DE4203830A1 - Biological decontamination of soil - by aerating mixt. of soil and substrate contg. specified microorganisms, e.g. Actinomyces globisporus - Google Patents

Biological decontamination of soil - by aerating mixt. of soil and substrate contg. specified microorganisms, e.g. Actinomyces globisporus

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DE4203830A1 DE19924203830 DE4203830A DE4203830A1 DE 4203830 A1 DE4203830 A1 DE 4203830A1 DE 19924203830 DE19924203830 DE 19924203830 DE 4203830 A DE4203830 A DE 4203830A DE 4203830 A1 DE4203830 A1 DE 4203830A1
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Abstract

Biological decontamination of soil, esp. contaminated with hydrocarbons, is effected by mixing the soil with a substrate contg. microorganisms, and aerating the mixt. in a vessel with an air inlet and air outlet. The microorganisms include Actinomyces globisporus, Actinomyces albus and Penicillium sp. (white). The air supply is pref. controlled in response to the O2 and/or CO2 content of the waste air. The waste air is treated in a biological filter (e.g. as described in DE 3841804). The temp. of the mixt. is maintained at 35-70 deg.C. by controlling the air supply. The substrate is one produced by a composting process involving a heating phase at 65-72 deg.C. for at least 12 hr. (e.g. as described in EP 1198465). The mixt. contains 10-70% substrate. The air supply is 0.2-2 m3/hr. per m3 of mixt.. Also claimed is an appts. having a vessel (1) having a perforated base (3), an air inlet (16) below the base, an air outlet (17) above the mixt. (10), and a biological filter (20) in the air outlet line. A water separator (18) is pref. located between the air outlet and the filter. USE/ADVANTAGE - The treatment is capable of reducing levels of hydrocarbons and halogenated hydrocarbons, e.g. MeCl, CH2CL2, xylenes, ethylbenzene, chlorobenzene and chlorotoluene.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur biologischen Sanie­ rung von kontaminierten Böden, wie es im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegeben ist, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for biological sanitation contamination of contaminated soils, as in the preamble of Claim 1 is specified, and a device for Execution of the procedure.

Kontaminierte Böden, die beispielsweise mit Fluor-Chlor- Kohlenwasserstoffen oder mit Mineralölerzeugnissen verun­ reinigt sind, werden üblicherweise mit thermischen Verfahren, d. h. durch Erhitzen oder Verbrennen, saniert. Dieses Ver­ fahren ist nicht nur energie- und damit kostenaufwendig, sondern bereitet auch Probleme hinsichtlich der Abluft und der Deponie des behandelten Gutes. Es besteht daher generell der Wunsch, verseuchte Böden mit anderen Methoden, insbe­ sondere mit biologischen Methoden umweltfreundlich und kostengünstig zu sanieren. Dementsprechend ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren anzugeben, mit dem Böden, die mit Fluor-Chlor-Kohlenwasserstoffen oder anderen Kohlenwasser­ stoffen, insbesondere mit Mineralölprodukten verseucht sind, mit biologischen Mitteln behandelt und auf diese Weise saniert werden können.Contaminated soils, e.g. with fluorine-chlorine Contaminate hydrocarbons or petroleum products are usually cleaned using thermal processes, d. H. by heating or burning, refurbished. This ver driving is not only energy and therefore expensive, but also causes problems with the exhaust air and the landfill of the treated goods. It therefore exists in general the desire to contaminate soils with other methods, esp especially with ecological methods and inexpensive to renovate. Accordingly, it is the job of Invention to provide a method with which floors that with Fluorine-chlorine hydrocarbons or other hydrocarbons substances, especially contaminated with mineral oil products, treated with biological means and this way can be renovated.

Diese Aufgabe wird mit einem im Patentanspruch 1 angegebenen Verfahren gelöst, das erfindungsgemäß nach der im Kenn­ zeichenteil angegebenen Weise ausgestattet ist.This object is specified with one in claim 1 Process solved, the invention according to the in Kenn is specified in the manner indicated.

