Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung und Aufbereitung von verunreinigtem Gut in einem ins¬ besondere geschlossenen Kreislauf mittels Mikroorga¬ nismen und/oder Bakterien, wobei das verunreinigte Gut in eine Behandlungsfläche eingebracht, bewässert und mit Verunreinigungen entfernenden bzw. abbauenden Mikroorganismen und/oder Bakterien behandelt wird und wobei entstehendes Abwasser aufgefangen, aufbereitet und wieder zur erneuten Bewässerung rückgeführt wird.

Es sind bereits Verfahren zur Reinigung und von Aufbereitung verunreinigtem Erdreich bekannt, bei denen

Mirkoorganismen zum Abbau von Verunreinigungen

insbesondere von Mineralölen oder sonstigen Kohlenwasserstoffen verwendet werden. Dabei wurde bislang so vorgegangen, daß die Behandlungszeit derart ausgewählt wurde, daß sich die Mikroorganismen von selbst ansiedeln, vermehren und entsprechend wirksam werden können. Es ist auch bekannt, dem verunreinigten Erdreich spezielle Bakterienkulturen wie z.B. Pseudomonas sp. zuzusetzen. Bei allen diesen Verfahren muß das zu behandelnde Erdreich für den mikrobiellen Abbau von Verunreinigungen bewässert werden, wodurch auch ein Auswascheffekt entsteht. Da bei diesen Verfahren die zur gewünschten Reinigung notwendige mikrobielle Substanz bzw. Masse sich in der Regel zuerst in situ entwickeln muß, weisen diese Verfahren den Nachteil auf, daß je nach Art und Grad der Kontaminierung zur ausreichenden Reinigung unter Umständen eine lange Behandlungsdauer erforderlich ist. Sofern Mikroorganismen von außen zugesetzt werden, stellt dies einen besonderen Kostenfaktor dar.

Daneben ist es zur Reinigung von verunreinigtem Erd¬ reich bekannt, dieses in situ mit speziellen Boden¬ waschverfahren zu reinigen (vgl. LB, Wasser, Luft und Boden 3/1989, S. 54 - 58). Es ist ferner noch weit¬ gehend üblich, verunreinigte Böden ohne Reinigung direkt auf Deponien einzulagern oder in speziellen Verbrennungsanlagen zu vernichten, wodurch üblicherweise die Umwelt durch die Abluft belastet wird. Diese Verfahren sind jedoch zudem teuer und verbrauchen außerdem wertvollen Deponieraum, der in naher Zukunft kaum mehr zur Verfügung stehen wird.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß einerseits der Einsatz und die Anreicherung von abbauenden Mikroorganismen erheblich vereinfacht, beschleunigt und verbilligt wird und andererseits der Abbau von Schadstoffen und sonstigen Verunreinigungen intensiviert und beschleunigt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem verunreinigten Gut auf der Behandlungsfläche belebte Substrate in Form von Belebtschlamm, insbe¬ sondere von Überschußschlämm aus dem aeroben Beleb¬ ungsbecken und/oder dem anaeroben Faulturm von kom¬ munalen und/oder industriellen Abwasseraufbereitungs¬ anlagen, als Nährsubstrat und als universelle Anreicherungsquelle für Mikroorganismen, die die Verunreinigungen degradieren und damit dekontaminieren, und/oder in Form von aufbereiteter Biomasse aus der Abwasserbehandlung und/oder biotechnologischen Verfahren nach spezieller Adaption an die jeweiligen Kontaminanten zugegeben werden.

Es hat sich nämlich überraschenderweise gezeigt, daß es zur Reinigung von kontaminierten Gütern, wie indu¬ striellen Abfällen bzw. Reststoffen und verunreinigtem Erdreich nicht notwendig ist, besonders ausgewählte

Mikroorganismen einzusetzen, sondern daß es ausreicht, ein anderes Abfallprodukt, nämlich Belebtschlamm, ins¬ besondere in Form von Überschußschlämm aus Kläranlagen, dem verunreinigten Gut zuzusetzen. Dieser Klärschlamm enthält nämlich durch das sehr breite Spektrum der anfallenden Abfallstoffe eine Mikroorganismenflora, die prinzipiell an alle in Erdkontaminationen vorkommenden biologisch abbaubaren Substanzen präadaptiert ist, d.h. spezielle Mikroorganismen enthält, die zum Abbau oder Kometabolismus dieser Substanzen befähigt sind. Diese präadaptierten Mikroorganismen werden durch das vorliegende Verfahren spezifisch jewαje _/ Ls so angereichert, daß eine biologische Dekontamination des verunreinigten Gutes allein mit Organismen aus dem Belebtschlamm möglich ist. Auf diese Weise werden zwei verschiedene Abfallprodukte, die in einem industriellen Gemeinwesen anfallen, entgiftet bzw. entsorgt und gegebenenfalls ein neues verwertbares Wirtschaftsgut in Form von rückgewonnenen Mineralstoffen bzw. Metallen und deren Salze sowie neues, wiederverwendbares Erdreich erhalten.

