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Entwicklung eines in-situ-Verfahrens zur lokalen Messung schwer wasserloeslicher Fluessigkeiten im Untergrund

Das Projekt "Entwicklung eines in-situ-Verfahrens zur lokalen Messung schwer wasserloeslicher Fluessigkeiten im Untergrund" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Wasserbau durchgeführt. Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines einfach anzuwendenden In-situ Messverfahrens zur Messung der Saettigung schwer wasserloeslicher Kohlenwasserstoffe, wie z.B. Mineraloele, chlorierte Kohlenwasserstoffe (CKW) oder polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK), im Porenvolumen von Bodenmaterialien. Damit soll eine wichtige Voraussetzung fuer die gezielte Untersuchung und Optimierung von Sanierungsverfahren fuer Kohlenwasserstoffe geschaffen werden. Fluorometrische Messverfahren sind sehr gut fuer Konzentrationsmessungen geeignet, falls die nachzuweisenden Stoffe Eigenfluoreszenz aufweisen (z.B. viele PAK's, Mineraloele) oder durch fluoreszierende Tracer markiert werden koennen (z.B. Wasser, CKW). Aufbauend auf neuentwickelte Lichtleiterfluorometer und -sonden fuer Wassertracer sollen die Systeme fuer markierte CKW und PAK abgewandelt und an die optischen und mechanischen Erfordernisse fuer den Einsatz im Boden angepasst. Darueber hinaus muss das Messverfahren in Batch- und Saeulenversuchen kalibriert und in einem grossskaligen Versickerungsexperiment mit Hilfe von laboranalytischen Methoden verifiziert und gegebenenfalls weiter verbessert werden. In einer Machbarkeitsstudie soll ferner die technische Realisierbarkeit von Lichtleitersonden zum Nachweis von Kohlenwasserstoffen ohne natuerliche Fluoreszenz (z.B. CKW), z. B. durch Immobilisierung eines Fluoreszenzfarbstoffes auf der Lichtleitfaser (Einbettung in unloeslichen Traegerstoff oder Einschluss durch eine semipermeable Membrane), untersucht und deren Entwicklungsaufwand abgeschaetzt werden.

Anwendung von Mikroemulsionen zur in-situ-Sanierung organischer Untergrundkontaminationen - Teilprojekt 3: Durchfuehrung von Feldversuchen zum Scale up der Labor- und Technikumsversuche

Das Projekt "Anwendung von Mikroemulsionen zur in-situ-Sanierung organischer Untergrundkontaminationen - Teilprojekt 3: Durchfuehrung von Feldversuchen zum Scale up der Labor- und Technikumsversuche" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von IBL Umwelt- und Biotechnik GmbH durchgeführt. Teilprojekt 3: Durchfuehrung von Feldversuchen zum Scale-Up der Labor- und Technikumsversuche im Testfeld Eppelheim. Die gemeinsamen Feldversuche am Modellstandort Eppelheim der LfU-Baden-Wuerttemberg haben das Ziel, die bei VEGAS gewonnenen positiven Ergebnisse zur Anwendung von Mikroemulsionen zur Entfernung von DNAPL unter kontrollierten Feldbedingungen zu evaluieren. Der erste Feldversuch dient der Optimierung des hydraulischen Systems, der Betriebsweisen und der technischen Anlage. Vor allem soll die Entfernung der im Boden verbleibenden Mikroemulsionsbestandteile untersucht und optimiert werden. Ferner sollen die Moeglichkeiten und Grenzen des biologischen Abbaus der Komponenten geprueft werden. Weiterhin sollen auch eventuell auftretende Veraenderungen der autochthonen Mikroflora durch Mikroemulsionskomponenten dokumentiert werden. Durch zeitgleich durchgefuehrte Labor- und Technikumsversuche koennen die im Feld beobachteten Effekte aufgeklaert und Verfahrensalternativen zur Optimierung des Verfahrens genutzt und im zweiten Feldversuch umgesetzt werden. Mit dem zweiten Feldversuch soll der Nachweise gefuehrt werden, dass die Entfernung von DNAPL-Schadensherden durch die Mikroemulsionstechnik unter Bedingungen 'natuerlicher' Untergrundstrukturen ein effektives und sicheres Verfahren darstellt. Die Versuche koennen in den Versuchssaeulen des Modellstandortes Eppelheim gefahrlos durchgefuehrt werden, da der Saeuleninhalt keinen Kontakt mit dem umgebenden Boden hat. Zusaetzlich sollen die Feldversuche durch Modellrechnungen mit einem Reaktiv-Transport-Simulationsmodell begleitet werden, um Abschaetzungen ueber die Notwendigkeit und das Ausmass von biologischen Nachsorgemassnahmen bei zukuenftigen Sanierungsprojekten ermitteln zu koennen.

