technologyComment of chlor-alkali electrolysis, diaphragm cell (RER): In the diaphragm process, all reactions take place in only one cell. A diaphragm is used to separate the feed brine (anolyte) and the chlorine formed at the anode from the sodium hydroxide containing solution (catholyte) and the hydrogen formed at the cathode. Without the diaphragm being present during electrolysis, chlorine and hydrogen would form an explosive mixture and sodium hydroxide and chlorine would react to form sodium hypochlorite (NaOCl). Diaphragms used to be made from asbestos but up-todate technology allows for asbestos-free polymer-based diaphragms. Purified brine is fed to the anode compartment and percolates through the diaphragm into the cathode compartment. The percolation rate is controlled by a difference in liquid level between both compartments. At the anodes (metal oxide coated titanium), chlorine gas is formed which is collected and directed to further processing. Cathodes, where water decomposition takes place, are made of activated carbon steel. Catholyte leaving the cell, also called cell liquor, is a mixture of 10-12 wt.-% sodium hydroxide and 15-17 wt.-% sodium chloride in water. This solution is usually evaporated to 50 wt.-% NaOH. In this process, simultaneously most of the salt is removed by precipitation to a final residual of 1 wt.-%. The resulting salt is typically recirculated to brine preparation. The advantage of diaphragm cells is that the quality requirements for the brine and the electrical energy consumption are low. Disadvantageous are the high amount of thermal energy necessary for sodium hydroxide concentration and the comparably low quality of the produced sodium hydroxide and chlorine. References: Euro Chlor (2013) An Eco-profile and Environmental Product Declaration of the European Chlor-Alkali Industry, Chlorine (The chlor-alkali process). technologyComment of chlor-alkali electrolysis, membrane cell (RER): In the membrane cell process, the anode and cathode compartments are separated by a perfluoropolymer cation-exchange membrane that selectively transmits sodium ions but suppresses the migration of hydroxyl ions (OH-) from the catholyte into the anolyte. Saturated brine flows through the anode compartment, where chlorine gas is produced at the anode. The electric field in the electrolysis cell causes hydrated sodium ions to migrate through the membrane into the cathode compartment. The cathode compartment is fed with diluted sodium hydroxide solution. Water is electrolysed at the cathode releasing gaseous hydrogen and hydroxyl ions, which combine with the sodium ions and thus increase the concentration of sodium hydroxide in the catholyte. Typically, the outlet concentration of sodium hydroxide is around 32 wt.-%. A part of the product stream is diluted with demineralised water to about 30 wt.-% and used as catholyte inlet. In some units, a more diluted 23 wt.-% NaOH solution is produced. In these cases, the inlet concentration is adjusted to 20-21 wt.-%. Usually the NaOH solution is evaporated to the marketable concentration of 50 wt.-% using steam. Depleted brine leaving the anode compartment is saturated with chlorine and is therefore sent to a dechlorination unit to recover the dissolved chlorine before it is resaturated with salt for recirculation. The advantages of the membrane cell technique are the very high purity of the sodium hydroxide solution produced and the comparably low energy demand. Disadvantages comprise the high requirements on brine purity, the need for sodium hydroxide evaporation to increase concentration, and the comparably high oxygen content in the produced chlorine. In general, multiple cell elements are combined into a single unit, called electrolyser, of whom the design can be either monopolar or bipolar. In a monopolar electrolyser, the anodes and cathodes of the cells are connected electrically in parallel, whereas in the bipolar design, they are connected in series. Therefore, monopolar electrolysers require high current and low voltage, whereas bipolar electrolysers require low current and high voltage. Since bipolar systems allow higher current densities inside the cells, investment and operating costs are usually lower than for monopolar systems. References: Euro Chlor (2013) An Eco-profile and Environmental Product Declaration of the European Chlor-Alkali Industry, Chlorine (The chlor-alkali process). technologyComment of chlor-alkali electrolysis, mercury cell (RER): The mercury cell process comprises an electrolysis cell and a decomposer. Purified and saturated brine (25-28 wt.