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Online-Tagung der KBU zum Weltbodentag 2020

Online-Tagung der KBU zum Weltbodentag 2020 „Kunststoffe in der Umwelt – Ein Problem für unsere Böden, oder nur falscher Alarm?“ am 3. Dezember 2020 Kleinste Kunststoffpartikel finden sich bereits in allen Umweltkompartimenten (Boden, Wasser und Luft). In den Boden kann Mikroplastik direkt oder indirekt vor allem aus Quellen wie Kosmetika, Reinigungsmitteln, Kunststofferzeugnissen, Littering, Sekundärrohstoffdüngern und Straßenverkehr gelangen. Boden der uns für die Erzeugung und Produktion von Nahrungsmitteln dient und der als Filter und Schutzschicht unser Trinkwasser schützt. Anhand erster Untersuchungen liegt die Vermutung nahe, dass der Eintrag von Kunststoffen in den Boden beträchtlich ist. Hauptquellen für den Eintrag der Kunststoffpartikel sind nach vorliegenden Untersuchungen vor allem von Straßen abgeschwemmte Reifenpartikel, fragmentierte Plastikfolien aus der Landwirtschaft, Klärschlamm sowie mit Plastikteilchen verunreinigte Biokomposte und Gärprodukte. Im Detail wird dies in den verlinkten Vorträgen ausgeführt. Die Tagung fokussierte auf die folgenden drei Fragen: Wo stehen wir mit unserem Wissen? Was können und müssen wir tun? Wo bestehen Möglichkeiten zur Reduzierung der Einträge in den Boden? Über 300 Teilnehmende aus Deutschland, Österreich und der Schweiz nahmen an der online-Veranstaltung teil. Hier finden Sie das Ergebnispapier . Block 1: Wo stehen wir mit unserem Wissen? Grußwort (Mechthild Caspers, Referatsleiterin im ⁠ BMU ⁠) Warum dieses Thema? (Prof. Dr. P. Grathwohl, KBU) Kunststoffe in Böden: ja, und? (Dr. C. Schulte, ⁠ UBA ⁠, Leiter der Abteilung II 2 „Wasser und Boden“) Reifenpartikel – vom Fahrzeug bis in den Boden (Prof. Dr. M. Barjenbruch, D. Venghaus, TU Berlin) Mikrokunststoffe in Produkten aus Bioabfall – Einträge in Böden (Prof. Dr. M. Kranert, Universität Stuttgart) Block 2: Dialogforum mit kurzen Eingangsstatements Wie minimiert man Plastik bei der Bioabfall-Sammlung? (J.  Ohde u. Y. Eger, GAB Umwelt Service, Pinneberg) Wie entfernt man Plastik aus Kompost? (M. Balhar, Geschäftsführer Gütegemeinschaft Ost) Klärschlamm als Senke für Mikroplastik jetzt und in Zukunft? (Dr. K. Bauerfeld ,TU Braunschweig) Agrarfolien – Verwertung erfolgreich? (M. Dambeck, Geschäftsführer RIGK GmbH) Block 3: Podiumsdiskussion: Nächste Schritte - Was müssen wir tun? Dr. L. Busse UBA, Leiterin des Fachbereichs II (Gesundheitlicher Umweltschutz, Schutz der Ökosysteme); M. Dambeck, Geschäftsführer RIGK GmbH; P. Heldt Verbraucherzentrale NRW; Prof. Dr. M. Kranert, Universität Stuttgart, Institut für Siedlungswasserbau Block 4: Schlussdialog: Prof. Dr. Bernd Hansjürgens (Vorsitzender der KBU) und Prof. Dr. Peter Grathwohl (KBU) Im Ergebnis wurden folgende Punkte aus der Tagung herausgestellt: Vorsorgeprinzip, d.h., Minimierung der Stoffeinträge als wichtigstes Gebot Vorsorge- und Prüfwerte für den Boden Vermeidung persistenter Stoffe, möglichst weniger persistente Materialien in Verkehr zu bringen Stoffströme prüfen und optimieren (Komposte, Gärrückstände usw.) Mikroplastik aus Abfallströmen generieren thermische Verwertung voranbringen Im Bereich Forschung sieht die KBU folgende Schwerpunkte: standardisierte Analytik von Plastik in der Umwelt, mehr Kenntnis über Abbauprozesse im Boden, Wirkungen von Nanoplastik, Prozesse beim Zerfall vom MP unter UV-Strahlung weitere technische Methoden zur Abtrennung von Plastikmaterialien aus den Abfallströmen. Verfahrensentwicklung, um Störströme zu isolieren

