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Grundwasser

, Volume 18, Issue 3, pp 197–202 | Cite as

Untersuchungen zur Sorptionsreversibilität von organischen Schadstoffen in Aktivkohle, Holzkohle und Zeolith Y-200

  • Engy ElHaddad
  • Wolfgang Ensinger
  • Christoph SchüthEmail author
Technische Mitteilung
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Zusammenfassung

In einer Vielzahl von Untersuchungen wurde gezeigt, dass die Sorption von organischen Schadstoffen in Böden insbesondere vom organischen Kohlenstoffgehalt (C org) bestimmt wird. Kontrovers wird jedoch die Frage diskutiert, inwieweit Sorptionsprozesse vollständig reversibel sind oder ob eine irreversibel sorbierte Schadstofffraktion in den Sorbenten verbleibt. Dieser Effekt ist etwa bei der Beurteilung von Sanierungsmaßnahmen oder bei der Festlegung von Sanierungszielen von großer Bedeutung. In mehrstufigen Sorptions- und Desorptions-Batch-Versuchen mit TCE und PCE bzw. ortho-Xylol und para-Xylol und den Sorbenten Aktivkohle, Holzkohle sowie einem hydrophobem Zeolith Y-200 wurde diese Fragestellung untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass der strukturelle Aufbau des Sorbenten von entscheidender Bedeutung für das Auftreten einer desorptionsresistenten Schadstofffraktion ist. Während für den mikroporösen Zeolith Y-200 mit starrem Porensystem Sorption weitestgehend reversibel ist, wurde für die Holzkohle und die Aktivkohle eine signifikante irreversibel sorbierte, oder zumindest sehr langsam desorbierende Schadstofffraktion ermittelt. Diese Schadstofffraktion kann jedoch bei einem folgenden weiteren Sorptionsschritt durch konkurrierende Sorptionseffekte mobilisiert und freigesetzt werden.

Sorption reversibility of organic contaminants in activated carbon, charcoal and Zeolite Y-200

Abstract

Numerous studies have shown that sorption of organic contaminants in soils is dominated by the natural organic carbon content (C org) of the soil. However, it is still under discussion whether sorption processes are fully reversible or whether an irreversibly sorbed contaminant fraction remains in the soil. This is especially important when considering soil remediation measures and its targets. In multi-stage sorption-desorption batch experiments with TCE, PCE, ortho-xylene and para-xylene and with the sorbents activated carbon, charcoal and a hydrophobic zeolite Y-200, the reversibility of sorption was studied. It could be shown that the structural features of the sorbents are of ample importance for the occurrence of a desorption-resistant fraction. While sorption was mainly reversible for the micro-porous zeolite Y-200 with a rigid pore network, charcoal and the activated carbon showed significant desorption hysteresis. However, following a subsequent sorption step, this fraction eventually desorbs and is re-mobilized.

Keywords

Sorption reversibility Microporous sorbents Organic contaminants Hysteresis 

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Copyright information

© Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2013

Authors and Affiliations

  • Engy ElHaddad
    • 2
  • Wolfgang Ensinger
    • 2
  • Christoph Schüth
    • 1
    Email author
  1. 1.Fachgebiet Hydrogeologie, Institut für Angewandte GeowissenschaftenTechnische Universität DarmstadtDarmstadtDeutschland
  2. 2.Fachgebiet Materialanalytik, Institut für MaterialwissenschaftTechnische Universität DarmstadtDarmstadtDeutschland

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