DE4210949A1 - Für in In-Situ Anwendungen geeignetes Verfahren zur Boden-, Schlamm- und Wässersanierung sowie Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft für in In-Situ Anwendungen geeignete Verfahren zur Boden-, Schlamm- und Wässersanierung sowie Vorrichtungen zu deren Durchführung und hat sich die Aufgabe gestellt, Böden, Schlämme und Wässer mit insbesondere orga­ nischen Kontaminanten zu reinigen. Mit anderen Worten sollen allgemein Kontaminanten mit oder ohne Dipolcharakter besei­ tigt werden, die elektrisch neutral (bzw. ungeladen) und nicht oder nur wenig polarisierbar sind, so daß Dekontamina­ tionsverfahren, die eine dissoziierende Wirkung ausnutzen, ausscheiden.

Es gibt eine Fülle von bisher z. B. für Böden vorgeschlagenen und mit unterschiedlichem Erfolg auf bestimmte Kontaminanten angewandten Reinigungsverfahren wie Bodenluftabsaugung, biologische Reinigung, thermische Reinigung, Bodenwäsche, elektrokinetische Verfahren usw. Ohne dabei auf die Verfah­ rensvarianten jeder einzelnen Verfahrensgruppe hinzuweisen, seien die folgenden zu beobachtenden Nachteile genannt:

bei der Reinigung auftretende Schadstoffemissionen,
zu hohe Restkonzentrationen an Kontaminanten,
lange Sanierungsdauern von etlichen Monaten bis zu einigen Jahren,
Erzeugung großer Mengen an schadstoffbelasteten Schlämmen,
hoher Kostenaufwand,
Veränderung des Bodens bzw. Schlamms und der Wässer durch das Verfahren und auch noch danach,
zusätzlich erforderliche Reinigung durch eingeleitete Dekon­ taminationsflüssigkeiten.

Soweit die Verfahren überhaupt über den Labormaßstab hinaus erprobt sind und sich für In-Situ Anwendungen eignen, schließen die bisherigen Erfahrungen eine erfolgreiche Dekontamination von mit den eingangs erwähnten Stoffgruppen verunreinigten Böden, Schlämmen usw. aus. Insbesondere bei feinkörnigem Bodenmaterial, wie es z. B. bei weit verbreite­ ten Tonböden anzutreffen ist und zu einer Adsorption der Kontaminanten an den Bodenteilchen führt, ist kein erfolg­ versprechender Ansatz zu finden.

Dies gilt auch für die DE 39 20 342 C2, die ein Verfahren beschreibt, bei dem elektrokinetisch transportable Schad­ stoffe in einem durch eine elektrische Flüssigkeit leitfähig gemachten Bodenbereich elektrophoretisch an einer Elektrode gesammelt werden sollen. Als mögliche Schadstoffe sind ele­ mentares Quecksilber, das allerdings nicht elektrokinetisch transportabel ist, oder allgemein ionisierbare Verbindungen in Böden angegeben. Ferner ist noch allgemein ausgesagt, daß durch Auswahl des Elektrodenmaterials, Spannung und Strom­ stärke Reduktion bzw. Oxidation im Boden zustande kommen sollen und hierbei eine Wanderung von einer Elektrode zur anderen stattfinden soll. In einer leitfähigen Flüssigkeit bzw. einem z. B. durch Grundwasser leitfähig gemachten Boden selbst können jedoch keine Oxidation- bzw. Reduktionsvorgän­ ge stattfinden, wenn nicht durch ausreichend hohe Spannungen für Elektrolyse gesorgt wird, die allerdings durch eine Spannung von nur 1 Volt gemäß diesem Verfahren möglichst gerade unterdrückt werden soll. Keinesfalls kann man jedoch auf diese Weise eine Oxidation/Reduktion von elementarem Quecksilber oder irgendwelchen anderen Kontaminanten außer direkt an den Elektroden auch noch im Bodenbereich verur­ sachen. Stattdessen ist durch die elektrisch leitfähige Flüssigkeit im Boden lediglich eine Konvektion erzielbar, mit der, abhängig von der Bodenbeschaffenheit, ein im allge­ meinen nicht zufriedenstellender Transport der durch die strömende Flüssigkeit mitgenommenen Schadstoffe zu einer Elektrode stattfindet. Daß gemäß der Lehre dieser Schrift durch ein pulsierendes Gleichfeld bzw. kurzzeitiges Umpolen eine Stoßmobilisation von elementarem Quecksilber bzw. Losreißeffekte möglich wären, setzt eine bereits auch außer­ halb der Elektroden erfolgte Oxidation bzw. Reduktion vor­ aus. Hierzu müssen die Kontaminanten jedoch erst einmal zu den Elektroden mitgenommen und damit notwendigerweise auch schon losgerissen worden sein.

