DE4420500A1

DE4420500A1 - WIRENU = Wiedereingliederung von Abfällen in das Ökosystem über Reaktionsprozesse zum Ausgleich von Stoffkonzentrationen unter Nutzung des Reststoffpotentials zur Rückgewinnung industrieller Rohstofe durch die Landwirtschaft

Info

Publication number: DE4420500A1
Application number: DE4420500A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dipl Ing Neugebauer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-06-13
Filing date: 1994-06-13
Publication date: 1996-02-01

Description

GRUNDGEDANKE

1. Die Verwertung von Abfallstoffen unter Nutzung des Rest- Wertstoffpotentials für den gesamten Bereich des Landbaus im Rahmen des Verfahrens "WIRENU" ist unter strikter Beachtung des gesamten Abfallrechts nicht nur wünschenswert, sondern auch durchführbar.
2. Die "Meliorative Bodenbewirtschaftung" als Grundvoraussetzung für eine ökonomisch und ökologisch sinnvolle Nutzung der landwirtschaftli chen Produktionsflächen setzt zwei Bedingungen voraus:
- - Mobilisierung des Bodens durch Beseitigung vorhandener Boden verdichtungen
- - Stabilisierung des Bodens

Diese Stabilisierung des Bodens kann geschehen durch:

- chemische Stabilisierung mittels Tiefendüngung
- biologische Stabilisierung mittels "WIRENU" durch chemisch stabile organische Additive zur Wurzelanreicherung.

Dem billigeren, aber ökologisch und auch umweltrechtlich bedenklichen Verfahren der Tiefendüngung steht nunmehr die ökologisch sinnvolle und umweltrechtlich konforme, weil nach den jeweiligen Erfordernissen variier bare, Nutzung des durch das Verfahren "WIRENU" zu gewinnenden "Hortisols" als Die Alternative zur Verfügung.

Die in den Versuchsphasen des Verfahrens "WIRENU" in Zusammenar beit mit der Technischen Universität München sowie der Regierung von Unterfranken und dem Landratsamt Würzburg gewonnenen Ergebnisse, vor allem bei der Verwertung minderkontaminierten Klärschlamms, bieten nunmehr die Möglichkeit einer Nutzung vor allem des minderkontaminier ten Klärschlamms als sich überall anbietenden Wertstoffdepots im Rahmen eines den berechtigten Forderungen von Ökologen und Kalkulatoren voll gerecht werdenden in sich schlüssigen und geschlossenen Recyclings.

I. GRUNDSTOFFE

- unbelasteter Bodenaushub nach DIN 18 300 Bo. Kl. 1.1.-1.5., d. h. leh miger Boden bis Boden mit geringem Steinbesatz mit einem Korn durchmesser bis 25 cm;
- mineralisches Stützkorn wie verunreinigte Schottergemische, u. a.;
- land- und forstwirtschaftliche Abfälle wie Mulche;
- Park- und Gartenabfälle;
- Rübenerde, durch Nemadizide vorbehandelt;
- Erd- und Sandschlämme, nicht kontaminiert;
- Klärschlämme, minderkontaminiert und ggf. vorbehandelt;
- Gülle;
- Sägemehl, Sägespäne und zu verspanende Holzreste;
- Rinden;
- Schäben aus dem Obst- und Weinbau sowie aus der Naturfasergewin nung;
- strohige, zur Verrottung geeignete Stoffe.

II. ZIELSETZUNG VON "WIRENU"

Aus den vorgenannten Stoffen wird über kontrollierte Reaktionsprozesse ein erdiges Substrat, "Hortisol", hergestellt, das unter Einsatz von Terrixen in ökologisch vertretbarer und ökonomisch sinnvoller Weise in den Natur kreislauf als Wirtschaftsgut zurückgeführt wird, wobei dieses "Hortisol" u. a. als Grundlage der Gewinnung von energetisch nutzbaren speziellen In dustriepflanzen dient.

Grundsätzlich ermöglicht dieses "Hortisol" eine wirtschaftlich und ökolo gisch sinnvolle Spezialisierung der landwirtschaftlichen Nutzflächen und hilft gleichzeitig, das immer akuter werdende Problem der Deponierung der vorgenannten Ausgangsstoffe des zu produzierenden "Hortisols" zu ent schärfen.

Das "Hortisol" entspricht nicht nur hinsichtlich der Schadstoffbelastungs grenzen den strengen Normen des Bodenschutzes, es genügt auch vollstän dig den Hygieneauflagen hinsichtlich der Freisetzung pathogener Keime.

