CZ155797A3

CZ155797A3 - Kompostová dekontaminace půdy kontaminované DDT

Info

Publication number: CZ155797A3
Application number: CZ971557A
Authority: CZ
Inventors: Roger L. Bernier; Neil C. C. Gray; Lori E. Moser
Original assignee: Zeneca Corp.
Priority date: 1995-09-25
Filing date: 1996-09-23
Publication date: 1998-03-18
Also published as: NZ318348A; CN1173836A; BR9611268A; AU6981496A; MX9703786A; EP0793547A1; HUP9701881A2; NZ318351A; CA2204998A1; AR003643A1; ZA967884B; JPH10510470A; AU722058B2; US5660612A; SK65497A3; WO1997011794A1

Description

Oblast techniky

Tento vynález se týká kontrolované kompostové metody pro dekontaminování půdy nebo sedimentů obsahujících DDT kontaminanty.

Dosavadní stav techniky

Existují početné plochy půd, které jsou kontaminovány s insekticidem DDT (1,1,1 -trichloro-2,2-bis(p-chlorofeny1) etan). Byly používány různé metody pro snížení kontaminace půdy, které zahrnují spalování, termální desorpci za nízké teploty a chemické zpracování. Všechny tyto metody jsou vysoce nákladné a nemusí být vhodné pro mnoho kontaminovaných ploch.

Dokumenty ze stavu techniky popisují laboratorní pokusy v biodegradaci DDT v půdních kalech. Popisují přimíšení pudy kontaminované DDT s komunálním anaerobním kalem zpracovaným rostlinami, neiontovou povrchově aktivní látkou a redučkním činidlem ve vodném kapalném systému. Vyskytují se sice významné biodegradace DDT v těchto experimentech, ale přesto toxické metabolity DDT zůstávají.

Podstata vynálezu

Předložený vynález poskytuje metodu dekontaminování půdy a/nebo sedimentů obsahujících kontaminanty typu DDT pomocí přeměny těchto kontaminantů na neškodné materiály a tímto je dekontaminována půda na jakýkoliv požadovaný stupeň bud • · · · • · • · • · · · · · částečnou dekontaminací nebo kompletní remediací. Metoda obsahuje zpracování půdy a/nebo sedimentu, které zahrnuje populaci živých anaerobních a aerobních mikroorganismů schopných transformace kontaminantů typu DDT na neškodné materiály, a které jsou živé za anaerobních i aerobních podmínek. Toto zpracování zahrnuje přimíšení půdy k prostředku ke zlepšení, aby se vytvořila pevná kompostová směs, která obsahuje organické materiály výživných látek;

kompostování řečené směsi zatímco je udržována kompostová směs při teplotě v rozsahu od asi 20 °C do 65 °C a obsah vody kompostové směsi je v rozsahu od asi 40 % do asi 100 % WHC; během tohoto kompostování je udržována hladina redoxního potenciálu kompostové směsi pod negativní hodnotou asi 200 mV, až je významné množství kontaminantů typu DDT degradováno a poté následuje okysličení kompostové směsi, aby byla hladina redoxního potenciálu kompostové směsi zvýšena nad pozitivní hodnotu asi 100 mV a udržování hladiny redoxního potenciálu nad pozitivní hodnotou asi 100 mV, až je významné množství kontaminantů typu DDT degradováno. Sled jednotlivých stupňů negativně/pozitivních hladin redoxního potenciálu může být opakován až do požadováného výtěžku půdy, která obsahuje málo nebo žádné nežádoucí kontaminanty typu DDT, které mají být konvertovány na neškodné produkty.

Termín kompostování, jak je zde používán pro popsání dekontaminačního procesu podle předloženého vynálezu, znamená transformování kontaminantů typu DDT v půdě a/nebo sedimentu pomocí degradace na neškodné materiály využitím biologické aktivity, kdy je proces uskutečněn v pevném stavu s přídavkem materiálu organických výživných látek.

