PROCESS FOR REDUCING THE AFFECTION OF GROUND WATER BY ALCOHOLS

Abstract: The method for reducing the pollution of ground water by alcohols when alcohols are used for deicing of operating surfaces, especially flight operating surfaces, entails breakdown zones being provided in the underground seepage zone for the alcohol-polluted water after melting.

Description: Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verringerung der Belastung des Grundwassers durch Alkohole bei Einsatz von Alkoholen zur Enteisung von Betriebsflächen, insbesondere Flugbetriebsflächen. Zur Enteisung von Flugbetriebsflächen, d.h. Startund Landebahnen und Rollbahnen und dergl., werden heute bevorzugt Alkohole eingesetzt, da diese zu den nicht umweltbelastenden Endstoffen Wasser und Kohlendioxid von Bodenbakterien abgebaut werden. Als Alkohole werden meist Ethylenglykol, Diethylenglykol, Isopropylall;ohol und/oder Propylenglykol eingesetzt. Es kommen jedoch alle Alkohole in Betracht, die eine Enteisung bewirken. Diese Alkohole sollen in höherer Konzentration nicht in das Grundwasser gelangen. Zum einen deshalb, weil einige der Alkohole wie z.B. Diethylenglykol, in höheren Konzentrationen giftig sind, zum anderen aber, weil bei ihrer Umsetzung zu Wasser und C02 Sauerstoff verbraucht wird. Dadurch verarmen die Gewässer an Sauerstoff und es besteht die Gefahr, dass die Gewässer umkippen und die tierischen Lebewesen mangels ausreichendem Sauerstoff eingehen. Letztlich jedoch auch deshalb, weil in zu nehmender Weise per Gesetz eine anthropogene Ver änderung der Grundwasserbeschaffenheit verhindert werden soll. Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dem es gelingt, bei Verwendung von Alkoholen zur Enteisung von Betriebsflächen die im versickerten Schmelzwasser vorhandenen Alkohole vollständig oder weitestgehend abzubauen, so dass die Belastung des Grundwassers durch Alkohole vermieden bzw. minimiert wird. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst , dass Abbauzonen für die Alkohole vorgesehen werden. Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Verringerung der Belastung des Grundwassers durch Alkohole bei Einsatz vonAlkoholen zur Enteisung von Flugbetriebsflächen, das dadurch gekennzeichnet ist, dass Abbauzonen in der Sickerzone des Untergrundes für das mit Alkohol belastete Schmelzwasser vorgesehen werden. Der Erfindung liegt die überlegung zu Grunde, das mit Alkohol versetzte Schmelzwasser möglichst grossflächig dort wo es anfällt in den Untergrund zu versickern und die Versickerungszone künstlich so zu gestalten, dass durch Optimierung von Speicherwirkung der Sickerzone, Vergleichmässigung des Sickerstromes, Belastung und Temperatur ein vollständiger oder weitgehender Abbau des Alkohols erfolgt. Vorzugsweise liegen diese Abbauzonen neben den Flugbetriebsflächen, beispielsweise seitlich im Bereich der Böschungen längs der Start- und Landebahn. Die Erfindung wird hier in Bezug auf Flugbetriebsflächen beschrieben, es ist jedoch offensichtlich, dass auch andere Betriebsflächen und Verkehrsflächen wie Strassen, Parkplätze, Sportplätze und dergl. umfasst sind. Bei einem vorwiegend kiesig oder kluftigen Untergrund von Flugbetriebsflächen und dergl. können die im Schmelzwasser enthaltenen Alkohole zu rasch versickern und gelangen damit in zu hohen Konzentrationen in das Grundwasser. Die Bodenbakterien sind bei der kurzen Verweilzeit nicht in der Lage, die Alkohole abzubauen. Bei einem ausschliesslich feinkörnigem Untergrund hingegen kann die für den Alkoholabbau durch Bakterien erforderliche Sauerstoffzufuhr aus der Luft zu gering sein und dadurch der Alkohol in unerwünscht hohen Konzentrationen in das