Neben der kontrollierten Anreicherung mit Pflanzennährstoffen wie N, K, Ph, S zeichnet sich das "Hortisol" vor allem dadurch aus, daß durch die Einbringung dieses "Hortisols" eine für den Anbau von Industriepflanzen günstige Bodenstruktur erreicht wird, die wesentlich durch das Vorhanden sein von unverschlämmbarem Schwamm- und Krümelgefüge charakterisiert ist.

Der Einsatz von Terrixen als natürliche "Bodenpolizei" ist hierbei von größtem Nutzen.

Neben der gesteuerten Humusanreicherung ist auch das Ionenspeicher- und -austauschvermögen durch gezielte Einbringung von Bodenkolloiden und spezifischen Tonmineralien (Montmorillonite und Illititte) sowie die kon trollierte Anreicherung mit pflanzenphysiologisch essentiellen Mikronähr stoffen wie Fe, Mg, Mn, Cu, B, Bo, Co, u. a., somit die exakte Einstellung des jeweils optimalen ph-Wertes entsprechend des geplanten Einsatzes des Substrates charakteristisches Merkmal des Verfahrens "WIRENU".

III. VERFAHREN

Die Herstellung des Substrates "Hortisol" beruht im Wesentlichen auf einer Aeroben Kompostierung und bodendynamischen Aktivierung, in de ren Verlauf die organischen Substanzen über eine kontrollierte Vor- und Hauptrotte durch steuerbare mikrobakterielle Zersetzung und Umwandlung über fortschreitende Abbauprodukte zu Huminsäuren und Huminkomplexen sowie zu hydrolisierten Ionen und Ionenkomplexen mineralisiert werden.

Die Humifizierung ist durch spezielle Maßnahmen zur Aussteuerung eines optimalen ph-Wertes und einer effizienten Feuchtigkeits-Temperatur-Stabi lisierung gesichert.

Zur Förderung der biologischen Fermentation werden kontrolliert Kompost starter und Terrixe addiert, deren Aktivität durch Hinzufügung von Stick stoffträgern zur kontrollierten Erhöhung der Basizität des Bodens und des C/N-Verhältnisses gesteuert werden kann.

Die zu erstrebende Ton-Humus-Kopplung wird weiterhin durch die dosier bare Verfügbarkeit von Tonmineralien mit hoher Kationen-Austauschfähig keit sowie durch Zugabe von Fe und Fe-Verbindungen zur Ausbildung von absorptiv wirkenden Kristallisationskeimen auf der Tonmineral-Oberfläche gefördert.

Die mögliche und wünschenswerte Zumischung von aufbereiteten Gesteins gläsern und -mehlen unterstützt weiterhin die Bildung von absorptiven Bo denkolloiden und amphoteren Gelen aus Fe-Al-Hydroxiden sowie der amor phen Kieselsäure.

Diese so geschaffenen absorptiven Bodenkolloide sowie die -hoch katio nenaustauschfähigen Tonmineralkomplexe sind unverzichtbar für die Fixie rung der sonst frei in den Bodenlösungen verfügbaren Schwermetallen.

IV. DAS PRODUKT "HORTISOL"

Bei der Nutzung des Produkts "Hortisol" im Rahmen der "Meliorativen Bodenbewirtschaftung" ist von folgendem Wirtschaftsflächenbedarf auszu gehen:

1. Produktionsumfang

- Bei 300 Produktionstagen p.a. und einem Produktionsergebnis von 40 000 m³ "Hortisol" werden benötigt
- 20 000 m³ minderkontaminierter Klärschlamm TS 20%;
- 1500-2000 m³ mittelfeingekörnte Perlithe;
- 2000-2500 m³ Stäube mit 90-95% Ca-Anteil;
- 2000-3000 m³ Tag- und Sickerwasser;
- 10 000-12 500 m³ sonstiger Abfälle wie vorgenannt.

Hinsichtlich der letztgenannten Abfälle ist von den Inhaltsstoffen des je weils zu verarbeitenden Klärschlammes auszugehen, wobei die exakten, individuellen Zuschlagsmengen durch ständige Laboranalysen vor Ort fest gelegt werden müssen.

Bei der Verwendung von Rübenerde ist durch Laboranalysen sicherzustel len, daß ggf. durch den Einsatz von Nemadizieden o. ä. die Gefahr des Vor handenseins von Rübennematoden ausgeschlossen wird.

Grundsätzlich liegt die Aufbringungsmenge bei 12 000 m³ "Hortisol"/ha Anbaufläche.

Beim Anbau von Industriepflanzen ist nach den bisher gewonnenen Er kenntnissen unter Einsatz des "Hortisols" mit einem Ertrag zwischen 20 und 25 Tonnen/ha/p.a. zu rechnen.

