SK53599A3 - Compost decontamination of soil contaminated with chlorinated toxicants - Google Patents

Compost decontamination of soil contaminated with chlorinated toxicants Download PDF

Info

Publication number
SK53599A3
SK53599A3 SK535-99A SK53599A SK53599A3 SK 53599 A3 SK53599 A3 SK 53599A3 SK 53599 A SK53599 A SK 53599A SK 53599 A3 SK53599 A3 SK 53599A3
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
soil
compost mixture
redox potential
anaerobic
compost
Prior art date
Application number
SK535-99A
Other languages
English (en)
Inventor
Guy P Moser
Neil C C Gray
Lori E Moser
Original Assignee
Zeneca Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zeneca Corp filed Critical Zeneca Corp
Publication of SK53599A3 publication Critical patent/SK53599A3/sk

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09CRECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C1/00Reclamation of contaminated soil
    • B09C1/10Reclamation of contaminated soil microbiologically, biologically or by using enzymes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A62LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62DCHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
    • A62D3/00Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S435/00Chemistry: molecular biology and microbiology
    • Y10S435/8215Microorganisms
    • Y10S435/822Microorganisms using bacteria or actinomycetales
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S71/00Chemistry: fertilizers
    • Y10S71/903Soil conditioner

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Fire-Extinguishing Compositions (AREA)

