DE4104623A1

DE4104623A1 - Verfahren zum vorbereiten von feststoffhaltigem material, insbesondere von schwierig homogenisierbaren boeden, fuer biologische dekontaminierungsverfahren

Info

Publication number: DE4104623A1
Application number: DE4104623A
Authority: DE
Inventors: A Majcherczyk; V Grothey; A Prof Dr Huettermann
Original assignee: Reko Entsorgung und Recyc GmbH
Current assignee: Reko Entsorgung und Recyc GmbH
Priority date: 1991-02-15
Filing date: 1991-02-15
Publication date: 1992-08-20

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vor bereiten von feststoffhaltigem Material, insbesondere von schwierig homogenisierbaren Böden, für biologische Dekon taminierungsverfahren.

Kontaminiertes Material ist häufig inhomogen, beispiels weise teilweise verfestigt oder verklumpt, sodaß es insbe sondere bei biologischen Dekontaminierungsverfahren schwierig ist, das dekontaminierende Mittel gleichmäßig über das Mate rial zu verteilen, um eine gleichmäßige dekontaminierende Wirkung zu erzielen. Dies gilt insbesondere für kontaminierte Böden, die häufig partielle Verfestigungen aufweisen. In die die dekontaminierenden Mittel nur schwierig eindringen können. Aus diesem Grunde ist eine gleichmäßige Dekontaminierung von feststoffhaltigem Material, insbesondere von kontaminierten Böden, häufig sehr schwierig durchführbar.

Ein Verfahren zur biologischen Dekontaminierung von konta minierten Böden mit Hilfe von Weißfäulepilzen ist in dem deutschen Patent P 37 31 816 beschrieben. Dabei werden die kontaminierten Böden mit Stroh vermischt und mit Kul turen von Weißfäulepilzen angeimpft. Die einzelnen Bestand teile müssen dabei mechanisch miteinander vermischt werden. Inhomogenitäten des zu dekontaminierenden Materials können dabei nur teilweise beseitigt werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, mit dem feststoffhaltige Materialien für biologi sche Dekontaminierungsverfahren vorbereitet werden können, sodaß Inhomogenitäten des zu dekoptaminierenden Materials möglichst vermieden werden.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren gemäß dem Kennzeichen des Hauptanspruchs. Die Unteransprüche geben bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung wieder.

Dadurch, daß das zu dekontaminierende feststoffhaltige Material als fließ- und pumpfähige Masse vorliegt, ist es möglich, Inhomogenitäten im Material weitgehend aufzuheben. Bei zu festen Materialien, die Inhomogenitäten aufweisen, genügt häufig schon der Zusatz von Wasser, um eine gute Durchmischung und damit die Aufhebung von Inhomogenitäten zu erreichen. Die Durchmischung kann durch den Einsatz von entsprechenden Rührwerken oder dergleichen noch unter stützt werden.

Bei sehr leichten Sandböden oder entsprechend feinkörnigen feststoffhaltigen Materialien genügt in einigen Fällen be reits ein Zusatz von etwa 5 Gew.-% Wasser, um ein fließ und pumpfähiges Material zu erhalten. Wassergehalte von mehr als 90 Gew.-% wird man im allgemeinen nicht einstellen, da ein entsprechend hoher Wassergehalt das Material für die nachfolgende biologische Behandlung zu stark verdünnt und unnötigen Behandlungsaufwand mit sich bringt. Bevorzugt wird der Wassergehalt bei leichten Böden bzw. entsprechen den Materialien auf mindestens 15 Gew.-% eingestellt, während er bei schweren Böden bzw. entsprechenden Materi alien vorzugsweise bis 85 Gew.-% betragen kann. Besonders bevorzugt wird der Wassergehalt entsprechend der Art der zu dekontaminierenden Materialien bei etwa 30 bis 80 Gew.-% eingestellt und kann bei mittelschweren Böden bzw. entspre chenden Materialien insbesondere bei 40 bis 75 Gew.-% liegen.

Nach der Homogenisierung des zu dekontaminierenden Materials, das in den oben erwähnten fließfähigen bzw. pumpfähigen Phasen durchgeführt wird, wird das homogenisierte Material durch Zusatz von Feststoffen mit einer hohen Wasseraufnahme- Kapazität wieder zu einer Masse verfestigt, die eine Art von "Krümelstruktur" aufweist. Als solche Feststoffe eignen sich beispielsweise anorganische Materialien, wie fein- oder grob porige Mineralien, z. B. poröse Tone, Perlite und dergleichen, oder organische Materialien, wie Kunststoffe, z. B. Acrylamide, gebildende Makromoleküle, z. B. Dextrane, andere saugfähige Stoffe, wie Altpapier, Wellpappe, "Spuckstoff", Abfallstoffe, z. B. Holzmehl oder Holzspäne, Faserstoffe, z. B. Torf und dergl. Besonders bevorzugt werden Holzmehl oder Holzspäne eingesetzt. Auch Mischungen der obigen Stoffe sind möglich.

Die Teilchengröße dieser Materialien ist nicht entscheidend, wesentlich ist nur, daß die Teilchen so weit zerkleinert sind, daß sie sich gut in das zu dekontaminierende Material ein arbeiten lassen und die hohe Wasseraufnahme-Kapazität erhal ten bleibt bzw. gewährleistet ist. Die Teilchengröße kann beispielsweise etwa 0,1 bis 5 cm betragen, bei Verwendung von Holzspänen liegt sie vorzugsweise bei etwa 0,5 bis 2,5 cm.