Bericht Groß-Probenahme V5.0 FINAL

Universität Stuttgart Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft Lehrstuhl für Abfallwirtschaft und Abluft o. Prof. Dr.-Ing. Martin Kranert Rohstoffe aus der Abfalldeponie – Verbesserung der Verwertbarkeit durch vorherige Deponiebelüftung Beprobung und Untersuchung einer belüfteten Abfalldeponie Bericht (Endversion) für das Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg Projekt durchgeführt durch Dipl.-Ing. Matthias Rapf CTA Brigitte Bergfort CTA Giuseppina Müller Dipl.-Ing. Dominik Leverenz M. Sc. Leonie Bruggmoser Dipl. Met., M. Sc. Angela Groth Dipl.-Ing. Martin Kieninger CTA Axel Goschnick M. Sc. Britta Oettl Bericht erstellt von Dipl.-Ing. Matthias Rapf Dr.-Ing. Martin Reiser Stuttgart, im Juli 2014 2 Beprobung und Untersuchung einer belüfteten Abfalldeponie 0 Einleitung Über drei Jahre, von Anfang 2010 bis Ende 2012 wurde der Abschnitt BA IV der Deponie Konstanz-Dorfweiher mittels extensiver Intervallbelüftung aerobisiert. Aufgaben dieser Groß-Probenahme und Untersuchung der Proben waren zum einen, die Veränderung des Abfalls mit dessen Zustand vor der Belüftungsmaßnahme zu vergleichen, und zum ande- ren, den Abfall hinsichtlich der Verwertbarkeit und Deponierbarkeit verschiedener Abfallfrak- tionen im Falle eines eventuellen Rückbaus zu untersuchen. Hierfür wurden an drei sich in unterschiedlichen Zuständen befindenden Stellen des Depo- niekörpers Bohrungen von bis zu 7 Metern Tiefe angefertigt. Von jedem der insgesamt 17 Bohrmeter wurden Proben entnommen, gesiebt, sortiert und zum Teil auf entscheidende physikalische, biologische und chemische Parameter untersucht. 1 Probenahme Am 22. und 23.10. 2013 wurden an drei Stellen des BA IV mittels Greiferbohrungen aus bis zu 7 Meter Tiefe größere Mengen Deponiematerial für weitere Untersuchungen entnom- men. 1.1 Planungsgrundlagen Die Lage der drei Bohrstellen (Abk. BS) wurde nach dem Fortschritt der Temperaturentwick- lung und dem Vorhandensein von Stauwasser an der jeweiligen Stelle ausgewählt, um den möglicherweise vorhandenen Zusammenhang des Aerobisierungsfortschritts zu den herr- schenden Bedingungen festzustellen, wie sie nachfolgend dargestellt sind: ! BS1 repräsentiert trockene, der Belüftung gut zugängliche Bereiche. In der Umgebung um BS1 war seit Projektbeginn zu keiner Zeit Stauwasser festzu- stellen; die Temperatur war bereits bald nach Belüftungsbeginn stark angestiegen und hat schon im ersten Jahr trotz Belüftung wieder abgenommen. Die Analysen sol- len zeigen, wie weit der biologische Abbau hier fortgeschritten ist. ! BS2 repräsentiert Bereiche, die wegen des dauerhaften Wassereinstaus der Belüf- tung möglicherweise schwer zugänglich sind. In der Umgebung von BS2 hat der Temperaturanstieg sehr zögerlich begonnen, zeigte auch bei Belüftungsende an den meisten Meßpunkten noch einen linear an- steigenden Verlauf auf wesentlich niedrigerem Niveau als im vorderen Deponiebe- reich – die höchste zum Belüftungsende gemessene Temperatur lag unter 60°C im Gegensatz von über 70°C im Bereich von BS1. Es sollen Informationen darüber ge- Universität Stuttgart · Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft · Lehrstuhl für Abfallwirtschaft und Abluft Schlußbericht: Beprobung und Untersuchung einer belüfteten Abfalldeponie 3 wonnen werden, ob die Erwärmung überwiegend auf biologischen Abbauprozessen beruht und z. B. das große Wärmespeichervermögen des Wassers für den charakte- ristischen Temperaturverlauf verantwortlich ist, oder ob eher physikalische Prozesse (z. B. Erwärmung des Wassers durch Strahlung oder Wassereintrag aus aufgeheiz- ten Bereichen) zu Grunde liegen. ! BS3 läßt sich im Verhalten zwischen BS1 und BS2 einordnen. Die Temperaturen sind in der Umgebung von BS3 wesentlich später angestiegen als bei BS1, dann allerdings ähnlich stark. Hier begann die Abkühlung im zweiten Jahr der Belüftung und war bei deren Abschaltung noch nicht so weit fortgeschritten wie bei BS1. Die Lage der Bohrstellen ist in der folgenden Abbildung dargestellt. Abbildung 1 Lage der Bohrstellen auf dem Projektabschnitt BA IV Die maximalen Bohrtiefen orientieren sich an den Längen der jeweils umliegenden Belüf- tungslanzen, so daß eine Beschädigung der Dränageschicht an der Basis vermieden wird. Für BS1 wurde somit eine Bohrtiefe von 4 Metern festgelegt, an BS2 konnten 7 Meter und an BS3 5 Meter tief gebohrt werden. Universität Stuttgart · Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft · Lehrstuhl für Abfallwirtschaft und Abluft

