EU-Abfallverbringungsverordnung Februar 1993
Regelt Im- und Export von Abfällen zwischen Mitgliedstaaten und aus und in Drittstaaten.
Notifizierungsverfahren (Anzeige- und Genehmigungsverfahren)
Nenne die Abfallhierarchien
§ 6 Abfallhierarchie
• Maßnahmen der Vermeidung und der Abfallbewirtschaftung stehen in folgender Rangfolge:
1.Vermeidung, 2.Vorbereitung zur Wiederverwendung, 3.Recycling, 4.sonstige Verwertung, insbesondere energetische Verwertung und Verfüllung, 5.Beseitigung.
Was versteht man unter Abfallvermeidungsprogramm?
§ 33 Abfallvermeidungsprogramme Der Bund erstellt ein Abfallvermeidungsprogramm. Die Länder können sich an der Erstellung des Abfallvermeidungsprogramms beteiligen.
Neu: Verbesserung der Ressourceneffizienz – Verstärkung des Recyclings
§ 11 Kreislaufwirtschaft für Bioabfälle und Klärschlämme Bioabfälle sind spätestens ab dem 1. Januar 2015 getrennt zu sammeln.
§ 14 Förderung des Recyclings und der sonstigen stofflichen Verwertung
Papier-, Metall-, Kunststoff- und Glasabfälle sind spätestens ab dem 1. Januar 2015 getrennt zu sammeln, soweit dies technisch möglich und wirtschaftlich zumutbar ist.
Die Vorbereitung zur Wiederverwendung und das Recycling von Siedlungsabfällen sollen spätestens ab dem 1. Januar 2020 mindestens 65 Gewichtsprozent insgesamt betragen. (EU- Vorgabe von 50% für Papier, Metall, Kunststoff und Glas)
Die Vorbereitung zur Wiederverwendung, das Recycling und die sonstige stoffliche Verwertung von nicht gefährlichen Bau- und Abbruchabfällen sollen spätestens ab dem 1. Januar 2020 mindestens 70 Gewichtsprozent betragen.
Mechanisch-biologische Vorbehandlung (MBA)
Aufbereitung oder Umwandlung von Siedlungsabfällen und Abfällen mit biologisch abbaubaren organischen Anteilen durch eine Kombination mechanischer und anderer physikalischer Verfahren (z.B. Zerkleinern, Sortieren) mit biologischen Verfahren (Rotte, Vergärung).
= seit 2005 darf nur noch Abfall mit sehr geringem organischen Anteil deponiert weren.
Dies erfordt eine Vorbehandlung
->Verbrennung
->MBV
Welche Abfallbehandlungen gibt es ?
– Chemisch-Physikalische Behandlung
– Biotechnologische Behandlung
– Mechanisch-Biologische Vorbehandlung
– Thermische Behandlung
Was sind die Ziele der Abfallverbrennung und dere positive Auswirkungen
Die Inertisierung von Abfall bezieht sich auf den Prozess, bei dem Abfall so behandelt wird, dass er keine schädlichen Auswirkungen auf die Umwelt hat. Dies wird erreicht, indem chemische oder physikalische Verfahren angewendet werden, um die Eigenschaften des Abfalls so zu verändern, dass er keine gefährlichen Stoffe mehr enthält.
Konzepte zur Vorbehandlung von Restabfällen
RDF (Refuse Derived Fuel)
RDF (Refuse Derived Fuel) ist ein Brennstoff, der aus nicht-recycelbaren Abfällen wie Plastik, Papier und Holz gewonnen wird. Diese Abfälle werden zunächst mechanisch sortiert und dann in einer Anlage zerkleinert und zu einem Brennstoff verarbeitet.
RDF wird oft als Ersatz für fossile Brennstoffe wie Kohle oder Öl in industriellen Anlagen und Kraftwerken eingesetzt. Da RDF aus Abfällen hergestellt wird, kann es dazu beitragen, die Abfallmenge zu reduzieren und gleichzeitig Energie zu gewinnen.
