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Kupfer- und Zinkentfernung aus Niederschlagsabfluss von Dächern in einem Eisen-Korrosionssystem. Online Ressource
Ludwig, Thomas
Berlin (Deutschland)
Selbstverlag
2007, 222 S., Abb., Tab., Lit.
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[Quelle: http://d-nb.info]
Regenabläufe von Kupfer- und Zinkdächern enthalten hohe Konzentrationen der Schwermetalle Kupfer bzw. Zink. Zur Vermeidung von lokalen Boden- und Grundwasserbelastungen bei der Versickerung von Metalldachabläufen werden künstliche Barrieresysteme vorgeschlagen. In der Arbeit wurde der Rückhalt von gelöstem Kupfer und Zink aus Dachablauf bei der sauerstoffinduzierten Korrosion von Eisenspänen in geschlossenen, aufwärts durchströmten Korrosions-Adsorbersäulen untersucht. Bei der Sauerstoffkorrosion der Eisenspäne entstehen Rostdeckschichten aus Eisenoxid, an die die im Dachablauf gelösten Schwermetalle Kupfer und Zink adsorbieren. Die Versuchsergebnisse bestätigen, dass sich die Korrosions-Adsorbersäulen als wirksames Barrieresystem zum Rückhalt von gelöstem Kupfer und Zink aus Dachablauf vor einer Versickerung eignen. Die Beschaffenheit des ionenarmen und ungepufferten Dachwassers ist offensichtlich günstig fur die Eisenkorrosion und die daran gekoppelte Kupfer- und Zinkelimination. Lediglich die DOC-Gehalte im Dachablauf führten zu gewissen nachteiligen Effekten. Mit dem Korrosionsverfahren konnten hohe Deckschichtbeladungen mit Kupfer und Zink erzielt werden. Die ermittelten Kupfer- und Zinkbeladungen lagen mit Werten zwischen ca. 50 bis 100 Mikrogramm/mg über den Kupfer- und Zinkbeladungen, die in Batchversuchen mit granuliertem Eisenhydroxid (GEH) oder mit natürlichen Ionenaustauschmaterialien (Klinoptilolit) ermittelt wurden. In Hinblick auf die Beladungskapazität deuten sich damit Vorteile des Korrosionsverfahrens gegenüber dem Sorptionsverfahren mit GEH und gegenüber dem Ionenaustauschverfahren mit Klinoptilolit an. In einem Sonderkapitel werden zudem die Ergebnisse von Felduntersuchungen zur qualitativen Charakterisierung eines Niederschlagabflussereignisses einer Berliner Stadtautobahn beschrieben und diskutiert. Die Probenahme erfolgte dabei im August 2003 unter extrem trockenen sommerlichen Randbedingungen. Als wesentliche Ergebnisse werden die frachtgemittelten Konzentrationen ausgewählter Qualitätsparameter (ungelöste Stoffe, NH4, CSB, DOC, polare Organika, Cu, Zn), der zeitliche Konzentrationsverlauf gelöster Stoffe während des Regenereignisses sowie die dimensionslosen kumulierten Frachtganglinien dargestellt. Mit einem deterministischen Modell wird das Transportverhalten (First-Flush Effekt) von gelösten Stoffen im Niederschlagsabfluss in Abhängigkeit von den System- und Randbedingungen des Einzugsgebietes, den vorherrschenden Prozessbedingungen sowie in Abhängigkeit von den Stoffeigenschaften beschrieben.
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