Projekt22_Bericht.pdf

In situ Aerobisierung von Altdeponien – das Projekt De- ponie Dorfweiher M. Reiser1, D. Laux2 und M. Kranert1 1 Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte - und Abfallwirtschaft (ISWA), Uni- versität Stuttgart, Deutschland, 2Landkreis Konstanz, Deutschland Zusammenfassung Seit Juli 2005 ist es in Deutschland nicht mehr erlaubt, unbehandelten Hausmüll zu deponieren. Die Menge an Abfall, die seither auf Deponien verbracht wurde, sank enorm. Daher werden viele Deponien stillgelegt und in die Nachsorgephase überführt. Zur Verkürzung der Nachsorgezeit wird auf einem Teilbereich der Deponie Dorf- weiher in Konstanz eine neue In situ Behandlungstechnik angewandt. Die De- ponie wird mit niedrigem Druck periodisch belüftet. Die Abluft wird passiv über ein offenes Biofilter behandelt, das die Deponiefläche bedeckt. Mittels 80 Belüftungslanzen wird die Deponie belüftet. Die Belüftungslanzen sind in einem Raster im Abstand von 10 Metern über die gesamte Fläche verteilt. Die benötigte Feuchtigkeit für den biologischen Abbau des Abfalls kann mit ge- sammeltem Sickerwasser aus dem Projektbereich über Verteilereinheiten zur Sickerwasserrückführung ausgeglichen werden. Der Belüftungszeitraum ist auf drei Jahre angesetzt. Danach werden die Auswirkungen der aeroben Behandlung auf die Deponie in einer zweijährigen Beobachtungsphase weiter ausgewertet. Die Ergebnisse des Projekts werden eine wichtige Rolle bei der Wahl der end- gültigen Oberflächenabdichtung spielen. Das Projektziel ist es, eine neue In situ Behandlungstechnik zu testen, die den aeroben Abbauprozess beschleunigt. Dadurch können Setzungen vorweg- genommen und schädliche Deponiegasemissionen größtenteils reduziert werden. Weiterhin ist damit zu rechnen, dass sich die Qualität des Sickerwassers be- deutend verbessert. Im Pilotprojekt werden aufwendige Messmethoden an- gewandt und ständige Kontrollen verschiedenster Parameter durchgeführt. In den Bereichen Temperatur, Gaszusammensetzung und Gasemissionen, Sicker- wasserqualität und Setzung des Deponiekörpers werden eine Vielzahl von Mess- werten aufgenommen. Seit Beginn der Intervallbelüftung im Januar 2010 haben sich im Deponiekörper bereits große Veränderungen ergeben. Ein wichtiger Indikator ist der Anstieg der Temperatur. Diese stieg von anfänglich 27°C auf eine mittlere Temperatur von ca. 50 °C an. In vielen Bereichen des Deponiekörpers konnte durch eine Aerobisierung auch die Methanproduktion stark reduziert werden. Nach einer längeren Belüftungspause war dieser Zustand jedoch teilweise auch wieder re- versibel. Messungen im Biofilter haben bisher ergeben, dass nur noch sehr niedrige Methankonzentrationen von der Versuchsfläche emittiert werden. Die Setzungen im Deponiekörper seit Projektbeginn liegen in manchen Bereichen in einer Größenordnung von 70 Zentimetern. Die bisher ermittelten Daten erlauben interessante Rückschlüsse auf die Vorgänge während der Belüftung und ermög- lichen eine Anpassung der Belüftungsstrategie an die sich ändernden Verhält- nisse. Abstract Since July 2005, it has been no longer permitted to landfill untreated municipal solid waste in Germany. The amount of waste deposited on landfills shrunk enormously since