Allerdings gibt es auch einige Nachteile bei der Verwendung von RDF. Zum Beispiel kann die Verbrennung von RDF zu Luftverschmutzung und Treibhausgasemissionen führen. Auch kann RDF bei der Verbrennung weniger energieeffizient sein als fossile Brennstoffe, was zu höheren Kosten und einem höheren Kohlenstoff-Fußabdruck führen kann.
Insgesamt kann RDF eine sinnvolle Option sein, um Abfälle zu reduzieren und gleichzeitig Energie zu gewinnen. Allerdings sollten auch alternative Methoden wie Recycling und Müllvermeidung in Betracht gezogen werden, um die Umweltbelastung durch Abfall insgesamt zu minimieren.
Verfahrensschritte der konventionellen Schlackeaufbereitung
Ziele der mechanisch-biologischen Vorbehandlung von Restabfällen
Mechanisch-Biologische Abfallbehandlung (MBA)
Was sind die Ziele der Mechanischen Vorbehandlung von Restabfällen
Welche Prinzipien der Mechanischen Aufbereitung gibt es?
Schneckenmühle
Windsichtern
Wirbelstromschneiders
Was sind die Ziele der Biologischen Vorbehandlung?
Welche Verfahren zur biogenen Verwertung gibt es ?
Ist die Mietenkompostierung eine Biogene Verwertung?
Ja, die Mietenkompostierung ist eine Form der biologischen Verwertung, da bei diesem Prozess organische Abfälle biologisch abgebaut werden, um wertvolle Nährstoffe für den Boden zu produzieren. Im Gegensatz zur mechanischen Verwertung, bei der Abfälle durch Zerkleinerung oder Sortierung recycelt werden, nutzt die biologische Verwertung die natürlichen Prozesse von Mikroorganismen wie Bakterien und Pilzen, um organische Abfälle abzubauen und in wertvolle Produkte wie Kompost umzuwandeln. Andere Formen der biologischen Verwertung umfassen die anaerobe Vergärung und die Wurmkompostierung.
Mietenkompostierung
Die Mietenkompostierung ist eine Methode zur Kompostierung von organischen Abfällen wie Gartenabfällen, Küchenabfällen und anderen biologisch abbaubaren Materialien. Dabei werden die Abfälle zu großen, kegelförmigen Haufen aufgeschichtet, die als Komposthaufen oder Mieten bezeichnet werden.
Ohne künstliche Belüftung Kompostierungsvorgang dauert je nach Jahreszeit vier bis sechs Monate
Mietenkompostierung belüftet
• Schütthöhen von mehreren Metern
• überdachte betonierte Kammern mit schmalen Schlitzen an der Sohle und darunter liegenden Luftkanälen
warum werden Mieten wiederholt umgesetzt?
• regelmäßige Überwachung der Temperatur und des Wassergehaltes
• wiederholtes Umsetzen der Mieten
Kompostierung – Vergärung
Die Kompostierung und die Vergärung sind zwei verschiedene Methoden der biologischen Verwertung von organischen Abfällen.
Bei der Kompostierung werden organische Abfälle wie Gartenabfälle, Küchenabfälle und andere biologisch abbaubare Materialien in einem Komposthaufen oder einer Kompostmiete aufgeschichtet und durch den Einsatz von Mikroorganismen wie Bakterien und Pilzen abgebaut. Dieser Prozess führt zu einem stabilen, nährstoffreichen Endprodukt, das als Kompost bezeichnet wird und als Bodenverbesserer oder Dünger verwendet werden kann.
Die Vergärung ist hingegen ein Prozess, bei dem organische Abfälle in einem geschlossenen Behälter ohne Sauerstoff (anaerob) behandelt werden. Hierbei wird das Abfallmaterial von Mikroorganismen in Biogasanlagen zersetzt, was zu einer Gasbildung führt. Das dabei entstehende Gas, hauptsächlich Methan, kann zur Energieerzeugung genutzt werden.
