DE4008270C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von kontami­ nierten Böden, durch Aktivierung der im Boden ablaufenden mikro­ biellen Abbauvorgänge.The invention relates to a method for cleaning contami floors, by activating the micro that runs in the floor biological degradation processes.

Die Erfindung befaßt sich mit der in-situ-Reinigung von kontami­ nierten Böden, also insbesondere mit der Reinigung der oberhalb des Grundwasserleiters befindlichen ungesättigten Bodenzone.The invention is concerned with the in-situ cleaning of contami soiled floors, in particular with cleaning the above of the aquifer unsaturated soil zone.

Es ist bekannt, aus dem Boden Luft abzusaugen, um dadurch das Partialdruckgleichgewicht zwischen der gelösten bzw. absorbier­ ten Verunreinigung und der umgebenden Luft zu stören, so daß immer wieder Teile der Verunreinigung in die Gasphase übergehen und mit der Luft abgesaugt werden. An der Oberfläche findet dann eine Reinigung der Luft von den Verunreinigungen in einem Aktiv­ kohlefilter o. ä. statt. Damit dabei tatsächlich großräumig Luft aus dem Bodenbereich abgesaugt wird, ist es insbesondere bei gut durchlässigen Böden erforderlich, daß eine Abdichtung des Bodens zur Oberfläche hin existiert, um nicht im wesentlichen unbela­ stete Oberflächenluft anzusaugen und somit quasi einen Kurz­ schluß zu produzieren. Eine derartige Abdichtung liegt automa­ tisch bei undurchlässigen Deckschichten des Bodens oder durch eine vorhandene Bebauung oberhalb des Kontaminationsortes vor. Ist eine solche Abdichtung nicht sowieso schon vorhanden, kann sie durch eine auf die Oberfläche aufgelegte luftundurchlässige Folie o. ä. hergestellt werden. Das Verfahren der Bodenluftabsau­ gung eignet sich vornehmlich für leichtflüchtige Kontaminationen und hat einen relativ geringen Wirkungsgrad, so daß die Sanie­ rungsdauer erheblich ist. Ferner besteht das Problem, daß die Verunreinigung zwar aus dem Boden an die Oberfläche geholt wird, daß sie aber damit noch nicht beseitigt ist.It is known to suck air from the ground to thereby Partial pressure balance between the loosened or absorbed disturbing pollution and the surrounding air, so that parts of the contamination repeatedly pass into the gas phase and be sucked off with the air. Then takes place on the surface a purification of the air from the impurities in an asset carbon filter or the like instead. So there is actually plenty of air is sucked out of the floor area, it is particularly good well drained floors require a waterproofing of the floor exists to the surface so as not to be essentially unbelievable sucking in constant surface air and thus a short time to produce final. Such a seal is automa table with impermeable top layers of the floor or through  existing buildings above the contamination site. If such a seal is not already present, it can by an airtight layer placed on the surface Foil or the like can be produced. The process of soil air extraction is particularly suitable for highly volatile contamination and has a relatively low efficiency, so the Sanie duration is considerable. There is also the problem that the Contamination is brought to the surface from the ground, but that it is not yet eliminated.

Es sind in-situ-Verfahren bekannt, bei denen ein mikrobieller Abbau der Kontaminationsstoffe angestrebt wird. Dabei wird der Kontaminationsort als überdimensionaler Bioreaktor betrachtet. Der "Statusbericht zur Altlastensanierung" März 1988, herausge­ geben vom Bundesministerium für Forschung und Technologie, be­ schreibt derartige Verfahren auf den Seiten 96 bis 103. Allen diesen Verfahren ist gemeinsam, daß versucht wird, über flüssi­ ge bzw. schaumartige Träger geeignete Mikroorganismen in den Boden einzubringen und durch Berieselung oder durch den aufge­ brachten Schaum Nährstoffe für die Mikroorganismen hinzuzufügen. Gegebenenfalls sind diese Maßnahmen mit einer Vorbereitung der Bodenoberfläche verbunden. Die Einbringung der Mikroorganismen in tiefer gelegene Bodenschichten kann mit Hilfe von Schluck­ brunnen erfolgen, durch die ein Mikroorganismen-Wasser-Nähr­ stoff-Sauerstoff-Gemisch eingeführt wird, um Schadstofflinsen einzukreisen ("Biodetox-Tiefgrund-Verfahren" a. a. O., Seite 98 bis 100).In-situ methods are known in which a microbial Destruction of the contaminants is sought. The Contamination site considered an oversized bioreactor. The "Status report on the remediation of contaminated sites" March 1988, published given by the Federal Ministry of Research and Technology, be writes such procedures on pages 96-103. Allen These methods have in common that an attempt is made to use liquid suitable or foam-like carrier suitable microorganisms in the Introduce soil and by sprinkling or by the brought foam to add nutrients to the microorganisms. If necessary, these measures are in preparation for Ground surface connected. The introduction of the microorganisms in deep layers of soil can be sipped fountains are made through which a microorganism water nutrient Substance-oxygen mixture is introduced to pollutant lenses encircling ("Biodetox-Tiefgrund-Method", op. cit., page 98 until 100).