then. Therefore, many landfills are being closed and converted into the aftercare period. To reduce this aftercare period a new in situ treatment technique is utilized on a part of the Dorfweiher landfill in Konstanz. The landfill is aerated intermittently with low pressure. Out-going air is treated passively in an open biofilter, which is covering the landfill surface. By the means of 80 air injection wells, the landfill is aerated. Injection wells are arranged area-wide in a 10 m grid. In order to pro- vide enough humidity to the biodegradation processes, collected leachate from the project site can be recycled and induced under the biofilter. Over a period of three years, the landfill will be aerated. Afterwards the effects of the aerobic sta- bilization onto the landfill will be evaluated in a two-year monitoring phase. The results of the project will provide a key factor in choosing the construction of the final surface sealing. The goal is to test a new in situ treatment technique for accelerating the aerobic degradation process. The advantage would be that settlings can be forestalled and landfill gas emissions can be reduced. In addition, the quality of leachate could be improved. An elaborate measuring process and technological controls are being utilized in the pilot scheme. In the field of temperature, gas quality and gas emissions, leachate quality and settlement of the landfill a huge number of data are recorded. Since beginning of the intermittent aeration in January 2010, the things have changed inside the landfill section in many ways. Temperature is one of the most important parame- ters. It increased from 27°C at the beginning up to a median value of about 50°C. In many zones of the landfill body, the aeration caused aerobic conditions with a decline of methane production. After a longer aeration stop, this process was reversible in a few zones by now. Gas measurements inside the biofilter re- vealed a very low methane emission up to now. The settlements of the landfill are up to 70 cm in some regions.

Verfahrenstechnische Optimierung des SBR-Verfahrens durch den Einsatz von Membranen

Das Projekt "Verfahrenstechnische Optimierung des SBR-Verfahrens durch den Einsatz von Membranen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft durchgeführt. Beim SBR-Verfahren beansprucht die Zeit fuer das Sedimentieren des belebten Schlammes und den Abzug der Klarwasserphase einen grossen Teil der Zyklusdauer. Durch den Einsatz von Membranen kann noch waehrend der Reaktionszeit mit dem Klarwasserabzug begonnen werden. Die Zeiten fuer das Absetzen des belebten Schlammes entfallen gaenzlich. Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens sollen die Betriebsweisen und Zykluszeiten eines SBR-Membranreaktors hinsichtlich Denitrifikationsgeschwindigkeit und Ablaufwerten optimiert werden. Da die Absetzeigenschaften des belebten Schlammes bei diesem Verfahren keine Rolle spielen, koennen auch geringe Austauschverhaeltnisse gefahren werden. Durch die stossweise Beschickung kann der gesamte leicht abbaubare CSB fuer die Denitrifikation genutzt werden. Die biologischen Prozesse laufen hierbei laengs einer Zeitachse, vergleichbar mit der idealen Propfenstroemung ab.

