Bioaugmentation und Monitoring des aeroben Bioabbaus von Chlorethenen

#Altlasten #Grundwassersanierung #CKW #Bioaugmentation #Monitoring
Metabolitbildung und Nebenreaktionen bei anaerober Sanierung (links) und direkte Umsetzung ohne unerwünschte Nebenreaktionen bei aerob-metabolischer Sanierung (rechts)
Metabolitbildung und Nebenreaktionen bei anaerober Sanierung (links) und direkte Umsetzung ohne unerwünschte Nebenreaktionen bei aerob-metabolischer Sanierung (rechts)

Die gemeinsame deutsch-israelische Forschung entwickelt innovative Sanierungsstrategien und Monitoringmethoden für den aeroben, produktiven Chlorethenabbau. Der neue Abbauweg führt zur Mineralisation ohne Bildung kritischer Metabolite. Es wird deutlich weniger Sauerstoff benötigt als beim aeroben co-metabolischen Abbau.

Kontaminierte Standorte beeinträchtigen weltweit das Grundwasser als wichtigste Trinkwasserressource.  Mehr als die Hälfte der Grundwasserschadensfälle werden durch leichtflüchtige chlorierte Kohlenwasserstoffe (LCKW) verursacht. Die Nutzung mikrobiologischer Sanierungsverfahren kann eine nachhaltige, umweltfreundliche und kostengünstige Alternative zu physikalischen Verfahren darstellen.

Der aerob-produktive Trichlorethen (TCE)-Abbau wurde am TZW als neuer Abbauweg nachgewiesen. Im Gegensatz zum anaeroben Abbau werden keine gefährlichen Metabolite wie Vinylchlorid (VC) gebildet und es treten keine Nebenreaktionen wie die Bildung von Sulfid und Methan auf. Des weiteren ist der Sauerstoffbedarf erheblich geringer als beim aeroben co-metabolischen Abbau.

Zur Stimulierung des aerob-produktiven Abbaus wurden Laborstudien mit verschiedenen belasteten Grundwasserproben durchgeführt, die auf ihr intrinsisches Abbaupotential und das Stimulierungspotential mittels Bioaugmentation untersucht wurden. Die verwendete Anreicherungskultur stammt von dem Standort, an dem der aerob-produktive TCE-Abbau erstmals nachgewiesen wurde. Der Abbau konnte durch die Zugabe der abbaufähigen Kultur in allen Grundwässern mit einer TCE-Konzentration unter 50 mg/L erfolgreich stimuliert werden. Es wurden Verfahren entwickelt, um die abbauaktiven Organismen im Grundwasser nachzuweisen und die Abbauprozesse zu überwachen.

Die Nutzung des neuen Abbauwegs für Trichlorethen zur Grundwassersanierung wird bereits im Rahmen einer Pilotstudie im Feld angewandt und stellt eine vielversprechende Lösung für belastete Standorte dar.

Wasser­ressource: Grundwasser, Oberflächenwasser
Produkttyp:
  • Monitoring & Analytik
  • Technologien & Verfahren
TRL: 9
    TRL (Technology Readiness Level)
  • TRL 1 - Grundprinzipien beobachtet
  • TRL 2 - Technologiekonzept formuliert
  • TRL 3 - Experimenteller Nachweis des Konzepts
  • TRL 4 - Technologie im Labor überprüft
  • TRL 5 - Technologie in relevanter Umgebung überprüft (bei Schlüsseltechnologien im industrieorientierten Umfeld)
  • TRL 6 - Technologie in relevanter Umgebung getestet (bei Schlüsseltechnologien im industrieorientierten Umfeld)
  • TRL 7 - Test eines System-Prototyps im realen Einsatz
  • TRL 8 - System ist komplett und qualifiziert
  • TRL 9 - System funktioniert in operationeller Umgebung (bei Schlüsseltechnologien oder Raumfahrt wettbewerbsfähige Fertigung)
Anwendungs­sektor: Industrie, Städte und Kommunen, Wasserwirtschaft
Fördermaßnahme: DE-IL-WaTec
Projekt: BioChlor

Kontakt und Partner


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  • TZW - DVGW-Technologiezentrum Wasser,
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https://tzw.de/
Prof. Dr. Andreas Tiehm

TZW - DVGW-Technologiezentrum Wasser,
Karlsruhe
Ben-Gurion University (BGU) Israel

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