Gemäß der Erfindung wird die zu sanierende Bodenmasse mit einem Biosubstrat in einem dem Verunreinigungsgrad ent­ sprechenden Verhältnis gemischt, wobei das Verhältnis zwischen Biosubstrat und Bodenmasse in dem Mischgut zwischen 1:9 und 7:3 variieren kann. Das Biosubstrat, das eingesetzt wird, wird aus einem Rotteprozeß gewonnen, beispielsweise dem in dem europäischen Patent Nr. 11 98 465 beschriebenen Rottever­ fahren. Diese Biosubstrate haben einen geringen Rottegrad und ein großes C:N-Verhältnis, das größer als 20 ist. Um eine ausreichende Hygienisierung zu erreichen, wird ein Bio­ substrat verwendet, das bei der Herstellung eine Heißphase durchlaufen hat, beispielsweise 24 Stunden bei 65-72°C.According to the invention, the soil mass to be renovated is included a bio-substrate in a degree of contamination speaking ratio mixed, the ratio between organic substrate and soil mass in the mix between 1: 9 and 7: 3 may vary. The bio-substrate that used is obtained from a rotting process, for example that Rottever described in European Patent No. 11 98 465 drive. These organic substrates have a low degree of rot and a large C: N ratio that is greater than 20. To one Achieving adequate sanitation becomes an organic substrate used in the manufacture of a hot phase  has gone through, for example 24 hours at 65-72 ° C.

Je nach Verunreinigungsgrad der zu sanierenden Bodenmasse wird das Verhältnis zwischen Biosubstrat und Bodenmasse zu 1:9 bis 7:3 gewählt. Das gut homogenisierte Mischgut wird in einen Behälter eingefüllt, der mit einem Lochboden versehen ist, durch den das Mischgut von unten her belüftet wird. Die Belüftung kann entweder kontinuierlich oder auch in einzelnen Intervallen vorgenommen werden. Der Luftbedarf ist relativ gering, vorzugsweise wird die Luftzufuhr zwischen 0,2 bis 2 Kubikmeter Luft pro Kubikmeter Mischgut pro Stunde einge­ stellt. Die am oberen Teil des Behälters abgezogene Abluft wird auf den O2 oder auch den CO2-Gehalt untersucht, und in Abhängigkeit von dem O2 bzw. dem CO2-Gehalt wird die Menge der zugeführten Luft gesteuert, so daß die eingesetzten Bakterienstämme die optimalen Bedingungen hinsichtlich Sauer­ stoffgehalt der Luft und Temperatur des zu verarbeitenden Mischgutes erhalten.Depending on the degree of contamination of the soil to be rehabilitated, the ratio between bio-substrate and soil mass is selected to be 1: 9 to 7: 3. The well-homogenized mix is poured into a container which is provided with a perforated base through which the mix is aerated from below. The ventilation can be carried out either continuously or at individual intervals. The air requirement is relatively low, preferably the air supply is between 0.2 to 2 cubic meters of air per cubic meter of mix per hour. The exhaust air drawn off at the upper part of the container is examined for the O 2 or also the CO 2 content, and depending on the O 2 or the CO 2 content, the amount of air supplied is controlled so that the bacterial strains used optimal conditions with regard to oxygen content of the air and temperature of the mix to be processed.

Für den bakteriellen Abbau werden vorzugsweise Bakterien­ stämme der Art Actinomyces globisporus, Actinomyces albus und Bakterium Pennicillium spez. weiß eingesetzt. Weiterhin kön­ nen zur wirksamen Verstärkung des Verfahrens und zur An­ passung an die jeweilige Substanz, mit der der Boden verun­ reinigt ist, auch die Bakterien Micrococcus albus, Micro­ monospora vulgaris und Proteus vulgaris eingesetzt werden. Es kommt auch in Betracht, Pilzkulturen zum Abbau einzusetzen. Hierzu dienen die Pilze Penicillium species, Cephalosporium species, Mucor species, Cephalothecium species.Bacteria are preferred for bacterial degradation strains of the species Actinomyces globisporus, Actinomyces albus and Bacterium Pennicillium spec. used in white. Furthermore, NEN to effectively reinforce the process and to fit to the substance with which the soil is contaminated also cleans the bacteria Micrococcus albus, Micro monospora vulgaris and Proteus vulgaris can be used. It it is also possible to use fungal cultures for degradation. The fungi Penicillium species, Cephalosporium are used for this species, Mucor species, Cephalothecium species.

