DE2802012C2

DE2802012C2 - Verfahren zum Abbau von Schadstoffen auf Oberflächen und Vorrichtung zu dessen Durchführung

Info

Publication number: DE2802012C2
Application number: DE2802012A
Authority: DE
Inventors: Karl Dr. med. 5949 Grafschaft Bisa
Original assignee: Individual
Current assignee: Xenex Gesellschaft Zur Biotechnischen Schadstoffsa
Priority date: 1978-01-18
Filing date: 1978-01-18
Publication date: 1982-08-19
Also published as: DE2802012A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Abbau von Schadstoffen auf Oberflächen durch Mikroorganismen in Verbindung mit für diese geeignetem Nährbodenmaterial. Ferner bezieht sich die Erfindung auf Vorrichtungen zur Durchführung dieses Verfahrens.

Aus FR-PS 71 20 003 ist es bekannt, Mineralöle und Mineralöl-Produkte abbauende Mikroorganismen und deren Nährbodenmaterial auf mit solchen Mineralölen verunreinigte Flächen, beispielsweise Wasseroberflächen, zu streuen. Bei dieser Behandlungsweise werden die Mikroorganismen unmittelbar und mehr oder weniger frisch aus der Kultur kommend auf die verunreinigten Stellen gebracht. Es ist daher schwer, solche Mikroorganismen in für den Mineralöl-Abbau optimaler Weise gleichmäßig über größere Flächen zu verteilen. Außerdem werden große Mengen von Mikroorganismen benötigt, wie sie in der Praxis kaum aus Kulturen zur Verfügung stehen.

Aus DE-OS 25 06 612 ist es auch bekamt, für den Abbau von oberflächenverunreinigenden Mineralölen die jeweils geeigneten Mikroorganismen zusammen mit Nährbodenmaterial in Form einer Aerosolwolke an vorher berechneter Stelle auszusetzen und diese Aerosolwolke relativ lang, ggf. einige Tage, in der Atmosphäre zu halten und dann auf der mit Mineralölen verunreinigten Fläche niedergehen zu lassen. Durch die während der Verweilzeit in der Atmosphäre erfolgende starke Vermehrung der Mikroorganismen soll auf diese Weise eine Verunreinigungsschicht in einer Stoßbehandlung mit Mikroorganismen zerstört und abgebaut werden. Es handelt sich hierbei um eine Art von Initialbehandlung, durch die die Verunreinigungsschicht so schnell wie möglich durchlöchert werden soll, um damit die durch die Verunreinigungsschicht hervorgerufene Abschirmung der verunreinigten Oberfläche vom Luftsauerstoff aufzuheben und einen praktisch allseitigen Angriff der Mikroorganismen an den die Verunreinigung bildenden Mineralölen einsetzen zu lassen. Das Aerosol gibt bei dieser Verfahrensweise mit dem Auftreffen auf die Verunreinigungsschicht seine Existenz auf. Die Mikroorganismen werden dabei augenblicklich vom Aerosol auf die Verunreinigungsschicht übertragen, wobei das niedergehende Aerosol zugleich physikalisch auf die Oberfläche der Verunreinigungsschichi einwirkt. Von besonderer Bedeutung ist dabei auch der von den Aerosolteilchen während des Verweilens in der Atmosphäre aufgenommene Luftsauerstoff, der zusammen mit den Mikroorganismen und dem Nährbodenmaterial in die zu bekämpfende Verunreinigungsschicht eingebracht wird. Wie Versuche zeigen, hat das aus DE-OS 25 06 612 bekannte Verfahren besondere Wirksamkeit an dünnen, filmartigen Verunreinigungsschichten, nicht aber bei dickeren Verunreinigungsschichten.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Abbau von Schadstoffen auf Oberflächen durch Mikroorganismen in Verbindung mit für diese geeignetem Nährbodenmaterial zu schaffen, das sich in allen in der Praxis vorkommenden Fällen anwenden läßt, insbesondere auch an der Innenfläche von Hohlräumen. Dabei soll ermöglicht werden, eine der jeweiligen Stärke der Schadstoffschicht entsprechende, ggf. auch große Mengen von Mikroorganismen auf der verunreinigten Stelle zu lagern. Der Abbau der Schadstoffe soll auch von der Anwesenheit von Luft-Sauerstoff unabhängig sein, so daß auch anaerobe Mikroorganismen für den Abbau der Schadstoffe eingesetzt A-urden können.

Diese Aufgabe wird im erfindungsgemäßen Verfahren dadurch gelöst, daß die Mikroorganismen und das Nährbodenmaterial in einem quasi stabilen Schaum aus abbaufähigem, aufschäumbarem Stoff nach Art eines Mehrphasensystems eingelagert und mit diesem Schaum auf die verunreinigte Fläche transportiert werden.

Die Erfindung gehl von der Erkenntnis aus, daß der

ίο Schaum die Fähigkeit hat, die Mikroorganismen und das Nährbodenmaterial in seinen intrazellularen Räumen, also in den zwischen den Blasenlamellen gebildeten kapillaren Räumen nach Art eines Mehrstoffsystems zu »schleppen« oder auch nach Art einer Emulsion in einer Flotte zu lagern.

Da der Schaum eine Abdeckung auf der Verunreinigungsfläche bildet, müßte man annehmen, daß der Abbau der Schadstoffe wegen Sauerstoffmangel mehr oder weniger stark behindert wird. Tatsächlich hat sich

aber herausgestellt, daß der Schaum in der Lage ist, auch über lange Zeitdauer hinweg die tür den Abbau der Schadstoffe erforderliche Sauerstoffmenge heranzuführen, wenn man iiicht überhaupt anaerobe Mikroorganismen für den Aboau der Schadstoffe einsetzt. Es war gegenüber dem bekannten Aerosol-Verfahren auch zu überlegen, ob der Schaum die Mikroorganismen und das Nährbodenmaterial nicht eher von den abzubauenden Schadstoffen zurückhält als in ausreichender Menge zuzuführen. Es hat sich aber herausgestellt, daß der Schaum geeignet ist, aus dem in ihm gebildeten Depot an Mikroorganismen über relati · lange Zeitdauer hinaus ständig eine geeignete Menge von Mikroorganismen an die Schadstoffoberfläche abzugeben, so daß über eine lange Zeitdauer hinaus ein hochwirksamer Abbau der Schadstoffe gewährleistet wird und dadurch auch die Schadstoffe abgebaut werden, wenn sie in relativ dicker Scnicht vorhanden sind. Durch den die Mikroorganismen und das Nährbodenmaterial in sich aufnehmender. Schaum wird eine sich selbsttätig steuernde Zufuhr von Mikroorganismen zu einer Schadstoffschicht eingerichtet, weil Schadstoffe im allgemeinen dazu neigen, Schäume zu brechen. Eb bildet sich dadurch zwischen dem Schaum und der Schadstoffschicht eine mit Mikroorganismen gesättigte Zwischenschicht aus Schaumbildner, die bestrebt ist, über die Schadstoffschicht abzufließen und dabei die Mikroorganismen an die Schadstoffschicht abzugeben. Diese Schaumbildnerschicht wird durch langsames Brechen des Schaumes, also durch Platzen von Mizellen ständig regeneriert, wobei die Mikroorganismen protrahiert, d. h. entsprechend verzögert, an die Schadstoffschicht freigesetzt werden. Während der Lagerung der Mikroorganismen in den intrazellularen Räumen des Schaumes und der zwischen dem Schaum und der Schadstoffschicht gebildeten Schicht aus aufschäumbarem Material gewährleistet das Nährbodenmaterial, daß die Mikroorganismen nicht nur am Leben erhalten, sondern vermehrt und in vegetativem Zustand gehalten werden. Durch das Zusammenwirken des Schaumes mit den ihm eingelagerten Mikroorganismen und Nährbodenmaterial wird somit eine protrahierte Freigabe der Mikroorganismen in den Biodegradationsvorgang eingerichtet, wobei die im Depot gehaltenen Mikroorganismen durch das dort ebenfalls zurückgehaltene Nährbodenmaterial vermehrt und in hochwirksamem Zustand gehalten werden. Soweit Mikroorganismen eingesetzt werden, die für den Biodegradationsvorgang Sauerstoff benötigen, wird dieser aus den Schaumzellen

und durch den Schaum hindurch in ausreichender Menge zugeführt. Da der Schaum sich praktisch jeglicher Oberflächengestalt anzupassen vermag, bietet das erfindungsgemäße Verfahren auch die Möglichkeit des Abbaues von Schadstoffen an jeglicher mehr oder weniger unzugänglicher Stelle, beispielsweise in und an Bauwerken, Fahrzeugen, Behältern usw. Hinsichtlich der Dicke der zu bekämpfenden Schadstoffschichten wird sich der Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens insbesondere dann lohnen, wenn Schadstoffschichten nicht dick genug sind, um sie mit mechanischen Mitteln zu beseitigen, und wenn Schadstoffreste zu beseitigen sind, die bei mechanischer Beseitigung dicker Schadstoff schichten unvermeidlich zurückbleiben.