Die Erfinder mußten jedenfalls feststellen, daß Böden, die üblicherweise durch Grundwasser usw. per se leitfähig sind, durch das Erzeugen elektrischer Felder selbst bei zusätzli­ cher Durchströmung mit Grundwasser nicht erfolgreich von organischen Kontamination befreit werden konnten.

Hingegen konnte die erfindungsgemäße Aufgabe der Sanierung von Böden, Schlämmen und Wässern mit den genannten Kontami­ nanten gemäß dem Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst werden, indem dem elektrischen Feld ein akustisches Feld überlagert wurde und zusätzlich entweder Tenside oder Oxi­ dationsmittel oder wahlweise auch beide in den zu reinigen­ den Bereich eingebracht wurden.

Dabei ist die direkte Auswirkung des akustischen Feldes auf die elektrokinetischen Vorgänge überraschend. Die offen­ sichtlich auftretende, noch nicht geklärte synergistische Wirkung vom elektrischen und akustischen Feld führte stets zu einer Erhöhung des erzielbaren Reinigungsgrades. Aus den bisherigen Erfahrungen mit Ultraschallwellen in dünnen Bodenschichten konnte der Fachmann allenfalls erhoffen, daß infolge einer Auflockerung des Bodens Konvektionsmechanismen weniger behindert wurden. Daß jedoch offensichtlich auch die molekulare Diffusion und Migration spürbar positiv beein­ flußt werden, war nicht zu erwarten. Auf die bisher ermit­ telten Erklärungen hierfür wird weiter unten näher eingegan­ gen.

Eine Migration der nicht dissoziierbaren Kontaminanten überall im Boden-, Schlammbereich usw. wird erfindungsgemäß möglich, indem gemäß einer Lösung durch eingebrachte Oxida­ tionsmittel für eine Oxidation der im zu sanierenden Bereich außerhalb der Elektroden vorhandenen Kontaminanten gesorgt wird. Die alternative Tensidzugabe bewirkt, daß die abge­ lösten organischen Kontaminanten entweder in eine stabile Emulsion überführt werden oder in Tensidmicellen eingebaut werden. Sowohl durch einen hierbei auftretenden Emulgier­ mechanismus als auch die Micellenbildung wird eine elektri­ sche Aufladung erzielt. Grundlage für beide Mechanismen ist die oberflächenspannungs-verringernde Wirkung von ionischen oder auch nichtionischen Tensiden, die in biologisch abbau­ barer Form eingesetzt werden.

Bei beiden Aufladungsmechanismen werden sowohl das Loslösen der häufig an feinkörnigen Partikeln anhaftenden Kontami­ nanten als auch die Migration der anschließend geladenen Teilchen durch die Schallwellen ausgelöst bzw. verstärkt. Ferner können eine Mobilisierung von Porenflüssigkeit und Umordnung von Partikeln durch die Schallwellen bewirkt wer­ den. Durch die Mobilisierung ist es möglich, die Schadstof­ fe auch aus geschlossenen Poren oder Kapillaren zu verdrän­ gen. Durch Umordnung von geschlossenen Kapillaren ist deren Öffnung möglich. Beide Effekte fördern und beschleunigen die elektrokinetischen Vorgänge erheblich.

Weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sind:

• a. Der Boden bzw. Schlamm usw. werden biologisch nicht nega­ tiv verändert oder gar getötet. Mit anderen Worten ist tatsächlich eine Sanierung und nicht nur eine Befreiung von bestimmten Kontaminationen möglich. So werden z. B. hydrochemische Veränderungen vermieden. Die Bakterien bleiben erhalten. Durch Sauerstofferzeugung kann an den Elektroden gleichzeitig eine mikrobiologische Sanierung induziert werden. Bei der Anwendung von Oxidationsmitteln erfolgt eine biologische Regeneration vorzugsweise gleichzeitig mit der elektroakustischen Dekontamination. Bei Verwendung von Tensiden kann sie anschließend zur vollständigen Sanierung angewandt werden.
• b. Durch das Schallfeld kommt es zur Erhöhung der Bodenper­ meabilität, da sich die Kontaminanten an den Elektroden konzentrieren. So ist es möglich, an den Elektroden konventionelle, im betrachteten Fall sonst nicht anwend­ bare Luftabsaugverfahren anzuwenden, um die konzentrier­ ten Kontaminanten zu entfernen. Das gleiche gilt für hydraulische Maßnahmen. Diese wären als alleinige Maßnah­ me bei insbesondere feinporigen Böden wegen der geringen Porendurchmesser uneffektiv und praktisch nicht anwend­ bar. Hingegen ist der erfindungsgemäß zuvor ablaufende elektroosmotische Strömungsvorgang deutlich weniger vom Porendurchmesser abhängig und ermöglicht eine anschließende hydraulische Dekontamination an den Elektroden.
• c. Die Kontinuität des elektrischen Feldes kann durch das Schallfeld verbessert werden.
• d. Bei gegebener Elektrodenanordnung ist durch das Schall­ feld ein größeres Sanierungsvolumen möglich.
• e. Die Kosten für das Verfahren sowie die entsprechende Vorrichtung können gering gehalten werden. So sind ledig­ lich Tenside bzw. Oxidationsmittel zuzugeben. Durch eine Zirkulation der Tenside ist ein geringer Verbrauch gege­ ben. Die Installationskosten mit Elektroden, Schallerzeu­ gern, Zu- und Ableitungen sowie Pumpen usw. halten sich in Grenzen. Entsprechende Vorrichtungen in mobilen Containern integriert können an unterschiedlichen Stand­ orten wiederholt eingesetzt werden.
• f. Es ist möglich, die Reststoffmenge der an den Elektroden entfernten Materialien (Kontaminanten, gegebenenfalls Additive zur ph-Werteinstellung usw. einschließlich Zirkulationsmittel) nach Abtrennung der Schadstoffe und Rückgewinnung der Tenside usw. auf unter 1% des behandel­ ten kontaminierten Materials zu halten.
• g. Die Sanierungsdauer ist kurz und liegt z. B. bei Böden im Bereich von einigen Tagen und bei Schlämmen und Wässern sogar darunter.
• h. Es sind nicht nur Sanierungsmaterialien mit hoher Per­ meabilität wie Sand und Kies sondern auch solche mit geringen Permeabilitäten wie Ton und Schluff behandelbar.
• i. Es können auch andere Kontaminanten vorhanden sein z. B. auch anorganische sowie Radionuklide.
• j. Das Verfahren ist darüber hinaus als Sicherungsmaßnahme verwendbar, indem um einen unterirdischen abzuschirmenden Bereich in einer vorbestimmten Grenzzone durch das erfin­ dungsgemäße Verfahren für eine kontinuierliche Dekontami­ nation von Schadstoffen aus einem gefährlichen Bereich gesorgt wird und so auf der diesem Bereich abgewandten Seite der Zone keine Kontaminationen auftreten können.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich außer für polare organische Kontaminanten insbesondere für unpolare organi­ sche Kontaminanten wie Mineralöle, nichthalogenierte Aromate oder PAKs. Jedoch kann durch die Solubilisierung mit Tensi­ den bzw. die Oxidation auch z. B. jeder andere nichtmetalli­ sche nicht dissoziierbare Bestandteil durch die beschriebe­ nen Vorgänge zur Migration gebracht werden. Auch ist das erfindungsgemäße Verfahren mit Erfolg auf Schwermetalle und deren salzartigen oder chelathaltigen Verbindungen anwend­ bar.

Es können beliebige mit derartigen Stoffen belastete Berei­ che in situ saniert werden, z. B. Deponien aller Art, Schlammreservoire, Wohn- und Industrieflächen. Das erfin­ dungsgemäße Verfahren läßt sich selbstverständlich auch im Labor erfolgreich anwenden, sein Vorteil besteht jedoch gerade darin, daß die In-Situ Behandlung möglich ist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen spe­ ziell für Bodensanierung näher erläutert, wobei sich bei Wässern und Schlämmen nach den gleichen Prinzipien verfahren läßt. Es zeigen:

Fig. 1 die prinzipielle Darstellung einer Vorrichtung zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens und

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Simu­ lation des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Fig. 3 eine vorteilhafte Weiterbildung der Vorrichtung.

