Bio-Elektro-Verfahren zur in-situ Sanierung von LCKW-Schäden< zurück

Der mikrobielle Abbau von leichtflüchtigen Chlorkohlenwasserstoffen (LCKW) wurde in den letzten Jahren wiederholt nachgewiesen. Ein vollständiger Abbau der Chlorethene ist jedoch nur mit Hilfe von Auxiliarsubstraten für die oxidative und reduktive Dechlorierung möglich. Unter in-situ-Bedingungen wird die Reinigungsleistung oft durch die Verfügbarkeit der erforderlichen Elektronendonoren und -akzeptoren limitiert. Ziel des Projektes ist es, durch Einbringung von Elektroden in den Untergrund die im elektrischen Feld auftretenden elektrolytischen und elektrochemischen Prozesse gezielt zur Stimulation des mikrobiologischen Abbaus zu nutzen.
Die durch Wasserelektrolyse an den Elektroden gebildeten Gase Wasserstoff und Sauerstoff dienen der Schaffung mikrobiologisch abbau-aktiver Zonen im Grundwasser-Abstrom. Dabei kann der kathodisch produzierte Wasserstoff für eine reduktive Dehalogenierung und der anodisch gebildete Sauerstoff für einen oxidativen Abbau geringer chlorierter Metabolite verwendet werden. Damit wird ein sequentieller Abbau der Chlorethene im Grundwasser-Abstrom ermöglicht. Bereits vorliegende Ergebnisse belegen den stimulierenden Effekt der elektrolytischen Wasserstoffproduktion und stützen das Konzept des kombinierten Bio-Elektro-Verfahrens.
Das Projekt zielt auf eine systematische Untersuchung der einzelnen Parameter, so dass eine gezielte Optimierung des Verfahrens ermöglicht wird. Zentrales Untersuchungssystem ist ein Modell-Aquifer mit Elektroden, der im Rahmen des Projektes errichtet werden soll. Simultan werden Untersuchungen in kleinem Maßstab durchgeführt, um relevante Fragestellungen unter definierten Randbedingungen zu klären. Neben den optimalen Bedingungen für den mikrobiellen LCKW-Abbau soll auch der Einsatz verschiedener Elektroden, Elektrodenanordungen und Polarisationsroutinen untersucht werden. Zusätzlich wird der LCKW-Abbau und die Wasserstoff- und Sauerstoffproduktion bei unterschiedlichen Grundwässern sowie der Einfluss elektrischer Felder auf die Stoffwechselaktivität der Mikroorganismen und das Auftreten möglicher Nebenreaktionen beurteilt.
Mit dem Bio-Elektro-Verfahren soll eine wettbewerbsfähige in-situ-Sanierungstechnologie entwickelt werden, die das Potential zur Überwindung der bisher vorhandenen Limitierungen besitzt und zugleich eine breite Anwendung im Bereich Altlasten- und Grundwassersanierung finden kann.

Ansprechpartner

Prof. Dr. Andreas Tiehm

Tel.: +49(0)721/9678-137
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Projektpartner

Förderung

BMWi - Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie

im Rahmen von ZUTECH - Zukunftstechnologien für KMU

Projektdauer

2004 - 2006