Bevorzugt können im erfindungsgemäßen Verfahren als auischäurnbares Material hochmolekulare, einweißartige Stoffe benutzt werden, denen man einen Stabilisierungszusatz beigibt. Insbesondere kommen hierzu im wesentlichen hydrolisierte Proteine, ggf. unter Zugabe von Stabilisatoren, in Betracht. Solches aufschäumbares Material ist relativ billig und auch bereits zu Feuerlöschzwecken bewährt. Es bietet außerdem den besonderen Vorteil, daß er selbst keine nennenswerte Umweltbelastung verursacht und sich evtl. durch Mikroorganismen selbst wieder zersetzen läßt. Eine besonders günstige Möglichkeit zur Bildung eines quasi stabilen Schaumes bietet sich, wenn man dem Schaum zur Bildung eines Mehrstoffsystems Arylalkylsulfonat mit Scheinstabilisatoren zugibt. Unter Schaum mit Scheinstabilisatoren versteht man solche Schäume, die durch Verwendung unterschiedlicher Schaumsysleme geeignet sind, in vermehrtem Umfang Ballaststoffe aufzunehmen.

Im erfindiingsgemäßen Verfahren kann man die für den Abbau der Schadstoffe zu benutzenden Mikroorganismen so auswählen, daß sie auch für den biologischen Abbau der aufschäumbaren Stoffe geeignet sind. Man kann aber auch den für den Abbau der Schadstoffe ausgewählten Mikroorganismen noch solche Mikroorganismen in mehr oder weniger geringer Menge beigeben, die die Schaumbildner biologisch abbauen. Man kann auch ais aufschäumbaren Stoff das Nährbodenmaterial für die Mikroorganismen benutzen.

Bevorzugt wird man den Schaum als Polyederschaum ausbilden, in dessen zwischen den Blasenlamellen gebildeten kapillaren Räumen die Mikroorganismen und das Nährbodenmaterial eingeschleust sind. Polyederschaum ist ein relativ stabiler Schaumtyp, jedenfalls wesentlich stabiler als Kugelschaum. Vor allem bietet Polyederschaum den Vorteil, daß seine intrazellularen Räume Mikroorganismen und Nährbodenmaterial aufnehmen können, ohne die Kinrmatik des Schaumes wesentlich zu stören. Die Aufbringungsweise des Schaumes läßt sich jedem Anwendungsfall optimal anpassen.

So kann man einen Hohlraum, dessen Innenfläche mit Schadstoffen verunreinigt ist mit dem die Mikroorganismen und das Nährbodenmaterial enthaltenden Schaum füllen. Dadurch gelangt der Schaum an alle Teile der Hohlraum-Innenfläche und trägt damit auch an alle Teile der Innenfläche die für den Abbau der Schadstoffe ausgewählten Mikroorganismen heran. Diese Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens kann beispielsweise zum Reinigen von Öltanks, zum Reinigen von Laderäumen an Fahrzeugen, insbesondere Schiffen und dergleichen eingesetzt werden. Wenn eine einmalige Schaumfüllung des Hohlraumes nicht ausreichend Mikroorganismen heranbringt, kann im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Nachfüllen einmal oder mehrmals jederzeit vorgenommen werden. An freiliegenden Flächen, sei es auf der Erdoberfläche, d. h. Land, oder auf See, können ohne weiteres mehrere Zentimeter dicke, beispielsweise 2 bis 10 cm dicke Beläge aus die Mikroorganismen und das Nährbodenmaterial enthaltendem Schaum gebildet werden. Man kann auch in einem Abstand, beispielsweise 50 bis 100 m, oberhalb der verunreinigten Fläche den die Mikroorganismen und das Nährbodenmaterial enthaltenden Schaum als Schaumschnee bilden und diesen Schaumschnee auf die verunreinigte Fläche abschneien lassen. Diese Anwendungsmöglichkeit eignet sich insbesondere in solchen Gebieten, wo man eine gleichmäßige Schaumschicht nicht vom Boden her ausbilden kann, beispielsweise in Hafengebieien oder in mehr oder weniger durchschnittenem Gelände. Der Schaumschnee kann dabei durch Versprühen eines Gemisches von aufschäumbarem Stoff und gasentwikkelndem Stoff gebildet werden unter gleichzeitigem Zumischen des Nährbodenmaterials und der Mikroorganismen. Es ist aber auch möglich den Schaumschnee durch intensives Verblasen von in einen Gasstrom, beispielsweise Luftstrom, gesprühtem aufschäumbarem Stoff zu bilden unter gleichzeitigem Zumischen des Nährbodenmaterials und der Mikroorganismen. Für die Bekämpfung sehr starker Verunreinigungen, beispielsweise Öltargets, bietet das erfindungsgemäße Verfahren eine besonders vorteilhafte Variante dahingehend, daß auf einem Umfangsbereich und bzw. oder am Umfang der verunreinigten Flächen, beispielsweise eines öltargets, eine dicke, beispielsweise 20 cm bis 50 cm dicke Schaumbarriere aufgebaut wird unter gleichzeitiger Zugabe des Nährbodenmaterials und der Mikroorganismen. Diese Schaumbarriere kann an denjenigen Randbereichen der Verunreinigung angebracht werden, von denen eine besonders starke Gefährdung ausgeht. Beispielsweise kommt hierzu der der Küste zugewandte Rand einer küstennahen Ölverunreinigung auf See in Betracht. Vielfach wird man aber die Schaumbarriere rings um die verunreinigte Fläche herum aufbauen.

In allen fällen ist es im Rahmen der Erfindung möglich, die Schaumbeläge, wenn erforderlich oder zweckmäßig, von Zeit zu Zeit durch Aufbringen von weiterem. Mikroorganismen und Nährbodenmaterial enthaltenden Schaum zu ergänzen. Da der Schaum geeignet ist. Mikroorganismen und Nährbodenmaterial in seinen intrazellulären Räumen zu »schleppen«, kann man auch auf einen Belag aus quasi stabilem, mit so Nährbodenmaterial und Mikroorganismen beladenen Schaum nachträglich zusätzliche Mikroorganismen und Nährbodenmaterial aufbringen, um diese Beladung nachzufüllen.

Für die Durchführung des Verfahrens eignet sich eine einfache, hochwirksame Vorrichtung, die sich kennzeichnet durch einen Schaumerzeuger, bei dem ein Paar von Verteilerscheiben, die an ihrem Umfang einen ringförmigen Auslaßschlitz lassen, innerhalb einer ringförmigen Führungswand angebracht ist und an seinen Umfangskanten einen ringförmigen Spalt gegenüber der Führungswand bildet dem Einrichtungen zum Hindurchblasen von gasförmigem Medium parallel zur Mittelachse des Verteilerscheibenpaares und der Führungswand zugeordnet sind, während das Verteflerscheibenpaar selbst mit Einrichtungen zum Zuführen des aufzuschäumenden Stoffes, des Nährbodenmaterials und der Mikroorganismen, vorzugsweise in seinem mittleren Bereich versehen ist

Um eine solche Vorrichtung den verschiedensten Anwendungsfällen gut anpassen zu können, empfiehlt es sich besonders vorzusehen, daß der ringförmige Auslaßschlitz des Verteilerscheibenpaares in seiner Weite verstellbar ist. Aus dem gleichen Grund ist es auch vorteilhaft, statt dessen oder zusätzlich den Spalt zwischen der Führungswand und dem Umfang des Verteilerscheibenpaares in seiner Weite verstellbar auszuführen. Diese letztere Möglichkeit läßt sich besonders leicht dadurch erreichen, daß die Führungswand sich nach dem Auslaß hin axial erweiternd ausgebildet ist und das Verteilerscheibenpaar relativ zu dieser Führungswand axial verstellbar ist. Eine schaumerzeugende Vorrichtung dieser Art mit besonders hoher Wirksamkeit ergibt sich dadurch, daß die Verteilerscheiben als kreisrunde, um ihre Mittelachse rotierbare Schleuderscheiben und die Führungswand als zur Mittelachse der Verteilerscheiben rotationssymmetrische Prallwand ausgebildet sind. Weitere Erhöhung der Wirksamkeit einer solchen schaumerzeugenden Vorrichtung läßt sich dadurch erreichen, daß zwei oder mehr Verteilerscheibenpaare voreinander angeordnet sind und an ihrem jeweiligen rückwärtigen zentralen Einlaß sich nach rückwärts erstreckende, koaxiale zylindrische Einlaßkragen aufweist. Mit dieser Vorrichtung kann die Beladung des Schaumes mit Mikroorganismen und Nährbodenmaterial von Fall zu Fall variiert werden. Man kann beispielsweise die Mikroorganismen und das Nährbodenmaterial in ein rückwärtiges Verteilerscheibenpaar eingeben, so daß die Mikroorganismen und das Nährbodenmaterial mil dem Gasstrom intensiv in den an einem vorderen Verteilerscheibenpaar entstehenden Schaum hineingeblasen werden. Man kann aber auch den Schaum an einem rückwärtigen Verteilerscheibenpaar erzeugen und die Mikroorganismen und das Nährbodenmaterial an einem vorderen Verteilerscheibenpaar in diesen soeben erzeugten und sich noch aufblähenden und stabilisierenden Schaum einimpfen. Diesen unterschiedlichen Funktionen zweier hintereinander angeordneter Verteilerscheibenpaare entsprechend kann man beispielsweise in Strömungsrichtung des gasförmigen Mediums ein rückwärtiges stehendes Verteilerscheibenpaar und ein vorderes rotierendes Verteilerscheibenpaar vorsehen.