-% NaCl in water) is fed to the electrolysis cell on top of a film of mercury (Hg) flowing down the inclined base of the cell. The base of the cell is connected to the negative pole of a direct current supply forming the cathode of the cell. Anodes consisting of titanium coated with oxides of ruthenium and titanium are placed in the brine without touching the mercury film. At the anodes, chlorine gas is formed which is collected and directed to further processing. Due to a high overpotential of hydrogen at the mercury electrode, no gaseous hydrogen is formed; instead, sodium is produced and dissolved in the mercury as an amalgam (mercury alloy). The liquid amalgam is removed from the electrolytic cell and fed to a decomposer, where it reacts with demineralised water in the presence of a graphite-based catalyst to form sodium hydroxide solution and hydrogen. The sodium-free mercury is recirculated back into the cell. Cooling of hydrogen is essential to remove any water and mercury. The sodium hydroxide solution is very pure, almost free from chloride contamination and has usually a concentration of 50 %. Further treatment comprises cooling and removal of catalyst and mercury traces by centrifuges or filters. Advantages of the mercury cell process are the high quality of chlorine and the high concentration and purity of sodium hydroxide solution produced. The consumption of electric energy for electrolysis is, however, higher than for the other techniques and a high purity of the feed brine is required. Inherently, the use of mercury gives rise to environmental releases of mercury. References: Euro Chlor (2013) An Eco-profile and Environmental Product Declaration of the European Chlor-Alkali Industry, Chlorine (The chlor-alkali process). technologyComment of potassium hydroxide production (RER): Potassium hydroxide is manufactured by the electrolysis of potassium chloride brine in electrolytical cells. Hydrogen and chlorine are withdrawn from the cell. The rest of the reaction mixture contains KOH, water, and unreacted potassium chloride. This reaction mixture is then concentrated in an evaporator. Most of the potassium chloride crystallizes by evaporation, and is recycled. After evaporation, the potassium hydroxide is precipitated. Potassium hydroxide, chlorine and hydrogen are obtained from potassium chloride brine according to the following reaction: 2 KCl + 2 H2O -> 2 KOH + Cl2 + H2 Reference: Jungbluth, N., Chudacoff, M., Dauriat, A., Dinkel, F., Doka, G., Faist Emmenegger, M., Gnansounou, E., Kljun, N., Schleiss, K., Spielmann, M., Stettler, C., Sutter, J. 2007: Life Cycle Inventories of Bioenergy. ecoinvent report No. 17, Swiss Centre for Life Cycle Inventories, Dübendorf, CH. technologyComment of sodium chloride electrolysis (RER): Sodium chloride electrolysis
technologyComment of chlor-alkali electrolysis, diaphragm cell (RER, RoW): In the diaphragm process, all reactions take place in only one cell. A diaphragm is used to separate the feed brine (anolyte) and the chlorine formed at the anode from the sodium hydroxide containing solution (catholyte) and the hydrogen formed at the cathode. Without the diaphragm being present during electrolysis, chlorine and hydrogen would form an explosive mixture and sodium hydroxide and chlorine would react to form sodium hypochlorite (NaOCl). Diaphragms used to be made from asbestos but up-todate technology allows for asbestos-free polymer-based diaphragms. Purified brine is fed to the anode compartment and percolates through the diaphragm into the cathode compartment. The percolation rate is controlled by a difference in liquid level between both compartments. At the anodes (metal oxide coated titanium), chlorine gas is formed which is collected and directed to further processing. Cathodes, where water decomposition takes place, are made of activated carbon steel. Catholyte leaving the cell, also called cell liquor, is a mixture of 10-12 wt.-% sodium hydroxide and 15-17 wt.-% sodium chloride in water. This solution is usually evaporated to 50 wt.-% NaOH. In this process, simultaneously most of the salt is removed by precipitation to a final residual of 1 wt.