Beide Methoden haben ihre Vor- und Nachteile. Die Kompostierung ist in der Regel einfacher und kostengünstiger, erfordert aber mehr Platz und Zeit als die Vergärung. Die Vergärung hingegen produziert Methan als erneuerbare Energiequelle und reduziert den Bedarf an fossilen Brennstoffen, benötigt jedoch eine aufwendige Technologie und ein höheres Maß an technischem Know-how.
Insgesamt hängt die Wahl zwischen Kompostierung und Vergärung von den spezifischen Umständen und Bedürfnissen ab, einschließlich der Art und Menge der organischen Abfälle, der verfügbaren Ressourcen und der gewünschten Endprodukte.
Welche Anwendungsbereiche der biologischen Verfahren gibt es?
Was ist mit “Verlagerung der Emissionen aus der Deponie in die Vorbehandlungsphase” gemeint?
Die Verlagerung der Emissionen aus der Deponie in die Vorbehandlungsphase bezieht sich auf den Prozess der Reduzierung von Emissionen aus organischen Abfällen, bevor sie auf Deponien gelagert werden. Wenn organische Abfälle auf Deponien gelagert werden, beginnen sie auf natürliche Weise zu verrotten und setzen dabei Methan, Kohlendioxid und andere schädliche Gase frei, die zur Treibhausgasemission beitragen und negative Auswirkungen auf die Umwelt haben können.
Verfahrensfließ einer MBA-Anlage
Welche Schritte in der MBA-Anlage gibt es ?
mechanische Vorbehandlung
biologische Vorbehandlung
Stoffstrom in mechanisch-biologischen vorbehandlungsanlagen
Eine mechanisch-biologische Vorbehandlungsanlage (kurz MBV) ist eine Art von Abfallbehandlungsanlage, die dazu dient, den Abfallstrom vor der endgültigen Entsorgung auf Deponien oder der energetischen Verwertung vorzubereiten. Der Prozess der MBV besteht aus zwei Hauptstufen: der mechanischen Vorbehandlung (MVA) und der biologischen Stabilisierung (BS).
In der MVA werden die Abfälle mechanisch sortiert und aufbereitet, um eine Störstoffentfernung zu erreichen und den organischen Anteil des Abfalls von den restlichen Abfällen zu trennen. Der organische Anteil wird dann zur biologischen Stabilisierung weitergeleitet. Der mechanische Prozess kann unterschiedliche Technologien wie Siebung, Windsichtung, Zerkleinerung oder Separation von Materialien beinhalten.
In der biologischen Stabilisierung wird der organische Anteil des Abfalls durch mikrobielle Aktivitäten in aeroben oder anaeroben Behandlungsverfahren abgebaut und stabilisiert, wodurch die biologisch abbaubaren Abfälle reduziert und geruchsneutralisiert werden. Die biologische Stabilisierung ist wichtig, um den organischen Anteil des Abfalls von der Deponie fernzuhalten, wo er sonst langsam verrotten und Methan produzieren würde, was zu Emissionen von Treibhausgasen führen würde.
Der Stoffstrom in einer MBV besteht hauptsächlich aus organischen Abfällen wie Küchen- und Gartenabfällen, Speiseresten, Biomüll und Grünschnitt. Aber auch andere Abfallströme wie Verpackungen, Textilien, Kunststoffe oder Elektrogeräte können in einer MBV vorbehandelt werden.
Das Endprodukt einer MBV ist ein stabilisierter Abfall, der als "Ersatzbrennstoff" bezeichnet wird und als Brennstoff in Kraftwerken verwendet werden kann. Der organische Anteil kann auch zur Erzeugung von Biogas oder Kompost genutzt werden. Der nicht organische Anteil des Abfalls wird in der Regel zur Deponierung oder zum Recycling weitergeleitet.
