DE4001558C1 - Decontaminating soil contg. mineral oil hydrocarbon - by three-stage biological degradation of contaminants under non-aerobic and aerobic conditions - Google Patents
Decontaminating soil contg. mineral oil hydrocarbon - by three-stage biological degradation of contaminants under non-aerobic and aerobic conditionsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Dekontaminierung von insbesondere mit Mineralölkohlenwasserstoffen (MKW), polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAK) und halogenierten Kohlenwasserstoffen (HKW) wie Chlorkohlenwasserstoff (CKW) und anderen biologisch abbaubaren Schadstoffen verunreinigtem Erdreich durch biologische Abbauverfahren.The invention relates to a method for decontaminating especially with mineral oil hydrocarbons (MKW), polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and halogenated Hydrocarbons (HKW) such as chlorinated hydrocarbon (CKW) and other biodegradable pollutants Soil through biodegradation.
Die Entsorgung von mit den verschiedensten Kohlenwasserstoffen dekontaminierten Böden ist überaus problematisch. Die Lagerung auf Deponien führt genauso wenig zu einer nachhaltigen und vollständigen Umweltentlastung wie die Verbrennung der kontaminierten Produkte in Hochtemperaturöfen. The disposal of various hydrocarbons Decontaminated floors are extremely problematic. Warehousing on landfills does not lead to sustainable and complete environmental relief such as burning the contaminated Products in high temperature furnaces.
Zwar kann man gemäß Karstedt et al (TIS; Tiefbau, Ingenieurbau, Straßenbau, 1986, S. 514 bis 521) leichflüchtige CKW nach Abteufung mehrerer Absaugbrunnen bei lockerem Erdreich durch Bodenluftabsaugung entfernen und anschließend die Abluft einer Reinigungsbehandlung unterziehen oder ex-situ den Boden im ausgebauten Zustand mittels Bakterien unter Nährstoffzufuhr je nach Bakterienart unter aeroben oder unter aneroben Verhältnissen behandeln. Erfolgreicher ist die biologische Dekontaminierung in Bioreaktoren durch bakteriellen Abbau der Kohlenwasserstoffe unter Zufuhr von Sauerstoff, Nährstoffen und sonstigen biologischen Wirkstoffen zur Unterstützung der Abbauleistung der Bakterien, die z. B. nach Frantzius (Tiefbau BG, 9/1989, S. 603 bis 604) in speziellen Entsorgungszentren vorgenommen werden kann, weil sich dort die verschiedenen Reinigungstechniken als Verfahrenskombination besser durchführen lassen. Hierbei können auch Gaszuführungs- und Verteilungseinrichtungen z. B. gemäß DE- OS 36 34 377 oder Biofiltereinrichtungen nach DE-OS 34 14 007 eingesetzt werden.According to Karstedt et al (TIS; civil engineering, civil engineering, Straßenbau, 1986, pp. 514 to 521) volatile CHC Drilling of several suction wells in loose soil Remove soil air extraction and then the exhaust air from one Undergo cleaning treatment or ex-situ the floor in the developed state by means of bacteria with nutrient supply each by type of bacteria under aerobic or under anerobic conditions to treat. Biological decontamination in Bioreactors through bacterial degradation of the hydrocarbons with the addition of oxygen, nutrients and other biological Active ingredients to support the degradation performance of Bacteria z. B. according to Frantzius (Tiefbau BG, 9/1989, p. 603 to 604) in special disposal centers can, because there are the different cleaning techniques as Have the process combination carried out better. Here you can also gas supply and distribution facilities such. B. according to DE OS 36 34 377 or biofilter devices according to DE-OS 34 14 007 be used.
