WO1995028238A1 - Biologisches container-bodensanierungsverfahren und anlage zu dessen durchführung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage zur dekontaminierenden Behandlung von Stoffen, beispielsweise Erdreich. Die Anlage weist mindestens einen Container (1) zur Aufnahme der zu behandelnden Stoffe (2) und Einrichtungen für die Zuführung (3) von Wasser, die Zugabe (5) von den Abbau der kontaminierenden Substanzen begünstigten Reagenzien und das Erfassen und die Filterung oder Reinigung von Abluft und Prozesswasser auf. Das gereinigte Prozesswasser ist zurückführbar. Der Container is wasserdicht, jedoch luft- und wasserdampfdurchlässig verschliessbar. Im oberen Bereich des Containers kann eine Berieselungseinrichtung (4) angeordnet werden. Die Einrichtung (6) zur Erfassung von Abluft und Prozesswasser ist im unteren Bereich des Containers, beispielsweise an dessen Boden, angeordnet und mit Unterdruck beaufschlagbar. Dadurch wird Luft von oben nach unten gesaugt und auch das überschüssige, durch die zu behandelnden Stoffe rieselnde Prozesswasser miterfasst.

Description

"Biologisches Container-Bodensanierunqsverfahren und Anlage zu dessen Durchführung"

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur dekontaminierenden Behandlung von Stoffen, beispielsweise Erdreich, die mindestens einen Container zur Auf¬ nahme der zu behandelnden Stoffe und Einrichtungen für die Zuführung von Wasser, die Zugabe von den Abbau der kontaminierenden Substanzen begün¬ stigenden Reagenzien und das Erfassen und die Filterung oder Reinigung von Abluft und Prozeßwasser aufweist, wobei das gereinigte Prozeßwasser zu¬ rückführbar ist sowie ein Verfahren zur dekontaminierenden Behandlung von Stoffen, beispielsweise Erdreich, bei dem die in einem Container befind¬ lichen Stoffe gemischt, bewässert und durchgast, die Abbaubedingungen der im Erdreich befindlichen Mikroorganismen durch Zugabe von Nährstoffen optimiert werden und die Abluft gefiltert wird.

Die Sanierung von kontaminiertem Erdreich gewinnt zunehmend an Bedeutung. Besonders gravierend ist dabei die Verschmutzung des Erdreiches durch KohlenwasserstoffVerbindungen, beispielsweise Erdöl. Der Sanierung ver¬ schmutzten Erdreiches ist dabei im Vergleich zur Entsorgung und Deponie¬ rung der Vorzug zu geben, weil einerseits entsprechender Deponierraum immer knapper wird und andererseits bei der Sanierung ggf. die kontami¬ nierenden Stoffe gewonnen und einer Verwendung zugeführt werden können.

Es werden zunehmend Verfahren eingesetzt, bei denen man sich solcher Mikroorganismen bedient, die kontaminierende Substanzen, z. B. Kohlen¬ wasserstoffVerbindungen, verzehren. Solche Verfahren arbeiten selbst unter vergleichsweise ungünstigen Rahmenbedingungen, soweit es gelingt, das Vorhandensein solcher Mikroorganismen, ihre Anreicherung und/oder ihr Wachstum am Ort der Verschmutzung hinreichend zu stimulieren. Dabei kann das Vorhandensein durch die Zugabe vorgebildeter Konzentrate geeigneter Mikroorganismen unterstützt werden. Ihre Anreicherung kann durch die Zu- führung wachstumsfördernder Elemente, die in der Regel im Verschmutzungs¬ bereich nicht in hinreichenden Konzentrationen zur Verfügung stehen, unterstützt werden. Als wachstumsfördernde Elemente sind Nährstoffgemische entwickelt worden, wie sie beispielsweise in der deutschen Patentanmeldung P 42 18 243.3 beschrieben und unter dem Handelsnamen "BIOCRACK" auf dem Markt sind.

Bei den Behandlungsverfahren zur Dekontaminierung ist zu unterscheiden zwischen in situ-Verfahren, d. h. solchen, bei denen das an Ort und Stelle belassene Erdreich behandelt wird, und solchen Verfahren, bei denen das zu behandelnde Erdreich aufgenommen wird. Bei den letzteren Verfahren unter¬ scheidet man zwischen solchen, bei denen das aufgenommene Erdreich am Ort der Vermutzung "on-site" oder entfernt vom Ort der Verschmutzung "off- site" behandelt wird. Dabei hat eine separate Behandlung einzelner Erd¬ reichpartien den Vorteil, daß das behandelte Material der Entnahmestelle zugeordnet und nach Sanierung dort wieder eingebracht weden kann. Die "on-site"-Sanierung hat darüber hinaus den Vorteil, daß der Transportauf¬ wand minimiert werden kann.

