DE3818777C1 - Method for the non-destructive removal of salts from rocks, and device for implementing the method - Google Patents

Method for the non-destructive removal of salts from rocks, and device for implementing the method

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DE3818777C1 DE19883818777 DE3818777A DE3818777C1 DE 3818777 C1 DE3818777 C1 DE 3818777C1 DE 19883818777 DE19883818777 DE 19883818777 DE 3818777 A DE3818777 A DE 3818777A DE 3818777 C1 DE3818777 C1 DE 3818777C1
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Eberhard Prof. Dr. 2000 Hamburg De Bock
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Abstract

The invention relates to a method for non-destructive removal of salts, especially nitrates, from rocks which uses nitrifying bacteria, and to a device for implementing the method. For the said purpose, the rock is brought wholly or partially under conditions of exclusion of oxygen, whereby the nitrifying bacteria convert the nitrate present in the rock into gaseous nitrogen compounds and thus eliminate it.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur zerstörungsfreien Entfernung von Salzen, insbesondere Nitraten, aus Gestei­ nen sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfah­ rens.The invention relates to a method for non-destructive Removal of salts, especially nitrates, from rock NEN and a device for performing the procedure rens.

Natürliche und künstliche Steine, insbesondere von Bauwer­ ken, werden in zunehmendem Maße durch physikalische, che­ mische und biologisch induzierte Prozesse zerstört. Es ist bekannt, daß hierbei Salze eine entscheidende Rolle spie­ len und die Gesteinsstruktur zerstören. Zu diesen Salzen zählen auch Nitrate, die im wesentlichen über biologische Prozesse im Gestein aus Ammoniumverbindungen und Nitriten gebildet werden.Natural and artificial stones, especially from Bauwer ken, are increasingly due to physical, che mix and biologically induced processes destroyed. It is known that salts played a crucial role in this len and destroy the rock structure. To these salts also include nitrates, which are essentially biological Processes in the rock from ammonium compounds and nitrites be formed.

Ein geeignetes Verfahren zur Entfernung dieser Salze exis­ tiert bislang nicht. Chemische Verfahren lassen sich im Gestein nicht anwenden, da hiermit in jedem Fall eine zusätzliche Zerstörung des Gesteins und vor allem dessen Oberfläche verbunden wäre. Aber auch physikalische Ver­ fahren sind nur bedingt anwendbar. Zwar lassen sich Salze mit Löschpapier teilweise aus dem Gestein entfernen, doch muß das Gestein hierzu vorher mit einem Lösungsmittel getränkt werden. Dieses aufwendige und wenig effiziente Verfahren beeinträchtigt aber ebenfalls die Gesteins­ struktur und die Gesteinsoberfläche.A suitable method for removing these salts exis not yet. Chemical processes can be Do not use rock, as this is definitely a additional destruction of the rock and especially its Surface would be connected. But also physical ver driving can only be used to a limited extent. There are salts partially remove it from the rock with blotting paper, but the rock has to be cleaned beforehand with a solvent be soaked. This complex and inefficient However, the process also affects the rock structure and the stone surface.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens aufzuzeigen, mit dem eine zerstörungsfreie Entfernung der Salze aus dem Gestein vorgenommen werden kann.The object of the present invention is now to a method and an apparatus for performing the Demonstrate the process by which a non-destructive Removal of the salts can be made from the rock can.

Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung der Aufgabe dadurch, daß in Gegenwart von anaerob wachsenden Bakterien das Ge­ stein unter Sauerstoffabschluß gebracht wird und die zu entfernenden Salze unter Freisetzung gasförmiger Stoff­ wechselprodukte reduziert werden. According to the invention, the object is achieved by that in the presence of anaerobically growing bacteria the Ge stone is brought under the exclusion of oxygen and the to removing salts releasing gaseous substance exchange products can be reduced.  

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung werden in den abhän­ gigen Ansprüchen beschrieben und anhand der dargestellten Zeichnungen und Diagramme näher erläutert. Es zeigt:Further embodiments of the invention are in the depend described claims and based on the illustrated Drawings and diagrams explained in more detail. It shows:

Fig. 1 und 1a als besondere Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine zu behandelnde Teilfläche eines Bauwerkes mit der erfindungsge­ mäßen Abdeckung im Schnitt und Fig. 1 and 1a as a special device for performing the method according to the invention a partial area to be treated of a building with the cover according to the invention and in section

Fig. 2 bis 7 die Verteilung der Nitratkonzentrationen im Ge­ stein verschiedener Bauwerke in Abhängigkeit vom ph-Wert des Gesteins gegenüber der Stoffwechselak­ tivität von im Gestein vorkommenden Ammoniakoxi­ danten und Nitritoxidanten. Fig. 2 to 7, the distribution of nitrate concentrations in Ge stone of various structures depending on the pH of the rock against the metabolism activity of ammonia oxi and nitrite oxidants occurring in the rock.