Weiterhin kommen auch Circinella umbellata, Cephalothecium species, Ovularia species, Temphylium piriforne in Frage.Also come Circinella umbellata, Cephalothecium species, Ovularia species, Temphylium piriforne in question.

Der Reinigungsgrad der zu sanierenden Böden wird über Analy­ sen im Mischgut bestimmt.The degree of cleaning of the floors to be renovated is determined using Analy determined in the mix.

Während des Sanierungsprozesses entstehen sehr oft größere Mengen Gase, also flüchtige Bestandteile, die selbst umwelt­ schädigend sein können. Aus diesem Grund ist dem Luftaustritt des Behälters ein Bio-Filter nachgeschaltet, in dem diese schädlichen Bestandteile abgebaut werden. Ein solcher Bio- Filter ist beispielsweise in der Patentanmeldung P 38 41 804.5 dargestellt.Larger ones very often arise during the renovation process Quantities of gases, i.e. volatile components that are environmentally friendly  can be harmful. For this reason, the air outlet a bio-filter downstream of the container, in which this harmful components are broken down. Such a bio Filter is for example in the patent application P 38 41 804.5.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von einzelnen Aus­ führungsbeispielen erläutert.In the following the invention based on individual From management examples explained.

In einem Versuchscontainer mit 10 Kubikmeter Inhalt wurden etwa 8-9 Kubikmeter verunreinigte Erde einen Monat lang be­ handelt. Das Gemisch hatte eine Zusammensetzung von 30% hoch­ aktivem Biosubstrat und 70% verunreinigter Erde. Die Be­ lastung des Mischgutes mit Verunreinigungen vor und nach der Behandlung ist in der nachfolgenden Tabelle dargestellt:In a test container with a content of 10 cubic meters about 8-9 cubic meters of contaminated earth for a month acts. The mixture had a composition of 30% high active bio-substrate and 70% contaminated earth. The Be contamination of the mix with contamination before and after Treatment is shown in the table below:

Nach dem Versuch wurden im sanierten Bodenmaterial folgende Mikroorganismen identifiziert:
Bakterien:
Actinomyces globisporus,
Micrococcus albus,
Micromonospora vulgaris,
Proteus vulgaris.
Pilze:
Pennicillium species (weiß),
Cephalosporium species,
Mucor species,
Cephalothecium species.After the experiment, the following microorganisms were identified in the redeveloped soil material:
Bacteria:
Actinomyces globisporus,
Micrococcus albus,
Micromonospora vulgaris,
Proteus vulgaris.
Mushrooms:
Pennicillium species (white),
Cephalosporium species,
Mucor species,
Cephalothecium species.

In einem zweiten Ausführungsbeispiel wurde die Erde mit Öl und Benzin verunreinigt und nach dem gleichen System mit ein­ monatiger Laufzeit behandelt. Es zeigten sich dieselben guten Abbauergebnisse.In a second embodiment, the earth was covered with oil and gasoline contaminated and using the same system month duration. The same good ones appeared Mining results.