Der erfindungsgemäß zu verwendende Belebtschlamm, in dem die zur Dekontamination notwendigen Mikroorga¬ nismenarten bereits in Mikrobiozönosen angereichert und mit Nährstoffen versorgt vorliegen, fällt nämlich üblicherweise als Überschußschlämm vorzugsweise in Kläranlagen der Kommunen bzw. der Industrie an. Durch die Verwendung einer solchen angereicherten Biomasse wird der Dekontaminationsvorgang erheblich beschleunigt und verbilligt.

Entsprechend der im verunreinigten Gut enthaltenen

Schadstoffe kann der verwendete Belebtschlamm speziell bei schwer abbaubaren oder stark toxischen Substanzen so gewählt werden, daß eine bestmögliche Präadaptation der Mikroorganismen vorliegt, d.h. der zugefügte

Schlamm wird nach Möglichkeit solchen

Wasseraufbereitungsanlagen entnommen, denen dieselben oder ähnlichen Schadstoffe zugeführt werden, wie sie im kontaminierten Gut vorhanden sind. Ebenso kann durch den Einsatz von aerobem Belebtschlamm und/oder anaeroben Faulschlamm die für die jeweiligen Substanzen optimal präadaptierte Mikroflora eingestellt werden.

Dem Fachmann ist bekannt, daß z.B. höher chlorierte CKW für eine vollständige Mineralisation zuerst anaerob dechloriert und anschließend aerob verwertet werden müssen. Diesem Umstand kann in dem vorliegenden

Verfahren Rechnung getragen werden, indem zuerst anaerober Faulschlamm ohne Belüftung und anschließend aerober Belebtschlamm, der belüftet wird, zudosiert wird.

Für besondere Zwecke hat es sich als zweckmäßig er¬ wiesen, die zu verwendende Biomasse zuvor aufzube¬ reiten, d.h. an die jeweilige Verunreinigung des Gutes zu adaptieren. Dazu wird zuerst der Belebtschlamm in einem Bioreaktor, der mit der Verunreinigung beschickt wird, kultiviert und aktiviert. Auf diese Weise können die notwendigen Mikroorganismen bevorzugt gezüchtet werden.

Im erfindungsgemäßen Verfahren sind auch Belebtschlämme verwendbar, die als überschußschlamm bei anderen biologischen Reinigungs- und Dekontaminationsverfahren anfallen. Insbesondere sind auch die dabei entstehenden Abwässer mit organischen oder anorganischen Stoffen wie Mineralstoffen versetzt. Belebtschlamm aus indu¬ striellen Abwasseranlagen ist üblicherweise frei von pathogenen Keimen und daher hygienisch unbedenklich. Enthält der Belebtschlamm jedoch hygienisch bedenkliche und pathogene Keime, so können diese, sofern er¬ forderlich, durch dem Fachmann bekannte Verfahren ent¬ fernt werden. Hierzu eignet sich neben z.B. der Kalk- stabilisation besonders die thermische Behandlung von Schlämmen oder auch eine aerob thermophile Stabilisie¬ rung des Belebtschlammes. Bei der aerob thermophilen Stabilisierung wird durch die Zufuhr von Sauerstoff zum Belebtschlamm in einem Bioreaktor Wärme erzeugt, wodurch die Temperatur auf 50 bis 55° C ansteigt. Nach einer Standzeit von 1 - 2 Tagen bei dieser Temperatur sind die pathogenen Keime abgetötet und es wird ein Belebtschlamm erhalten, der hygienisch unbedenklich ist und der sich zur Anwendung im erfindungsgemäßen Verfahren eignet.

Zur Beschleunigung des Verfahrens und zur Entgiftung und Minimierung organischer Bestandteile sowie zur Minimierung von Geruchseinheiten wird nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung, das verunreinigte Gut vor der Behandlung auf der dafür vorgesehenen Behandlungsfläche thermisch aufbereitet.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders gut zur Dekontamination von verunreinigtem Erdreich oder Bau¬ schutt geeignet. Es ist jedoch auch möglich, in der Industrie anfallende Reststoffe und Schutt mit dem erfindungsgemäßen Verfahren z dekontaminieren.

Mit dem Verfahren werden die im verunreinigten Gut enthaltenen Schad- und Giftstoffe sowohl abgebaut als auch entfernt. Daher eignet sich das erfindungsgemäße Verfahrenauch dann, wenn im kontaminierten Gut giftige Metalle, insbesondere Schwermetalle, in für Mikroorganismen zugänglicher Form vorliegen. Mikroorganismen, welche die Fähigkeit aufweisen, Metalle zu binden, sind dem Fachmann bekannt und liegen ebenfalls in Mikrobiozönosen des Überschußschlammes vor. Ganz besonders geeignet ist das erfindungsgemäße Verfahren jedoch zur Entfernung von organischen Verunreinigungen wie Mineralöle, insbesondere Erd- und Altöl, sowie organische Lösungsmittel, chlorierte Kohlenwasserstoffe, adsorbierbare Halogene (AOX) und von Phenolen sowie PAK's und Nitroaromate.

Das durch die Bewässerung im erfindungsgemäßen Ver¬ fahren entstehende und sich am tiefsten Punkt der Be¬ handlungsfläche ansammelnde Abwasser wird zur erneuten Bewässerung wieder rückgeführt. Es enthält neben von der Behandlungsfläche ausgewaschenen Substanzen ins¬ besondere mineralischen und organischen Schlamm sowie die Mikrobiozönosen mit den jeweiligen Mikroorganismen.