Die bislang bekannten Verfahren sind jedoch nicht hinreichend versatil; dieses gilt auch für Biobeet-Verfahren, die im wesentlichen auf einer aeroben Arbeitsweise basieren, die für eine vollständige Dekontaminierung von mit den verschiedensten Schadstoffen verunreinigtem Erdreich nicht genügt.However, the previously known methods are not sufficient versatile; this also applies to biobedding processes that are essentially based on an aerobic method of working for complete decontamination of contaminated with various pollutants Soil is not enough.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein wirtschaftliches Verfahren vorzuschlagen, um die Dekontaminierung von Erdreich zu ermöglichen, welches mit den verschiedenartigsten Produkten verunreinigt ist, wie Mineralölkohlenwasserstoffen (MKW), polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAK) und halogenierten Kohlenwasserstoffen (HKW) und insbesondere Chlorkohlenwasserstoffen (CKW) und anderen biologisch abbaubaren Schadstoffen, wobei insbesondere die Bakterien im Bioreaktor nicht vorzeitig in ihrer Wirksamkeit beeinträchtigt werden.The invention has set itself the task of being economical Propose procedures to decontaminate soil enable which with the most diverse products is contaminated, such as mineral oil hydrocarbons (MKW), polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and halogenated hydrocarbons (HKW) and in particular Chlorinated hydrocarbons (CHC) and other biodegradable Pollutants, especially the bacteria in the bioreactor are not their effectiveness may be impaired prematurely.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein im wesentlichen dreistufiges Verfahren vorgeschlagen, wie es im Hauptanspruch gekennzeichnet ist, wobei bevorzugte Ausführungsformen in den Unteransprüchen erwähnt sind.To solve this problem, an essentially three-stage Proposed method as characterized in the main claim is, preferred embodiments in the subclaims are mentioned.
Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung vorzuschlagen, wie sie in Anspruch 5 gekennzeichnet ist.Furthermore, it is an object of the invention to implement a Propose a suitable device as described in Claim 5 is marked.
Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß man mit dem erfindungsgemäßen dreistufigen Verfahren auf wirtschaftliche Weise einen nahezu völligen Abbau der verschiedensten Verunreinigungen erreichen kann.Surprisingly, it has been shown that one with the invention three-stage process in an economical way almost complete breakdown of various contaminants can reach.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist in seinen Grundzügen sowohl geeignet für die Dekontaminierung vor Ort, indem beispielsweise ein Container mit den entsprechenden Anschlüssen für Zusatzgeräte an den Einsatzort gebracht wird, als auch für den Einsatz in einem Biobeet, nämlich einer Anlage, bei der das verunreinigte Erdreich angeliefert und in diesem Biobeet dekontaminiert wird.The principles of the method according to the invention are both suitable for decontamination on site, for example a container with the appropriate connections for additional devices brought to the site, as well as for use in a bio bed, namely a plant where the contaminated Soil is delivered and decontaminated in this organic bed.
Bei den erfindungsgemäßen drei Verfahrensstufen wird in der ersten Verfahrensstufe durch Luftzuführung das Erdreich von dem Hauptanteil der halogenierten Kohlenwasserstoffe HKW und von einem geringeren Anteil der Mineralölkohlenwasserstoffe MKW sowie PAK befreit.In the three process steps according to the invention first stage of the process by supplying air to the soil Most of the halogenated hydrocarbons HKW and a lower proportion of mineral oil hydrocarbons MKW as well PAK exempt.
In der zweiten Verfahrensstufe wird eine anaerobe Reinigung durchgeführt und hierbei der wesentliche Restgehalt an HKW abgebaut.In the second stage of the process, an anaerobic purification carried out and the essential residual content of HKW reduced.
Hierbei ergibt sich der Vorteil, daß die Belastung oder Schädigung der später im weiteren aerob ablaufenden Verfahrensabschnitt eingesetzten Bakterien durch HKW ausgeschaltet wird.This has the advantage that the load or damage the later aerobic process section bacteria used is switched off by HKW.
In der dritten Verfahrensstufe wird aerob mittels eines Bioreaktors der Rest der Verunreinigungen an MKW, PAK und HKW auf die tolerierbaren Endwerte verringert.In the third stage of the process it becomes aerobic by means of a bioreactor the rest of the impurities on MKW, PAK and HKW on the tolerable end values reduced.
Bei der zweiten Verfahrensstufe, nämlich der anaeroben Dekontaminierung stehen zwei Varianten zur Verfügung, nämlich einmal die Sättigung des Erdreiches mit Methangas und vorzugsweise einer Kreislaufführung desselben und ferner durch Fluten mit Wasser, wobei beide Varianten kombiniert werden können, insbesondere wenn man mit Siebboden-Behältern arbeitet. Auch bei Aufbereitung in einem Biobeet ist der zweite Verfahrensschritt, nämlich Behandlung mit Methangas oder Wasserflutung, möglich.In the second stage of the process, namely anaerobic decontamination there are two variants available, namely one the saturation of the soil with methane gas and preferably one Circulation of the same and further by flooding with water, both variants can be combined, especially if you work with sieve tray containers. Even when processing in A bio-bed is the second process step, namely treatment with methane gas or water flooding, possible.
