Projekt 09815/01

Untersuchungen zur Optimierung der biologischen Bodenbehandlung im Mietenverfahren im Hinblick auf eine gezielte Wiederverwertung des zu behandelnden Bodenmaterials

Projektträger

Technische Universität Hamburg-HarburgArbeitsbereich Abfallwirtschaft u. Stadttechnik
Harburger Schloßstr. 36
21079 HamburgZielsetzung und Anlass des Vorhabens Die biologische Reinigung mineral√∂lkontaminierter B√∂den im Mietenverfahren findet aufgrund ihrer einfachen Handhabung und ihres geringen verfahrenstechnischen Aufwands eine breite Anwendung. Derzeit wird in Deutschland ein Gro√üteil der sanierten B√∂den nur einer niederwertigen Nutzung, bezogen auf die Bodenqualit√§t, zugef√ľhrt. Ziel des Vorhabens war es, durch einfache verfahrenstechnische Ma√ünahmen (sauerstoffgeregelte Hochdruckbel√ľftung, mechanische Bodenbehandlung, gezielter Einsatz von Zuschlagstoffen) die Effektivit√§t des Mietenverfahrens im Hinblick auf eine gezielte Wiederverwertung des zu behandelnden Bodenmaterials zu steigern. Vergleichende Untersuchungen in Sanierungsmieten und Laborreaktoren sollten eine bilanzierende Beurteilung der Ma√ünahmen auf den biologischen Schadstoffabbau erm√∂glichen. Die hierbei gewonnenen Ergebnisse sollten die Grundlage f√ľr die zuk√ľnftige Ent-wicklung von Nutzungs- und Behandlungsstrategien f√ľr eine gezielte Wiederverwertung biologisch behandelter Bodenmaterialien bilden. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenZur Erprobung und Beurteilung der verfahrenstechnischen Ma√ünahmen zur Optimierung des Mietenverfahrens (mechanische Vorbehandlung, sauerstoffgeregelte Hochdruckbel√ľftung, Zugabe organischer und anorganischer Additive) wurden vergleichende Untersuchungen an Sanierungsmieten und in Labortestsystemen durchgef√ľhrt. Die Wirksamkeit der umsatzf√∂rdernden Ma√ünahmen wurde dabei anhand zweier unterschiedlicher Sanierungsf√§lle mit einer Laufzeit von 220 bzw. 328 Tagen in der Sanierungspraxis erprobt und mittels parallel durchgef√ľhrter Laboruntersuchungen bilanzierend beurteilt. Um eine √úbertragung der Laborergebnisse auf die Sanierungspraxis zu gew√§hrleisten, wurden beide Untersuchungsbereiche mit einem umfangreichen Monitoringprogramm begleitet und die Rahmenbedingungen des Mietenverfahrens im Labor m√∂glichst weitgehend simuliert. Neben den Untersuchungen zum biologischen Schadstoffumsatz, wurden Untersuchungen zum √∂kotoxikologischen Verhalten der Bodenmaterialien w√§hrend und nach Abschlu√ü der Sanierungsphasen durchgef√ľhrt (Wasserpfad - Leuchtbakterien- und Algenwachstumshemmtest, direkte Bodentoxizit√§t - Feststoffkontakttest). Betrachtungen zur techni-schen Realisierung und Wirtschaftlichkeit der einzelnen Optimierungsans√§tze vervollst√§ndigen das Untersuchungsprogramm. Anhand der ermittelten Ergebnisse wurden schlie√ülich anhand der behandelten Bodenmaterialien m√∂gliche Wege der Wiederverwertung aufgezeigt und diskutiert. Ergebnisse und Diskussion Die M√∂glichkeiten und Grenzen des Mietenverfahrens zur Behandlung mineral√∂lkontaminierter B√∂den werden ma√ügeblich durch die Bioverf√ľgbarkeit der Schadstoffe bestimmt. Die untersuchten Ma√ünahmen zur Optimierung des Mietenverfahrens zielten nicht auf eine Erh√∂hung der Bioverf√ľgbarkeit, sondern in erster Linie auf eine Verbesserung der Milieubedingungen ab. Daher war das Ziel der Ma√ünahmen nicht ein weitergehender, sondern