Vorzugsweise wird das Abwasser vollständig, zumindest jedoch teilweise in einen Bioreaktor geleitet, worin die im Abwasser enthaltene belebte Substanz zusätzlich mit Nährstoffen versorgt und kultiviert bzw. vermehrt wird. Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Ver¬ fahrens hat es sich auch als zweckmäßig erwiesen, nur einen Teil des im Bioreaktor enthaltenen Abwasser-/ Schlammgemisches der erneuten Bewässerung der Behand¬ lungsfläche zuzuführen und den verbleibenden Teil des Gemisches über eine Rezirkulation wieder direkt in den Bioreaktor neu einzuleiten. Die Nachschaltung einer Nachkläreinheit ist sinnvoll und zweckmäßig, um das Schlamm-Wasser-Gemisch zu trennen und, durch Rückführen des belebten Substrates, einen optimalen Wirkprozeß der Biozönosen aufrecht zu erhalten. Der entstandene Überschußschlämm kann dem System entnommen und aufbereitet oder aber der Behandlungsfläche zugegeben werden.

Der Aufbau und die Wirkungsweise eines solchen Bio¬ reaktors sind dem Fachmann bekannt. Die Dimensionierung des im erfindungsgemäßen Verfahren zu verwendenden Bioreaktors ist nicht besonders kritisch. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, den Bioreaktor mit einer Raumbelastung von 1 bis 3,0 kg BSB5/m ³ , , einer Schlammbelastung von 0,25 bis 1,0 kg BSBs/kg TS,d und einer Sauerstofflast von mindestens 2,5 m.g/kg, vorzugszweise jedoch zwischen 1,5 und 2,5 mg O2/I bei einem Trockensubstanzgehalt von 3 bis 4 kg/m ³ zu betreiben. Sinnvollerweise erfolgt die Raumaufteilung des Bioreaktors in Kaskadenform. Dies ist insbesondere

bei erforderlicher Zugabe von Fällungs- und Flockungsmitteln vorteilhaft.

Dem Bioreaktor wird sinnvollerweise eine Nachklärein- heit nachgeschaltet, über die Überschußschlämm aus dem System entnommen werden kann und überdies die Mög¬ lichkeit eröffnet wird, nicht benötigtes Prozeßwasser über die öffentliche Kanalisation abzuleiten bzw. in ein Gewässer einzuleiten. Bei dieser Anordnung kann der Einsatz von Fällungschemikalien und Flockungshilfsmitteln sinnvoll und zweckmäßig sein, um die Absetzbarkeit der Belebtschlammflocken zu verbessern.

Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens hat es sich als vorteilhaft erwiesen, für die aerobe Abbaustufe die Behandlungsfläche regelmäßig zu be¬ lüften. Dies kann sowohl auf mechanischem Wege als auch durch das Einblasen von Druckluft, welches insbesondere gleichmäßig erfolgt, oder durch spezielle Be- lüftungsSysteme, z.B. Belüftungssteine, durchgeführt werden. Bei Verwendung eines Biobeetes als Behandlungs¬ fläche kann die Belüftung auf mechanischem Wege in an sich bekannter Weise erfolgen, z.B. mittels Verti- kutierern oder Baggern bzw. Schaufelladern. Bei Ver¬ wendung eines Drehtrommelreaktors wird durch die lang¬ same Achsenrotation das Material nicht nur gleichmäßig durchmischt, sondern auch ständig durchlüftet.

Als Belüftungssystem hat sich die Flächenbelüftung als besonders energiesparend und betriebstechnisch

vorteilhaft erwiesen. In Verbindung mit dieser Belüftungstechnik sind den Betrieb stabilisierende höhere TS-Gehalte erreichbar.

Desweiteren hat es sich als zweckmäßig gezeigt, wenn bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens Flockungsmittel zugesetzt werden.

Für die Gewährleistung eines ganzjährig optimalen Be¬ triebs der Anlage, insbesondere bei Verwendung eines Biobeetes als Behandlungsfläche, hat sich eine Ein- hausung als zweckmäßig erwiesen. Dies ist insbesondere in kälteren Klimazonen sowie in ariden und humiden Zonen bedeutsam.

Es hat sich als besonders zweckmäßig erwiesen, im er¬ findungsgemäßen Verfahren ein auf einer gegenüber dem Untergrund abgedichteten Fläche angeordnetes Biobeet als Behandlungsfläche zu verwenden. Das entstehende Abwasser wird vorzugsweise an der tiefsten Stelle des Biobeetes, gegebenenfalls über Pumpen, entnommen.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich auch zur Durchführung in einer mobilen Einsatzeinheit. Dazu werden Behandlungsfläche, Bioreaktor sowie die sonstigen Vorrichtungen in Containern angeordnet und an den jeweiligen Einsatzort gebracht. Es ist auch möglich, nur einzelne im erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Vorrichtungen, wie Bioreaktor und Pumpvorrichtung, in mobilen Containern anzuordnen und die Behandlungsfläche am jeweiligen Gebrauchsort einzurichten.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das erfindungsgemäße Verfahren zur Reinigung und Aufbereitung von verunreinigtem Gut durch ein thermisches Verfahren erweitert und ergänzt. Dadurch entsteht ein sogenanntes integratives chemisch physikalisches biologisch thermisches Verfahren, kurz ICPBT-Verfahren. Das verunreinigte Gut wird hierbei zusätzlich in eine thermische Behandlungsstufte eingebracht, dort behandelt und anschließend in den Prozeßablauf rückgeführt.

