DE2347838C3 - Verfahren zur Erstbegrünung toxischer Substrate - Google Patents

Description

und die Deckschicht eine Pufferschicht zur Berei- » Nachteile zu beseitigen und e η Verfahren zur Betung eines für pflanzenbiologisches Wachstum er- Handlung und Erstbegrunung toxischer Halden und forderlichen pH-Wertes von 5 bis 8, bestehend aus Deponien bereitzustellen.

einer Mischung aus (auf Gesamtfeststoff bezogen) Die Erfindung lost diese Aufgabe mit enem Ver-

40 bis 90% mindestens teilweise verrottbarer, or- fahren zur Erstbegrunung steriler bzw. toxischer Subganischer Substanz und 60 bis 10% eines neutrali- '5 strate durch Aufbringen einer Samengemische entsierend wirkenden organischen oder anorgani- haltenden Deckschicht aus bindemittelhaltigem Faschen Mittels vorgesehen wird. serstoff oder aus Schaumstoff auf die Substratober Ja-2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- ehe. Im Rahmen eines Verfahrens der genannten Art kennzeichnet, daß die Pufferschicht mit Bakte- besteht die Erfindung dann, daß zwischen die Subrienkulturen geimpft wird. *° stiratoberfläche und die Deckschicht eine Puffer-

schicht zur Bereitung eines fur pflanzenbiologisches Wachstum erforderlichen pH-Wertes von 5 bis 8, be-

stehend aus einer Mischung aus (auf Gesamtfeststoff

bezogen) 40 bis 90% mindestens teilweise verrottba- »5 rer, organischer Substanz und 60 bis 10% eines neutralisierend wirkenden organischen oder anorgani-

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erstbe- sehen Mittels vorgesehen wird.

grünung steriler bzw. toxischer Substrate. Als Substratoberfläche fur eine Behandlung gemäß

Es ist bekannt, daß infolge von Wasser- und Wind- dem Verfahren der Erfindung kommen in Frage Deerosionen wertvolles Kulturgelände verloren gehen 3<> ponicnvon Haus- oder Industriemüll, Abraumha.den, kann. Die Bodenerosion nimmt überall dort ernstere Halden von z. B. Abfallansammlungen basischen GeAusmaße an, wo der Boden einen schlechten Zusam- steins wie Kalkstein, Dolomit, Salzhalden; insbesonmenhalt besitzt. Beim Anlegen von Gräben, Dämmen dere Halden von freie Säureanteile aufweisenden Ab- ©der Halden werden große Flächen steil aufgeschüt- branden, beispielsweise Abbränden der Schwefeltet, und derartige Flächen erfordern eine erhebliche 35 kiesröstung. Derartige Halden aus Abbränden erwei-Aufmerksamkeit, bevor eine Pflanzenvegetation an- sen sich wegen der Feinteiligkeit der Partikel bei gesiedelt werden kann. Bekannte Vorschlägt sehen Winderosion als ausgesprochen umweltfeindlich wedaher vor, einen Kautschuklatex oder ölgestreckten gen der Belästigung durch färbend und ätzend wir-Kautschuklatex als Mittel zur Behandlung von land- kenden Staub, wie auch insofern umweltfeindlich, als wirtschaftlichen Kulturböden oder zur Verfestigung 40 sie einer Begrünung nicht zugänglich sind, da der kader Oberflächen von Bodenformationen und Halden pillare Feuchtigkeitsaufstieg des sauren Mediums in tu verwenden (deutsche Patentschrift 1300724). die Oberfläche des feinteiligen Haldengutes ein pflan-Dem gleichen Zweck dienen Emulsionen aus flüssigen zentoxisches Milieu schafft.

Polybutadienen oder wäßrige Dispersionen aus Poly- Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Ver-

vinylacetat (deutsche Auslegeschrift 1290007; 45 fahrenswird eine Lage oder Schicht der die wasserlösdeutsche Offenlegungsschrift 1 792422). liehen und toxisch wirkenden Anteile des Substrates

Es ist ferner ein Verfahren zur Festlegung und Be- neutralisierenden Pufferschicht auf die toxische Subgrünung steriler öd- und Sandflächen bekannt, gemäß stiratoberfläche aufgebracht. Diese Pufferschicht bedem ein pumpfähiger wäßriger Schlamm aus härtba- steht zweckmäßig aus einer gegebenenfalls wasserhalren Schaumkunststoffen, insbesondere aus härtbaren 50 tigen Mischung aus (auf Gesamtfeststoff bezogen) 60 Aminoplasten, Samengemischen und Düngemittel auf bis 10% eines neutralisierend wirkenden anorganidie zu behandelnde Fläche aufgebracht wird. Ein sol- sehen oder organischen Stoffs und aus 40 bis 90% ches Verfahren ist für Bodenformationen geeignet, die mindestens teilweise verrottbarer organischer Subpraktisch keinen kapillaren Wasseraufstieg aufweisen, stanz. Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch in da hierdurch weder saure noch basische Medien die 55 der Weise ausgeführt werden, daß nur ein Teil der durch die etwa bis 2 cm starke Deckschicht eingestell- Menge des neutralisierend wirkenden Stoffes in der ten wachstumfreundlichen Bedingungen beeinträch- Mischung enthalten ist und der restliche Teil zuvor tigen (»Kunststoff-Rundschau« Heft 3, 1967, Seiten gesondert auf das toxische Substrat aufgebracht 133 bis 136). wird.