Das Vorkommen nitrifizierender Bakterien im Gestein von Bauwerken ist bereits in der DE-OS 36 04 912 beschrieben worden. Bislang unbekannt und überraschend ist dagegen die enge Korrelation zwischen der Nitratkonzentration im Ge­ stein von Bauwerken und der dort nachgewiesenen Stoff­ wechselaktivität nitrifizierender Bakterien. Je höher die Nitratkonzentration im Gestein ist, desto höher ist auch die Stoffwechselaktivität der Bakterien. Diese Verknüpfung wird am Beispiel von 6 verschiedenen in der Bundesrepublik Deutschland untersuchten Bauwerken anhand der in Fig. 2 bis 7 dargestellten Blockdiagrammme verdeutlicht. Die unmit­ telbare Korrelation gilt zumindest für nitritoxidierende Bakterien, im wesentlichen aber auch für Ammoniakoxidan­ ten.The occurrence of nitrifying bacteria in the rock of buildings has already been described in DE-OS 36 04 912. However, the close correlation between the nitrate concentration in the rock of buildings and the metabolic activity of nitrifying bacteria found there is so far unknown and surprising. The higher the nitrate concentration in the rock, the higher the metabolic activity of the bacteria. This linkage is illustrated using the example of 6 different structures examined in the Federal Republic of Germany using the block diagrams shown in FIGS. 2 to 7. The direct correlation applies at least to nitrite-oxidizing bacteria, but essentially also to ammonia oxidants.

Die Aktivitätsbestimmung für Nitrifikanten erfolgte in abgewandelter Form nach der Methode von BELSER und MAYS (Appl. Environm. Microbiol 43, 945-948, 1982). Zu jeweils 5 g Gesteinsmaterial wurde in einen Erlenmeyer-Kol­ ben 25 ml des dort beschriebenen Mediums für Ammoniak- und Nitritoxidanten gegeben. Die Kolben wurden anschließend im Dunkeln bei 28°C eine Woche lang geschüttelt und die Stoffwechselaktivität der Organismen schließlich aus dem linearen Anstieg der Nitrit- bzw. Nitratkonzentration ermittelt.The activity determination for nitrifiers was carried out in modified form according to the BELSER and MAYS method (Appl. Environm. Microbiol 43, 945-948, 1982). To 5 g rock material was placed in an Erlenmeyer col ben 25 ml of the medium described there for ammonia and Given nitrite oxidants. The pistons were then in the Shaken in the dark at 28 ° C for a week and die  Metabolic activity of the organisms finally from the linear increase in nitrite or nitrate concentration determined.

Nitrifizierende Bakterien der Gattung Nitrobacter oxidie­ ren im Rahmen ihres chemolithoautotrophen Stoffwechsels Nitrit zu Nitrat. Schlüsselenzym dieser aeroben Reaktion ist die Nitritoxidoreduktase.Nitrifying bacteria of the genus Nitrobacter oxidie ren in the context of their chemolithoautotrophic metabolism Nitrite to nitrate. Key enzyme in this aerobic reaction is the nitrite oxidoreductase.

In Abwesenheit von Sauerstoff kehren die Organismen al­ lerdings ihren Stoffwechsel um und reduzieren Nitrat unter Freisetzung gasförmiger Stickstoffverbindungen wie N2O. Nitrat wird hierbei zunächst zu Nitrit und anschließend über das Enzym Nitritreduktase unter Bildung der gasförmi­ gen Stickoxide weiter reduziert. Als Energiequelle dienen bei der Nitratreduktion organische Substrate.In the absence of oxygen, however, the organisms reverse their metabolism and reduce nitrate with the release of gaseous nitrogen compounds such as N 2 O. Nitrate is first reduced to nitrite and then further via the nitrite reductase enzyme to form the gaseous nitrogen oxides. Organic substrates serve as the energy source for nitrate reduction.

