DE102008039988A1 - Applying colmation layers in river banks and onto lake bed of water bodies in combination with inlake treatment of acidic and/or potentially acidic water, by applying and/or introducing lime- and dolomite products on and/or into water body - Google Patents

Applying colmation layers in river banks and onto lake bed of water bodies in combination with inlake treatment of acidic and/or potentially acidic water, by applying and/or introducing lime- and dolomite products on and/or into water body Download PDF

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Abstract

The method for applying colmation layers in river banks and onto a lake bed of water bodies in combination with an inlake treatment of acidic and/or potentially acidic water by introducing alkaline substances such as burned and unburned lime- and dolomite products, comprises repeatedly applying and/or introducing the burned and unburned lime- and dolomite products, which are introduced on lake surface and/or over the lake bed in powder form and/or in suspension concentration of 5-35% by using ship- and/or pipeline system and distribution technology, on and/or into the water body. The method for applying colmation layers in river banks and onto a lake bed of water bodies in combination with an inlake treatment of acidic and/or potentially acidic water by introducing alkaline substances such as burned and unburned lime- and dolomite products, comprises repeatedly applying and/or introducing the burned and unburned lime- and dolomite products, which are introduced on the lake surface and/or over the lake bed in powder form and/or in a suspension concentration of 5-35% by using ship pipeline system and/or pipeline system and distribution technology, on and/or into the water body by using the ship pipeline system and/or pipeline system. The grain distribution of the lime- and dolomite products with a total content of calcium oxide and calcium carbonate in the active substrate of greater than 70%, where the grain distribution is less than 5 mu m in the active substrate of 10%, is 5-50 mu m in the active substrate of 50%, is 51-100 mu m in the active substrate of 90% and is greater than 100 mu m in the active substrate of 10%. A potential alkalinity of 10-1000 mole-equivalent/m 2>is adjusted at the water body with a specific overdosage. The lime- and dolomite products in the ingredient and/or in the ingredient mixture have a portion of greater than 5%. The ingredient concentration in dependent of the lake depth is adjusted to 1-15 mass% in less than 5 m lake depth and greater than 10 mass% in greater than 5 m lake depth related for the alkaline material to be introduced. The specific input quantity on the lake surface in dependent of the lake depth is repeatedly adjusted to 1-10 g/m 2>in less than 5 m lake depth and 10-1000 g/m 2>in greater than 5 m lake depth. The application of the colmation layer at the lake bottom repeatedly takes place by wind and/or thermally induced lake flows in the epilimnion. The lime- and dolomite products are hydrophobic. The hydrophobicity takes place with calcium- and/or magnesium stearate. The hydrophobic effect for the lime- and dolomite products is adjusted to a time of 5 minutes to 2 hours.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Behandlung von Oberflächengewässern und die Generierung von Kolmationsschichten für Gewässer mit einem Wasservolumen von > 200.000 m3.The invention relates to the treatment of surface waters and the generation of colmation layers for waters with a water volume of> 200,000 m 3 .

In der Folge des Braunkohlenbergbaus werden Hohlräume in der genutzten Landschaft geschaffen, die sich nach und nach mit Grund- und Oberflächenwasser füllen. In vielen Fällen wird durch das wieder aufgehende Grundwasser sowie die damit verbundenen geologischen und chemischen Bedingungen im neu geschaffenen Deckgebirge eine Seenlandschaft geschaffen, die durch extrem saure Wässer mit hohen Schwermetallgehalten, insbesondere mit hohen Eisengehalten gekennzeichnet ist.In The result of lignite mining will be cavities in the used landscape, which is gradually becoming and fill in surface water. In many cases is caused by the rising groundwater and the associated geological and chemical conditions in the newly created overburden a lake landscape created by extremely acidic waters with high heavy metal contents, especially with high iron contents is marked.