Bei mobilen Schaumerzeugeraggregaten kann die Vorderseite als Lufteinlaßöffnung mit darin angebrachter, den Rotationsantrieb des Schleuderscheibenpaares bildender Luftturbine ausgebildet sein, wobei hinter dieser Luftturbine Überführungskanäle zum Einführen der aus der Luftturbine kommenden Luft in den Spalt zwischen der Prallwand und dem Umfang des Schleuderscheibenpaares ausgebildet sind.

hinige Ausführungsbeispieie der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Ausschnitt aus einem Polyederschaum bei a) in etwas vergrößerter Darstellung und bei b) in nochmals vergrößertem Schnitt,

F i g. 2 schematisch die Behandlung eines Kessels an seiner Innenfläche mit Mikroorganismen und Nährbodenmaterial enthaltendem Schaum,

F i g. 3 schematisch das Aufbringen einer Schaumbarriere mittels Hubschrauber,

F i g. 4 das Aufbringen einer Schaumbarriere mittels Schiff,

F i g. 5 eine küstennahe Olverunreinigung auf See mit aufgebrachter Schaumbarriere.
Fig.6 das Aufbringen einer Schaumschicht oder Schaummatte mittels Hubschrauber auf eine olverunreinigung auf See,

Fig. 7 das Abschneien von Schaumschnee auf eine olverunreinigung auf See,

Fig. 8 eine olverunreinigung mit umgebender Schaumbarriere und aufgebrachter Schaumschneeschicht in Draufsicht,

F i g. 9 einen vertikalen Schnitt nach der Linie 9-9 der Fig.8,

ίο Fig. 10 einen mit Druckgas arbeitenden Schaumerzeuger mit feststehendem Verteilerscheibenpaar in axialem Schnitt,

F i g. 11 einen mit Elektromotor arbeitenden, ein Gebläse für die Erzeugung des benötigten Gasstromes enthaltenden Schaumerzeuger in axialem Schnitt,

Fig. 12 einen mit Stauluftstrom arbeitenden, an ein Fahrzeug, insbesondere Luftfahrzeug, anzusetzenden Schaumerzeuger in axialem Schnitt,

Fig. 13 einen Schaumerzeuger mit Druckgasmotor als Antrieb in teilweise axialem Schnitt,

Fig. 14 einen Schaumerzeuger mit zwei hintereinander angeordneten Verteilerscheibenpaaren in teilweisem axialem Schnitt und

Fig. 15 einen gegenüber Fig. 14 dahingehend abgewandelten Schaumerzeuger, daß das rückwärtige Verleilerscheibenpaar feststehend und das vordere Verteilerscheibenpaar rotierend ist.

Der in Fig. 1 dargestellte Polyederschaum 20 stellt einen Verband polyedrisch geformter Film- bzw. Lamellenblasen 21 dar, welche ihre Selbständigkeit verloren haben. Zur Erzeugung von solchem Polyederschaum aus wäßrigen Lösungen muß, wie bei der Erzeugung von Schaum überhaupt, die Grenzflächenspannung gegenüber der Luft herabgesetzt werden und durch mechanische Maßnahmen Luft unter die Flottenoberfläche gebracht werden. Dabei bilden sich an der Grenzfläche der Luft im Inneren der Flotte Absorptionsschichten, deren hydrophobe Gruppen der Luft und deren hydrophile Gruppen der Wasserphase 2Ugekehrt sind. Die aus der flüssigen Phase aufsteigende Luftblase umgibt sich beim Durchstoßen der Flottenoberfläche mit einer Doppelschicht, deren Ausbildung von der kritischen Mizellenkonzentration abhängig ist. An diesen Phasengrenzflächen werden vorzugsweise solche Substanzen angereichert, deren Moleküle oder Ionen eine Affinität für die jeweilige Phase haben, in der sie gelöst oder dispergiert sind. Dies wird durch die hydrophoben oder hydrophilen Eigenschaften der Kolloidelektrolyten oder Mizellenkolloide begünstigt. Bei der Entstehung von Polyederschäumen handelt es sich somit, wie bei der Entstehung von Schäumen überhaupt, um eine orientierte Adsorption von geeigneten Molekülen an den Grenzflächen und die damit verbundene Erniedrigung der Oberflächenspannung. Da die thermodynamischen Beziehungen zwischen der Konzentration der gelösten Substanz und der Grenzfläche der Gibbs'schen Gleichung folgen, erkennt man, daß die Grenzflächenaktivität mit dem Adsorptionsgrad steigt Die Schaumlamelle 22 wird als Schicht charakterisiert welche beiderseits von einem Oberflächenfilm 23 oder von einem Oberflächenhäutchen bedeckt ist So enthält sie zwischen den solvatationsfähigen Gruppen Flüssigkeit Bei den mehr oder weniger stabilen Schaumgebilden verlangsamt sich mit abnehmender Schichtdicke das Auslaufen der Flüssigkeit aus der Lamelle 2Z und die Stabilität des Schaumes nimmt zu, entsprechend dem Hagen-Poiseulle'schen Gesetz.
Im Polyederschaum bildet sich der Blasenverband nur

28 02'Ol2 ίο

aus Film- bzw. Lamellenblasen 21. Das Bestreben des Oberflächenenergiepotentials nach einem Minimum zwingt freie Luftblasen in eine minimale Krümmung, d. h. eine Kugelform. Es zwingt jedoch dem Blasenverband eine bestimmte Gleichgewichtsstruktur auf. Bei einer lückenlosen Aufteilung des Raumes ist diese Gleichgewichtsstruktur durch folgende Gesetze gekennzeichnet:

In der Polyederkante müssen drei Polyederflächen zusammenlaufen, von denen sich zwei unter einem ι ο Winkel von 120° treffen (Plateau-Border). Die Polyederkanten müssen polyedrisch angeordnet sein.

Diese Gleichgewichtsstruktur muß vorhanden sein, weil die Schaumlamellen 22 sich spontan räumlich so lange bewegen, bis dieses Gleichgewicht der Kapillarkräfte erreicht ist.

Bei den Polyederschäumen bilden sich zwischen und in den Blasenlamellen 22 kapillare Räume, in die sich Flüssigkeiten und ggf. kleine Teilchen einschleusen lassen. Diese werden entweder in einem Zweistoffsy- 2» stern »geschleppt« oder auch in die Flotte als Emulsion eingebracht, wobei die Kinematik des Polyederschaumes nicht gestört werden darf und auch bei geeigneter Wahl der Flüssigkeiten bzw. kleinen Teilchen nicht gestört wird. Der in F i g. 1 gezeigte Polyederschaum ist somit ein Schaumsystem, das eine Suspension von Mikroorganismen in einer schaumfreundlichen Nährlösung enthält. Dabei kann diese Nährlösung bereits in den Schaumausgangsstoffen gelöst oder emulgiert werden. Damit wird eine optimale Verteilung der Mikroorganismen im Schaumsystem erreicht und bei den Abbauprozessen des Schaumes eine protrahierte, statistische Verteilung von Mikroorganismen auf der zu behandelnden Oberfläche erzielt. Der Abbau des Schaumes und damit das Freisetzen der Mikroorganismen und des Nährbodenmaterials aus den Schaumlamellen 22 erfolgt nämlich im wesentlichen an derjenigen Oberfläche, an die sich der Schaum anlagen, weil nämlich durch diese Anlagerung an die Oberfläche die oben erläuterten Gleichgewichtsbedingungen der Schaumstruktur gestört sind.

Als Schaummaterialien können z. B. abgebaute Eiweißstoffe dienen, die man durch Zusatz von Acrylsäure, Saponin, Harnstoff, Thioharnstoff, Schwermetallsalzc u. dgl. stabilisiert. Auch können abbaufähige Kunstharzzusätze verwendet werden.

