Auswaschung oder Eintrag von Mangan bei der Uferfiltration?

Sebastian Paufler1, Marcos Benso1, Nadine Seidel1, Thomas Grischek1
1 Lehrgebiet Wasserwesen, Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden

O 9.3 in Groundwater-surface water-interactions - processes and methods

22.03.2018, 12:00-12:15, 1

Aufgrund verschiedenster Ursachen werden bei der Uferfiltration häufig erhöhte Mangangehalte im Rohwasser beobachtet, die eine nachfolgende Aufbereitung erforderlich machen. Als Ergebnis einer Reihe von Redoxprozessen entlang des Fließweges des Infiltrates kommt es oftmals zu einer Reduktion von im Grundwasserleiter vorhandenen Manganverbindungen. Die resultierende Mangankonzentration ist jedoch von verschiedenen Randbedingungen abhängig, z. B. der Aufenthaltszeit, der Sauerstoffzehrung, der Temperatur oder der Ausbildung einer Kolmationsschicht im Gewässer. An einigen Standorten übersteigt dabei die Mangankonzentration sogar die Eisenkonzentration.

Zur Beschreibung des Verhaltens von Mangan wurden Sedimentproben aus Flusssohlen an Uferfiltrationsstandorten in Deutschland und Ägypten untersucht, Wasserbeschaffenheits­daten von flussnahen Messstellen ausgewertet, teufenorientierte Proben aus Förderbrunnen entnommen und Säulenversuche bei verschiedenen Temperaturen im Labor durchgeführt.

Für Wasserfassungen in Torgau-Ost und Niederpoyritz (Wasserwerk Dresden-Hosterwitz) wurde ein abnehmender Trend der Mangankonzentration im Uferfiltrat nachgewisen. Der Trend wird mit einer „Auswaschung“ des Mangans aus dem Grundwasserleiter erklärt. Am Standort Embaba, Kairo, Ägypten, wurden entgegen den Empfehlungen einer 2012 durchgeführten Voruntersuchung 2016 sechs Brunnen in einem Abstand von nur etwa 10 m vom Nilufer mit relativ tiefem Filterbereich gebaut. Nach Inbetriebnahme wurden erwartungsgemäß erhöhte Eisen- und Mangankonzentrationen gemessen, die zu einer Färbung des Trinkwassers nach Mischung mit dem aufbereiteten Oberflächenwasser im Behälter führte. In einem Feldeinsatz wurde die Ursache erhöhter Mangankonzentrationen im Uferfiltrat genauer untersucht. Die teufenorientierte Beprobung entlang des Filterbereichs ausgewählter Brunnen ergab einen manganreichen Zustrom im oberen Filterbereich. Als Ursache wird die reduktive Auflösung von Fe-/Mn-(Hydr)oxiden aus Schlammablagerungen auf der Nilsohle angesehen. In Säulenversuchen wurde die stärkere Freisetzung von Mangan bei Temperaturen >20°C und geringer Fließgeschwindigkeit bzw. Stagnationsphasen nachgewiesen. Im Vortrag werden neben den Untersuchungsergebnissen erste Ansätze einer Abschätzung der Manganfreisetzung bei der Uferfiltration vorgestellt.



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