Es sind bereits thermische Verfahren zur Entgiftung und Reinigung von verunreinigtem Gut bekannt, bei denen durch schonende thermische Behandlung unter anderem organische Bestandteile und Verbindungen in ihrer Ge¬ samtmenge und Konzentration reduziert werden (Hohnecker: Grundlagen und Stand der Entwicklung bei Trommeltrocknern, in Technische Akademie, Wuppertal 9/89) . Hierbei wird das verunreinigte Gut gleichzeitig auf ein Minimum reduziert, wodurch Deponieraum eingespart wird. Ein weiterer Vorteil dieses Verfahrens liegt in der kurzen Behandlungsdauer und der hohen Effizienz, wodurch die Kosten verringert werden.

Trockengut kann unter bestimmten Voraussetzungen her¬ vorragend umweltfreundlich verwertet werden, zum Bei¬ spiel als Brennstoff oder in der Asphaltindustrie (vgl. Hohnecker: Vortrag beim 61. Siedlungswasserwirtschaft¬ lichen Symposium der TU Stuttgart, März 87) .

Durch die zusätzliche thermische Behandlung wird der Abbau und die Entfernung von Schad- und Giftstoffen im verunreinigten Gut gefördert.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Reinigung und Auf¬ bereitung von verunreinigtem Gut kann auch für gas¬ förmige Medien eingesetzt werden, und zwar insbesondere in einem geschlossenen Kreislauf, wobei das verun¬ reinigte Gas in einen Bioreaktor eingebracht und dort durch Verunreinigungen und Schadstoffe entfernende bzw. abbauende Mikroorganismen und Bakterien behandelt wird, wobei außerdem entstehendes Abwasser aufgefangen, aufbereitet und aktiviert und zur weiteren Reinigung wieder in den Bioreaktor rückgeführt wird und wobei schließlich entstehende Reststoffe abgetrennt und über chemisch physikalische sowie gegebenenfalls thermische Verfahren aufbereitet und einer Verwertung oder Ent¬ sorgung zugeführt werden. Die: dabei entstehende Abluft wird entweder über eine Sättigeranlage in den Bioreaktor zurückgeführt, durch weitergehende Maßnahmen, wie z.B. Biofilter gereinigt und in die Atmosphäre abgegeben oder in geeigneten Anlagen als Brennstoff verwertet.

Es sind bereits Verfahren zur biologischen Abluft¬ reinigung bekannt, bei denen Mikroorganismen zum Abbau von Verunreinigungen, insbesondere von biologisch leicht abbaubaren organischen Stoffen oder Feinstäuben anorganischer und organischer Natur verwendet werden. Hierzu zählen Biofilter und Biowäscher, insbesondere Kreuzstromwäscher.

Neueste biologische Abluftbehandlungsverfahren nutzen die Gasdurchlässigkeit von Silikonschläuchen, die in einem mit Abwasserschlamm befüllten speziellen Reaktor untergebracht sind. Ferner ist bekannt, daß Abluft über Biofilter (feucht) oder Biowäscher (naß) teilgereinigt werden können; diese Verfahren arbeiten jedoch jeweils mit speziellen Biozönosen, die sich entweder im System entwickeln oder aber gezielt von außen zugesetzt werden. Da sich bei diesem Verfahren die zur gewünschten Reinigung notwendige Masse an mikrobieller Substanz zuerst in situ entwickeln muß, weisen diese Verfahren den Nachteil auf, daß - je nach Art und Grad der Kontaminierung - zur ausreichenden Reinigung eine lange Behandlungsdauer erforderlich ist. Das Zusetzen von Mikroorganismen von außen stellt andererseits einen besonderen Kostenfaktor dar.

Daneben ist es zur Reinigung von gasförmigen Medien bekannt, diese mit speziellen Filter (Textil-, Elektro- filtern) zu reinigen. Es ist üblich, verunreinigte Abluft in speziellen Anlagen zu verbrennen, insbe¬ sondere bei sehr großen Masseströmen. Diese Verfahren sind jedoch teuer und eignen sich auch nicht für jeden Anwendungsfall, insbesondere nicht für jede Größen¬ ordnung des zu reinigenden Abluftstromes. Außerdem entstehen große Mengen von Reststoffen (z.B. Gips bei der Rauchgaswäsche) , die ihrerseits einer Entsorgung zugeführt werden müssen, da nur ein geringer Teil dieser Reststoffe einer Verwertung zugeführt werden kann. Insofern wird dadurch zusätzlich wertvoller

Deponieraum verbraucht, der in nächster Zukunft kaum mehr zur Verfügung stehen wird.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das verun¬ reinigte gasförmige Medium durch einen geschlossenen Bioreaktor geführt. Die aus dem Bioreaktor austretende Abluft, die Restverunreinigungen der eingebrachten Abluft und im biologischen Abbauprozeß entstandene Gase enthält, wird im System unter Unterdruck rezirkuliert. Hierdurch werden Emissionen an die Umwelt wirkungsvoll vermieden. Beim Durchströmen der Abluft wird gleich¬ zeitig das im Bioreaktor enthaltene Passagemedium weit¬ gehend stabilisiert und darin enthaltene Giftstoffe abgebaut und damit auf umweltfreundliche Weise un¬ schädlich gemacht.