Häufig werden hierbei Anlagenkonfigurationen unter Verwendung von Rege¬ nerationsmieten oder -beeten eingesetzt, deren Anlage recht platzintensiv und aufwendig ist. Daher werden solche Anlagen in der Regel nur bei Scha¬ densfällen mit ausreichend großen Mengen kontaminierten Bodens on-site aufgebaut und bei kleineren Schadensfällen die kontaminierten Böden zu off-site errichteten, regionalen Entsorgungs- oder Behandlungszentren transportiert. Bei dem Kongreß über Altlastensanierung vom 10. - 14. 12. 1990 in Karlsruhe, BRD, wurde diese Grenzmenge von Schüßler / Kroos mit mindestens 500 cbm angegeben ("Altlastensanierung 90", 3. Internationaler KfK/TNO Kongreß, Bd. II, Seite 1095 ff).

Um die Vorteile einer on-site Behandlung auch bei Schadensfällen mit kleineren Mengen kontaminierter Stoffe/Böden technisch und wirtschaftlich günstig nutzen zu können, wurden transportierbare Anlagen entwickelt, bei denen das kontaminierte Erdreich in einem Reaktor in Form eines Bauschutt- Containers gemischt und behandelt wird, wie er beispielsweise in der Zeit- schrift "Altlasten" in Heft 3/93 auf Seite 34 beschrieben wird. Dabei werden durch Druckluftbegasung und Zugabe von Nährlösung die Abbaubedin¬ gungen der im Boden befindlichen Mikroflora optimiert. Die Schadstoffe werden zu Kohlendioxid und Wasser abgebaut. Das Prozeßwasser wird gerei¬ nigt und im Kreislauf gefahren, die Abluft mit Aktivkohle gefiltert und an die Umgebung abgegeben.

Bei dieser Anlage ist es nachteilig, daß die Druckluftbegasung es erfor¬ derlich macht, die Abluft oberhalb des Erdreichs im oberen Bereich des Containers aufzufangen, was den Aufbau einer solchen Anlage erschwert. Aufwendig ist auch die getrennte Erfassung von Abluft und Prozeßwasser. Der Erfindung lag das technische Problem zugrunde, eine Anlage bzw. ein Verfahren vorzuschlagen bei dem diese Nachteile vermieden werden können.

Erfindungsgemäß wird dieses Problem dadurch gelöst, daß bei einer gat¬ tungsgemäßen Anlage der Container wasserdicht, jedoch luft- und wasser¬ dampfdurchlässig verschließbar ist, im oberen Bereich des Containers eine Berieselungseinrichtung angeordnet ist und die Einrichtung zur Erfassung von Abluft und Prozeßwasser im unteren Bereich des Containers, beispiels¬ weise an dessen Boden, angeordnet und mit Unterdruck beaufschlagbar ist sowie durch ein Verfahren, bei dem das gattungsgemäße Verfahren derart ausgestaltet wird, daß ein im unteren Bereich des Containers angeordnetes Dränagesystem Luft von oben nach unten durch das Erdreich saugt und für den Fall, daß nicht das gesamte Prozeßwasser für die Befeuchtung der an der Abbaureaktion beteiligten Substanzen verbraucht wird, das überschüs¬ sige Prozeßwasser von dem die Luft ansaugenden Dränagesystem miterfaßt und gereinigt wird und für eine Kreislauf-Fahrweise zur Verfügung steht.

Die erfindungsgemäße Anlage hat den Vorteil, daß die Durchgasung von oben nach unten verläuft, wodurch der Durchsatz des in gleicher Richtung flie¬ ßenden Berieselungswassers unterstützt wird, und sowohl Abluft als auch eventuell überschüssiges Prozeßwasser durch dieselbe Erfassungseinrichtung im Bodenbereich des Containers erfaßt werden können. Für den Transport von Abluft und Prozeßwasser zu den Reinigungs- bzw. Filteranlagen kann hierbei dasselbe System genutzt werden. Außerdem wird durch diese Anordnung die Situation im oberen Bereich des Containers, d. h. oberhalb des eingefüll¬ ten Erdreiches wegen des Wegfalls der Erfassung der Abluft in diesem Bereich übersichtlicher und die Anordnung u. a. des Berieselungssystems erleichert. Die wasserdichte Abdeckung des Containers verhindert, daß dem System unkontrolliert Feuchtigkeit zugeführt wird.

Die luft- und wasserdampfdurchlässige Ausführung der Abdeckung läßt das Ansaugen von Umgebungsluft für die Durchgasung des Erdreiches zu. Wird jedoch temperierte Luft für die Erwärmung des Erdreiches benötigt, kann diese anstelle der Umgebungsluft im oberen Teil des Containers eingeleitet werden.

Ein Beispiel für Reagenzien, die den Abbau der kontaminierenden Substanzen begünstigen, sind Nährstoffe für die in den zu dekontaminierenden Stoffen, beispielsweise im Erdreich, vorhandenen Bioorganismen, die die kontaminie¬ renden Substanzen abbauen. Solche Nährstoffe können gasförmig, flüssig oder fest sein. Vorteilhaft ist es, wenn die Nährstoffe in einer wässeri¬ gen Lösung vorliegen und dem Berieselungswasser bedarfsgerecht zudosiert werden können. ^■ Besonders vorteilhaft ist eine Kombination solcher wässe¬ rigen Nährstofflösungen mit den zu behandelnden Stoffen zugemischten, festen Nährstoffen, beispielsweise festen Depotdüngern. Hierdurch ist die Einstellung wirkungsvoller Konzentrationen und außerdem eine Verteilung über das durch das Erdreich sickernde Berieselungswasser zu den kontami¬ nierten Stellen möglich.