Der in F i g. 1 dargestellte Polyederschaum 20 ist als Mehrstoffsystem aufgebaut und daher befähigt. Fremdstoffe zu tragen. Als solches Mehrstoffsystem für einen Polyederschaum kommt beispielsweise auch Arylalkylsulfonat mit sog. Scheinstabilisatoren in Betracht. Unter »Scheinstabilisatoren« werden einem Schaummaterial beizufügende, dazu unterschiedliche Schaummatcriaiien verstanden, so daß durch Verwendung unterschiedlicher Schaumsysteme Schäume entstehen, die in vermehrtem Umfang Ballaststoffe aufnehmen. Bei der Benutzung von Arylalkylsulfonat als Schaummaterial muß jedoch darauf geachtet werden, daß für den Abbau oder sonstiges Entfernen des Arylalkylsulfonats Sorge getragen wird

Für die Entwicklung des Schaumes ist auch daran zu denken, beispielsweise Gas entwickelnde Substanzen, beispielsweise COrEntwickler zu benutzen. Man kann dann das Schaummaterial zusammen mit solchem COrEntwickler wie bei einem Aerolisierungsprozeß vernebeln. Hierdurch kann eine Gasentwicklung und damit Schaumbildung in den Transportvorgang (Sedimentation) verzögert werden, so daß der Schaum erst in einer Aerosolwolke entsteht und wie ein Schnee ausfällt, also abschneit.

Als Mikroorganismen kommen praktisch alle bekannten, Mineralöle abbauende Mikroorganismen in Betracht, soweit sie mit dem jeweils ausgewählten Schaummaterial verträglich sind. Hierzu kommen beispielsweise folgende Mikroorganismen in Betracht:

Candida parapsilosis
Candida tropicalis
Candida utilis
Aureobasidium pullulans
Myrothecium verrucaria
Cladosporium cladosporiodes
Saccharomyces cerevisiae
Aspergillus sp.
Rhodotorula sp.
Candida lipolytica
Micrococcus colpogenes
Nocardia corallina
Nocardia globerula N-39
Nocardia globerula N-45
Nocardia opaca
Nocardia rubra
Nocardia paraffinae

Hierzu kommen die bereits zu diesen Mikroorganismen geeigneten, bekannten Nährbodenmaterialien in Betracht. Beispiele hierfür sind:

Nährboden 1	23,0 g
Handelsübliches Nährbodenmaterial,	3,0 g
angepaßt auf die jeweilige	5,0 ml
Bakterienart (»Difco«)	5,0 g
Hefeextrakt	15,0 g
Äthylenclycol	1000 ml
Glycose
Agar-agar	5,0 g
destilliertes Wasser	2,5 g
Nährboden II	2,5 g
Proteine aus Baumwollfasern	0,2 g
NH₄NO₃	1,0 g
(NH₄J₂HPO₄	5,0 ml
MgSO₄	35,0 g
K₂HPO₄	1000 ml
Rohpetroleum
Meeressalz
Leitungswasser

Anstelle dieser Nährbodenmaterialien kommen auch jegliche anderen bekannten Thioglycolat-Nährböden in fieträchi.

Anstelle der genannten Bakterien können auch Pilze als Mikroorganismen eingesetzt werden, beispielsweise

Aureobasidium pullulans
Myrothecium verrucarin
Cladosporium cladosporioides
Aspergillus sp. K.

Für diese Pilze kommt insbesondere mit Glycose angereichertes Agar-agar als Nährbodenmaterial in Betracht.

Im Rahmen der Erfindung können auch Mineralöle abbauende Hefen mit geeignetem Nährbodenmaterial in den Schaum eingefügt werden, wie sie bereits in der obigen Liste mit angeführt sind. Für solche Hefen

eignen sich insbesondere Nährbodenmaterialien auf Thioglycolat-Basis.

Da die Mikroorganismen und das Nährbodenmaterial in die Blättchenlamellen des Schaumes aufgenommen werden, sind sie weitgehend gegen Einfluß der Luft und des in den Bläschen enthaltenen, zur Bildung des Schaumes benutzten Gases (das in den meisten Fällen ebenfalls Luft sein wird) abgeschirmt. Es können daher in dem Schaum bevorzugt auch solche Mikroorganismen eingesetzt werden, die gegen Luft, insbesondere Sauerstoff empfindlich sind. Dadurch wird die durchaus beachtliche Gruppe der Anaerobier für die mit der Erfindung verfolgten Zwecke eingesetzt werden.

Die Mikroorganismen und das Nährbodenmaterial können von vornherein dem Schaummaterial beigemischt oder in dem Schaummaterial dispergiert werden, so daß die Schaumbildung aus einem solchen Gemisch oder einer solchen Dispersion erfolgt. Man kann aber auch die Mikroorganismen und deren Nährbodenmaterial bei der Schaumbildung selbst in das Schaummaterial einbringen, beispielsweise durch Einführen zusammen mit dem den Schaum bildenden Gasstrom. Eine andere Möglichkeit besteht beispielsweise darin, die Mikroorganismen und das Nährbodenmaterial in den entstehenden Schaum hineinzuschleudern, beispielsweise mit einem zentrifugenartig rotierenden Verteilerscheibenpaar.

Der mit Mikroorganismen und Nährbodenmaterial beladene Schaum läßt sich in besonders einfacher, sicherer Weise handhaben, um mit Mineralöl verunreinigte Flächen verschiedenster Art zu behandeln.

Fig.2 zeigt als ein Beispiel, wie ein Kessel 30 an seiner Innenfläche mit dem mit Mikroorganismen und Nährbodenmaterial beladenen Polyederschaum 20 zu behandeln ist Hierzu wird ein Schaumerzeuger 31 über eine Schlauchleitung 32 an den Kessel angeschlossen. Wie F i g. 2 zeigt, kann die Schlauchleitung 32 durch das Mannloch 33 des Kessels eingeführt werden, während man vorzugsweise die Entlüftungsöffnung 34 des Kessels 30 öffnet Schaumerzeuger 31, der beispielsweise ein solcher nach Fig. 10 sein kann, wird von einer Druckgasquelle 35 mit der zur Bildung und zum Transport des Schaumes benötigten Druckluft gespeist Von dem Vorratstank 36 wird Schaummaterial in den Schaumerzeuger 31 überführt und vom Vorratstank 37 eine ausgewählte Mikroorganismen-Nährboden-Suspensioa

Der im Schaumerzeuger 31 gebildete Schaum wird durch die Schlauchleitung 32 in den Kessel 30 geblasen, wobei die zum Transport des Schaumes benutzte Druckluft durch das Mannloch 33 und die Entlüftungsöffnung 34 entweicht Der Kessel 30 wird auf diese Wpise vollständig mit Schaum gefüllt und über einen gewünschten Zeitraum, beispielsweise zwei bis drei Tage, mit der Schaumfüllung belassen. Zwischenzeitig kann einmal oder mehrfach mit Mikroorganismen und Nährbodenmaterial beladener Schaum nachgefüllt werden.

Nach Ablauf der Behandlungszeit wird der Kessel ausgewaschen, wobei man dem Waschmedium schaumbrechende Mittel beigeben kann.

F i g. 3 betrifft die Anwendung des mit Mikroorganismen und Nährbodenmaterial beladenen Schaumes bei der Bekämpfung von Ölverunreinigungen auf See. Speziell zeigt F i g. 3, wie mit Hilfe eines Hubschraubers 40 eine Schaumbarriere 43 am Rand einer Ölverunreinigung 42 aufgebaut werden kaan. Der Hubschrauber 40 trägt dazu einen Schaumerzeuger 41, der in diesem

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Beispiel einen Aufbau haben kann, wie er in Fig. 11 wiedergegeben ist. Man könnte sich vorstellen, einen Schaumerzeuger entsprechend Fig. 12 zu benutzen, jedoch ist zu überlegen, daß der Hubschrauber 40 für die Bildung der Schaumbarriere 43 relativ langsam und in sehr geringer Höhe über der Wasserfläche bzw. der ölverunreinigung 42 zu fliegen hat. Es ist deshalb bei solchem Einsatz nicht mit der Bildung eines für den Antrieb eines Schaumerzeugers nach Fig. ^erforderlichen Luftstaus zu rechnen. Wie F i g. 3 zeigt, sind im Hubschrauber die für die Speisung des Schaumerzeugers 41 erforderlichen Aggregate, nämlich ein Drucklufterzeuger 35, beispielsweise ein Kompressor, ein Vorratstank 36 für Schaummaterial und ein Vorratstank 37 für Mikroorganismen-Nährboden-Suspension untergebracht. Das Vermischen der Mikroorganismen-Nährboden-Suspension mit dem Sehaumrnaterial erfolgt vor der Schaumbildung in dem Schaumerzeuger 41. Der Hubschrauber 40 fliegt mit geringer Geschwindigkeit und geringer Höhe, beispielsweise 2 bis 5 m Höhe entlang dos Randes der Ölverunreinigung 42. Wie Fig.3 zeigt, legt sich dann der aus der öffnung des Schaumerzeugers 41 kommende Schaumstrom als Barriere über den Rand der jeweiligen Ölverunreinigung. Dicke und Breite der so gebildeten Schaumbarriere 43 lassen sich durch die Fluggeschwindigkeit des Hubschraubers variieren. Wenn es nicht möglich ist, mit einmaligem Überfliegen des Randes einer ölverunreini gung 42 eine ausreichend breite Schaumbarriere 43 zu bilden, kann der Hubschrauber 40 wiederholt entlang des Randes der Ölverunreinigung 42 fliegen, um dadurch die Schaumbarriere 43 in gewünschter Weise hinsichtlich Breite und Dicke zu verstärken. Wenn die Schaumbarriere im Laufe der Behandlungszeit zu dünn geworden ist. kann mit dem Hubschrauber 40 erneut Schaum aufgetragen werden.