Im folgenden soll die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert werden; es zeigen:In the following, the invention will be explained in more detail with reference to drawings are explained; show it:
Fig. 1 ein Diagramm der ersten Verfahrensstufe mit einem Siebboden-Behälter; Figure 1 is a diagram of the first stage of the process with a sieve tray.
Fig. 2 die zweite Verfahrensstufe mit einem Siebboden-Behälter; FIG. 2 shows the second process step with a sieve tray container;
Fig. 3 die dritte Verfahrensstufe mit einem Siebboden-Behälter. Fig. 3 shows the third process stage with a sieve tray.
Der gezeigte Behälter oder Container 2 ist etwa 2 bis 3 m breit und 6 bis 10 m lang und etwa 2 m hoch und besitzt ein Fassungsvermögen von 10 bis 60 m³. Im unteren Bereich ist ein mit Abstand zur Bodenfläche des Behälters angeordneter und sich bis zu den Containerwänden erstreckender Siebboden 4 vorgesehen, dessen Durchtrittsöffnungen beispielsweise 0,5 bis 2 mm groß sind. Unterhalb des Siebbodens befindet sich eine Zufuhrleitung 6, durch die Luft, Wasser oder Methan eingeführt werden kann. Ferner befindet sich unterhalb des Siebbodens eine Ableitung 8, um mit Schadstoffen belastetes Wasser dem Bioreaktor 18 zuführen werden können.The container or container 2 shown is about 2 to 3 m wide and 6 to 10 m long and about 2 m high and has a capacity of 10 to 60 m³. Provided in the lower region is a sieve plate 4 which is arranged at a distance from the bottom surface of the container and extends as far as the container walls, the passage openings of which are, for example, 0.5 to 2 mm in size. Below the sieve bottom is a feed line 6 through which air, water or methane can be introduced. Furthermore, there is a discharge line 8 below the sieve bottom in order to be able to supply the contaminated water to the bioreactor 18 .
Oberhalb des Siebbodens befindet sich ein Sprühaggregat 10, um das dekontaminierte Erdreich mit Wasser bzw. mit Bakterien und Nährstoffen zu versorgen, wobei dieses Sprühaggregat 10 über eine Leitung 19 mit dem Bioreaktor 18 bzw. mit einem Nachlauftank 20 desselben verbunden ist. Ferner befindet sich oberhalb des Siebbodens 4 bzw. oberhalb des Sprühaggregats 10 eine Gasabfuhrleitung 12, die einmal mit einem Biofilter 14 und einem Kohlefilter 16 verbunden ist und zum anderen auch mit der Zufuhrleitung 6 in Verbindung steht, die auch zur Zirkulation von Methangas dient.Above the sieve bottom there is a spray unit 10 in order to supply the decontaminated soil with water or with bacteria and nutrients, this spray unit 10 being connected via a line 19 to the bioreactor 18 or to a follow-up tank 20 of the same. Furthermore, there is a gas discharge line 12 above the sieve plate 4 or above the spray unit 10 , which is connected to a biofilter 14 and a carbon filter 16 and is also connected to the supply line 6 , which also serves for the circulation of methane gas.
Letztlich ist der Bioreaktor 18 noch über eine Leitung 15 mit dem Biofilter 14 und dem sich daran anschließenden Kohlefilter 16 verbunden, um eine Reinigung etwaiger austretender Schadstoffe zu gewährleisten.Ultimately, the bioreactor 18 is still connected via a line 15 to the biofilter 14 and the carbon filter 16 connected thereto, in order to ensure that any pollutants that may escape are cleaned.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in der ersten Stufe dem belasteten Erdreich im Container durch Luft von unterhalb des Siebbodens zugeführt und mittels der Absaugvorrichtung durch den Boden geleitet. Die dabei von der Luft aufgenommenen HKW werden im Biofilter 14 partiell abgebaut und die restlichen HKW im Kohlefilter 16 absorbiert; (Fig. 1). When carrying out the method according to the invention, the contaminated soil in the container is supplied by air from below the sieve tray in the first stage and guided through the soil by means of the suction device. The HKW absorbed by the air is partially broken down in the biofilter 14 and the remaining HKW are absorbed in the carbon filter 16 ; ( Fig. 1).
