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Umweltjournal.de | Artikel Nr.: 5782

Buchrezension: Schwermetall-Bindungsformen in hochtemperatur-behandelten Feinkornrückständen aus Bodenwaschanlagen

Köln, 10.12.2003: Mit dem vollständigen Inkrafttreten der TA-Siedlungsabfall im Jahre 2005 wird es nicht mehr zulässig sein, Böden mit einem Organikgehalt von mehr als 5 Gew.% zu deponieren. Daraus resultiert zukünftig sehr wahrscheinlich eine Zunahme besonders der thermischen Sanierungsaktivitäten, da nur diese Verfahren eine vollständige Zerstörung organischer Schadstoffe gewährleisten. Ein großes Problem stellen jedoch zusätzlich schwermetallbelastete Böden dar, da diese nicht wirklich thermisch gereinigt werden können. Eine Dissertation hält Lösungen für zukünftige Probleme bereit.

Im Buch werden Untersuchungen erläutert, die zeigen, dass Feinkornrückstände aus Bodenwaschanlagen ein extremes Schadstoffkonzentrat aus organischen Substanzen und Schwermetallen darstellen. Dazu werden sechs unterschiedliche Feinkornrückstände, die als Filterkuchen vorlagen, aus verschiedenen Bodenwaschanlagen, und zwei Bodenmaterialien, die nicht nassmechanisch vorbehandelt wurden, vor und nach der Hochtemperaturbehandlung (oberhalb 800°C) chemisch und mineralogisch untersucht.

Die Hochtemperaturbehandlung erfolgte in verschiedenen kommerziell betriebenen Bodensanierungsöfen und zusätzlich unter Laborbedingungen in einem Muffelofen bei 600°C, 800°C und 1000°C. Zusätzlich wurden pH-Werte, Leitfähigkeiten und die anorganischen Kohlenstoffgehalte (TIC-Gehalte) bestimmt und ergänzende mineralogische Analysen wie röntgendiffraktometrische und rasterelektronenmikroskopische Untersuchungen sowie Röntgenfluoreszensanalysen durchgeführt.

Ziel der beschriebenen Untersuchungen war es, mittels einer achtstufigen Extraktionsfolge die Schwermetallbindungsformen in den thermisch behandelten Materialien zu erfassen, um zu klären, ob eine langfristige Wiederverwendung in der freien Natur ohne Gefahr möglich ist.

Die Untersuchungen zeigten, dass die Hochtemperaturbehandlung der Feinkornrückstände aus Bodenwaschanlagen beim Vorhandensein hoher Schwermetallgehalte als problematisch anzusehen ist, da im verbleibenden Material teilweise eine Mobilisierung von Schwermetallen erfolgt. Dieses ist einerseits auf die Zerstörung der sorptionsstarken organischen Substanzen zurückzuführen. Andererseits zeigten die Untersuchungen, dass die feinkörnigen (schluffigen) Rückstände keine oder sehr wenige Tonminerale enthalten, weil die Bodenwaschverfahren nur bei tonarmen Böden erfolgreich eingesetzt werden können. Durch die vorliegenden Untersuchungen konnte nachgewiesen werden, dass gerade Tonminerale bei der Hochtemperaturbehandlung für die Fixierung von Schwermetallen eine sehr wichtige Rolle spielen. Insgesamt konnte gezeigt werden, dass für die Fixierung der Schwermetalle in den Materialien nicht der Ofentyp, sondern in erster Linie die mineralogische Zusammensetzung des Bodens, bzw. die des Feinkornrückstandes, und die Einhaltung der erforderlichen hohen Temperaturen wichtig sind.

Die dargestellten Untersuchungsergebnisse von 1999 sind höchst aktuell: Das Buch hält einfach praktikable Lösungen für kommende Probleme durch die vollständig in Kraft tretenden TA-Siedlungsabfall im Jahr 2005 für die Bodensanierung bereit. Empfehlenswert ist das Buch für Wissenschaft, Forschung und Sanierungspraxis.

Thomas Wardenbach
Schwermetallbindungsformen in hochtemperaturbehandelten Feinkornrückständen aus Bodenwaschanlagen
Reihe Umwelttechnik, Shaker Verlag Aachen 1999, 219 Seiten, EUR 49,-
ISBN 3-8265-6382-4
Autor: KATALYSE Institut für angewandte Umweltforschung
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Stand: 10. Dezember 2003
Erstellt: 9. Dezember 2003