Grundwasser gelangen. Gemäss der Erfindung werden Massnahmen vorgeschlagen, die durch die künstliche Veränderung des Kornaufbaues der Sickerzone mit oder ohne Zugabe von Zusatzstoffen einerseits die Verweilzeit der Alkohole in der Sickerzone erhöhen und dadurch bewirken, dass die Alkohole in höherem Masse abgebaut werden; andererseits solche verbesserten Lebensbedingungen für die Bakterien zu schaffen, dass die Abbaurate erhöht wird. Eine Verlängerung der Verweilzeit kann dadurch erfolgen, dass Abbauzonen in der Art vorgesehen werden, dass die Sickerzone aus wechselweisen Schichten aus sandigem Kies und schluffigem Sand bestehen. Durch den schluffigen Sand werden wegen seiner grösseren Oberfläche die Populationsflächen der Bakterien vergrössert und wegen der geringen Durchlässigkeit die Verweilzeit länger. Durch den sandigen Kies wird wiederum wegen der grossen Bandbreite der Porenhohlraumgrössen eine gute Belüftung des Untergrundes und eine Vergleichmässigung des Sickerwasserabflusses erreicht. Eine zusätzliche Verlängerung der Verweilzeit kann auch dadurch erreicht werden, dass unter die Abbauzone eine wasserundurchlässige oder gering wasserdurchlässige Folie verlegt wird. Dadurch wird der Fliessweg des abzubauenden Schmelzwassers von der senkrechten in die horizontale Richtung bis zum Rand der Abbauzone abgelenkt und kann dadurch erheblich vergrössert werden. Diese Vergrösserung des Fliessweges ist vor allem dann von Vorteil, wenn der natürliche Flurabstand des Grundwassers gering ist. Die Abbauzonen können vorzugsweise auch Adsorptionsund/oder Absorptionsmittel enthalten. Es werden solche Substanzen ausgewählt, die in der Lage sind, die jeweils eingesetzten Alkohole zu halten und deren Abbau zu begünstigen. Als Adsorptionsmittel kommen insbesondere Aktivkohle, Kieselsäuregele, Aluminiumoxide, Magnesium- und Calciumverbindungen, Talk, Bleicherden, Glaspulver, Kieselgur und Zeolithe in Betracht. Eine weitere geeignete Massnahme besteht darin, die Abbauzonen mit Bakterien zu impfen, um deren Konzentration zu erhöhen und solche Bakterien stämme vorzusehen, die besonders für den Abbau der Alkohole geeignet sind. Weitere Massnahmen bestehen darin, den Abbauzonen zusammen mit dem Frostschutzmittel oder getrennt davon zusätzliche Nährmittel für die Bakterien zuzuführen, um auf diese Weise die Aktivität der Bakterien zu erhöhen. Eine weitere erfindungsgemässe Massnahme besteht darin, für ausreichende Luftzufuhr in der Abbauzone Sorge zu tragen, was durch geeignete Ausgestaltung derselben oder durch direkte Zuführung von Luft mittels Bodenrohren erfolgen kann. Eine weitere Massnahme besteht darin, dass der Abbauzone Wärme zugefühttwird, ebenfalls um die Aktivität der Bakterien zu erhöhen. Eine besonders wirksame Massnahme ist die Zuführung von erwärmter Luft. Diejenigen Massnahmen, bei denen die Alkohole lange Zeit in der Abbauzone festgehalten werden, sind besonders geeignet, und zwar aus folgendem Grund: Eine Enteisung ist in mittleren Klimazonen nur im Winter erforderlich. Werden die Alkohole in der Ab bauzone dann über die Sommermonate, wo keine neue Zufuhr von Alkohol mehr erfolgt, gehalten, steht ausreichend Zeit und auf Grund der höheren Temperatur Bakterienaktivität zur Verfügung, um einen restlosen Abbau der Alkohole zu gewährleisten. Die Abbauzonen sind vorzugsweise seitlich längs den Betriebs zonen angeordnet und können bei Start- und Landebahnen beispielsweise eine Breite von 2 bis 40 m aufweisen. Grosse Breiten von 40 m sind dann erforderlich, wenn durch Schneeräumgeräte alkoholbelasteter Schnee in weiter Entfernung der Landepiste verfrachtet wird. Ist die Schneebelastung nicht kritisch, genügen schmale