Bei der zweiten Verfahrensstufe werden anaerobe Verhältnisse geschaffen, indem man Methan über die Zufuhrleitung 6 zuführt und den Sauerstoff verdrängt, wobei im vorliegenden Fall durch einen Kreislauf des Methans ein anaerober Zustand im belasteten Erdreich erzielt und damit gegebenenfalls nach Zugabe von Mikroorganismen, Nährstoffen und biochemischen Wirkstoffen ein weiterer Abbau der HKW erreicht wird; (Fig. 2).In the second stage of the process, anaerobic conditions are created by supplying methane via the feed line 6 and displacing the oxygen, whereby in the present case an anaerobic state is achieved in the contaminated soil by means of a cycle of the methane and, if appropriate, after addition of microorganisms, nutrients and biochemical active substances a further dismantling of the HKW is achieved; ( Fig. 2).
Bei der dritten Verfahrensstufe wird durch Zufuhr von gegebenenfalls mit Bakterien angereichertem Wasser und durch Zufuhr von Luft/Sauerstoff, Nährstoffen und sonstigen gegebenenfalls erforderlichen biochemischen Wirkstoffen wie z. B. Bioemulgatoren, für die Bakterien ein weiterer MKW-, PAK- und HKW-Abbau im Boden und ein Auswaschen wasserlöslicher MKW, PAK und HKW erreicht, wobei der weitere biologische Abbau im Bioreaktor erfolgt, zusammen mit einem Stripping flüchtiger Verunreinigungen mit anschließender Luftreinigung über das Biofilter und den Kohlefilter mit Restadsorption, indem Luft durch die Zufuhrleitung 6 zugeführt und das mit Nährstoff beladene Wasser im Kreislauf durch das Erdreich über die Leitung 8 in den Bioreaktor 18 und über den Nachlauftank 20 und Leitung 19 wieder zum Sprühaggregat 10 geführt werden. Die Luft wird vom Bioreaktor 18 über die Leitung 15 durch die Filter 14 und 16 abgeführt.In the third stage of the process, water, possibly enriched with bacteria, and air / oxygen, nutrients and other biochemically active substances, such as e.g. B. bioemulsifiers, for the bacteria a further MKW, PAK and HKW degradation in the soil and a washing out of water-soluble MKW, PAK and HKW is achieved, with the further biodegradation taking place in the bioreactor, together with a stripping of volatile impurities with subsequent air purification the biofilter and the carbon filter with residual adsorption by supplying air through the supply line 6 and the water laden with nutrients in the circuit through the soil via the line 8 into the bioreactor 18 and via the secondary tank 20 and line 19 to the spray unit 10 again. The air is discharged from the bioreactor 18 via the line 15 through the filters 14 and 16 .
Das erfindungsgemäße Verfahren verläuft bei der Behandlung schadstoffbelasteter Böden in Biobeeten analog, wobei jedoch das im Biobeet befindliche kontaminierte Erdreich vorher aufgelockert werden muß und die Durchströmung mit Luft im ersten Verfahrensschritt bzw. mit Methangas und/oder Wasser sowie Mikroorganismen, Nährstoffe und biochemische Wirkstoffe im zweiten Verfahrensschritt je nach Ausgestaltung des Biobeets auf verschiedene Weise erfolgen kann, sei es beispielsweise, daß der gesamte Kreislauf der Behandlungsmedien von oben nach unten oder umgekehrt geführt wird, wenn für eine entsprechende Abdeckung mit einem Vakuumteppich gesorgt wird. The method according to the invention proceeds during the treatment Analogous polluted soils in organic beds, but that Contaminated soil in the organic bed is loosened beforehand must be and the flow of air in the first step or with methane gas and / or water and microorganisms, Nutrients and biochemical agents in the second process step depending on the design of the organic bed in different ways can be done, for example, that the entire cycle the treatment media from top to bottom or vice versa will, if for a corresponding cover with a vacuum carpet is taken care of.
Im folgenden soll die Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert werden.In the following, the invention will be described in more detail by means of examples are explained.
Ein mit 15 000 mg/kg TS Mineralölkohlenwasserstoffen (MKW) und 100 mg/kg TS Chlorkohlenwasserstoffen (CKW) belastetes heterogen strukturiertes Erdreich wurde in einer Menge von 10 m³ in einer Schütthöhe von 1 m auf den Siebboden eines Containers aufgebracht und durch wiederholte Wasserzugabe auf eine Bodenfeuchte von 15% eingestellt.One with 15,000 mg / kg TS mineral oil hydrocarbons (MKW) and 100 mg / kg TS chlorinated hydrocarbons (CHC) contaminated heterogeneous structured soil was in an amount of 10 m³ in one Dumping height of 1 m applied to the sieve bottom of a container and by repeatedly adding water to a soil moisture of 15% set.