-%. The resulting salt is typically recirculated to brine preparation. The advantage of diaphragm cells is that the quality requirements for the brine and the electrical energy consumption are low. Disadvantageous are the high amount of thermal energy necessary for sodium hydroxide concentration and the comparably low quality of the produced sodium hydroxide and chlorine. References: Euro Chlor (2013) An Eco-profile and Environmental Product Declaration of the European Chlor-Alkali Industry, Chlorine (The chlor-alkali process). technologyComment of chlor-alkali electrolysis, membrane cell (CA-QC, RER, RoW): In the membrane cell process, the anode and cathode compartments are separated by a perfluoropolymer cation-exchange membrane that selectively transmits sodium ions but suppresses the migration of hydroxyl ions (OH-) from the catholyte into the anolyte. Saturated brine flows through the anode compartment, where chlorine gas is produced at the anode. The electric field in the electrolysis cell causes hydrated sodium ions to migrate through the membrane into the cathode compartment. The cathode compartment is fed with diluted sodium hydroxide solution. Water is electrolysed at the cathode releasing gaseous hydrogen and hydroxyl ions, which combine with the sodium ions and thus increase the concentration of sodium hydroxide in the catholyte. Typically, the outlet concentration of sodium hydroxide is around 32 wt.-%. A part of the product stream is diluted with demineralised water to about 30 wt.-% and used as catholyte inlet. In some units, a more diluted 23 wt.-% NaOH solution is produced. In these cases, the inlet concentration is adjusted to 20-21 wt.-%. Usually the NaOH solution is evaporated to the marketable concentration of 50 wt.-% using steam. Depleted brine leaving the anode compartment is saturated with chlorine and is therefore sent to a dechlorination unit to recover the dissolved chlorine before it is resaturated with salt for recirculation. The advantages of the membrane cell technique are the very high purity of the sodium hydroxide solution produced and the comparably low energy demand. Disadvantages comprise the high requirements on brine purity, the need for sodium hydroxide evaporation to increase concentration, and the comparably high oxygen content in the produced chlorine. In general, multiple cell elements are combined into a single unit, called electrolyser, of whom the design can be either monopolar or bipolar. In a monopolar electrolyser, the anodes and cathodes of the cells are connected electrically in parallel, whereas in the bipolar design, they are connected in series. Therefore, monopolar electrolysers require high current and low voltage, whereas bipolar electrolysers require low current and high voltage. Since bipolar systems allow higher current densities inside the cells, investment and operating costs are usually lower than for monopolar systems. References: Euro Chlor (2013) An Eco-profile and Environmental Product Declaration of the European Chlor-Alkali Industry, Chlorine (The chlor-alkali process). technologyComment of chlor-alkali electrolysis, mercury cell (RER, RoW): The mercury cell process comprises an electrolysis cell and a decomposer. Purified and saturated brine (25-28 wt.-% NaCl in water) is fed to the electrolysis cell on top of a film of mercury (Hg) flowing down the inclined base of the cell. The base of the cell is connected to the negative pole of a direct current supply forming the cathode of the cell. Anodes consisting of titanium coated with oxides of ruthenium and titanium are placed in the brine without touching the mercury film. At the anodes, chlorine gas is formed which is collected and directed to further processing. Due to a high overpotential of hydrogen at the mercury electrode, no gaseous hydrogen is formed; instead, sodium is produced and dissolved in the mercury as an amalgam (mercury alloy). The liquid amalgam is removed from the electrolytic cell and fed to a decomposer, where it reacts with demineralised water in the presence of a graphite-based catalyst to form sodium hydroxide solution and hydrogen. The sodium-free mercury is recirculated back into the cell. Cooling of hydrogen is essential to remove any water and mercury. The sodium hydroxide solution is very pure, almost free from chloride contamination and has usually a concentration of 50 %. Further treatment comprises cooling and removal of catalyst and mercury traces by centrifuges or filters. Advantages of the mercury cell process are the high quality of chlorine and the high concentration and purity of sodium hydroxide solution produced. The consumption of electric energy for electrolysis is, however, higher than for the other techniques and a high purity of the feed brine is required. Inherently, the use of mercury gives rise to environmental releases of mercury. References: Euro Chlor (2013) An Eco-profile and Environmental Product Declaration of the European Chlor-Alkali Industry, Chlorine (The chlor-alkali process).
