterhalt
von Sanierungsanlagen vermieden.