Das Vorkommen nitrifizierender Bakterien im Gestein von Bauwerken ist nicht auf die Gesteinsoberfläche beschränkt. Es existiert vielmehr eine stellenweise sehr ausgeprägte endolithische Bakterienflora, die tief in das Gestein hineinreicht. Mittels der MPN-Methode (Most Probable Num­ ber) sind im Gestein von Bauwerken Zellzahlen für nitrifi­ zierende Bakterien nachgewiesen worden, die bis zu 2×104 Zellen/g Gestein betragen, wobei die Zellzahlen im calci­ tischen Gestein grundsätzlich höher liegen als im silicati­ schen Gestein.The presence of nitrifying bacteria in the rock of buildings is not limited to the rock surface. Rather, there is a very pronounced endolithic bacterial flora that extends deep into the rock. Using the MPN method (Most Probable Numbers), cell numbers for nitrifying bacteria have been detected in the rock of buildings, which are up to 2 × 10 4 cells / g rock, whereby the cell numbers in the calcitic rock are generally higher than in the silicate rock.

Zur zahlenmäßigen Erfassung nitrifizierender Bakterien ist nach bisheriger Kenntnis nur die MPN-Methode geeignet. Diese liefert bei Nitrifikanten allerdings meist zu nie­ drige Werte. Die Zahl tatsächlich vorkommender Bakterien liegt häufig deutlich über den ermittelten Werten und kann nachweislich sogar um den Faktor 1000 höher liegen. Dies haben aufwendige elektronenmikroskopische Untersuchungen ergeben. For the numerical recording of nitrifying bacteria according to previous knowledge, only the MPN method is suitable. In the case of nitrifying bacteria, however, this usually never delivers other values. The number of bacteria actually found is often well above the determined values and can proven to be even 1000 times higher. This have extensive electron microscopic examinations surrender.  

Der Nitratgehalt im Gestein von Bauwerken erreicht stel­ lenweise Werte von annähernd 3000 ppm. Diese hohen Salz­ konzentrationen sind aber nicht Folge eines gerichteten Transportes mit anschließender Ablagerung der Salze im Gestein. Vielmehr findet eine Anhäufung der Nitrate dort statt, wo es auch zu einer Nitratbildung kommt, d. h. überall dort, wo sich eine hohe Zahl nitritoxidierender Bakterien angesammelt hat. Der Wassergehalt im Gestein ist nämlich mit 5% so niedrig, daß ein physikalischer Transport der betreffenden Ionen im allgemeinen ausge­ schlossen werden muß.The nitrate content in the rock of buildings reaches stel values of approximately 3000 ppm. This high salt But concentrations are not the result of a directed one Transportes with subsequent deposition of the salts in the Rock. Rather, there is an accumulation of nitrates there instead of where there is also nitrate formation, d. H. wherever a large number of nitrite oxidizing Bacteria has accumulated. The water content in the rock is namely with 5% so low that a physical Transport of the ions in question in general must be closed.

Unter Zugrundelegung dieser Ergebnisse und insbesondere der unmittelbaren Korrelation zwischen der Stoffwechselak­ tivität nitrifizierender Bakterien und der im Gestein vorkommenden Nitratkonzentration soll nun das erfindungs­ gemäße Verfahren beschrieben werden.Based on these results and in particular the immediate correlation between the metabolism activity of nitrifying bacteria and that in the rock Occurring nitrate concentration is now the fiction appropriate procedures are described.

Die mit hohen Nitratkonzentrationen belasteten Gesteine werden in ihrem natürlichen Zustand belassen und unter Sauerstoffabschluß gebracht. Unter diesen Bedingungen ändern die in Gegenwart des Nitrats vorkommenden nitrit­ oxidierenden Bakterien ihren sonst aeroben Stoffwechsel und beginnen mit der Nitratreduktion. Sie reduzieren das im Gestein vorhandene Nitrat unter Freisetzung gasförmiger Stickoxide wie N2O. Auch NO kann hierbei entstehen. Ihre Energie beziehen die Organismen aus der Oxidation der im Gestein ebenfalls vorkommenden organischen Substrate.The rocks, which are contaminated with high nitrate concentrations, are left in their natural state and brought under the exclusion of oxygen. Under these conditions, the nitrite-oxidizing bacteria occurring in the presence of the nitrate change their otherwise aerobic metabolism and begin to reduce the nitrate. They reduce the nitrate present in the rock, releasing gaseous nitrogen oxides such as N 2 O. NO can also be formed here. The organisms obtain their energy from the oxidation of the organic substrates that also occur in the rock.