Probleme wilder Müllkippen
• Verwehung von Staub, Leichtfraktion, Partikel, Keimen, Pilzsporen
• Deponiegas (Methan, Kohlendioxid und Spurengase)
– Geruchsbelästigung
– Toxische Wirkung (in geschlossenen Räumen)
– Erstickende Wirkung
– Brand- und Explosionsgefahr
– Luftverschmutzung und Treibhauseffekt
– Vegetationsschäden
• Sickerwasser
– Kontamination von Gewässern und Grundwasser
• Gehäuftes Auftreten von Tieren (z.B. Ratten, Vögel)
– Hygiene- und seuchenbedenklich
• Unfallgefahr
– fehlende Standsicherheit (zu steile Böschungen)
– fehlende Umzäunung (spielende Kinder)
• Keine Abdichtungs- Sickerwasser- oder Deponiegaserfassungssysteme
• Minimale Betriebseinrichtungen
• Frei zugänglich für jedermann
WAs versteht man unter Multibarrierekonzept?
Besondere Anforderungen an Deponien (aus TASi 1993)
Deponien sind so zu planen, zu errichten und zu betreiben, dass a) durch geologisch und hydrogeologisch geeignete Standorte,
b) durch geeignete Deponieabdichtungssysteme,
c) durch geeignete Einbautechnik für die Abfälle,
d) durch Einhaltung der Zuordnungswerte nach Anhang B mehrere weitgehend voneinander unabhängig wirksame Barrieren geschaffen und die Freisetzung und Ausbreitung von Schadstoffen nach dem Stand der Technik verhindert werden. ⇒ →Multibarrierekonzept !!! Standort, Abdichtungssystem, Einbautechnik, Zuordnungswerte
Das Multibarrierekonzept im Abfallmanagement bezieht sich auf die Verwendung von mehreren Barrieren, um die Umweltauswirkungen von Abfällen zu minimieren. Das Konzept basiert auf der Idee, dass keine einzige Barriere alle möglichen Umweltauswirkungen abfangen kann und daher mehrere Barrieren nötig sind, um den Schutz zu erhöhen.
Deponieklassen
Welche Eignung des Standortes für eine Deponie sind notwendige Voraussetzungen?
Die Eignung des Standortes für eine Deponie ist eine notwendige Voraussetzung dafür, dass das Wohl der Allgemeinheit nach § 15 Absatz 2 des Kreislaufwirtschaftsgesetzes durch die Deponie nicht beeinträchtigt wird. Bei der Wahl des Standortes ist insbesondere Folgendes zu berücksichtigen:
1. geologische und hydrogeologische Bedingungen des Gebietes einschließlich eines permanent zu gewährleistenden Abstandes der Oberkante der geologischen Barriere vom höchsten zu erwartenden freien Grundwasserspiegel von mindestens 1 m,
2. besonders geschützte oder schützenswerte Flächen wie Trinkwasser- und Heilquellenschutzgebiete, Wasservorranggebiete, Wald- und Naturschutzgebiete, Biotopflächen,
3. ausreichender Schutzabstand zu sensiblen Gebieten wie z. B. zu Wohnbebauungen, Erholungsgebieten,
4. Gefahr von Erdbeben, Überschwemmungen, Bodensenkungen, Erdfällen, Hangrutschen oder Lawinen auf dem Gelände,
5. Ableitbarkeit gesammelten Sickerwassers im freien Gefälle.
Untergrund einer Deponie muss folgende Anforderungen erfüllen
Der Untergrund einer Deponie muss folgende Anforderungen erfüllen:
1. Der Untergrund muss sämtliche bodenmechanischen Belastungen aus der Deponie aufnehmen können, auftretende Setzungen dürfen keine Schäden am Basisabdichtungs- und Sickerwassersammelsystem verursachen.
2. Der Untergrund der Deponie und der im weiteren Umfeld soll auf Grund seiner geringen Durchlässigkeit, seiner Mächtigkeit und Homogenität sowie seines Schadstoffrückhaltevermögens eine Schadstoffausbreitung aus der Deponie maßgeblich behindern können (Wirkung als geologische Barriere), sodass eine schädliche Verunreinigung des Grundwassers oder sonstige nachteilige Veränderung seiner Beschaffenheit nicht zu besorgen ist.
