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Machbarkeitsstudie zum Einsatz von Eisenkolloiden zur Sanierung von CKW-Kontaminationen (Fahnensanierung) Teil 1

Volltext

Beschreibung

Seit einigen Jahren werden zur Sanierung bzw. Sicherung von CKW-Altlasten verbreitet so genannte reaktive Wände eingesetzt, bei denen nullwertiges Eisen mittels größerer Baumaßnahmen in den Abstrom von Kontaminationen eingebracht wird. Die Schadstofffahne strömt dabei durch das poröse System, wobei die Schadstoffe mit dem Eisen reagieren und zu unschädlichen Endprodukten umgesetzt werden.

Der Aufbau dieser reaktiven Wände ist leider häufig aufwändig und beschränkt sich auf nicht tief liegende und gut erreichbare Fahnen. In großer Tiefe oder schlecht erreichbaren Fällen wird nach wie vor auf Pump-and-Treat-Sanierungsverfahren gesetzt. Diese Methode muss aber auf unbestimmte Zeit (oft viele Jahrzehnte) aktiv betrieben werden, was erhebliche Unterhalts- und Betriebskosten verursacht.

Eine noch relativ junge Variante ist die Injektion von elementarem Eisen als Nanopartikeln. Auf dem Markt gibt es inzwischen Nano-Eisen in Größen von 30 bis 100 nm. Ein großer Vorteil ist, dass diese Partikel eine sehr große spezifische Oberfläche haben (~30 m2/g), wodurch diese Partikel sehr reaktiv sind (im Vergleich: granulares Eisen hat eine spezifische Oberfläche von ~0,04 m2/g). Ein weiterer Vorteil ist, dass diese Form des Eisens als wässrige Suspension in den Untergrund gepumpt werden kann. Dies kann über vorhandene oder relativ kostengünstig anzulegende Grundwassermessstellen erfolgen, wodurch die Kosten erheblich gesenkt werden können. Darüber hinaus können mit Nano-Eisen auch andere Schadstoffe, wie z.B. Schwermetalle, anorganische Anionen (z.B. Chromat, Arsenit) und Stoffe wie Nitrotoluole sowie einige Pestizide, aus dem Grundwasser entfernt werden.

Bis jetzt ist wenig bekannt über die Transportfähigkeit von Nano-Eisen in porösen Medien. Insbesondere beim Injizieren der Nano-Eisen-Suspension gibt es unterschiedliche Angaben zur Ausbreitung. Einige Autoren berichten, dass das Nano-Eisen mehrere Meter transportiert werden kann oder sogar mit der Grundwasserströmung mitströmt, während in anderen Literaturstellen die Reichweite mit nur einem halben Meter angegeben wird.

Im vorliegenden Forschungsvorhaben wurden systematische Versuche zur Ausbreitung verbunden mit der Entwicklung einer entsprechenden Messtechnik durchgeführt. Durch die Experimente konnte einerseits die Abhängigkeit der Ausbreitung von Nanoeisen von verschiedenen Faktoren systematisch gezeigt werden, andererseits wird auch deutlich, welche zusätzliche Forschung zur effizienten Umsetzung dieser Technologie ins Feld noch notwendig ist.

Metadaten

TitelMachbarkeitsstudie zum Einsatz von Eisenkolloiden zur Sanierung von CKW-Kontaminationen (Fahnensanierung) Teil 1 
Stand 2007 
Seitenzahl23 
Förderkennzeichen BWR25001

 

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