Wie bei festem oder flüssigem verunreinigtem Gut, wird auch bei gasförmigem verunreinigtem Gut die zuvor ver¬ wendete Biomasse zweckmäßigerweise zuvor aufbereitet, das heißt, an die jeweilige Verunreinigung adaptiert. Hierbei wird das große Anpassungsvermögen vieler in Belebtschlamm enthaltener Mikroorganismen und Bakterien an sich ändernde äußere Bedingungen genutzt. Dazu wird zuerst der Belebtschlamm - erforderlichenfalls nach Vorbehandlung und Aufbereitung (z.B. Homogenisierung) - in einem speziellen Reaktor, der mit der Verunreinigung beschickt wird, kultiviert und aktiviert. Auf diese Weise können die notwendigen Mikroorganismen, bevorzugt vor Ort, gezüchtet werden.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die in der verunreinigten Abluft enthaltenen Schad- und Giftstoffe nicht nur durch die Mikroorganismen abgebaut und ent¬ fernt, sondern auch in die Wasser- oder Schlammphase überführt. Gleichzeitig wird das Schlammsubstrat weiter stabilisiert. Daher eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren auch dann, wenn in der Schadstoffbelasteten Abluft giftige Metalle, bzw. Metalle in giftiger Kon¬ zentration, insbesondere Schwermetalle, in für Mikro¬ organismen zugänglicher Form vorliegen. Die Schwer- etallabscheidung aus der Wasser- bzw. Schlammphase kann in einer Nachbehandlungsstufe z.B. durch Ionen- tauscher erfolgen.

Ganz besonders geeignet ist das erfindungsgemäße Ver¬ fahren jedoch zur Entfernung von organischen, insbe¬ sondere aromatischen Verunreinigungen, wie leicht und schwer flüchtigen Chlorkohlenwasserstoffe, Benzole, Toluole, Xylole, Dichlormethan und n-Butanol.

Die aus dem System abgesaugte Abluft wird im erfindungsgemäßen Verfahren über Biofilter oder Biobeete zur Entfernung von Geruchsstoffen und sonstigen Reststoffen geleitet oder zum weitergehenden Abbau von Reststoffgehalten wieder dem Bioreaktor zugeführt. Diesem Zwecke dienen Rezirkulationsleitungen zu den einzelnen Kaskaden des Bioreaktors.

Vorzugsweise wird die kontaminierte Abluft vollständig in einen Bioreaktor geleitet, worin die im Überschu߬ schlamm enthaltene belebte Substanz zusätzlich mit

Nährstoffen versorgt und kultiviert bzw. vermehrt wird. Insbesondere ist auf optimale Lebensbedingungen der Biozonösen zu achten, unter anderem durch Einstellung des optimalen pH-Wertes und der optimalen Temperatur. Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens hat es sich auch als zweckmäßig erwiesen, einen Teil des im Bioreaktor enthaltenen Abwasser-Schlamm-Sub¬ strats kontinuierlich oder diskontinuierlich aufzu¬ bereiten und zu aktivieren und anschließend über eine Rückführleitung wieder dem Bioreaktor zuzuführen. Es ist zweckmäßig, mehrere Bioreaktoreinheiten in Kaskadenform anzuordnen; ebenso ist es zweckmäßig, abwechselnd Aerob- und Anaerobstufen anzuordnen. Hierdurch wird eine umfassende Abgasreinigung ermöglicht. Entstehendes Abwasser und Kondensate werden dem System kontinuierlich entnommen und aufbereitet. Die Nachschaltung eines Biofilters bringt nochmals eine deutliche Verringerung der Geruchsstoffemissionen.

Zur Reinigung der entstehenden Prozeßwässer ist die Installation einer nachgeschalteten biologischen Rei¬ nigungseinheit einschließlich Nachklärung zweckmäßig. Hierdurch eröffnet sich die Möglichkeit, gereinigte Prozeßwässer beispielsweise über die öffentliche Kanalisation abzuleiten. Bei dieser "Anordnung kann der Einsatz von Fällungschemikalien und Flockungsmitteln sinnvoll und zweckmäßig sein, um die Abscheidung von Schlammflocken und damit das Absetzverhalten des Schlammes zu verbessern. Zum Schutz dieser nachgeschalteten biologischen Reinigungseinheit wird eine physikalisch-chemisch wirkende Vorreinigungsstufe,

einschließlich Pufferbecken, vorgeschaltet, insbesondere um Stoßbelastungen aufzufangen und eine konstante zulässige Beschickung der biologischen Reinigungseinheit sicherzustellen.

Das Einbringen der kontaminierten Abluft in das System erfolgt durch Kompression. Eine Aspirationsanlage hält das System im Unterdr ck, so daß keine Geruchsemissionen von dem geschlossenen System ausgehen.

Zwei Anordnungen zur Durchführung des Verfahrens mit einem Biobeet als Behandlungsflache sind in der Zeichnung dargestellt und im folgenden beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine Anordnung zur Reinigung und Aufbe¬ reitung von verunreinigtem Erdreich mit thermischer Behandlung und

Fig. 2 eine Anordnung zum Reinigen und Aufbereiten von verunreinigten gasförmigen Medien, jeweils in ver¬ einfachter schematischer Darstellung.