Kontaminanty typu DDT znamenají 1,1,1-trichloro-2,2-bis(pchlorofenyl) etan (DDT); 1,1-dichloro-2,2-bis(p-chlorofenyl) etan (DDD); 2,2-bis(p-chlorofenyl) 1,1-dichloroetylen (DDE); metabolické transformační produkty DDT, DDD a DDE, které zahrnují 1-chloro-2,2-bis(p-chlorofenyl) etylen (DDMU), 2,2bis(p-chlorofenyl) etylen (DDOH), dichlorodifenylmetan (DPM), dichlorobenzofenon (DBP), dichlorobenzydrol (DBZ) a • · • · · · • ·

unsymbis(p-chlorofenyl) etylen dichlorofenylacetat DDA). Některé kontaminanty typu DDT jsou přítomné v pudě před dekontaminací pomocí předložených metod a některé mohou být vytvořeny jako transformační produkty během předložených metod.

Neškodné materiály znamenají transformované DDT typy kontaminantů, které zahrnují biodegradaci řečených kontaminantů a navázání řečených kontaminantů do půdy nebo jiného materiálu.

Dekontaminace znamená transformaci kontaminantů typu DDT na neškodné materiály, která zahrnuje biodegradaci řečených kontaminantů a vázání řečených kontaminantů na půdu nebo j iný mater iál.

Remediace znamená dekontaminaci na naprosto přijatelnou úroveň kontaminantů typu DDT v půdě pro zamýšlené použití půdy.

Půda znamená zemi například humus, písek a částice hornin a zahrnuje sediment z pod hladiny vody.

V metodě podle předloženého vynálezu, během kompostování dekontaminované půdy, musí půda obsahovat vhodné typy původních životaschopných mikrobů schopných degradovat kontaminanty typu DDT. Tyto mikroorganismy musí být životaschopné za obou dvou anaerobních i aerobních podmínek, při kterých budou mikroorganismy vystavené během přítomného procesu. Mikroorganismy jsou normálně bakterie, houby, aktinomycety a v menším stupni protozoa. Mikroorganismy pocházejí výhodně z kontaminované půdy, což znamená, že jsou přítomné v půdě, která je dekontaminována nebo jsou recyklovány z půdy či současně s půdou již vystavené do přítomného procesu. V některých případech může být prospěšné přidat inokulum obsahující takové životaschopné mikroorganismy, které degradují DDT.

V praxi podle předloženého vynálezu je připravena pevná kompostová směs pomocí smísení vhodného prostředku ke zlepšení půdy s dekontaminovanou půdou v množství alespoň • · · · · · • · · • · · · · ·

asi 10 % až do 95 % na celkovou váhu směsi a výhodně od asi 30 % do asi 70 % na celkovou váhu prostředku pro zlepšení. Materiál prostředku pro zlepšení půdy obsahuje tradiční zdroj organických výživných látek pro kompostování. Výhodné materiály. Preferovanými materiály prostředku pro zlepšení jsou zemědělské odpady a městské odpadní kaly, výhodně hnojivo jako jsou koňské, kravské, ovčí, krůtí, slepičí nebo rybí hnoje nebo aktivované kaly. Mezi prostředky pro zlepšení jsou zahrnuté také vojtěška, seno, piliny, sláma, rašelina, tráva a jiné výhodné objemné materiály. Tyto materiály mohou vzniknout ve hnoji nebo mohou být specificky přidány. V některých případech může být požadováno přidat do půdního prostředku povrchově aktivní látku , která je výhodně tvořená směsí aniontové a neiontové povrchově aktivní látky pro přeměnu kontaminanty DDT na více způsobilé pro biologickou degradaci.

Povrchově aktivní látky by měly být biodegradovatelné, neinhibující mikrobiální populaci a měly by mít schopnost zvýšit biodegradaci DDT a metabolitů DDT. Mezi vhodné povrchově aktivní látky jsou zahrnuty polysorbáty, oktoxyláty, aniontové alkylsulfáty, aniontové alkyl aryl sulfonáty a etoxyláty. Příklady vhodných povrchově aktivních látek zahrnují Tween neiontové povrchově aktivní látky, které jsou obchodně dostupné od ICI Araericas, Inc., Triton povrchově aktivní látky, které jsou komerčně dostupné od Union Carbide a DAWN směs detergentu neiontové povrchově aktivní látky, která je obchodně dostupná od firmy Procter & Gamble. Vhodnou směsí povrchově aktivních látek je Triton X-100 a DAWN. Prostředek pro zlepšení může také obsahovat (nebo může být s těmito doplněn) kapalné nebo pevné organické nebo anorganické výživné látky. Obvykle jsou používány organické materiály vysoce nitrované a fosfátované.