3. Die Mindestanforderungen an die Wasserdurchlässigkeit (k) und Dicke (d) der geologischen Barriere gemäß Ziffer 2 ergeben sich aus Tabelle 1 Nummer 1. Erfüllt die geologische Barriere in ihrer natürlichen Beschaffenheit nicht diese Anforderungen, kann sie durch technische Maßnahmen geschaffen, vervollständigt oder verbessert werden. Im Fall von Satz 2 kann die Dicke (d) auf eine Mindestdicke von 0,5 Meter reduziert werden, wenn über eine entsprechend geringere Wasserdurchlässigkeit die gleiche Schutzwirkung wie nach Satz 1 erzielt wird.
Basisabdichtung
Aufbau des Oberflächenabdichtungssystems
DK II
Ausgleichsschicht
Gasdränschicht
Erste Abdichtungskomponente
Zweite Abdichtungskomponente
Dichtungskontrollsystem -> nicht erforderlich
Entwässerungsschicht
Rekultivierungsschicht/ technische Funktionsschicht
Oberflächenabdichtungssystem
Alternative Systemkomponenten für Oberflächenabdichtungen
• Geosynthetische Tondichtungsbahn (Bentonitmatte)
• Kapillarsperre oder Konvektionssperre
• Wasserhaushaltsschicht
• Dränmatte
Geosynthetische Tondichtungsbahn und ihre Vor- und Nachteile nennen
Kapillarsperre
Wasserhaushaltsschicht
Wasserhaushaltsschicht Vor- und Nachteile nennen
Kunststoffdränmatten Vor- und Nachteile nennen
Entstehung von Deponiegas
• Deponien sind ungesteuerte und weitgehend nicht beeinflussbare Bioreaktoren
• Aerobe Abbauprozesse in der obersten, frischen Müllschicht
• Anaerobe Abbauprozesse im Innern des Müllkörpers
• Endprodukte der anaeroben Abbauprozesse ist ein Faulgas, das sogenannte Deponiegas
• Komplexe Vorgänge - teilweise unbekannte Einzelreaktionen
• Örtlich und Zeitlich unterschiedliche Menge und Zusammensetzung des Deponiegases
• Hauptbestandteile Methan (CH4) Kohlendioxid (CO2)
• Erfassung des Deponiegases mittels geeigneter Gaserfassungssyteme und anschließende Behandlung
Zeitlicher Verlauf der Deponiegasentwicklung
Phase I: Aerobe Phase
der noch anwesende Sauerstoff wird verbraucht, bei ausreichend Sauerstoff aerober Abbau der Biomasse zu CO2 und Wasser, Dauer wenige Wochen.
Phase II: Saure Gärung
komplexe organische Moleküle (Fette, Kohlenhydrate und Proteine) werden in niedermolekulare Bestandteile (Fettsäuren, Aminosäuren und Glucose) aufgespalten und diese wiederum in Karbonsäuren, Alkohole, Wasserstoff und Kohlendioxid umgesetzt, starke Geruchsemissionen und Sickerwasser -Verschmutzungen, pH-Wert sinkt, Dauer mehrere Monate.
Phase III + Phase IV: Instabile Methanphase + Stabile Methanphase
Umwandlung der organischen Bestandteile in CH4, CO2 und H2O, geringere Sickerwasserbelastung, maximale Gasproduktion, ab Phase 4 Verhältnis CH4 zu CO2 etwa bei 1,5 (59 Vol.-% CH4, 41 Vol.-% CO2), Phase 4 setzt etwa 1⁄2 bis 3 Jahre nach Ablagerung ein
Phase V: Langzeitphase
Hohe Methankonzentration von über 60 Vol.-%, niedrigere Kohlendioxidkonzentration (Verhältnis CH4 zu CO2 bis etwa 4) durch Auswaschen des Kohlendioxids und Bindung basischer Inhaltsstoffe
Phase VI: Lufteindringphase
Zeitlich und/oder örtliches Eindringen von Luft (fehlender Überdruck durch nachlassende Gasproduktion), 10 bis 40 Vol.-% CH4, 5 bis 30 Vol-% CO2, 10 bis 30 Vol.-% N2
Phase VII: Methanoxidationsphase
Kaum noch Gasproduktion, verstärkter Luftzutritt und Oxidation des Methans zu Kohlendioxid von außen nach innen durch methanotrophe Bakterien, CH4 zu CO2 deutlich unter 1 (CH4 < 10 Vol.-%, CO2 10 bis 15 Vol.%, O2 < 5 Vol.-%
Phase VIII + IX: Kohlendioxidphase + Luftphase
Endstadium der Deponiegasentwicklung, Deponiegaszusammensetzung entspricht Bodenluft (CO2 <4 Vol.-%, O2 = 18–20 Vol.-%, N2 = 78 Vol.-%)
Deponiephasen
Beeinträchtigung u. Gefahren durch Deponiegas
• Geruch
• Erstickungsgefahr
• Explosionsgefahr
• Brandgefahr
• Beeinträchtigung auf die Atmosphäre
Deponiegaspotenzial ist vor allem abhängig von?