Das kontaminnierte Erdreich wird mit geeignetem Gerät, z.B. mit Schaufelladern, in die Behandlungsfläche 1 eingebracht. Es handelt sich dabei um eine größere Fläche, deren Unterlage - von unten nach oben - vor¬ zugsweise durch Rohplanum, Feinplanum, Flächendichtung, mineralische Tragschicht, Filtervlies, eine weitere Tragschicht sowie darüber eine ca. 15 cm dicke Beton¬ tragschicht gebildet werden kann, so daß gegenüber dem

Untergrund absolute Dichtheit gewährleistet ist. Die Behandlungsfläche 1 kann offen oder auch überdacht ausgeführt werden. Insbesondere die Überdachung bzw. volle Einhausung der Behandlungsflache 1 wie auch der biologischen Reinigungsstufe 15 erlaubt einen witterungsunabhängigen, ganzjährigen Betrieb bei optimalen Bedingungen. Anschließend wird dem kontaminierten Erdreich Überschußschlam, z.B. Klärschlamm aus kommunalen, respektive industriellen/gewerblichen Kläranlagen zugesetzt. Klärschlamm aus industriellen/gewerblichen Anlagen befindet sich oft bereits in einem Zustand, der für diesen Zweck hygienisch unbedenklich ist. Die hygienische Unbedenklichkeit ist jedoch keine Voraussetzung für das Verfahren an sich. Sie erleichtert jedoch den Umgang mit den Substraten. Das Einbringen des Erdreichs ist mit dem Pfeil 34, die interne (Prozeßwasser) und externe (z.B. Leitungswasser) Bewässerung mit Pfeil 33 und das Einbringen von Klärschlamm mit Pfeil 51 dargestellt.

Von einem Punkt der Behandlungsfläche 1, der mit 2 bezeichnet ist und der theoretisch meist am tiefsten liegt, fließt austretendes Wasser in einen Sammel- und Absetzschacht 3 und von diesem mittels eines Überlaufs 4 in eine Leichtstoffabscheideanlage 5. Die sich in der Einrichtung 3 absetzenden bzw. abgeschiedenen Stoffanteile werden wieder der Behandlungsfläche 1 zugeführt. Abgeschiedene Leichtstoffe aus Einrichtung 5 werden getrennt in entsprechenden Zeitabständen ver¬ wertet bzw. entsorgt oder nach Anforderung in Anlage 41

aufbereitet und anschließend einer Verwertung bzw. Entsorgung zugeführt. Die wäßrige Phase gelangt von dort über ein Pumpwerk unter Erfassung der Wassermenge bei 6 und des pH-Wertes bei 7 in die Vorbehandlungs¬ stufe 8 oder unter Umgehung,der Vorbehandlungsstufe 8 über den Bypass 31 zur biologischen Stufe 15 bzw. je nach Stellung der Schieber 11, 12, 59, 14 direkt in den Pufferbehälter 30 oder in das Nachklärbecken 18.

In Abhängigkeit vom Kontaminierungsgrad und vom De- kontaminierungsziel wird die vorbehandelte wäßrige Phase über Leitung 60 direkt einer biologischen Be¬ handlungsstufe 15 zugeleitet. Dies ist im wesentlichen ein belüfteter Behälter (z.B. feinblasige Druckluft¬ belüftung) mit verschiedenen Kaskaden 15a, 15b, 15c, dem geeignete Nähr- und AusgangsSubstanzen (u.a. Ein¬ stellung des C/N/P-Verhältnisses) zugeführt werden können, um den sich auf der Behandlungsfläche aus¬ bildenden und im System zirkulierenden Mikroorgansmen die Möglichkeit zu Wachstum, Reaktivierung und Vermehrung zu geben. Die dafür erforderliche Druckluft liefert eine Gebläsestation, die auf dem Betriebsgelände an geeigneter Stelle untergebracht werden kann. Die Luftzufuhr erfolgt über entsprechende Rohrleitungen. Zusätzlich erforderliches Prozeßwasser wird von außerhalb zugesetzt.

Im Ausführungsbeispiel ist eine Rezirkulation von dem in Fließrichtung letzten Abschnitt 15c zum ersten Ab¬ schnitt 15a gegeben, um unter Aufrechterhaltung des Fließ- und Abbauvorgangs die Biozönosen gezielt im

jeweils erforderlichen Umfang in der biologischen Reinigungsstufe zu erhalten, das Schlammalter zu erhöhen und nur jeweils einen Teil dieses Systems an den Übergabebehälter 30 weiterzugeben. Vom Übergabebehälter 30 erfolgt die weitere Zuführung des nunmehr mit entsprechenden Mikroorganismen angereicherten und aktivierten Wasser-Belebtschlamm-Ge¬ misches über die Leitung 37 auf die Behandlungsfläche 1, wobei, wie schematisch bei 38 angedeutet, entsprechende Einrichtungen zur gleichmäßigen Verteilung vorgesehen sein können (z.B. Ver- rieselungsanlage) . über diese Verteilungseinrichtung 38 der kann ebenfalls bei Bedarf Wasser zur Befeuchtung ^" Be¬ handlungsfläche 1 zugeführt werden.