Kompostová směs je udržována ve vlhkém ale pevném stavu. Během procesu je udržována hladina vlhosti na menší než 100 % kapacitě zádrže vody ve směsi (WHC), výhodně v rozsahu od asi 40 % do asi 100 % WHC.

• · · ·

Po smísení, organické hmoty v počáteční směsi, biologická degradace zvýší teplotu a vyčerpá kyslík na anaerobní podmínky. Teplota směsi je potom udržována uvnitř rozsahu od asi 20 °C do asi 65 °C. Toto je lehce provedeno pomocí kontrolovaného pohybu vzduchu skrz kompostovou směs (například skrz trubky) a/nebo pomocí přidání materiálu výživných látek. Pod teplotou asi 20 °C postupují degradačni procesy pomalu; nad teplotou asi 6 5 °C může převládnou vysoký počet smrtících bakterií. Výhodný teplotní rozsah je uvnitř asi 30 °C až 55 °C. Tento vysoký teplotní rozsah poskytuje rychlou degradaci DDT, DDD a DDE. Anaerobní mikroorganismy v kompostové směsi zůstávají životaschopné pro následující aerobní degradačni krok a anaerobní bakterie zůstávají životaschopné pro jakékoliv potřebné následující degradačni kroky. Tudíž je podstatné, že životaschopné aerobní a anaerobní degradačni mikroorganismy jsou udržovány během procesu podle předloženého vynálezu.

Během anaerobního kroku je v kompostové směsi udržována nízká hladina redox potenciálu pod negativní hodnotou asi 200 mV a výhodně uvnitř rozsahu od negativní hodnoty asi 300 mV do 500 mV. Tato hladina negativního redox potenciálu byla nalezena jako optimální pro anaerobní degradaci kontaminantú typu DDT v předloženém procesu kompostování. Následující teorie není nijak omezující, alespoň ne u·hladin negativního potenciálu, je zřejmé, že je přítomno velmi mnoho kyslíku pro rychlou degradaci DDT. Hladina redox potenciálu může být udržována uvnitř rozsahu pomocí pohybu vlhkého kyslíku skrz kompostovou směs a/nebo pomocí přídavku obvyklých redukčních činidel jako jsou například sulfit a/nebo acetátové sloučeniny.

Za prvé anaerobní krok a jakékoliv následující anaerobní kroky pokračují tak dlouho, až je významné množství kontaminantú typu DDT degradováno. Toto může být stanoveno pomocí analýz.

V prvním anaerobním kroku je typicky požadováno degradovat asi od 20 % do 50 % kontaminantů typu DDT oproti počátečnímu obsahu.

Po té co je obsah kontaminantů typu DDT v půdě/směsi hnoji významně snížen na požadovanou hladinu během prvního anaerobního degradačního kroku, je směs okysličena pomocí vhodných prostředků, výhodně pomocí vzduchu vedeného skrz směs a/nebo mixovaného se směsí, aby byly dosáhnuty aerobní podmínky. Okysličování pokračuje v takové dostatečné míře, aby byla udržována hladina redox potenciálu nad positivní hodnotou asi 100 mV během aerobního degradačního kroku. Aerobní podmínky aktivují degradaci kontaminantů typu DDT a zvláště metabolitů DDT, výhodně sloučenin, které neobsahují více než jeden atom chloru navázaný na alifatický atom uhlíku, za výtěžku neškodných materiálů. Aerobní degradační krok pokračuje až do doby, kdy je dostatečné množství kontaminantů typu DDT degradováno.

Ve většině případech tohoto předloženého procesu nemůže být dosáhnutý požadovaný stupeň biodegradace kontaminantů typu DDT pro akceptovatelnou remediaci v odpovídajícím čase v prvním sledu aerobně/aerobních zpracovávaných kroku negativně/pozitivních hladin redox potenciálu. Ve zvláště výhodném provedení způsobu musí být proto sled opakován, obvykle více než jen jednou, až do dosáhnutí požadované remediace půdy. Podstatně kompletní dekontaminace od kontaminantů typu DDT je snadno dosažitelná pomocí těchto několika sledu preferovaného procesu.

