DE19820645B4

DE19820645B4 - Verfahren zur Reduzierung der Freisetzung von flüchtigen Emittenten aus einer Flüssigkeit

Info

Publication number: DE19820645B4
Application number: DE19820645A
Authority: DE
Inventors: Ottomar Rühl; Silvio Böttcher
Original assignee: Umweltschutz Nord & Co GmbH
Current assignee: Umweltschutz Nord & Co GmbH
Priority date: 1998-05-08
Filing date: 1998-05-08
Publication date: 2006-03-30
Anticipated expiration: 2018-05-09
Also published as: DE19820645A1

Abstract

Verfahren zur Reduzierung der Freisetzung von flüchtigen Emittenten aus einer Flüssigkeit, bei welchem
mindestens ein Substrat zum Binden von Emittenten in geringem Abstand über und/oder schwimmend auf der Flüssigkeitsoberfläche angeordnet wird,
dadurch gekennzeichnet, daß als Substrat pflanzliche Rohstoffe verwendet werden, auf denen sich Mikroorganismen ansiedeln können, welche organische Emittenten unter Nutzung des Substrates als Energiequelle abbauen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reduzierung der Freisetzung von flüchtigen Emittenten aus einer Flüssigkeit, bei welchem mindestens ein Substrat zum Binden von Emittenten in geringem Abstand über und/oder schwimmend auf der Flüssigkeitsoberfläche angeordnet wird.
Flüssigkeiten in Klärbecken, Klärteichen, Absetzbecken, Sammelbecken für Sickerwässer o.ä., Stapelbecken für Gülle und dergleichen enthalten Stoffe, welche von der freien Flüssigkeitsoberfläche an die Umgebung abgegeben werden. Mitunter stellen diese Emittenten eine beträchtliche Umweltbelastung dar, weshalb man versucht, deren Freisetzung möglichst zu reduzieren. Zu diesem Zweck ist es bekannt, den Raum über der Flüssigkeitsoberfläche abzuschließen und die Emittenten durch Druck- oder Saugbelüftung zu entfernen. Die Emittenten werden hierbei über entsprechende Filter oder durch eine Waschvorrichtung geleitet und dem Gasstrom entzogen.
Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist aus der DE 24 17 431 A1 bekannt, welche lehrt, Zusammensetzungen auf der Basis von in Wasser wenig löslichen Salzen zu verwenden, die durch eine Paraffinbehandlung lipophil und flotierend gemacht werden und Stickstoff und Phosphor in einer durch die Wasser-Mikroorganismen, die zur Metabolisierung von Kohlenwasserstoffen befähigt sind, assimilierbaren Form enthalten. Nachteilig an diesem bekannten Verfahren ist dessen unbefriedigende Effizienz hinsichtlich der Bindewirkung des verwendeten Substrates.
Die DE 23 33 012 A1 offenbart ein Mittel zum Absorbieren viskoser Produkte, insbesondere Öl und anderer hydrophober Flüssigkeiten, welches aus einem flockigen, durch Feinzerteilung von Papier auf mechanischem Wege erhaltenen Produkt besteht.
Die DE 19 44 636 B2 beschreibt ein Ölbindemittel zur adsorptiven Beseitigung grundwasserschädlicher oder oberffächenwasserschädlicher flüssiger Mineralölerzeugnisse, wobei zur Bildung eines solchen Ölbindemittels verschäumte Polyurethanharze und/oder gehärtete Polykondensationsharze zusammen mit Polystyrol in einem bestimmten Mischungsverhältnis verwendet werden.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem auf einfache und umweltfreundliche Weise mit möglichst niedrigem Energieeinsatz die Emissionen von freien Flüssigkeitsoberflächen reduziert werden können und hierfür das Substrat eine besonders effiziente Bindewirkung besitzt.
Diese Aufgabe wird bei dem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass als Substrat pflanzliche Rohstoffe verwendet werden, auf denen sich Mikroorganismen ansiedeln können, welche organische Emittenten unter Nutzung des Substrates als Energiequelle abbauen.
Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, dass ein Substrat, welches Emittenten binden kann, auf bzw. in der Nähe der Flüssigkeitsoberfläche platziert wird und als ein solches Substrat pflanzliche Rohstoffe verwendet werden, da sich herausgestellt hat, dass diese besonders effizient verschiedenste Emittenten binden können. Die Emittenten gelangen hierbei entweder direkt von der Flüssig keitsoberfläche zum Substrat oder durchqueren zuerst den Raum zwischen der Flüssigkeit und dem Substrat, bevor sie an diesem binden. Von den auf den pflanzlichen Rohstoffen angesiedelten Mikroorganismen werden dabei mikrobiell abbaubare organische Emittenten zu Kohlendioxid und Wasser mineralisiert. Hierzu sollte das Substrat eine hinreichend große spezifische Oberfläche aufweisen, damit die Mikroorganismen die zu ihrem Stoffwechsel notwendigen Kohlenstoffverbindungen aus dem Substrat verwerten können. Das aus pflanzlichen Rohstoffen bestehende Substrat dient dabei als Energiequelle für die Mikroorganismen. Das Substrat wirkt somit als Filtermedium, an dem Emittenten binden können, ohne dass Energie von außen zugeführt werden muss. Eine Kapselung der Behälter für die Flüssigkeit sowie kostenträchtige und energetisch aufwendige Absaug- oder Druckvorrichtungen sind nicht mehr notwendig. Weiterhin kann eine vollständige Abdeckung der Flüssigkeitsoberfläche unabhängig von deren Größe und Geometrie realisiert werden.