Im Mittelpunkt der vorliegenden Dissertation stehen die Untersuchung und Weiterentwicklungvon Eisen-Aktivkohle-Systemen für die In-situ-Grundwassersanierung, wobei ein besondererSchwerpunkt auf das Kompositmaterial Carbo-Iron® gelegt wird. Nachdem die prinzipielle Eignung des In-situ-Reagenzes bereits in früheren Studien gezeigt wurde, kann in dieser Arbeit eine deutliche Optimierung der Partikel hinsichtlich ihrer Korrosionsbeständigkeit, der Dechlorierungseffizienz sowie ihrer Lebensdauer durch die Anwendung reduzierter Schwefelspezies erzielt werden. Der positive Einfluss von Carbo-Iron auf den mikrobiologischen Schadstoffabbau wird am Beispiel einer Feldstudie gezeigt. Auf Grundlage der dabei gewonnenen Erkenntnisse werden verschiedene Möglichkeiten des Zusammenspiels von Eisen-Aktivkohle-Kompositen und biotischen Vorgängen diskutiert. Ein weiterer Schwerpunkt der vorliegenden Arbeit stellt die Untersuchung des Einflusses von Aktivkohle auf die Selektivität und Kinetik der mikroeisenbasierten Reduktion chlorierter Ethene dar. Eine deutliche Beschleunigung der eisenbasierten Dechlorierung kann vor allem in Gegenwart von Aktivkohlesorten mit redoxaktiven funktionellen Gruppen beobachtet werden. Die Ergebnisse zeigen, dass Aktivkohle bei der Dechlorierung nicht nur als Sorptionsmittel agiert, sondern aktiv an der chemischen Reaktion teilnehmen bzw. diese sogar beschleunigen kann. Die in der vorliegenden Dissertation gewonnenen Erkenntnisse liefern ingesamt einen substanziellen Beitrag zur effizienten Gestaltung von Eisen-Aktivkohle-Systemen, wodurch ihre Anwendungsmöglichkeiten in der Grundwassersanierung ausgebaut werden. Quelle: Verlagsinformation
Das Projekt "Untersuchungen zur Pharmakokinetik und Toxikologie eines PCDD/PCDF-Gemisches bei Nagetieren und Primaten. Herstellung des PCDD/PCDF-Gemisches und Organanalysen auf PCDD/PCDF" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Tübingen, Institut für Organische Chemie durchgeführt. Es handelt sich um ein Gemeinschaftsprojekt der FU Berlin (Dr. Krowke/ Prof. Neubert) und der Uni. Tuebingen (Prof. Hagenmaeier). Ziel der Untersuchungen ist die Wirkungsanalyse eines Gemisches von PCDD und PCDF wie es aehnlich bei thermischen (Abfall-)Verbrennungsprozessen entsteht und in die Umwelt emittiert wird. Nach einem an der Uni Tuebingen (Hagenmaier) entwickelten Verfahren lassen sich solche Gemische durch katalytische Dechlorierung von OCDD und OCDF frei von anderen polychlorierten Aromaten herstellen. Hierdurch werden die vorgesehenen Untersuchungen erst ermoeglicht. Mit einem solchen Gemisch wird die Pharmakokinetik nahezu aller PCDD und PCDF durch Dioxinanalysen an verschiedenen Organen untersucht werden. Die Studien werden an einer Primaten-Spezies und an einer Nagetier-Spezies durchgefuehrt.
Das Projekt "Pcb-Analytik und Vorkommen: Analytik der Isomeren und gesamt-Isomeren bei pcb und pct" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Ulm, Abteilung Analytische Chemie durchgeführt. Fuer die Einzelbestimmung sowie die Summenbestimmung der Komponenten der Technischen pcb sollen Geeignete Bestimmungsverfahren erstellt werden. Eingesetzt werden: Radiochemische Methoden fuer die Ausbeutebestimmungen der Anreicherungen, Gas-Chromatographie und Hochdruckfluessig-Chromatographie fuer die Summenbestimmung nach Dechlorierung; kapillar-Gas-Chromatographie fuer die Bestimmung der Einzelkomponenten.