ein beschleunigter Schadstoffumsatz. Dies konnte u.a. durch die sauer-stoffgeregelte Hochdruckbel√ľftung f√ľr Hochmieten mit einer H√∂he von 3,20m erreicht werden. Als Nebeneffekt zeigte sich, da√ü durch gezielte Anwendung der aktiven Hochdruckbel√ľftung und Zugabe organischer Zuschlagstoffe ein von der Au√üentemperatur unabh√§ngiger, wirtschaftlicher, ganzj√§hriger Mietenbetrieb realisiert werden kann. Die Zugabe der organischen Zuschlagstoffe (Kompost, ET20) wirkte sich im zweiten Behandlungsfall weder auf den biologischen Schadstoffumsatz noch auf die √∂kotoxikologischen Eigenschaften positiv aus. Dem hingegen verbesserte die Zugabe von Bauschutt die physikalischen Eigenschaften des Bodenmaterials und unterst√ľtzte dadurch den biologischen Schadstoffumsatz im Mietenverfahren. Gleichzeitig erh√∂hte der Bauschutteintrag jedoch auch die √Ėkotoxizit√§t des Bodenmaterials, so da√ü der generelle Einsatz von Bauschutt als Zuschlagstoff wiederverwertungsspezifisch diskutiert werden mu√ü. Die in Kooperation mit der TU Braunschweig durchgef√ľhrten Laboruntersuchungen verdeutlichen, da√ü mit Hilfe einer gezielten mechanischen Vorbehandlung des Bodenmaterials eine Beschleunigung des biologischen Schadstoffumsatzes realisiert werden kann. Aufwand und Nutzen einer derartigen Vorbehandlung unter technischen Bedingungen m√ľssen jedoch in Abh√§ngigkeit vom Bodenmaterial anlagenspezifisch abgewogen werden. √Ėffentlichkeitsarbeit und Pr√§sentation Ver√∂ffentlichungen: Hupe et al., (1998, 1999), Koning et al., (1998, 1999, 2000): TerraTech, altlasten spektrum, Erich Schmidt Verlag Konferenzen, Workshops: ConSoil (Edinburg 1998, Leipzig 2000), In situ and on-site Bioremediation (San Diego, 1999), Expo (Munster 1998, 1999), 1st Int. Conf. on petroleum Biotechnolgie (Mexiko City, 2000), SFB-Abschlu√üveranstalung (Hamburg, 2000) Messen: TerraTec (Leipzig, 1999: Gemeinschaftsstand der Deutschen Bundesstiftung Umwelt) Studien- und Diplomarbeiten: 4 Studien-, 3 Diplomarbeiten Detaillierte Quellenangaben (s. Abschlu√übericht) Fazit Die im Projekt gewonnen Ergebnisse best√§tigen und erg√§nzen das bisher vorhandene Wissen √ľber die M√∂glichkeiten und Grenzen des Mietenverfahrens in Bezug auf die biologische Reinigung mineral√∂lkontaminierter B√∂den. Aus den gewonnenen Ergebnissen wurden Handlungsempfehlungen f√ľr einen optimierten Mietenbetrieb in der Sanierungspraxis abgeleitet und diskutiert. Zur Beurteilung der Wiederverwertbarkeit der biologisch behandelten Bodenmaterialien wurden die Materialeigenschaften der Bodenmaterialien nach der Behandlung rechtlichen Vorgaben zur Wiederverwertung gegen√ľbergestellt und √∂kotoxikologische Untersuchungen durchgef√ľhrt. Dabei zeigte sich, da√ü ohne einheitliche Regelungen f√ľr die Einordnung der biologischen ex-situ Bodensanierung sowie alternativer Verfahren im Abfallrecht (Ma√ünahmen zur Abfallverwertung / Ma√ünahmen zur Abfallbeseitigung) eine Entwicklung √ľbergreifender Wiederverwertungsstrategien nicht m√∂glich ist. Die Ergebnisse zeigen weiterhin, da√ü zuk√ľnftige Optimierungen des Mietenverfahrens im Bereich einer thermophilen Betriebsf√ľhrung liegen.

√úbersicht

Telefon

040/42878-3054

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Bundesland

Hamburg

Fördersumme

273.029,86 ‚ā¨

Förderzeitraum

30.10.1997 - 21.07.2000

Internet

www.tu-harburg.de/aws/