Vorteilhafterweise wird das Substrat im wesentlichen flächendeckend auf und/oder über der Flüssigkeitsoberfläche angeordnet, um ein Entweichen der Emittenten über freiliegende Oberflächenbereiche der Flüssigkeit zu vermeiden.
Als pflanzliche Rohstoffen haben sich Stroh, Baumrinde, Wurzel- oder Stammholz, Tort- und/oder Feinkompost als besonders geeignet erwiesen. Zudem haben diese Substrate den Vorteil, dass sie problemlos und allenfalls mit geringen Kosten beschaffbar sind.
Zur Vergrößerung der spezifischen Oberfläche sowie zur besseren Homogenisierung wird das Substrat vor dem Einsatz vorteilhafterweise zerkleinert. Eine Korngröße von 5 mm oder kleiner hat sich hierbei als besonders vorteilhaft erwiesen.
Besonders bevorzugt können mehrere verschiedene Substrate auf und/oder über der Flüssigkeitsoberfläche angeordnet werden. Dies bietet sich insbesondere dann an, wenn die Flüssigkeit verschiedene Emittenten enthält und jeweils ein Substrat jeweils mindestens einen der Emittenten besonders effektiv bindet.
Die verschiedenen Substrate sollen bevorzugt in vermischter Form eingesetzt werden, wobei die Substrate entweder vor ihrem Einsatz als auch während des Plazierens auf bzw. nahe der Flüssigkeitsoberfläche miteinander vermischbar sind. Im letzteren Fall können die verschiedenen Substrate beispielsweise in ungeordneter Weise auf der Flüssigkeitsoberfläche verteilt werden.
Besonders bevorzugt sollen mehrere Schichten verschiedener Substrate auf und/oder über der Flüssigkeitsoberfläche angeordnet werden, wobei die einzelnen Schichten entweder lediglich ein Substrat enthalten oder von mehreren miteinander vermischten Substraten gebildet sein können. Eine derart strukturierte Anordnung hat beispielsweise den Vorteil, daß ein besonders trag- und schwimmfähiges Substrat als unterste Schicht einsetzbar ist, auf welcher sich andere Substratschichten aufhäufen lassen.
Zusätzlich oder alternativ zu einer Aufbringung mindestens eines Substrats direkt auf der Flüssigkeitsoberfläche kann ein schwimmfähiger Unterbau verwendet werden, welcher das bzw. die Substrate trägt. Vorteilhafterweise nimmt dieser Unterbau nicht nur die Substrate einzeln oder schichtweise auf, sondern wirkt selbst als Filtermedium, an welchem von der Flüssigkeitsoberfläche aufsteigende Emittenten binden können.
Wenn die Substrate nicht mit der Flüssigkeit in Berührung kommen sollen, wird vorzugsweise ein Gestell als Unterbau verwendet, welches im Abstand zur Flüssigkeitsoberfläche mit einer gasdurchlässigen und ggf. ebenfalls als Emittenten-Filter wirkenden Auflage für die Substrate ausgestattet ist. Beispielsweise ist der Unterbau aus einem Holzgestell gefertigt und mit einer Jutebahn bespannt.
Besonders bevorzugt wird als oberste Schicht – sowohl bei direkt auf der Flüssigkeitsoberfläche angeordneten Substraten als auch bei Verwendung eines schwimmfähigen Unterbaus – ein Substrat aufgebracht, welches die Keimung von Saatgut und den anschließenden Bewuchs zuläßt. Auf diese Weise entsteht ein Wachstumszyklus mit nachwachsenden und anschließend verrottenden pflanzlichen Rohstoffen, die dann ihrerseits wieder als Filtermedium wirken können.
Weitere Vorteile der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche gekennzeichnet.
Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand von zwei Beispielen näher erläutert, die sich auf vom Erfinder durchgeführte Versuchsreihen beziehen und die Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens unterstreichen.
Als Substrate in beiden Beispielen kamen zum Einsatz:

– Substrat 1 (S1) – trockenes Stroh (Schüttgewicht ca. 31 g/l)
– Substrat 2 (S2) – Baumrinde verschiedener Laubbäume (Schüttgewicht ca. 31 g/l)
– Substrat 3 (S3) – Wurzel- und Stammholz verschiedener Laubbäume (Schüttgewicht ca. 133g/l)
– Substrat 4 (S4) – trockener Torf (Schüttgewicht ca. 218 g/l)
– Substrat 5 (S5) – trockener Feinkompost,

