DE3600772A1 - Verfahren zur beseitigung chlorierter kohlenwasserstoffe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beseitigung chlorierter Kohlenwasserstoffe aus Erdreich und/oder aus Wasser.

In den Erdboden und damit in das Grundwasser gelangte chlorierte Kohlenwasserstoffe, können nach dem heutigen Stand der Technik nur sehr aufwendig durch Ausgraben des verseuchten Erdreiches, bzw. Abpumpen des Grundwassers unschädlich gemacht werden. Dabei werden die chlorierten Kohlenwasserstoffe nicht wirklich unschädlich gemacht, sondern nur an einem anderen Ort verlagert, an dem sie vermeintlich weniger Schaden anrichten können. Diese Auffassung trifft jedoch nicht zu, wie bekanntgewordene Deponie-Altlasten beweisen.

Die Methode des flachen Ausbreitens zur Verdunstung bringt zwar als Ergebnis eine Entlastung des Erdreichs, verlagert das Problem jedoch in die Luft. Dasselbe trifft zu, wenn nach der heute praktizierten Methode kontaminiertes Wasser fein versprüht über belüftete Kühltürme geleitet wird. Die Last verteilt sich hier zunächst nur vom Wasser in die Luft.

Der biologische Nachteil der niederen chlorierten Kohlenwasserstoffe besteht nicht in einer akuten Giftigkeit, sondern vielmehr in ihrer chemischen Stabilität. Sie werden im Normalfall auch in dünnster Konzentration im Erdreich und Wasser nur sehr langsam abgebaut, was Jahre bis Jahrzehnte dauern kann. Hierdurch entsteht die Gefahr einer Akkumulierung und unkontrollierbaren Verschleppung durch das Grundwasser.

Nach den geltenden Grenzwerten des zulässigen Gehaltes chlorierten Kohlenwasserstoffe im Grundwasser (25 mg im Kubikmeter oder 25 µg im Liter) sind riesige Flächen kontaminiert. Eine Bekämpfung der Kontamination direkt im Erdreich findet nicht statt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem chlorierter Kohlenwasserstoff aus dem Erdreich und/oder aus Gewässern in einfacher Weise beseitigt werden kann.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung im wesentlichen dadurch gelöst, daß dem kontaminierten Erdreich bzw. Wasser eine geringe Menge Wasserstoffsuperoxyd zugeführt wird.

Dadurch werden die im Erdreich oder im Wasser befindlichen chlorierten Kohlenwasserstoffe chemisch zerstört. Eine derartige Zerstörung mit Hilfe aggressiver Chemikalien ist ausgeschlossen, weil dann diese Chemikalien sich im Wasser noch ungünstiger auswirken würden, als die chlorierten Kohlenwasserstoffe.

Ansich sind niedere chlorierte Kohlenwasserstoffe nicht unzerstörbar, weshalb sie bei ihrer Neuherstellung mit einer ganzen Reihe von Inhibitoren versetzt sein müssen, damit sie während der Anwendung stabil bleiben. Sie werden beispielsweise durch Sonnenlicht, Hitze, Feuchtigkeit und Leichtmetalle zerstört (z. B. Friedel-Crafts-Reaktion).

Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden Bodenbakterien stimmuliert, die die chlorierten Kohlenwasserstoffe angreifen und aufschliessen. Im Erdreich wird ein Zustand geschaffen, der den bekannten Zerstörungsfaktoren nahe kommt oder sie ersetzt, z. B. durch die Stimulierung von Erdbakterien.

Wesentlich ist es, daß Chlor abgespalten wird.

Die vorteilhafte Wirkung des erfindungsgemäßen Zusatzes wird verstärkt, durch einen Zusatz von Magnesium in Form von Magnesiumsalz(en), wie bespielsweise Magnesiumphosphate und Magnesiumhydroxyd. Die Verwendung von Magnesiumhydroxyd hat sich als vorteilhaft erwiesen. Zweck dieses Zusatzes ist es, daß Magnesium als Zentralatom der Chlorophyllbildung zur Verfügung zustellen bzw. die Bildung von Chlorophyll anzuregen.