In der prinzipiellen Darstellung gemäß Fig. 1 ist ein einzi­ ges Kathoden/Anodenpaar mit einer einzigen Schallquelle im Raum zwischen den Elektroden im Erdreich angeordnet. Tat­ sächlich wird eine Elektrodenmatrix mit entsprechender Anzahl von Schallquellen eingesetzt, um eine flächendeckende Sanierung zu erzielen. Mittels perforierter oder beispiels­ weise netzartiger Strukturen der Elektroden wird ein konti­ nuierlicher Transport durch die gesamte Matrix von für die mit Kontaminanten beladene Strömung gewährleistet. Auch Form und Ausrichtung der Elektroden sind in beliebiger Weise variierbar, wobei z. B. durch eine Schrägstellung der Elek­ troden zusätzlich Schwerkrafteffekte ausnutzbar sind. Sämt­ liche möglichen Kreisgeometrien mit Feldverstärkungseffekten an der Mittenelektrode sind neben stabförmigen hohlen Aus­ führungen der Elektroden von Vorteil. Jedoch sind auch ebene Anordnungen mit jeder beliebigen Ausrichtung möglich. Ferner ist eine Auslegung der Kathode als Entnahmebrunnen und der Anode als Infiltrationsbrunnen vorteilhaft. Die Spannungen des elektrischen Gleichfeldes, das wahlweise gepulst wird, liegen z. B. im Bereich von etwa 20 bis 30 V mit einer resul­ tierenden Stromdichte von 4 bis 5 A/m², jedoch sind abhängig von den Elektrodengeometrien, Abständen usw. auch andere Werte möglich. Die Einbautiefe der Elektroden beträgt z. B. 0,5 bis 1,5 m, so daß bei Anordnung entsprechend ausgedehn­ ter Elektrodenfelder große Bodenflächen, beispielsweise auch bis zu 10 bis 12 m Tiefe sanierbar sind.

Geeignete Schallquellen sind z. B. aus dem Bereich der Schallwellen anwendenden Lagerstättenuntersuchungs-Techno­ logie entnehmbar. Auch hier sind unterschiedliche Formen (stab-, punkt- oder kugelförmig) möglich. Prinzipiell sind Schallfrequenzen zwischen etwa 20 Hz und 20 kHz und vor­ zugsweise zwischen etwa 400 und 1000 Hz verwendbar. Neben Schallfeldern mit konstanter Amplitude sind auch pulsierende Schallfelder anwendbar. Im tiefen Frequenzbereich können auch Vibratoren als Schwingungserzeuger eingesetzt werden. Auch der Infraschallbereich und Ultraschallbereich sind nicht ausgeschlossen. Die Schallamplitude wird abhängig vom Abstand der Schallquellen und von der Bodenbeschaffenheit eingestellt.

Die Kathode und Anode sind in ein Zirkulationssystem inte­ griert, in dem z. B. Wasser ("Wasserströmung") plus der wahlweise einzusetzenden Additive umlaufen. Diesem wird im dargestellten Fall an der Anode eine Tensidlösung zugeführt. Die Auswahl der möglichen Tenside (anionische, kationische, nichtionisch-polare oder Amphotenside) ist sehr groß. Ihr Eintrag in das Erdreich ist wegen der biologischen Abbaubar­ keit und der sehr geringen Konzentration unbedenklich. Das Volumen der zugeführten Tenside sollte dem mehrfachen (z. B. dreifachen oder mehr) des Porenvolumens vom Boden entspre­ chen.

An Kathode und Anode werden eine Katholyt- bzw. Anolytbe­ handlung durchgeführt, um die Kontaminanten aus der Katho­ den- und Anodenflüssigkeit zu entfernen, die sich unterir­ disch sammeln und orberirdisch abgeführt werden. Zur Aufar­ beitung und Entsorgung organischer Substanzen (z. B. Ölen) werden Flockungsmittel bzw. dem Stand der Technik entspre­ chende Separatoren eingesetzt.

