Biologische Bodenreinigung: Ein Leitfaden Für Die Praxis

ISBN-13: 9783642637438 / Niemiecki / Miękka / 2012 / 311 str.

Johannes Hoffmann; Heike Viedt

Opis

Die Autoren erlautern zunachst die mikrobiologischen und chemisch-physikalischen Grundlagen und gehen ausfuhrlich auf das Abbaupotential bei verschiedenen Schadstoffen ein. In der Folge wird die Sanierung kontaminierter Standorte anhand von Fallbeispielen Schritt fur Schritt durchgespielt. In diesem Zusammenhang werden u. a. auch Fragen zur Gefahrdungsabschatzung und Grenzwertproblematik, zu Emissions- und Arbeitsschutz sowie auch zu erforderlichen Tiefbaumassnahmen, Behandlungszeitraumen und Genehmigungsverfahren beantwortet. Ausserdem nehmen Wirtschaftlichkeitsvergleiche zu jeweils konkurrierenden Verfahren im Bereich der Boden- und Grundwasserreinigung (Kosten-Nutzen-Analysen) breiten Raum ein."

Spis treści

1 Kontaminierte Standorte.- 1.1 Allgemeine Grundlagen zu kontaminierten Standorten.- 1.2 Geologie.- 1.3 Hydrogeologie.- 1.4 Bodeneigenschaften.- 1.5 Transport-und Ausbreitungsmechanismen von Stoffen im Untergrund.- 1.5.1 Ungesättigte Bodenzone.- 1.5.2 Grundwasserwechselzone bzw. teilgesättigte Zone.- 1.5.3 Gesättigte Bodenzone (Grundwasserbereich).- 1.6 Rechtliche Grundlagen zu Altlasten.- 1.6.1 Allgemeines.- 1.6.2 Vom Erkennen zum Sanieren im rechtlichen Sinne.- 1.6.3 Rechtliche Aspekte vor der Sanierung.- 1.6.4 Rechtliche Aspekte zur Sanierungsausführung.- 2 Grundlagen zur Mikrobiologie.- 2.1 Einleitung.- 2.1.1 Bedeutung von Mikroorganismen in Natur und Technik.- 2.1.2 Einteilung der Mikroorganismen.- 2.1.2.1 Bakterien.- 2.1.2.2 Pilze.- 2.2 Stoffwechsel und Wachstum von Mikroorganismen.- 2.2.1 Stoffwechsel.- 2.2.1.1 Ernährungstypen.- 2.2.1.2 Atmungstypen.- 2.2.1.3 Variabilität des mikrobiellen Stoffwechsels.- 2.2.2 Wachstum.- 2.2.2.1 Nährstoffe als Wachstumsfaktor.- 2.2.2.2 Sauerstoff als Wachstumsfaktor.- 2.2.2.3 Wasser als Wachstumsfaktor.- 2.2.2.4 Temperatur als Wachstumsfaktor.- 2.2.2.5 pH-Wert als Wachstumsfaktor.- 2.2.2.6 Substrat als Wachstumsfaktor.- 2.3 Mikroorganismen und Umwelt.- 2.3.1 Natürliche Umwelt und Ökosysteme.- 2.3.2 Umwelt an kontaminierten Standorten.- 2.3.3 Standortfaktoren.- 2.3.3.1 Abiotische Standortfaktoren.- 2.3.3.2 Biotische Standortfaktoren.- 3 Grundlagen zum mikrobiellen Abbau von Schadstoffen.- 3.1 Randbedingungen einer mikrobiologischen Sanierung.- 3.2 Spektrum der einsetzbaren Mikroorganismen.- 3.3 Allgemeine Grundlagen zum mikrobiellen Abbau von Schadstoffen.- 3.3.1 Abbau von organischen Schadstoffen.- 3.3.2 „Abbau“ von anorganischen Schadstoffen.- 3.3.3 Einfluß der chemisch-physikalischen Eigenschaften von Stoffen auf den biologischen Abbau.- 3.3.4 Bioverfügbarkeit von Schadstoffen.- 3.4 Mikrobieller Abbau von spezifischen Schadstoffklassen.- 3.4.1 Abbau von Mineralölkohlenwasserstoffen.- 3.4.2 Abbau von aromatischen Kohlenwasserstoffen und phenolischen Verbindungen.- 3.4.3 Abbau von polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen.- 3.4.4 Abbau von Leichtflüchtigen Chlorkohlenwasserstoffen.- 3.4.5 Abbau sonstiger organischer Verbindungen.- 3.4.5.1 Polychlorierte Biphenyle (PCB).- 3.4.5.2 Polychlorierte Dibenzo-p-dioxine (PCDD) und Dibenzofurane (PCDF).- 3.4.5.3 Andere halogenierte aromatische Verbindungen.- 3.4.5.4 Rüstungsspezifische Verbindungen.- 3.5 Abbau von Schadstoffen durch Steigerung der mikrobiellen Aktivität.- 3.5.1 Theoretische Vorprüfung: Ortsspezifische Bedingungen und Nutzungsgeschichte.- 3.5.2 Experimental-praktische Vorprüfung: Laborversuche.- 3.5.2.1 Allgemeine Untersuchungen zum Belebungsgrad des Bodens.- 3.5.2.2 Suche nach schadstoffabbauenden Mikroorganismen und Aufweis von limitierenden Faktoren.- 3.5.2.3 Aktivierung des Schadstoffabbaus durch Modifikation des Milieus.- 3.5.3 Halbtechnik-und Feldversuche.