Es ist schließlich ein Verfahren zur Erstbegrünung 60 Als neutralisierend wirkendes Mittel der Mischung steriler Substrate bekannt, nach dem eine verrat- eignen sich Kalkstein, Dolomit oder Calcium- und tungsfähige, poröse, ein Mikroklima für das Pflanzen- Magnesiumoxid, ferner Sedimentformationen wie wachstum erzeugende Faserdeckschicht ausgelegt Gley-oder Pseudogleyböden. Während die genannten wird, in welche dann eine mit Bakterienkulturen ge- Sedimentformationen der Pufferung basischer Subimpfte, leguminosenhaltige Mischung aus Samen ein- 65 strate dienen, z. B. Kalksteinhalden, sind für die Pufgebracht wird, welche durch die Faserdeckschicht auf ferung sauer reagierender Substrate die des weiteren die Substratfläche gelangen und auf welche Faser- genannten Mittel wie Kalk geeignet,
deckschicht schließlich eine Bindemittelemulsion zur Die organische Substanz der Mischung dient der

Aufnahme und Weiterentwicklung von Bakterienkulturen sowie der Wasserrückhaltung. Derartige organische Substanz kann beispielsweise Rohtorf, Holzmehl oder Alginate sein. In besonders vorteilhafter Weise kann die organische Substanz aber durch ausgefaulten Klärschlamm bereitgestellt werden. Der Klärschlamm soll für den Einsatz in dem erfindungsgemäßen Verfahren einen Feststoffgehalt von etwa 28 bis 32% besitzen. Als organische Komponente wird dem Klärschlamm beispielsweise Kalk zugesetzt. Dabei ist ein solcher Zusatz so zu bemessen, daß der resultierende Gesamtfeststoff des Klärschlamms wenigstens zu 50% aus organischer Substanz besteht.

Wie erwähnt, dient die organische Komponente in der Mischung iür die Pufferschiciit zur Aufnahme von Bakterienkulturen und sie ist die Voraussetzung für die Aufnahme aktiver mikrobieller Biozönosen. Diese Impfung mit Bakterienkulturen wird zweckmäßig mit Müllkompost vorgenommen.

Der Müllkompost kann in den Klärschlamm eingebracht werden, jedoch genügt es in den meisten Fällen, den Müllkompost auf dem Klärschlamm auszustreuen.

Die Pufferschicht wird gemäß der Erfindung in einer relativ geringen Stärke auf dem toxischen Substrat aufgebracht. Während üblicherweise zum Beispiel Übererdungen von Halden oder Mülldeponien in einer Schichtstärke von etwa 70 cm vorgenommen werden, wird die erfindungsgemäße Pufferschicht in einer Schichtenstärke von etwa 3 bis 10 cm aufgebracht. Da dieser Auftrag in aller Regel auf Halden mit starker Böschungsneigung erfolgt, ist es zweckmäßig, die 3 bis 10 cm starke Pufferschicht durch mechanische Vorrichtungen gegen Verlagerungen zu schützen. Derartige an sich bekannte Vorrichtungen sind Faschinenwerke unterschiedlichster Muster und Formgebung, wie Rauten- oder Wabenmuster. Ferner eignen sich Netze aus metallischen oder organischen Fasern, die in gewissem Abstand über der Substratoberfläche verspannt sind. Derartige Vorrichtungen sind insbesondere für Halden mit starker Böschungsneigung zweckmäßig. In manchen Fällen, insbesondere wenn es sich um fließfähige wasserhaltige Pufferschichten handelt, kann es vorteilhaft sein, der Masse für die Pufferschicht vor der Ausbreitung noch an sich bekannte Mittel zuzusetzen, welche der Pufferschicht thixotrope Eigenschaften erteilen, wie Bentonite, kolloidale Kieselsäure, kolloidales Aluminiumoxidhydrat. Hierdurch kann in wirkungsvoller Weise die Ausbreitung und Verteilung der Pufferschicht von beispielsweise Schlammcharakter durch mechanische Hilfsmittel unterstützt werden, während nach beendeter mechanischer Einwirkung der Schlamm zur Fixierung und zum Stehen kommt.