Das Projekt "Teilprojekt B 1.3: Entwicklung von gekoppelten in situ-Reaktoren und Optimierung der geochemischen Prozesse im Abstrom von verschiedenen in situ-Reaktorsystemen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Kiel, Institut für Geowissenschaften, Lehrstuhl für Angewandte Geologie durchgeführt. Schadstoffgemische und schwer abbaubare Substanzen wie im Bitterfelder Grundwasser lassen sich meistens nur in mehreren Schritten abbauen. Moegliche Prozesse sind die reduktive Dechlorierung von CKW durch FeO, Sorption z.B. an Aktivkohle und mikrobieller Abbau z.B. unter Zugabe von Sauerstoff. Im ersten Teil dieses Forschungsvorhabens wird untersucht, welche Kombination von in situ-Reaktoren fuer das Bitterfelder Grundwasser sinnvoll sind und welche Kombination die hoechste Effektivitaet und Standzeit bietet. Darueber hinaus werden die Wechselwirkungen anderer Grundwassertypen mit den geplanten Reaktorkombinationen untersucht, um so ueber den Standort Bitterfeld hinaus die Eignung der in situ Reaktoren fuer unterschiedliche Grundwassertypen pruefen zu koennen. Im zweiten Teil des Vorhabens werden die Auswirkungen der Sanierungsmassnahme auf den Aquifer im Abstrom untersucht. Die Fragestellungen sind: a) Wie veraendern sich Permeabilitaet und Mineralogie des Aquifermaterials, sowie die chemische Zusammensetzung des Grundwassers? b) Welche Abbau- und Mobilisierungsprozesse sind im Abstrom moeglich? c) Welche wasserrechtlichen Konsequenzen ergeben sich aus diesen Untersuchungen? Neben dem Bitterfelder Aquifer werden auch andere Aquifertypen im Labor in die Untersuchung einbezogen, um die Aussagen der Versuche auf eine verallgemeinernde Grundlage zu stellen.
Das Projekt "Utilization of industrial waste and especially petrochemical residues for power generation with low emissions" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Mineralöl-Raffinerie Dollbergen GmbH durchgeführt. Objective: The purpose of the project is to demonstrate a low-emission combustion unit to burn petrochemical wastes, such as distillation bottoms, light boiling petrol residues, heavy oil fractions, acid tars and PCB-containing waste oil. General Information: The concept is based on a proprietary combustion system combined with a two step, dry flue gas treatment system and an existing boiler. The combustor is composed of a high swirl, substoichiometric combustion chamber, followed by an after combustion chamber, to which secondary air is added ensuring a residence time of 0.3 s. and 1200 deg. C. The particular geometry, together with the flow pattern lead to a complete combustion, with low formation levels of NOx, CO and dioxins. The flue gas is desulphurized by injection of crushed limestone, together with recirculated flue gas to reduce the temperature to a level of 1100 - 1150 deg. C. After heat recovery, lime powder and steam are added for HCI removal. Finally, the flue gas is cleaned using bag filters. Achievements: The plant started full operation on September 1988. The burner capacity was varied between 120-450 kg oil/h while for all tests the combustion air supplied was 125. The operating temperature of the furnace was in the range of 1150-1250 deg. C and this was controlled by recycling of flue gases. The flue gases purification system was modified considerably and it was concluded that hot gas desulphurization was not needed while for HCl removal a combination of limestone and steam injection in the dechlorination reactor proved efficient and resolved all operational problems of solids, (CaCl2) accumulation. No problem was encountered with the bag filter. Emission measurements for dust, CO, SO2, HCl and total carbon are performed continuously while emission measurements for inorganic halogen compounds (HF, phosgen), BTEX-aromatics, chlorinated hydrocarbons, PCB and PCDD are performed periodically. The table below summarizes some of the results obtained. It was also formal that no significant amounts of phosgene BTEX-aromatics, chlorinated hydrocarbons and polychlorinated Biphenyles are emitted by the installation and these were always well below the limits set by TA Luft. However the emissions of dioxines and furnaces were always close to the limits specified by TA Luft and although the limits were rarely exceeded the contractor plans to continue development work in this area. Nevertheless, it can be concluded that from the emissions point of view, the furnace chamber system with swirl has proved to burn waste oils successfully. During the demonstration period which ended on 31.12.1989, the demonstration plant fulfilled almost 80 per cent of the planned capacity of waste oils combustion and about 50 per cent of the targeted energy savings. The reduced capacity was due to technical optimation at the flue gas purification system while the reduced energy savings were due to the utilization of an existing old type radiation boiler instead..