Wie F i g. 4 zeigt, kann eine Schaumbarriere 43 auch in der Weise gebildet werden, daß man den Schaumerzeuger 41 auf einem Floß oder Boot 45 anbringt, das von einem Schiff 46 am Rand, jedoch innerhalb der ölverunreinigung 42 geschleppt wird. Die zur Speisung des Schaumerzeugers notwendigen Aggregate sind dann auf dem Schiff 46 untergebracht, und über eine Leitung, vorzugsweise Schlauchleitung 47, mit dem Schaumerzeuger 41 verbunden. Die Arbeitsweise ist dabei im wesentlichen gleich derjenigen, wie oben hinsichtlich F i g. 3 erläutert Um zu verhindern, daß der den Schaumerzeuger 41 verlassende Schaumstrom 48 zu früh auf die Oberfläche der Ölverunreinigung 42 gelangt, bevor er sich ausreichend ausbreitet, kann der Schaumerzeuger 41 auf dem Boot 45 mit seiner Schaumauslaßöffnung etwas schräg nach oben angestellt wprHen

F i g. 5 zeigt die Anordnung einer Schaumbarriere 43 am Rand einer küstennahen Ölverunreinigung 42, und zwar insbesondere für einen Anwendungsfall, bei dem die Ölverunreinigung 42 durch Einfluß von Wind und Meeresströmung gegen die Küste 49 gedruckt wird. Wenn bei solchen Voraussetzungen die Ölverunreinigung 42 nicht allzu große Ausmaße hat kann die Anlage der Schaumbarriere 43 bereits für die wirksame Bekämpfung der Ölverunreinigung 42 ausreichen. Eventuell ist diese Schaumbarriere 43 von Zeit zu Zeit aufzufrischen bzw. zu erneuern. Die Ölveranreinigung 42 wird dann durch Wind- und Strömungsemflüsse in die Schaumbarriere 43 hineingeschoben. Da der Schaum ein starkes Haftvermögen auf der Öloberfläche hat. kann die Ölverunreinigung 42 nicht unter der Schaumbarriere

43 hinweg gegen die Küste 49 geschoben werden. Außerdem hat die Schaumbarriere 43 den besonderen Vorteil, daß sie ausreichend Schaumvorrat bereithält, ■um die durch die Bewegung der Ölverunreinigung im Bereich der Barriere 43 frei werdenden Ölflächen sofort zu besetzen. Die durch die Meeresoberfläche verursachte Bewegung in der ölverunreinigung 42 hat ferner zur Folge, daß beim Abbau des Schaumes in Flüssigkeit oder Suspension übergehendes Gemisch von Schaummaterial, Nährbodenmaterial und Mikroorganismen in die Ölverunreinigung eingearbeitet werden, und mit dem Öl ein Gemisch oder eine Suspension bilden, die die Mikroorganismen zum Abbau des Öles hoch wirksam werden läßt.

Die Schaumbarriere 43 hat auch den Vorteil, daß sie das Austreten von Ölfilmen aus der Ölverunreinigung 42 nach der Küste hin unmöglich macht, weil die Schaumbarriere jegliches verunreinigende Öl zurückdrängt. Selbst wenn Teile des Öls aus dem Bereich der Schaumbarriere 43 entweichen und einen Film bilden könnten, wären diese aus dem Bereich der Schaumbarriere 43 kommenden Ölteile bereits stark mit Mikroorganismen und Nährbodenmaterial geimpft und wurden dadurch zu sehr schnellem Abbau solcher Ölfilme neigen.

F i g. 6 zeigt eine Variante für die Anwendung von mit Mikroorganismen und Nährbodenmaterial beladenem Schaum zur Bekämpfung von Ölverunreinigungen 42 auf Wasseroberflächen 50, beispielsweise auf hoher See. Auch in diesem Beispiel wird ein Hubschrauber 40 eingesetzt, der ebenso wie im Beispiel der Fig. 3 mit einem Schaumerzeuger 41 ausgerüstet ist. Der Unterschied gegenüber dem Anwcndungsfall nach F i g. 3 besteht im wesentlichen darin, daß der Hubschrauber 40 in größerer Höhe und mit größerer Geschwindigkeit über die Ölverunreinigung 42 fliegt. Der den Schaumerzeuger 41 verlassende Schaumstrom wird dadurch stärker verteilt und bildet eine mattenartige Schaumauflage 52 auf der Ölverunreinigung 42, beispielsweise mit einer Schaumdicke von 10 bis 30 cm. Diese Schaumauflage 52 wird man bevorzugt über die gesamte Verunreinigung, also die ganze Fläche einer Ölverunreinigung 42 legen. Hierzu hat der Hubschrauber lediglich durch Hin- und Herfliegen über der ölverunreinigung 42 eine Schaumbahn neben die andere zu legen. Da der Hubschrauber in einer Höhe von etwa 10 bis 20 m über die ölverunreinigung 42 fliegt, ist das Nebeneinanderlegen solcher Schaumstreifen ohne weiteres möglich.

Mit der Schaummatte 52 wird eine gleichmäßige Verteilung von Nährbodenmaterial und Mikroorgpnismen über die Ölverunreinigung 42 gelegt. Durch die Stabilität des Schaumes und damit seine Verweilzeit auf der ölverunreinigung 42 werden die Mikroorganismen innerhalb des Schaumes, bevor sie mit dem verunreinigenden Mineralöl in Berührung kommen, stark vermehrt und in hoch wirksame vegetative Form übergeführt. Durch die Berührung mit dem verunreinigenden Mineralöl wird der Schaum bevorzugt abgebaut. Dadurch wird ständig ein Gemisch oder eine Suspension von Schaummaterial. Nährbodenmaterial und Mikroorganismen filmartig oder schichtartig auf die Oberfläche der ölverunreinigung 42 gegeben (vgl. bei 54 in Fig. Ib). Durch die durch die Bewegung der Wasseroberfläche hervorgerufene ständige gedämpfte Bewegung der ölverunreinigung 42 werden ständig Teile der Öloberfläche unterhalb der Schaumauflage 52 von der Beschichtung 54 aus dem genannten Gemisch oder der genannten Suspension frei. Es tritt dann an solchen Stellen durch die Berührung von Schaum mit Mineralölverunreinigung ein verstärkter Schaumabbau ein, so daß sofort wieder dieser freiwerdenden Verunreinigungsfläche Mikroorganismen und Nährbo- ·-, denmateria! zugeführt werden. Die erläuterte Umhüllung bzw. Beschichtung 54 der Ölverunreinigung 42 mit einem Gemisch oder einer Suspension aus Schaummaterial, Nährbodenmaterial und Mikroorganismen wird auch bei der Bildung einer solchen Schaumauflage 52

11. das Austreten von Ölfilmen aus der ölverunreinigung 42 verhindern oder zumindest stark behindern. Sollten dennoch aus irgendwelchen Gründen Ölfilme aus der Ölverunreinigung 42 austreten, so sind diese bereits stark mit Mikroorganismen und Nährbodenmaterial

ι ■; geimpft und werden dann relativ schnell abgebaut.

Für sehr großflächige ölverunreinigungen 42, bei denen es schon allein aus Gründen der dazu notwendigen Materialmengen nicht möglich ist, eine geschlossene Schaummatte 52 aufzulegen, kann gemäß F i g. 7 ein dünnerer, beispielsweise ein 1 bis 5 cm dicker Schaumbelag 55 gebildet werden. Dies kann ausgeführt werden, indem der Schaumstrom 48 in beispielsweise 50 bis 100 m Höhe über der ölverunreinigung 42 beispielsweise mittels eines Hubschraubers 40 unter solchen Bedingungen freigesetzt wird, daß er sich flockenartig auflöst und eine Art Schneewolke 53 aus Schaum bildet. Diese Schaumflocken schneien dann wie Schnee auf die Ölverunreinigung 42 ab, um dort einen gleichmäßigen Schaumbelag 55 zu bilden. Der Hub-

jo schrauber 40 kann, wie in den Beispielen der F i g. 3 und 6, mit einem Schaumerzeuger 41 ausgerüstet sein. Das Auflösen des Schaumstrahles 48 wird dann durch Einstellung an dem Schaumerzeuger erhöhte Fluggeschwindigkeit des Hubschraubers 40 hervorgerufen. Es ist aber auch möglich, den Hubschrauber 40 mit einem Schaumerzeuger 51 auszustatten, der im wesentlichen entsprechend Fig. 12 aufgebaut ist. Dieser Schaumerzeuger benutzt die an seiner Vorderseite durch die Fluggeschwindigkeit des Hubschraubers aufgestaute Luft zum Aufschäumen des Schaummaterials, wie dies im Zusammenhang mit Fig. 12 näher erläutert wird. Eine weitere abgewandelte Möglichkeit zur Bildung einer Schaumschneewolke 53 besteht darin, daß ein Gemisch oder eine Suspension von Schaummaterial, Gase abgebendem Material, Nährbodenmaterial und Mikroorganismen als Aerosol oberhalb der ölverunreinigung 42 in die Atmosphäre abgegeben wird. Durch die von dem Gas abgebenden Material freiwerdenden Gase wird dann das Schaummaterial aufgeschäumt und die Aerosolwolke in eine Schaumschneewolke übergeführt. Das Gase abgebende Material kann feinkörniger Feststoff sein. Bevorzugt kommen Kohlendioxid abgebende Materialien in Betracht. Solche Gase abgebenden Materialien sind an sich im Handel erhältlich.

