Bernd Susset S ch ad sto ffko n zen tratio n "Q u ellstärke" L ab o ru n ters u ch u n g en : E xtraktion,E lution Lysim eterversuche “T ra n sp o rtp ro g n o s e“ M o dellierung : A nalytische und num erische M ethoden “ve rb al-arg u m en ta tiv “ G rundw asser F max : maxim fluß (N ich tg C max : m axim konzen (G leich t 1 t 2 t 3 t 4 Abbau A bb au + b e- vorzug te W eg- samkeiten und /od er p artike l- gebundener T ran s p o rt R etard atio n S ch ad sto ffko n zen tratio n "Q u ellstärke" L ab o ru n ters u ch u n g en : E xtraktion,E lution Lysim eterversuche “T ra n sp o rtp ro g n o s e“ M o dellierung : A nalytische und num erische M ethoden “ve rb al-arg u m en ta tiv “ G rundw asser O rtd er B eu rteilu n g z.B .S äu len versu L ysim e te F max : maxim fluß (N ich tg C max : m axim konzen (G leich S ic ke rstre ck t 1 t 2 t 3 t 4 Abbau A bb au + b e- vorzug te W eg- samkeiten und /od er p artike l- gebundener T ran s p o rt R etard atio n Ort der Quellstärkenbetrachtung Ort der Beurteilung f Ausgewählte Ergebnisse aus dem BMBF- Projekt ‚SiWaP’ Darstellung der wesentlichen Ergebnisse der Lysimeter- und Laboruntersuchungen zum ‚Quellterm’ und ‚Transportterm’
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Ausgewählte Ergebnisse aus dem BMBF-Projekt ‚ SiWaP ’
Ausgewählte Ergebnisse aus dem BMBF-Projekt ‚ SiWaP ’. Darstellung der wesentlichen Ergebnisse der Lysimeter- und Laboruntersuchungen zum ‚Quellterm’ und ‚Transportterm’. Zweigeteiltes Konzept ‚ SiWaP ’. Susset, 2004. Quellterm-Lysimeterbefunde. - PowerPoint PPT Presentation
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Bernd Susset
S chadsto ffkonzentra tion
"Quellstärke" Laboruntersuchungen:
E xtraktion, E lution Lys im eterversuche
“Transportprognose“ M odellie rung:
A nalytische und num erische Methoden
“verba l-argum entativ“
G rundw asser
O rt der B eurte ilung
z.B
. S
äu
len
ve
rsu
ch
e
Ly
sim
ete
r
Fmax : m aximaler S chadstoff- fluß (N ichtg leichgew icht)
Cmax :
m aximale S chadstoff-konz entration (Gleichgew icht)
Sic
ke
rstr
ec
ke
t1 t2
t3
t4
Abbau
Abbau + be -vorzugte Weg -sam keiten und /oder partike l-gebundener T ransport
Retardation
S chadsto ffkonzentra tion
"Quellstärke" Laboruntersuchungen:
E xtraktion, E lution Lys im eterversuche
“Transportprognose“ M odellie rung:
A nalytische und num erische Methoden
“verba l-argum entativ“
G rundw asser
O rt der B eurte ilung
z.B
. S
äu
len
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ch
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Ly
sim
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r
Fmax : m aximaler S chadstoff- fluß (N ichtg leichgew icht)
Cmax :
m aximale S chadstoff-konz entration (Gleichgew icht)
Sic
ke
rstr
ec
ke
t1 t2
t3
t4
Abbau
Abbau + be -vorzugte Weg -sam keiten und /oder partike l-gebundener T ransport
Retardation
Ort der Quellstärkenbetrachtung
Ort der Beurteilung
f
Ausgewählte Ergebnisse aus dem BMBF-Projekt ‚SiWaP’
Darstellung der wesentlichen Ergebnisse der Lysimeter- und Laboruntersuchungen zum ‚Quellterm’ und ‚Transportterm’