Description

Oblasť techniky
Tento vynález sa týka riadeného kompostovacieho postupu pre dekontamináciu pôdy a/alebo sedimentov obsahujúcich jednu alebo viac určitých toxických cyklických organických zlúčenín ako kontaminujúcich látok, najmä chlordan, dieldrin, toxafen, aldrin, endrin, heptachlór, metoxychlór, heptachlórepoxid, a alfa, beta, gama a delta benzén-hexachloridy, ďalej označované spoločne a jednotne ako chlórované kontaminujúce látky, čiže chlórované kontaminanty.
Doterajší stav techniky
Je rad miest na zemi, ktoré sú kontaminované chlórovanými kontaminujúcimi látkami. Rad z týchto kontaminujúcich látok sú toxické pesticídy a o vela z nich je možné sa domnievať, že sú karcinogénne. Boli použité rôzne metódy na zníženie kontaminácie pôdy, vrátane spalovania, nízkoteplotnej termálnej desorpcie a chemického spracovania. Všetky tieto postupy sú extrémne drahé a nie sú vhodné pre rad znečistených miest.
Jeden z týchto postupov je opísaný v nemeckom patente DE 40 01 558. Tento spôsob zahŕňa trojstupňový postup dekontaminácie pôdy, obsahujúcej uhlovodíky (ropných) minerálnych olejov, polycyklické aromatické uhlovodíky a halogénované uhlovodíky, a zahŕňa odstraňovanie halogénovaných uhľovodíkov z pôdy vzduchom, nasledované postupne anaeróbnym degradačným krokom a aeróbnym degradačným krokom.
Predmet vynálezu
Predložený vynález poskytuje spôsob dekontaminácie pôdy a/alebo sedimentov obsahujúcich jednu alebo viac chlórovaných kontaminujúcich látok premenením týchto kontaminujúcich látok na neškodné materiály, čím sa dekontaminuje pôda v rozsahu, aký je požadovaný, buď čiastočnou dekontamináciou alebo úplnou nápravou.
Tento postup zahŕňa spracovanie pôdy a/alebo sedimentu, ktorý obsahuje populáciu životaschopných anaeróbnych a aeróbnych mikróbov schopných transformácie chlórovaných kontaminujúcich látok na neškodné materiály, životaschopných za anaeróbnych i aeróbnych podmienok. Spracovanie zahŕňa (a) zmiešanie kontaminovanej pôdy s doplnkovým materiálom za vzniku kompostovej zmesi obsahujúcej organické živné materiály; (b) kompostovanie tejto zmesi pri udržovaní jej teploty v rozmedzí od asi 20 do asi 65‘C a obsah vody v nej v rozmedzí od asi 40 % do asi 100 % WHC; (c) počas tohto kompostovania sa udržuje redox potenciál kompostovej zmesi pod asi 200 mV negatívnych, dokiaľ nie je obsah chlórovaných kontaminujúcich látok znížený; (d) potom okysličenie kompostovej zmesi za účelom zvýšenia úrovne redox potenciálu kompostovej zmesi nad asi 100 mV pozitívnych, a udržanie hladiny redox potenciálu nad asi pozitívnych 100 mV, až je znížené výrazné množstvo chlórovaných kontaminujúcich látok, a opakovanie krokov (b) až (d) hore, ako je potrebné.
Sled stupňov hladín negatívnych/pozitívnych redox potenciálov môže byť obrátený a môže sa opakovať, ak je požadované, na získanie pôdy obsahujúcej málo alebo žiadne nežiadúce chlórované kontaminujúce látky, ktoré majú byt konvertované na neškodné produkty.
Termín kompostovanie, ako sa tu používa pri opisovaní postupu dekontaminácie podľa predloženého vynálezu, znamená premenu degradáciou chlórovaných kontaminujúcich látok v pôde a/alebo sedimente na neškodné materiály použitím biologickej aktivity; spôsob sa vykonáva, prednostne v pevnom stave, s prídavkom organického živného materiálu.
Neškodné materiály sú materiály, ktoré sú naprosto prijateľné v koncentráciách prítomných v pôde alebo sedimente pre uvažované použitie.
Dekontaminácia znamená premenu /transformáciu chlórovaných kontaminujúcich látok na neškodné materiály, vrátane biodegradácie uvedených kontaminujúcich látok a naviazanie uvedených kontaminujúcich látok na pôdu alebo iný materiál.
Náprava znamená dekontamináciu na hladinu chlórovaných kontaminujúcich látok v pôde, ktorá je naprosto prijateľná pre uvažované použitie pôdy.
Pôda znamená zem, čiže humus, piesok a kúsky skaly, a zahŕňa sediment z podpovrchu vody.
V postupe podľa predloženého vynálezu počas kompostovania musí pôda, ktorá sa má dekontaminovat, obsahovať vhodné typy pôvodných životaschopných mikróbov schopných degradácie chlórovaných kontaminujúcich látok. Tieto mikróby musia byt životaschopné za anaeróbnych a aeróbnych podmienok, ktorým budú podrobené v priebehu predloženého postupu. Normálne sú mikróbmi baktérie, huby, aktinomycéty a v menšom rozsahu protozoa. Prednostne sú mikróby pôvodom z kontaminovanej pôdy, to znamená, že sú prítomné v pôde, ktorá sa má dekontaminovat; alebo sú recyklované z, alebo spolu s, pôdou už podrobenou predloženému postupu. V niektorých prípadoch môže byt výhodné pridat inokulant obsahujúci také životaschopné štiepiace mikróby.
