Ziel des Kooperationsvorhabens war die Entwicklung eines innovativen Verfahrens zur hochgradig zeit- und abbauoptimierten mikrobiologischen Bodensanierung mineralölbelasteter Flächen durch die Nutzung des landwirtschaftlichen Abproduktes Gülle einschließlich seiner Nährstoffe und natürlichen mikrobiellen Flora. Es sollten die Bedingungen ermittelt werden, unter denen ein zügiger, vollständiger, reproduzierbarer und im Rahmen der Bodensanierung effektiv durchführbarer Abbau möglich ist. Unter Laborbedingungen sollten 50 % der Mineralölkohlenwasserstoffkonzentration in maximal 3 Monaten und unter Praxisbedingungen 50 % in maximal 6 Monaten abgebaut werden. Die Laborversuche wurden am IASP durchgeführt. Nach Charakterisierung der Gülle und des Bodens wurden Batchversuche angesetzt, in denen Bodenart, Gülle, Kontaminationskonzentrationen und Mischverhältnisse Boden/Gülle variiert wurden. Als Indikator für einen Abbau der Mineralölkohlenwasserstoffe wurde die MKW-Konzentration geprüft. Zusätzlich wurde die CO2-Bildung über den ganzen Zeitraum als Maß für die mikrobielle Aktivität erfasst.
Die Degradationsversuche waren im Labormaßstab sehr erfolgreich. Das Ziel eines 50 %-igen Abbaus der MKW in maximal 3 Monaten wurde erreicht. Ein MKW-Abbau von 80 bis 90 % ist unter Laborbedingungen möglich. Die Versuche weisen darauf hin, dass die für den Abbau verantwortlichen Mikroorganismen im Boden hauptsächlich bereits enthalten sind. Von daher sind die Eigenschaften des Bodens wichtig, um eine Sanierung mit Zugabe von Gülle zu ermöglichen. Verschiedene Arten von Rindergülle unterschiedlicher Herkunft (Milchkühen und Bullen) wurden bei den Versuchen eingesetzt. Trotz unterschiedlicher Nährstoffinhalte, Keimzahlen, Anwesenheit von methanogenen Mikroorganismen wurden keine größeren Unterschiede hinsichtlich des Abbaus von Mineralölkohlenwasserstoffe ermittelt. Eine Lagerung der Gülle zeigte keine deutliche Verschlechterung der Ergebnisse. Die Gülle soll einen TS-Gehalt von ca. 5 - 7 % besitzen, um die Einarbeitung und das Durchsickern zu erleichtern. Auch Degradationstests mit aufbereiteter Gülle wurden unter Laborbedingungen durchgeführt. Einmal wurde die Gülle bei 80 °C luftgetrocknet und einmal gefriergetrocknet. Die Trocknung von Gülle führt möglicherweise zu Stickstoffverlusten. Für den MKW-Abbau ist daher frische Gülle am besten geeignet, luftgetrocknete am wenigsten. Die gefriergetrocknete Gülle ist fast gleichwertig mit der frischen Gülle.
Das Sanierungsverfahren ist für leichte (2.000 mg/kg) bis mittlere (10.000 mg/kg) MKW-Kontaminationen geeignet. Bei schwerkontaminiertem Boden ist eine Hemmung der Mikroorganismen wegen der hohen MKW-Konzentration sehr wahrscheinlich. Das Mischungsverhältnis (Boden : Gülle) 1:0,2 oder 1:0,15 zeigte den stärksten Abbau. Bei höheren Mischungsverhältnissen gab es eine Hemmung des Abbaus durch ein zu nasses Milieu im Boden. Es ist daher sehr wichtig, die vorgegebenen 40 bis 60 % der maximalen Wasserkapazität einzuhalten. Eine andere Erklärung hierfür könnten die negativen "Priming-Effekte" - Hemmung der Mikroorganismen durch zu hohe Nährstoffgehalte und große Mengen leicht verfügbarer Kohlenstoffquellen - sein. Die Einarbeitung der Gülle und die regelmäßige Durchmischung des Bodens förderten den MKW-Abbau. Eine Veröffentlichung zum Thema wurde in Altlasten Spektrum 06.10 publiziert.
AiF Projekt GmbH
Dr. Lausch GmbH & Co. KG, Berlin
Dipl.-Ing. Emma Ritzi
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