Bei der ersten Verfahrensstufe wurde über die Zufuhrleitung 6 300 m³/h Luft eingeführt, die durch den geschütteten Boden am Absaugstutzen des Containerdeckels über die Gasabfuhrleitung 12 abgesaugt wurde. Die von der Luft aufgenommenen freigewordenen CKW wurden durch das Biofilter 14 und anschließend durch das Kohlefilter 16 abgesaugt.In the first stage of the process, 6,300 m³ / h of air were introduced via the supply line, which air was drawn off through the poured soil at the suction port of the container lid via the gas discharge line 12 . The CHCs released by the air were sucked off by the biofilter 14 and then by the carbon filter 16 .
Nach 10 Betriebstagen von 24 Stunden waren etwa 90% der CKW und etwa 15% MKW abgesaugt und der Luftreinigung zugeführt. Der Wirkungsgrad des Biofilters für die Reinigung an CKW lag bei etwa 40% und bezüglich der MKW bei etwa 97%, während der Rest der weiteren ausgetragenen Schadstoffe im Kohlefilter vollständig absorbiert wurde.After 10 days of operation of 24 hours, about 90% of the CKW and about 15% MKW sucked off and fed to the air purification. The The efficiency of the biofilter for cleaning on CHCs was around 40% and about 97% in terms of MKW, while the rest of the other discharged pollutants in the carbon filter completely was absorbed.
Bei der zweiten Verfahrensstufe wurden zunächst über das Sprühaggregat 10 Mikroorganismen, Nährstoffe und biochemische Zusätze zugeführt. Anschließend wurde Methangas über die Zufuhrleitung 6 in einer Menge von etwa 10 m³ eingeführt, um die in dem Container enthaltene Luft vollständig zu verdrängen. Dieses Luft/Methan-Gemisch wurde zunächst über die Gasabfuhrleitung 12 abgesaugt und dann in das Filtersystem eingeleitet. Nach völliger Verdrängung der Luft durch Methan wurde das Filtersystem geschlossen und Methan über eine Vakuumpumpe im Kreislauf zurückgeführt. Während dieser anaeroben Behandlungsstufe wurde kein weiteres Methan zugeführt. Die Methan- Umwälzung wurde sechs Arbeitstage je 24 Stunden aufrechterhalten.In the second stage of the process, 10 microorganisms, nutrients and biochemical additives were first supplied via the spray unit. Subsequently, methane gas was introduced via the supply line 6 in an amount of approximately 10 m 3 in order to completely displace the air contained in the container. This air / methane mixture was first drawn off via the gas discharge line 12 and then introduced into the filter system. After the air was completely displaced by methane, the filter system was closed and methane was recirculated via a vacuum pump. No further methane was added during this anaerobic treatment step. The methane circulation was maintained for six working days, 24 hours a day.
Der Anteil an CKW wurde von 10 mg/kg auf 0,8 mg/kg TS abgebaut.The proportion of CHC was reduced from 10 mg / kg to 0.8 mg / kg TS.
Bei der dritten Verfahrensstufe wurde zum Abbau der verbliebenen MKW und geringen Resten an CKW wieder Luft zugeführt, indem zuerst bei geöffnetem Filtersystem das Methan aus den Poren des Erdreichs verdrängt wurde. Anschließend wurde die Luftabsaugung und die Bodenluftzufuhr abgestellt und die Berieselung mit Wasser über den Bioreaktor 18 in Gang gesetzt. Mit der Berieselung wurden bis zu 10 m³ Wasser einschließlich Nährstoffe und Bakterienpräparate in das Erdreich eingebracht und ständig über den Bioreaktor zum Abbau der gelösten Schadstoffe im Kreislauf gefahren. Die Gesamtbehandlungszeit in dieser Verfahrensstufe betrug 55 Arbeitstage.In the third stage of the process, air was returned to break down the remaining MKW and small residues of CHC by first displacing the methane from the pores of the soil with the filter system open. The air extraction and the soil air supply were then switched off and the sprinkling with water via the bioreactor 18 was started . With the sprinkler system, up to 10 m³ of water including nutrients and bacterial preparations were brought into the soil and continuously circulated through the bioreactor to break down the dissolved pollutants. The total treatment time at this stage was 55 working days.
