DE4240024A1 - Mittel zur mikrobiellen Bodendekontaminierung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Mittel zur mikrobiellen Bodendekon­ taminierung.

Die mikrobielle Bodendekontaminierung wird auch Vitalisierung bzw. Sanierung der Böden genannt. Dies ist die Bezeichnung für Verfahren, bei denen durch Aktivierung der Bodenmikroflora oder durch den Einsatz speziell gezüchteter Mikroorganismen organische Bodenverunreinigungen abgebaut werden. Der Abbau erfolgt unter aeroben Bedingungen oder durch Nitrat-Atmung, wobei die abbauenden Mikroorganismen die Schadstoffe als Kohlenstoff-und Energiequelle nutzen und zu Kohlendioxid veratmen.

Bodenverunreinigungen stellen heute ein schwerwiegendes Problem dar und es fehlt nicht an Lösungsvorschlägen für die Bodendekontaminierung. So schlägt das Lexikon von Römpp "Biotechnologie", 1992, hierzu in erster Linie eine Verbes­ serung der Sauerstoff-Versorgung des Bodens durch Belüftung oder durch den Einsatz chemischer Sauerstoffspender vor. Als für den Abbau notwendige Komponenten werden nach Römpp Sauerstoff, Nährstoffe, Tenside und adaptierte Mikroorganis­ men, sogenannte Starterkulturen, vorgeschlagen, ggfs. auch Strohschnitzel oder Rindenschnitzel, die ja auch beim Kompostieren von Abfällen beigemengt werden.

Dieser Stand der Technik hat aber insbesondere den Nachteil, daß die hierbei verwendeten Mittel zum Dekontaminieren größerer Flächen bzw. Volumina zu teuer sind.

Demgegenüber liegt daher der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Mittel zur mikrobiellen Bodendekontaminierung vorzu­ schlagen, das einerseits hochwirksam ist und andererseits preisgünstig hergestellt werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt dadurch, daß das erfin­ dungsgemäße Mittel als wesentliche Bestandteile Braunkohle, Biokatalysatoren und Melasse enthält, ggfs. mit weiteren Zusätzen.

Braunkohle steht gerade in Deutschland in großen Mengen preisgünstig zur Verfügung, zumal die Verfeuerung der Braunkohle zur Energiegewinnung wegen der damit einhergehenden Belastung der Umwelt auf immer größere Widerstände stößt. Die - im allgemeinen gemahlene - Braunkohle dient also als Trägermaterial für das erfindungsgemäße Sanierungsmittel. Die Braunkohle hat eine Porosität derart, daß sie Wasser sehr gut hält, beispielsweise im Gegensatz zu Torf, der zu stark wasserdurchlässig ist.

Braunkohle enthält Huminsäuren und je nach dem Zustand der zu sanierenden Böden wird man mehr oder weniger Braunkohle zugeben, wodurch wegen der Huminsäuren auch der Säureanteil (pH-Wert) entsprechend eingestellt werden kann.

Andere Zusätze kann man in jeweils gewünschten Anteilen beigeben, um den pH-Wert zu verschieben, beispielsweise zur basischen Seite. Hierzu vgl. weiter unten.

Bekanntlich wachsen auf reiner Braunkohle keinerlei Pflanzen. Überraschenderweise wurde aber festgestellt, daß durch die Zusammensetzung des erfindungsgemäßen Mittels der Boden erfolgreich dekontaminiert werden kann, so daß Pflanzen wieder normal auf den behandelten Böden wachsen. Hierzu sind die erfindungsgemäß zugesetzten Biokatalysatoren wichtig, die die Nährstoffe aufschließen, und zwar zusammen mit der Braunkohle, die als Nährboden eine tote, organische Substanz ist. Die erfindungsgemäß weiterhin zugesetzte Melasse ist ein natürli­ cher Nährstoff für die Bakterien.

Unter Biokatalysatoren werden Stoffe verstanden, die im Organismus nach Art von Katalysatoren wirken, beispielsweise Enzyme, Hormone, Vitamine, Wuchsstoffe und Spurenelemente.