Durch die DE-36 21 313 C2 ist es ferner bekannt, ohne die zu­ sätzliche Einbringung von Mikroorganismen deren Entwicklungsmög­ lichkeiten am Kontaminationsort durch eine erhebliche Überdün­ gung des Bodens zu fördern, um dadurch den mikrobiellen Abbau der Kontaminationsstoffe zu erreichen.From DE-36 21 313 C2 it is also known without the additional introduction of microorganisms whose development Contamination site due to considerable excess thinning soil to promote microbial degradation of contaminants.

Die bekannten in-situ-Verfahren zur Reinigung der ungesättigten Bodenzone sind nicht geeignet, wenn leichtflüchtige Kontaminati­ onsstoffe adsorbiert sind oder wenn leichtflüchtige toxische Zwischenprodukte entstehen, da diese durch den hierbei vorausge­ setzten gut durchlässigen Boden an die Oberfläche treten und zu einer Luftkontamination führen. Durch die DE-36 05 042 A1 ist ein Verfahren zur biologischen Behandlung kontaminierter Boden­ körper bekannt, bei dem in den Bodenkörper in einem vorgegebenen Rasterabstand horizontal oder vertikal ein Nährstoffe für Mikro­ organismen enthaltendes Gas so eingebracht wird, daß sich im Bereich des jeweiligen Gaseintrages in den Bodenkörper Mikroor­ ganismen ansiedeln, die die Verunreinigungen abbauen sollen. Hierzu werden Bohrungen angelegt, in die Schlauchschleifen ein­ gebracht werden, durch die das Gas in den Boden geleitet und innerhalb derselben Bohrung wieder aus dem Boden herausgeleitet wird. Die in den Boden eingepumpte Luft ist bezüglich ihres Sau­ erstoffgehaltes sowie des Gehaltes weiterer Nährstoffe, wie Stickstoff, Wasserstoff, Methan und Ammoniak, eingestellt und wird durch die nicht porösen gasdurchlässigen Schläuche gelei­ tet. An der Außenwand dieser Schläuche bildet sich ein Biofilm aus, der durch die im Schlauchinneren strömende Luft genährt wird. Durch dieses Verfahren werden somit die Vermehrungsbedin­ gungen für die Mikroorganismen an der Eintragstelle der Luft, also an der Außenseite des zu einer Schleife geformten Schlau­ ches, gefördert. Mehrere derartige Schlauchschleifen sind in zugehörigen Bohrungen vorgesehen und bezüglich der Umluftpumpe an der Bodenoberfläche parallel geschaltet. Das an die Oberflä­ che in jeder Bohrung wieder zurückgeleitete Gas wird aufberei­ tet, um Luft mit konstanten Bedingungen durch die Schlauch­ schleifen strömen zu lassen.The known in-situ methods for cleaning the unsaturated Soil zones are not suitable if volatile contaminants  Onsstoffe are adsorbed or if volatile toxic Intermediate products arise because these are put well-drained soil to the surface and close air contamination. By DE-36 05 042 A1 a process for the biological treatment of contaminated soil body known, in which in the soil body in a predetermined Horizontal or vertical grid spacing is a nutrient for micro organism-containing gas is introduced so that in Area of the respective gas entry into the soil body Mikroor establish mechanisms that are supposed to break down the impurities. For this purpose, holes are drilled into the hose loops through which the gas is led into the ground and led out of the ground within the same hole becomes. The air pumped into the ground is regarding her sow and the content of other nutrients, such as Nitrogen, hydrogen, methane and ammonia, adjusted and is provided by the non-porous gas-permeable hoses tet. A biofilm forms on the outer wall of these hoses that nourishes itself through the air flowing inside the hose becomes. Through this process, the propagation conditions are thus conditions for the microorganisms at the entry point of the air, So on the outside of the loop-shaped cunning ches, promoted. Several such hose loops are in associated holes provided and with respect to the air pump connected in parallel on the ground surface. That to the surface The gas returned in each well is treated tet to air with constant conditions through the hose to let sand flow.

Durch die DE-37 39 126 A1 ist es bekannt, über eine Saugbohrung Luft aus dem Bodenbereich abzusaugen und über mit Abstand zur Saugbohrung angeordnete Diffusionsschächte eine Waschflüssigkeit und/oder ein Waschgas, beispielsweise Luft oder Dampf, in den Boden einzuleiten. Bezweckt wird mit einer derartigen Anordnung eine physikalische Reinigung des Bodens dadurch, daß das Wasch- bzw. Reinigungsmittel die Verunreinigungen absorbiert und in Richtung Saugschacht transportiert. Das eingespülte Wasch- bzw. Reinigungsmittel kann bedarfsweise spezielle Bakterien oder Kul­ turen enthalten oder nach seiner Absaugung mit solchen gereinigt werden. Mit den Bakterien soll somit offensichtlich die Reini­ gung des Spülmittels unterstützt werden. Bei diesem auf physika­ lische Reinigung angelegten Verfahren wird das abgesaugte Gas bzw. die abgesaugte Flüssigkeit an der Oberfläche gereinigt und anschließend im unbelasteten Zustand wieder zur Einführung in die Diffusionsschächte verwendet. Eine derartige physikalische Reinigung des Bodens hat sich in der Praxis als außerordentlich langwierig herausgestellt und erlaubt nur eine gewisse Verminde­ rung der Dekontamination.From DE-37 39 126 A1 it is known to have a suction hole Extract air from the floor area and over at a distance to Diffusion shafts arranged in the suction hole contain a washing liquid and / or a scrubbing gas, for example air or steam, in the Initiate soil. The aim is with such an arrangement physical cleaning of the floor by washing  or cleaning agent absorbs the impurities and in Transported towards the suction shaft. The washed-in washing or Cleaning agents can, if necessary, special bacteria or Kul contain or cleaned with such after suction will. The bacteria should obviously be the Reini detergent are supported. With this on physika The cleaning process created is the extracted gas or the extracted liquid is cleaned on the surface and then in the unloaded state again for an introduction to the diffusion wells used. Such a physical Cleaning the floor has proven to be extraordinary in practice long drawn out and only allows a certain amount of people decontamination.