Následující teorie není nijak závazná, je předpokládáno, že během anaerobní degradace anaerobní mikroorganismy odstraňují alespoň jeden nebo dva alifatické chlory z kontaminantů typu DDT. Toxické metabolity, primárně DDD a v menším rozsahu i DDE, jsou produkty počátečního anaerobního kroku v biodegradaci DDT. Další aerobní degradace snižuje tyto na méně toxické metabolity, primárně DDMU a DDOH, DPM, DBP, DBH a DDA. Protože může být významné množství kontaminantů typu DDT, zvláště metabolitů, také navázáno na půdu a/nebo organické materiály v přítomném procesu, který produkuje neškodné materiály, nezahrnuje zde použitý termín degradace pouze biodegradaci, ale také takové vázající se kontaminanty.

Požadovaným znakem v tomto procesu je, že mikroorganismy degradující DDT jsou udržovány životaschopné po celé anaerobně/aerobní zpracovávané cykly, takže není podstatné zda jsou mikroorganismy přidané před opakováním zpracovávaného cyklu. Avšak může být požadováno přidat více prostředků ke zlepšení, které obsahují více -výživných materiálů, hnojivo nebo jiné konvenční fermentační složky, primárně k doplnění zásoby organického krmivá a také k zavedení objemnějších činidel.

Jak je zmíněno dříve je udržování správných hladin redox potenciálu v kompostové směsi v anaerobních a aerobních krocích nezbytné pro účinnou praxi předloženého vynálezu. Vhodné hladiny redox potenciálu mohou být udržovány pomocí přídavku konvenčních výživných materiálů a/nebo redukčních činidel jako jsou například sulfátové a/nebo acetátové sloučeniny. Jsou potřebné absolutní aerobní a anaerobní podmínky (ačkoliv mohou být očekávány krátké lokalizované odchylky). Pro účel definování tohoto předloženého vynálezu, je hladina redox potenciálu nižší než negativní hodnota asi 200 mV považována za anaerobní a je vyžadována pro anaerobní kroky a hladina redox potenciálu větší než asi pozitivní hodnota 100 mV je považována za aerobní a je vyžadována pro aerobní kroky. Během anaerobních kroků je výhodná hladina redox potenciálu v rozsahu od negativní hodnoty asi 300 až 500 mV a během aerobních kroků je v rozsahu od pozitivní hodnoty asi 200 až 300 mV. Hladina redox potenciálu od negatinví hodnoty asi 200 mV do pozitivní hodnoty asi 100 mV je považována za anoxic. V tomto přítomném procesu, když procházíme od anaerobních do aerobních podmínek a naopak, jsou v kompostu přítomné anoxické podmínky. Během tohoto období se zdá, že degradace některých kontaminantů typu DDT je vykonána, ale v nízkých hodnotách. Tudíž rychlost tranzice z jednoho stavu do druhého urychluje celkovou degradaci. í

V praxi podle předloženého vynálezu může být žádoucí mít anaerobní podmínky v některých částech kompostu a současně aerobní podmínky v jiných částech. Toto může být žádoucí vzhledem k odlišným počátečním hladinám a/nebo vzhledem k degradačním rychlostem v různých částech kompostové směsi. Tudíž pro přiblížení jednotné degradace může být nezbytné, j že některé části kompostu zůstávají déle v aerobním nebo v anaerobním stavu.

I

Během kompostování je přítomno vysoké množství mikroorganismů, výhodně až 10⁸ aerobních kultur tvořených jednotkami na gram, jak je měřeno pomocí standardních destičkových počítačových technik (cfu) a až 10⁶ anaerobních

I kultur cfu/g. Toto množství mikroorganismu samozřejmě zahrnuje mikroorganismy jiné než ty, které degradují kontaminanty typu DDT.

Zkušenosti ukazují, že během kompostování může být obsah DDD v počátku zvýšen, jak je očekáváno od počáteční degradace i

DDT. Koncentrace DDE nevykazuje toto zvýšení. Oba dva DDD a DDE jsou potom sníženy na akceptovatelné nízké hladiny na konci přítomného kompostujícího procesu.

V praxi podle předloženého vynálezu je přítomný proces prováděn v kompostové hromadě, obvykle v konteinerové buňce nebo v brázdě. Půda, která má být zpracována, může být analyzována a kompostována v laboratoři ke stanovení optimálních podmínek pro kompostování, pro doplňkové směsi a| pro stanovení aerobně/anaerobního včasného zpracování a nakonec i pro stanovení počtu jednotlivých sledů.