Haupteintragsquelle für gelöste Stoffe und Säuren in einen derartigen Tagebausee sind das Grundwasser und das Kippenmaterial. Das Säurepotential des Kippenmaterials beruht in der Regel auf der Verwitterung der enthaltenen Eisendisulfide durch die Umlagerung der Kohledeckschichten im Tagebaubetrieb. Das sogenannte Abraummaterial wird dadurch intensiv den verwitterungsfördernden Komponenten Luft (Sauerstoff) und Wasser ausgesetzt. Das abgelagerte und verwitterte Kippenmaterial wird im Laufe der Zeit durch Grund- und Sickerwasser ausgewaschen, die so mobilisierten Stoffe abtransportiert und beispielsweise in Tagebauseen durch Grundwasserwiederanstieg eingebracht. Eine zweite Eintragsquelle ist die Erosion von Ufern aus Kippenmaterial. Die Mobilisierung erfolgt hier durch Wellenschlag, Regenwasser etc. Resultat der Verwitterung und Auswaschung ist ein hoch mineralisiertes saures Wasser, in dem als Säureträger Sulfat- und Eisenionen dominieren.Main entry source for solutes and acids in one Such Tagebausee are the groundwater and the tilting material. The acid potential of the tilting material is usually based on the weathering of iron disulfides contained by the rearrangement the coal cover layers in open pit mining. The so-called waste material is thus intensively the weathering-promoting components Exposed to air (oxygen) and water. The deposited and weathered Tipping material will over time through groundwater and leachate washed out, the so mobilized substances removed and, for example introduced in open-pit mines by groundwater recovery. A second The source of entry is the erosion of banks of tilting material. The Mobilization takes place here by waves, rainwater etc. Result of weathering and leaching is a highly mineralized acid Water, in which as the acid carrier sulphate and iron ions dominate.

Insbesondere in Seenketten fließt unbehandeltes Seewasser in unterstromige Seen oder Flussniederungen über das Grundwasser ab. Auch Abflüsse in Siedlungsgebieten sind bekannt und führen zur Beeinträchtigung der unterirdischen Wirtschaft und zu Gebäudeschäden. Oftmals gelangen derartige Grundwasserströme aus Tagebauseen in Bereiche des aktiven Bergbaus und führen zu Zusatzaufwendungen. Darüber hinaus sind für die zu füllenden Tagebauseen erhöhte Flutungswassermengen erforderlich.Especially in lake chains untreated seawater flows into downstream Lakes or river basins over the groundwater. Also Outflows in settlement areas are known and lead to the degradation of the underground economy and to Damage to buildings. Often such groundwater flows arrive from mining lakes into areas of active mining and lead at additional expenses. In addition, are for the open-pit mines to be filled increase flooding water volumes required.

Zur Behandlung von sauren Tagebauseen sind so genannte Inlake-Verfahren z. B. in DE 103 04 009.9 beschrieben bekannt, nach dem unter Nutzung der Inlake-Verfahrenstechnik, Injektor- und Mischtechnik sowie feinkörniger Neutralisationsmittel und intelligenter Verteiltechnik über schwimmende Rohrleitungen ein verbesserter Effekt beim Einsatz von Neutralisationsmitteln erreicht wird. Eine gute Vermischung des Neutralisationsmittels und die Verteilung der Suspensionen im See sind begrenzt im Wirkungsgrad, beim Stoffumsatz und damit bei der Kostenoptimierung derartiger Verfahren. Für das Erreichen hoher Wirkungsgrade sind große Volumenströme zu bewegen, wodurch sehr hohe Betriebskosten verursacht werden.For the treatment of acid Tagebauseen so-called inlake method z. In DE 103 04 009.9 described, after using the Inlake process technology, injector and mixing technology and fine-grained neutralizing agent and intelligent distribution technology on floating piping an improved effect on the use of neutralizing agents is achieved. A good mixing of the neutralizing agent and the distribution of the suspensions in the lake are limited in the efficiency, the material conversion and thus in the cost optimization of such methods. To achieve high efficiencies large volume flows are to be moved, which causes very high operating costs.

Gemäß eines Vorschlages nach Aktenzeichen DE 103 44 857.8 wird durch Gestaltung der Verteileinrichtung, die Einstellung der Stoffkonzentration auf < 1% auf der Seeoberfläche und der pH-Wert-Einstellung in Abhängigkeit vom Einsatzstoff im Wasserkörper die Erzielung eines hohen Wirkungsgrades erreicht. Insbesondere bei morphologisch ungünstigen Gewässern mit überwiegend Flachwasserbereichen und/oder tiefen Schläuchen sowie stark gegliederten Gewässern ggf. mit Inselbereichen hat dieses Verfahren Grenzen.According to a proposal by file number DE 103 44 857.8 is achieved by designing the distribution device, the adjustment of the substance concentration to <1% on the sea surface and the pH adjustment depending on the feedstock in the water body to achieve a high efficiency. In particular, in morphologically unfavorable waters with predominantly shallow water areas and / or deep hoses and heavily articulated waters possibly with island areas, this method has limits.