Es sind ferner in-situ-Verfahren bekannt, bei denen der verun­ reinigte Boden ausgehoben und ggf. nach einer Aufbereitung mit geeigneten Auflockerungsmaterialien, die Mikroorganismen enthal­ ten können, zu einer Miete angehäuft wird. Die Miete kann mit Belüftungsrohren durchzogen sein und wird regelmäßig von oben mit nährstoffhaltigem Wasser berieselt. Die hiermit erzielbaren Erfolge sind stark witterungsabhängig, wenn nicht in sehr auf­ wendiger Weise die Mieten durch Zelte abgeschlossen werden, wie dies beispielsweise durch EP-01 92 285 A1 oder durch DE-37 20 833 A1 (in Form von festen Gebäuden) bekannt ist. Hierdurch wird der durch den Aushub verursachte erhebliche Aufwand noch weiter gesteigert.There are also known in-situ methods in which the contaminated soil is excavated and, if necessary, after a treatment with suitable loosening materials which may contain microorganisms, is heaped up for rent. The rent can be crossed with ventilation pipes and is regularly sprinkled with nutrient-containing water from above. The hereby achievable successes are strongly dependent on weather conditions, unless the clamps are closed by tents in very on manoeuvrable manner, as is known (in the form of solid buildings), for example, by EP-01 92 285 A1 or by DE-37 20 833 A1 . As a result, the considerable effort caused by the excavation is further increased.

Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Problemstellung zu­ grunde, ein in-situ-Verfahren zur Reinigung von kontaminierten Böden der eingangs erwähnten Art so auszugestalten, daß eine verbesserte Effektivität der Dekontamination erreichbar ist.The present invention therefore addresses the problem reasons, an in-situ process for cleaning contaminated Soils of the type mentioned in the beginning so that a improved effectiveness of decontamination is achievable.

Ausgehend von dieser Problemstellung weist das Verfahren der eingangs erwähnten Art folgende Merkmale auf:Based on this problem, the method of the following characteristics:

• - Aus dem zur Oberfläche hin im wesentlichen luftdicht abge­ schlossenen Boden wird Luft durch Saugbrunnen an die Oberflä­ che geleitet.- Abge from the surface essentially airtight closed ground, air is drawn to the surface by suction wells che headed.
• - Die aus dem kontaminierten Boden entnommene Luft wird gemessen und hinsichtlich wenigstens eines die biologische Aktivität bestinmenden Parameters eingestellt.- The air extracted from the contaminated soil is measured and biological activity for at least one determining parameter set.
• - Anschließend wird die Luft in den kontaminierten Boden durch Infiltrationsbrunnen zurückgeleitet und in dem Boden eine Luftströmung mit der bezüglich des wenigstens einen Parameters eingestellten Luft von einem Infiltrationsbrunnen zu einem Saugbrunnen ausgebildet.- Then the air is passed through into the contaminated soil Infiltration wells returned and one in the bottom Air flow with respect to the at least one parameter set air from an infiltration well to one Suction well trained.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird somit ein Luftkreislauf etabliert, durch den die aus dem Boden entnommene Luft kontrol­ liert an anderer Stelle dem Boden wieder zugeführt wird, und zwar im ungereinigten Zustand. Die dem Boden wieder zugeführte Luft ist dabei hinsichtlich der biologischen Aktivität kontrol­ liert eingestellt. Sie durchströmt den Boden von einem Infiltra­ tionsbrunnen zum Saugbrunnen. Die Einstellung der biologischen Aktivität erfolgt regelmäßig dadurch, daß die bei der mikrobiel­ len Umsetzung im Boden verbrauchte Sauerstoffmenge der dem Boden wieder zugeführten Luft durch Zugabe von Sauerstoff oder Frischluft ersetzt wird, so daß beispielsweise dem Boden immer Luft mit einem kontinuierlichen Sauerstoffgehalt zugeführt wird. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, den Sauer­ stoffgehalt für die im Boden gewünschten mikrobielle Umsetzung, sei sie aerob oder anaerob, einzustellen.In the method according to the invention, an air circuit is thus created established by which the air extracted from the ground is controlled elsewhere the soil is fed back, and in the uncleaned state. The returned to the floor Air is controlled with regard to biological activity set. An infiltra flows through the floor tion fountain to the suction fountain. The setting of biological Activity occurs regularly in that the microbiel len implementation in the soil amount of oxygen consumed by the soil recirculated air by adding oxygen or Fresh air is replaced so that, for example, the floor always Air with a continuous oxygen content is supplied. With the method according to the invention it is possible to remove the acid substance content for the microbial conversion desired in the soil, be it aerobic or anaerobic.