Die auf diese Weise gebildete dünne Auflageschicht verhält sich im wesentlichen gleich wie die in Fig.6 gezeigte Schaumauflage 52, wobei sie allerdings nur eine geringere Menge an Mikroorganismen pro Flächeneinheit der Ölverunreinigung 42 zur Verfugung stellen kann. Da aber die Mineralöl abbauenden Mikroorganismen sich auch in der ölverunreinigung weiter vermehren, hat die Zugabe einer kleineren Menge von Mikroorganismen lediglich zur Folge, daß der Abbau der ölverunreinigung 42 etwas mehr Zeit in Anspruch nimmt.

Die F i g. 8 und 9 zeigen eine kombinierte Anwendung von Schaumbarriere 43 und aufgeschneitem Schaumbelag 55. Die Schaumbarriere 43 ist in diesem Beispiel um

den gesamten Umfang der Ölverunreinigung 42 gelegt, während der aufgeschneite, wesentlich dünnere Schaumbelag 55 in die von der Schaumbarriere 43 umgebende Oberfläche der ölverunreinigung 42 hineingelegt ist.

Wie die Fig.9 zeigt, ist die Schaumbarriere 43 so breit ausgebildet, daß sie über den Umfangsrand der ölverunreinigung 42 hinausgreift, also auf eine gewisse Breite noch auf der im wesentlichen verunreinigungsfreien Wasseroberfläche liegt Auf diese Weise wird das Austreten von Ölfilmen aus der Verunreinigung 42 praktisch unmöglich gemacht. Bei dieser kombinierten Anwendung sind am Umfangsrand der ölverunremigungen 42 größere Mengen von Mikroorganismen und Nährbodenmaterial zur Verfügung, so daß dort is beschleunigter Abbau der ölverunreinigung 42 eintritt. Da der Schaum der Barriere 43 wesentlich höhere Affinität zur Adsorption mit dem Mineralöl als mit dem Meereswasser hat, ist die Schaumbarriere mit ihren über den Umfang der ölverunreinigung hinausgreifenden Bereichen bestrebt, sich auf die ölverunreinigung zurückzuziehen. Dadurch wird einerseits die ölverunreinigung 42 in ihrer Fläche zusammengehalten, und andererseits auch die Schaumbarriere bei beschleunigtem Abbau der ölverunreinigung 42 am Umfangsbereich zusammengezogen. Durch die ständige Walkwirkung der Bewegung in der Meeresoberfläche werden sowohl im Bereich der Schaumbarriere 43 als auch im Bereich des dünneren Schaumbelages 55 die Mikroorganismen intensiv mit dem abzubauenden verunreinigenden öl in Berührung gebracht, so daß sich eine entsprechend Fig.8 und 9 behandelte ölverunreinigung von außen nach innen fortschreitend abbauen läßt.

Die F i g. 10 bis 15 zeigen einige Ausführungsbeispiele für den Aufbau von Schaumerzeugern. Alle dargestellten Schaumerzeuger können auch als Aerosolerzeuger eingesetzt werden, beispielsweise für den Fall, daß der Schaum durch Beigabe von Gas abgebenden Mitteln 7u einem Aerosol aus Schaummaterial gebildet werden soll.

Bei dem in Fig. 10 gezeigten Beispiel ist bei einem Schaumerzeuger 31 im Inneren eines sich nach der Schaumauslaßöffnung 60 hin aufweitenden Gehäuses 61 ein Paar von Verteilerscheiben 62, 63 eingesetzt Die rückwärtige Verteilerscheibe 62 ist an ihrer Rückseite im wesentlichen als aerodynamischer Körper ausgebildet und in einen entsprechenden Aufnahmekörper 64 des Gehäuses 61 eingesetzt, derart, daß zwischen diesem Aufnahmekörper 64 und der rückwärtigen Verteilerscheibe 62 ringsum verteilt Führungskanäle 65 für gasförmiges Aufschäummedium, beispielsweise Druckluft, gebildet sind. Diese Kanäle münden in einen zwischen der Gehäusewand 66 und dem Umfang der Verteilerscheiben 62 und 63 gebildeten Ringspalt 67. Die Zuführung des gasförmigen Aufschäummediums erfolgt über einen Zuführungsstutzen 68.

Die rückwärtige Verteilerscheibe 62 ist mittels nicht dargestellter Schraubenverbindungen oder dergleichen an den rippenförmig einwärts vorstehenden Teilen 69 des Aufnahmekörpers 64 gehalten. Die rückwärtige f>o Verteilerscheibe 62 ist zu einer Mulde 70 ausgebildet, die von der kalottenförmig ausgebildeten vorderen Verteilerscheibe 63 überdeckt ist. Beide Verteilerscheiben 62 und 63 bilden einen ringförmigen Auslaßschlitz 71. Die Zuführung des Schaummaterials und der ω Suspension von Nährbodenmaterial und Mikroorganismen erfolgt von Anschlußnippeln 72 über Zuführungskanäle 73 in einen zentral zur rückwärtigen Verteiler-

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■10 scheibe 62 angeordneten, in Form einer Mischkammer ausgebildetem Einlaß 74 und von dort in die Mulde 70 der rückwärtigen Verteilerscheibe 62. Zur Einstellung der Weise des Auslaßschlitzes 71 ist die vordere Verteilerscheibe 63 mit einem zentralen, axial angeordneten Gewindeschaft 75 in einer zentralen, axial angeordneten Gewindebohrung 76 der rückwärtigen Verteilerscheibe 62 gehalten. Die Einstellung der Weite des Auslaßschlitzes 71 erfolgt durch Verdrehen des Schaftes 75 bzw. der Einheit von Schaft 75 und vorderer Verteilerscheibe 63.

Die Einstellung der Weite des Spaltes zwischen dem Umfang der Verteilerscheiben 62 und 63 und d~r Führungswand 66 erfolgt durch axiales Verstellen dieser sich zur Auslaßöffnung 60 hin erweiternden Führungswand 66 am Aufnahmekörper 64, wobei die jeweilig vorgenommene Einstellung mittels Klemmschrauben 77 gesichert wird. Durch Einblasen von gasförmigem Medium in den Anschlußstuizen 68 wird ein ringförmiger Gasstrom durch den Spalt 67 erzeugt, der das in der zentralen Mischkammer 74 gebildete und von dort in die Mulde 70 der rückwärtigen Verteilerscheibe 62 eingeführte Gemisch von Schaummaterial, Nährbodenmaterial und Mikroorganismen durch den Auslaßschlitz 71 mitreißt und hinter der vorderen Verteilerscheibe 63 unter Schaumbildung verwirbelt und dann als Schaumstrom entlang der Führungswand 66 durch die Auslaßöffnung 60 bläst. Die Schaumdichte läßt sich reproduzierbar durch Einstellung der Weile des Auslaßschlilzes 71 und des Spaltes 67 regeln. Das Maß der Beladung des Schaumes mit Nährbodenmaterial und Mikroorganismen läßt sich durch Einstellung des Mischungsverhältnisses von Schaummaterial, Nährbodenmaterial und Mikroorganismen reproduzierbar regeln. Das optimale Beladungsmaß des Schaumes mit Mikroorganismen und Nährbodenmaterial ist anhand des gewählten Schaummaterials und der gewählten Mikroorganismen und des gewählten Nährbodenmaterials von Fall zu Fall durch Vorversuche leicht zu ermitteln und soll so beschaffen sein, daß der Schaum möglichst viel Nährbodenmaterial und Mikroorganismen aufnimmt, aber optimale Stabilität behält.

