Das chemische Milieu von Hausmuell-(MV-) und Sondermuellverbrennungsschlacken (SAV) wurde mittels chemischer Gleichgewichtsberechnungen beschrieben. Aufgrund des unterschiedlichen Chemismus, der hauptsaechlich durch die groesseren Calcium- und geringeren Chlorid- sowie Sulfatgehalte der HMV-Schlacken bedingt ist, ergeben sich fuer die HMV-Schlacken in der Regel hoehere Alkalinitaeten als fuer die SAV-Schlacken. Mittels der Gleichgewichtsberechnungen konnte festgestellt werden, dass der pH-Wert in den Schlacken nach Kohlendioxidaufnahme ca. 1-2 pH-Einheiten niedriger liegt als in frischen Schlacken. Eine weitere Variation vor Umgebungsbedingungen wie Redoxpotential, CO2-Menge, Wassergehalt und Temperatur ergab, dass nur fuer Elemente wie Chrom oder Antimon bei sehr hohen Redoxpotentialen, die jedoch in der Regel nicht in Boeden oder Oberflaechen- und Grundwaessern vorliegen, hoehere Restloeslichkeiten auftreten koennen. Einen weiteren wesentlichen Einfluss auf das Langzeitverhalten von Schlacken uebt die Korrosion von glasigen Anteilen aus. Die Korrosion der frischen Schlacken schreitet am schnellsten fort, waehrend sie sich mit der Bildung von Ueberzuegen aus Sekundaerbildungen verlangsamt. Mit Hilfe von Eluatanalysen konnten Korrosionsraten abgeschaetzt werden. Dabei ergab sich, dass in gut durchluefteten Schlacken in einem Zeitraum von ca. drei Monaten ungefaehr ein Drittel des Calziums freigesetzt und carbonatisiert werden kann; Die damit verbundene Absenkung des pH-Wertes auf leicht alkalische Werte traegt zu einer Fixierung amphoterer Metalle bei. Chlorid und Sulfat werden dagegen nicht dauerhaft eingebunden. Insgesamt kann aus den Untersuchungen geschlossen werden, dass bei Einhaltung der LAGA-Kriterien fuer eine Verwertung keine Schadstoffmobilisierung zu erwarten ist. Die Chlorid- und Sulfatgehalte sollten jedoch bei Verdacht hoeherer Gehalte nicht nur im Eluat sondern auch in der Originalsubstanz kontrolliert werden.
Das Projekt 'Stoffbilanz und Deponieverhalten am Beispiel der Sonderabfalldeponie Raindorf' wird weitergefuehrt. Folgende Schwerpunkte werden bearbeitet: Die mineralogischen Untersuchungen von Bohrproben aus dem Abfallkoerper. Woechentlichen Sickerwasseranalysen der Forschungskassetten. Weiterfuehrung der chemischen Gleichgewichtsberechnungen fuer das System Abfallkoerper. Beschreibung der Sickerwassermengenentwicklung. Die Schwermetallfixierung im Abfallkoerper schreitet weiter voran. Sowohl die mineralogischen Befunde der Bohrproben, als auch die Zusammensetzung des Sickerwassers stuetzen diesen Befund. Fuer einen grossen Redoxbereich ergibt sich fuer den chemischen Gleichgewichtszustand des Abfallkoerpers eine geringe Loeslichkeit von Schwermetallen. Das Puffervermoegen des leicht alkalischen Abfallkoerpers liegt bei ca 400000 Jahren gegenueber saurem Regen mit pH 4,3.
Siehe Subprojekte Essen: 1) Prof Peschel: Experimentelle Untersuchungen zum Ionenaustausch an mit organischen Stoffen vorbelegten Sedimentbestandteilen. 2) Dr Belouschek: Untersuchungen zur Anwendung des Wasser/Sediment-Gleichgewichtsansatzes (Kd) auf polare organische Verbindungen (Phenole) unter dem besonderen Aspekt des 'coating' anhand eines Modellsystems.
Das Langzeitverhalten einer modernen Sonderabfalldeponie wurde untersucht. Eluat- und Feststoffgehalte der angelieferten Abfaelle wurden in einem umfassenden Analyseprogramm erfasst. Neben woechentlichen Sickerwasseranalysen wurden die eingelagerten Abfaelle im Abstand von zwei Jahren mineralogisch untersucht. Dadurch liessen sich Mineralneubildung und Schwermetallfixierung verfolgen. Weiterhin wurden chemische Gleichgewichtsberechnungen fuer das System Abfallkoerper durchgefuehrt, um die Langzeitentwicklung des Abfallkoerpers aus chemischer Sicht beschreiben zu koennen. Vor- und Nachteile eines offenen Sonderabfalleinbaus mit Niederschlagszutritt gegenueber dem Einbau Halle wurden erarbeitet. Der offene Einbau erweist sich aus chemischer und aus wirtschaftlicher Sicht als vorteilhaft. Die gewonnenen Ergebnisse ergaben, dass der Elutionstest nach DEV S4 den Vorsorgecharakter bezueglich der Mobilisierung von Schwermetallen erfuellt. Eine gemeinsame Ablagerung von obertaegig zu deponierenden Abfaellen ist anzustreben und von einer Monodeponierung ist abzusehen. Die Eluatgrenzwerte im Anhang D der TA Abfall fuer loesliche Salze und Organikgehalte sollten beibehalten werden, bei den Eluatgrenzwerten fuer Schwermetalle bewirkt eine Erhoehung bis um den Faktor 10 keine zusaetzliche Mobilisierung.
Formaldehyd ist ein umweltrelevanter Stoff. Aufgrund seiner hohen Reaktivitaet wird Formaldehyd meist in waessrigen und methanolischen Loesungen eingesetzt, in denen er fast ausschliesslich chemisch gebunden vorliegt. Zur Auslegung von Aufarbeitungsanlagen fuer formaldehydhaltige Stoffstroeme (z.B. Absorptionskolonnen zur Reinigung formaldehydbeladener Gasstroeme) werden Angaben ueber Stoffeigenschaften benoetigt. Neben Dampf-Fluessigkeits-Gleichgewichten und Enthalpien sind bei formaldehydhaltigen Mischungen auch reaktionskinetische Daten von Interesse, da sich in technischen Apparaten zur Aufarbeitung solcher Mischungen das chemische Gleichgewicht haeufig nicht einstellt. Dies trifft insbesondere auf die unter Umweltaspekten besonders wichtige adsorptive Reinigung formaldehydhaltiger Gasstroeme durch Auswaschen mit Wasser bei Raumtemperatur zu. Im Rahmen des Vorhabens werden experimentelle und theoretische Untersuchungen zu Dampf-Fluessigkeits-Gleichgewichten, Enthalpien und der Reaktionskinetik in formaldehydhaltigen Mehrkomponentensystemen durchgefuehrt und Software zur Stoffdatenberechnung erstellt.