Die ausgewaschenen restlichen HKW wurden dem Bioreaktor im Wasserstrom ebenfalls zugeleitet und dort über eine Zwangsbelüftung dem Filtersystem zugeführt, in welchem sie komplett abgebaut bzw. absorbiert wurden.The remaining HKW washed out were the bioreactor in Water flow also supplied and there via forced ventilation fed to the filter system in which it is completely broken down or were absorbed.
Die Abbauleistung der dritten Stufe ergab eine Restbelastung im Boden vonThe dismantling performance of the third stage resulted in a residual load in the Bottom of
MKW: 400 mg/kg TS
CKW: 0,2 mg/kg TS.MKW: 400 mg / kg TS
CHC: 0.2 mg / kg TS.
Es wurde analog Beispiel 1 gearbeitet, wobei jedoch in der zweiten Verfahrensstufe statt der Methan-Zugabe das Erdreich mit Wasser geflutet wurde, und zwar bis zur Sättigung des Porenraums. Hierbei wurden 5,5 m³ Wasser eingesetzt. Anschließend wurde durch Abschottung des Containers eine anaerobe Situation geschaffen. Hierbei wurde das Wasser während der Gesamtbehandlungsdauer von 8 Tagen nicht ausgetauscht.The procedure was analogous to Example 1, but in the second stage of the process instead of adding methane to the soil Water was flooded until the pore space was saturated. 5.5 m³ of water were used for this. Then was through Foreclosure of the container created an anaerobic situation. Here, the water was during the entire treatment period of Not exchanged for 8 days.
Der Wirkungsgrad für den MKW- und CKW-Abbau lag im gleichen Bereich wie bei der Gasbehandlung gemäß Beispiel 1.The efficiency for MKW and CKW dismantling was the same Range as for gas treatment according to example 1.
Anstelle des fahrbaren Containers wurde die Aufbereitung schadstoffbelasteter Böden in Biobeeten durchgeführt. In einem Biobeet von 1000 m²-Fläche wurden 1000 m² schadstoffbelastetes Erdreich eingebracht. Zur Verfügung stand ein Bioreaktor mit einem Fassungsvermögen von 20 m³ mit einem Vorlagetank und entsprechende Kompressoren, Pumpen und Tiefenlockerungsgeräte mit Doppeldüsen-Aggregaten für die Zufuhr von Flüssigkeit bzw. Luft oder Gas sowie ferner ein Biofilter und ein Aktivkohlefilter.The reprocessing was used instead of the mobile container polluted soils carried out in organic beds. In one Bio beds of 1000 m² were 1000 m² contaminated Soil introduced. A bioreactor was available a capacity of 20 m³ with a storage tank and appropriate compressors, pumps and subsoilers with double nozzle units for the supply of liquid or Air or gas as well as a biofilter and an activated carbon filter.
Das Biobeet wurde mit 1000 m³ kontaminiertem Erdreich beschickt, welches 15 000 mg/kg TS MKW und 100 mg/kg TS CKW enthielt. Die Schütthöhe auf dem Biobeet betrug 1 m. Die Wasserfeuchte wurde durch wiederholten Zusatz von Wasser auf 15% eingestellt.The organic bed was loaded with 1000 m³ of contaminated soil, which contained 15,000 mg / kg TS MKW and 100 mg / kg TS CKW. The Dumping height on the organic bed was 1 m. The water moisture was adjusted to 15% by repeated addition of water.
Mit einer Tiefenlockerungsmaschine wurde das Erdreich aufgelockert und die eindringende sowie die bereits im vorigen System vorhandene Luft gleichzeitig über die Bodenflächen-Drainage mittels einer Vakuumpumpe bei einer Leistung bis zu 30 000 m³/h abgesaugt. Die schadstoffbelastete Abluft wurde dann über ein Biofilter und ein Aktivkohlefilter geleitet. Hierbei wurden etwa die gleichen Reinigungsleistungen erreicht, wie sie gemäß Beispiel 1 mit dem Container-Verfahren erhalten wurden. Nach 7 Betriebstagen wurden 80% CKW und 20% MKW über das Abluftsystem entfernt bzw. in dem Filtersystem abgebaut oder absorbiert.The soil was loosened up using a subsoiler and the penetrating as well as that already in the previous system existing air at the same time via the floor surface drainage by means of a vacuum pump with a capacity of up to 30,000 m³ / h aspirated. The polluted exhaust air was then a Biofilter and an activated carbon filter passed. Here were about achieves the same cleaning performance as that according to Example 1 were obtained with the container method. After 7 Operating days were 80% CKW and 20% MKW via the exhaust system removed or degraded or absorbed in the filter system.