In der schematischen Darstellung ist die Grenze des Sanie­ rungsvolumens mit G angedeutet. Ferner sind die gesättigte und ungesättigte Zone im Boden durch den Trennstrich ange­ zeigt.

Für die kombinierte Wirkung der Tensidzufuhr mit Überlage­ rung vom elektrischen und akustischen Feld haben die Erfin­ der bisher folgende Erklärungsansätze.

Die Tenside führen zur Erniedrigung der Grenzflächenspannung zwischen der Kontaminanten- und Bodenoberflächenphase, wobei es zu einer Ablösung der adsorbierten Kontaminanten kommt. Es bilden sich dann Kontaminantentropfen, die von Tensiden umgeben sind und sich vom Boden ablösen. Ablösung und Ab­ transport auch aus feinen Bodenporen wird, wie bereits erwähnt, durch das Schallfeld ermöglicht und unterstützt. Die abgelösten Kontaminanten bilden entweder eine stabile Emulsion oder werden in Tensid-Micellen eingebaut. Der Einbau eines schwerlöslichen Stoffs (z. B. Mineralöl) in die Tensid-Micelle findet statt, weil der Stoff dort eine grö­ ßere Löslichkeit besitzt als in der wäßrigen Lösung der Tensidmoleküle. Die Tensidkonzentration ist dann größer als die kritische Micellbildungskonzentration.

Beim mechanischen Emulgieren entsteht infolge Reibungselek­ trizität zwischen innerer und äußerer Phase z. B. einer Öl- in-Wasser-Emulsion ein meßbares Zeta-Potential, wobei sich bei den meisten Emulsionen die Öltröpfchen negativ aufladen. Bei Verwendung von ionischen Tensiden findet eine zusätzli­ che Auf- oder Umladung statt, wobei die gleichnamige Aufla­ dung der Öltröpfchen einer Koaleszenz entgegenwirkt.

Eine mögliche Erklärung für den deutlichen Anstieg des Reinigungsgrades infolge der Schallfeldeinwirkung besteht in einer Erhöhung des Diffusionskoeffizienten und damit Be­ schleunigung von für die elektrokinetischen Abläufe ent­ scheidenden Diffusionsvorgänge. Nach Nernst geht in die Formel für den Diffusionskoeffizienten die Beweglichkeit der geladenen Partikel ein, die durch die obigen Kräfte erhöht wird. Als weitere Einflüsse des Schallfeldes auf die Elek­ trokinetik werden angesehen: eine Erhöhung der Leitfähigkeit organischer dielektrischer Flüssigkeiten, eine Veränderung des Zeta-Potentials und der in asymmetrischen Elektrolyten auftretende Debeye-Effekt. Eine Mobilisierung von Porenflüs­ sigkeit erfolgt durch gleichgerichtete Diffusion. Schließ­ lich wird eine Beschleunigung der Ionen-Micellen/Migration auftreten.

Wie bereits weiter oben erwähnt, machen sich die genannten Einflüsse des Schallfeldes nicht nur bei Tensideinsatz positiv bemerkbar, sondern auch bei der Erzeugung geladener Partikel durch Oxidationsmittel. Diese können wie die Ten­ side sowohl an den Elektroden als auch durch zusätzliche Lanzen in den Boden eingetragen werden. Neben Sauerstoff (auch als Ozon) und sauerstoffreichen Verbindungen sind z. B. Peroxide als Oxidationsmittel einsetzbar.

Bei alternativem Zusatz von Oxidationsmitteln ist es in vorteilhafter Weise möglich, gleichzeitig mit der elektro­ akustischen Dekontamination bei einer Teiloxidation einen biologischen Schadstoffabbau ablaufen zu lassen, so daß die Gesamtzeit für eine vollständige Sanierung noch weiter herabgesetzt ist.

Wie bereits weiter oben erwähnt, sind die alternativen erfindungsgemäßen Verfahren nicht nur mit mikrobiologischen Verfahren, sondern auch mit hydraulischen Maßnahmen und Bodenluftabsaugverfahren kombinierbar.

