Verlagerung und Festlegung von Schwermetallen in tonigen Deponieabdichtungen.: Ein Vergleich von Labor- und Geländestudien.
Gespeichert in:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Karlsruhe
Lehrstuhl für Angewandte Geologie der Univ. Karlsruhe
1992
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| Schriftenreihe: | Schriftenreihe angewandte Geologie Karlsruhe
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Seite
KURZFASSUNG........................................................................................I
VORWORT..............................................................................................Ill
INHALTSVERZEICHNIS.........................................................................IV
VERZEICHNIS DER ABBILDUNGEN....................................................VII
VERZEICHNIS DER TABELLEN..........................................................XVII
1. EINLEITUNG........................................................................................1
2. THEORETISCHE GRUNDLAGEN.......................................................3
2.1. Allgemeine Transportgleichung..................................................3
2.2. Sorption.......................................................................................4
2.2.1. Mathematische Beschreibung der Sorptionsprozesse.. 8
2.2.2. Mechanische Filterung...................................................12
2.2.3. Adsorption......................................................................13
2.2.3.1. lonenaustausch................................................18
2.2.3.2. Diffuse Doppelschicht......................................19
2.2.3.3. Oberflâchenkomplexbildung...........................20
2.2.3.4. OberflàchenfâHung...........................................22
2.2.4. Fällung und Mitfällung....................................................25
2.2.5. Physiko-chemische EinfluBfluBfaktoren........................27
2.2.5.1. pH-Wert............................................................27
2.2.5.2. Redoxbedingungen..........................................28
2.2.5.3. Lösungsgenossen und KomptexMdner..........29
2.2.5.4. Temperatur.......................................................31
2.2.6. Reaktionskinetik.............................................................32
2.3. Korrektion.................................................................................41
2.4. Diffusion und Dispersion...........................................................43
2.5. TransportmodeNe (Retardationskonzept)................................50
3. LABORUNTERSUCHUNGEN............................................................63
3.1. Schüttelversuch (Batch)............................................................65
3.1.1. Ermittlung von Adsorptionsisothermen.........................66
3.1.2. EinflußgröBen.................................................................74
3.1.2.1. Ton/Lösungs-VerhJftnis..................................77
3.1.2.2. pH-Wert............................................................81
3.1.2.3. Lösungsmittel...................................................85
3.1.3. Reaktionskinetik.............................................................90
3.1.4. Extraktion der sorbterten Metalle...................................99
3.2. Diffusionsversuch....................................................................109
3.2.1. Instattonàre Diffusion...................................................114
3.2.1.1. Versuchsaufbau..............................................114
3.2.1.2. Auswertung der instationären
Diffusionsversuche........................................115
3.2.2. Stationäre Diffusion......................................................117
3.2.2.1. Versuchsaufbau..............................................117
3.2.2.2. Auswertung der stationären »
Diffusionsversuche........................................118
3.2.3. Tortuositât.....................................................................119
3.2.4. Retardation...................................................................120
3.3. Perkolationsversuch................................................................133
3.3.1. Versuchsaufbau............................................................133
3.3.2. Ermittlung des Durchlässigkeitsbeiwertes..................134
3.3.3. Durchbruchskurven......................................................140
3.3.4. Ermittlung der Retardation...........................................146
3.3.5. EinfluBgröBen...............................................................153
3.3.5.1. Druck bzw. Kontaktzeit..................................153
3.3.5.2. pH-Wert..........................................................157
3.3.5.3. Schichtung......................................................159
3.4. Gegenüberstellung der Laborversuche..................................160
3.4.1. Retardation...................................................................161
3.4.2. Bindungsformen...........................................................166
3.4.3. Vor-und Nachtete.......................................................171
-VI-
4. GELÄNDESTUDIEN.........................................................................175
4.1. Altstandorte.............................................................................175
4.1.1. Gichtstaubdeponie auf verwittertem
PoskJonienschiefer.......................................................176
4.1.1.1. Standortbeschreibung und
Untersuchungsmethoden...............................176
4.1.1.2. Ergebnisse......................................................178
4.1.1.3. Modellierung...................................................181
4.1.1.4. Vergleichende Laboruntersuchungen...........184
4.1.1.5. Zum Vergleich: Gichtstaubdeponie auf Löß.. 187
4.1.2. Erzflotationsrückstände auf einem Auelehm...............189
4.1.3. Sondermülldeponie auf Verwitterungsprodukten
des Gipskeupers...........................................................194
4.1.4. Hausmülldeponie auf einer mineralischen
Basisabdichtung...........................................................196
4.1.5. Hausmülldeponie auf einem natürlichen Ton.............200
4.1.6. Weitere Standorte........................................................202
4.2. Feldversuche...........................................................................204
4.2.1. Testfeld auf Unterkreideton..........................................204
4.2.2. Testfeld auf einem Schluffboden.................................205
4.3. Natürliche Fallbeispiele ( natural analogues )........................206
5. GEGENÜBERSTELLUNG VON LABOR- UND
GELÄNDEDATEN...........................................................................210
6. EMPFEHLUNGEN FÜR DIE ABLAGERUNG
SCHWERMETALLHALTIGER ABFÄLLE........................................215
6.1. Deponieuntergrund.................................................................215
6.2. Eignungsuntersuchungen.......................................................219
7. SCHRIFTENVERZEICHNIS.............................................................226
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