Durch den Zusatz der Feststoffe mit hoher Wasseraufnahme- Kapazität wird der Wassergehalt der Mischung je nach der Art der zugesetzten Stoffe im allgemeinen leicht herabge setzt. Er kann aber bei Zugabe von sehr feuchten Stoffen auch gleich bleiben oder sogar leicht erhöht sein. Im all gemeinen beträgt der Wassergehalt etwa 2,5 bis 85 Gew.-%, bevorzugt etwa 30 bis 75 Gew.-% und insbesondere etwa 30 bis 65 Gew.-%.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich zur Vorbereitung aller feststoffhaltigen Materialien für die biologische De kontaminierung, insbesondere für schwierig homogenisierbare Böden. Es kann verwendet werden für Erdreich, Schlämme, Schlick, Sedimente und dergleichen.

Die Korngröße der zu behandelnden Materialien soll nach Mög lichkeit 10 cm nicht übersteigen. Bei größerer Teilchengröße ist eine vorherige Zerkleinerung angebracht, die bei stark klumpenden Teilchen eventuell auch mechanisch erfolgen kann. Bevorzugt wird feststoffhaltiges Material eingesetzt, dessen Teilchengröße 1 cm nicht übersteigt.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß die als Zwischenstufe auftretende fließ- und pumpfähige Masse leicht durch Rohrleitungen oder dergleichen transportierbar ist, so daß die anschließenden Dekontaminierungsverfahren auch örtlich getrennt von der Homogenisierung durchgeführt werden können. Dadurch, daß die Homogenisierung in einer fließ- und pump fähigen Phase durchgeführt werden, wird die sonst bei der Aufbereitung von trockenen Böden auftretende Staubentwick lung völlig vermieden, sodaß das erfindungsgemäße Verfahren auch umweltfreundlicher ist als die bisher eingesetzten.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Beispiele näher erläutert.

Beispiel 1

Erdreich von einem Kokereigelände wurde zu einer Miete von ca. 2000 m³ aufgeschüttet. Über die gesamte Miete verteilt wurden in Statistischer Anordnung 5 Bohrlöcher mit einer Tiefe von 1 m gebohrt, aus denen Proben von jeweils 1 kg Erdreich entnommen wurden.

Die Proben wurden durch Zusatz von 0,4 kg Wasser auf einen Wassergehalt von 75 Gew.-%, bezogen auf Trockenmasse, einge stellt. In den jeweiligen Proben wurde durch eine GC-MS- Kombination die jeweilige Konzentration verschiedener poly aromatischer Kohlenwasserstoffe gemessen die erhaltenen Werte sind in der nachstehenden Tabelle 1 aufgeführt.

Danach wurden alle Proben miteinander vermischt und durch Zusatz von 0,9 kg Holzspänen mit einer Korngröße von 0,5 bis 1,5 cm vermischt, wobei sich eine krümelige Masse mit einem Wassergehalt von 64 Gew.-%, bezogen auf Trockenmasse, ergab.

Die Auswertung der Tabelle 1 ergibt, daß sich vor der Homo genisierungsbehandlung sehr unterschiedliche Werte der Gehalte der verschiedenen Kohlenwasserstoffe ergeben. Nach der Homogenisierung hat sich bei allen Stoffen ein Mittel wert eingestellt.

Der gesamte homogenisierte Boden wurde mit 0,1 kg eines Inoculums von Pleurotus ostreatus auf Hirsekörnern angeimpft. Nach einer Kulturdauer von 2 Wochen war das Homogenisat gleichmäßig mit Pilzmycel durchwachsen.

Die Abb. 1 zeigt eine elektronenmikroskopische Auf nahme des Bodens in 170facher Vergrößerung. Der Boden ist gleichmäßig mit Pilzmycel durchwachsen.

Tabelle 1

Claims

1. Verfahren zum Vorbereiten von feststoffhaltigem Material für biologische Dekontaminierungsverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß das feststoffhaltige Material, gegebenenfalls unter Zusatz von Wasser, in eine fließ- und pumpfähige Masse überführt wird, die einen Gesamtwassergehalt von 5 bis 90 Gew.%, bezogen auf Trockensubstanz, aufweist, die fließ- und pumpfähige Masse homogenisiert wird, und anschließend durch den Zusatz von Feststoffen mit einer hohen Wasseraufnahme-Kapazität zu einer Krümelstruktur verfestigt wird, die einen Wassergehalt von etwa 2,5 bis 85 Gew.-%, bezogen auf die Trockensubstanz, aufweist.

2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die fließ- und pumpfähige Masse einen Wassergehalt von 15 bis 85 Gew.-% aufweist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die fließ- und pumpfähige Masse einen Wassergehalt von bis 80 Gew.-% aufweist.

4. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Krümelstruktur einen Wassergehalt von 30 bis 75 Gew.-% aufweist.

5. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Krümelstruktur einen Wassergehalt von 30 bis 65 Gew,-% aufweist.

6. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Feststoffe mit hoher Wasseraufnahme-Kapazität aus lignin-, lignocellulose- oder cellulosehaltigen Stoffen bestehen.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 6, dadurch gekenn zeichnet, daß die Feststoffe aus Holzmehl oder Holzspänen bestehen.