Grundsätzlich ist es angezeigt, das dekontaminierte Gut mittels Entwässerungsmaschinen zu entwässern und dadurch das entstandene Restvolumen zu verkleinern. Es kommen in Betracht: Dekanter, Zentrifugen, Sieb¬ bandpressen, Kammerfilterpressen, etc.... Entstehendes Filtratwasser kann ohne Probleme in der biologischen Reinigungsstufe behandelt werden.

Zur weitergehenden Dekontaminierung wie auch zur zu¬ sätzlichen Beschleunigung der Dekontaminierungsprozesse ist die weitergehende Aufbereitung sowohl des auf der Behandlungsfläche 1 dekontaminierten Gutes als auch der in der Nachkläreinheit anfallenden Überschußschlämme oder auch beider Stoffgruppen zusammen mittels Trocknung, z.B. System TCW, sinnvoll. Die Praxis zeigt, daß durch Trocknung primär eine signifikante

Minimierung der zu entsorgenden Mengen sowie eine zu¬ sätzliche Minimierung von Inhaltsstoffen aus Abwasser und kontaminiertem Gut, insbesondere organische und anorganische Verbindungen, erreicht werden kann. Durch die signifikante Minimierung des zu entsorgenden Gutes kann Deponievolumen eingespart werden und die hohen Kosten für Transport, Lager, etc. verringert werden. Bei der Trocknung anfallende Brüden, Kondensate, Wasch¬ wässer, etc. werden in die Reinigungsanlage rückgeführt und dort biologisch, chemisch, physikalisch aufbereitet.

Das verunreinigte gasförmige Medium wird, wie in Fig. 2 dargestellt, über ein Transportsystem (Leitungsnetz) erfaßt und gesammelt, sodann komprimiert und in den Bioreaktor 101 eingetragen. Der Bioreaktor 101 ist ein geschlossener, mit aktivem Schlamm-Substrat - bei¬ spielsweise Klärschlamm aus kommunalen und/oder indu¬ striellen Kläranlagen, vorzugsweise Belebtschlamm - befüllter Behälter, der einen witterungsunabhängigen, ganzjährigen Betrieb bei optimalen Bedingungen erlaubt. Je nach Schlammart wird der jeweilige Reaktormodul als Aerobreaktor 101a oder Anaerobreaktor 101b oder in Kombination aerob/anaerob oder anaerob/aerob/anaerob betrieben.

Klärschlamm aus kommunalen und industriellen Klär¬ anlagen befindet sich oft bereits in einem für diesen Zweck hygienisch unbedenklichen Zustand. Die hygieni¬ sche Unbedenklichkeit ist keine Voraussetzung für das Verfahren an sich, sie erleichtert jedoch den Umgang mit den Substraten.

Das Einbringen der gasförmigen Medien ist mit dem Pfeil 126 und das Einbringen von Schlammsubstrat mit Pfeil 127 dargestellt. Eine Aspirationsanlage 102 hält das System im Unterdruck, so daß hier keine Geruchsemissionen entstehen können.

In Abhängigkeit von der Art der Verunreinigung, dem Verunreinigungsgrad und dem Reinigungsziel kann es, wie in der Abbildung dargestellt, sinnvoll sein, die Abluft vor der Einleitung in den Bioreaktor 101 in einer Stufe 103 vorzubehandeln, beispielsweise in Strippanlagen. Die zu reinigende Abluft wird über eine Zuleitung 129 der Vorbehandlungsstufe 103 und über eine Leitung 128 dem Bioreaktor 101 zur weiteren Behandlung zugeführt.

Ebenso hängt der verfahrenstechnische Aufbau der Bio¬ reaktoreinheit, wie beispielsweise die Anordnung der Anaerob- und Aerobstufen in Kaskaden von Art und Grad der Verunreinigung sowie vom Reinigungsziel ab. Dabei sind grundsätzlich die Betriebsparameter pH-Wert, Temperatur, Nährstoffverhältnis (C/N/P-Verhältnis) laufend zu kontrollieren und im erforderlichen Bereich zu fahren, um ein optimales Millieu für die Biozönosen einzustellen und damit das gewünschte Reinigungsergebnis sicherzustellen.

Die Aerobstufe ist im wesentlichen ein belüfteter Be¬ hälter - beispielsweise mit feinblasiger Druckluftbe¬ lüftung oder Belüftung durch Zugabe von Reinsauerstoff aus einem Vorratsbehälter 119 oder auch rückgeführter

Abluft, oder über z.B. Wendelbelüfter von außen eingetragene Luft -, der in der Regel mehrstufig ausge¬ führt wird. Die erforderliche Druckluft liefert eine Gebläsestation, die auf dem Betriebsgelände an ge¬ eigneter Stelle ebenfalls in Modulbauweise unterge¬ bracht werden kann. Die Luftzufuhr erfolgt über ent¬ sprechende Leitungen.

Das Gesamtsystem ist explosionsgeschützt und korrosionssicher auszuführen. Die abgesaugte Abluft ist ständig auf die entsprechenden Parameter wie Methangas, SO2, etc. zu prüfen.