Deponiegaspotenzial
• Vor allem abhängig von
– Anteil des abbaubaren organischen Kohlenstoffs
– Anwesenheit von Nährstoffen und Wasser (Phosphor, Stickstoff)
– Nährstoffaustausch (ausreichender Wassergehalt)
• schätzungsweise 120 bis 300 m3 Deponiegas aus einer Tonne Hausmüll (über einen Zeitraum von mind. 20 bis 30 Jahre)
Abschätzung des Gaspotenzials und des zeitlichen Verlaufs der Gasentstehung mittels einem physikalisch-mathematischen Modell (Gasprognosemodell nach Tabarasan)
Gib stichwortartig unterschiede zwischen Oberflächenwasser und Deponie-Sickerwasser an
Oberflächenwasser
⇒ alle nicht kontaminierten, also nicht mit dem Abfall in Berührung gekommenen Wässer
– Oberirdische Wässer
– Oberflächenabfluß
– Niederschlagswasser auf Deponiearealen (noch nicht im Betrieb)
Deponie-Sickerwasser
⇒ alle kontaminierten, mit dem Abfall in Berührung gekommenen Wässer
– entsteht im wesentlichen durch eingetragenes Niederschlagswasser
– durch Eigenfeuchte von abgelagerten Abfällen
– durch eindringendes Grund- oder Fremdwasser (ältere Deponien)
⇒ Erfassung und Abführung aus dem Deponiekörper und anschließende Reinigung in eigener Kläranlage
Sickerwasserhaushalt berechnen
Wasserhaushaltsgleichung
N + Wsyn = E + O + ∆R + ∆S + D
N = Niederschlag (standortspezifisch)
E = Evapotranspiration (standortspezifisch)
O = Oberflächenabfluss (Neigung, Bewuchs, etc.) ∆R = zeitliche Verzögerung des Abflusses (langsam drainendes Wasser)
∆S = entgegen der Schwerkraft gespeichertes Wasser (Feldkapazität)
Wsyn = Differenz von im Abfallkörper gebildetem und verbrauchtem Wasser
D = Drainageabfluss an der Basisabdichtung
Sickerwasserbeschaffenheit abhängig von
• Art der Abfälle
• Deponiebedingungen
• Witterung
• Jahreszeit
• Biochemischen Abbauvorgänge im Deponiekörper
• pH-Wert
• Deponiealter (abnehmende Belastung im Alter – trotzdem immer noch hohe Belastungen nach Deponieabschluss möglich)
• Sickerwassereinstau
Was ist Altlastensanierung?
Die Verringerung oder Beseitigung von Gefahren für Schutzgüter (Mensch und Natur) die von einem kontaminierten Untergrund/ Standort ausgehen.
Im Allgemeinen: Bodensanierung
Wie unterteilt man Konaminierte Standorte?
Altstandort
Altablagerungen
Was ist der unterschied zwischen Altlastensanierung und Altlasensicherung?
Welche Methoden und Maßnahmen gibt es?
