DE3601979C2 - - Google Patents
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- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
- F42B12/00—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material
- F42B12/02—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect
- F42B12/04—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect of armour-piercing type
- F42B12/10—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect of armour-piercing type with shaped or hollow charge
- F42B12/16—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect of armour-piercing type with shaped or hollow charge in combination with an additional projectile or charge, acting successively on the target
- F42B12/18—Hollow charges in tandem arrangement
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
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Description
In der Mikrobiologie, der Wissenschaftsdisziplin, die sich mit
dem Verhalten der Mikroorganismen (einzellige Lebewesen wie
Bakterien, Hefen, Schimmelpilze, Algen u. a.) befaßt, ist schon
lange bekannt, daß die verschiedensten frei in der Natur vorkom
menden Mikroorganismen in der Lage sind chemische Verbindungen
wie z. B. Kohlenwasserstoffe als Nährstoffe zu verwerten. Die
Mikroorganismen nehmen dabei Kohlenwasserstoffe sowie weitere
Nährstoffe und Spurenelemente auf und vermehren sich dadurch.
Erste, eingehende Untersuchungen dieser mikrobiellen Fähig
keiten wurden in Berlin im Institut für Gärungsgewerbe schon
seit 1947 durchgeführt (Prof. Just). Ab Mitte der 60er Jahre
wurden weltweit umfangreiche Forschungsprogramme zur Er
zeugung von "Eiweiß aus Erdöl" finanziert. Dieses Eiweiß (scp:
Single Cell Protein) ist nichts anderes als die durch Vermehrung
entstandene Masse der Mikroorganismen.
Die diesbezüglichen Forschungen, die schon bis zur Errichtung
von Produktionsanlagen im industriellen Maßstab gediehen waren,
mußten schlagartig beendet werden, als Anfang der 70er Jahre die
"Ölkrise" zu einer drastischen Verteuerung der als Rohstoffe ge
nutzten Erdöldestillate führte, so daß eine ökonomische Produktion
von Single Cell Protein in absehbarer Zeit nicht mehr möglich
erschien.
Diese wissenschaftlichen Erkenntnisse lassen sich aber nun auf
die Sanierung von Umweltschäden anwenden.
Mikroorganismen sind aufgrund ihres genetischen Potentiales so
wie ihrer hohen Vermehrungsrate (Verdoppelungszeit von Bakterien
unter Idealbedingungen: ca. 20 Minuten), in der Lage, sich an die
verschiedensten Chemikalien zu adaptieren, diese als Nährstoffe
zu nutzen und dadurch aus der Umwelt zu entfernen. Dazu zählen
sehr viele der bisher als Umweltschadstoffe identifizierten Ver
bindungen, angefangen von Kohlenwasserstoff-Gemischen wie
Benzin, Diesel, Heizöl über Phenole und Teeröle bis hin zu resi
stenten Verbindungen wie PCB (polychlorierte Biphenyle) und
Dioxinen.
Nach dem derzeitigen Stand der Technik bedeutet mikrobiolo
gische Sanierung eine Schadstoffentfernung allein durch Stimu
lierung der Aktivität der von Natur aus im Boden vorhandenen
Organismen ohne zusätzliche Zugabe konzentrierter, adaptierter
Kulturen mit dem dadurch bedingten entschieden höheren Zeit
bedarf. Bekannt ist z. B. die Beseitigung eines Mineralöl
schadens durch Infiltration von Nitratlösung, wobei eine Aus
breitung des Nitrats in das umgebene Grundwasser durch eine
Reihe von Abfangbrunnen verhindert wird. Nachteilig ist bei
diesem Verfahren einerseits, daß enorme Mengen von Grund
wasser abgepumpt und in Kreislauf geführt werden müssen,
andererseits die lange Dauer für die Sanierung von zwei Jahren.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde einen Weg auf
zuzeigen um schnell in situ die Entfernung bestimmter Schadstof
fe aus dem Boden zu ermöglichen. Hierfür sind folgende Schritte
vorgesehen:
- 1. Selektion einer Kultur hochaktiver an den jeweiligen Schadstoff adaptierter Mikroorganismen.
- 2. Gezielte Infiltration einer konzentrierten Mikroorganismen- Suspension in den Schadensherd unter Berücksichtigung der geologischen Verhältnisse im Untergrund.
- 3. Steuerung der Aktivität der Mikroorganismen durch gezielte Beeinflussung der physikalisch-chemischen Parameter sowie der notwendigen Nährstoffversorgung im Boden.