Eine abgewandelte Ausführungsform des Schaumerzeugers 81 ist in F i g. 11 gezeigt. Innerhalb des Gehäuses 61 ist ein rotierendes Paar von Verteilerscheiben 82, 83 angeordnet. Diese Verteilerscheiben 82, 83 haben kreisrunden Querschnitt und sind von einer zur Mittelachse der Verteilerscheiben 82 und 83 rotationssymmetrischen Führungswand 66 umgeben, die w ie im Beispiel der Fig. 10 als Prallwand wirkt, sich na«.h dem Auslaß hin erweitert und mit dem Umfang der Verteilerscheiben 82 und 83 einen ringsumlaufenden Spalt 67 bildet, während zwischen den Verteilerscheiben 82 und 83 der Auslaßschlitz 71 besteht. Zu dem Rotationsantrieb der Verteilerscheiben 82 und 83 ist die vordere Verteilerscheibe 83 mit einer axial verstellbaren Verbindung bzw. Verstellvorrichtung 84 auf der von einem Elektromotor 87 in Drehung versetzten Antriebswelle 85 befestigt, während die rückwärtige Verteilerscheibe 82 mit Hilfe eines spinnenartigen Verbindungsstückes 86 fest auf der Antriebswelle 85 sitzt. Die rückwärtige Verteilerscheibe 82 hat einen mittleren zylindrischen rückwärtigen Kragen 88, der in die Mischkammer bzw. den Einlaß 74 greift und das Schaummaterial und die Suspension von Nährbodenmaterial und Mikroorganismen aufnimmt. Im Unterschied zu dem Schaumerzeuger 71 gemäß Fig, 10 sind im Schaumerzeuger 81 hinter der rückwärtigen Verteiler-

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scheibe 82 Vorratstanks 89 und 90 für das Schaummaterial und die Suspension von Nährbodenmaterial und Mikroorganismen angeordnet. Aus diesen Vorratstanks 89 und 90 führen Beschickungsleitungen 91 über von außen zu steuernde Beschickungspumpen oder Beschikkungsventile 92 zum Inneren des zylindrischen Kragens 88. Die Tanks 89 und 90 sind mit nicht dargestellten, aus dem Schaumerzeugergehäuse 61 nach außen führenden Füllanschlüssen versehen, die auch während des Betriebes des Schaumerzeugers 81 ständig an Nachbeschickungsleitungen angeschlossen sein können. Da in diesem Beispiel die Rotationsbewegung de* Verteilerscheibenpaares 82, 83 durch den Elektromotor 87 erfolgt, ist an diesen Elektromotor 87 noch ein axial ansaugendes und radial blasendes Gebläse 93 angeschlossen, das Luft von einer Ansaugleitung 94 über Zweigleitungen 95 in einen ringförmig die Vorratstanks 89 und 90 umgebenden Luftkanal 96 fördert. Dieser ringförmige Luftkanal 96 endet in dem durch axiales Verstellen der Führungswand in der Weite verstellbaren Ringspalt 67.

Die Arbeitsweise dieses Schaumerzeugers ist im wesentlichen gleich derjenigen eines Schaumerzeugers nach Fig. 10. Jedoch kommt hinzu, daß durch die Rotation der Verteilerscheiben 82 und 83 den aus dem Schlitz 71 austretenden Schaummateria! und Suspension aus Nährbodenmaterial und Mikroorganismen eine zusätzliche radiale Bewegungskomponente erteilt wird, durch die dieses Material zumindest teilweise gegen die Innenfläche der Führungswand geschleudert wird. Hierdurch wird die Intensität der Verteilung des Materials und des Aufschäumens in der den ringförmigen Spalt 67 durchströmenden Luft wesentlich verstärkt, wie dies durch die die Bewegung des Schaummaterials und der Suspension von Nährbodenmaterial und Mikroorganismen wiedergebenden punktierten Pfeile angedeutet ist. Dabei ist zu beachten, daß im Schlitz 71 bereits fein verteiltes Material direkt von der Luft im ringförmigen Spalt 67 aufgenommen wird, während noch relativ grob verteiltes Material eine Feinverteilung durch Auftreffen bzw. Aufprall auf die Führungswand 66 erhält.

Fig. 12 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen Schaumerzeuger 51, der an mehr oder weniger schnell bewegte Fahrzeuge, beispielsweise Flugzeuge, angesetzt werden kann. Bei diesem Schaumerzeuger wird die an der Vorderseite durch die Bewegung in der Atmosphäre aufgestaute Luft einerseits als Aufschäummittel benutzt und andererseits gleich zur Erzeugung der Rotationsbewegung der Verteilerscheiben 82, 83 ausgenutzt. Im Unterschied zu einem Schaumerzeuger 81 nach F i g. 10 hat deshalb der Schaumerzeuger 51 der Fig. 12 an der Vorderseite eine die Luft auffangende Lufteinlaßöffnung 100, in der eine von der aufgestauten Luft angetriebene Luftturbine 101 auf der sich axial durch das Gehäuse 102 des Schaumerzeugers 51 erstreckenden Antriebswelle 85 sitzt. Die Auslaßöffnung 60 des Schaumerzeugers ist an dessen rückwärtigem Ende angeordnet und wiederum mit einer sich nach dem Auslaß hin erweiternden Führungswand 66 ausgestattet, die mit der Umfangskante der Verteilerscheiben 82 und 83 einen ringförmigen Spalt 67 bildet. Die Weite dieses Spaltes ist dadurch verstellbar, daß die Gesamtheit von .Luftturbine 101, Antriebswelle 85 und Verteilerscheiben 82,83 sowie zwischen der Luftturbine 101 und den Verteilerscheiben 82, 83 angeordneten Vorratstanks 89, 9Ö axial im Gehäuse 102 verstellbar und mit nicht dargestellten Einrichtungen feststellbar ist.

Die Weitenverstellung des Auslaßschlitzes 71 zwischen den Verteilerscheiben 82 und 83 erfolgt mit einer Verstellvorrichtung 84 analog z. B der F i g. 11.

Im Unterschied zum Beispiel nach F i g. 11 ist das Gehäuse 102 als Zusatztank 103 ausgebildet, von dem eine flexible Leitung 104 über eine von außen gesteuerte Zuteilerpumpe 105 oder ein entsprechendes Zuteilerventil mit der Mischkammer 74 verbunden ist, in die auch die über die von außen gesteuerten Zuteilerpumpen 92 bzw. Zuteilerventile geführten Zuführungsleitungen 91 aus den Vorratstanks 89 und 90 münden. Abgesehen von der Art der Erzeugung des zum Aufschäumen im ringförmigen Spalt 67 benutzten Luftstromes und der für die Rotationsbewegung der Verteilerscheiben 82 und 83 benutzten Drehbewegung ist die Arbeitsweise des Schaumerzeuger 51 gemäß Fig. 12 die gleiche wie des Schaumerzeugers 81 gemäß

Fig. 10. .

In Fig. 13 ist ein Schaumerzeuger 41 gezeigt, der,

ausgehend von einem Schaumerzeuger 81 gemäß Fi g. 11, folgende Abwandlungen aufweist:

1) Die Rotationsbewegung der Verteilerscheiben 112,

113 wird durch einen Druckluftmotor 114 erzeugt. Hierzu wird die Druckluft tangential in eine im wesentlichen zylindrische Wirbelkammer 115 eingeführt, an deren Umfangswand Auslässe 116 im wesentlichen radial angebracht sind. Von diesen Auslässen 116 wird Druckluft über die Leitungen 117 zu dem Ringspalt 67 geführt. Zentral wird Luft aus der Wirbelkammer 115 mit der Leitung 118 zum Antrieb des Motors 114 entnommen.

2) Die Verteilerscheiben 112 und 113 bilden nicht mehr einen verstellbaren Schlitz, sondern sind an ihrem Umfang mit einem ringförmigen porösen Verteilerkörper 119 ausgestattet, durch dessen sich im wesentlichen radial erstreckend»? Durchlässe das Gemisch von Schaummaterial und Suspension aus Nährbodenmaterial und Mikroorganismen gedrückt wird, um fein verteilt in den Spalt 67 und damit in den Einfluß des dort herrschenden axialen Luftstromes zu gelangen. Im allgemeinen reicht die Rotationsbewegung der Verteilerscheiben 112,113 und des zwischen ihnen eingesetzten ringförmigen porösen Verteilerkörpers 119, um diese Materialien in ausreichender Menge austreten zu lassen. Eine Unterstützung kann dadurch erfolgen, daß — wie bei 120 angedeutet — die Auspuffluft des Motors

114 ganz oder teilweise in die Mischkammer 74 und von dort zusammen mit dem zu verteilenden Gemisch durch den Verteilerkörper 120 gedruckt wird. Im übrigen ist der Aufbau grundsätzlich der gleiche wie im Beispiel der Fig. 11. Es werden deshalb im übrigen auch die gleichen Bezugszeichen in F i g. 13 benutzt.