Dieses Verfahren zur Nitratelimination hat den besonderen Vorteil, daß das Gestein völlig zerstörungsfrei und ohne Anwendung zusätzlicher Stoffe behandelt wird. Anwendungs­ möglichkeiten ergeben sich somit z. B. auch bei Fresko­ malereien, die durch hohe Salzkonzentrationen in zunehmen­ dem Maße geschädigt werden. Durch die Anwendung dieses Verfahrens wird durch die im Gestein vorkommende Bakte­ rienpopulation eine Auflösung der Nitrate erreicht, ohne selbst die Oberfläche der Gesteine gesondert zu behan­ deln. Nach erfolgter Nitratelimination und gleichzeitiger Beseitigung organischer Substanzen im Gestein verlieren die Bakterien ihre Wachstumsgrundlage und sterben ab. Ein System, das sich somit selbständig reguliert.This nitrate elimination process has a special one Advantage that the rock is completely non-destructive and without Application of additional substances is treated. Application Possibilities arise z. B. also with fresco paintings that increase due to high salt concentrations the dimensions are damaged. By applying this The process is caused by the bacts occurring in the rock population reached a resolution of the nitrates without to treat even the surface of the rocks separately  deln. After nitrate removal and at the same time Losing organic matter in the rock the bacteria grow and die. A System that regulates itself independently.

Durch weitere Maßnahmen läßt sich die Effizienz des Ver­ fahrens noch steigern. So kann über das unter Sauerstoff­ abschluß gebrachte Gestein, bzw. die Gesteinsfläche oder Gesteinsteilfläche, kontinuierlich oder periodisch alter­ nierend ein Gas geleitet werden. Hierzu eignet sich insbe­ sondere molekularer Stickstoff, der völlig inert ist und problemlos an die Umgebung abgegeben werden kann. Vorteil dieser Begasung ist die Ableitung der bakteriell freige­ setzten gasförmigen Stickoxide. Es ist bekannt, daß Stick­ stoffmonoxid die Nitritreduktase aus Nitrobacter hemmt. Dieses Enzym ist aber maßgeblich an der Freisetzung gas­ förmiger Stickstoffverbindungen aus Nitrit beteiligt, so daß ein wesentlicher Konzentrationsanstieg der gasförmigen Stickstoffverbindungen zu einer Endprodukthemmung führen würde.The efficiency of the Ver driving even more. So it can be done under oxygen completed rock, or the rock surface or Partial rock face, continuously or periodically older a gas can be conducted. This is particularly suitable special molecular nitrogen that is completely inert and can be easily released to the environment. advantage this fumigation is the derivation of the bacterially free set gaseous nitrogen oxides. It is known that stick Substance monoxide inhibits the nitrite reductase from Nitrobacter. However, this enzyme is essential for the release of gas shaped nitrogen compounds from nitrite involved, so that a significant increase in the concentration of gaseous Nitrogen compounds lead to an end product inhibition would.

Zur weiteren Ausgestaltung des Verfahren kann das zu be­ handelnde Gestein im periodischen Wechsel unter Sauer­ stoffabschluß und anschließend in Gegenwart von Sauerstoff gehalten werden. Unter Sauerstoffabschluß findet zwar eine Nitratreduktion unter gleichzeitiger Freisetzung der gas­ förmigen Stickstoffverbindungen statt, gleichzeitig werden aber auch Nitrit und Ammoniak gebildet. Durch den periodi­ schen Wechsel der Gasatmosphären kommt es dagegen ab­ wechselnd zu einer aeroben Nitrifikation und einer anae­ roben Nitratreduktion, so daß über längere Zeit eine an­ nähernd vollständige Stickstoffelimination erreichbar ist. Die endolithisch lebenden Nitrifikanten sind nämlich zu beiden Reaktionen in der Lage, wobei sie ihren Stoffwech­ sel nach den gegebenen Sauerstoffpartialdrücken ausrich­ ten. Unter aeroben Bedingungen wird im Rahmen der ersten Stufe der Nitrifikation von Ammoniakoxidanten Ammoniak zu Nitrit oxidiert, wobei Stickstoffmonoxid freigesetzt wird. To further develop the method, this can be acting rock in the periodic alternation under acid Closure and then in the presence of oxygen being held. There is one with the exclusion of oxygen Nitrate reduction with simultaneous release of the gas shaped nitrogen compounds take place at the same time but also formed nitrite and ammonia. Through the periodi The change in gas atmospheres, however, does not alternating to aerobic nitrification and anae robes nitrate reduction, so that over a long time almost complete nitrogen elimination can be achieved. The endolithic nitrificants are namely closed capable of both reactions, changing their metabolism Align with the given oxygen partial pressures Under aerobic conditions, the first Stage of nitrification of ammonia oxidants ammonia Nitrite oxidizes, releasing nitric oxide.  