Typicky pro půdu kontaminovanou až 600 ppm DDT jsou nutné tři sledy po dvou týdnech anaerobního kompostování následováno dvěma týdny aerobního kompostování pro úspěšné dekontaminování jedné tuny hromad půdy na dolní hladinu menší než 140 ppm DDT s žádnou produkcí DDD nebo DDE.

·· »···

Jak je popsáno výše, zahrnuje předložený vynález anaerobní stadium kompostování, které je následováno aerobním stadiem. Tento sled se jeví jako nezbytný pro degradaci DDT metabolitů.

Avšak může být žádoucí začínat zpracování půdy aerobně ke snížení obsahu dříve existujících metabolitů DDT před počátkem anaerobního stadia.

Následující příklady jsou ilustrativní pro praxi provádění podle předloženého -vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Tento příklad ukazuje způsob kompostování podle předloženého vynálezu, který je použitý pro snížení kontaminace DDT v půdě během sedmi týdnů z pesticidem kontaminovaných nalezišt. Půda obsahovala původní populaci životaschopných anaerobních a aerobních mikroorganismů, které jsou schopné přeměnit kontaminanty typu DDT na neškodné a které jsou životaschopné za obou anerobních a aerobních podmínek.

Půda z oblasti kontaminované DDT (180 ppm) byla mixována se slámou a hovězím hnojem v hmotnostním poměru 55:5:40, což je počítáno na sušinu směsi.

Přibližně 6,5 kg hromady této pevné kompostové směsi bylo potom narovnáno do dvojitého cylindrického polyvinylchloridového lysimetrického kompostizéru (1,2 m délky na 10,2 cm id) na vrcholu 10 cm hluboké štěrkové odvodftovací podložce. Byl přidán dusičnan amonný, aby byl přiveden poměr uhlík : dusík na poměr 100 : 28. Dva kontrolní sterilní lysimetry byly také připraveny tak, že obsahovaly 6,5 kg kontaminované

ΊΟ půdy, která byla sterilizována pomocí přídavku 1000 ppm chloridu rtutnatého.

Během testované periody byly kontrolní lysimetry a zkoušky udržovány při 40 až 60 % WHC (kapacity vodní zádrže) pomocí přídavku vody na vrchol kompostizéru. Teplota byla udržována v rozsahu 2 0 °C až 55 °C během testované periody. Všechny čtyři lysimetry byly nejprve aerovány ze dna lysimetrů po sedm dnů při rychlosti 44 litrů/tunu/den poskytnutím aerobních podmínek. Potom byla aerace zastavena na sedm dní, během kterých byly časové podmínky kompostové směsi anaerobní. Hodnota pH byla řízena během celého zpracování a udržována uvnitř rozsahu od 7,3 do 7,8. Aerobní mikrobiální populace byla v koncentraci od 10⁶ do 10⁸ cfu/g, jak je měřeno pomocí standardních destičkových počítačových technik. Lysimetry byly opět aerovány po sedm dní poskytnutím anaerobních podmínek.

Anaerobně/aerobní dvou týdnové sledy pokračovaly až do uplynutí sedmi týdnů. Potom byly vzorky sebrány z kompostizéru a z kontrolních lysimetrů. Půdní vzorky byly extrahovány metylenem chloridovým. Extrakty byly změřeny pomocí GC analysy s ECD detektorem po výměně rozpouštědla. Výsledky jsou ukázány v tabulce 1 dole.

Tabulka 1

Procenta snížení v extrahovatelném DDT po kompostování

Test #	Zpracování	Snížení v DDT
1	ster. kontr.	0 %
2	ster. kontr.	4,7 %
3	kompostizér	7 8,7 %
4	kompostizér	53,8 %

9999 99 9 99 99 9999

9 9 99 9 9 9 9 9

9 9 9 9 9 9 9

9 9 · · 9 » 9 99 9

9 9 9 9 9 9 9

9 9 9 999 9999 9 9 9

Příklad 2

Tento příklad ilustruje použití několik přídavků směsí rašeliny, hovězího hnoje a slámy ke zlepšení degradace DDT v půdě během laboratorního systému kompostování.

