Hydrochemie, Sedimentgeochemie und Sanierungstechnologie von ...

aus der Gruppe der chemischen Substanzen und Carbokalk aus der Gruppe der
Abfallprodukte. Carbokalk ist ein Fällungsprodukt aus der Zuckerrübenindustrie, wenn aus
dem Rohsaft die Nicht-Zuckerstoffe durch Zugabe von Kalkmilch und CO2 ausgefällt werden.
In beiden Ansätzen wurden pH-Werte von 6,5 und eine vollständige Entfernung des Eisens
aus dem Wasser sowie eine Eisensulfidbildung im Sediment festgestellt. Diese beiden
Versuchsansätze wurden dann noch einmal mit und ohne Stroh wiederholt und die
Notwendigkeit einer Strohbeigabe als Aufwuchsträger und/oder als zusätzlicher
Kohlenstoffquelle nachgewiesen (Friese et al. 1999; Frömmichen 2001; Frömmichen et al.
2003, Fauville et al. 2004).
Mit diesen beiden erfolgreichen Versuchsansätzen wurde dann die nächst höhere
Experimentalstufe durchgeführt. Hierzu wurden wieder Originalsediment und Wasser aus
dem RL-111 in 1,5 m hohe und 30 cm im Durchmesser große Säulen eingefüllt
und die
Zuschlagstoffe mit
dem Weizenstroh eingebracht. Neben einer Kontrolle wurden auch
Ansätze ohne Stroh und nur mit Stroh erprobt. Die Säulen wurden im unteren Drittel auf 10°C
und im oberen Drittel auf 20°C temperiert, um See-ähnliche Umweltbedingungen zu
simulieren und dunkel gehalten; die Versuchsdauer betrug 52 Wochen (Friese 1999;
Frömmichen 2001; Frömmichen et al. 2004). Am Ende der Versuchszeit zeigten mit
Ausnahme der Kontrolle zwar alle Versuchsansätze eine Zunahme des pH-Wertes und eine
Abnahme des Redoxpotentials im unteren Drittel der Säule sowie eine Abnahme des gelösten
Eisens im oberen Drittel bis in den oberen zwei Dritteln der Säule, aber nur der Ansatz mit
Carbokalk und Stroh erbrachte eine vollständige Neutralisierung der gesamten Wassersäule
und eine vollständige Entfernung des Eisens.
Auch hierbei wurde wieder sehr deutlich, dass die Ansätze ohne Stroh wie auch der Ansatz
nur mit Stroh weit weniger effektiv waren als die Kombination Substrat und Stroh. Besonders
gut war dies auch anhand der Menge an neu gebildeten Eisensulfiden im Sediment am
Versuchsende nachzuvollziehen. In den Ansätzen mit Carbokalk ohne Stroh waren in den
obersten 2,5 cm des Sedimentes nur geringste Mengen an Eisensulfiden nachzuweisen. Der
Ansatz nur mit Stroh erbrachte immerhin rund 0,3 mmol/g Eisensulfide im Frischsediment,
während der Ansatz mit Carbokalk und Stroh auf fast die 3-fache Menge an neu gebildeten
Eisensulfiden kam. Berechnet man auf dieser Grundlage die Neutralisierungsrate, so kommt
man auf eine Größenordnung von rund 15 bis 17 mol pro m 2 und Jahr (Frömmichen 2001;
Frömmichen et al. 2001, 2004). Eine geochemische Modellierung mit dem Programm
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