Eine besonders günstige Ausbildung der Einrichtung zur Erfassung von Abluft und Prozeßwasser sind handelsübliche Dränagerohre, die am Boden des Containers festgelegt werden. Wenn die Dränagerohre in Sicken angeordnet werden, die im Containerboden vorgesehen und in denen die Dränagerohre durch Klammern oder entsprechende Profilierung der Sicken festklemmbar sind, wird dadurch vorteilhaft erreicht, daß die Dränagerohre nicht durch das aufgeschüttete Erdreich in ihrer Lage verändert oder mechanisch be¬ schädigt werden. Die Abdeckung oder Umwicklung der Dränagerohre durch handelsübliche Vliese verhindert das Zusetzen der in den Dränagerohren vorhandenen Schlitze durch ausgewaschene Feinstpartikel. Das Prozeßwasser besteht aus einer Mischung von Berieselungswasser, dem überschüssigen Lösungswasser für die Nährstoffe, dem beim Abbau der kon¬ taminierenden Substanzen ggf. entstehenden Reaktionswasser sowie der bei Unterschreitung des Taupunktes kondensierenden Luftfeuchtigkeit abzüglich der Menge, die verdunstet oder für chemische Reaktionen im Erdreich bzw. mit den abzubauenden Schadstoffen benötigt wird. Das überschüssige Pro¬ zeßwasser wird mit der Durchgasungsluft von dem Dränagesystem abgesaugt und zusammen mit dieser einem Behälter zugeführt, in dem die Abluft vom Prozeßwasser getrennt wird. Das Wasser kann anschließend gereinigt und dem Behandlungscontainer als Berieselungswasser wieder zugeführt werden.

Die vom Wasser getrennte Abluft wird durch ein Gebläse angesaugt und der entweder saug- oder druckseitig angeordneten Filteranlage zugeführt. Vor¬ teilhaft besteht die Filteranlage aus mindestens zwei Aktivkohle- oder Biomassefiltern, die so geschaltet werden, daß sie entweder beide in Reihe hintereinander, einzeln oder parallel durchströmt werden. Eine solche An¬ ordnung ermöglicht einen Filterwechsel ohne Unterbrechung des Behandlungs¬ prozesses.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird die Möglichkeit vorgesehen, dem Container temperierte Luft zuzuführen. Hierdurch ist es möglich, die Tem¬ peratur der zu behandelnden Stoffe zu beeinflussen. Vorteilhaft wird hier¬ für die ohnehin in einer Leitung strömende und durch die vorhergehende Behandlung erwärmte gereinigte Abluft verwendet. In einem solchen Fall ergibt sich vorteilhaft, daß durch den mit erhöhtem Druck zugeführten tem¬ perierten Luftstrom der Zutritt nicht temperierter Luft in den Container behindert oder reduziert wird.

Bei andauernder Durchgasung der zu behandelnden Stoffe können sich hierin Kanäle bilden, die geringere Strömungswiderstände als das übrige Erdreich aufweisen und so die gleichmäßige Durchgasung einschränken. Daher ist es vorteilhaft, wenn Einrichtungen vorgesehen werden, mit denen das Erdreich in Zeitabständen durchmischt werden kann, damit die gebildeten Kanäle zer¬ stört werden. Die den Abbauprozeß beeinflussenden Größen sind im wesentlichen die Feuch¬ tigkeit der zu behandelnden Stoffe, die Temperatur der Prozeßkomponenten, der Sauerstoffbedarf sowie die Nährstoffkonzentration. Zur Gewährleistung optimaler Verfahrensbedingungen sollten diese Größen gemessen und die Ein¬ haltung optimaler Werte geregelt werden.

Eine wichtige Verfahrensgröße ist auch der Unterdruck, der im Dränage¬ system herrscht. Seine ständige Überwachung bietet eine günstige Möglich¬ keit, die Funktion des Systems zu kontrollieren. Die Durchsatzgeschwindig¬ keit kann vorteilhaft durch entsprechende Regelventile im Absaugsystem bzw. durch die Drehzahl des Sauggebläses vorgenommen werden.