Im Unterschied zu den bisherigen Verfahren, bei denen die mikro­ biellen Abbauvorgänge im wesentlichen sich selbst überlassen und lediglich durch eine gelegentliche Zugabe von Nährstoffen geför­ dert worden sind, wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine kontrollierte Einhaltung der für die mikrobielle Aktivität gün­ stigen Bedingungen ermöglicht.In contrast to the previous methods, in which the micro biological degradation processes essentially left to themselves and only by occasional addition of nutrients have been changed, in the method according to the invention controlled compliance with the gün for microbial activity  conditions.

Ein weiterer, für die mikrobielle Aktivität wesentlicher Parame­ ter ist die Feuchte des Bodens. Auch diese kann durch den Luft­ kreislauf eingestellt werden. Es ist aber auch möglich, die Feuchtigkeit in der ungesättigten Bodenzone mit einer Unterflur- Tropfenbewässerung im wesentlichen konstant zu halten. Mit der Unterflur-Tropfenbewässerung kann gleichzeitig der pH-Wert und der Nährstoffgehalt in der ungesättigten Bodenzone für optimale Rahmenbedingungen für den mikrobiellen Abbau eingestellt werden.Another parameter essential for microbial activity ter is the moisture of the soil. This can also be through the air circuit can be set. But it is also possible that Moisture in the unsaturated soil zone with an underfloor Keep drip irrigation essentially constant. With the Underfloor drip irrigation can simultaneously adjust the pH and the nutrient content in the unsaturated soil zone for optimal Framework conditions for microbial degradation can be set.

Da der kontaminierte Bodenbereich zumindest weitgehend gasdicht abgeschlossen ist, können in ihm auch flüchtige toxische Konta­ minationen abgebaut werden, ohne daß es zu einer Belastung der Umgebungsluft kommt, da keine Luft unkontrolliert aus dem Belüf­ tungskreislauf entweicht. Vorzugsweise ist hierbei der Belüf­ tungskreislauf abgeschlossen.Because the contaminated floor area is at least largely gas-tight completed, it can also contain volatile toxic contacts Minations are degraded without causing a burden on the Ambient air comes because no air comes out of the air uncontrolled circuit escapes. The aeration is preferred here cycle completed.

Sofern wegen einer fehlenden oder bereits vorhandenen Abdichtung des Bodenbereichs zur Oberfläche hin die Gefahr des Austritts von flüchtigen Kontaminationen besteht, kann die Abdichtung des kontaminierten Bodens zur Oberfläche hin durch eine auf die Oberfläche gelegte luftundurchlässige Plane erfolgen.If there is a missing or existing seal from the floor area to the surface there is a risk of leakage of volatile contamination, the sealing of the contaminated soil to the surface by a on the Air-impermeable tarpaulin placed on the surface.

Die erfindungsgemäße Reinigung der ungesättigten Bodenzone wird in sehr vorteilhafter Weise durch folgende, gleichzeitig mit den erfindungsgemäßen Merkmalen verwirklichte Merkmale ergänzt:The cleaning of the unsaturated soil zone according to the invention is in a very advantageous manner by the following, simultaneously with the Features realized according to the invention supplement:

• - Aus dem unter dem kontaminierten Boden befindlichen Grundwas­ ser wird Wasser durch einen Saugbrunnen an die Oberfläche ge­ pumpt.- From the groundwater under the contaminated soil Water is brought to the surface through a suction well pumps.
• - An der Oberfläche wird das Wasser hinsichtlich wenigstens ei­ nes die mikrobielle Aktivität bestimmenden Parameters einge­ stellt. - On the surface, the water is at least egg nes the parameter determining the microbial activity poses.  
• - Anschließend wird das Wasser durch wenigstens einen Infiltra­ tionsbrunnen in das Grundwasser ungereinigt zurückgeleitet, so daß ein Wasserkreislauf mit dem Grundwasser ausgebildet wird, wobei die Strömungsgeschwindigkeit durch den Grundwasserleiter so niedrig eingestellt wird, daß praktisch keine Veränderung des Grundwasserniveaus durch die Strömung hervorgerufen wird.- Then the water is passed through at least one infiltra tion well returned to the groundwater unpurified, so that a water cycle is formed with the groundwater, being the flow rate through the aquifer is set so low that practically no change of the groundwater level is caused by the current.

Die Wiedereinleitung des ungereinigten Wassers hat - wie die Wiedereinleitung der ungereinigten Luft - den Vorteil, daß den Mikroorganismen, die sich von den Kontaminationsstoffen ernähren und diese abbauen, nicht die für ihre Vermehrung erforderlichen Nährstoffe verknappt werden. Darüber hinaus entsteht der Vor­ teil, daß die Kontaminationsstoffe nicht an der Oberfläche als Abfälle anfallen und gesondert entsorgt werden müssen. Demzufol­ ge findet an der Oberfläche keine Reinigung des Wassers statt, allenfalls ist eine Entmineralisierung, insbesondere eine Entei­ senung, zweckmäßig, da ausfallende Eisenverbindungen die Poren des Grundwasserleiters zusetzen und dessen Durchlässigkeit ver­ mindern können.The reintroduction of the unpurified water has - like that Reintroduction of the unpurified air - the advantage that the Microorganisms that feed on the contaminants and degrade them, not those necessary for their multiplication Nutrients are scarce. In addition, the front arises part that the contaminants are not on the surface as Waste is generated and must be disposed of separately. As a result there is no cleaning of the water on the surface, at most is demineralization, especially a duck Senungs, expedient, because iron compounds failing the pores of the aquifer and block its permeability can reduce.