V praktickom rozpracovaní predloženého vynálezu sa pevná kompostová zmes pripraví primiešaním príslušného prostriedku pre skvalitnenie pôdy do pôdy, ktorá sa má dekontaminovať, v množstve aspoň asi 10 % až 95 % hmotnostných zmesi, a prednostne od asi 30 % do 70 % hmotnostných prostriedku pre skvalitnenie pôdy. Doplnkový materiál pre skvalitnenie pôdy obsahuje bežný zdroj organických živných látok pre kompostovanie. Výhodnými doplnkovými živnými materiálmi sú poľnohospodársky odpad a mestský odpadný kal, prednostne hnoj, ako konský, hovädzieho dobytka, oviec, morčací, kurací alebo rybí, alebo aktivovaný kal. Lucerna, seno, piliny, slama, rašelina, tráva a ďalšie objemové materiály sú tiež výhodne zahrnuté do doplnkového materiálu, a môžu byt pridávané ako hnoj alebo špecificky. V niektorých prípadoch môže byt vhodné pridať do pôdneho doplnku povrchovo aktívnu látku, výhodne tvorenú aniónovou alebo neionogénnou povrchovo aktívnou zmesou, na to, aby sa kontaminujúce látky stali oveľa prístupnejšie biologickej degradácii. Vhodné povrchovo aktívne látky zahŕňajú polysorbáty, oktoxynoly, aniónové alkylsulfáty, aniónové alkylarylsulfonáty a etoxyláty. Príklady vhodných povrchovo aktívnych látok zahŕňajú Tween™ neionogénne povrchovo aktívne látky, ktoré sú komerčne dostupné od ICI Americas, Inc., Triton™ neionogénne povrchovo aktívne látky, ktoré sú komerčne dostupné od Union Carbide a DAWN™ detergentnú neionogénnu povrchovo aktívnu zmes, ktorá je komerčne dostupná od Procter&6amble. Vhodnou zmesou povrchovo aktívnych látok je Triton Χ-100Θ™ a DAWN™. Doplnkový materiál môže obsahovať tiež, alebo ním môže byť doplnený, kvapalné alebo pevné organické alebo anorganické živné látky. Bežne sa používajú organické materiály s vysokým obsahom dusičnanov a fosforečnanov.
Kompostová zmes sa uchováva vlhká, ale prednostne v pevnom stave. Počas postupu sa hladina vlhkosti udržuje na menej ako 100 % kapacity zmesi na zadržanie vody (water holding capacity, dalej v skratke (WHC)), prednostne v rozmedzí okolo 40 % do 100 % WHC.
Po zmiešaní začne biologická degradácia organickej hmoty v zmesi, zvýši sa teplota a vyčerpá sa kyslík za účelom zaistenia anaeróbnych podmienok. Teplota zmesi sa potom udržuje v rozmedzí od asi 20*C do 65°C. To sa lahko dosiahne regulovaním pohybu plynu cez kompostovú zmes (napr. trúbkami) a/ alebo pridaním živného materiálu. Pod asi 20*C prebieha biodegradácia neekonomický pomaly; nad asi 65*c môže dôjsť k prílišnému usmrteniu baktérií. Výhodné teplotné rozmedzie je od asi 30’C do 55*C. Aeróbne mikróby zostávajú v kompostovej zmesi životaschopné počas nasledujúceho kroku aeróbnej degradácie a anaeróbne baktérie zostávajú životaschopné počas mnohých nezbytných následných anaeróbne degradačných krokov. Preto je podstatné, aby boli životaschopné aeróbne a anearóbne degradačné mikróby uchovávané v priebehu postupu podlá predloženého vynálezu.
Počas anaeróbneho kroku sa udržuje v kompostovej zmesi hladina nízkeho redox potenciálu, pod asi 200 mV negatívny, a výhodne v rozmedzí asi 300 mV až 500 mV negatívnych. Bolo zistené, že táto hladina je optimálna pre anaeróbnu degradáciu chlórovaných kontaminujúcich látok v predloženom postupe kompostovania. Hladina redox-potenciálu sa môže udržovať v tomto rozmedzí pohybom vlhkého vzduchu cez kompost a/alebo pridaním konvenčných redukčných látok, ako je siričitan a/ alebo acetátové zlúčeniny.
Prvý anaeróbny krok a následné anaeróbne kroky pokračujú, až je degradované významné množstvo chlórovaných kontaminujúcich látok. To je možné zistiť analýzou. Zvyčajne je požadovaná v prvom anaeróbnom kroku degradácia asi 20 % až asi 50 % pôvodného obsahu chlórovaných kontaminujúcich látok.
Potom, ako je v prvom anaeróbnom kroku obsah chlórovaných kontaminujúcich látok v zmesi pôda/ doplnkový materiál výrazne znížený, zmes sa okysličí akýmkoľvek vhodným prostriedkom, prednostne prívodom vzduchu cez a/alebo zmiešaním so zmesou na dosiahnutie aeróbnych podmienok. Musí dôjsť k dostatočnému okysličeniu pre hladinu redox-potenciálu počas aeróbnych krokov, aby sa udržala nad 100 mV pozitívnych. Pri aeróbnych podmienkach dochádza k ďalšej degradácii a získa sa tak neškodný materiál. Krok aeróbnej degradácie prebieha, pokiaľ je degradované výrazné množstvo chlórovaných kontaminujúcich látok.
V mnohých prípadoch nie je dosiahnutý požadovaný stupeň biodegradácie chlórovaných kontaminujúcich látok pre prijateľnú obnovu v prvej anaeróbnej/aeróbnej spracovateľskej sekvencii. Vo vysoko preferovanom postupe je preto postupnosť krokov opakovaná raz alebo viackrát, ako je potrebné na prijateľnú obnovu pôdy. Týmto viacnásobným preferovaným postupom je ľahko dosiahnutá v podstate úplná dekontaminácia od chlórovaných kontaminujúcich látok.
Pretože výsledky testov demonštrovali vynikajúcu dekontamináciu pôdy obsahujúcej kontaminujúce látky chlordan, dieldrin a toxafen, je výhodným postupom podľa predloženého vynálezu spracovanie pôdy a/alebo sedimentu, obsahujúcich jednu alebo viac týchto kontaminujúcich látok.