Häufig steht an den kontaminierten Boden- oder Geländestellen nur wenig Arbeitsfläche zur Verfügung. Deshalb wird vorteilhaft der Behandlungs¬ container stabil und stapelbar ausgeführt. Bei Verwendung mehrer Container muß die Schaltung auf Einzel-, Parallel- oder Reihenbetrieb auf die je¬ weiligen Verhältnisse abgestellt werden. Bei entsprechender Schaltung ist eine individuelle Behandlung von Erdreichpartien unterschiedlicher Eigen¬ schaften wie Schadstoffart und -konzentration oder Bodensorte möglich. Unabhängig voneinander können für jeden Container Temperatur, Sauerstoff¬ versorgung, Nährstoffgehalt, pH, Feuchtigkeit kontrolliert und einzeln gesteuert werden. Das Vermischen von Abfällen wird dadurch vermieden. Hochbelastetete Bereiche werden von niedrigbelasteten getrennt und unter unterschiedlich optimalen Bedingungen behandelt, so daß die Behandlungs¬ zeit verkürzt wird und Kosten deutlich gesenkt werden können.

Der odulare Aufbau des Systems erlaubt dadurch, auch Schäden mit unter¬ schiedlichen Kontaminanten aus einem Schadensfall (Kohlenwasserstoffe, BTXe, PAK) mit einem System zu behandeln. So können beispielsweise in an der gleichen Versorgungseinheit angeschlossenen Containern parallel flüch¬ tige und biologisch abbaubare Schadstoffe behandelt werden. Die Meß- und Steuergrößen werden nach Bedarf speziell eingestellt. Dies ist bei den bekannten Anlagen nicht der Fall, bzw. muß mit erheblichem Aufwand nach¬ träglich installiert werden. Bei einer besonderen Ausführungsform werden an den Containern in Berei¬ chen, die das Stapeln und sonstige Handling nicht behindern und anderer¬ seits vor mechanischen Beschädigungen geschützt sind, Kammern vorgesehen, in denen die für den Betrieb der Container erforderlichen Teile sowie Er¬ satzteile untergebracht werden können.

Werden für die Ableitung des Gemisches aus Abluft und überschüssigem Pro¬ zeßwasser zu den Behandlungs- und Reinigungseinrichtungen Schläuche oder Einzelrohrstücke verwendet, die miteinander verbunden werden müssen, emp¬ fiehlt es sich, die Verbindungsstellen mit dichten Auffangbehältern zu umschließen. Dies erschwert ein unbefugtes Öffnen, erleichtert die Fest¬ stellung von Leckagen und verhindert eine Verunreinigung des Erdreiches. Ähnlich kann auch bei der Zuführung von ggf. nährstoffhaltigem Beriese¬ lungswasser verfahren werden.

Die Zusammenfassung der peripheren Einrichtungen wie Sauggebläse, Wasser¬ abscheider, Filter und Reinigungsanlage, Nährstoffdosiersystem, Meßwert¬ anzeige, Regelungs- und Steuersystem und Stromversorgung zu mindestens einer kompakten Versorgungseinheit, die beispielsweise in Versorgungs¬ containern eingebaut werden können, erleichtert den "on-site"-Betrieb im Gelände.

Wenn die Prozeßwassermenge so geregelt wird, daß sie gerade zur Einstel¬ lung der für den Abbauprozeß optimaler. Feuchtigkeit ausreicht, fällt kein überschüssiges Prozeßwasser an, so daß das Verfahren im Prinzip vollkommen sickerwasserfrei betrieben werden kann.

Diese spezielle Verfahrensführung verringert den apparativen Aufwand und bildet eine vorteilhafte Voraussetzung für die Mobilität des Systems. Aber auch im Falle der Fahrweise mit überschüssigem Prozeßwasser ist die Mit¬ erfassung des Sickerwassers über das die Luft ansaugende Dränagesystem vorteilhaft gegenüber der getrennten Erfassung in Pumpensümpfen.

Je nach der erforderlichen Prozeßwassermenge können die Nährstoffe in Form flüssiger Konzentrate und/oder Tenside allein oder als Zusatz zum Befeuch- tungswasser über das für die Bewässerung vorgesehene Berieselungssystem zugegeben werden. Besonders vorteilhaft ist die Kombination flüssiger Nährstoffkonzentrate mit festen Depotdüngern, die den zu behandelnden Stoffen zugemischt werden.

Diese und weitere Vorteile werden durch die in den Unteransprüchen be¬ schriebenen Merkmale ermöglicht. Weitere Vorteile sollen durch die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels erläutert werden, die anhand der beigefügten Zeichnung erfolgt. Darin zeigt

Fig. 1 einen Behandlungscontainer in Seitenansicht;

Fig. 2 den Container in Draufsicht;

Fig. 3 den Container in einer Frontansicht;

Fig 4 eine Bodensicke mit Dränagerohr;

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Versorgungseinheit und

Fig. 6 eine schematische Darstellung einer Systemanordnung.