Auch in den Offenlegungsschriften DE 4124073 A1 und WO 02/16272 A1 sind Verfahren zur Behandlung saurer Wässer beschrieben. Die Anwendung bei größeren Tagebauseen erfordert jedoch einen unverhältnismäßig hohen technischökonomischen Aufwand und ist hier nicht geeignet.Also in the publications DE 4124073 A1 and WO 02/16272 A1 Methods for the treatment of acidic waters are described. However, the application for larger mining lakes requires a disproportionate technical-technical effort and is not suitable here.

In DE 20 2004 002 159.5 ist eine Anordnung beschrieben, die durch eine Kombination von Tank-/Silofahrzeug, Zwischenlagerbehälter, einer schwimmenden mobilen und beweglichen/fahrbaren Lager- und Eintragseinheit mit einem Verteilsystem gekennzeichnet ist und mit der Neutralisationsmittel auf ein saures Gewässer transportiert und verteilt werden sollen. Der Nachteil dieser Anordnung besteht darin, dass diese Anordnung nur an Gewässern einsetzbar ist, deren Uferbereich zumindest stellenweise entsprechend befestigt ist. Durch den erforderlichen Transportaufwand sind große und kostenintensive schwimmende Einrichtungen erforderlich. Die komplexe Lager- und Eintragseinheit muss eine hohe Tragfähigkeit aufweisen und verursacht einen hohen Energiebedarf.In DE 20 2004 002 159.5 an arrangement is described, which is characterized by a combination of tank / silo vehicle, intermediate storage container, a floating mobile and mobile / mobile storage and entry unit with a distribution system and are transported with the neutralizing agent on an acidic waters and distributed. The disadvantage of this arrangement is that this arrangement can only be used on waters whose bank area is fixed at least in places accordingly. Due to the required transport costs large and costly floating facilities are required. The complex storage and entry unit must have a high load capacity and causes a high energy demand.

Nach einem Verfahrensvorschlag nach DE 10 2004 032 404 soll die Stoffkonzentration der jeweils eingesetzten Neutralisationsmittel durch die Geschwindigkeit einer schwimmenden mobilen und beweglichen Lager-/Transport- und Eintragseinheit auf der Gewässeroberfläche bis in einem Meter Tiefe auf < 0,2% eingestellt werden. Der Nachteil dieser Lösung besteht darin, dass nach der Entleerung der Lager- und Transportvorrichtung das System leer über den Wasserkörper fahren muss und die Effektivität des Systems zusätzlich durch erforderliche Umschlagsprozesse verringert ist. Insgesamt sind dadurch die Betriebskosten im Vergleich zu den Produktkosten erheblich. Das komplexe System muss eine hohe Tragfähigkeit aufweisen und ist damit sehr aufwändig in der Herstellung und verursacht hohe Betriebskosten.After a procedural proposal DE 10 2004 032 404 the substance concentration of each neutralizing agent used should be adjusted to <0.2% down to one meter depth by the speed of a floating mobile and mobile storage / transport and entry unit on the surface of the water. The disadvantage of this solution is that after emptying the storage and transport device, the system must travel empty over the body of water and the effectiveness of the system is additionally reduced by required Umschlagsprozesse. Overall, the operating costs are significant compared to the product cost. The complex system must have a high load capacity and is therefore very expensive to manufacture and causes high operating costs.

In DE 102 27 951 wird ein Verfahren zur Steuerung der Wasserqualität an offenen Gewässern beschrieben, nach dem definierte Wasser-Wirkstoff-Suspensionen, bestehend aus ungebrannten und gebrannten Dolomitprodukten in Abhängigkeit von der Strömungsrichtung zur Errichtung von Kolmations- und Reaktionswänden in den Ufer- und Böschungsbereich im Eintritts- und/oder im Austrittsbereich von Grundwasserströmungen aufgebracht werden. Nachteilig bei diesem Verfahren sind hohen Anteile von reaktionsträgen Magnesiumverbindungen, die zu geringen Mengen an Neutralisationsreaktions-/Fällungsprodukten führen.In DE 102 27 951 describes a method for controlling the water quality in open waters, according to the defined water-active substance suspensions, consisting of unfired and burned dolomite products depending on the flow direction for the establishment of colmation and reaction walls in the bank and slope area in the entrance and / or or be applied in the outlet area of groundwater currents. Disadvantages of this process are high levels of inert magnesium compounds which lead to small amounts of neutralization reaction / precipitation products.