Anwendung von Mikroemulsionen zur in-situ-Sanierung organischer Untergrundkontaminationen - Teil 1: Weiterentwicklung/Optimierung der Mikroemulsionseigenschaften bzgl. Schadstoffabtrennung, Rueckgewinnbarkeit und biologischen Abbau

Das Projekt "Anwendung von Mikroemulsionen zur in-situ-Sanierung organischer Untergrundkontaminationen - Teil 1: Weiterentwicklung/Optimierung der Mikroemulsionseigenschaften bzgl. Schadstoffabtrennung, Rueckgewinnbarkeit und biologischen Abbau" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Chemie und Dynamik der Geosphäre durchgeführt. Die derzeit angewandten Verfahren der Altlastensanierung sind in der Lage, einen betraechtlichen Anteil der in der Praxis auftretenden Faelle mehr oder weniger effizient zu loesen. Schadstoffe, deren Dichte groesser als die des Wassers ist (DNAPL), lassen sich jedoch mit keiner dieser bisher angewandten Methoden ohne Gefahr einer Verfrachtung effizient und in vertretbaren Zeitraeumen sanieren. Demgegenueber haben grundlegende Untersuchungen zum Loesungs- und Transportverhalten von Mikroemulsionen in Grundwasserleitern gezeigt, dass derartige Systeme vom Prinzip her sehr gut geeignet sind, solche Problemfaelle sicher, effizient und in akzeptablen Zeiten zu sanieren. Die Partner verfolgen das Ziel, eine marktreife Loesung fuer die In-situ-Sanierung von DNAPL-Schadensherden in Grundwasserleitern unter Anwendung von Mikroemulsionen zu erarbeiten. Es werden experimentelle Untersuchungen im Labor-, Technikums- und Feldmassstab zu Schadstoffextraktion, Loesungsaufbereitung und mikrobiellen Abbauverhalten von Hilfs- und Schadstoffen durchgefuehrt. Durch die Beteiligung an dem Projektverbund gewinnt der Projektpartner IBL die notwendige Erfahrung, um die Methode erfolgreich vermarkten zu koennen.

Entwicklung eines faseroptischen Verfahrens zur ortsaufgeloesten Detektion von Schadstoffen in Phase im Untergrund

Das Projekt "Entwicklung eines faseroptischen Verfahrens zur ortsaufgeloesten Detektion von Schadstoffen in Phase im Untergrund" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Wasserbau durchgeführt. Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines Messsystems zur ortsaufgeloesten Detektion von Schadstoffen im Untergrund. Das geplante System soll mit faseroptischen Sonden arbeiten und das, kommerziell ueberwiegend zum Test von Lichtleiterkabel eingesetztes, OTDR-Verfahren (Optical Time Domain Reflectometry) benutzen. Dieses Messprinzip erlaubt es, die Kontaktstelle(n) einer Vielzahl von schwer wasserloeslichen Fluessigkeiten in Phase (NonAqueous Phase Liquids) mit einer entsprechenden Lichtleitersonde mit einer Ortsaufloesung von weniger als einem Meter bei potentiellen Sondenlaengen von bis zu einigen hundert Metern zu lokalisieren. Geplant ist ferner im Rahmen einer Machbarkeitsstudie die Eignung dieses Verfahrens zur Detektion von geloesten NAPL und die Eignung fuer Konzentrationsmessungen zu untersuchen.