Die ebenfalls in einem vorzugsweise abgeschlossenen Wasserkreis­ lauf vorgenommene Festlegung der mikrobiellen Aktivität erfolgt vorzugsweise durch die Einstellung des Sauerstoffgehalts. Hierzu wird der Sauerstoffgehalt des aus dem Grundwasserleiter kommen­ den Wassers gemessen und vor dem Einleiten in den Grundwasser­ leiter durch Zugabe von Sauerstoff oder Sauerstoffdonatoren in der gewünschten Weise eingestellt.The also in a preferably closed water circuit The microbial activity is determined preferably by adjusting the oxygen content. For this the oxygen content of the will come from the aquifer the water measured and before discharging into the groundwater conductors by adding oxygen or oxygen donors in the way you want.

Das Wasser für die Unterflur-Tropfenbewässerung der ungesättig­ ten Zone kann vorzugsweise aus dem Wasserkreislauf abgezweigt werden. Um die ungesättigte Zone nicht mit kontaminiertem Wasser zu belasten, wird das für die Unterflur-Tropfenbewässerung abge­ zweigte Wasser, vorzugsweise biologisch, gereinigt und aufberei­ tet und ggf. mit den gewünschten Zusätzen für die pH-Wert-Ein­ stellung und die Einleitung von Nährstoffen in die ungesättigte Bodenzone versehen.The water for the underground drip irrigation of the unsaturated th zone can preferably be branched off from the water cycle will. To avoid the unsaturated zone with contaminated water to load, is deducted for underfloor drip irrigation branched water, preferably organic, cleaned and treated tet and, if necessary, with the desired additives for the pH value position and the introduction of nutrients into the unsaturated  Provide floor zone.

Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt damit in einer einfachen und kostengünstigen Weise eine sehr kurzzeitige, praktisch voll­ ständige Reinigung der ungesättigten Bodenzone und des darunter befindlichen Grundwasserleiters durch die Ausbildung eines vor­ zugsweise geschlossenen Luftkreislaufs unter Einbeziehung der ungesättigten Bodenzone und eines vorzugsweise geschlossenen Wasserkreislaufs unter Einbeziehung des Grundwasserleiters. Mit diesen überwachten Kreisläufen lassen sich Boden und Grundwasser in-situ in bisher nicht für möglich gehaltener kurzer Zeit von wenigen Monaten bis auf eine kurzzeitig nicht abbaubare Restver­ unreinigung abbauen. Zur Beseitigung der Restverunreinigungen können über den Bewässerungskreislauf vorzugsweise biologisch abbaubare Detergenzien oder über den Belüftungskreislauf Ozon zugeführt werden. Mit diesen Zusatzmitteln gelingt es, auch die sonst nicht kurzzeitig abbaubaren Restverunreinigungen einem mikrobiellen Abbau zuzuführen, so daß danach die Sanierungsmaß­ nahme beendet ist.The method according to the invention thus allows a simple and inexpensive way of a very short-term, practically full constant cleaning of the unsaturated soil zone and the one below located aquifer by training a before preferably closed air circuit including the unsaturated bottom zone and one preferably closed Water cycle including the aquifer. With Soil and groundwater can be removed from these monitored circuits in - situ in a short time of a few months apart from a short-term non-degradable residual ver dismantle the dirt. To remove residual impurities can preferably be organic via the irrigation cycle degradable detergents or ozone through the ventilation circuit are fed. With these additives, it is also possible otherwise not briefly degradable residual impurities supply microbial degradation, so that afterwards the measure of remediation has ended.

Die Erfindung soll im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Es zeigtThe invention is based on one in the drawing illustrated embodiment are explained in more detail. It shows

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Reinigungs­ verfahrens mit einem geschlossenen Luftkreis­ lauf und einem geschlossenen Wasserkreislauf, Fig. 1 is a schematic representation of the cleaning process with a closed air circuit and a closed loop water circuit,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Aufberei­ tungsanlage für den Wasser- bzw. Luftkreislauf, Fig. 2 is a schematic representation of a Aufberei treatment plant for the water or air circulation,

Fig. 3 eine schematische Draufsicht auf ein Ausfüh­ rungsbeispiel für die Anordnung von Infiltrati­ onsbrunnen und Saugbrunnen sowie deren Verbin­ dung zur Aufbereitungsstation. Fig. 3 is a schematic plan view of an exemplary embodiment for the arrangement of Infiltrati onsbrunnen and suction wells and their connec tion to the processing station.