Aus DE 10 2004 030 966 ist ein Verfahren zur multifunktionalen Steuerung der Wasserqualität an offenen Gewässern bekannt geworden, nach dem im Austrittsbereich von Oberflächenwasser aus Tagebauseen in das Grundwasser feinkörnige alkalische Einsatzstoffe mit einer Korngröße von < 2 mm in einer Konzentration von > 3% mit einer Schichtdicke von bis zu 2 m in den betreffenden Böschungsbereich eingearbeitet oder eingespült werden. Nachteilig bei dem vorgeschlagenen Verfahren ist, dass in den Abströmbereich von Grundwasser vorzugsweise gebrannte Kalk- oder Dolomitprodukte zum Einsatz kommen sollen. Da diese sehr reaktionsfreudig sind, werden sich diese schnell verbrauchen und eine Kolmationswirkung wirkt nur für kurze Zeiträume.Out DE 10 2004 030 966 is a method for multifunctional control of water quality in open waters has become known after the surface of surface water from surface mines in the groundwater fine-grained alkaline feedstocks with a particle size of <2 mm in a concentration of> 3% with a layer thickness of up to 2 m be incorporated or flushed into the respective embankment area. A disadvantage of the proposed method is that in the outflow of groundwater preferably calcined lime or dolomite products should be used. Since these are very reactive, they will consume quickly and a Kolmationswirkung works only for short periods.

Bekannt sind des weiteren Bauwerke zur Abdichtung wie in DE 69001654 T2 , DE 19622915 C2 und DE 3720519 wobei zum Teil vertikale Schlitzwände bis in 60 m Tiefe mit gewaltigem Material-, Zeit- und Kostenaufwand erforderlich sind.Are known further buildings for sealing as in DE 69001654 T2 . DE 19622915 C2 and DE 3720519 where some vertical slot walls up to 60 m depth with enormous material, time and cost are required.

Analog sind verfahren zur Herstellung von Spundwänden, wie in DE 3952131401 bekannt, die ebenfalls bei großen Gewässern, wegen der erheblichen Kosten- und Materialaufwendungen nicht zur Anwendung gelangen können.Analogous methods for the production of sheet piling, as in DE 3952131401 known, which also can not be used in large bodies of water, because of the significant cost and material costs.

Ziel und Aufgabe der Erfindung bestehen darin, eine Möglichkeit auf der Grundlage der Inlake-Konditionierung saurer und/oder potentiell saurer Gewässer zu finden, nach der in Kombination mit der Inlakebehandlung eine Reduzierung der Abströmmenge von Seewasser durch das gezielte Anlegen von Kolmationsschichten/Teppichen, in das Grundwasser/Oberflächenwasser bewirkt werden kann.aim and object of the invention are one possibility acidic and / or potentially based on the inlake conditioning to find acid waters, after combined with Inlake treatment reduces the amount of effluent of seawater through the targeted application of colmation layers / carpets, into the groundwater / surface water can be effected.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Inlakebehandlung eines Gewässers vorzugsweise örtlich an denjenigen Stellen des Gewässerkörpers mehrfach erfolgt, wo darunter liegend die Hauptmenge des Wassers als Grundwasser abströmt. Die örtliche Mehrfachbehandlung der Wassermassen über dem Seegrund aus dem hauptsächlich der Abstrom des Seewasser in das Grundwasser erfolgt so oft, bis die sich aus den Reaktionsprodukten der Wasserbehandlung auf dem See/Gewässergrund bildende Kolmationschicht einen hinreichenden Strömungswiderstand an der Grenzschicht Seeboden/Grundwasserleiter hervorgebracht hat. Dies kann durch elektrophysikalische Messungen auf dem Seegrund sowie Grundwasserpegel auf der Abströmseite des Gewässers kontrolliert werden.According to the invention the object is achieved in that the Inlakebehandlung a Water preferably locally in those places the body of water takes place several times, where below lying the main amount of water flows as groundwater. The local multiple treatment of the water masses over the lake bottom from the mainly the effluent of the lake water in the groundwater takes place so often, resulting from the reaction products the water treatment on the lake / river bed forming Kolmationschicht a sufficient flow resistance has produced seabed / aquifer at the boundary layer. This can be done by electrophysics measurements on the lake bottom and groundwater level on the downstream side of the water body to be controlled.