Sollen zum Beispiel als präventive Maßnahme bei stark ge­ fährdeten Standorten oder auch zur Abschirmung von Altlasten Bodensicherungsmaßnahmen getroffen werden, so eignet sich auch hierzu das erfindungsgemäße Verfahren. Um die Kontami­ nationsquelle bzw. den mit Altablagerungen belasteten Boden­ bereich herum werden auf einer Kugelschale oder auch in einer Ebene in Anoden/Kathodenreihen vorgesehen. Gemeinsam mit den erfindungsgemäß eingesetzten Schallquellen und der Zugabe von Tensiden bzw. Oxidationsmitteln wird dann zuver­ lässig dafür gesorgt, daß trotz Grundwasser- oder Kontami­ nanteneinströmung in die Elektrodenanordnung in den Bodenbe­ reich unterhalb dieser keine Belastung eingetragen wird.

In der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung, mit der das erfin­ dungsgemäße Verfahren erfolgreich simuliert werden konnte, ist ein Probengehäuse 1 vorgesehen, das zugleich als Meß­ stelle dient. Das Gehäuse ist auf einem nicht dargestellten Untergestell in Arbeitshöhe angeordnet. Dieses Gestell dient zur Aufnahme erforderlicher Meßeinrichtungen, die weiter unten aufgeführt sind, sowie der Medien- und Energieversor­ gung. Das Gehäuse für die Bodenprobe besteht aus einem speziellen Kunststoff, der formbeständig, feuchtigkeitsfest, flüssigkeitsdicht, elektrisch nicht leitend und druckstark ist. Gegebenenfalls ist das Gehäuse doppelwandig mit einer Isolierschicht ausgebildet, so daß die Zellenprobe bei Bedarf auch kühl gehalten werden kann. Das Kunststoffgehäuse ist jeweils an die Bodenprobengeometrie anpaßbar. Es ist mit einem gasdichten Gehäusedeckel 2 verschlossen, durch den Meßeinrichtungen, Elektroden usw. führbar sind. Das Gehäuse umfaßt ferner eine Transportunterlage 3 in Form eines auf dem Gestell angebrachten Experimentiertisches, ebenfalls mit der Möglichkeit der Durchführung von Zuleitungen aus dem Gestell. Über dem Experimentiertisch 3 befindet sich eine thermische Isolierlage 4 mit entsprechenden Aussparungen für Durchführungen. Darüber befindet sich eine Thermostatumlauf­ platte 5 mit darüberliegender Isolierplatte 6. Am Boden der Zelle 1 sind Bodenabläufe 7 in einzelnen unterteilten Boden­ segmenten 8 vorgesehen. Darüber liegt ein Stützgitter 9 mit einem abdeckenden Gewebefilter 10. Die darüber einzubringen­ de Bodenprobe ist nicht dargestellt. Die oben mit einem umlaufenden Flansch versehene Zelle 1 wird über einen Dich­ tungsring 11 mit dem Deckel abgeschlossen.

In allen Seitenbereichen unterhalb des Flansches ist wiede­ rum ein Satz von plattenförmigen Elementen angebracht, wobei nur ein solcher Satz dargestellt ist. Er umfaßt eine Seiten­ wand 12 mit Öffnung 13 für einen Akustikgeber, der nicht dargestellt ist und beispielsweise als sogenannter Shaker ausgeführt ist, wobei eine horizontale Ankopplung vorliegt. Es folgt eine Isolierplatte 14, wiederum mit darüberliegen­ der Thermostatumlaufplatte 15 und weiterer Isolierplatte 16.

Die Zellwand ist mit einer entsprechenden mittigen Öffnung und Membran für die Akustikwelle versehen.

Der Akustikgeber kann wahlweise auch senkrecht über den Experimentierdeckel angekoppelt werden; dafür wird der Deckel mit entsprechender Öffnung versehen.

Mit dieser Vorrichtung ist es möglich, sämtliche dem vorlie­ genden Verfahren zugrundeliegenden Schritte zu simulieren und darüberhinaus den Sickerwasserverlauf zu kontrollieren. Die Elektroden, die von oben eingeführt werden, sind vor­ zugsweise als Infiltrations- und Entnahmebrunnen ausgebil­ det.

Temperaturmeßfühler und Sonden für die Schalldruckmessung, Feuchtigkeitsmessung und PH-Wertmessung sind durch den Deckel einführbar. Zusätzlich können Lanzen zur Zufuhr verschiedener flüssiger oder gasförmiger Medien vorgesehen werden.