V této studii půda z naleziště kontaminována DDT (180 ppm DDT) byla mixována s různými přídavnými směsicemi a směsi byly přidány do laboratorního přístroje kompostizéru v množsví přibližně 65 g kompostové směsi na každý testovaný kompostizér.

Během studie testovaných kompostizérů byly střídavě okysličovány po dobu pěti dní se vzduchem a potom dva dny s dusíkem (0,5 litrů za minutu, LPM) ode dne půdní směsi, vždy střídavě poskytnutím vysoce aerobních a anaerobních podmínek. Protože objem půdy byl příliš nízký pro metabolické procesy, aby byl příčinou zahřívání, byl experiment zvádnutý v inkubátoru, kde byla teplota stupňovitě zvyšována od 25 °C do 55 °C. Vlhkost byla udržována při 60 % až 80 % WHC, což bylo dosáhnuto pomocí dvojnásobného každotýdenního ručního přídavku vody a mixováním. Hodnota pH se směla pohybovat kolísáním a měněním v rozmezí od 5,25 do 9,0.

Po 54 dnech byla studie přerušena a snížená koncentrace DDT zpracované kompostové směsi srovnané s počáteční koncentrací DDT v půdě byla stanovena jako v příkladu 1 a je ukázána v tabulce 2.

9

Tabulka 2

Použití různých přídavků ke zvýšení degradace DDT během kompostování.

Test#	Složení kompostové směsi	Snížení v DDT
	Půda	Rašelina*	Hnoj ivo	Sláma
5	25	1	37	37	91,0 %
6	35	0	65	0	56,9 %
7	45	0	45	10	96,1 %
8	50	0	20	30	96,3 %
9	60	0	35	5	93,0 %
10	60	0	40	0	98,0 %

* Použitá rašelina byla Sphangura rašeliník

Příklad 3

Tento příklad ilustruje použití odlišných poměrů rašeliny, hovězího hnojivá a slámových přídavků k půdě kontaminované DDT ke zlepšení degradace DDT, DDD a DDE během kompostujícího procesu.

V této studii byla půda z naleziště obsahující kontaminanty typu DDT (180 ppm DDT, 46 ppm DDD, 35,5 ppm DDE) mixována s různými přídavky hromad a kompostovými směsicemi přidanými do laboratorního přístroje kompostizéru, v přibližném množství 65 g kompostující směsi v každém testovaném kompostizéru.

• · φ φ ·· «··· φφφφ φφ · • · · ·· • · · · • φ φ · φ φ φ φ φ · φφ φφ φφφ φ φ φ φ φ φ φ • φ Φ·Φ φ φ φ φ

Φ··· ♦· «

Kompostizéry byly uvedeny na program vzduchu po dobu pěti dnů následovanými dvěma dny dusíkového sledu (1 litr za minutu), po dobu 54 dnů poskytnutím střídavě vysoce aerobních a vysoce anaerobních podmínek v kompostujících směsích. Protože objem půdy byl příliš nízký pro metabolické procesy, které by byly příčinou zahřátí, byly experimenty provedeny v inkubátoru, jehož teplota byla stupňovitě zvyšována od 25 °C do 55 °C. Hodnota pH půdy byla řízena a spočívala v rozsahu od 6 do 8. Vlhkost byla udržována v rozsahu od 60 do 80 %

WHC a byla udržována pomocí dvojnásobného každotýdenního ručního přidávání a mixování. Po 54 dnech snižování DDT byl obsah DDD a DDE stanoven a je ukázán v tabulce 3 .

Tabulka 3

Procenta snížených kontaminací

Test#	Složení kompostové směsi v hmotnostních %	DDT	DDD	DDE
11	10:1:45:45 (půda:rašelina : hnůj:sláma)	89 %	60 %	65 %
12	25:1:37:37 (půda:rašelina :hnůj:sláma)	85 %	51 %	67 %
13	25:20:35:20 (půda:rašelina :hnůj:sláma)	73 %	49 %	67 %