In den Fig. 1, 2 und 3 ist ein Container 1 dargestellt, der im wesent¬ lichen von normaler, aber schwerer und stapelbarer Ausführung ist und in dessen Boden Sicken 7 vorgesehen sind, in denen Dränagerohre 6 angeordnet werden können. Unterhalb der seitlichen Verstrebungen des Containers ist ein Behälter 14 angeordnet, in dem die für den Betrieb des Containers be¬ nötigten Einzelteile vorteilhaft und gegen Beschädigungen geschützt aufbe¬ wahrt werden können. Die Sicken 7 münden in einen Kanal 20, der entweder luftdicht ausgebildet ist, damit hierüber die an ihn angeschlossenen Drä¬ nagerohre mit dem Unterdrucksystem verbunden werden können, oder ebenfalls Dränagerohre aufnimmt, die mit den in den Sicken angeordneten Dränage¬ rohren dicht verbunden werden. An dem Kanal 20 ist ein Anschlußventil 16 angeordnet, über das der Container 1 an das Unterdrucksystem angeschlossen werden kann.

In Fig. 4 ist eine Sicke 7 in zwei unterschiedlichen Ausführungsformen dargestellt. Im linken Teilbild wird das Dränagerohr 6 durch einen Rohr¬ halter 8 festgeklemmt und durch ein Filtervlies 10 umhüllt. Im rechten Teilbild ist eine Sicke 7 dargestellt, die ein Klemmprofil 9 für das Drä¬ nagerohr 6 aufweist. In dieser Ausführungsform ist das Dränagerohr durch ein Filtervlies 10 abgedeckt. Das Filtervlies hat den Vorteil, daß feinste Partikel zurückgehalten werden und somit ein Verstopfen der Schlitze in den Dränagerohren 6 vermieden wird.

In Fig. 5 ist eine kompakte Versorgungseinheit 21 schematisch dargestellt. Sie umfaßt ein Gebläse 19, mit dem der für den Betrieb des Systems erfor¬ derliche Unterdruck erzeugt wird. Das Gebläse 19 ist einerseits mit einem Wasserabscheider 11 verbunden, der ggf. auch Vorrichtungen für die Ab¬ scheidung von Öl und aerosolförmigen Schadstoffen aufweisen kann. Anderer¬ seits ist das Gebläse 19 mit der Filteranlage 12 verbunden. Im Ausfüh¬ rungsbeispiel sind zwei Filtereinheiten 12 dargestellt, die leitungstech¬ nisch so eingebunden sind, daß sie entweder in Reihe oder parallel, gleichzeitig oder wechselweise einzeln betrieben werden können, um einen Austausch bei weitergeführtem Betrieb zu ermöglichen. Außerdem umfaßt die Versorgungseinheit 21 eine Pumpe 22, mit der Prozeßwasser, das ggf. mit einer Nährstofflösung versetzt ist, zu den Behandlungscontainern gefördert werden kann. Im Ausführungsbeispiel ist die Pumpe 22 auch mit den Wasser¬ abscheidern 11 verbunden, so daß auch das mitgerissene oder kondensierte Prozeßwasser miterfaßt werden kann. Nur sehr schematisch dargestellt sind die Anzeigen einer Meß- und Regeleinrichtung 13.

In Fig. 6 ist schematisch eine Gesamt-Systemanordnung dargestellt. Neben der zentralen kompakten Versorgungseinheit 21 umfaßt das System eine Reihe von Behandlungscontainern 1, von denen hier nur zwei dargestellt sind, insgesamt aber etwa 10 bis 12 an eine Versorgungseinheit 21 angeschlossen werden können. Die dargestellten Container werden durch eine wasserdichte, jedoch luft- und wasserdampfdurchlässige Abdeckung 17 verschlossen. Ober- halb der zu behandelnden kontaminierten Stoffe 2 ist eine Berieselungs¬ anlage 4 dargestellt, die eine Wasserzuführung 3 aufweist. Die im Con¬ tainerboden angeordneten Dränagerohre 6 sind an das mit dem Gebläse 19 verbundene Unterdrucksystem angeschlossen. Im Ausführungsbeispiel ist vor¬ gesehen, daß die gefilterte Luft erwärmt und über Einrichtungen zur Luft¬ zuführung 18 den Containern 1 zur Temperierung zugeführt werden. An die Zuführung des Prozeßwassers zur Pumpe 22 ist über eine Leitung eine Ein¬ richtung 5 für die Zugabe von Reagenzien vorgesehen. Die Anschlüsse für die Zuführung des Prozeßwassers als Berieselungswasser werden durch eine zur Meß- und Regelanlage 13 gehörende Zeitsteuerung getaktet.

Nicht dargestellt ist eine Anlage zur Durchmischung des Erdreiches in den Containern. Bei andauernder Behandlung können sich im Erdreich Kanäle bil¬ den, die wegen geringeren Strömungswiderstandes vorzugsweise durchströmt werden, wodurch eine gleichmäßige Beaufschlagung beeinträchtigt wird. Durch die in periodischen Zyklen mögliche Durchmischung würden solche Strömungskanäle zerstört und eine gleichmäßige Durchströmung gefördert.

Ebenfalls nicht dargestellt sind dichte Umhüllungen von Verbindungsstellen der Anschlußschläuche. Diese haben den Vorteil, daß bei Undichtigkeiten keine Verunreinigung des Betriebsgeländes erfolgt und in sehr einfacher Weise eine zusätzliche Überwachungsmöglichkeit gegeben ist.