Bez zväzovania sa akoukoľvek následnou teóriou je možné predpokladať, že počas anaeróbnej degradácie odstránia anaeróbne mikróby aspoň jeden alebo dva chlóry z chlórovaných kontaminujúch látok. Ich ďalšia aeróbna degradácia ich redukuje na menej toxické metabolity. Pretože môžu byť tiež významné množstvá chlórovaných kontaminujúcich látok a toxických metabolitov viazaných na pôdu a/alebo organické materiály produkujúce neškodné materiály, zahŕňa termín degradácia, ako sa tu používa, nie len biodegradáciu, ale tiež takéto viazanie kontaminujúcich látok.
Požadovaným znakom tohto postupu je, že sa degradačné mikróby udržujú počas anaeróbnych/aeróbnych spracovateľských cyklov životaschopné, takže nie je nezbytné, aby boli mikróby doplňované pred opakovaním spracovateľského cyklu. Avšak môže byt žiadúce pridávať ďalšie živné materiály, hnoj alebo iné bežné fermentačné prísady, primárne na doplnenie dodávky organickej suroviny, ale tiež na vnesenie objemnejšieho činidla.
Ako bolo uvedené hore, udržovanie vlastných hladín redox potenciálu v kompostovej zmesi v anaeróbnych a aeróbnych krokoch je pre účinnú realizáciu predloženého vynálezu nezbytné. Príslušné hladiny redox potenciálu môžu byt udržované prídavkom bežných živných materiálov a/alebo redukčných látok, ako sú siričitanové a/alebo acetátové zlúčeniny. Sú nezbytné absolútne anaeróbne a aeróbne podmienky (hoci môžu byt akceptované krátke lokalizované výchylky). Pre účely definovania predloženého vynálezu je považovaná hladina redox potenciálu menšia ako asi 200 mV negatívna za anaeróbnu, a je požadovaná pre anaeróbne kroky; a hladina redox potenciálu väčšia ako asi 100 mV pozitívna sa považuje za aeróbnu, a je teda požadovaná pre aeróbne kroky. Počas anaeróbnych krokov je výhodná redox potenciálová hladina v rozmedzí asi negatívna 300 až 500 mV; a počas aeróbnych krokov je v rozmedzí okolo pozitívna 200 až 300 mV. Hladina redox potenciálu od asi negatívnej 200 mV do asi pozitívnej 100 mV je považovaná za anoxickú. V predloženom postupe, keď sa prechádza z anaeróbnych do aeróbnych podmienok, a naopak, sú v komposte anoxické podmienky. Počas tejto periódy dochádza k určitej degradácii chlórovaných kontaminujúcich látok, ale pri nízkej rýchlosti. Preto tiež rýchly prechod z jedného stavu do druhého urýchľuje celkovú degradáciu.
Pri realizácii predloženého vynálezu je žiaduce, aby v niektorých častiach kompostu boli anaeróbne podmienky a súčasne v iných častiach aeróbne podmienky. To môže byt žiadúce z toho dôvodu, že v kompostovej zmesi sú rôzne časti s rôznymi východiskovými množstvami kontaminujúcich látok a/alebo degradačnými rýchlosťami. Preto, na vyriešenie jednotnej degradácie, môže byt vhodné, aby niektoré časti kompostu zostali dlhšie v anaeróbnom alebo aeróbnom stave.
Počas kompostovaní sú prítomné veľké množstvá mikróbov, prednostne do 10® jednotiek tvoriacich aeróbne kolónie na gram (JTK), ako je merané technikami na štandardných čítacích zariadeniach, až do 106 anaeróbnych JTK/g. Počty týchto mikróbov zahŕňajú samozrejme mikróby, ktoré sú odlišné od tých, ktoré degradujú chlórované kontaminanty.
V praxe sa predložený postup vykonáva v hromade kompostu, bežne v členenom alebo okienkovom kontejnere. Zemina, ktorá sa má spracovať, môže byt analyzovaná a kompostovaná v laboratóriu na stanovenie optimálnych kompostovacích podmienok, na skvalitnenie zloženia a času anaeróbnych/aeróbnych spracovaní a počtu sledu dejov. Zvyčajne u pôdy kontaminovanej do 600 ppm chlórovaných kontaminantov dekontaminujú 3 sledy 2 týždenných anaeróbnych kompostovaní, nasledované 2 týždňami aeróbneho kompostovaní, jednu tunu dávky zeminy na hladinu kontaminantov nižšiu ako 140 ppm chlórovaných kontaminantov.
Ako bolo opísané hore, zahŕňa predložený postup anaeróbny stupeň kompostovania nasledovaný aeróbnym stupňom. Tento sled sa zdá byť nezbytným pre degradáciu metabolitov toxických chlórovaných kontaminujúcich látok. Zdá sa však byť žiadúce pôvodne spracovať pôdu aeróbne na nižší obsah vopred existujúcich toxických metabolitov, pred východiskovým anaeróbnym stupňom.
Nasledujúce príklady slúžia pre ilustráciu realizácie predloženého vynálezu.
Príklady rozpracovania vynálezu
Príklad 1
Tento príklad ukazuje kompostovanie pôdy kontaminovanej chlordanom a dieldrinom vo veľkom meradle. Osem tón kontaminovanej pôdy (21 ppm chlordanu a 14,8 ppm dieldrinu) zmiešaných s kravským hnojom (40 % obj./obj.) a slamou (5 % obj./ ob j .) je vložených do kompostovacieho boxu (8'x 8'x 8' čiže asi 2,45 x 2,45 x 2,45 m ) s 2 sadami provzdušňovacích potrubí, jedným na základne a druhým 3' (asi 0,9 m) nad základnou. Po dvoch dňoch bola teplota pôdy zvýšená nad 40’C a udržovala sa pri tejto teplote počas aspoň 2 týždňov, potom poklesla na 30°C v 3. a 4. týždni. Jeden mesiac sa systém udržuje v anaeróbnom stave na urýchlenie východiskových dechlorinačných krokov (redox potenciál je počas anaeróbnych cyklov nižší ako mínus 400 mV). Potom nasleduje jeden týždeň aeróbnych a jeden týždeň anaeróbnych cyklov počas ktorých sa redox rýchlo mení z viac ako plus 200 mV počas aeróbnych stupňov na menej ako mínus 400 mV počas anaeróbnych stupňov. Počas spracovaní sa obsah vody v pôde pohybuje medzi 40 % a 100 % WHC.
