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Konzeption von Sanierungsszenarien für meromiktische Seen am Beispiel des polnischen Tagebausees RL54 Workshop Meromiktische Tagebauseen in der Lausitz.

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Präsentation zum Thema: "Konzeption von Sanierungsszenarien für meromiktische Seen am Beispiel des polnischen Tagebausees RL54 Workshop Meromiktische Tagebauseen in der Lausitz."—  Präsentation transkript:

1 Konzeption von Sanierungsszenarien für meromiktische Seen am Beispiel des polnischen Tagebausees RL54 Workshop Meromiktische Tagebauseen in der Lausitz Cottbus 24. und 25.01.2008 Einleitung Tagebausee RL54 Verfahren zur Beschaffenheitssanierung Beschaffenheit / Sanierungsziel Sanierungsszenarien Zusammenfassung Ralph Schöpke LS Wassertechnik & Siedlungswasserbau

2 Gemeinschaftsinitiative INTERREG IIIA Machbarkeitsstudie: "Darstellung und Bewertung des Einsatzes von Sanierungsverfahren zur Verbesserung der Wasserqualität der Tagebauseen sowie des bergbaubeeinflussten Grundwassers der Euroregion und Lebusa Land" RL 54

3 22.0 19.0 18.0 11.5 12.0 11.0 9.0 1.0 3.0 16,0 13.0 6.5 3.0 6.0 1.0 Fläche 350 000 m 2 Volumen 2,4 Mio m 3 0,000 0,200 0,400 0,600 0,800 1,000 [1] 05101520Tiefe [m] 0 1 000 000 2 000 000 m3m3 rel. Fläche Volumen [m 3 ] Volumen, interpoliert Tagebausee RL54

4 22.0 19.0 18.0 11.5 12.0 11.0 9.0 1.0 3.0 16,0 13.0 6.5 3.0 6.0 1.0 Fläche 350 000 m 2 Volumen 2,4 Mio m 3 Tagebausee RL54

5 Monimolimnion Sprungschicht Epilimnion -60 -50 -40 -30 -20 -10 0 51015202530354045 SO4 [mmol/L] NP [mmol/L] 15.08.1993 15.09.1998 6.12.2006 16.05.2007 Pyritverwitterung Neutralisation 2,53,03,54,04,5 pH [1] -60 -50 -40 -30 -20 -10 NP [mmol/L] Tagebausee RL54

6 Monimolimnion Epilimnion -60 -50 -40 -30 -20 -10 NP [mmol/L] 0 51015202530354045 SO4 [mmol/L] Monimolimnion Epilimnion 2,53,03,54,04,5 pH [1] -60 -50 -40 -30 -20 -10 NP [mmol/L] Tagebausee RL54

7 Sanierungsziel: Neutralisation zu einem oligo- mesothrophem Gewässer pH > 5 NP >0 Beschaffenheit / Sanierungsziel

8 Monimolimnion Epilimnion -60 -50 -40 -30 -20 -10 NP [mmol/L] 0 51015202530354045 SO4 [mmol/L] Monimolimnion Epilimnion 2,53,03,54,04,5 pH [1] -60 -50 -40 -30 -20 -10 NP [mmol/L] Verfahren zur Beschaffenheitssanierung Chemische Neutralisation Neutralisationsmittel: Zielgebiet der Sanierung mit pH > 5 Neutralisationsmittel

9 Monimolimnion Epilimnion -60 -50 -40 -30 -20 -10 NP [mmol/L] 0 51015202530354045 SO4 [mmol/L] Monimolimnion Epilimnion 2,53,03,54,04,5 pH [1] -60 -50 -40 -30 -20 -10 NP [mmol/L] Verfahren zur Beschaffenheitssanierung Chemische Neutralisation Neutralisationsmittel: Zielgebiet der Sanierung mit pH > 5

10 Monimolimnion Epilimnion -60 -50 -40 -30 -20 -10 NP [mmol/L] 0 51015202530354045 SO4 [mmol/L] Monimolimnion Epilimnion 2,53,03,54,04,5 pH [1] -60 -50 -40 -30 -20 -10 NP [mmol/L] Verfahren zur Beschaffenheitssanierung Mikrobielle Sulfatreduktion Zielgebiet der Sanierung mit pH > 5 Substrat limitiert durch Eisenvorrat Eisenhydroxid zuführen stabile reduzierende Verhältnisse?

11 W [kg/L] 0,9980,9991,0001,0011,0021,0031,0041,005 0 5 10 15 20 25 m 2,3 g/L 1,0025 kg/L Sanierungsszenarien Stabilität der Meromixie Neutralisation und/oder mikrobielle Sulfatreduktion mindern die Dichte vorzeitige Instabilität: Aciditätsschub ins Epilimnion Sulfidkontamination des Epilimnions

12 Sanierungsszenarien Neutralisation -40 10 60 2040 SO4 -NP CaO: DIC=0 krit. Dichte -40 10 60 3456789 pH -NP CaO CaCO 3 krit. Dichte DIC=0 -40 10 60 CaO/CaCO 3 2040 SO4 -NP -40 10 60 Eisenhydroxidfällung 3456789 Al-Fällung pH -NP CaCO 3 Gleichgewicht Neutralisation des Monimolimnions mit CaO oder CaCO3 unter Gipsfällung Neutralisation des Epilimnions mit CaO oder CaCO3 geringe Pufferung CaCO 3 und CaO unterschiedlich

13 Sanierungsszenarien mikrobielle Sulfatreduktion -40 10 60 0 2040 SO4 -NP -40 10 60 3456 krit. Dichte pH -NP Fe(OH) 3 100 300 500 700 900 1100 1300 t eisenlimitiert eisenzugeführt EpilimnionSprungschich t Monomilimnion See Bedarf an Methanolsubstrat Sulfatreduktion im Monimolimnion

14 1. chemische Neutralisation des Epilimnions Verfahren zur Beschaffenheitssanierung kombinierte Behandlung Fe(OH) 3 2. kontrollierte Eutrophierung 3. mikrobielle Sulfatreduktion 4. stabile Sulfiddeponie

15 Bewirtschaftung des Epilimnions Verfahren zur Beschaffenheitssanierung kombinierte Behandlung langsame Aufhebung des Monimolimnions stabile Sulfiddeponie biogene Entkalkung CaCO 3 Aufbau der Hydrogencarbonatpufferung Nachsorge

16 FeS CaCO 3 Zusammenfassung 1. Das Monimolimnion ist bei höherem pH-Wert acider als das Epilimnion 2. Das Monimolimnion sollte während des Sanierungszeitraumes stabil bleiben 3. Die Sanierung ist individuell für Morphologie und Beschaffenheit abzustimmen 4. Nach einer Inlake Sanierung des Epilimnions kann der See genutzt werden 5. Die Monimolimnionsanierung erfolgt im Rahmen der Nachsorge 6. wir sind dabei !!!

17 Danke für die Aufmerksamkeit Wir danken unseren Partnern aus Zielona Gora für die freundliche Überlassung ihrer Analysendaten


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