Im Wesentlichen ist der Unterschied zwischen Altlastensanierung und Altlastensicherung der, dass bei der Sanierung das Problem direkt angegangen wird, indem die Verschmutzung entfernt oder reduziert wird, während bei der Sicherung lediglich Vorkehrungen getroffen werden, um die Schadstoffe an Ort und Stelle zu halten, ohne dass eine Entfernung oder Reinigung stattfindet.
Altlastensanierung
mit aktiven Methoden
mit passiven Methoden
Altlasensicherung
mit umschließungen
mit hydraulischen Maßnahmen
Was sind die Kriterien für die wahl des Sanierungs-/ Sicherungsverfahren
Schadstoffbelastung
Art des/ der Schafstoffe
Konzentration
Schadstoffverteilung
Örtliche Verhältnisse und spätere Nutzung
Ganz wichtig! Untergrundverhältnisse
Welche Verfahrensführungen von Sanierungen gibt es?
In-situ - Im Untergrund
On-site - auf dem betroffenen Gelände
Off-site - in einer externen Behandlungsanlage
was sind die aktiven Sanierungsmethoden
Beschreibe die Biologische Bodensanierung
Beschreibe das Pneumatische Verfahren
Welche zwei Nachbehandlungen gibt es beim Bodenaustausch?
Wie funktioniert das Hydraulische Verfahren
was ist die passive Sanierungsmethoden
Was ist das Funktionsprinzip einer reaktiven Wand?
Eine reaktive Wand ist eine Sanierungsmethode für belastete Standorte, bei der eine Barriere aus speziellen Materialien in den Boden eingebaut wird, um den Fluss von kontaminiertem Grundwasser zu blockieren und die schädlichen Stoffe abzubauen oder zu immobilisieren. Das Funktionsprinzip einer reaktiven Wand basiert auf dem Einsatz von reaktiven Materialien, die chemische oder biologische Reaktionen mit den Schadstoffen im Grundwasser auslösen, wenn sie mit ihnen in Kontakt kommen.
Typischerweise besteht eine reaktive Wand aus einem Graben oder einer Reihe von Bohrungen, die mit einer Mischung aus reaktiven Materialien wie Eisen, Granulatkohle oder anderen adsorbierenden Materialien gefüllt werden. Wenn das kontaminierte Grundwasser durch die reaktive Wand fließt, interagieren die Schadstoffe mit den reaktiven Materialien, wodurch sie entweder abgebaut oder immobilisiert werden.
Abhängig von den Schadstoffen und der Art der reaktiven Materialien können verschiedene chemische oder biologische Reaktionen stattfinden. Beispielsweise kann die Eisenwand Methanogene im Grundwasser reduzieren oder schwere Metalle ausfällen, während Granulatkohle organische Verbindungen adsorbieren und biologischen Abbau ermöglichen kann.
Eine reaktive Wand kann als eigenständige Sanierungsmethode eingesetzt werden oder in Kombination mit anderen Verfahren wie der Pump-and-Treat-Methode oder der In-situ-Bioremediation. Die Wahl der reaktiven Materialien und die Gestaltung der Barriere hängen von den spezifischen Bedingungen des Standorts und den zu behandelnden Schadstoffen ab.
Was sind die Sicherungsverfahren bei Umschließungen?
Was sind die Sicherungsverfahren bei hydraulischen Maßnahmen?
Natural Attenuation
Natural Attenuation (dt. natürliche Abbauprozesse) ist eine Sanierungsmethode für belastete Standorte, bei der die natürlichen biologischen, chemischen oder physikalischen Prozesse im Boden genutzt werden, um Schadstoffe abzubauen oder zu immobilisieren. Im Gegensatz zu anderen Sanierungsmethoden greift Natural Attenuation nicht aktiv in den Boden ein, sondern verlässt sich auf die natürlichen Prozesse, die in der Umgebung vorhanden sind.
Die natürlichen Prozesse, die bei Natural Attenuation zum Einsatz kommen können, umfassen beispielsweise biologische Abbauprozesse durch Mikroorganismen, chemische Redoxreaktionen oder physikalische Prozesse wie Adsorption und Desorption. Diese Prozesse können dazu führen, dass Schadstoffe abgebaut oder in eine weniger gefährliche Form umgewandelt werden, wodurch die Belastung des Bodens oder des Grundwassers reduziert wird.