Fig. 14 zeigt einen Schaumerzeuger 8Γ, der gegenüber demjenigen nach F i g. 11 dahingehend abgewandelt ist, daß zwei Paare von Verteilerscheiben 82, 83; 82', 83' hintereinander angeordnet sind. Wie Fig. 14 zeigt, ist es dadurch möglich, die verschiedenen Materialien getrennt durch je ein Verteilerscheibenpaar zu führen. Beispielsweise kann man die Suspension von Nährbodenmaterial und Mikroorganismen aus dem Vorratstank 90 in das rückwärtige Paar von Verteilerscheiben 82, 83 durch deren zylindrischen Kragen 88 einleiten, während das Schaummaterial aus dem Vorratstank 89 über den zylindrischen Kragen 88' in das

vordere Verteilerscheibenpaar 82', 83' geführt wird. Bei dieser Arbeitsweise wird im Ringspalt 67 zunächst ein Aerosol von diesen Ringspalt 67 durchströmender Luft mit der Suspension von Nährbodenmaterial und Mikroorganismen gebildet Dieses Aerosol wird dann als im wesentlichen gasförmiges Medium zur Erzeugung eines Schaumes mit dem aus dem Verttilerscheibenpaar 82', 83' tretenden Schaummaterial im ringförmigen Spalt 67' benutzt

Eine weitere Abwandlungsmöglichkeit ist in Fig. 15 gezeigt Hiernach ist ein rückwärtiges feststehendes Verteilerscheibenpaar 62, 63 vorgesehen, das in ähnlicher Weise wie im Beispiel der Fig. 10 aufgebaut ist Vor dieses rückwärtige, feststehende Verteilerscheibenpaar 62,63 ist ein rotierendes Verteilerscheibenpaar 82', 83', wie im Beispiel der Fig. 14, eingesetzt. Die Arbeitsweise dieses Schaumerzeugers gemäß Fig. 15 ist praktisch die gleiche wie diejenige des Schaumerzeugers 81' nach Fig. 14. Man wird einen Schaumerzeuger nach Fig. 15 in solchen Fällen bevorzugen,in denen das eine oder andere Material nicht besonders für die Verteilung mittels rotierender Verteilerscheiben geeignet ist. Es ist nämlich sowohl gemäß Fig. 14 als auch gemäß Fig. 15 möglich, den Schaum wahlweise entweder, wie erläutert, irrt vorderen Verteilerscheibenpaar 82', 83' oder auch im rückwärtigen Verteilerscheibenpaar zu erzeugen. Im letzteren Fall wird die im rotierenden Verteilerscheibenpaar 82', 83' verteilte Suspension von Nährbodenmaterial und Mikroorganismen in den soeben erzeugten Schaum geschleudert wird.

In allen Ausführungsbeispielen bietet die Erfindung den Vorteil, daß der zur Bekämpfung von Verunreinigungen benutzte, mit Nährbodenmaterial und Mikroorganismen beladene Schaum keine nennenswerte Belastung der Umwelt darstellt und vor allem keine toxische Wirkung für Mensch, Fauna und Flora hat

Vor allem kann auch das Schaummaterial so ausgewählt werden, daß es nach dem Abbau des Schaumes als eine Art von Düngemittel wirkt so daß der gemäß der Erfindung zur Bekämpfung von Verunreinigungen zu benutzende Schaum auf Land nachträglich als Dünger wirken kann oder bei Anwendung auf See die Plankton-Bildung unterstützt Die^r.e Wirkung läßt sich besonders dadurch verbessern, daß teilweise abgebaute Eiweißstoffe als Schaummaterial benutzt werden, und diese Materialien durch die Mikroorganismen oder den Mikroorganismen zugegebene zusätzliche Organismen weiterhin abgebaut wird. Bei Anwendung der Erfindung auf Landflächen bietet sich der besondere Vorteil, daß die sich bei Abbau des Schaumes bildende flüssige Phase (siehe bei 54 in Fig. 1) in das Erdreich einsickern und dadurch eine Tiefenbehandlung gewährleisten kann, wenn Verunreinigungen, beispielsweise Mineralöle, in das Erdreich eingesickert sind.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Abbau von Schadstoffen auf Oberflächen durch Mikroorganismen in Verbindung mit für diese geeignetem Nährbodenmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikroorganismen und das Nährbodenmaterial in einem quasi stabilen Schaum aus abbaufähigem, aufschäumbarem Stoff nach Art eines Mehrphasensystems eingelagert und mit diesem Schaum auf die verunreinigte Fläche transportiert werden.

2. Verfahren nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß als aufschäumbares Material hochmolekulare, einweißartige Stoffe benutzt werden, denen man einen Stabilisierungszusatz beigibt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schaum zur Bildung eines Mehrstoffsystems Arylalkylsulfonat mit Scheinstabilisatoren zugegeben wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaum aus hydrolisierten Proteinen ggf. unter Zugabe von Stabilisatoren gebildet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaum als Polyederschaum ausgebildet wird, in dessen zwischen den Blasenlamellen gebildeten kapillaren Räumen die Mikroorganismen und das Nährbodenmaterial eingeschleust sind.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der aufschäumbare Stoff das Nährbodenmaterial für die Mikroorganismen ist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hohlraum, dessen Innenfläche mit Mineralöl verunreinigt ist, mit dem die Mikroorganismen und das Nährbodenmaterial enthaltenden Schaum gefüllt A-ird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der die Mikroorganismen und das Nährbodenmaterial enthaltende Schaum auf einer verunreinigten Fläche als mehrere Zentimeter dicker Schaumbelag gebildet wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man in einem Abstand oberhalb der verunreinigten Fläche den die Mikroorganismen und das Nährbodenmaterial enthaltenden Schaum als Schaumschnee bildet, und diesen Schaumschnee auf die verunreinigte Fläche abschneiden läßt.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaumschnee durch Versprühen eines Gemisches von aufschäumbarem Stoff und Gas entwickelndem Stoff gebildet wird unter gleichzeitigem Zumischen des Nährbodenmaterials und der Mikroorganismen.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Umfangsbereich der verunreinigten Fläche eine dicke Schaumbarriere aufgebaut wird unter gleichzeitiger Zugabe des Nährbodenmaterials und der Mikroorganismen.

12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch einen Schaumerzeuger (31,41,51,81,81'), bei dem ein Paar von Verteilerscheiben (62, 63; 82, 83), die an ihrem Umfang einen ringförmigen Auslaßschlitz (71) lassen, innerhalb einer ringförmigen Führungswand (66) angebracht ist und an seinen Umfangskanten einen ringförmigen Spalt (67) gegenüber der Führungswand (66) bildet, dem Einrichtungen (68, 93,101) zum Hindurchblasen von gasförmigem Medium parallel zur Mittelachse des Verteilerscheibenpaares (62, 63; 82, 83) und der Führungswand (66) zugeordnet sind, während das Verteilerscheibenpaar (62, 63; 82, 83) selbst mit Einrichtungen zum Zuführen des aufzuschäumenden Stoffes des Nährbodenmaterials und der Mikroorganismen, vorzugsweise in seinem mittleren Bereich (88) versehen ist

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Auslaßschlitz (71) des Verteilerscheibenpaares (62, 63; 82, 83) in seiner Weite verstellbar ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt (67) zwischen der Führungswand (66) und dem Umfang des Verteilerscheibenpaares (62, 63; 82, 83) in seiner Weite versteilbar ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungswand (66) sich nach dem Auslaß (60) hin axial erweiternd ausgebildet ist und das Verteilerscheibenpaar (62, 63; 82,83) relativ zu dieser Führungswind (66) axial verstellbar angebracht ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilerscheiben (82, 83) als kreisrunde, um ihre Mittelachse rotierbare Schleuderscheiben und die Führungswand als zur Mittelachse der Verteilerscheiben (82, 83) rotationssymmetrische Prallwand ausgebildet sind.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß bei mobilen Schaumerzeugeraggregaten (51) die Vorderseite als Lufteinlaßöffnung (100) mit darin angebrachter, den Rotationsantrieb des Schleuderscheibenpaares (82,83) bildender Luftturbine (101) ausgebildet ist, wobei hinter dieser Luftturbine (101) Oberführungskanäle zum Einführen der aus der Luftturbine kommenden Luft in den Spait (67) zwischen der Prallwand (66) und dem Umfang des Schleuderscheibenpaares (82, 83) ausgebildet sind.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis

17, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungswand (66) am einen Ende des Gehäuses (102) des Schaumerzeugers (51) als sich nach dem Auslaß hin erweiternder Wandbereich ausgebildet ist und das Verteilerscheibenpaar (82, 83) ggf. mit seinem Antrieb (101) innerhalb des Gehäuses (102) des Schaumerzeuger (51) axial verstellbar ist.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis

18, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr Verteilerscheibenpaare (62, 63; 82, 83; 82', 83') voreinander angeordnet sind und an ihrem jeweiligen rückwärtigen zentralen Einlaß (74) sich nach rückwärts erstreckende koaxiale, zylindrische Einlaßkragen (88,88') aufweisen.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19. dadurch gekennzeichnet, daß in Strömungsrichtung des gasförmigen Mediums ein rückwärtiges, stehendes Verteilerscheibenpaar (62, 63) und ein vorderes, rotierendes Verteilerscheibenpaar (82', 83') vorgesehen sind.