Teilvorhaben 1/2: Bakterielle Metabolite

Das Projekt "Teilvorhaben 1/2: Bakterielle Metabolite" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft durchgeführt. Bakterien sind - wie auch Pilze - haeufig zu einem Stoffwechsel von PAK befaehigt, ohne sie dabei als alleinige Kohlenstoff- und Energiequelle nutzen zu koennen. Solche Biotransformationen fuehren in der Regel zur Ausscheidung von oxidierten Metaboliten ins umgebende Milieu. Im Boden kann durch biotische wie abiotische Reaktionen eine auf verschiedenen chemischen Bindungen beruhende Festlegung geschehen. Ziel des vorliegenden Projektes ist es dabei, die Moeglichkeit einer 'Humifizierung' von Modellsubstanzen der PAK sowie dieser PAK selbst, beurteilen zu helfen. Diese Humifizierung koennte sowohl rein biologisch als auch in einer Kombination biologisch-chemischer Reaktionen ablaufen. Im Rahmen des Projektes sollen radioaktiv markierte Metabolite des bakteriellen PAK-Abbaus isoliert, charakterisiert und in Mengen dargestellt werden, die anderen beteiligten Arbeitsgruppen eine Beurteilung Ihres Humifizierungsverhaltens erlauben.

Teil 1

Das Projekt "Teil 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft durchgeführt. Bei einer Energieversorgung mit hohen Anteilen erneuerbarer Energien am Stromverbrauch ist es notwendig, die fluktuierende Erzeugung von Windenergie und Photovoltaik bedarfsgerecht zu integrieren sowie den daraus resultierenden zusätzlichen Speicherbedarf näher zu analysieren. Vor diesem Hintergrund wird sich das beantragte Forschungsvorhaben mit folgenden Fragen beschäftigen: Inwieweit sind bestehende und zukünftige Bioenergieanlagen in Baden-Württemberg zur Energiespeicherung und zum Speicherausbau geeignet? Unter Speicherfähigkeit der Bioenergieanlagen wird in dem vorliegenden Vorhaben sowohl die ?Gasspeicherung? als auch die ?Biomassespeicherung? verstanden, wobei als Gasspeicherung die Speicherung des Biogases bzw. Synthesegases in internen/externen Speichern als auch die Speicherung des aufbereiteten Biogases bzw. Synthesegases im Erdgasnetz betrachtet wird. Im Fall der Biomassespeicherung kann eine flexible Brennstoff- bzw. Substratbeschickung der Bioenergieanlangen (Lastfolgebetrieb) erfolgen. Weiter soll analysiert werden, welche Möglichkeiten und Grenzen des flexiblen Einsatzes von Strom aus biogenen Ressourcen zum Ausgleich von Wind- und Solarstromfluktuationen in Baden-Württemberg ( Modellbetrachtung) bestehen. Als Ergebnis soll u.a. ein Fördermodell für die flexible Fahrweise von Bioenergieanlagen inklusive der notwendigen Speicherung entwickelt werden.