Eine gezielte Selektion von Mikroorganismen mit erwünschten
Abbauleistungen sowie deren weitere Adaption an die Schadstoffe
unter "Selektionsdruck", d.h. in Anwesenheit der Stoffe, die
abgebaut werden sollen, gehört zum Stand des Wissens in der
Mikrobiologie. Die verwendeten Mikroorganismen entstammen
der natürlichen Umwelt, sie sind also als völlig ungefährlich
zu betrachten. Nach verrichteter Arbeit sterben sie ab; der
gleiche Vorgang findet im Kreislauf der Natur z. B. im Wald
boden ständig statt (Mineralisation).
Der Einsatz von Mischkulturen erlaubt die simultane Entfernung
verschiedener Schadstoffgruppen.
Die Erkundung und Bewertung der geologischen Situation im
Untergrund im Hinblick auf die Infiltration von Mikroorganis
men ist eine unabdingbare Voraussetzung für die erfolgreiche
Durchführung des Verfahrens. Störungen sind z. B. dann zu er
warten, wenn der Boden von wasserundurchdringlichen Schichten
durchzogen ist. Da sich Mikroorganismen nicht frei bewegen
können, ist ihr Transport im Boden an das Fließen bzw. die Be
wegung des Wassers gebunden.
Die Lebenstätigkeit der Mikroorganismen ist davon abhängig, daß
die physikalisch-chemischen Parameter soweit wie möglich op
timiert werden und den Bedürfnissen der Mikroorganismen ent
sprechen. Dazu sind zu zählen: Ausreichende Feuchtigkeit im
Boden, geeigneter pH-Wert sowie die Temperatur. Letztere ist
aber im Boden im größeren Maßstab nicht zu beeinflussen, so
daß dieser Faktor schon bei der Selektion der Mikroorganismen
berücksichtigt werden muß.
Weiterhin ist eine Versorgung mit zusätzlichen Nährstoffen
notwendig; neben einer "Kohlenstoffquelle" (Hauptnährstoff,
in diesem Fall der Schadstoff) werden genau abgestimmte Ver
hältnisse von Sauerstoff und Stickstoff.
Erfindungsgemäß werden diese Aufgaben dadurch gelöst, daß
der zu sanierende Boden mit einer Suspension selektierter und
adaptierter Mikroorganismen durch in den Boden angebrachten
Bohrungen oberhalb der Schadenszone beimpft wird (Abb. 1, a)
und durch in den Boden angebrachten Bohrungen unterhalb der
Schadenszone (Abb. 1, b) mit einem O2-enthaltenden Gasge
misch intermittierend oder kontinuierlich begast wird.
Die Mikroorganismensuspension enthält Stickstoffverbindungen
und Spurenelemente in einer Konzentration kleiner als 10 g/l.
In zahlreichen Pilotversuchen wurde gefunden, daß der Abbau
der Schadstoffe in überraschender Weise beschleunigt werden
kann durch Erhöhung der Wasseraufnahme des Sedimentes.
In Weiterbildung der Erfindung wird deshalb die Mikroorganismen
suspension mit biologisch abbaubaren Polymeren, wie z. B. mit
Xanthan oder Pullulan in einer Konzentration kleiner als 1 g/l
versetzt. Kleine Mengen dieser Polymere erhöhen signifikant
die Viskosität der Flüssigkeit, welche letztlich eine Erhöhung
der Wasseraufnahme im Sediment bewirkt.
Claims (3)
1. Verfahren zur biotechnologischen Sanierung von Umwelt
schäden im Boden, dadurch gekennzeichnet, daß
der zu sanierende Boden mit einer Suspension selektierter
und adaptierter Mikroorganismen durch in den Boden ange
brachten Bohrungen oberhalb der Schadenszone beimpft wird
(Abb. 1, a) und durch in den Boden angebrachten Bohrungen
unterhalb der Schadenszone (Abb. 1, b) mit einem O2-enthal
tenden Gasgemisch intermittierend oder kontinuierlich begast
wird.
2. Verfahren zur biotechnologischen Sanierung von Umwelt
schäden im Boden nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Mikroorganismensuspension biologisch
abbaubare Polymere, wie als nicht limitierendes Beispiel
Xanthan oder Pullulan, in einer Konzentration gleich oder
kleiner 1 g/l enthält.
3. Verfahren zur biotechnologischen Sanierung von Umwelt
schäden im Boden nach Anspruch 1 und 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Mikroorganismensuspension Stick
stoffverbindungen und Spurenelemente in einer Konzentration
kleiner als 10 g/l enthält.
Priority Applications (2)
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