Das Projekt "NAPASAN - Einsatz von Nano-Partikeln zur Sanierung von Grundwasserschadensfällen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DVGW Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches e.V. - Technisch-wissenschaftlicher Verein - Technologiezentrum Wasser (TZW) durchgeführt. Nano-Eisen(0)-Technologien sind eine erfolgversprechende Option zur Sanierung kontaminierter Standorte. Aufgrund der starken Wasserstoff-Bildung beim Kontakt mit Grundwasser sind bei der CKW-Sanierung mit Nano-Eisen(0) Synergieeffekte zwischen abiotischer und biologischer Dechlorierung zu erwarten, da die Aktivität dechlorierender Mikroorganismen durch Wasserstoff stimuliert wird. Um die Effizienz von Nano-Eisen(0) bei der Grundwassersanierung zu optimieren, sollen daher die Wechselwirkungen zwischen abiotischem Abbau mittels Nano-Eisen(0) und mikrobiellem Abbau untersucht und genutzt werden. Die Untersuchungen werden in Batch- und Säulensystemen unter Berücksichtigung entstehender Reaktionsprodukte (z.B. Wasserstoff, Verschiebung des pH) und mit einem mikrobiologischen Monitoring (u.a. PCR-Nachweis der spezifischen dechlorierenden Bakterien) durchgeführt. Um die unterschiedlichen Effekte des Eisens bzw. der coatings zu erfassen, werden bei den Laboruntersuchungen reines Eisen(0), gecoatetes Eisen(0) sowie die reinen coatings bzw. Additive in den Formulierungen verwendet. Auf Basis der Laborergebnisse wird ein angepasstes mikrobiologisches Monitoring für die grösserskaligen Versuche der Partner entwickelt. Zur Abschätzung möglicher Risiken der Anwendung werden ökotoxikologische Untersuchungen zur akuten und Mechanismus-spezifischen Toxizität durchgeführt.
Das Projekt "Teilprojekt 1: Standortcharakterisierung, Untersuchung des Einflusses von Auxiliarsubstraten und Nachweis des aeroben Abbaus von LCKW" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ARCADIS Consult GmbH durchgeführt. Projektziel: Ziel ist es, zunächst den Standort eingehend zu charakterisieren. Ferner soll eine Methode entwickelt werden, mit der geprüft werden kann, ob die vorhandenen Auxiliarsubstrate in der anaeroben sowie in der aeroben Abbauzone ausreichend sind, um eine vollständige Dechlorierung der LCKW zu erlauben. Mit dem Nachweis abbauaktiver Mikroorganismen sowie am Abbau beteiligter Enzyme soll insbesondere für den aeroben Bereich ein Baustein zur 'line of evidence' (dass tatsächlich ein aerober Abbau abläuft) erarbeitet werden. Daneben sollen Methoden zur Verfügung gestellt werden, mit deren Hilfe eine Prognose der künftigen Schadstoffentwicklung zuverlässiger zu erstellen ist. Die Arbeitsergebnisse sollen allgemein verfügbar sein. Der ökonomische Nutzen ist daher primär volkswirtschaftlicher Art. Projekt Ergebnis: Am Standort Düsseldorf liegt eine LCKW-Fahne innerhalb eines Terrassenkies-Grundwasserleiters vor. Die hohe Grundwasserabstandsgeschwindigkeit hat zu der vergleichsweise hohen Fahnenlänge von ca. 3,5 km beigetragen. Eingetragen wurde hauptsächlich Tetrachlorethen (PCE), 1,1,1-Trichlorethan (TCA) sowie BTEX und PAK. Innerhalb der Fahne sind mehrere sekundäre Schadstoffeinträge mit LCKW und/oder