Erfassung von Oelkontaminationen durch Fluessigkeitspegelmessungen in Pegeln

Das Projekt "Erfassung von Oelkontaminationen durch Fluessigkeitspegelmessungen in Pegeln" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DGFZ Dresdner Grundwasserforschungszentrum e.V. durchgeführt. Ziel des Projektes ist die halbmassstaebliche Ueberpruefung des von Luckner 1995 entwickelten Modellkonzepts zur Beschreibung der Phasengehaltsverteilung nichtwassermischbarer tropfbarer Fluide im Umfeld von Pegeln (Grundwasserbeobachtungsstellen) anhand eines eindimensionalen Saeulenversuches. Grundlage der Modellvorstellungen bilden die Gesetzmaessigkeiten der Mehrphasenhydraulik. Nach einem Schadensfall (bzw. an Altlasten) ist eine direkte Bestimmung der Verteilung und der Menge im Untergrund verteilten Oeles nicht moeglich. Daher muss zur Beurteilung des Schadensausmasses die aufschwimmende oder abgesunkene, vom Wasser getrennte Phase in einem Pegelrohr gemessen werden, das in hydraulischem Kontakt zum Untergrund steht. Diese Schichtdickenmessung laesst sich aber nicht auf den Untergrund uebertragen, da hier zusaetzlich ein poroeses Feststoffgeruest vorliegt und unterschiedliche Phasengehalte auftreten. Daher sind Kenntnisse der Mehrphasenhydraulik von Fluessigkeiten, in Abwesenheit oder Anwesenheit einer festen Gesteinsmatrix, notwendig. Im Rahmen des FuE-Vorhabens werden insbesondere Aussagen erwartet zur: - Ermittlung des hydraulisch verfuegbaren, mit Wasser nicht mischbaren NAPL- bzw. Oelanteils (NAPL = non aqueous phase liquids) zur effektiven Bemessung hydraulischer Sicherungs- und Sanierungsverfahren, - Ermittlung der immobilen Restphasengehalte (nicht gewinnbar durch Sanierungsmassnahmen) in einem kontaminierten Untergrund. Anhand halbmassstaeblicher Versuche mittels einer Saeulenanlage (eindimensionale Versuchsanlage), mit der ein Pegel und sein durch NAPL kontaminiertes Umfeld nachgebildet wird, sollten die Kapillardruck Fluidverteilungsfunktionen im Pegelumfeld sowie die Fluessigkeitsstaende im Messpegel unter verschiedenen Versuchsbedingungen bestimmt werden.

Entwicklung eines Brunnensystems zur In-situ-Grundwassersanierung mit auf- und abwaerts gerichteten Zirkulationsstroemungen

Das Projekt "Entwicklung eines Brunnensystems zur In-situ-Grundwassersanierung mit auf- und abwaerts gerichteten Zirkulationsstroemungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Karlsruhe (TH), Institut für Hydromechanik durchgeführt. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, die Wirkungsweise von Grundwasserzirkulationsstroemungen um mehrfach verfilterte Brunnen hinsichtlich ihres Sanierungsvermoegens in einem moeglichst realen Schadensfall unter Laborbedingungen in Grossbehaeltern der Versuchsanlagen von VEGAS zu messen und zu analysieren. In praktischen Sanierungsfaellen werden Adsorptions-, Stroemungs- und Transportparameter mit Hilfe von Laborversuchen an punktuell genommenen Bodenproben bestimmt. Versuche auf verschiedenen Massstabsebenen sollten Moeglichkeiten und Grenzen der Bemessung von Sanierungsanlagen mit Zirkulationsverfahren auf Grundlage solcher Laborversuche aufzeigen. Das Forschungsvorhaben soll ein verbessertes wissenschaftliches Verstaendnis der Stroemungs- und Transportvorgaenge bei Grundwasserzirkulationsbrunnen in der Praxis liefern und eine Weiterentwicklung der Bemessungsverfahren fuer einen optimierten Sanierungsbetrieb umfassen.

Optimierung und Weiterentwicklung von hydraulischen Sanierungsmassnahmen

Das Projekt "Optimierung und Weiterentwicklung von hydraulischen Sanierungsmassnahmen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Karlsruhe (TH), Institut für Hydromechanik durchgeführt. Experimentelle Untersuchungen zur in-situ Beseitigung von DNAPL und LNAPL auf physikalischem Wege unter Verwendung vertikaler Zirkulationsstroemungen. Projekt im VEGAS-Themenschwerpunkt: 'Optimierung und Weiterentwicklung von hydraulischen Sanierungsmassnahmen'.

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