Als emittierende Flüssigkeiten wurde zum einen ein Diesel/Benzin/Wasser-Gemisch (Lösung A), bestehend aus 100 ml einer Stammlösung aus 50 ml Dieselkraftstoff, 50 ml Normalbenzin und 5000 ml Wasser, aufgefüllt mit 300 ml Wasser und zum andereren eine Lösung aus 400 ml Abwasser einer Kleinkläranlage (Lösung B) verwendet.
Beispiel 1
200 ml der Substrate S1 bis S5 wurden direkt auf die Oberflächen der sich zu je 400 ml in einem Becherglas befindenden Lösungen A und B aufgebracht. Je ein Becherglas mit den Lösungen A und B dienten als Kontrollprobe. Durch olfaktometrische Kontrolle wurde festgestellt, daß die aufgebrachten Substrate S1 bis S5 eine sofortige Geruchsreduzierung bewirkten. Aufgrund des direkten Kontaktes mit der Flüssigkeit durchfeuchteten die Substrate allmählich, was jedoch keinen negativen Einfluß auf die Reduzierung der Geruchsemissionen ausübte.
Vor allem bei den Substraten S4 und S5, aber auch bei den Substraten S2 und S3, war während des gesamten Versuchsverlaufes lediglich der schwache Eigengeruch dieser Materialien feststellbar. Im Vergleich dazu wiesen die Kontrollproben einen sehr starken benzinartigen (Lösung A) bzw. fäkalienartigen (Lösung B) Geruch auf.
Beispiel 2
Auf die Flüssigkeitsoberfläche der sich in einem Becherglas befindenden Lösung A sowie der Lösung B wurde eine schwimmfähige, gitter- bzw. kastenartige Holzkonstruktion aufgebracht, deren Oberseite mit dicht mit der Wandung des Becherglases abschließendem Jutegewebe abgedeckt war, welches keinen Kontakt mit der Flüssigkeit hatte.
Auf das Jutegewebe wurden die Substrate schichtweise in der Reihenfolge S1, S4 und S3 mit je einer Schichtdicke von 1 cm derart aufgebracht, daß sie vollständig den freien Querschnitt des Becherglases bedeckten. Es bestand durch den tragenden, schwimmfähigen Unterbau kein direkter Kontakt der Substrate zur Flüssigkeitsoberfläche.
Durch olfaktometrische Kontrolle wurde – ähnlich wie im Beispiel 1 – festgestellt, daß nach Aufschüttung der Substrate eine sofortige und vollständige Reduzierung der Geruchsbelästigung der aus den Lösungen A und B aufsteigenden Emittenten zu verzeichnen und lediglich der Eigengeruch der Substrate noch wahrnehmbar war.

Claims

Verfahren zur Reduzierung der Freisetzung von flüchtigen Emittenten aus einer Flüssigkeit, bei welchem mindestens ein Substrat zum Binden von Emittenten in geringem Abstand über und/oder schwimmend auf der Flüssigkeitsoberfläche angeordnet wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Substrat pflanzliche Rohstoffe verwendet werden, auf denen sich Mikroorganismen ansiedeln können, welche organische Emittenten unter Nutzung des Substrates als Energiequelle abbauen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat im wesentlichen flächendeckend auf und/oder über der Flüssigkeitsoberfläche angeordnet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Substrat Stroh, Baumrinde, Wurzel- oder Stammholz, Torf und/oder Feinkompost verwendet werden.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat vor dem Einsatz zerkleinert wird, vorzugsweise auf eine Korngröße von 5 mm oder kleiner.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß verschiedene Substrate auf und/oder über der Flüssigkeitsoberfläche angeordnet werden.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen Substrate miteinander vermischt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Schichten ggf. miteinander vermischter Substrate auf und/oder über der Flüssigkeitsoberfläche angeordnet werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein schwimmfähiger Unterbau auf die Flüssigkeitsoberfläche aufgesetzt wird, auf welchem das bzw. die Substrate einzeln oder schichtweise aufgebracht werden.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Unterbau eine gasdurchlässige Auflage für das oder die Substrate angeordnet wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Unterbau ein Gestell mit beabstandet zur Flüssigkeitsoberfläche angeordneter Auflage verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterbau und/oder die Auflage aus einem Material hergestellt werden, welche Emittenten aus der Flüssigkeit binden können.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als oberste Schicht ein Substrat aufgebracht wird, welches die Keimung von Saatgut und den anschließenden Bewuchs zuläßt.
Verwendung von pflanzlichen Rohstoffen, vorzugsweise Stroh, Baumrinde, Wurzel- oder Stammholz, Torf und/oder Feinkompost, zum Binden von flüchtigen Emittenten aus einer Flüssigkeit, indem der/die pflanzlichen Rohstoffe in geringem Abstand über und/oder schwimmend auf der Flüssigkeitsoberfläche angeordnet werden.