Erfindungsgemäß werden die auf der Seeoberfläche bzw. über dem Seegrund einzubringenden gebrannten und ungebrannten Kalk- und Dolomitprodukte mittels Schiffs- bzw. Rohrleitungs- und Verteiltechnik mehrfach pulverförmig und/oder in einer Suspensionskonzentration von 5 bis 35% auf und/oder in den Wasserkörper auf- bzw. eingebracht, wobei die Kornverteilung der verwendeten gebrannten und ungebrannten Kalk- und Dolomitprodukte mit einen Gesamtgehalt von CaO- und CaCO3 im Wirkstoffsubstrat von > 70%: 10% < 5 μm 50% 5–50 μm 90% 51–100 μm 10% > 100 μm beträgt.According to the invention, the fired and unburned lime and dolomite products to be introduced on the sea surface or above the lake bottom are repeatedly pulverized and / or suspended in a suspension concentration of 5 to 35% by means of ship or pipeline and distribution technology and / or into the water body. or introduced, wherein the particle size distribution of the used calcined and unburned lime and dolomite products with a total content of CaO and CaCO3 in the active ingredient substrate of> 70%: 10% <5 μm 50% 5-50 μm 90% 51-100 μm 10% > 100 μm is.

Dieser Prozess kann wirksam durch das Einbringen von kolmatierenden Stoffen direkt über dem Seeboden durch bekannte Schlauchverteilungssysteme ergänzt werden.This Process can be effective by introducing colourant substances directly above the sea floor through known hose distribution systems be supplemented.

Der Ein- oder Auftrag erfolgt bei der Durchführung des Verfahrens derartig, dass mit einer spezifischen Überdosierung am Gewässergrund ein Alkalitätspotential von 10 bis 1000 mol-Äquivalent/m2 eingestellt wird.The order or contract is carried out in the implementation of the method such that with a specific overdose at the bottom of the river an alkalinity potential of 10 to 1000 mol equivalent / m 2 is set.

Die auf der Seeoberfläche bzw. über dem Seegrund einzubringenden gebrannten und ungebrannten Kalk- und Dolomitprodukte sollte vorzugsweise im Einsatzstoff und/oder in der Einsatzstoffmischung einen Anteil von > 5% an gebrannten Kalk- und Dolomitprodukte enthalten.The to be introduced on the sea surface or over the lake bottom fired and unbaked lime and dolomite products should preferably in the feedstock and / or in the feed mixture a share of> 5% burned Containing lime and dolomite products.

Bei der Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Einsatzstoffkonzentration für die gebrannten und ungebrannten Kalk- und Dolomitprodukte in Abhängigkeit von der Seetiefe mehrfach bei < 5 m Seetiefe auf 1 bis 15 Ma.% und bei > 5 m Seetiefe auf > 10 Ma.% bezogen auf die einzubringenden gebrannten und ungebrannten Kalk- und Dolomitprodukte eingestellt.at the realization of the method according to the invention is the feed concentration for the fired and unburned lime and dolomite products depending on from the sea depth several times at <5 m sea depth to 1 to 15 Ma.% and> 5 m sea depth to> 10 Ma.% in relation to the one to be introduced burned and unbaked lime and dolomite products.

Die Berücksichtigung der Wassertiefe erfolg weiter derartig, dass die spezifische Eintragsmenge der gebrannten und ungebrannten Kalk- und Dolomitprodukte auf die Seefläche in Abhängigkeit von der Seetiefe bei < 5 m Seetiefe 1 bis 10 g/m2 und bei > 5 m Seetiefe > 10 bis 1000 g/m2 beträgt.The consideration of the water depth success continues such that the specific entry volume of the fired and unburned lime and dolomite products on the lake surface depending on the sea depth at <5 m sea depth 1 to 10 g / m 2 and> 5 m sea depth> 10 to 1000 g / m 2 .

Zur Einstellung der Kolmationswirkung erfolgt bei Ausnutzung der durch Wind und/oder thermisch induzierten Seeströmungen im Epilimnion das Anlegen einer Kolmationsschicht am Seeboden mehrfach.to Adjustment of the Kolmationswirkung takes place when using the Wind and / or thermally induced sea currents in the epilimnion the creation of a colmation layer at the bottom of the lake several times.