Bei der zweiten Stufe der Nitrifikation sorgen Nitrifi­ kanten für eine erneute Bildung von Nitrat aus Nitrit. Das aerob gebildete Nitrat wird dann anschließend unter Sauer­ stoffabschluß wieder reduziert.In the second stage of nitrification, nitrifi provide edges for a new formation of nitrate from nitrite. The aerobically formed nitrate is then acidified material closure reduced again.

Wie in Fig. 2 bis 7 dargestellt ist, ist im Gestein von Bauwerken unter natürlichen Bedingungen eine direkte Kor­ relation zwischen der Nitratkonzentration und Stoffwech­ selaktivität der nitrifizierenden Bakterien festzustellen. Das erfindungsgemäße Verfahren hätte somit seine Grenzen dort, wo bei einer hohen Nitratkonzentration eine entspre­ chende Population nitrifizierender Bakterien nicht vor­ liegt. In diesem speziellen Fall ist das Verfahren durch Beaufschlagung des Gesteins mit nitrifizierenden Bakterien anwendbar. Als Nitritoxidanten, die gleichzeitig zu einer Nitratreduktion in der Lage sind, können Bakterien der Gattung Nitrobacter verwendet werden. Als Ammoniakoxidan­ ten lassen sich z. B. Vertreter der Gattungen Nitro­ somonas, Nitrosospira und Nitrosovibrio einsetzen. Hierzu werden diese Organismen chemolithoautotroph kultiviert und das Gestein mit einer wäßrigen Suspension dieser Zellen beaufschlagt. Die Bakterien dringen dann von der Gesteinsfläche aus in tiefer liegende Gesteinsschichten ein und sorgen dort wie auch im Bereich der Gesteinsober­ fläche bei Anwendung des zuvor beschriebenen Verfahrens für die Beseitigung des Nitrats. Zusätzlich lassen sich aber auch denitrifizierende Bakterien der Gattungen Pseu­ domonas und Micrococcus einsetzen, die die Nitratreduktion in Abwesenheit von Sauerstoff unterstützen.As shown in FIGS. 2 to 7, a direct correlation between the nitrate concentration and metabolism of the nitrifying bacteria can be found in the rock of buildings under natural conditions. The method according to the invention would therefore have its limits where, at a high nitrate concentration, there is no corresponding population of nitrifying bacteria. In this special case the method can be applied by applying nitrifying bacteria to the rock. Bacteria of the genus Nitrobacter can be used as nitrite oxidants, which are also capable of reducing nitrate. As Ammoniakoxidan th z. B. Use representatives of the genera Nitro somonas, Nitrosospira and Nitrosovibrio. For this purpose, these organisms are cultivated chemolithoautotrophically and the rock is charged with an aqueous suspension of these cells. The bacteria then penetrate from the rock surface into deeper layers of rock and, as in the area of the rock surface, use the previously described method to remove the nitrate. In addition, denitrifying bacteria of the genera Pseu domonas and Micrococcus can also be used, which support nitrate reduction in the absence of oxygen.

In ersten Laborexperimenten wurde eine gemäß DE-OS 36 04 912 behandelte Gesteinsprobe unter Sauerstoffabschluß gebracht und die Nitrat- und Nitritwerte gegenüber einer aerob belassenen Probe ermittelt. Proben des mit Nitri­ fikanten bewachsenen Schlaitdorfer Sandsteins wurden in Anaerobengefäßen unter Sauerstoffabschluß bei Raumtempe­ ratur im Dunkeln inkubiert. Bereits nach einem Monat war bei diesen Ansätzen eine Nitratabnahme im Gesteinsmaterial um 50% festzustellen. Gleichzeitig war ein Anstieg der Nitritkonzentration nachweisbar. Die aerob belassenen Kontrollansätze des gleichen Gesteinsmaterials zeigten demgegenüber im Versuchszeitraum bei einer Nitritabnahme eine Zunahme des Nitratgehaltes. In diesen Ansätzen hat eine Nitrifikation weiterhin stattgefunden.In the first laboratory experiments, one according to DE-OS 36 04 912 treated rock sample with exclusion of oxygen brought and the nitrate and nitrite values against one aerobic sample determined. Samples of the with nitri fictional overgrown Schlaitdorf sandstones were found in Anaerobic vessels with exclusion of oxygen at room temperature incubated in the dark. Was already after a month with these approaches a decrease in nitrate in the rock material  to determine 50%. At the same time there was an increase in Nitrite concentration detectable. The aerobic ones Control approaches of the same rock material showed in contrast in the test period with a nitrite decrease an increase in the nitrate content. In these approaches nitrification continued.