Bei Einsatz des erfindungsgemäßen Mittels ergibt sich somit ein Synergie-Effekt zwischen der Mikrobiologie des Bodens und den Stoffwechselprodukten der höheren Pflanzen, so daß auf dem Boden zur Sanierung höhere Pilot-, Energie- oder Wirtschafts- Pflanzen angebaut werden. Die hier eingesetzten höheren Pflanzen werden mit allelophatisch-aktiven Biokatalysatoren eingesetzt.

Das erfindungsgemäße Mittel dient somit insgesamt dazu, physikalische, chemische und biologische Prozeßabläufe zu initiieren, die dem Ziel dienen, die Bodenfruchtbarkeit zurückzugewinnen oder zu verstärken. Die hierbei eingesetzten Biokatalysatoren werden geeigneten Pflanzen entnommen und die Wirkungseffekte und natürlichen Gesetzmäßigkeiten der Allelopathie werden über die eingesetzten allelopathisch aktiven wirkstoffträger/Biokatalysatoren genutzt. Dadurch wird erreicht, daß die Ökologie und Soziologie unter Pflanzen die erforderliche Berücksichtigung findet.

Die allelopathisch-aktiven Biokatalysatoren dienen somit zur Stärkung der Aktivität der Mikrobiologie des Bodens. Die Braunkohle dient als Substrat für das Biosystem zum Aufbau und zur Verstärkung einer nachhaltigen Ertragsfähigkeit des Bodens. Als tote organische Substanz erfüllt Braunkohle ideale Voraussetzungen, um als Basismaterial oder Trägerstoff verwendet zu werden. Hierbei wird die Braunkohle benutzt, um Wasser und Nährstoffe zu binden und verlangsamt freizusetzen, was eine verminderte Salzschädigung des Bodens zur Folge hat, wie dies bei mineralischen Nährstoffgaben nicht der Fall ist. Die Huminsäure der Braunkohle gilt als wichtiger Bestandteil für die Bildung von Humuserde. Ihr ständig erforderliche Abbau zur Erzielung der Bodenfruchtbarkeit durch den Einfluß von Mikroorganismen wird durch den Einsatz der Biokatalysatoren verstärkt, was zu einer beabsichtigten Prozeßbeschleunigung führt.

Als Zusätze werden beispielsweise Industriekalke aus Kraftwer­ ken verwendet, die als katalytisch wirkende, alkalische Substanz mit niedrigen pH-Werten dienen.

Die ebenfalls ggfs. eingesetzten Filterstäube aus Kraftwerken oder Verbrennungsanlagen dienen als Rohstoffträger für die notwendigen Mineral- und Mikronährstoffe, sofern die Filter­ stäube nicht schadstoffbelastet sind.

Melasse bzw. Zuckerrübenschnitzel dienen als Rohstoffträger für Makronährstoffe der niederen Pflanzen.

Vermikulit bzw. Perlit dient zur Stärkung bodenphysikalischer Eigenschaften, wie der Verbesserung der Wasserspeicherung und Wasserleitfähigkeit und auch zur besseren Durchlüftung.

Gezüchtete Bakterienstämme können, abhängig vom Zustand des zu sanierenden Bodens, zusätzlich zu den natürlich vorhandenen Bakterien eingesetzt werden und dienen zum Aufbau und zur Verstärkung der Mikroorganismen des Bodens.

Enzyme, Pflanzenhormone und Aminosäuren dienen als katalytisch wirkende Stimmulatoren für die Bakterien.

Nitrathemmer oder sonstige biologische Wirkstoffträger werden bis zu einem Anteil von 10% des Mittels eingesetzt, falls dies projektbezogen erforderlich ist.

Ebenfalls standortbedingt können Nährstoffkonzentrationen eingesetzt werden.

Eines der wesentlichen Merkmale des erfindungsgemäßen Mittels besteht darin, daß biologisch verträgliche Abfallprodukte der konventionellen Wirtschaft einer neuen Verwendung zugeführt werden und daß nachwachsende Rohstoffe verwendet werden.

Claims (3)

1. Mittel zur mikrobiellen Bodendekontaminierung, enthaltend Braunkohle, Biokatalysatoren und Melasse, ggfs. mit weiteren Zusätzen.

2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Braunkohle zu wenigstens 50 Vol-% vorhanden ist.

3. Mittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Zusätze Industriekalke, Filterstäube, Ver­ mikulit, gezüchtete Bakterienstämme, Nitrathemmer und/oder Nährstoffkonzentrate verwendet werden.