6.2.3 Porosität

Die Abbildungen 6.13 und 6.14 zeigen die Durchschnittskonzentrationen der Mineralölkohlenwasserstoffe, wenn in den Simulationen nur die Gesamtporositäten ( $\varepsilon$) variiert werden. Sowohl bei der niedrigen als auch bei der hohen Konzentration sinkt die Abbauleistung deutlich bei niedrigeren Porenvolumina. Bei einem $\varepsilon$-Wert von 0.30 findet in beiden Fällen aufgrund der starken Sauerstofflimitierung nur noch ein schwacher linearer Abbau statt. Jedoch ist der Effekt bei der niedrigeren Dieselölkontamination geringer ausgeprägt, weil insgesamt weniger O$_2$ verbraucht wird.

Abbildung: Simulation: Durchschnittliche Dieselölgehalte bei unterschiedlichen Gesamtporositäten mit einer MKW-Anfangskonzentration von 10 g/kg Trockensubstanz.

Abbildung: Simulation: Durchschnittliche Dieselölgehalte bei unterschiedlichen Gesamtporositäten mit einer MKW-Anfangskonzentration von 4 g/kg Trockensubstanz.

Bei diesen Berechnungen muss allerdings berücksichtigt werden, dass eine Veränderung der Gesamtporosität bei gleichbleibender Konzentration der Dieselölkontaminationen pro kg Trockensubstanz auch die Höhe der Gesamtkontamination in der Miete beeinflusst. Bei einem sinkenden $\varepsilon$-Wert steigt der Gesamtkohlenwasserstoffgehalt, wenn die Konzentration pro kg Trockensubstanz gleich bleibt. Ein langsamerer Abbau bei geringerem Porenluftvolumen ist dann auch auf die höhere Kontaminationsmenge zurückzuführen. Auch der Wassergehalt verändert sich, wenn die Porosität einen neuen Wert zugeschrieben bekommt. Da auch diese Variable pro kg Trockengewicht angegeben wird, kommt es bei geringeren Porositäten zu größeren Porenwasservolumina. Um diese Effekte auszuschalten, wurden in den in Abb. 6.15 und Abb. 6.16 dargestellten Simulationen die Gesamtkohlenwasserstoffgehalte und der Gesamtwassergehalt bei der Variation der Porositäten konstant gehalten. Zusätzlich wurde die Substratkinetik dahingehend modifiziert, dass sich die Konzentration des Dieselöl nicht auf die Konzentration pro kg Trockengewicht, sondern auf den Gesamtgehalt in der Pore bezieht. So wird ein verlangsamter Abbau bei niedrigeren MKW-Konzentrationen aber gleichem Gesamtkohlenwasserstoffgehalt vermieden. Bei diesen Berechnungen verläuft der prozentuale Abbau des Dieselöls bei niedrigen Porositäten erwartungsgemäß etwas schneller, jedoch bleibt das qualitative Ergebnis gleich. Geringere Porenluftvolumina führen zu stärkeren Sauerstofflimitierungen, bei $\varepsilon = 0.3$ ist der Abbau linear und langsam.

Abbildung: Simulation: Prozentuale Abnahme des Dieselölgehalts bei unterschiedlichen Porositäten, aber gleichem Wassergehalt und gleicher Gesamtkontamination. MKW-Anfangskonzentration: 10 g/kg Trockensubstanz.

Abbildung: Simulation: Prozentuale Abnahme des Dieselölgehalts bei unterschiedlichen Porositäten, aber gleichem Wassergehalt und gleicher Gesamtkontamination. MKW-Anfangskonzentration: 4 g/kg Trockensubstanz.