Kalbe, Ute and Bredow, Andrea and Berger, Wolfgang and Wessel-Bothe, Stefan and Keller, toralf
(2011)
Optimierung des Säulenperkolationsverfahrens durch Automatisierung.
In: Jahrestagung der DBG 2011: Böden verstehen - Böden nutzen - Böden fit machen, 03.-09.09.2011, Berlin.
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Abstract
Elutionstests im Labormaßstab werden zur Ermittlung der Freisetzung von Schadstoffen aus Böden oder mineralischen Abfällen für die Verwertung in technischen Erdbauwerken durchgeführt. Sie sollen die Feldbe¬dingungen möglichst realitätsnah wider¬spiegeln und auch die Beurteilung der Freisetzung von Schadstoffen über längere Zeiträume ermöglichen. Aus diesem Grunde werden im Entwurf der novellierten BBodSchV neue Verfahren zur Eluatgewinnung aus den genannten Materialien festgeschrieben. Dazu zählt unter anderem das Säulenperkolationsverfahren nach DIN 19528:2009-01 zur gemeinsamen Untersuchung des Elutionsverhaltens von anorganischen und organischen Stoffen. Mit der DIN 19528 wurde im Vergleich zu bis¬herigen Normen statt der Festschreibung der Säulendimension und Fließrate des Eluenten die Kontaktzeit zwischen Elutions¬mittel und Untersuchungsmaterial festgelegt. Dieses Konzept ermöglicht vergleichbare Versuchsergebnisse bei verschiedenen Säulendimensionen. Über die festgelegte Kontaktzeit wird für jede gepackte Säule die spezifische Fließgeschwindigkeit des Eluenten berechnet.
Abhängig von den Eigenschaften des jeweiligen Untersuchungsmaterials können sich daraus Probenahmezeitpunkte ergeben, die außerhalb üblicher Laborarbeitszeiten liegen. Daher ist eine Automatisierung der Versuchsdurchführung von erheblichem Vorteil sowie von Interesse bei Anwendern des vor- und nachsorgenden Bodenschutzes, da eine flexiblere Ausführung größerer Versuchsserien ermöglicht wird.
Im Rahmen eines ZIM-Projektes (FKZ kf2201007MK9) wurde durch die ecoTech GmbH in Zusammenarbeit mit der BAM eine automatisierte Säulenperkolations-anlage (ASPA) entwickelt. Der Schwerpunkt der Arbeiten der BAM lag auf materialwissenschaftlichen Untersuchungen zu den Wechselwirkungen von Werkstoffen der Versuchseinrichtung, die mit den zu unter¬suchenden Schadstoffen in Kontakt stehen, da Sorptions- und Desorp-tionsprozesse zu Minderbefunden oder Über¬schätzungen der Eluatkonzentration und damit zu Fehlinterpretationen bei der Gefahrenbeurteilung führen können.
Desweiteren wurden Testläufe mit dem Prototypen unter Einbeziehung weiterer prioritärer organischer Schadstoffe vorgenommen, da das neue Säulenperkolationsverfahren hier bisher nur für PAK validiert ist. Ergebnisse von Werkstoffuntersuchungen und Säulenversuchen mit kontaminierten Bodenmaterialien werden im Beitrag exemplarisch dargestellt.
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