2. Anwendung des Produktes "HORTISOL"

Beim Einsatz von "Hortisol" im Rahmen der "Meliorativen Bodenbewirt schaftung" ist wie folgt vorzugehen:

- Beseitigung vorhandener Bodenverdichtung - Mobilisierung
- Einbringung des "Hortisols" - Biologische Stabilisierung durch "WIRENU" in Form der Wurzelanreicherung durch Organismen.

Die Möglichkeit der Tiefendüngung als chemische Stabilisierung als Alter native zur biologischen Stabilisierung durch "WIRENU" ist wegen der la tenten Grundwassergefährdung abzulehnen.

V. STANDORTANFORDERUNGEN 1. Der Standort

Unter Beachtung der meteorologischen Gegebenheiten ist die Produktions anlage im Außenbereich, (mindestens 1,5 km bis 2 km) auf ebener Fläche mit freiem Windzugang zu errichten, da ein ständiger Luftaustausch über dem Anlagestandort den Produktionsprozeß fördert.

Hierbei wird davon ausgegangen, daß die überwiegend vorherrschende Windrichtung West-Ost ist.

Somit schließt eine Positionierung der Anlage im Süden oder Norden beste hender Wohngebiete jede auch nur unter schlechtesten Bedingungen mögli cherweise eintretbare graduelle Geruchsbelästigung von Siedlungsgebieten aus.

Der gesamte Produktionsbereich ist vollständig von Mutterboden zu befrei en.

Zufließendes Oberflächenwasser muß durch geeignete Maßnahmen wie Tagwassergräben aus dem direkten Anlagebereich sowie aus dessen näch ster Umgebung ferngehalten werden.

Regen- und Regensickerwasser ist auf dem Produktionsgelände aufzufan gen, in einem Sickerwasserbehälter zu sammeln und in einem etwa 15m hohen Zwiebelturmspeicher für Produktionszwecke bereitzuhalten.

2. Das Anlageplanum

Unter Berücksichtigung der hydrogeologischen Gegebenheiten - die Entfer nung von einem Vorflutgewässer ist möglichst groß zu halten - ist eine der geologischen Lage angepaßte variable Basisabdichtung, eine Frostschutz schicht sowie eine feinstruktuierte Bitumentragschicht aufzubringen, wobei zu berücksichtigen ist, daß das Produktionsgelände mit schwerem Gerät (mindestens 13 t Achslast) befahrbar ist.

Die Proctordichte muß bei mindestens 95% liegen.

Die Betriebsfläche ist in einen Anliefer- und Arbeitsbereich zu unterteilen, wobei der Anlieferbereich idealerweise einzuhausen ist.

Eine getrennte Entwässerung des Anliefer- und Arbeitsbereichs ist notwen dig.

ZUSAMMENFASSUNG UND PERSPEKTIVE

Unter Nutzung des Rest-Wertstoffpotentials spezifischer Abfallstoffe wird durch "WIRENU" ein "Hortisol" zur Anwendung in der Garten-, Land- und Forstwirtschaft hergestellt.

Dieses "Hortisol" erschließt dem Anwender die Möglichkeit, unter ökolo gischen und ökonomischen Gesichtspunkten landwirtschaftliche Nutzflä chen optimal für die Produktion Nachwachsender Rohstoffe einzustellen.

Das breite Spektrum des Einsatzes Nachwachsender Rohstoffe im gesamten privaten und öffentlichen Bereich reicht von der Produktion von Bio-Treib stoffen bis hin zur wirtschaftlich rechenbaren Verstromung.

Somit ermöglicht das durch "WIRENU" produzierte "Hortisol" den Auf bau eines geschlossenen Recyclingsystems für zahlreiche Abfallstoffe unter Ausschöpfung des Rest-Wertstoffpotentials dieser Stoffe und somit letzt endlich den Schutz natürlicher Resourcen.

Claims

Verfahren zur Wiedereingliederung minderkontaminierter Abfallstoffe in das Ökosystem über Reaktionsprozesse zum Ausgleich von Stoffkonzentrationen unter Nutzung derer Reststoffpotentiale zur Rückgewinnung industrieller Rohstoffe, dadurch gekennzeichnet, daß im Rahmen einer Aeroben Kompostierung organische Substanzen zu Huminsäuren und Huminsäurekomplexen sowie zu hydrolysierten Ionen und Ionenkomplexen mineralisiert werden unter Einsatz von
- 1. gesteuerten biologischen Fermentationsprozessen;
- 2. Tonmineralien mit hoher Kationen-Austauschfähigkeit sowie Fe und Fe-Verbindungen zur Ausbildung von Kristallisationskeimen;
- 3. absorptiven Bodenkolloiden zur Fixierung von frei verfügbaren Schwermetallen.