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Forschungsstelle
BAFU
Projektnummer
UTF 272.26.08
Projekttitel
Biosanierung von Sickerwasser aus trocken ausgetragener Kehrichtschlacke (Biosanierung Sickerwasser)

Texte zu diesem Projekt

 DeutschFranzösischItalienischEnglisch
Schlüsselwörter
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Kurzbeschreibung
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Ergebnisse gemäss Vertrag
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Projektziele
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Beschreibung der Resultate
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Umsetzung und Anwendungen
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Weiteres Vorgehen
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Publikationen / Ergebnisse
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Erfasste Texte


KategorieText
Schlüsselwörter
(Deutsch)
Biosanierung Sickerwasser, KVA, Schlacke, Sickerwasser, Umtec
Kurzbeschreibung
(Deutsch)
Heute wird die Kehrichtschlacke aus KVAs grösstenteils nass ausgetragen und auf einer Schlackendeponie abgelagert. Im Rahmen des Projekts UTF 165.30.05 wurde das System des Trockenaustrags von Kehrichtschlacke entwickelt. Dieses Verfahren wird mittlerweile bei der Kehrichtverbrennung Zürcher Oberland (KEZO) bei einer Ofenlinie erfolgreich eingesetzt.
Beim Trockenaustrag von KVA-Schlacke wird nicht nur die Metallrückgewinnung stark vereinfacht, sondern auch die deponierelevanten Schlackeneigenschaften, insbesondere in Bezug auf die Schwermetallgehalte und den pH-Wert, werden deutlich verbessert. Einzig der Anteil an gelöstem organischem Kohlenstoff (DOC) im Sickerwasser aus trocken ausgetragener Schlacke liegt klar über dem Grenzwert für die Einleitung in ein Gewässer gemäss Gewässerschutzverordnung. Auch die Ammoniumkonzentration ist verhältnismässig hoch.
Ein Vorversuch mit einer mit Schlacke gefüllten Transportmulde hat nun gezeigt, dass die DOC- und Ammoniumgehalte im Sickerwasser der trocken ausgetragenen Schlacke im Laufe der Zeit abnahmen und der Nitritgehalt kurzzeitig anstieg. Dies deutet auf einen biologischen Abbau des DOC sowie auf die Aktivität von nitrifizierenden Bakterien hin. Bei nass ausgetragener Schlacke konnten diese Effekte nicht beobachtet werden. In diesem Projekt sollen nun die Machbarkeit der biologischen Sanierung von trocken ausgetragener Schlacke und die Mechanismen der vermuteten biologischen Aktivität untersucht werden.
Ergebnisse gemäss Vertrag
(Deutsch)
1. Charakterisierung der Lebensbedingungen für Bakterien auf Trockenschlacke.

2. Chemische Analyse (GC, HPLC) des Sickerwassers in Bezug auf DOC, NH4+, NO2-, NO3- vor und nach der Behandlung in einem Belebtschlammbecken, sowie Daten zum Umfang der biologischen Aktivität.

3. Versuchsanlage in einer Mulde mit Tropfkörper mit optimierten Bedingungen für den Abbau von DOC und Ammonium aus dem Sickerwasser, inklusive Analyse des Sickerwassers vor und nach der Behandlung im Tropfkörper.
Projektziele
(Deutsch)
In einer Versuchsanlage soll das aufgefangene Sickerwasser aus einem Deponiekörper mit trocken ausgetragener Kehrichtschlacke in einem Tropfkörper, der mit Belebtschlamm aus einer ARA angeimpft wird, biologisch gereinigt werden. Das Sickerwasser soll eine Qualität erreichen, die die Einleitung in ein Gewässer erlaubt.
Beschreibung der Resultate
(Deutsch)

Die Untersuchungen legen nahe, dass der DOC in der Trockenschlacke hauptsächlich von Schwelprozessen herrührt. Die identifizierten Substanzen (u.a. Xylol, 2-Ethylhexanol, 6-Methyloctanol) sind typische Produkte der Holzverschwelung. Alle identifizierten Substanzen waren mehr oder weniger gut biologisch abbaubar.

Theoretische Abschätzungen zu der Konzentration von Metallnitriden in der Trockenschlacke lassen die Hydrolyse von Metallnitriden als plausibelste Quelle für Ammonium/Ammoniak erscheinen.

Die Lebensbedingungen für Mikroorganismen auf der Trockenschlacke respektive im Sickerwasser der Trockenschlacke liegen bezüglich pH-Wert, Redoxpotential und Alkalinität im Toleranzbereich. Die Bestimmung der koloniebildenden Einheiten auf Nass- und Trockenschlacke impliziert günstigere Lebensbedingungen für Mikroorganismen auf Trockenschlacken, da hier die Anzahl koloniebildender Einheiten um Faktor 6 höher lag als auf Nassschlacke. In Sauerstoffzehrungsversuchen wurde das Vorhandensein von Nitrifikanten in der Trockenschlacke und im Sickerwasser der Trockenschlacke nachgewiesen.

Die Versuchsreihen mit einem Schwebebettreaktor zur Sickerwasserbehandlung haben deutlich aufgezeigt, dass das Sickerwasser  von frisch abgelagerter Trockenschlacke die Ammoniumumwandlung massiv hemmt. Das Sickerwasser von bereits gealterter/gewaschener Schlacke ist dem entgegen gut biologisch behandelbar. Der enthaltene DOC wird auf unter 10 mg/l abgebaut und das Ammonium auf unter 3 mg/l N. Somit werden die Anforderungen der Gewässerschutzverordnung an eine direkte Einleitung in Fliessgewässer knapp erfüllt (je nach Vorfluter, sprich Verdünnungsverhältnissen).
Umsetzung und Anwendungen
(Deutsch)
Die erarbeiteten Ergebnisse werden in die weiteren Untersuchungen zur Trockenschlacke-deponierung einfliessen.
Weiteres Vorgehen
(Deutsch)
Aktuell werden Versuchsreihen zur Identifizierung der Ammonium-/Ammoniakquelle in der Trockenschlacke durchgeführt. Ebenso laufen Vorversuche mit denen eruiert wird, inwiefern eine Wäsche der Trockenschlacke vor der Deponierung die Ammonium/Ammoniak- und DOC-Konzentrationen in der Schlacke reduziert. Für das Jahr 2013 ist ein Grossversuch auf einer Schlackendeponie geplant. Hier soll auf einem abgetrennten Kompartiment Trockenschlacke abgelagert werden. Die abzulagernde Trockenschlacke soll vor der Deponierung derart aufbereitet werden, dass mit keinen schädlichen Gas- respektive Sickerwasseremissionen zu rechnen ist.
Publikationen / Ergebnisse
(Deutsch)
Seitens UMTEC wurden keine Publikationen erstellt