Abbau refraktärer Stoffe in einer groß dimensionierten Säulenanlage mit Simulation der ungesättigten Zone

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Abstract

Seit einigen Jahren werden vor allem im Grundwasser sogenannte "Micropollutants" gefunden. Mit diesem Begriff wird eine Vielzahl von Schadstoffen bezeichnet, die meist in geringen Konzentration vorkommen, aber einen erheblichen Einfluss auf die Umwelt ausüben können. Die Verweiblichung männlicher Fische, hervorgerufen durch Östrogene, ist wohl das bekannteste Beispiel für solche Effekte. In Abwasserbehand¬lungs¬anlagen werden organische Micropollutants z.T. nur ungenügend eliminiert [1] und inzwischen wird diskutiert, wie man dieses wachsende Problem meistern könnte. Gewiss sind entsprechende Techniken - wie z.B. eine forcierte Oxidation durch Ozonierung - im Prinzip geeignet, Micropollutants im Wasser zu eliminieren. Problematisch ist jedoch dabei die mögliche Entstehung polarer und toxischer Abbauprodukte [2]. Außerdem ist eine Aufrüstung bestehender Wasserreinigungs¬anlagen sehr kostenintensiv.
Eine natürliche biologische Eliminierung von organischen Schadstoffen findet u.a. bei der Passage von Wasser durch die ungesättigte Bodenzone statt. Auch Micropollutants werden dabei z.T. abgebaut [3, 4]. Die ingenieurtechnische Versickerung von Wässern findet weltweit jedoch vor allen Dingen Anwendung in der Grundwasseranreicherung [5]. Der Abbau von Schadstoffen stellt dabei oftmals einen nützlichen Nebeneffekt dar. Es stellt sich daher die Frage, inwieweit dieses kostengünstige Verfahren auch auf schwer abbaubare Substanzen angewendet und vor allen Dingen optimiert werden kann. Die Eliminierung von refraktären Spurenstoffen während der Bodenpassage wurde von mehreren Forschungsgruppen beobachtet. Es fehlen jedoch Studien, die die genauen Mechanismen und Bedingungen untersuchen, die dafür notwendig sind [6]. Herkömmliche Säulenexperimente werden oft nur unter gesättigten Bedingungen durchgeführt, selbst wenn eine Aussage z.B. über die Eliminierung von Stoffen während der Uferfiltration gemacht werden soll [7]. Diese Wissenslücke soll mithilfe des Einsatzes der nachfolgend dargestellten Säulenanlage (Abb. 1) geschlossen werden. Bei der klassischen Durchführung von Säulenversuchen unter ungesättigten Verhältnissen, also z.B. bei der Dotierung einer herkömmlichen Säule mit Abwasser in Intervallen, ist der zurückgelegte Weg des Wassers durch das Sediment bis zur Probenahme aufgrund der geringen Säulendimensionierung normalerweise höchstens 1 m. Die hier beschriebene Säule ist durch ihre Länge (6 m) in der Lage, die Bedingungen, die im Untergrund herrschen, realitätsnaher darzustellen. Die hier vorgestellten Arbeiten sind Teil des vom Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projekts Shafdan-SAT: Untersuchung und Simulierung von Transport- und Abbauprozessen in der ungesättigten Zone während der periodischen Infiltration gereinigter Abwässer (BMBF Förderkennzeichen 02WA1148).

Details

Original languageGerman
Publication statusPublished - 2015
Peer-reviewedNo

Symposium

TitleJahrestagung der Wasserchemischen Gesellschaft 2015
SubtitleMikroplastik in aquatischen Systemen
Abbreviated titleWasser 2015
Duration11 - 13 May 2015
Website
Degree of recognitionInternational event
LocationSport- und Kongresshalle Schwerin
CitySchwerin
CountryGermany

External IDs

ORCID /0000-0002-4827-8146/work/142240788