···· ·· • · · ♦ · · • · · • 9 9 9

99 • 9 • · · · · ·

9999

9

999

9

Příklad 4

Tento příklad představuje velký stupeň kompostování půdy kontaminované DDT. Osm tun kontaminované půdy (536 ppm DDT, 73 ppm DDD a 36 ppm DDE) mixované s hovězím hnojem 40 obj. % na celkový objem a slámy (5 obj. % na celkový objem) a umístěném v kompostujícím boxu (8'x 8'x 8') s dvěma skupinami aeračních trubek, jedna v základě a tři nad základem. Po dvou dnech byla teplota v půdě zvýšena nad 40°C a tato teplota zůstala na této hodnotě po dobu alespoň dvou týdnů a potom byla snížena na 3 0 °C v třetím a čtvrtém týdnu. Po jeden měsíc byl systém udržován v anaerobním stavu, aby byly zvýšeny počáteční dechlorační kroky (redox potenciál menší než mínus 400 mV). Toto bylo následováno jeden týden aerobními a jeden týden anaerobními cykly, během kterých byl redox potenciál rychle změněn z pozitivní hodnoty větší než 200 mV během aerobního stavu do negativní hodnoty menší než 400 mV během anaerobního stavu. Během tohoto zpracování se obsah vody pohyboval maži 40 % a 100 % WHC. Po počátečních čtyřech týdnech poklesla hladina DDT na koncentraci 264 ppm (50,7 % zůstatku) a po celkové době dvanácti týdnů poklesla hladina DDT na koncentraci 140 ppm (26 % zůstatku jak bylo změřeno pomocí procesu uvedeném v příkladu 1). Žádné další nahromadění většího množství metabolitů DDD a DDE nebylo pozorováno po dvanáctitýdnové periodě.

Příklad 5

Proces byl prováděn podle příkladu 1 kromě použití objemných a výživných materiálů uvedených v seznamu v tabulce 4 pro půdní přídavky od a) až do d) v místě slámy a hovězího hnoje v příkladu 1. Nebot v příkladu 1 je «· ····

9

9 9 9 9 • · · 9 • 9 9999

• ·· · ·· • · ·

9 ·

9 9

9 9 9

99 používána kompostová směs 55/5/40 půdy/objemný materiál/výživný materiál na celkovou hmotnost směsi.

Tabulka 4

Složení přídavků (v hmotnostním poměru 55/5/40)

a. půda:vojtěška:ovčí hnůj

b. půda:seno:krůtí hnůj

c. půda:piliny:slepičí hnůj

d. půda: tráva-.aktivovaný kal

Během sedmi týdnů kompostování se vyskytuje významné snížení obsahu DDT v půdě bez významného zvýšení obsahu DDD a DDE.

Tl/ 4 Ο)

Claims

Patentové nároky

1. Způsob dekontaminace půdy obsahující kontaminanty typu DDT, vyznačující se tím, že půda obsahuje populace životaschopných anaerobních a aerobních mikroorganismů schopných přeměnit kontaminanty typu DDT na neškodné materiály, a které jsou životaschopné za obou anaerobních a aerobních podmínek zahrnujících:

a) smísení zmíněné půdy s přídavným materiálem za vytvoření pevné kompostové směsi obsahující organické výživné materiály;

b) kompostování zmíněné půdy zatímco je udržování teploty kompostové směsi v rozsahu asi 20 °C až 65 °C a obsah vody kompostové směsi je v rozsahu asi 40 % až 100 % WHC;

c) během řečeného kompostování je hladina redox potenciálu v kompostové směsi udržována pod negativní hodnotou asi 200 mV až do doby, kdy je významné množství kontaminantů typu DDT degradováno a

d) nakonec okysličování kompostové směsi kvůli zvýšení hladiny redox potenciálu kompostové směsi nad pozitivní hodnotu asi 100 mV a udržování hladiny redox potenciálu nad touto pozitivní hodnotou až do doby, kdy je významné množství DDT degradováno.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že sled kroků a) až d) je opakován.
3. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že jsou opakovány kroky b) až d).
4. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že zmíněná kompostová směs nejprve obsahuje alespoň 10 hmotnostních % přídavného materiálu.