Bei der zweiten Verfahrensstufe wurden 200 m³ Methan sowie Mikroorganismen und biochemische Zusätze mittels der Tiefenlockerungsmaschine innerhalb von 12 Tagen mit Abstand von jeweils 3 Tagen in die Porenräume des Bodens eingedüst, wobei gleichzeitig durch Aufrechterhaltung eines leichten Unterdrucks im Drainagesystem ein mögliches Ausstrippen des Methans zur Beetoberfläche hin verhindert wurde. Das abgesaugte geringe Methan-Gasgemisch wurde über die Filter gereinigt. Im Gegensatz zur Arbeitsweise gemäß Beispiel 1 wurde das Methan jedoch nicht im Kreislauf geführt.In the second stage of the process, 200 m³ of methane and Microorganisms and biochemical additives using the deep loosening machine within 12 days at intervals of each 3 days injected into the pore spaces of the floor, at the same time by maintaining a slight negative pressure in the Drainage system a possible stripping of the methane for Bed surface was prevented. The extracted little Methane gas mixture was cleaned through the filters. In contrast however, the methane was not used to operate according to Example 1 circulated.
Die Ablaufleistung nach 12 Tagen Behandlungszeit ergab eine Reduzierung bezüglichThe expiration performance after 12 days of treatment resulted in a Reduction in terms
MKW: von 12 000 mg/kg auf 10 500 mg/kg TS
CKW: von 20 mg/kg auf 3,5 mg/kg TS.MKW: from 12,000 mg / kg to 10,500 mg / kg TS
CHC: from 20 mg / kg to 3.5 mg / kg TS.
Im dritten Verfahrensschritt wurde das Erdreich wieder mit der Tiefenlockerungsmaschine aufgelockert und insgesamt 200 m³ Luft unter Aufrechterhaltung des Unterdrucks durch die Vakuumpumpe im Drainagesystem eingegeben. Das rückgeführte Methan/Luft-Gemisch wurde wiederum dem Biobeet und dem Kohlefilter zugeführt. Anschließend wurden 100 m³ Wasser eingedüst und anschließend das Verrieselungswasser über das Drainagesystem und eine Druckerhöhungspumpe dem Bioraktor zum Abbau der Schadstoffe zugeführt. Das so gereinigte Wasser wurde nach Anreicherung mit Mikroorganismen und Nährstoffen über einen Puffertank dem Biobeet- Berieselungssystem zugeführt und anschließend weiter im Kreislauf geführt. Bei Einbringung des Wassers wurde in einigen Fällen die Bodenluftabsaugung eingestellt.In the third process step, the soil was again covered with the Loosening machine loosened and a total of 200 m³ of air while maintaining the vacuum through the vacuum pump Drainage system entered. The recycled methane / air mixture was again fed to the bio bed and the carbon filter. Then 100 m³ of water were injected and then that Sprinkling water via the drainage system and a booster pump fed to the bioreactor to break down the pollutants. The water purified in this way was enriched with microorganisms and nutrients via a buffer tank to the Sprinkler system fed and then continued in the cycle guided. In some cases, when the water was introduced Soil air extraction set.
Die Abbauleistung nach 40 Behandlungstagen war wie folgt:The breakdown performance after 40 days of treatment was as follows:
MKW: von 10 500 mg/kg auf 350 mg/kg TS
CKW: von 3,5 mg/kg auf 0,2 mg/kg TS.
MKW: from 10 500 mg / kg to 350 mg / kg TS
CHC: from 3.5 mg / kg to 0.2 mg / kg TS.
Es wurde analog Beispiel 3 gearbeitet, wobei jedoch die Luftabsaugung in umgekehrter Richtung erfolgte, d. h., daß das Biobeet mit einem Vakuumteppich abgedeckt und der Absaugstutzen des Vakuumteppichs an eine Vakuumpumpe angeschlossen wurde. Dadurch wurde die Luft nicht wie vorher von oben nach unten abgesaugt, sondern von unten nach oben geleitet, wobei die Gaszuführung und die Gasableitung entsprechend erfolgte.The procedure was analogous to Example 3, but with the air extraction in the opposite direction, d. that is, the organic bed covered with a vacuum carpet and the extraction nozzle of the Vacuum carpet was connected to a vacuum pump. Thereby the air wasn’t sucked from top to bottom as before, but from bottom to top, with the gas supply and the gas discharge took place accordingly.