Fig. 1 zeigt zwei Infiltrationsbrunnen 1 sowie einen Saugbrun­ nen 2, der zwischen den Infiltrationsbrunnen 1 angeordnet ist. Alle Brunnen 1, 2 erstrecken sich durch eine ungesättigte Boden­ zone 3 und einen Grundwasserleiter 4 hindurch. In Fig. 1 ist die Grenze 5 zwischen der ungesättigten Bodenzone 3 und dem Grundwasserleiter 4 schematisch eingezeichnet. Eine Leitungsfüh­ rung in den Infiltrationsbrunnen 1 und dem Schluckbrunnen 2 sorgt dafür, daß in die ungesättigte Bodenzone 3 Luft austritt, während in den Grundwasserleiter 4 Wasser gepumpt wird. Mit dem durch den Grundwasserleiter 4 geflossenen Wasser, das vom Saug­ brunnen 2 mit Hilfe einer Wasser-Umwälzpumpe 6 wieder an die Oberfläche geholt wird, bildet sich ein Wasserkreislauf 7 aus, der als geschlossener Kreislauf ausgebildet ist. Über eine in Fig. 1 nicht dargestellte Meßstation wird der Sauerstoffver­ brauch beim Durchlaufen des Grundwasserleiters 4 gemessen und Sauerstoff aus einem Sauerstoffvorrat 8 entsprechend nachge­ führt, so daß in den Grundwasserleiter 4 immer Wasser mit einem gewünschten Sauerstoffgehalt eingeleitet wird. Eine Luft-Umwälz­ pumpe 9 pumpt die Luft in einem Luftkreislauf 10 um, in dem an der Oberfläche ein CO₂-Adsorber 11 eingeschaltet ist, um ein ständiges Anwachsen des Stoffwechselproduktes CO₂ der Mikroben zu verhindern. In analoger Weise wie beim Wasserkreislauf 7 wird die aus der ungesättigten Bodenzone 3 hochgepumpte Luft auf den Sauerstoffgehalt überprüft und Sauerstoff aus dem Sauerstoffvor­ rat 8 zugegeben, um mit dem Luftkreislauf 10 Luft mit einem kon­ stanten Sauerstoffgehalt in die ungesättigte Bodenzone 3 ein­ zupumpen. Fig. 1 shows two infiltration wells 1 and a suction well NEN 2 , which is arranged between the infiltration wells 1 . All wells 1 , 2 extend through an unsaturated soil zone 3 and an aquifer 4 . In Fig. 1, the boundary 5 between the unsaturated soil zone 3 and the aquifer 4 is shown schematically. A cable guide tion in the infiltration well 1 and the swallowing well 2 ensures that air escapes into the unsaturated soil zone 3 , while water is pumped into the aquifer 4 . With the water flowing through the aquifer 4 , which is brought back from the suction fountain 2 with the help of a water circulation pump 6 to the surface, a water circuit 7 is formed, which is designed as a closed circuit. About a measuring station, not shown in FIG. 1, the oxygen consumption is measured when passing through the aquifer 4 and oxygen from an oxygen supply 8 leads accordingly, so that water with a desired oxygen content is always introduced into the aquifer 4 . An air circulation pump 9 pumps the air in an air circuit 10 , in which a CO ₂ adsorber 11 is switched on at the surface, in order to prevent a constant increase in the metabolic product CO _{2 of} the microbes. In an analogous manner to the water circuit 7, the pumped up from the unsaturated soil zone 3 air is examined for the oxygen content and oxygen from the Sauerstoffvor rat added 8 to 10 air with a kon constants oxygen content in the unsaturated soil zone 3 a pumping with the air circuit.

Die Strömungsgeschwindigkeiten von Luft und Wasser sind so ge­ ring, daß ein Mitreißen von Mikroorganismen möglichst vermieden wird. Spüleffekte werden im Grundwasserleiter nicht angestrebt, da sie der Ausbildung eines Biofilms an den Partikeln im Grund­ wasserleiter nur hinderlich wären. Demzufolge wird eine Strömungsgeschwindigkeit im Grundwasserleiter 4 angestrebt, durch die die geförderte Wassermenge zwischen 0,075 bis 0,2 m³/h pro Meter Mächtigkeit des Grundwasserleiters 4 ist. Diese Strö­ mungsgeschwindigkeit liegt weit unter dem für hydraulische Maß­ nahmen realisierten Strömungsgeschwindigkeiten, die auch zu ei­ nem erheblichen Ansteigen des Grundwasserspiegels 5 führen. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Anhebung des Grundwas­ serspiegels praktisch vermieden, eine Anhebung des Grundwasser­ spiegels findet höchstens lokal um die Infiltrationsbrunnen 1 herum um wenige Zentimeter statt.The flow rates of air and water are so ge that entrainment of microorganisms is avoided as far as possible. Rinsing effects are not sought in the aquifer, since they would only hinder the formation of a biofilm on the particles in the aquifer. Accordingly, a flow velocity in the aquifer 4 is sought, by means of which the amount of water conveyed is between 0.075 to 0.2 m ³ / h per meter of the aquifer 4 . This flow rate is far below the flow rates realized for hydraulic measures, which also lead to a significant increase in the groundwater table 5 . In the method according to the invention, an increase in the groundwater level is practically avoided, an increase in the groundwater level takes place at most locally around the infiltration well 1 by a few centimeters.

Zur Vermeidung des Austretens flüchtiger Kontaminationsstoffe aus der ungesättigten Bodenzone 3 ist diese an der Oberfläche mit einer luftundurchlässigen Plane 12 abgedeckt, so daß einer­ seits der Austritt von flüchtigen Gasen vermieden wird und ande­ rerseits der Eintritt von Fremdluft in den Luftkreislauf 10 weitgehend vermeidbar ist.To avoid the emergence of volatile contaminants from the unsaturated soil zone 3 , this is covered on the surface with an air-impermeable tarpaulin 12 , so that on the one hand the escape of volatile gases is avoided and on the other hand the entry of extraneous air into the air circuit 10 is largely avoidable.