Erfindungsgemäß erfolgt die Einstellung der Kolmationswirkung weiter dadurch, dass die gebrannten und ungebrannten Kalk- und Dolomitprodukte hydrophobiert sind und dazu insbesondere entsprechend des molekularen Aufbaus der einzusetzenden gebrannten und ungebrannten Kalk- und Dolomitprodukte Calcium- und/oder Magnesiumstearate verwendet werden.According to the invention the setting of the Kolmationswirkung further by the fact that the burned and unbaked lime and dolomite products are hydrophobic and in particular according to the molecular structure of the used fired and unbaked lime and dolomite products calcium and / or Magnesium stearates are used.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die hydrophobierende Wirkung für die gebrannten und ungebrannten Kalk- und Dolomitprodukte auf eine Zeit von 5 min bis 2 h eingestellt. Auf dies Weise kann eine zeitverzögerte Neutralisations- und/oder Lösungsreaktion bewirkt werden, die eine exakte Einstellung der Kolmationsschichtstärke gestattet.at the implementation of the invention Method is the hydrophobing effect for the fired and unfired lime and dolomite products for a period of 5 min set to 2 h. In this way, a time-delayed Neutralization and / or solution reaction are effected the exact setting of the Kolmationsschichtstärke allowed.

Auf der Grundlage des vorgeschlagenen Verfahrens werden folgende neuartige Wirkungen erreicht:
Es wird eine Kolmationsschicht aufgebaut und das vorhandene chemische Neutralisationspotential in Richtung des abfließendem Grundwasserstromes in das anstehende Gebirge führt zusätzlich mit den damit gegebenen chemischen Reaktionen zu Kolmationswirkungen, welche die physikalische und biologische Kolmation unterstützen.
Based on the proposed method, the following novel effects are achieved:
It is built a Kolmationsschicht and the existing chemical neutralization potential in the direction of the outflowing groundwater flow into the upcoming mountains leads in addition to the given chemical reactions to Kolmationswirkungen that support the physical and biological Kolmation.

Weiter wird ein Teil der vorhandenen Alkalität der am Seeboden lagernden alkalischen Stoffe durch seeinterne Strömungen in den Seekörper getragen und der Neutralisationsprozess des Seeköpers damit unterstützt.Further becomes part of the existing alkalinity of the lake floor storing alkaline substances by internal currents worn in the sea body and the neutralization process of the sea body with it.

Die Optimierung des Gesamtprozesses erfolgt in Abhängigkeit von der Morphologie des Seekörpers über die dem Wasser spezifisch zuzuführende Stoffmenge, die Stoffart und deren Kornzusammensetzung, die örtliche Positionierung der Stoffzugabe in den Seekörper und die Zahl der Wiederholungsbehandlungen des Wassers und des See- bzw. UfergrundesThe Optimization of the overall process is dependent from the morphology of the nautical body over the Water specific amount of substance to be supplied, the type of substance and their grain composition, local positioning the amount of substance added to the nautical body and the number of repetitive treatments the water and the lake or shore

Im Zusammenwirken mit einer Seeneutralisation wird der Prozess vorzugsweise derart gesteuert, dass sich nur Anteile der Stoffmenge im Wasser lösen und/oder sich bei Fällungs-/Neutralisationsreaktionen umsetzen und zu 1 bis 99% auf dem Seegrund bzw. den Uferböschungen abgelagert werden.in the Interaction with a lake neutralization process is preferred controlled so that only parts of the amount of substance dissolved in the water and / or react in precipitation / neutralization reactions and 1 to 99% on the lake bottom or bank slopes be deposited.

Das Prinzip der Erfindung soll anhand des folgenden Anwendungsbeispiels näher erläutert werden.The Principle of the invention will be apparent from the following application example be explained in more detail.

Ein Bergbaufolgesee mit 30 Mio. m3 Seewasserinhalt, mit einer Fläche von 400 ha, mit einem pH-Wert von 2,9 und einem Eisenghalt von ca. 30 mg/l wird mit alkalisch wirkenden Stoffen mittels Inlaketechnik in bekannter Weise mittels Sanierungsschiff bzw. Rohrleitungsverteilsystem neutralisiert.A Bergbaufolgesee with 30 million m 3 seawater content, with an area of 400 ha, with a pH of 2.9 and an iron content of about 30 mg / l is with alkaline substances by means of Inlaketechnik in a known manner by means of renovation ship or Piping distribution system neutralized.