Es wurde analog Beispiel 3 gearbeitet, wobei jedoch jetzt statt der Methan-Zugabe eine komplette Flutung des Porenvolumens des eingebrachten Erdreichs durchgeführt wurde, und zwar wurden 350 m³ Wasser eingesetzt, das über eine Behandlungszeit von 8 Tagen im Biobeet verblieb und nicht ausgetauscht wurde. Auch hier zeigte sich, daß durch die auf diese Art und Weise eingestellten anaeroben Bedingungen ein Abbau für MKW und CKW analog dem vorhergehenden Beispiel erreicht wurde.The procedure was analogous to Example 3, but now instead of the methane addition a complete flooding of the pore volume of the introduced soil was carried out, namely 350 m³ of water are used, which over a treatment time of 8 Days remained in the organic bed and was not replaced. Here too showed that through the set in this way anaerobic conditions a dismantling for MKW and CKW similar to that previous example was achieved.
Claims (5)
- a) in einer ersten Verfahrensstufe das in einen Behälter mit Siebboden oder in ein Biobeet eingebrachte kontaminierte Erdreich so lange mit Luft gespült und die mit abgesaugtem CKW und MKW beladene Luft einem Biofilter und anschließend einem Kohlefilter zugeführt wird, bis mindestens 70% CKW und 10% MKW entfernt sind, worauf
- b) in einer zweiten Verfahrensstufe das kontaminierte Erdreich nach Verdrängung der Luft so lange mit Methangas und/oder Wasser beschickt, mit Mikroorganismen, Nährstoffen und biochemischen Wirkstoffen versorgt unter anaeroben Bedingungen belassen wird, bis der Restgehalt an CKW auf mindestens 20% desselben verringert ist, wobei das eingesetzte Methangas nach Beladung mit im wesentlichen an CKW durch das Biofilter und das Kohlefilter geleitet wird, wonach
- c) in einer dritten Verfahrensstufe das kontaminierte Erdreich nach Verdrängung des Methangases mit Luft und Wasser beschickt und das mit restlichen Schadstoffen beladene Wasser im Kreislauf durch einen Bioreaktor geführt wird, wobei diesem und/oder dem Kreislaufwasser Bakterien, Nährstoffe für letztere und andere biochemische Wirkstoffe zugeführt werden.
- a) in a first stage of the process, the contaminated soil placed in a container with a sieve bottom or in a bio bed is flushed with air and the air laden with extracted CHC and MKW is fed to a biofilter and then to a carbon filter until at least 70% CHC and 10% MKW are removed on what
- b) in a second stage of the process, after the air has been displaced, the contaminated soil is supplied with methane gas and / or water, is supplied with microorganisms, nutrients and biochemical active ingredients under anaerobic conditions until the residual content of CHC is reduced to at least 20% thereof, wherein the methane gas used, after being loaded with essentially CHC, is passed through the biofilter and the carbon filter, after which
- c) in a third stage of the process, the contaminated soil is fed with air and water after displacement of the methane gas and the water laden with residual pollutants is passed through a bioreactor, with bacteria and nutrients for the latter and other biochemical active substances being fed to this and / or the circulating water will.
- a) einen sich mit Abstand zur Bodenfläche des Containers (2) erstreckenden und bis zu den Containerwänden reichenden Siebboden (4),
- b) eine unterhalb des Siebbodens (4) befindliche Zufuhrleitung (6) und einer zu einem Bioreaktor (18) führenden Ableitung (8),
- c) ein oberhalb des Siebbodens (4) befindliches Sprühaggregat (10) und
- d) einer in der Deckwand des Containers (2) befindlichen Gasabfuhrleitung (12).
- a) a sieve bottom (4) extending at a distance from the bottom surface of the container ( 2 ) and reaching as far as the container walls,
- b) a feed line ( 6 ) located below the sieve bottom ( 4 ) and a discharge line ( 8 ) leading to a bioreactor ( 18 ),
- c) a spray unit ( 10 ) located above the sieve plate ( 4 ) and
- d) a gas discharge line ( 12 ) located in the top wall of the container ( 2 ).
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