Po celkovo 24 týždňoch poklesla hladina chlórovaných kontaminantov na 6,2 ppm chlordanu a 2,6 ppm dieldrinu, 71% a resp. 82% znížením.
Príklad 2
Vlhká pôda, kontaminovaná 955 mg/kg toxafenu, je zmiešaná s 6 % kravského hnoja obj./obj. a 5 % slamy obj./obj. Šesť vzoriek s hmotnosťami po 950 g (vzorky 1-6) tejto zmesi obsahujúcich vodu v množstve okolo 60-70 % WHC je premytých anaeróbnou zmesou 5 % vodíka, 5 % oxidu uhličitého a 90 % du10 síka a potom je vložených do vzduchotesnej anaeróbnej komory, tesne zakrytej, a inkubovaných pri 35 až 40’C počas dvoch týždňov. Pôdy sú týždne premiešavané. Počas tohto anaeróbneho spracovania redox potenciál rýchlo klesá a zostáva počas anaeróbnych spracovaní pod mínus 200 mV.
Potom boli vzorky odkryté a premiešavané týždne za účelom prevzdušenia atmosférickým vzduchom pri 80% relatívnej vlhkosti pri 35 až 40C počas troch týždňov. Hladina vlhkosti sa udržuje na 60-70 % WHV dvakrát týždne ručným pridávaním vody a miešaním. Počas tohto aeróbneho spracovania sa redox potenciál rýchlo zvyšuje a zostáva v priebehu aeróbneho spracovania nad plus 100 mV.
Počas tohto spracovania sú priemerné hladiny kontaminácie vzoriek toxafenom stanovené následne: po 2 týždňoch 450 mg/kg (53% zníženie); a po 5 týždňoch 270 mg/kg (72% zníženie). Opakovaním sledov týchto anaeróbnych/aeróbnych spracovaní sa dosiahne ďalšie zníženie toxafenu.
Príklad 3
V tejto štúdii je deväť vzoriek po 150 mg zeminy, kontaminovanej 50-100 ppm v zozname uvedenými kontaminantmi (test č. 7 - 15), zmiešaných s 40% obj./obj. konského hnoja a 5% obj./obj. slamy; zmesi obsahujú vodu okolo 80% WHC.
Kontaminujúce látky
7. aldrin
8. dieldrin
9. endrin
10. benzén-hexachlorid (BHC)
- zmes alfa, beta, gama
11. chlordan
12. heptachlór
13. heptachlór-epoxid
14. metoxychlór
15. toxafen
Tieto vzorky potom boli spracované postupom ako v príklade 2 s tým rozdielom, že sa teplota udržuje na 36*c, anaeróbna perióda spracovania trvá 4 týždne a aeróbna perióda spracovania trvá 2 týždne. Výrazné zníženia obsahu kontaminujúcich látok sa dosiahnu počas obidvoch anaeróbnych i aeróbnych periód v testoch s látkami 7 až 15.
Príklad 4
Tento príklad dokladá použitie radu doplnkových skvalitňujúcich zmesí rašeliníkového mechu, hnoja dobytka a slamy počas kompostovania na urýchlenie degradácie chlórovaných kontaminantov v pôde.
V tejto štúdii sú zmiešané pôdy kontaminované 100 ppm rôznych chlórovaných kontaminujúcich látok s rôznymi doplnkovými skvalitňujúcimi zmesami, ako je uvedené v nasledujúcej tabuľke, a tieto zmesi sú uložené v laboratórnych priestorných kompostovačoch, približne 65 g kompostovej zmesi ( asi 75 % WHC) v každom testovacom kompostovači.
Počas tohto testu sú testovacie kompostovače striedavo okysličované počas 5 dní vzduchom a potom 2 dni dusíkom (0,5 litrov za minútu, LPM) odspodu pôdnej zmesi, s tým, že sa striedajú aeróbne a anaeróbne podmienky. Zatial čo zostáva za aeróbnych podmienok redox potenciál pod mínus 200 mV; pri aeróbnych podmienkach zostáva redox potenciál nad pozitív.
100 mV. Pretože je objem vzoriek pôdy príliš nízky, aby vykazovali metabolické postupy výrazný vplyv zahrievania, sú experimenty uskutočňované v inkubátore pri postupnom zvyšovaní teploty od 26 do 55’C. Obsah vlhkosti sa upravuje na 60% až
12.80% WHC ručným pridávaním vody dvakrát týždne a miešaním. Po 54 dňoch bol test prerušený.
Tabulka
Test Hmotn.pomer % Zloženie kompost, zmesi kontaminantov
Pôda Rašel. Hnoj Slama
16. ALDRIN/DIELDRIN, 50:50 25 0 40 25
17. HEPTACHLÓR/ENDRIN 25/75 24 1 35 30
18. CHLORDAN/METOXYCHLÓR 25/75 30 2 40 34
19. TOXAFEN/HEPTACHLÓR 80/20 28 3 34 34
20. ALDRIN/HEPTACHLÓREPOXID 5/95 35 5 45 25
Počas všetkých testov č. 16 až 20 došlo k výraznému zníženiu chlórovaných kontaminujúcich látok.
Príklad 5
Postupovalo sa podlá príkladu 3, s tým rozdielom, že namiesto slamy a hnoja v príklade 3 boli použité objemové a živné materiály uvedené v nasledujúcej tabulke pre pôdne doplnky. Ako v príklade 3 sú použité kompostovacie zmesi v hmotnostnom pomere 55/5/40 pôdy/objemového materiálu/ živného materiálu.
Tabulka
Zloženie doplnkových materiálov (55/5/40 hmotn.pomer)
21. pôda/lucerna/hnoj oviec
22. pôda/seno/morčací hnoj
23. pôda/piliny/kurací hnoj
24. pôda/tráva/aktivovaný kal
Počas kompostovania došlo v každom teste k výraznému zníženiu obsahu chlórovaných kontaminantov v pôde.