Die Seewasserbehandlung erfolgt dabei innerhalb von 4–8 Wochen mit einer Stoffmenge von 12.000 t Kalksteinmehl zur Anhebung des pH-Wertes, zum Ausfällen der Schwermetalle, insbesondere von Eisen in bevorzugten Stellen des Sees. Zum Anlegen von Kolmationsschichten erfolgt die Seewasserbehandlung vorzugsweise mehrfach an den Stellen des Seekörpers wo der Hauptanteil des Seewassers in den Grundwasserleiter abströmt. Diese Flächen werden mittels elektrophysikalischer Messungen lokalisiert. Die Auftragsmenge auf die Seeoberfläche beträgt in Bereichen bis 4 m Wassertiefe 10 g/m2 und in tieferen Bereichen 100 g/m2.The seawater treatment is carried out within 4-8 weeks with a molar amount of 12,000 t of limestone powder to increase the pH, to precipitate the heavy metals, especially iron in preferred areas of the lake. To apply Kolmationsschichten the seawater treatment is preferably carried out several times at the points of the sea body where the main portion of the seawater flows into the aquifer. These areas are located by means of electrophysical measurements. The amount applied to the surface of the lake is 10 g / m 2 in areas up to 4 m deep and 100 g / m 2 in deeper areas.

Die sich mit den Neutralisationsreaktionen ergebenden erheblichen Schwermetallschlammmengen lagern sich schnell auf dem Seegrund ab und führen nachhaltig zu einer physikalischen Kolmation des Seegrundes. Die vorhandene Restalkalität der anteilig großflächig abgelagerten Kalksteinmehlschichten am Anfang des Prozesses führt zu einer chemischen Kolmation in der oberen Seegrundschicht und unterstützt den Gesamtprozess.The significant amounts of heavy metal sludge resulting from the neutralization reactions quickly settle on the lake bottom and lead sustainably to a physical colmation of the lake bottom. The existing one Residual alkalinity of the proportionately large area deposited limestone flour layers at the beginning of the process to a chemical colmation in the upper seabed layer and supports the overall process.

Mit dem Einsatz von dolomithaltigen Neutralisationsprodukten werden zusätzlich biologische Prozesse in Gang gesetzt, welche den Kolmationseffekt nachhaltig biologisch stabilisieren. Die vom Seegrund abgegebene Restalkalität an das Seewasser unterstützt den Neutralisationsprozess des gesamten Wasserkörpers vornehmlich durch die stets vorhandenen thermisch bedingten und windinduzierten Seeströmungen.With the use of dolomite-containing neutralization products in addition biological processes set in motion, which stabilize the colmation effect in a sustainable biological way. The ones from Seegrund delivered residual alkalinity to the seawater the neutralization process of the entire body of water primarily by the always existing thermally induced and wind-induced sea currents.

Die oft erforderliche Nachsorge bei der Seewasserbehandlung von Bergbaufolgeseen durch das Zufließen sauren Grundwassers wird erfindungsgemäß ebenfalls vorzugsweise örtlich an den Stellen des Sees ausgeführt die vom Grundwasserabfluss maßgeblich betroffen sind.The often required aftercare in seawater treatment of Bergbaufolgeseen by the inflow of acidic groundwater is also according to the invention preferably carried out locally at the points of the lake which are significantly affected by groundwater runoff.

Die meist noch über Jahrzehnte erforderliche Nachsorge für das Neutralhalten des Seewassers infolge des Zuströmen sauren Grundwassers mit 2000–4000 t/a Kalk/Dolomitprodukt wird gleichfalls so ausgeführt, dass stets die Seewasserbehandlung mit Entstehen entsprechender Schlammmengen an den Stellen des Gewässers erfolgt, wo der Grundwasserabfluss am größten ist.The usually after decades required aftercare for the neutralization of seawater as a result of inflow acidic groundwater with 2000-4000 t / a lime / dolomite product is also carried out so that always the seawater treatment with Resulting amounts of sludge at the points of the water takes place where the groundwater runoff is greatest is.