Teil 2

Das Projekt "Teil 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft durchgeführt. Im Rahmen des Vorhabens soll eine Ressourcenstrategie entwickelt werden, in deren Rahmen der Rohstoffbedarf der baden-württembergischen Wirtschaft ermittelt, Substitutionspotenziale für versorgungskritische und für Baden-Württemberg besonders bedeutsame Rohstoffe aufgezeigt und zugleich der zur Erschließung der Substitutionspotenziale erforderliche technologische Entwicklungsbedarf dargelegt wird. Die im Vorhaben erarbeitete Ressourcenstrategie soll zum einen dazu beitragen die Rohstoffversorgung der baden-württembergischen Industrie sicherzustellen, zum anderen können Unternehmen im Land unmittelbar die im Rahmen des Vorhabens identifizierten Innovationsfelder besetzen und ihren Know-How-Vorsprung bei der Entwicklung entsprechender Umwelt- und Recyclingtechnologien ausbauen. Hierzu sollen im Zuge des Projektes bereits konkrete und praxisnahe Modell- und Pilotvorhaben definiert und initiiert werden.

Entnahme von ca. 20-25 M3/sec Bodenseewasser und Anreicherung des Neckars mit diesem Wasser

Das Projekt "Entnahme von ca. 20-25 M3/sec Bodenseewasser und Anreicherung des Neckars mit diesem Wasser" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft durchgeführt. Situation der Wasserwirtschaft im Neckarraum; die Belastung des Neckars 1967-1971. Massnahmen zur Verminderung der Schmutzfracht im Neckar; zukuenftige Entwicklung im Einzugsgebiet des Neckars; der Bodensee-Neckar-Stollen und dessen Nutzung fuer die Trinkwasserversorgung, fuer die Verbesserung der Wasserguete im Neckar, seine Nutzung fuer die Donau, fuer Energiegewinnung, fuer Erholung und seine Auswirkungen auf den Bodensee.

Herkunft und Auswirkung von Cu, Zn, Cd, Pb und Hg aus diffusen Quellen auf Oberflaechengewaesser

Das Projekt "Herkunft und Auswirkung von Cu, Zn, Cd, Pb und Hg aus diffusen Quellen auf Oberflaechengewaesser" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft durchgeführt. Die in den vergangenen Jahren zu verzeichnende Verbesserung von Klaeranlagenablaeufen hat dazu gefuehrt, dass die Gewaesserguete von Oberflaechengewaessern in steigendem Masse durch Eintraege aus diffusen Quellen beeintraechtigt wird. Die eingetragenen Frachten der Schwermetalle Kupfer, Zink, Cadmium, Blei und Quecksilber stammen dabei sowohl aus der Landwirtschaft, der Atmosphaere als auch aus Regenentlastungen von Trenn- und Mischkanalisationen und unter Umstaenden von der Schifffahrt, Fischerei und Jagd. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, Herkunft und Auswirkung der o.g. Schwermetalle aus diffusen Quellen in Oberflaechengewaesser zu ermitteln. Dazu wurden zunaechst anhand einer Literaturstudie bereits veroeffentlichte Untersuchungsergebnisse aufgearbeitet und in einer Datenbank aufgenommen. Aus dem bisher vorliegenden Datenbestand aus ueber 100 Literaturzitaten lassen sich jedoch keine aussagekraeftigen Frachtabschaetzungen von diffusen Eintraegen in Oberflaechengewaesser vornehmen. Deshalb wird seit Ende Oktober eine Messkampagne beispielhaft an zwei Regenueberlaufbecken (Durchlauf- und Fangbecken) im Einzugsgebiet der Stadt Herrenberg (Landkreis Boeblingen) durchgefuehrt. Die Auswertung erster Ergebnisse wird derzeit vorgenommen.

Verbesserung des Filtrationsvermoegens von Sandfiltern durch Einsatz von H2O2 bei der Rueckspuelung

Das Projekt "Verbesserung des Filtrationsvermoegens von Sandfiltern durch Einsatz von H2O2 bei der Rueckspuelung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft durchgeführt. Mit diesen FV. Soll die Einsetzbarkeit von Wasserstoffperoxid zum biooxidativen Abbau von organischen Substanzen im Sandfilter ermittelt werden. Sandfilter werden sowohl bei der Trinkwasseraufbereitung als auch bei der Nachreinigung von Abwasser eingesetzt.

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