Fig. 2 verdeutlicht ein Ausführungsbeispiel für die an der Oberfläche in den Luftkreislauf 10 bzw. Wasserkreislauf 7 einge­ schaltete Stufen. Das im Wasserkreislauf 7 aus dem Saugbrunnen 2 an die Oberfläche geholte Wasser gelangt in ein Absetzbecken 13, in dem mitgerissene Feststoffe aus dem Kreislauf herausge­ nommen werden sollen. Anschließend gelangt das Wasser in eine Meßstation 14, in der beispielsweise der Sauerstoffgehalt des hochgepumpten Wassers gemessen wird. Über einen Durchflußmesser 15 gelangt das Wasser in eine Phasentrennstufe 16, in der nicht­ wäßrige Phasen abgetrennt werden. Im Anschluß daran ist es mög­ lich, aus einem Vorratstank 17 Nährstoffe oder Detergenzien zu­ zufügen und darüber hinaus Frischluft, in diesem Fall aus dem Luftkreislauf 10 nach einer gewissen Reinigung, hinzuzufügen, um den Sauerstoffgehalt des Wassers einzustellen. Das Wasser ge­ langt dann über Ventile 18 in Infiltrationsbrunnen und somit in den Grundwasserleiter 4 zurück. Fig. 2 illustrates an embodiment for the on the surface in the air circuit 10 or water circuit 7 switched stages. The water brought to the surface in the water circuit 7 from the suction well 2 reaches a sedimentation basin 13 in which entrained solids are to be taken out of the circuit. The water then reaches a measuring station 14 , in which, for example, the oxygen content of the pumped-up water is measured. The water passes through a flow meter 15 into a phase separation stage 16 in which non-aqueous phases are separated. Subsequently, it is possible to add 17 nutrients or detergents from a storage tank and also to add fresh air, in this case from the air circuit 10 after a certain cleaning, in order to adjust the oxygen content of the water. The water then reaches ge via valves 18 in infiltration wells and thus in the aquifer 4 .

Die aus dem Saugbrunnen austretende Luft gelangt in ein CO₂-Fil­ ter 19 und in eine anschließende Luftwäsche 20 zur Befeuchtung der Luft. Anschließend gelangt die Luft in einen biologischen Luftfilter, der bei Verunreinigung mit hochtoxischen Gasen eine Sicherheitsstufe darstellt, falls es zu einer unbeabsichtigten Öffnung des Luftkreislaufs kommt.The air emerging from the suction well passes into a CO ₂ filter 19 and into a subsequent air wash 20 for humidifying the air. The air then enters a biological air filter, which is a safety level if it is contaminated with highly toxic gases if the air circuit is opened unintentionally.

In die Infiltrationsbrunnen 1 gelangt die praktisch ungereinigte Luft dann über eine Sammelleitung und Durchflußmesser 22 zurück. In die Leitung kann bei Bedarf Ozon aus einem Ozonvorrat 23 ein­ dosiert werden, wenn dies zur Beseitigung von Restkontaminatio­ nen vorteilhaft erscheint.The practically unpurified air then returns to the infiltration well 1 via a collecting line and flow meter 22 . If necessary, ozone can be metered into the line from an ozone supply 23 if this appears to be advantageous for eliminating residual contaminations.

Aus dem Wasserkreislauf 7 wird in dem dargestellten Ausführungs­ beispiel Wasser vor dem Eintritt über die Ventile 18 in die In­ filtrationsbrunnen 1 abgezweigt und gelangt in einen biologi­ schen Reaktor 24, in dem das Wasser biologisch gereinigt wird. Das Wasser wird anschließend in einem Absetztank 25 und einem Sammeltank 26 in aufbereiteter Form bevorratet und dosiert in eine Unterflur-Bewässerung 27 eingeleitet. Dabei können aus ei­ nem Dosiertank 28 Nährstoffe, Detergenzien usw. zugeführt wer­ den. Über eine Abzweigleitung 29 und eine Meßstation 30 kann aufbereitetes Wasser dem biologischen Abluftfilter 21 zugeführt werden.From the water circuit 7 , for example, water is branched off into the filtration well 1 in the illustrated embodiment before entering via the valves 18 and passes into a biological reactor 24 in which the water is biologically purified. The water is then stored in a treated form in a settling tank 25 and a collecting tank 26 and metered into an underground irrigation system 27 . 28 nutrients, detergents, etc. can be supplied from a dosing tank. Treated water can be supplied to the biological exhaust air filter 21 via a branch line 29 and a measuring station 30 .

Fig. 3 verdeutlicht eine mögliche Anordnung von Infiltrations­ brunnen 1 und Saugbrunnen 2 in Relation zueinander. Dabei strömt das eingepumpte Wasser beziehungsweise die eingepumpte Luft zu relativ wenigen Saugbrunnen 2. Für jeweils zwei Infiltrations­ brunnen 1 ist ein Saugbrunnen 2 vorgesehen. Der Abstand zwischen den Infiltrationsbrunnen 1 und den Saugbrunnen 2 beträgt dabei immer etwa 5 m. Mit einer derartigen Anordnung läßt sich auch ein größeres Kontaminationsgebiet gleichzeitig mit jeweils einem Luftkreislauf 10 und einem Wasserkreislauf 7 gleichzeitig in der ungesättigten Bodenzone 3 und im Grundwasserleiter 4 reinigen. Fig. 3 illustrates a possible arrangement of infiltration well 1 and suction well 2 in relation to each other. The water or air that is pumped in flows to relatively few suction wells 2 . A suction well 2 is provided for every two infiltration wells 1 . The distance between the infiltration well 1 and the suction well 2 is always about 5 m. With such an arrangement, a larger contamination area can also be cleaned simultaneously with an air circuit 10 and a water circuit 7 in the unsaturated soil zone 3 and in the aquifer 4 at the same time.