nicht-chlorierten Schadstoffen aufgetreten. Die Hauptschadstoffquelle wurde 1997 hydraulisch gesichert. In den Folgejahren (2002 und 2003) wurden 2 Grundwasserentnahmegalerien innerhalb der Fahne eingerichtet. Eine detaillierte Standorterkundung ergab, dass die Einträge der Auxiliarsubstrate (z.B. BTEX) eine Transformation der LCKW unter natürlichen Bedingungen, z.T. bis zum Ethen und Ethan erlaubt haben. Heute können fast nur noch die Metabolite cDCE, VC und DCA nachgewiesen werden. Entlang der Fahnenachse liegt eine Redoxsequenz von methanogen bis aerob vor. Lokal werden die jeweiligen Redoxzonen durch die Sekundäreinträge so verändert, dass ein komplexes Muster unterschiedlicher biogeochemischer Abbaubedingungen entsteht. Die hydraulische Sicherung führt durch Unterbindung der Nachlieferung von Auxiliarsubstraten in die Fahne zu einer Änderung der Redoxbedingungen. Der durch die Sicherung verursachte laterale Grundwasserzustrom führt zu einer langsamen Aerobisierung. Dies kann sich nachteilig, wenn noch die Ausgangsprodukte, oder vorteilhaft, wenn aerob abbaubare Metabolite vorliegen, auf den natürlichen LCKW-Abbau auswirken. Die Fahnenspitze befindet sich etwa 500 m vom Vorfluter (Rhein) entfernt. Rheinhochwasser führten zeitweise zu einer Umkehr der Grundwasserströmungsrichtung; im Bereich der Fahnenspitze wird aber nur noch ein Schlingern der Fahne beobachtet, das zu einer Vergrößerung eines aeroben Saums führt, in dem aerobe Abbauvorgänge forciert werden. Anscheinend findet ausschließlich dort eine Mineralisierung der Restschadstoffe statt. Insgesamt ergibt sich aufgrund der hydraulischen Maßnahmen sowie wegen einer natürlichen Schadstoffmineralisierung eine seit 1997 stagnierende bzw. schrumpfende Fahne. Wegen eines unterschiedlichen ve
Das Projekt "Teilprojekt B 3.1: Reduktive Dechlorierung von Chloraromaten mit elektrochemischen Methoden und membrangestuetzten Katalysatoren zur in situ-Behandlung von kontaminierten Grundwaessern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Umweltforschungszentrum Leipzig-Halle GmbH, Department Umwelttechnologie durchgeführt. Fuer die reduktive Dechlorierung von aromatischen CKW, insbesonder von PCPs, PCBs und Chlorbenzolen, unter in situ-Bedingungen im Grundwasseraquifer gibt es bisher keine technische Loesung. Die Dechlorierung gelingt glatt mit molekularem Wasserstoff in Gegenwart von Pd-Katalysatoren als Hydrogenolysereaktion gemaess R-Cl+H2 R-H und HCl. Unter Aquiferbedingungen erfolgt an Pd nahezu keine Hydrierung von aromatischen Ringen. Der kritische Punkt ist die meist geringe Standzeit des Katalysators, die durch Vergiftung (v.a. durch Schwefelverbindungen) und Verockerung limitiert ist. Unser Vorhaben zielt auf den Schutz des Katalysators und die Anreicherung von CKW mit Hilfe von duennen, porenfreien Membranen. Die hydrophobe, polymere Umgebung soll Katalysatorgifte von den katalytisch aktiven Pd-Clustern fernhalten, waehrend die Reaktanden weitgehend ungehindert durch die Membran diffundieren koennen. Die Kombination von polymergestuetzten Katalysatoren mit der elektrochemischen in situ-Erzeugung von Wasserstoff soll erprobt werden.