- 3.6 Grenzen der mikrobiologischen Sanierung.- 4 Mikrobiologische Sanierung kontaminierter Standorte.- 4.1 Einführung.- 4.2 Vorlaufende Arbeiten/Grundlagen.- 4.2.1 Gefährdungsabschätzung.- 4.2.2 Sanierungskonzeption und -planung.- 4.3 Sanierungsziele und Grenzwertproblematik.- 4.3.1 Sanierungsziele und Grenzwertproblematik allgemein.- 4.3.2 Grenzwertproblematik der mikrobiologischen Sanierung/Nachweis des Sanierungserfolges.- 4.4 Einordnung der mikrobiologischen Verfahren in die Sanierung kontaminierter Standorte.- 4.5 Stand der Technik der mikrobiologischen Sanierung.- 4.5.1 Standardverfahren.- 4.5.2 Neue/innovative Verfahren.- 5 Mikrobiologische Verfahren zur Sanierung kontaminierter Standorte.- 5.1 Verfahrens-und betriebstechnische Grundlagen.- 5.2 Verfahrensüberblick.- 5.2.1 Allgemeiner Überblick.- 5.3 Ex situ-bzw. an site und off site Verfahren.- 5.3.1 Überblick.- 5.3.2 Übergreifende Mechanismen der ex situ Verfahren.- 5.3.3 Dynamische Verfahren I.- 5.3.3.1 Verfahren und Installationen.- 5.3.3.2 Betrieb des Wendeverfahrens.- 5.3.4 Statische Verfahren.- 5.3.4.1 Verfahren und Installationen.- 5.3.4.2 Betrieb des statischen Systems.- 5.3.5 Dynamische Verfahren II (Bioreaktoren).- 5.3.6 Verfahrensvergleich ex situ Verfahren und Kombinationsmöglichkeiten.- 5.3.7 Bodenreinigungszentren.- 5.3.7.1 Allgemeines.- 5.3.7.2 Genehmigung.- 5.3.7.3 Betrieb einer mikrobiologischen stationären Anlage.- 5.4 In situ Verfahren.- 5.4.1 Überblick.- 5.4.2 Oberflächennahe ungesättigte Bodenzone.- 5.4.3 Tiefliegende ungesättigte Bodenzone.- 5.4.4 Grundwasserbereich (gesättigte Bodenzone).- 5.4.5 Grundwasserwechselzone.- 5.4.6 Verfahrensvergleich in situ Verfahren und Kombinationsmöglichkeiten.- 5.4.7 Gegenüberstellung ex situ zu in situ Verfahren.- 5.5 Umsetzung mikrobiologischer Verfahren in die Praxis.- 5.5.1 Vorbereitende Arbeiten.- 5.5.2 Sanierungs-und Ausführungsplanung.- 5.5.3 Sanierungsziele und Randbedingungen bei biologischen Maßnahmen.- 5.5.4 Ausführung und Betrieb biologischer Sanierungen.- 5.5.4.1 Bauausführung.- 5.5.4.2 Betrieb.- 5.5.4.3 Dynamische Verfahren I.- 5.5.4.4 Statische Verfahren.- 5.5.4.5 Dynamische Verfahren II.- 5.5.4.6 Bodenreinigungszentren.- 5.5.5 Behandlungszeiträume.- 5.5.6 Nebenarbeiten.- 5.5.6.1 Tiefbauarbeiten.- 5.5.6.2 Arbeitsschutz.- 5.5.6.3 Emissionsschutz.- 5.6 Ausführungsbeispiele.- 5.6.1 Großmaßstäblicher Einsatz des Wendeverfahrens.- 5.6.2 Einsatz statischer Verfahren.- 5.6.3 Sonderformen des statischen Verfahrens: In place Sanierung.- 5.6.4 Bodenreinigungszentrum.- 6 Kosten biologischer Sanierungsverfahren, Marktsituation und Vergleich.- 6.1 Kosten.- 6.1.1 Allgemeine Situation.- 6.1.2 Kosten Dynamische Verfahren I.- 6.1.3 Kosten Statische Verfahren.- 6.1.4 Kosten Dynamische Verfahren II.- 6.1.5 Kosten für zusätzliche Leistungen.- 6.1.6 Bodenreinigungszentren.- 6.1.7 In situ Sanierungen.- 6.2 Vergleich zu konkurrierenden Verfahren.- 6.2.1 Ökologischer Vergleich.- 6.2.2 Kostenvergleich zu anderen Sanierungsverfahren.- 7 Einführung in die Ausschreibung und Vergabe von mikrobiologischen Sanierungsleistungen.- 7.1 Ausschreibung und Vergabe von Sanierungs-und Bauleistungen.- 7.1.1 Allgemeines.- 7.1.2 Ausschreibung und Vergabe.- 7.1.3 Besonderheiten/Problematiken bei der Ausschreibung und Vergabe von Sanierungsleistungen.- 7.1.3.1 Ausschreibung.- 7.1.3.2 Vergabe.- 7.1.4 Vertragliche Aspekte zur Ausführung.- 7.1.5 Massenangaben bei Sanierungsaufgaben.- 7.2 Besonderheiten hinsichtlich Ausschreibung und Vergabe von mikrobiologischen Sanierungsleistungen.- 8 Ausblick/Zukünftiger Entwicklungsbedarf.- 9 Literatur.- 10 Anhang.- 10.1 Begriffe und Definitionen.- 10.2 Verwendete Abkürzungen.- 10.3 Abbildungsverzeichnis.- 10.4 Tabellenverzeichnis.- 10.5 Begriffe deutsch - englisch.- 11 Sachwortregister.