Ein System, das in der dargestellten Form aufgebaut ist, ist besonders geeignet für den on-site Einsatz und ist durch die modulare Bauweise in besonderer Weise geeignet, den jeweiligen örtlichen Verhältnissen angepaßt zu werden.

Die Entsorgung von Mineralöl-konta iniertem Bodenaushub in Kleinmengen ab zehn Tonnen stellt aus wirtschaftlicher Sicht ein Problem dar. Wo bei größeren Bodenvolumina biologische Verfahren zur Sanierung mit günstigem Kosten/Nutzen-Verhältnis erfolgreich angewendet werden, lohnt sich der Aufwand des Errichtens einer Miete mit den entsprechenden Sicherungs-, Steuerungs- und Überprüfungsmaßnahmen im wenige Tonnen-Bereich nicht oder ist nur zu hohen Kosten möglich. Dies gilt sowohl für on-site als auch für off-site Maßnahmen. Die biologische Entsorgungsschiene ist im Vergleich zu alternativen Entsorgungswegen häufig erst ab mehreren hundert Tonnen kostengünstig.

Wie dringlich attraktive Lösungswege sind, wird durch Marktprognosen deutlich: In Deutschland gibt es rund 19.000 Tankstellen, die laut Gesetz bis zum Jahre 2000 umgerüstet werden müssen. Es ist davon auszugehen, daß ein Großteil der betreffenden Grundstücke zu sanieren ist. Rechnet man pro Tankstelle etwa 100 Tonnen Erdreich, so sind dies rund 1,9 Mio Tonnen Bodenmaterial. Eine Abschätzung der Bodenmengen, die aus Unfallgeschehen oder Pipeline-Undichtigkeiten kommen, liegt wahrscheinlich in ähnlicher Größenordnung.

Bei dem erfindungsgemäßen System handelt es sich um ein geschlossenes und weitgehend automatisiertes Sanierungssystem. Die Hardware basiert auf Normcontainern, von denen jeder rund 10 bis 12 Tonnen Material faßt. Maxi¬ mal 12, in der Regel 10 Container werden in einem Regelkreislauf unter¬ einander verbunden und als eine "Soil-Box Einheit" durch ein Steuerungs¬ element bedient. Die Steuereinheit als eigentliches Herzstück der Anlage befindet sich in einem separaten Versorgungscontainer. Er birgt die Ab¬ wasser- und Abluftreinigungsanlagen, die Stormversorgung sowie die Meß- und Regeltechnik zur automatischen Steuerung.

Die Normcontainer sind auf die spezifischen Sanierungsbelange umgerüstet und auf emissionsfreien Betrieb ausgelegt. Zur Standardausrüstung jeder Mulde gehört eine Dränageanlage, über die überschüssiges Wasser abgezogen und im Versorgungscontainer aufgereitet werden kann. Damit die Mikro¬ organismen aber nicht trockenfallen und sich ihre Abbautätigkeit redu¬ ziert, sorgt eine Beregnungsanlage für das optimale Feuchtemilieu. Auch für die Zugabe flüssiger Nährstoffe hat sich das System bewährt. Neben dem optimalen Wasserhaushalt ist für den schnellen Schadstoffabbau eine gute Durchlüftung des Bodens erforderlich. Dafür zieht ein Saugsystem Außenluft durch den Boden. Die Abluft wird dann im Versorgungscontainer über Filter gereinigt. Die Soil-Box arbeitet somit emissionsfrei. Damit das Sanie¬ rungssystem geschlossen betrieben werden kann, ist jede Mulde mit einer Folie abgedeckt. Diese garantiert zum einen den störungsfreien Gasdurch¬ tritt und sichert zum anderen die Möglichkeit der Feuchtigkeitsregulie¬ rung. Regenwasser- und Schmutzeintrag werden so verhindert, überschüssige Verdunstung vermieden. Im Container bildet sich ein feuchtwarmes Mikro¬ klima, das den Abbau fördert.

Das Soil-Box System kann an jedem Ort betrieben werden. Einzige Voraus¬ setzung ist ein Stromanschluß, der auch durch eine Solaranlage ersetzt werden kann, und freie Fläche. Dadurch, daß die Normcontainer mit jedem entsprechend ausgerüsteten LKW transportiert werden können ist die Auf¬ stellung problemlos zu organisieren und praktisch überall möglich. Der kontaminierte Boden wird vor Ort direkt in die Sanierungscontainer ge¬ füllt. Damit entfallen Genehmigungen und Kosten für ein Zwischenlager sowie Kosten für das Umladen des Bodenaushubs. Der Baufortschritt wird nicht behindert.