Ein Beispiel eines für die Behandlung verseuchter Böden ge­ eigneten Behälters ist in der Fig. 1 dargestellt. In dem quaderförmig oder auch zylinderförmig ausgebildeten Behälter­ gehäuse 1 findet sich auf der Bodenseite ein Belüftungskasten 2 mit einem Lochboden 3, auf dem das Mischgut 10 auf der zu sanierenden Erde und dem biologischen Substrat aufliegt. Die­ ses Mischgut 10 wird dadurch gebildet, daß von der Behälter­ oberseite 5 her durch eine mit einem Deckel 4 verschließbare Öffnung der zu sanierende Boden und zugleich das Substrat eingefüllt werden. Zur gleichmäßigen Verteilung des Misch­ gutes in dem Behälter 1 kann eine Räumschar 6 im Inneren des Behälters angeordnet sein. Diese Räumschar 6 ist an zwei Schienen 7, 8 in senkrechter Richtung verfahrbar. Das Anheben der Räumschar 6 geschieht mit Hilfe von Hubspindeln 11, 12.An example of a container suitable for the treatment of contaminated soils is shown in FIG. 1. In the cuboid or cylindrical container housing 1 there is a ventilation box 2 with a perforated bottom 3 on which the mix 10 rests on the soil to be rehabilitated and the biological substrate on the bottom side. This mixed material 10 is formed by filling the top of the container 5 and the substrate to be renovated through an opening which can be closed with a cover 4 . To evenly distribute the mixed material in the container 1 , a clearing plate 6 can be arranged inside the container. This clearing coulter 6 can be moved in the vertical direction on two rails 7 , 8 . The clearing coulter 6 is raised with the aid of lifting spindles 11 , 12 .

Über dem Luftkasten und unmittelbar auf dem Lochboden 3 be­ findet sich ein Kratzförderer 13, mit dem das Haufwerk 10 nach Ende des Sanierungsprozesses durch einen mit einer Klappe 15 verschließbaren Ansatz 14 des Behälters 1 nach außen befördert wird.Above the air box and directly on the apertured plate 3 be there is a scraper conveyor 13, with which the bulk material 10 is conveyed to the end of the recovery process by a closable with a flap 15 projection 14 of the container 1 to the outside.

Über den Lufteintritt 16 des Lüftungskastens 2 wird Luft ein­ geführt, die durch den Lochboden 3 hindurch und dann durch das Haufwerk 10 zu dem an der Oberseite 5 des Behälters ange­ ordneten Luftaustritt 17 strömt. Von dort gelangt die Abluft durch einen Wasserabscheider 18 in ein Biofilter 19. Das Bio­ filter 19 ist ebenfalls mit einem Lochboden 21 ausgestattet, auf dem sich ein biologisch aktives Material 20 befindet, durch das die Abluft hindurchströmt und nach der dadurch her­ vorgerufenen Reinigung an dem Luftaustritt 22 schließlich in die Atmosphäre tritt.About the air inlet 16 of the ventilation box 2 air is guided, which flows through the perforated base 3 and then through the heap 10 to the air outlet 17 arranged on the top 5 of the container. From there, the exhaust air passes through a water separator 18 into a biofilter 19 . The bio filter 19 is also equipped with a perforated base 21 , on which there is a biologically active material 20 through which the exhaust air flows and, after the cleaning thereby evoked, finally enters the atmosphere at the air outlet 22 .

Es ist auch möglich, mit dem in der DE-OS 38 27 288 darge­ stellten Wechselverfahren zu arbeiten, bei dem zwei benach­ barte Container abwechselnd belüftet werden. Schließlich ist es auch möglich, ein dezentrales Containersystem einzusetzen, bei dem die Container zu dem Ort gefahren werden, wo der ver­ unreinigte Boden abgegraben wird. Die mit dem verseuchten Boden gefüllten Behälter werden dann zu einer zentralen Stelle geschafft, wo sie der biologischen Abbaubehandlung unterzogen werden. Diese Anlage würde der in der Europäischen Patentschrift 1 98 465 beschriebenen Containeranlage ent­ sprechen.It is also possible with the Darge in DE-OS 38 27 288 put to work switching process, in which two adj bearded containers are alternately ventilated. Finally is it is also possible to use a decentralized container system, where the containers are driven to the place where the ver uncleaned soil is dug up. The one with the contaminated Bottom-filled containers then become a central one Done where they got the biodegradation treatment be subjected. This facility would be the one in the European Patent specification 1 98 465 described container system ent speak.

