ContaSorb: Entwicklung von Kohlenstoff-Eisen-Komposit-Materialien für die Sorption und Zerstörung von halogenierten Grundwasserschadstoffen

Ziel von ContaSorb ist die Entwicklung und Felderprobung neuartiger Kompositmaterialien zur In-situ-Reinigung halogenorganisch kontaminierter Grundwässer nach dem Trap&Treat-Konzept, wobei nicht nur „konventionelle“ Schadstoffe, sondern „neue“ Mikroschadstoffe in den Fokus kommen. Die Kopplung der sorptiven Anreicherung der Substanzen an geeigneten Sorbenzien und die Zerstörung der Schadstoffe im sorbierten Zustand erscheint als einer der wenigen aussichtsreichen Wege, die genannten Problemstoffe effektiv zu zerstören. Erfahrungen aus der Entwicklung von Carbo-Iron sollen helfen, injizierbare reaktive Partikel und Katalysatoren zu entwickeln, die maßgeschneidert sind für verschiedene Anwendungsbereiche („Multi-Purpose-Materialien“). Die Materialen sollen Eisenspezies als Reagenz oder Katalysator enthalten und eine für den Einsatzzweck ausgewählte Adsorptionskomponente.

Ziel

Neben der Entwicklung und Charakterisierung der „Multi-Purpose-Materialien“ mit einem breiten Anwendungsspektrum für halogenierte Mikroschadstoffe, wie Pestizide und halogenierte Pharmareststoffe, möchte sich ContaSorb einer besonderen Herausforderung stellen – den poly- und perfluorierte Tensiden (PFTs). PFTs sind eine Schadstoffklasse von besonderer Dringlichkeit, für die es bislang keine tragfähige Lösung gibt. Die Anwendbarkeit des Trap&Treat-Konzeptes für Mikroschadstoffe soll durch pilotmaßstäbliche Demonstration im Feldmaßstab überprüft werden. Das Projekt dient dem nachhaltigen Schutz der Ressource Wasser.

Arbeitsschwerpunkte

Die Arbeiten werden in fünf ineinandergreifende Teilprojekte (TP) unterteilt. Die Partikelent-wicklung und –optimierung (TP1) beinhaltet neben der Erstellung der Herstellungs¬methoden, die eingehende chemisch-physikalische Partikelcharakterisierung einschließlich der Reaktivitäts- und Mobilitätstests mit Blick auf die Anwendung im Feld. Aufbauend auf den Erfahrungen, die mit Fe(0)-haltigen Systemen gemacht wurden, ist der Weg, metallisches Eisen als Aktivkomponente einzusetzen, zu erweitern. Das TP2 beinhaltet die pilotmaßstäbliche Produktion von Partikeln mit dem erforderlichen Up-Scaling von bottom-up und top-down Herstellungsmethoden. Nach Vorerkundung erfolgt die Demonstration und Validierung der Wirksamkeit der neuen Materialien im Feldversuch (TP3). Das Feld-Monitoring und die Erfolgskontrolle (TP4) durch Mehrmethodenansätze, die Schadstoffabbau und Partikeltransport analysieren, helfen das Potenzial der neuen Methoden und Materialien zu bewerten. Im TP5 wird ein Verwertungskonzept erstellt.