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Title (Primary) Anwendung von Eisen‐Aktivkohle‐Systemen zur Grundwassersanierung. Application of iron‐activated carbon‐systems for groundwater remediation
Author Vogel, M.;
Journal PhD Dissertation
Year 2019
Department TUCHEM;
Volume 7/2019
Language deutsch;
POF III (all) T41;
Keywords Grundwasser; Grundwassersanierung; Aktivkohle; Carbo-Iron; Groundwater; Groundwater remediation; Activated carbon
UFZ inventory Leipzig, Bibliothek, 00533515, 19-0428 F/E
Abstract The present thesis is focused on the investigation and development of iron‐activated carbonsystems for in‐situ groundwater remediation with a main emphasis on the composite material Carbo‐Iron®. After the basic suitability of the in‐situ reagent has been shown in previous studies, a significant optimization of the particles with regard to corrosion resistance, dechlorination efficiency and life time is achieved in this work through the application of reduced sulfur species. The positive influence of Carbo‐Iron on microbial contaminant degradation is shown in a field study. On the basis of the observations, possible interactions between the composite material and biotic processes are discussed. Another focus of the dissertation is the investigation of the influence of activated carbon on the selectivity and kinetics of the ironbased reduction of chlorinated ethenes. The results show that activated carbon types with redox‐active oxygen‐containing surface groups are particularly effective in accelerating ironbased dechlorination. The findings of the dissertation help to create highly efficient ironactivated carbon‐systems, which are promising for practical application.

Im Mittelpunkt der vorliegenden Dissertation stehen die Untersuchung und Weiterentwicklungvon Eisen‐Aktivkohle‐Systemen für die In‐situ‐Grundwassersanierung, wobei ein besondererSchwerpunkt auf das Kompositmaterial Carbo‐Iron® gelegt wird. Nachdem die prinzipielle Eignung des In‐situ‐Reagenzes bereits in früheren Studien gezeigt wurde, kann in dieser Arbeit eine deutliche Optimierung der Partikel hinsichtlich ihrer Korrosionsbeständigkeit, der Dechlorierungseffizienz sowie ihrer Lebensdauer durch die Anwendung reduzierter Schwefelspezies erzielt werden. Der positive Einfluss von Carbo‐Iron auf den mikrobiologischen Schadstoffabbau wird am Beispiel einer Feldstudie gezeigt. Auf Grundlage der dabei gewonnenen Erkenntnisse werden verschiedene Möglichkeiten des Zusammenspiels von Eisen‐Aktivkohle‐Kompositen und biotischen Vorgängen diskutiert.
Ein weiterer Schwerpunkt der vorliegenden Arbeit stellt die Untersuchung des Einflusses von Aktivkohle auf die Selektivität und Kinetik der mikroeisenbasierten Reduktion chlorierter Ethene dar. Eine deutliche Beschleunigung der eisenbasierten Dechlorierung kann vor allem in Gegenwart von Aktivkohlesorten mit redoxaktiven funktionellen Gruppen beobachtet werden. Die Ergebnisse zeigen, dass Aktivkohle bei der Dechlorierung nicht nur als Sorptionsmittel agiert, sondern aktiv an der chemischen Reaktion teilnehmen bzw. diese sogar beschleunigen kann.
Die in der vorliegenden Dissertation gewonnenen Erkenntnisse liefern ingesamt einen substanziellen Beitrag zur effizienten Gestaltung von Eisen‐Aktivkohle‐Systemen, wodurch ihre Anwendungsmöglichkeiten in der Grundwassersanierung ausgebaut werden.
ID 22369
Persistent UFZ Identifier https://www.ufz.de/index.php?en=20939&ufzPublicationIdentifier=22369
Vogel, M. (2019):
Anwendung von Eisen‐Aktivkohle‐Systemen zur Grundwassersanierung. Application of iron‐activated carbon‐systems for groundwater remediation
Dissertation, Universität Leipzig, Fakultät für Chemie und Mineralogie
PhD Dissertation 7/2019
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung - UFZ, Leipzig, 139 S.