Zur Anwendung des Verfahrens an Bauwerken sei im folgenden eine Vorrichtung beschrieben, die auf Gesteinsflächen oder Teilflächen ausbildbar ist, sofern nicht das gesamte Ge­ stein, wie z.B. im Fall einer kleineren Statue, insgesamt unter Sauerstoffabschluß gebracht werden kann.The following applies to the application of the method to buildings a device described on rock surfaces or Partial areas can be formed, unless the entire ge stone, such as in the case of a smaller statue, overall can be brought under the exclusion of oxygen.

Über eine Teilfläche 3 des zu behandelnden Gesteins 1 wird eine Abdeckung 2 ausgebildet, wodurch die Teilfläche 3 unter Sauerstoffabschluß gebracht wird. Die Abdeckung 2 kann z.B. aus einer schalenförmig ausgebildeten Haube 4 aus Metall, Glas oder Kunststoff bestehen, die endab­ schnittsseitig ein gasdicht abschließendes Verbindungsele­ ment 5 aufweist. Dieses Verbindungselement 5 dient gleich­ zeitig zur Befestigung der Haube 4 an der Gesteinswand 10 und kann z.B. als Ringelement ausgebildet sein. Das Ver­ bindungselement 5 ist mit der Haube 4 gasdicht verbunden und wird an der Gesteinswand 10 mittels einer Schraub- oder Bolzenverbindung befestigt. Zusätzlich kann hierbei ein Dichtelement zwischen dem Verbindungselement 5 und der Gesteinswand 10 angebracht sein, um einen vollständigen Gasabschluß zu gewährleisten. Ferner sind an der Haube 4 mindestens eine Gaseinlaßöffnung 6 und mindestens eine Gasauslaßöffnung 7 so angeordnet, daß über diese Öffnungen unterhalb der Abdeckung 2 ein Gasaustausch erfolgen kann. Mit der jeweiligen Gaseinlaß- und Gasauslaßöffnung 6, 7 sind Anschlußelemente 8, 9 für Gasleitungen 11, 12 ver­ bunden. Die an den Gasauslaßöffnungen angeordneten An­ schlußelemente 9 können zusätzlich mit Rückschlagventilen ausgerüstet sein, um einen gerichteten Gasstrom zu ge­ währleisten. A cover 2 is formed over a partial surface 3 of the rock 1 to be treated, as a result of which the partial surface 3 is brought under the exclusion of oxygen. The cover 2 can, for example, consist of a shell-shaped hood 4 made of metal, glass or plastic, which has a gas-tight connection element 5 on the section end endab. This connecting element 5 serves at the same time for fastening the hood 4 to the rock wall 10 and can be designed, for example, as a ring element. The connecting element 5 is connected to the hood 4 in a gastight manner and is fastened to the rock wall 10 by means of a screw or bolt connection. In addition, a sealing element can be attached between the connecting element 5 and the rock wall 10 in order to ensure a complete gas seal. Furthermore, at least one gas inlet opening 6 and at least one gas outlet opening 7 are arranged on the hood 4 in such a way that gas exchange can take place via these openings below the cover 2 . With the respective gas inlet and gas outlet opening 6 , 7 connecting elements 8 , 9 for gas lines 11 , 12 are connected ver. The arranged at the gas outlet openings on circuit elements 9 can also be equipped with check valves to ensure a directed gas flow to ge.

Als vereinfachte Ausbildung der Abdeckung 2 kann anstelle der geformten Haube 4 auch eine Plane ausgebildet sein, die ebenfalls aus einem gasundurchlässigen Material be­ steht. Mittels einer derartigen Plane und entsprechenden Anschlußelementen 8, 9 lassen sich auch ganze Bauwerksab­ schnitte ummanteln und erfindungsgemäß behandeln.As a simplified design of the cover 2 , a tarpaulin can also be formed instead of the shaped hood 4 , which is also made of a gas-impermeable material. By means of such a tarpaulin and corresponding connection elements 8 , 9 , whole sections of the building can also be encased and treated according to the invention.