Natural Attenuation kann als eigenständige Sanierungsmethode eingesetzt werden oder in Kombination mit anderen Methoden wie der Pump-and-Treat-Methode oder der In-situ-Bioremediation. Die Wahl der Methode hängt von den spezifischen Bedingungen des Standorts und den zu behandelnden Schadstoffen ab. Ein Vorteil von Natural Attenuation ist, dass es in der Regel kostengünstiger und nachhaltiger ist als andere Methoden, da es keine Notwendigkeit gibt, Materialien in den Boden einzubringen oder Energie zu verbrauchen. Allerdings kann es auch länger dauern als andere Methoden, bis das gewünschte Ergebnis erreicht ist.
Nennen Sie mögliche Natural Attenuation-Prozesse
• Biologischer Abbau (Mineralisierung, Humifizierung, cometabolischer Abbau)
• Physiko-chemische Zersetzung, z.B. radioaktiver Zerfall, Oxidation an Eisen)
• Sorption (z.B. Adsorption, Ionenaustausch)
• Fällung, Mitfällung
• Verdünnung (Dispersion, Diffusion)
• Verflüchtigung (Verdunstung, Sublimation)
Monitored Natural Attenuation (MNA)
Monitored Natural Attenuation (MNA) ist eine spezielle Form der Natural Attenuation und bezieht sich auf die Überwachung der natürlichen Abbauprozesse, um sicherzustellen, dass die Belastung am Standort abnimmt und die Schadstoffe nicht in die Umwelt gelangen.
Im Rahmen von MNA werden verschiedene Parameter wie z.B. der Gehalt an Schadstoffen im Boden oder im Grundwasser regelmäßig überwacht, um festzustellen, ob die natürlichen Abbauprozesse ausreichen, um die Belastung zu reduzieren. Falls erforderlich, können weitere Schritte unternommen werden, um den Abbauprozess zu beschleunigen, beispielsweise durch die Zugabe von Nährstoffen oder Mikroorganismen, um den biologischen Abbau zu fördern.
MNA wird häufig bei Standorten eingesetzt, bei denen die Belastung relativ gering ist oder die Schadstoffe in einer Form vorliegen, die natürlichen Abbauprozessen zugänglich sind. Ein Vorteil von MNA ist, dass es eine kosteneffektive und nachhaltige Methode zur Sanierung von belasteten Standorten ist. Es ist jedoch wichtig zu betonen, dass MNA nur bei bestimmten Schadstoffen und unter bestimmten Bedingungen effektiv ist und daher nicht für alle belasteten Standorte geeignet ist.
Enhanced Natural Attenuation (ENA)
Stimulierung oder Initiierung von natürlich ablaufenden Prozessen durch das Einbringen von Substanzen in den Untergrund unter Nutzung naturgegebener Reaktionsräume (gezielte Unterstützung von NA-Prozessen im Untergrund)
Prüfungspunkte
• Welche andere Sanierungsmaßnahmen sind zur Gefahrenabwehr geeignet, welche Zeitdauer und welcher finanzielle Aufwand sind hierfür erforderlich?
• Welche Relevanz haben NA-Prozesse und in welcher Zeit wird die Gefahrenschwelle unterschritten sein?
• Können die NA-Prozesse durch Stimulans beschleunigt werden? Welcher Aufwand ist in welcher Zeit für ENA notwendig? • Sind NA-Prozesse ausreichend, um eine Sanierungsmaßnahme zu ersetzen oder zu ergänzen?
• Welcher Untersuchungsaufwand und welche Zeitdauer ist für ein Monitoring zu veranschlagen?
Welche Parameter umfasst ein Minimalmessprogramm ?
Messprogramm (Monitoring)
Ein Minimalmessprogramm umfasst folgende Parameter:
• Grundwasserstand,
• O2, pH, Eh
• Temperatur,
• elektrische Leitfähigkeit
• Konzentration der Schadstoffe
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