Claims (13)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Spôsob dekontaminácie pôdy obsahujúcej ako kontaminujúcu látku chlórovanú cyklickú organickú zlúčeninu vybranú zo skupiny skladajúcej sa z chlordanu, dieldrinu, toxafenu, aldrinu, endrinu, heptachlóru, heptachlórepoxidu, metoxychlóru a alfa, beta, gama a delta benzénhexachloridov, pričom pôda obsahuje populácie životaschopných anaeróbnych a aeróbnych mikróbov schopných transformovať uvedené kontaminujúce látky na neškodné materiály a životaschopných za obidvoch, anaeróbnych a aeróbnych podmienok, zahŕňajúci:
    (a) zmiešanie uvedenej pôdy s materiálom na skvalitnenie pôdy za vytvorenia pevnej kompostovej zmesi obsahujúcej organické živné materiály;
    (b) kompostovanie uvedenej pôdy pri udržovaní teploty kompostovej zmesi v rozmedzí od asi 204C do 65°C a obsahu vody kompostovej zmesi v rozmedzí od asi 40% do 100% WHC;
    (c) počas uvedeného kompostovania udržovanie hladiny redox potenciálu kompostovej zmesi pod asi negat. 200 mv, kým sa nedegraduje výrazné množstvo uvedenej kontaminujúcej látky; a (d) potom okysličenie kompostovej zmesi na zvýšenie hladiny redox potenciálu kompostovej zmesi nad asi pozitív.
    100 mV, a udržovanie hladiny redox potenciálu nad asi pozitív. 100 mV, kým sa nedegraduje výrazné množstvo kontaminujúcej látky; a (e) opakovanie krokov (b) až (d), ako je požadované.
  2. 2. Spôsob podlá nároku 1 vyznačujúci sa tým, že sa kroky (a) až (d) opakujú.
  3. 3. Spôsob podľa nároku 1 vyznačujúci sa tým, že uvedená kompostová zmes pôvodne obsahuje aspoň asi 10 % hmotn. doplnkového skvalitňujúceho materiálu.
  4. 4. Spôsob podľa nároku 1 vyznačujúci sa tým, že uvedený doplnkový materiál zahŕňa poľnohospodárske odpady alebo mestský odpadný kal.
    že
  5. 5. Spôsob podľa nároku 1 vyzná uvedený doplnkový materiál obsahuje čujúci sa tým, objemový materiál.
  6. 6. Spôsob podľa nároku 1 vyznačujúci sa tým, že uvedený doplnkový materiál obsahuje živný materiál vybraný zo skupiny skladajúcej sa z hnoja konského, hovädzieho dobytka, oviec, rýb, morčiat a kuriat a aktivovaného kalu.
  7. 7. Spôsob podľa nároku 1 vyznačujúci sa tým, že uvedený doplnkový materiál obsahuje objemový materiál vybraný zo skupiny skladajúcej sa zo slamy, pilín, lucerny, rašeliny, slamy a trávy.
  8. 8. Spôsob podľa nároku 1 vyznačujúci sa tým, že uvedená kompostová zmes pôvodne obsahuje v rozmedzí od 30 do 70 % hmotnostných uvedeného doplnkového materiálu.
  9. 9. Spôsob podľa nároku 1 vyznačujúci sa tým, že sa do uvedenej kompostovej zmesi pridá povrchovo aktívna látka.
  10. 10. Spôsob podľa nároku 1 vyznačujúci sa tým, že sa pridá do uvedenej kompostovej zmesi povrchovo aktívna látka zo skupiny skladajúcej sa z neionogénnych povrchovo aktívnych látok a aniónových povrchovo aktívnych látok.
  11. 11. Spôsob podľa nároku 1 vyznačujúci sa tým, že uvedená teplota je v rozmedzí asi 30'C až 55'C.
  12. 12. Spôsob podľa nároku 1 vyznačujúci sa tým, že hladina uvedeného redox potenciálu je pod negatív. 200 mV a udržuje sa v rozmedzí asi negatív. 300 mV až 500 mV, a kde je hladina uvedeného redox potenciálu nad asi pozitív. 100 mV a udržuje sa v rozmedzí asi pozitív. 200 až 300 mV.
  13. 13. Spôsob podlá nároku 1 vyznačujúci sa tým, že sa uvedená kontaminujúca látka vyberie zo skupiny skladajúcej sa z chlordanu, dieldrinu a toxafenu.
SK535-99A 1996-11-01 1997-10-30 Compost decontamination of soil contaminated with chlorinated toxicants SK53599A3 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/742,508 US5902744A (en) 1996-11-01 1996-11-01 Compost decontamination of soil contaminated with chlorinated toxicants
PCT/CA1997/000811 WO1998019801A1 (en) 1996-11-01 1997-10-30 Compost decontamination of soil contaminated with chlorinated toxicants

