Gekoppelte thermisch-hydraulische Simulation einer in-situ Spülung zur Altlastensanierung

Abstract

Mangelde Umweltschutzmaßnahmen sowie ein unachtsamer Umgang mit umweltgefährdenden Stoffen in gewerblichen und industriellen Betrieben haben in den vergangenen Jahrzehnten eine Reihe an Altlasten verursacht. Das Gefahrenpotential solcher Altstandorte und Altablagerungen reicht von der Beeinträchtigung des Bodens, des Grundwassers und der Luft bis hin zu einer unmittelbaren Gefährdung der menschlichen Gesundheit. Seit dem Aufkommen dieser Problematik wurde ein breites Spektrum an Sanierungsmaßnahmen für Altlasten entwickelt. Neben den klassischen Verfahren wie z.B. des Bodenersatzes durch Bodenaustausch werden zusehends auch innovative Verfahren, zu welchen auch die in-situ Sanierungen zählen, zur Altlastensanierung angewendet. In dieser Diplomarbeit werden zuerst verschiedene Verfahren zur in-situ Sanierung von Altlasten vorgestellt. Auf Grundlage eines durchgeführten Pilotversuches zur thermischhydraulischen in-situ Sanierung erfolgt eine Auswertung der dabei gewonnenen Messergebnisse. Diese Daten dienen in weiterer Folge als Grundlage für die strömungsmechanische und thermodynamische Simulation der Sanierungsmaßnahme. Weiters werden unterschiedliche Ansätz zur Berechnung von Grundwasserströmungen vorgestellt und miteinander verglichen. Abschließend erfolgt ein Vergleich der gekoppelten thermisch-hydraulischen Simulationen mit Ergebnissen des Pilotversuches.

Insufficient measures concerning environmental protection as well as a careless dealing with dangerous substances in industrial factories lead in the last decades to a number of brownfield sites. The potential risks of such brownfields range from a damage of soil, groundwater and air to an immediate hazard of human health. Since the occurrence of these kind of problems, a wide range of environmental remediation technologies were developed. Besides classical methods like the replacement of soil, innovative techiques like the in-situ remediation of soil and groundwater are visibly emerging. At first, a range of different in-situ environmental remediation methods are presented. Based on a former realised pilot experiment of a combined thermal-hydraulic remediation, the acquired data is analyzed. This data is used for the fluid dynamical and thermodynamical computation of the remediation. Furthermore, different approaches for the calculation of a groundwater flow are presented and compared with each other. Finally, the coupled thermal-hydraulic computations are compared with the data from the prilot experiment.