Als vorteilhaft hat sich eine Mischung von je 1000 Kubikzentimeter Wasserstoffsuperoxyd und 100 g Magnesium in Form eines Magnesiumsalzes erwiesen.

Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Mischung aus Wasserstoffsuperoxyd und Magnesiumsalz über der kontaminierten Bodenfläche ausgegossen.

Gemäß einer Abwandlung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Mischung aus Wasserstoffsuperoxyd und Magnesiumsalz durch Bohrungen im Erdreich in tiefere Schichten eingebracht.

Gemäß einer noch weiteren Abwandlung der Erfindung wird durch das Erdreich bzw. das Wasser ein schwacher Gleichstrom geleitet.

Besonders zweckmäßig ist es, bei dieser Verfahrensmaßnahme als Anoden und Kathoden Aluminiumelektroden zu verwenden, und eine ganz kleine Menge Aluminiumchlorid an die Elektroden zu streichen. Dies dient dabei in erster Linie der katalytischen Wirkung.

Bei einem ersten Versuch wurde im Laboratorium zunächst einer Mischung von Trinkwasser und Trichloräthylen im Verhältnis von 1:1 000 000 eine geringe Menge (2 ppm) Wasserstoffsuperoxyd beigegeben. Nach mehreren Tagen war kein Trichloräthylen mehr gaschromatographisch nachzuweisen. Beim zweiten Versuch wurde einer Bodenprobe eine geringe Menge Trichloräthylen zugefügt. Die Bodenprobe wurde auf etwa 8°C gehalten und dem Wasserstoffsuperoxyd wurde etwas Magnesiumoxyd beigegeben. Auch hier nahm der Gehalt an Trichloräthylen ab und war nach 14 Tagen nicht mehr nachweisbar.

Das Einbringen der Mischung ist nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in einfacher Weise möglich. Die wasserdünne Flüssigkeit kann über einer Schadenstelle ausgegossen werden und dringt sofort in das Erdreich ein. Außerdem können bereits gebohrte Kontrollpegel zum Verbringen in tiefere Schichten verwendet oder kleine Handbohrungen angebracht werden.

Bei einem weiteren Versuch wurde in einem Regenwasserauffangbecken eines Tanklagers, wo das Wasser stets mit chlorierten Kohlenwasserstoffen und Mineralöl kontaminiert war, ein Liter Wasserstoffsuperoxyd und 100 g Magnesiumoxyd eingegossen. Nach einigen Tagen bildete sich auf dem Betonboden des Beckens eine durchgehende Schicht von Braunalgen. Gleichzeitig verschwanden die Ölschlieren auf dem Wasser und der Gehalt an chlorierten Kohlenwasserstoffen nahm über das Doppelte ab.

Bei einem noch weiteren Versuch wurden mit chlorierten Kohlenwasserstoffen verseuchtes und sehr feuchtes Erdreich in einem großen, gläsernen Aquarium von schwachem Gleichstrom 24 Stunden lang durchflossen. Der Gehalt an chlorierten Kohlenwasserstoffen sank unter 1 ppm.

Claims (7)

1. Verfahren zur Beseitigung chlorierter Kohlenwasserstoffe aus Erdreich und/oder aus Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß dem kontaminierten Erdreich bzw. Wasser eine geringe Menge Wasserstoffsuperoxyd zugeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Zusatz von Magnesium in Form von Magnesiumsalz(en).

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Magnesiumhydroxyd zugesetzt wird.

4. Verfahren Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß je 1000 Kubikzentimeter Wasserstoffsuperoxyd 100 g Magnesium in Form eines Magnesiumsalzes beigegeben wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung aus Wasserstoffsuperoxyd und Magnesiumsalz(en) durch Bohrungen im Erdreich in tiefere Schichten gebracht wird.

6. Verfahren zur Beseitigung von chlorierten Kohlenwasserstoffen aus Erdreich und/oder Wasser dadurch gekennzeichnet, daß durch das Erdreich bzw. das Wasser ein schwacher Gleichstrom geleitet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Anoden und Kathoden Aluminiumelektroden verwendet werden, welche vorher mit etwas Aluminiumchlorid bestrichen wurden.