Claims (10)

1. Verfahren zur Reinigung von kontaminierten Böden (3) durch Aktivierung der im Boden ablaufenden mikrobiellen Abbauvor­ gänge, mit folgenden Merkmalen:

• - Aus dem zur Oberfläche hin im wesentlichen luftdicht abgeschlossenen Boden (3) wird Luft durch Saugbrunnen (2) an die Oberfläche geleitet.
• - Die aus dem kontaminierten Boden (3) entnommene Luft wird gemessen und hinsichtlich wenigstens eines die biologische Aktivität bestimmenden Parameters einge­ stellt.
• - Anschließend wird die Luft in den kontaminierten Boden (3) durch Infiltrationsbrunnen (1) zurückgeleitet und in dem Boden (3) eine Luftströmung mit der bezüglich des wenigstens einen Parameters eingestellten Luft von einem Infiltrationsbrunnen (1) zu einem Saugbrunnen (2) ausgebildet.

1. A method for cleaning contaminated soils ( 3 ) by activating the microbial degradation processes taking place in the soil, with the following features:

• - From the bottom ( 3 ), which is essentially airtight towards the surface, air is conducted to the surface through suction wells ( 2 ).
• - The air removed from the contaminated soil ( 3 ) is measured and adjusted with respect to at least one parameter determining the biological activity.
• - The air is then returned to the contaminated soil ( 3 ) through infiltration wells ( 1 ) and an air flow is formed in the soil ( 3 ) with the air set with respect to the at least one parameter from an infiltration well ( 1 ) to a suction well ( 2 ).

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem als wenigstens ein die biologische Aktivität bestimmender Parameter der Sauer­ stoffgehalt der Luft ausgewählt wird.2. The method according to claim 1, in which as at least one biological activity determining parameters of the acid substance content of the air is selected. 3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem als weiterer Parameter die Feuchte der Luft eingestellt wird.3. The method according to claim 2, in which as a further parameter the humidity of the air is adjusted. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Abdichtung des kontaminierten Bodens (3) zur Oberfläche hin durch eine auf die Oberfläche gelegte Plane (12) erfolgt.4. The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the sealing of the contaminated soil ( 3 ) to the surface by means of a tarpaulin ( 12 ) placed on the surface. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Feuchte in dem von der Luft durchströmten Boden (3) durch eine Unterflur-Bewässerung eingestellt wird.5. The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the moisture in the air through which the soil ( 3 ) is adjusted by an underfloor irrigation. 6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem mit der Unterflur-Bewäs­ serung dem Boden Nährstoffe zugeführt werden.6. The method according to claim 5, in which with the underfloor irrigation nutrients are added to the soil. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 mit folgenden zusätzlichen Merkmalen:

• - Aus dem unter dem kontaminierten Boden (3) befind­ lichen Grundwasser wird Wasser durch einen Saugbrun­ nen (2) an die Oberfläche gepumpt.
• - An der Oberfläche wird das Wasser hinsichtlich wenig­ stens eines die mikrobielle Aktivität bestimmenden Parameters eingestellt.
• - Anschließend wird das Wasser durch wenigstens einen Infiltrationsbrunnen (1) in das Grundwasser (4) unge­ reinigt zurückgeleitet, so daß ein Wasserkreislauf (7) mit dem Grundwasser (4) ausgebildet wird, wobei die Strömungsgeschwindigkeit durch den Grundwasserleiter (4) so niedrig eingestellt wird, daß praktisch keine Veränderung des Grundwasserniveaus durch die Strömung hervorgerufen wird.

7. The method according to any one of claims 1 to 6 with the following additional features:

• - From the under the contaminated soil ( 3 ) Liche ground water is pumped through a suction well ( 2 ) to the surface.
• - On the surface, the water is adjusted with regard to at least one parameter determining the microbial activity.
• - Then the water is passed through at least one infiltration well ( 1 ) into the groundwater ( 4 ) uncleaned, so that a water circuit ( 7 ) with the groundwater ( 4 ) is formed, the flow rate through the aquifer ( 4 ) being set so low is that practically no change in the groundwater level is caused by the current.

8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem das Wasser an der Ober­ fläche einer Enteisenungsbehandlung unterworfen wird.8. The method of claim 7, wherein the water at the top surface is subjected to a de-ironing treatment. 9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, bei dem zur Festlegung der mikrobiellen Aktivität der Sauerstoffgehalt des Wassers im Grundwasserleiter (4) gemessen und vor dem Wiedereinlei­ ten in den Grundwasserleiter (4) eingestellt wird.9. The method according to claim 7 or 8, in which to determine the microbial activity, the oxygen content of the water in the aquifer ( 4 ) is measured and is adjusted before re-introduction into the aquifer ( 4 ). 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6 und einem der Ansprüche 7 bis 9, bei dem zur Unterflur-Bewässerung Grund­ wasser (4) aus dem Wasserkreislauf (7) abgezweigt und an der Oberfläche aufbereitet wird.10. The method according to any one of claims 5 or 6 and one of claims 7 to 9, in which for underground irrigation ground water ( 4 ) from the water circuit ( 7 ) is branched off and processed on the surface.