An die Aufbringung der Schicht für die Bodenabpufferung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren schließen sich an sich bekannte Maßnahmen der Begrünung nach z. B. dem Naßsaatverfahren oder beispielsweise dem Verfahren der österreichischen Patentschrift 291313 an. Es versteht sich, daß bei der Auswahl der Samenmischung in den Nachfolgeverfahren außer den Umweltbedingungen auch pflanzenphysiologische Faktoren zu beachten sind, um die zur Erreichung eines Dauerhumus notwendigen leicht verrottbaren Vegetationsprodukte zu erzielen. Es werden daher Samen solcher Pflanzen ausgewählt, die größere Würzelmasse als oberirdische Triebmasse er-7.eueen. deren oberirdische Triebmasse leicht verrottbar ist und deren oberirdische Triebmasse ferner keiner landwirtschaftlichen Nutzung zugeführt wird.

Die Erfindung wird an Hand des nachstehenden Beispiels näher erläuten.
5

Beispiel

Die Begrünung einer toxischen Halde mit einem Böschungswinkel von 30 bis 50° wurde in der folgenden Weise durchgeführt. Die Halde bestand aus Abbranden, die bei der Herstellung von Schwefelsäure durch Abröstung von Schwefelkies nach dem Wirbelschichtverfahren anfallen. Dieser Abbrand ist sehr feinteilig und hat etwa 72% Anteile einer Feinheit unter 65 μ. Der Abbrand hatte bei einem pH-Wert von 3,2 folgende Analyse:

Zn

Pb

SiO,

Ca "

60 % (als Fe₂O₃ vorliegend)
0,9 % (als ZnO und Zinkferrit vorliegend) 0,8 %

0,7 % (als PbSO₄ vorliegend)
4.0 %
2,0 % (als Ca SO₄ vorliegend)

Als Ausgangsmaterial für die Pufferschicht wurde Klärschlamm aus einer kommunalen Kläranlage bereitgestellt. Der Klärschlamm haue bei einem pH-Wert von 7,2 einen Wassergehalt von 72%. Der Feststoff bzw. die Trockensubstanz des Klärschlamms zeigte einen Glühverlust von 50% und wies folgende Anteile in der Trockensubstanz auf:

0,03 % 0,02 % 0,20 % 0,25 % 5,0 % 2,2 % 2,7 % 0,5 %

Kupfer
Nickel
Zinn

Chrom
Eisen
Stickstoff
Phosphor (P₂O₅)
Kalium (K₂O)

Der Klärschlamm wurde sodann noch mit Dolomitmergel in einer Menge von 1 kg/m³ Schlamm versetzt und durch Zugabe von Eindickungs- bzw. Flockungsmitteln weiter eingedickt. Diese Behandung erfolgte

in der Kläranlage. Die behandelte Masse wurde auf dem Plateau der Abbrandhalde sowie in Böschungsnähe abgelagert und mittels einer Schubraupe langsam über die Böschungen herabgelassen. Die Dicke der zusammenhängenden und zum Stillstand gekomme-

nen Schicht variierte zwischen 3 und 10 cm und betrug im Mittel etwa 5 cm. Die Schicht wurde alsdann durch Aufstreuen von hochaktivem Müllkompost mit Mikroorganismen angereichert. Auf die durch Mikroorganismen aktivierte Pufferschicht wurde nach dem an

sich bekannten Naßsaatverfahren eine Einsaat einer Mischung aus Samen von Straußgras, Ackerquecke, Rotschwinge, Weidelgras, Rispengras, Schafschwinge, Zottelwicke, Weißklee, Dauerlupine, Hornschotenklee, Schafgarbe, Pipernelle, Brombeere, Sanddorn, Labkraut und Frauenmantel aufgebracht. Das Saatgut wurde in einer Menge von 20 g/m² aufgebracht, wobei als Bindemittel Cellulose in einer Menge von 200 g/m² zum Einsatz gelangte. Als Startdünger wurden 50 g eines Volldüngers pro m² gege-

ben. Zur unmittelbaren Sicherung gegen Erosion wurde nach der Ansaat mit Stroh gemulcht, das als Kurzstroh (Faserlänge unter 10 cm) in einer Menge von 200 g/m² pneumatisch aufgetragen und mit einer

Bitumenemulsion verfestigt wurde. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelte Abbrandhalde zeigte nach Ablauf eines Jahres einen gleichmäßigen Pflanzenbewuchs und eine dichte und intensive Begrünung. In Vergleichsversuchen in denen unter Auslassung einer Pufferschicht und unter Verwendung unterschiedlicher Bindemittel und Bodenverfestiger Samengemische aufgebracht wurden, konnte in keinem Fall ein dauerhafter Bewuchs erzielt werden.

Claims (1)

1. Zl Sicherung gegen Verlagerung aufgesprüht wird

   ... ί deutsche Auslegeschrift 1 903 510). Der Nachteil der

   Patentansprüche: gekannten Verfahren besteht darin, daß sie nicht

   toxischer Substrate durch Aufbringen einer Sa- 5 Miosiraic ^- j ;ι,_γλγ ii_aniii_a™irifimo πηΗ ν

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   r j- öl u _ri·- i. jj u οΐ^ηη Pro7essen toxisches und feindliches Milieu schaffen.