Eine Aufbereitung des Bodens wie Siebung oder Klassierung ist nicht zwin¬ gend erforderlich. Lediglich sehr große Steine und artfremde Bestandteile wie z. B. Kabel oder Metallreste werden manuell entfernt. Weniger, weil sie die Sanierung stören, sondern weil sie bei der Wiederverwendung der sanierten Böden hinderlich sind. Während des Einfüllens in die Soil-Box werden dem Boden Nährstoffe zugesetzt. Dabei stehen zwei speziell für den mikrobilogischen Schadstoffabbau entwickelte Produkte zur Verfügung: Einerseits ein Flüssigprodukt, daß seine Wirkung sofort entfaltet, und andererseits ein granulierter Depotnährstoff, der die Wirkstoffe langsam freisetzt und während der gesamten Sanierung wirksam bleibt. Die Kombina¬ tion beider Nährstoffe ist ideal. Die Abbaureaktionen beginnen sofort und man braucht sich während der Sanierung weitestgehend nicht mehr um das "Wohlergehen" der Mikroorganismen zu kümmern.

Die besten Sanierungsergebnisse hinsichtlich der Abbaugeschwindigkeit lassen sich mit gut durchlässigen Böden erreichen. Aber auch bindige Böden können mit entsprechender Vorbehandlung erfolgreich saniert werden. In solchen Fällen wird der Boden zuvor mechanisch bearbeitet, um festge- backene Brocken zu zerkleinern. Außerdem werden anorganische Struktur- hilfsmittel wie z. B. Perlite zugesetzt, die die Bodenkrume locker halten, die mechanischen Eigenschaften des Bodens aber nicht verschlechtern und damit die Wiedereinbauqualität des sanierten Bodens im Straßenbau erhalten bleibt. Daten aus der Praxis zeigen die Effizienz des Systems: Es wurden in 140 Tonnen Tankstellenaushub mit hohem Schluffanteil und mit einer Aus¬ gangsbelastung von 6.000 mg/kg Kohlenwasserstoff innerhalb von 6 Wochen eine Schadstoffreduktion auf das Sanierungsziel von 500 mg/kg erreicht. Generell sind je nach Ausgangsbedingungen Durchschnittssanierungszeiten von drei Monaten anzusetzen.

Im Rahmen von Baumaßnahmen anfallender kontaminierter Bodenaushub ist Ab¬ fall und unterliegt dem Abfallgesetz. Abfälle sind im Geltungsbereich dieses Gesetzes zu entsorgen, wobei das Wohl der Allgemeinheit nicht be¬ einträchtigt werden darf. Neben dem Abfallgesetz sind alle weiteren für Industrieanlagen relevanten Gesetze und Verordnungen zu beachten, darunter auch die TA Luft und Arbeitsschutzbestimmungen. Durch den emissions- und abwasserfreien Betrieb der Soil-Box findet das Sanierungssystem aus dieser Sicht hohe Akzeptanz bei den Behörden. Für den Sanierer greifen neben dem Abfallgesetz aber auch Genehmigungsmodalitäten für Abfallbehandlungsan- lagen. Unter der Voraussetzung, daß die Sanierungsdauer in der Soil-Box weniger als 12 Monate beträgt und die Anlage mobil betrieben, d. h. für on-site Maßnahmen eingesetzt wird, ist die Anlage genehmigungsfrei. Erst für feste Sanierungsstandorte ist eine Genehmigung nach BImSch mit Bürger¬ anhörung erforderlich. Dabei ist von einer Genehmigungsdauer von sieben Monaten auszugehen.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Anlage zur dekontaminierenden Behandlung von Stoffen (2), beispiels¬ weise Erdreich, die mindestens einen Container (1) zur Aufnahme der zu behandelnden Stoffe und Einrichtungen für die Zuführung von Wasser, die Zugabe von den Abbau der kontaminierenden Substanzen begünstigen¬ den Reagenzien und das Erfassen und die Filterung oder Reinigung von Abluft und Prozeßwasser aufweist, wobei das gereinigte Prozeßwasser zurückführbar ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Container (1) wasserdicht, jedoch luft- und wasserdampfdurch¬ lässig verschließbar ist und im oberen Bereich des Containers (1) eine Berieselungseinrichtung (4) angeordnet ist und die Einrichtung (6) zur Erfassung von Abluft und Prozeßwasser im unteren Bereich des Contai¬ ners (1), beispielsweise an dessen Boden, angeordnet und mit Unter¬ druck beaufschlagbar ist.

2. Anlage gemäß Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß als Zugabeeinrichtung von den Abbau der kontaminierenden Substan¬ zen begünstigenden Reagenzien eine Einrichtung (5) für die Zudosierung von Reagenzien, insbesondere eines Nährstofffluids in Form einer wässerigen Nährstofflösung zu dem zugeführten Berieselungswasser vor¬ gesehen ist.

3. Anlage gemäß Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Einrichtung zur Erfassung von Abluft und Prozeßwasser aus Dränagerohren (6) gebildet wird, die am Boden des Containers (1) fest¬ legbar sind.

4. Anlage gemäß Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Anordnung der Dränagerohre in durch einen Kanal (20) verbun¬ denen Sicken (7) im Containerboden erfolgt, in denen die Dränagerohre - 25 -

(6) festklemmbar sind, beispielsweise durch entsprechende Profilierung (9) der Sicken.

5. Anlage gemäß Anspruch 3 oder 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Dränagerohre (6) durch ein Filtervlies (10) abgedeckt oder umwickelt sind.

6. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß eine Einrichtung (11) zur Abscheidung von mitgerissenem oder kon¬ densiertem Prozeßwasser und ggf. Öl und aerosolförmigen Schadstoffen aus der die Einrichtung durchströmenden Abluft vorgesehen ist und die entwässerte Abluft einer Filtereinrichtung (12) zuführbar ist.

7. Anlage gemäß Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Filtereinrichtung mindestens zwei wahlweise in Reihe oder einzeln beaufschlagbare Filter (12) aufweist.

8. Anlage gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß eine Einrichtung zur Temperierung und Zuführung von Luft in den oberen Bereich des Containers (1) vorgesehen und die gefilterte Abluft dieser Einrichtung zuführbar ist.

9. Anlage gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß sie eine Einrichtung zur Durchmischung des zu behandelnden Stoffes aufweist.

10. Anlage gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß sie eine Einrichtung (13) zur Messung mindestens einer der Größen wie Nährstoffmenge, Nährstoffkonzentration, Temperatur, CO2- und O2- Gehalt sowie Feuchtigkeit des zu behandelnden Stoffes, Unterdruck in der Einrichtung zur Erfassung von Abluft und Prozeßwasser und eine Meßwertanzeige aufweist.

11. Anlage gemäß Anspruch 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß sie eine Einrichtung (13) zur Regelung und Steuerung mindestens einer der Größen wie Berieselungswassermenge, Nährstoffkonzentration, Temperatur, CO2- und 02-Gehalt sowie Feuchtigkeit und Unterdruck auf¬ weist.

12. Anlage gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Container (1) stapelbar ausgeführt ist und am Container Kam¬ mern (14) für die Unterbringung von zum Betrieb des Containers erfor¬ derlichen Teilen angebracht sind.

13. Anlage gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß für die Abförderung von Abluft und Prozeßwasser und die Zuführung von Tensiden und/oder nährstoffhaltigem Berieselungswasser Schläuche vorgesehen sind, deren Verbindungsstellen mit dichten Auffangbehältern umschlossen sind.

14. System zur dekontaminierenden Behandlung von Stoffen, beispielsweise Erdreich, in einer Anlage gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Einrichtungen zur Erzeugung des Unterdrucks, zur Abschei¬ dung von Prozeßwasser, zur Filterung der Abluft, zur Zudosierung von Reagenzien wie Nährstofffluids, und zur Meßwertanzeige, Regelung und Steuerung zu mindestens einer kompakten Versorgungseinheit zusammen¬ gefaßt sind, die mit dem mindestens einen Container verbunden ist.

15. Verfahren zur dekontaminierenden Behandlung von Stoffen, beispiels¬ weise Erdreich, bei dem die in einem Container befindlichen Stoffe ge¬ mischt, bewässert und durchgast, die Abbaubedingungen der im Erdreich befindlichen Mikroorganismen durch Zugabe von Nährstoffen optimiert werden und die Abluft gefiltert wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß ein im unteren Bereich des Containers angeordnetes Dränagesystem Luft von oben nach unten durch das Erdreich saugt und für den Fall, daß nicht das gesamte Prozeßwasser für die Befeuchtung der an der Ab¬ baureaktion beteiligten Substanzen verbraucht wird, das überschüssige Prozeßwasser von dem die Luft ansaugenden Dränagesystem miterfaßt, abgeschieden und gereinigt wird und für eine Kreislauf-Fahrweise zur Verfügung steht.

16. Verfahren gemäß Anspruch 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Zugabe von Nährstoffen in Form von flüssigen Nährstoffkonzen¬ traten und/oder Tensiden erfolgt, die über ein für die Bewässerung vorgesehenes Berieselungssystem allein oder als Zusatz zum Befeuch¬ tungswasser zugegeben werden.

17. Verfahren gemäß Anspruch 15 oder 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß den zu behandelnden Stoffen Nährstoffe in Form fester Depotdünger zugemischt werden.

18. Verfahren gemäß Anspruch 15, 16 oder 17, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß sich in einzelnen oder Gruppen von Containern Stoffe unterschied¬ licher Eigenschaften befinden und die Behandlungsparameter individuell erfaßt und gestaltet werden.

19. Verfahren gemäß Anspruch 15, 16, 17 oder 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die den Abbauprozeß der kontaminierenden Substanzen beeinflussen¬ den Größen wie Feuchtigkeit, Temperatur, CO2- und Q2-Gehalt der zu behandelnden Stoffe sowie Nährstoff- und Tensid-Konzentration in jedem Container überwacht und geregelt werden.

20. Verfahren nach Anspruch 19, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Temperierung der zu behandelnden Stoffe durch Temperierung von dem System unter erhöhtem Druck gezielt zuzuführender Luft und/oder des Berieselungswassers erfolgt.

21. Verfahren gemäß Anspruch 20, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die gefilterte Abluft temperiert und dem Behandlungscontainer ge¬ zielt zugeführt wird.