Labormethoden zur SiWaP: “Schütteltests”Elution im “Gleichgewicht“ (z.B. nach DIN EN 12457-1 bzw. -4)
dry soil sample;100g
1L deion. water; shaker
analyse
zentrifugation(< 10FNU)
filtration(Polycarbonatfilter;
5µm)24h
Grathwohl & Susset, 2003
“Vereinzelung“ der Körner (erhöhte Kontaktflächen) erhöhte Wasser/Feststoffverhältnisse 10:1 bzw. 2:1 versus 1:5 “im Feld“ Artefakte durch Zentrifugation, Filtersorption, Suspension nur ein Konzentrationswert; keine Vorhersage der Langzeitfreisetzung
Labormethoden zur SiWaP: Säulenversuche“Durchlaufen” von Gleichgewichts- bzw. Ungleichgewichtszuständen
Grathwohl & Susset, 2003
Trübung/Emulsionen: nur zu Beginn, dann Werte wie In-situSeparationsschritt (Zentrifugation, Filtration) entfällt, da Eigenfiltrationsprozess Langzeitprognose durch Verfolgung der Konzentrationsentwicklung im Eluat Übertragung der Konzentrationen auf In-situ-Bedingungen: - bei Gleichgewicht (GG) direkt (“worst case“)- bei Ungleichgewicht (UG) durch Umrechnung max. Frachten (analog Trogversuch)
zu geringe Eluat-Mengen bei MBSE!
Absolute normierte Abweichungen der Eluatkonzentrationen bei Doppel- und Vierfach-bestimmungen, material- und stoffübergreifend arithmetisch gemittelt (3 Baustoffe, 2 Alt-
Fall I: Direkte Übertragung: “Messung“ der Sickerwasserkonzentration für viele relevante Stoffe bei bekannten W/F möglich
Susset, 2006
ÜT Säule/F-Lysimeter (Sickerwasser)Fall I: Direkte Übertragung: “Messung“ der Sickerwasserkonzentration für viele relevante Stoffe bei bekannten W/F möglich
mobile Metalle bzw. mobile Anteile (z. B. DOC-komplexiert)
Susset, 2006
Fall II: Maximalkonzentration: “Messung“ maximal erreichbarer Sickerwasser-konzentration - Konzentrationsgang im Säulenversuch ist “Einhüllende“
PAK
ÜT Säule/F-Lysimeter (Sickerwasser)
Susset, 2006
Fall II: Maximalkonzentration: “Messung“ maximal erreichbarer Sickerwasser-konzentration - Konzentrationsgang im Säulenversuch ist “Einhüllende“
PAK
ÜT Säule/F-Lysimeter (Sickerwasser)
Susset, 2006
Fall III: Systematisch abweichende Werte: Unterschiedliche Milieurandbedingungen mit praxisnahen Elutionsversuchen nicht abzubilden!
Sommermonate2003 2004 2005
Sulfat
ÜT Säule/F-Lysimeter (Sickerwasser)
Susset, 2006
ÜT Säule/F-Lysimeter (Sickerwasser)Fall III: Systematisch abweichende Werte: Anfänglich – aber nur kurzfristig - erhöhte DOC-/Metall-Mobilisierung bei Elutionsversuchen
Susset, 2006
Bewertung von LaborversuchsergebnissenZeitskalen bei der Auswaschung von Chlorid
aus einer 50 cm-Schicht Hausmüllverbrennungsasche
Susset, 2006
9570
2830
1344331140
1316750
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
WF [L/kg]
Ch
lori
d [
mg
/L]
L 8 RM HMVA 0/410/1-Schütteltest2/1-SchütteltestSäulenversuch
Lysimeter: 1 JahrSäulenversuch:3Tage
3 Jahre7 Tage
15 Jahre32 Tage
C10:1/C2:1 1/5
Transportprognose, Zentralprojekte: Lysimeter FZ Jülich (RM über Lößmonolithen), GSF München (RM über Sand),
Transportvarianten des LUA NRW (RC-Baustoff 0/10 über Löß- bzw. Sandmonolithen)