Abbauzonen in Breiten von 2 bis 4 m. Grosse Breiten können jedoch auch dann erforderlich werden, wenn die grosse Menge anfallenden Schmelzwassers und/oder Alkohols am Rande der Betriebs fläche eine entsprechende Fliesswegverlängerung durch Folien bis zum Abbauzonenrand erforderlich machen. In diesem Falle kann die für den Abbau bevorzugte Schichtenfolge dem vertikalen Fliessweg entsprechend in vertikaler Richtung in der Art von Dämmen aus schluffigem Sand zwischen Auffüllungen aus sandigem Kies aufgebaut werden. Die Abbauzone kann in beliebiger Tiefe vorgesehen werden und wird vorzugsweise unterhalb der Gras-Humusschicht angeordnet. Vorzugsweise sind die unterschiedlichen Schichten der Abbauzone durch Fliessmatten untereinander und zum anstehenden Untergrund abgetrennt. Gemäss einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird oberhalb der Abbauzone eine Sickerpackung aus gut durchlässigem Material, vorzugsweise Kies, vorgesehen, damit das Schmelzwasser mit den Alkoholen zur Abbau zone fliesst und sich dort konzentriert und nicht etwa über die Abbauzone hinwegfliesst und dann seitlich neben der Abbauzone versickert. In diesem Falle ist die Gras-Humusschicht ganz oder teilweise wegzulassen, damit auch bei Bodenfrost eine Versickerung des Schmelzwassers gewährleistet ist. Alternativ kann dies auch durch geeignete Profilierung der Oberfläche erreicht werden. Man sieht sogenannte Sammelflächenvor, von denen die Alkohole zu den Abbauzonen geleitet werden. Gemäss einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird das anstehende lockere Gestein im Untergrund herausgenommen und durch Sieben oder andere Massnahmen in eine feinkörnige und eine grobkörnige Fraktion geteilt. Die feinkörnige Fraktion wird als Abbauzone als erstes wieder eingebracht und darauf die grobkörnige Fraktion als Sickerpackung angeordnet. Es erfolgt somit lediglich eine Umordnung des Untergrundes ohne dass zusätzliche Materialien erforderlich sind.

Claims: A method for reducing the pollution of waters by alcohols using alcohols to deice working surfaces, in particular aviatic surfaces, characterized in that artificial degrading zones are provided in the seeping zone of the subsoil for the melt water polluted with alcohol. The method according to claim 1, characterized in that the degrading zone consists of different layers having a different grain of gravel, sand and coarse clay. The method according to claim 1 or 2, characterized in that adsorbents are provided in the degrading zone. The method according to any of claims 1 to 3, characterized in that absorbents are provided in the degrading zone. The method according to any of claims 1 to 4, characterized in that the degrading zone is injected with alcohol-degrading bacteria. The method according to any of claims 1 to 5, characterized in that the degrading zone is supplied with nutrients for the alcohol-degrading bacteria. The method according to any of claims 1 to 6, characterized in that the degrading zone is supplied with air. The method according to any of claims 1 to 7, characterized in that the degrading zone is supplied with heat. The method according to any of claims 1 to 8, characterized in that seeping packages are provided above the degrading zone. The method according to any of claims 1 to 9, characterized in that collecting surfaces for the alcohols are provided above the degrading zones. The method according to any of claims 1 to 10, characterized in that a sealing sheet is provided under the degrading zone.

Inventors: BLASY, LUDWIG, DIPL.-ING. DR.
Applicants: BLASY, LUDWIG, DIPL.-ING. DR.
Application year: 1986
Main classification: C02F1
IPC codes: C02F3, C02F1