In dem vorliegenden Projekt wurde untersucht, inwieweit sich der Rückhalt von Antimon, Blei, Kupfer, Nickel und Strontium in Holzschnitzelkugelfängen durch die Einmischung von Virosoil™ verbessern lässt. Virosoil™ ist eine Mineralienmischung der Firma Virotec Global Solutions Pty Ltd. und wird schwerpunktmässig für die in-situ Behandlung von mit Schwermetallen belasteten Altlastenflächen verwendet. Die Untersuchung umfasste zwei Laborlysimeter welche mit antimon-, blei-, kupfer-, nickel- und strontiumdotiertem Wasser beregnet wurden. Das Holzschnitzelmaterial des einen Lysimeters wurde mit Virosoil™ vermischt und der zweite Lysimeter wurde als Kontrolllysimeter mit einem Holzschnitzel-Quarzsandgemisch befüllt.
Mit den ersten 18 Beregnungen wurde das Rückhaltevermögen von Virosoil™ hinsichtlich der Zielelemente bei leicht saurem pH des Regenwassers untersucht. Da der pH-Wert die Mobilität von Schwermetallen stark beeinflusst, wurden weitere 7 Beregnungen bei stark reduziertem pH ergänzt. Gesamthaft wurde über 65 Tage ein Äquivalentniederschlag von knapp 6.5 Jahren, bezogen auf 1'200 mm Jahresniederschlag, simuliert. Die gewählte Beregnungsintensität entsprach mit 38 l/(m2*h) sehr starkem Regen.
Bei leicht saurem pH des Beregnungswassers (Beregnung 1 bis 18) wurden die Elemente Blei, Kupfer, Nickel und Strontium in beiden Lysimetern weitestgehend zurückgehalten. Antimon hingegen brach im Kontrolllysimeter von der ersten Beregnung an mit 30 bis knapp 90 % durch. Obwohl auch im Lysimeter mit Virosoil™ die Antimonkonzentration ab ca. 25 % Beregnungsmenge anzusteigen begann, blieb auch bei ca. 75 % der Beregnungsmenge die Konzentration im Sickerwasser immer noch unter dem Grenzwert der GSchV von 0.1 mg/l.
Die Ergebnisse haben gezeigt, dass das Virosoil™-Material stark basisch reagiert. Der pH Wert im Sickerwasser wurde im Lysimeter mit Virosoil™ auf anfänglich knapp 10 angehoben während der pH im Sickerwasser des Kontrolllysimeters um die 7 schwankte.
Daher wurden die letzten ca. 25 % der Beregnungsmenge dazu genutzt zu untersuchen was bei einem pH-Abfall im Lysimeter passiert. Dazu wurde das Beregnungswasser von ca. pH 6 auf ca. pH 2 abgesenkt. Dies führte dazu, dass der pH des Sickerwassers aus dem Kontrolllysimeter von pH 7 auf pH 6 abfiel. Damit wurde eine massive Remobilisierung der zuvor retardierten Schwermetalle Blei, Kupfer, Nickel und Strontium bewirkt. Die Antimonelimination nahm hingegen wieder auf ca. 95 % zu. Im Lysimeter mit Virosoil™ führte die Absenkung des pH Wertes des Beregnungswassers zu keiner Veränderung beim pH Wert des Sickerwassers. Das Virosoil™-Material pufferte die saure Beregnung vollständig ab. Jedoch erhöhte sich auch hier die Antimonretardierung von 75 % wieder auf ca. 93 %.
Abschliessend zeigen die Ergebnisse, dass das Virosoil™-Material selbst unter den relativ extremen Bedingungen des Lysimeterversuchs eine Elimination aller Zielelemente unter die jeweiligen Grenzwerte der GSchV über 75 % der Beregnungsmenge gewährleistet hat. Gelingt es, das Virosoil™-Material so zu modifizieren, dass der pH im Sickerwasser nicht über ca. 7.5 steigt und nicht unter ca. 6.9 fällt, ist darüber hinaus eine wesentliche Verlängerung der Standzeit wahrscheinlich. Inwieweit die Ergebnisse auf eine reale Schiessanlage übertragbar sind, muss in Freilandversuchen weiter geklärt werden. Die Einflüsse von Verwitterungsprozessen, Temperaturschwankungen und biologischen Aktivitäten sind noch unbekannt. Die Laborergebnisse deuten aber darauf hin, dass dieses Immobilisierungsverfahren ein beträchtliches Potential besitzt.