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SK53599A3 true SK53599A3 (en) 2000-02-14

Family

ID=24985106

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK535-99A SK53599A3 (en) 1996-11-01 1997-10-30 Compost decontamination of soil contaminated with chlorinated toxicants

Country Status (18)

Country Link
US (1) US5902744A (sk)
EP (1) EP0936953B1 (sk)
JP (1) JP2001504029A (sk)
KR (1) KR20000052979A (sk)
CN (1) CN1235566A (sk)
AT (1) ATE200746T1 (sk)
AU (1) AU4858797A (sk)
BR (1) BR9712606A (sk)
CA (1) CA2269916A1 (sk)
CZ (1) CZ151899A3 (sk)
DE (1) DE69704669T2 (sk)
ES (1) ES2159393T3 (sk)
HU (1) HUP0001070A3 (sk)
NZ (1) NZ335921A (sk)
SK (1) SK53599A3 (sk)
TW (1) TW371255B (sk)
WO (1) WO1998019801A1 (sk)
ZA (1) ZA979369B (sk)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6083738A (en) * 1996-11-01 2000-07-04 Zeneca, Inc. Compost decontamination of soil contaminated with PCB using aerobic and anaerobic microorganisms
US5998199A (en) * 1996-11-01 1999-12-07 Zeneca Inc Compost decontamination of soil contaminated with TNT, HMX and RDX with aerobic and anaerobic microorganisms
US6033899A (en) * 1996-11-01 2000-03-07 Zenca, Inc. Compost decontamination of soil contaminated with PCP using aerobic and anaerobic microorganisms
TW446585B (en) * 1998-05-18 2001-07-21 Zeneca Corp Decontamination of soil contaminated with HCB
US6423531B1 (en) 1999-11-17 2002-07-23 Geovation Technologies, Inc. Advanced organic-inorganic solid-chemical composition and methods for anaerobic bioremediation
KR100386854B1 (ko) * 2001-01-12 2003-06-12 엄기철 탄질율이 높은 이분해성 탄수화물을 토양 미생물의탄소원으로 공급하여 질소의 과잉 축적 및 염류집적토양을 개량하는 방법
JP2003010834A (ja) * 2001-07-04 2003-01-14 Nippon Hodo Co Ltd 汚染土壌のバイオレメディエーション法
KR100420756B1 (ko) * 2001-08-08 2004-03-12 서희동 활성부식물질을 이용한 하·폐수의 처리방법
US6878179B2 (en) * 2001-12-31 2005-04-12 Microbes, Inc. Fertilizer compositions and methods of making and using same
US6878856B2 (en) * 2002-03-14 2005-04-12 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army System and method for bioremediating wastestreams containing energetics
NL1028531C1 (nl) * 2005-03-13 2006-09-14 Gerardus Johannes Jo Beukeveld Het in-situ aanwenden van gasvormige nutrienten voor biostimulatie in met chloorkoolwaterstoffen gecontamineerde bodems.
CN100406143C (zh) * 2005-09-16 2008-07-30 上海文绿生物科技有限公司 一种用于土壤污染治理并恢复土壤自然活性的改良剂及配制
CN101839856B (zh) * 2010-04-09 2011-07-27 湖南大学 一种三硝基甲苯的特异性检测方法
TWI411478B (zh) * 2010-07-22 2013-10-11 Univ Nat Kaohsiung Marine 快速處理土壤污染的方法
WO2014137426A1 (en) * 2013-03-04 2014-09-12 Vernus Group Composition, method and apparatus for soil remediation
CN103521516B (zh) * 2013-10-21 2014-10-15 北京市环境保护科学研究院 一种六氯苯污染土壤的生物修复方法
CN103691737B (zh) * 2014-01-09 2015-04-08 江苏麦可博生物环保工程技术有限公司 一种微生物异位修复难降解有机污染土壤的组合工艺
CN104923558B (zh) * 2015-05-25 2017-03-08 浙江大学 表面活性剂增溶洗脱‑强化微生物修复OCPs污染土壤的方法
TWI556882B (zh) * 2015-09-03 2016-11-11 Method for desorption of volatile organochlorine compounds by composting heat
WO2019056013A1 (en) * 2017-09-18 2019-03-21 Tirman Collin METHOD AND SYSTEM FOR LOMBRICOMPOSTAGE FOR THE CONVERSION AND TREATMENT OF ORGANIC WASTE FLOWS
CN108746201A (zh) * 2018-07-21 2018-11-06 中节能大地(杭州)环境修复有限公司 一种有机物污染土壤的生物修复方法
CN118023280A (zh) * 2024-04-12 2024-05-14 江苏雅信昆成检测科技有限公司 污染土壤的净化方法和净化装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL8500445A (nl) * 1985-02-15 1986-09-01 Heidemij Uitvoering Werkwijze en inrichting voor het biologisch zuiveren van verontreinigde grond.
DE3818398A1 (de) * 1988-05-31 1989-12-14 Xenex Ges Zur Biotechnischen S Verfahren und anlage zur rekultivierungsbehandlung von xenobiotisch-kontaminiertem erdreich mittels mikroorganismen
DE4001558C1 (en) * 1990-01-20 1991-04-18 Biodetox Mbh Gesellschaft Zur Biologischen Schadstoffentsorgung Mbh, 3061 Ahnsen, De Decontaminating soil contg. mineral oil hydrocarbon - by three-stage biological degradation of contaminants under non-aerobic and aerobic conditions
DE4202132C2 (de) * 1992-01-27 1995-05-24 Noell Gmbh Verfahren zur Dekontaminierung von mit halogenierten organischen Schadstoffen, Azofarbstoffen und Nitroaromaten belasteten Böden, Schlämmen oder Schutt
US5593888A (en) * 1992-07-21 1997-01-14 H&H Eco Systems, Inc. Method for accelerated bioremediation and method of using an apparatus therefor
US5824541A (en) * 1992-07-21 1998-10-20 H&H Eco Systems, Inc. Method for accelerated remediation and method of using an apparatus therefor
CA2079282C (en) * 1992-09-28 2000-09-19 Alan George Seech Composition and method for dehalogenation and degradation of halogenated organic contaminants
DE4336218C1 (de) * 1993-10-23 1995-05-11 Bauer Spezialtiefbau Verwendung von nichtionischen Tensiden zur Förderung des mikrobiellen Abbaus von Kohlenwasserstoffen
US5660612A (en) * 1995-09-25 1997-08-26 Zeneca Corp. Compost decontamination of DDT contaminated soil