Zur Befestigung der Haube 4 an der Gesteinswand 10 kann im Einzelfall sogar auch auf Schraub- und Bolzenverbindungen in der Gesteinswand verzichtet werden. An die Gasleitung 12 wird hierzu eine Gasabsaugeinrichtung 15 angeschlossen, die bei geschlossener Gasleitung 11 einen Unterdruck unter der Haube 4 bewirkt, wodurch die gesamte Abdeckung 2 an der Gesteinswand 10 gehalten wird.To attach the hood 4 to the rock wall 10 , screw and bolt connections in the rock wall can even be dispensed with in individual cases. For this purpose, a gas suction device 15 is connected to the gas line 12 , which creates a negative pressure under the hood 4 when the gas line 11 is closed, as a result of which the entire cover 2 is held on the rock wall 10 .

Ein Absaugen der Gase hat ferner den Vorteil, daß bei Verwendung einer als Plane ausgebildeten Haube 4 das Gas­ volumen 16 über der zu behandelnden Teilfläche 3 verringert wird und ein Sauerstoffabschluß somit leichter erreichbar ist.Sucking off the gases also has the advantage that, when using a hood 4 designed as a tarpaulin, the gas volume 16 is reduced above the partial area 3 to be treated and an oxygen seal is thus more easily accessible.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die Gaszusammensetzung und insbesondere die Konzentration an störenden Stickoxiden unterhalb der Haube 4 mittels einer Gassonde 13 erfaßt werden. Über eine Auswerte- und Steue­ rungseinheit 14 kann somit automatisch ein Ventil 17 be­ tätigt werden, das die Gaszufuhr reguliert. Über der zu behandelnden Gesteinsfläche 3 ist auf diese Weise eine annähernd gleichbleibende Gasatmosphäre einstellbar.According to a further embodiment of the invention, the gas composition and in particular the concentration of disruptive nitrogen oxides below the hood 4 can be detected by means of a gas probe 13 . Via an evaluation and control unit 14 , a valve 17 can be actuated automatically, which regulates the gas supply. In this way, an approximately constant gas atmosphere can be set over the rock surface 3 to be treated.

Claims (17)