• · · 4
5. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že přídavný materiál zahrnuje zemědělské odpady nebo městské odpadní kaly.
6. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že zmíněný přídavný materiál obsahuje objemný materiál.
7. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že zmíněný přídavný materiál obsahuje výživný materiál vybraný ze skupiny zahrnující koňský, hovězí, ovčí, rybí, krůtí a slepičí hnůj a aktivovaný kal.
8. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že přídavný materiál obsahuje objemný materiál vybraný ze skupiny zahrnující slámu, raěelinu, vojtěěku, seno, piliny a trávu.
9. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že kompostová směs obsahuje zpočátku zmíněný přídavný materiál v rozsahu 30 až 70 hmotnosních %.
10. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že je přidáno povrchově aktivní činidlo do zmíněné kompostové směsi.
11. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že povrchově aktivní činidlo, zahrnující neiontová povrchově aktivní činidla a aniontová povrchově aktivní činidla, je přidáno do řečené kompostové směsi.
12. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že teplota je v rozsahu od asi 30 °C do asi 55 °C.
13. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že hladina redox potenciálu, pokud je zmíněná hladina redox potenciálu pod negativní hodnotou 200 mV, je udržována v rozsahu od asi 300 mV do 500 mV a pokud je zmíněná hladina redox potenciálu nad pozitivní hodnotou 100 mV je udržována v rozsahu asi od 200 do 300 mV.
14. Způsob dekontaminace půdy obsahující kontaminanty typu DDT, vyznačující se tím, že půda obsahuje populace ···· ·· « · • · ·· *··* • « životaschopných anaerobních a aerobních mikroorganismů schopných přeměnit kontaminanty typu DDT na neškodné materiály, a které jsou životaschopné za obou anaerobních a aerobních podmínek zahrnujících:

a) smísení zmíněné půdy s přídavným materiálem, který obsahuje zemědělské odpady nebo městský odpadní kal za vytvoření pevné kompostové směsi obsahující organické výživné materiály, kde zmíněná kompostová směs obsahuje alespoň asi 10 hmotnostních % přídavného materiálu;

b) kompostování zmíněné půdy zatímco je udržování teploty kompostové směsi v rozsahu asi 20 °C až 6 5 °C a obsah vody kompostové směsi je v rozsahu asi 40 % až 100 % WHC;

c) během zmíněného kompostování je hladina redox potenciálu v kompostové směsi udržována pod negativní hodnotou asi 200 mV až do doby, kdy je významné množství kontaminantů typu DDT degradováno a

d) nakonec okysličování kompostové směsi kvůli zvýšení hladiny redox potenciálu kompostové směsi nad pozitivní hodnotu asi 100 mV a udržování hladiny redox potenciálu nad touto pozitivní hodnotou až do doby, kdy je významné množství DDT degradováno.
15. Způsob podle nároku 14, vyznačující se tím, že sled kroků a) až d) je opakován.
16. Způsob podle nároku 14, vyznačující se tím, že jsou opakovány kroky b) až d).
17. Způsob podle nároku 14, vyznačující se tím, že zmíněný přídavný materiál obsahuje objemný materiál.
18. Způsob podle nároku 14, vyznačující se tím, že zmíněný přídavný materiál obsahuje výživný materiál vybraný ze skupiny zahrnující koňský, hovězí, ovčí, rybí, krůtí a slepičí hnůj a aktivovaný kal.
19. Způsob podle nároku 14, vyznačující se tím, že přídavný materiál obsahuje objemný materiál vybraný ze ·· ···· skupiny zahrnující slámu, rašelinu, vojtěšku, seno, piliny a trávu.
20. Způsob podle nároku 14, vyznačující se tím, že kompostová směs zpočátku obsahuje zmíněný přídavný materiál v rozsahu 30 až 70 hmotnosních %.
21. Způsob podle nároku 14, vyznačující se tím, že je přidáno povrchově aktivní činidlo do zmíněné kompostové směsi.
22. Způsob podle nároku 14, vyznačující se tím, že povrchově aktivní činidlo, zahrnující neiontová povrchově aktivní činidla a aniontová povrchově aktivní činidla, je přidáno do zmíněné kompostové směsi.
23. Způsob podle nároku 14, vyznačující se tím, že teplota je v rozsahu od asi 30 °C do asi 55 °C.
24. Způsob podle nároku 14, vyznačující se tím, že hladina redox potenciálu, pokud je zmíněná hladina redox potenciálu pod negativní hodnotou 200 mV, je udržována v rozsahu od asi 300 mV do 500 mV a pokud je zmíněná hladina redox potenciálu nad pozitivní hodnotou 100 mV je udržována v rozsahu od asi 200 do 300 mV.