Also Published As

Publication number Publication date
EP0936953A1 (en) 1999-08-25
AU4858797A (en) 1998-05-29
DE69704669T2 (de) 2001-11-22
CZ151899A3 (cs) 1999-09-15
CN1235566A (zh) 1999-11-17
HUP0001070A2 (hu) 2000-08-28
EP0936953B1 (en) 2001-04-25
BR9712606A (pt) 1999-10-26
DE69704669D1 (de) 2001-05-31
ES2159393T3 (es) 2001-10-01
HUP0001070A3 (en) 2002-01-28
CA2269916A1 (en) 1998-05-14
ATE200746T1 (de) 2001-05-15
NZ335921A (en) 2000-10-27
JP2001504029A (ja) 2001-03-27
TW371255B (en) 1999-10-01
WO1998019801A1 (en) 1998-05-14
US5902744A (en) 1999-05-11
ZA979369B (en) 1998-07-09
KR20000052979A (ko) 2000-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SK53599A3 (en) Compost decontamination of soil contaminated with chlorinated toxicants
AU722058B2 (en) Compost decontamination of DDT contaminated soil
US6344141B1 (en) Biological control of agricultural waste odor
US5660613A (en) Anaerobic/aerobic decontamination of DDT contaminated soil by repeated anaerobic/aerobic treatments
US6060292A (en) Compost decontamination of soil contaminated with methoxychlor
US6083738A (en) Compost decontamination of soil contaminated with PCB using aerobic and anaerobic microorganisms
US5998199A (en) Compost decontamination of soil contaminated with TNT, HMX and RDX with aerobic and anaerobic microorganisms
EP1079945B1 (en) Decontamination of soil contaminated with pcp
CZ62696A3 (en) Reclaiming process of soils
TW446585B (en) Decontamination of soil contaminated with HCB
MXPA99004001A (en) Compost decontamination of soil contaminated with chlorinated toxicants
MXPA97003786A (es) Un proceso de descontaminacion del suelo que contiene contaminantes ddt
HU210104B (en) Method for decontamination of oil-contaminated wastes
MXPA97003787A (en) A process of aerobic / anaerobic decontamination of soil contaminated with ddt through aerobic repeated treatments / anaerobi
RU99110932A (ru) Обезвреживание почвы, загрязненной хлорированными токсичными веществами, путем компостирования