Abgetrenntes Prozeßwasser, welches vornehmlich aus den Aerobstufen abgezogen wird, wird im erfindungsgemäßen Verfahren in einer biologischen Aufbereitungsanlage 104 separat aufbereitet. Hierzu sind bekannte Verfahren wie Belebtschlammverfahren oder Tropfkörperverfahren geeignet. Gegebenenfalls kann eine Vorbehandlung dieser Prozeßwässer mittels physikalisch-chemischer Verfahren wie beispielsweise Fällung oder Flockung in der Vorstufe 105 zweckmäßig sein.

Derart aufbereitetes Prozeßwasser (aktiviert und kul¬ tiviert) wird bevorzugt über eine Leitung 106 dem Ge¬ samtsystem wieder zugeführt oder über eine Leitung 107 in das Kanalnetz abgeleitet oder einer kommunalen Abwasserreinigungsanlage 108, einer Trocknungsanlage 109, einer Verbrennungsanlage 110, oder einem Biobeet 111 zugeführt.

Beim Aufbereitungsprozeß entstehende Schlämme werden über eine Leitung 112 in den Bioreaktor 101 zurück¬ geleitet oder aber über eine Trocknungsanlage 113 oder andere thermische Verfahren zusammen mit dem im Ge¬ samtprozeß entstehenden Reststoff-Schlamm-Gemisch um¬ weltfreundlich entsorgt oder über eine Anlage 114 zur Dekontaminierung von verunreinigtem Gut umweltfreund¬ lich verwertet oder einer Entsorgung zugeführt. Eine weitere Entsorgungsmöglichkeit ist in der Verbrennung/Vergasung der entstandenen Restmengen in einer entsprechenden Anlage 115 zu sehen.

Es ist grundsätzlich angezeigt, das dekontaminierte Gut mittels Entwässerungsaggregaten zu entwässern und dadurch das im erfindungsgemäßen Verfahren entstandene Restvolumen zu minimieren. In Betracht kommen hierfür Dekanter, Zentrifugen, Siebband- und Kammerfilter¬ pressen, Trockner und Verbrennungsanlagen. Entstehendes Filtratwasser kann problemlos in der biologischen Auf¬ bereitungsanlage 104 behandelt werden.

Die über die Aspirationsanlage 102 abgesaugte Abluft wird im erfindungsgemäßen Verfahren über eine Leitung 120 wieder dem System zugeführt. Auf den Soll-Wert gereinigte Abluft kann zur Geruchsminderung über Bio¬ filter 121 nachgereinigt werden. Bei Eignung als Brenn¬ stoff (z.B. bei hohen CH^Anteilen) ist im erfindungs¬ gemäßen Verfahren eine Verwertung der Abluft in einer Trocknungsanlage 122 (beispielsweise System TCW) oder zur Erzeugung von Strom in einem Blockheizkraftwerk 123 vorgesehen. Die in der Abluft enthaltene Wärmeenergie

wird im erfindungsgemäßen Verfahren entsprechend der angestrebten Verwertung in einem Wärmetauscher gewonnen. Weitergehende Restschadstoffminimierungen sind über Textilfilteranlagen 124 oder aber durch Ver¬ brennungsanlagen 125 möglich.

Bezugszahlenliste

1 Behandlungsfläche 27 Pfeil

2 Tiefpunkt von 1 28 Pfeil

3 Sammel- und Absetzschacht 29 Pfeil

4 Überlauf 30 Pufferbehälter

5 Leichtstoffabscheideanlage 31 Bypassleitung 5a Venitl 32 Leitung

5b Bypassleitung 33 Pfeil

6 Erfassung der Wassermenge 34 Pfeil

7 Erfassung des pH-Wertes 35 Mess-Stelle

8 Vorbehandlungsstufe 36 Mess-Stelle

9 Erfassung des pH-Wertes 37 Leitung

10 Erfasssung der Wassermenge 38 Verteilungseinrich

11 Schieber 39 Entsorgungsleitung

12 Schieber 40 Pfeil

13 Rohrleitung 41 Aufbereitungsanlag 13a Leitung 42 Pfeil

14 Schieber 43 Leitung

15 Biologische Stufe 44 Entsorgungsleitung 15a Kaskaden von 15 48 Pfeil 15b Kaskaden von 15 49 bis 15c Kaskaden von 15 57 Pfeile

16 Leitung 58 Schieber

17 Leitung 59 Schieber

18 Nachklärbecken 60 Leitung

19 Leitungsabschnitt 101 Bioreaktor

20 Leitungsabschnitt 101a Aerobreaktor

21 Leitungsabschnitt 101b Anaerobreaktor

22 Leitungsabschnitt 102 Aspirationsanlage

23 Schieber 103 Vorbehandlungsstuf

24 Schieber 104 Aufbereitungsanlag

25 Schieber 105 Vorstufe

26 Leitung 106 Leitung

Bezuqszahlenliste

107 Leitung

108 Abwasserreinigungsanlage

109 Trocknungsanlage

110 Verbrennungsanlage

111 Biobeet

112 Leitung

113 Trocknungsanlage

114 Dekontaminierungsanlage

115 Verbrennungsanlage

116 Leitung

117 Leitung

118 Leitung

119 Vorratsbehälter

120 Leitung

121 Biofilter

122 Trocknungsanlage

123 Blockheizkraftwerk

124 Textilfilteranlage

125 Verbrennungsanlage

126 Pfeil

127 Pfeil

128 Leitung

129 Zuleitung