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Claims (8)

Verfahren zum Anlegen von Kolmationschichten in Uferböschungen und auf dem Seegrund von Gewässern, insbesondere im Zusammenwirken mit einer Inlakebehandlung von sauren und/oder potentiell sauren Gewässern mittels Einbringen von alkalischen Stoffen, vorzugsweise von gebrannten und ungebrannten Kalk- und Dolomitprodukten, dadurch gekennzeichnet, dass die mittels Schiffs- bzw. Rohrleitungs- und Verteiltechnik auf der Seeoberfläche bzw. über dem Seegrund einzubringenden gebrannten und ungebrannten Kalk- und Dolomitprodukte mehrfach pulverförmig und/oder in einer Suspensionskonzentration von 5 bis 35% auf und/oder in den Wasserkörper mehrfach mittels Schiff- bzw. Rohrleitungssystem auf- bzw. eingebracht werden und dabei die Kornverteilung der verwendeten gebrannten und ungebrannten Kalk- und Dolomitprodukte mit einen Gesamtgehalt von CaO- und CaCO3 im Wirkstoffsubstrat von > 70%: 10% < 5 μm 50% 5–50 μm 90% 51–100 μm 10% > 100 μm
beträgt und mit einer spezifischen Überdosierung am Gewässergrund ein Alkalitätspotential von 10 bis 1000 mol-Äquivalent/m2 eingestellt wird.
Method for creating colmation layers in embankments and on the lake bottom of waters, in particular in conjunction with an inlake treatment of acidic and / or potentially acidic waters by introducing alkaline substances, preferably from calcined and unburned lime and dolomite products, characterized in that the means Ship or pipeline and Verteiltechnik on the sea surface or introduced over the lake bottom burned and unburned lime and dolomite products repeatedly in powder form and / or in a suspension concentration of 5 to 35% on and / or in the water body several times by ship or The grain distribution of the fired and unfired lime and dolomite products used with a total content of CaO and CaCO3 in the active substance substrate of> 70%: 10% <5 μm 50% 5-50 μm 90% 51-100 μm 10% > 100 μm
and an alkalinity potential of 10 to 1000 mol equivalent / m 2 is set with a specific overdose at the bottom of the water.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gebrannten Kalk- und Dolomitprodukte im Einsatzstoff und/oder in der Einsatzstoffmischung einen Anteil von > 5% aufweisen.Method according to claim 1, characterized in that that the calcined lime and dolomite products in the feedstock and / or have a proportion of> 5% in the feed mixture. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einsatzstoffkonzentration in Abhängigkeit von der Seetiefe bei < 5 m Seetiefe 1 bis 15 Ma.% und bei > 5 m Seetiefe > 10 Ma.% bezogen für die einzubringenden alkalischen Stoffe eingestellt wird.Method according to Claims 1 and 2, characterized that the feed concentration depends on the sea depth at <5 m sea depth 1 to 15 Ma.% and> 5 m sea depth> 10 Ma.% adjusted for the introduced alkaline substances becomes. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die spezifische Eintragsmenge auf die Seefläche mehrfach in Abhängigkeit von der Seetiefe bei < 5 m Seetiefe 1 bis 10 g/m2 und bei > 5 m Seetiefe > 10 bis 1000 g/m2 eingestellt wird.A method according to claim 1 and 2, characterized in that the specific amount of input to the lake surface several times as a function of the sea depth at <5 m sea depth 1 to 10 g / m 2 and> 5 m sea depth> 10 to 1000 g / m 2 set becomes. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei Ausnutzung der durch Wind und/oder thermisch induzierten Seeströmungen im Epilimnion das Anlegen einer Kolmationsschicht am Seeboden mehrfach erfolgt.Method according to Claims 1 to 4, characterized that when exploited by wind and / or thermally induced Sea currents in epilimnion the application of a colmation layer on the seabed several times. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die gebrannten und ungebrannten Kalk- und Dolomitprodukte hydrophobiert sind.Method according to Claims 1 to 5, characterized that the fired and unburned lime and dolomite products hydrophobic are. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydrophobierung mit Calcium- und/oder Magnesiumstearaten erfolgt.Method according to Claims 1 to 6, characterized that the hydrophobing with calcium and / or magnesium stearates he follows. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die hydrophobierende Wirkung für die gebrannten und ungebrannten Kalk- und Dolomitprodukte auf eine Zeit von 5 min bis 2 h eingestellt wird.Method according to Claims 1 to 7, characterized that the hydrophobing effect for the fired and unbaked lime and dolomite products for a period of 5 min 2 h is set.
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