Claims (9)

1. Verfahren zur biologischen Sanierung von kontaminierten Böden, insbesondere von mit Kohlenwasserstoffen verun­ reinigten Böden, dadurch gekennzeichnet, daß die verunreinigte Bodenmasse mit einem Biosubstrat ge­ mischt und das Mischgut in einen Behälter gegeben wird, in dem das Mischgut über eine Zuluftleitung und eine Ab­ luftleitung geregelt durchlüftet wird, wobei das Bio­ substrat wenigstens die Bakterienstämme
Actinomyces globisporus,
Actinomyces albus und
Bakterium Penicillium spez. weiß enthält.1. A method for the biological remediation of contaminated soils, in particular soils contaminated with hydrocarbons, characterized in that the contaminated soil mass is mixed with a bio-substrate and the mixed material is placed in a container in which the mixed material is supplied via an air supply line and an air line is aerated in a controlled manner, the bio-substrate at least the bacterial strains
Actinomyces globisporus,
Actinomyces albus and
Bacterium Penicillium spec. contains white. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der zugeführten Luft und/oder die Intervalle der Luftzufuhr in Abhängigkeit von dem O2 und/oder dem CO2-Gehalt der Abluft gesteuert werden.2. The method according to claim 1, characterized in that the amount of air supplied and / or the intervals of the air supply are controlled depending on the O 2 and / or the CO 2 content of the exhaust air. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abluft des Containers in einem biologisch wirksamen Filter nachbehandelt wird. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the exhaust air of the container in a biologically effective Aftertreatment filter.   4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftzufuhr so geregelt wird, daß die Temperatur des Mischgutes im Behälter zwischen etwa 35°C und etwa 70°C liegt.4. The method according to any one of claims 1-3, characterized in that the air supply is regulated so that the temperature of the Mixed material in the container between about 35 ° C and about 70 ° C lies. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Biosubstrat verwendet wird, das mittels eines Rotte­ prozesses hergestellt wird und bei der Herstellung wenigstens für 12 Stunden eine Heißphase mit einer Tem­ peratur zwischen etwa 65°C und 72°C durchlaufen hat.5. The method according to any one of claims 1-4, characterized in that a biosubstrate is used, which is by means of a rotting process is made and in the making a hot phase with a tem temperature between about 65 ° C and 72 ° C. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des Biosubstrates an dem Mischgut zwischen etwa 10% und etwa 70% beträgt.6. The method according to any one of claims 1-5, characterized in that the proportion of the organic substrate in the mix between is about 10% and about 70%. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftzufuhr zwischen etwa 0,2 Kubikmeter und etwa 2 Kubikmeter pro Stunde je Kubikmeter Mischgut beträgt.7. The method according to any one of claims 1-6, characterized in that the air supply between about 0.2 cubic meters and about 2 cubic meters per hour per cubic meter of mix. 8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-7, gekennzeichnet durch einen Behälter mit einem Lochboden zur Aufnahme des Mischgutes, mit einer unterhalb des Lochbodens ange­ ordneten Luftzufuhr und einem oberhalb des Mischgutes angeordneten Luftaustritt, und mit einem strömungsseitig hinter dem Luftaustritt angeordneten Biofilter.8. Device for performing the method according to a of claims 1-7, marked by a container with a perforated bottom for receiving the Mixed material, with one below the perforated bottom arranged air supply and one above the mix arranged air outlet, and with a flow side Biofilters arranged behind the air outlet. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Luftaustritt und dem Biofilter ein Wasser­ abscheider angeordnet ist.9. The device according to claim 8, characterized in that water between the air outlet and the biofilter separator is arranged.
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WO1997019036A1 (en) * 1995-11-17 1997-05-29 Helsinki University Licensing Ltd. Oy Improved composting methods
CZ306922B6 (en) * 2016-11-14 2017-09-13 Česká zemědělská univerzita v Praze A device for composting biomass, a method of composting biomass and their use

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