Insgesamt gestattet die Vorrichtung neben einer kontrollier­ ten Bodenbehandlung über die obigen Messungen die Thermosta­ tisierung der Zellenaußenwände beim Transport und im Experi­ ment, die Hydrostatisierung beim Transport, eine Flüssig­ keitszudosierung, eine dosierte Flüssigkeitsabnahme und die Simulation eines Flüssigkeitskreislaufs, so daß man für verschiedenste Proben bzw. Standorte zu aussagekräftigen Dekontaminationsergebnissen kommen kann.

Die Zugabe von tensidischen Flüssigkeiten kann außer über Infiltrationsbrunnen auch von der Horizontalen her durchge­ führt werden. Dies ermöglicht eine großflächige und gut dosierbare Flüssigkeitszufuhr. Das Sammeln und Abpumpen geschieht dabei, wie bereits beschrieben, über Entnahmebrun­ nen.

Um den Dekontaminationsprozeß durch eventuelle Niederschläge nicht zu stören, empfiehlt es sich, dort, wo z. B. unbebau­ te Flächen zu sanieren sind, diese mit wasserfesten Folien zu bedecken. Unter den Folien F können über Verregnungsrohre V oder -schläuche die tensidischen Flüssigkeiten gezielt zugeführt werden (Fig. 3). Durch diese Maßnahmen wird die Bodenluftabsaugung B zur Dekontamination leichtflüchtiger Dekontaminanten wirkungsvoll verstärkt. Ein Entnahmebrunnen ist mit E angedeutet.

Claims (13)

1. Für In-Situ Anwendungen geeignetes Verfahren zur Sanie­ rung von Böden, Schlämmen und Wässern, die durch Kontami­ nanten mit oder ohne Dipolcharakter, die elektrisch neutral und nicht oder nur wenig polarisierbar sind, insbesondere in Form organischer Kontaminanten, belastet sind, in welchem

• a) der zu sanierende Bereich in an sich bekannter Weise einem elektrischen Feld ausgesetzt wird,
• b) dem elektrischen Feld ein Schallfeld überlagert wird und
• c) Tenside und/oder Oxidationsmittel in den zu sanie­ renden Bereich eingebracht werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Tenside ionische, nichtionische oder Amphotenside oder Mischungen hiervon eingebracht werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tenside oder gelöste Oxidationsmittel in einem Wasserzirkulationskreislauf durch den zu sanierenden Bereich und Behandlungseinrichtungen zirkuliert werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Oxidationsmittel Sauerstoff, gegebenenfalls Ozon, oder organische Peroxide eingebracht werden.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig mit oder nach der elektroakustischen Reinigung ein mikrobiologischer Schadstoffabbau induziert wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Feld und Schallfeld als Gleichfelder oder gepulst erzeugt werden.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Elektroden angesammelten Dekontaminanten durch an sich bekannte hydraulische Maßnahmen oder Boden­ luftabsaugverfahren aus dem zu sanierenden Bereich ent­ fernt werden.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise Schallfeldfrequenzen im Hörbereich erzeugt werden.

9. Verwendung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur an sich bekannten Abschirmung von Kontami­ nationsquellenbereichen, wobei um diese Bereiche herum das elektroakustische Feld verbunden mit den übrigen Maßnahmen erzeugt wird.

10. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch
mindestens ein in den Sanierungsbereich einsetzbares Elektrodenpaar, an das das elektrische Feld angelegt wird,
mindestens eine im Raum zwischen den Elektroden einsetz­ bare Schallquelle und
Einrichtungen zum Einleiten der Tenside und/oder Oxida­ tionsmittel.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine matrixartige Anordnung von mehreren Elektro­ denpaaren, die durchlässig für eine mit Kontaminanten beladene Tensid- oder Oxidationsmittelströmung sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathoden jeweils als Entnahmebrunnen und die Anoden als Infiltrationsbrunnen ausgelegt sind.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß oberirdische Behandlungs- und Zirkulationseinrich­ tungen für an den Elektroden entnommenen Stoffe vorgese­ hen und vorzugsweise in einem mobilen Container enthal­ ten sind.