1. Verfahren zur zerstörungsfreien Entfernung von Salzen, insbesondere Nitraten, aus Gesteinen, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in Gegenwart von anaerob wachsenden Bakterien das Gestein unter Sauerstoffabschluß ge­ bracht wird und die zu entfernenden Salze unter Freisetzung gasförmiger Stoffwechselprodukte reduziert werden.1. A method for the non-destructive removal of salts, in particular nitrates, from rocks, characterized in that in the presence of anaerobically growing bacteria, the rock is brought under exclusion of oxygen and the salts to be removed are released with the release of gaseous metabolic products. 2. Verfahren zur Entfernung von Nitraten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestein in Gegenwart von Nitrifikanten und/oder Denitrifikanten unter Sauer­ stoffabschluß gebracht wird.2. A method for removing nitrates according to claim 1, characterized in that the rock in the presence of nitrifying and / or denitrifying under acid brought material closure. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeich­ net, daß Abschnitte oder Teilflächen von Bauwerken unter Sauerstoffabschluß gebracht werden.3. The method according to claim 1 and 2, characterized net that sections or sub-areas of structures be brought under the exclusion of oxygen. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, daß über das unter Sauerstoffabschluß gebrachte Gestein, bzw. die Gesteinsfläche oder die Gesteins­ teilfläche, kontinuierlich oder periodisch alternie­ rend ein Gas geleitet wird. 4. The method according to claim 1 to 3, characterized in net that over the brought under exclusion of oxygen Rock, or the rock surface or the rock partial, continuous or periodic alternie rend a gas is passed.   5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Gas z. B. molekularer Stickstoff oder Kohlendioxid verwendet wird.5. The method according to claim 4, characterized in that as gas z. B. molecular nitrogen or carbon dioxide is used. 6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeich­ net, daß das Gestein, bzw. die Gesteinsfläche oder die Gesteinsteilfläche, über einen Zeitraum bis zur völli­ gen oder teilweisen Entfernung der Salze unter Sauer­ stoffabschluß gehalten wird.6. The method according to claim 1 to 5, characterized in net that the rock, or the rock surface or the Partial rock surface over a period of time until partial or partial removal of the salts under acid cohesion is kept. 7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeich­ net, daß im periodischen Wechsel das Gestein, bzw. die Gesteinsfläche oder die Gesteinsteilfläche, unter Sauerstoffabschluß und in Gegenwart von Sauerstoff gehalten wird.7. The method according to claim 1 to 6, characterized in net that the rock, or the Rock surface or the partial rock surface, under Oxygenation and in the presence of oxygen is held. 8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeich­ net, daß das zu behandelnde Gestein mit Nitrifikanten und/oder Denitrifikanten beaufschlagt wird.8. The method according to claim 1 to 7, characterized in net that the rock to be treated with nitrifying and / or denitrifiers are applied. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Ammoniakoxidanten Bakterien der Gattungen Nitrosomonas, Nitrosovibrio oder Nitrosospira, als Nitritoxidanten Bakterien der Gattung Nitrobacter und als heterotrophe Denitrifikanten Bakterien der Gattungen Pseudomonas oder Micrococcus verwendet werden.9. The method according to claim 8, characterized in that as ammonia oxidant bacteria of the genus Nitrosomonas, Nitrosovibrio or Nitrosospira, as Nitrite oxidant bacteria of the genus Nitrobacter and as heterotrophic denitrification bacteria Genera Pseudomonas or Micrococcus are used will. 10. Vorrichtung zur Behandlung von Gesteinsflächen oder Gesteinsteilflächen nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß über das zu behandelnde Gestein (1) eine gasdichte Abdeckung (2) ausgebildet ist.10. Device for the treatment of rock surfaces or partial rock surfaces according to claim 1 to 9, characterized in that a gas-tight cover ( 2 ) is formed over the rock to be treated ( 1 ). 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (2) als geschlossene Ummantelung ausgebildet ist. 11. The device according to claim 10, characterized in that the cover ( 2 ) is designed as a closed casing. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (2) als eine die Teilfläche (3) überspannende, endabschnittsseitig mit dem Gestein gasdicht abschließende Haube (4) ausgebil­ det ist.12. The apparatus according to claim 11, characterized in that the cover ( 2 ) is designed as a hood ( 4 ) covering the partial surface ( 3 ) spanning the end section side with the rock in a gas-tight manner. 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, daß die Haube (4) als Plane ausgebildet ist.13. The apparatus of claim 12 that the hood ( 4 ) is designed as a tarpaulin. 14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß an der Haube (4) endabschnittsseitig ein gasdicht abschließendes Verbindungselement (5) ausgebildet ist, mit dem die Haube (4) an der Gesteinswand (10) befestigt ist.14. The apparatus according to claim 12, characterized in that on the hood ( 4 ) end section side a gas-tight connecting element ( 5 ) is formed, with which the hood ( 4 ) on the rock wall ( 10 ) is attached. 15. Vorrichtung nach Anspruch 11 bis 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Abdeckung (2) mindestens eine Gas­ einlaßöffnung (6) und mindestens eine Gasauslaßöffnung (7) aufweist, mit der jeweils ein Anschlußelement (8, 9) für Gasleitungen (11, 12) verbunden ist.15. The apparatus according to claim 11 to 14, characterized in that the cover ( 2 ) has at least one gas inlet opening ( 6 ) and at least one gas outlet opening ( 7 ), each with a connecting element ( 8, 9 ) for gas lines ( 11 , 12 ) is connected. 16. Vorrichtung nach Anspruch 11 bis 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß unter der Haube (4) eine Gassonde (13) zur Erfassung der aus den zu entfernenden Salzen frei­ gesetzten Gase wie N2O, NO oder NO2 angeordnet ist, die mit einer Auswerte- und Steuerungseinheit (14) verbunden ist und über diese den über die Gesteins­ fläche geleiteten Gasstrom reguliert.16. The apparatus according to claim 11 to 15, characterized in that under the hood ( 4 ) is a gas probe ( 13 ) for detecting the gases released from the salts to be removed, such as N 2 O, NO or NO 2, which is arranged with an evaluation and control unit ( 14 ) is connected and regulates the gas flow conducted over the surface of the rock. 17. Vorrichtung nach Anspruch 11 bis 16, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mit der Gasleitung (12) eine Gasabsaug­ einrichtung (15) verbunden ist.17. The apparatus according to claim 11 to 16, characterized in that a gas suction device ( 15 ) is connected to the gas line ( 12 ).
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