DE10331249B4

DE10331249B4 - Walze zum Auflockern des Untergrunds und Verfahren zur Begrünung von Abraumhalden

Info

Publication number: DE10331249B4
Application number: DE2003131249
Authority: DE
Inventors: Helge Prof. Dr. Schmeisky; Peter Jatho
Original assignee: Universitaet Kassel
Current assignee: Universitaet Kassel
Priority date: 2003-07-10
Filing date: 2003-07-10
Publication date: 2006-12-28
Anticipated expiration: 2023-07-11
Also published as: DE10331249A1

Abstract

Walze (1) zum Auflockern der Deckschicht auf einer Halde oder Deponie, umfassend einen hohlzylindrischen Körper (2), der auf seinem Außenumfang umfangsverteilt mehrere metallische Stacheln oder Zinken (10) aufweist, wobei die Walze (1) ein Geschirr (3) für eine Zugvorrichtung aufweist, wobei der Walzenkörper (2) umfangsverteilt mehrere Bohrungen (15) zum Auslass von biologischen Stoffen besitzt dadurch gekennzeichnet, dass die Stacheln oder Zinken (10) endseitig einen Teller (11) aufweisen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft sowohl eine Walze zum Auflockern der Deckschicht auf einer Halde oder Deponie, umfassend einen hohlzylindrischen Körper, der auf seinem Außenumfang umfangsverteilt mehrere metallische Stacheln oder Zinken aufweist, wobei die Walze ein Geschirr für eine Zugvorrichtung besitzt, wobei der Walzenkörper umfangsverteilt mehrere Bohrungen zum Auslass von biologischen Stoffen, z. B. Saatgut und/oder Dünger sowie biologische Impfstoffe besitzt, als auch ein Verfahren zur Begrünung von Halden oder Deponien mit einer Walze der eingangs genannten Art.

Aus der US 2,334,778 ist eine Walze mit Zinken bekannt, wobei die Zinken endseitig Teller aufweisen. Diese Walze dient der Bodenverdichtung.

Aus dem Stand der Technik sind darüber hinaus Walzen mit auf dem Umfang angeordneten Stacheln bzw. Zinken zur Bodenbearbeitung hinreichend bekannt. So ist aus der DE 82 02 542 U1 ein sogenanntes Vertikutiergerät bekannt, bei dem eine umlaufend angetriebene Stachelwalze mit federnden Stacheln vorgesehen ist. Die dort gezeigten Stacheln sind nicht in der Lage, in die Oberfläche einer Abraumhalde einzudringen. Dies ergibt sich bereits daraus, dass Gegenstand dieser Walze federnd angeordnete Stacheln sind.

Die DE 36 38 603 A1 befasst sich mit einer Sävorrichtung, wobei die Vorrichtung sogenannte gänsefußartige Säschare aufweist, jedoch werden diese Säschare nicht in den Erdboden eingedrückt. Ein Säschar dient schlussendlich auch nicht dazu, den Erdboden aufzulockern.

Aus der US 2,072,331 wiederum ist eine Stachelwalze bekannt, bei der oberhalb der Stachelwalze eine Verteileinrichtung für Dünger vorgesehen ist, wobei durch die Stachelwalze dieser auf die Stacheln bzw. die Trommel der Walze aufgebrachte Dünger in den Boden eingearbeitet werden soll. Der Gedanke des Aufreißens der auskristallisierten Oberfläche einer Halde ist hieraus nicht erkennbar, und hiermit auch nicht möglich, da die erfindungsgemäßen Teller an den Enden der Stacheln fehlen. Dort sind die Stacheln vielmehr angespitzt, so dass ein Eindrücken lediglich im Umfang des Durchmessers der Spitzen der Stacheln möglich ist.

Des Weiteren ist beispielsweise aus der DE 440 521 C eine Zinkenwalze oder aus der DE 218451 C eine Stachelwalze bekannt. Aus der WO 88/09607 A1 ist darüber hinaus eine selbstlaufende, die Bodenoberfläche aufbrechende Vorrichtung mit mehreren Walzen bekannt, wobei die Walzen ebenfalls auf ihrem Außenumfang Stacheln aufweisen.

Aus der US 3,881,553 ist eine weitere Stachelwalze bekannt, die einzelne Zinken aufweist, wobei die Zinken hülsenförmig ausgebildet sind, Zwischen den Zinken weist die Trommel Öffnungen zum Auslass von Soden auf, die durch das Ausstechen durch die hülsenförmigen Zinken in das Innere der Trommel gelangt sind. Das heißt, dass durch die Zinken Soden ausgestanzt werden, die dann in der Trommel durch die Trommelbewegung zerkleinert werden sollen, um dann wieder dem Rasen zugeführt zu werden.

In Gebieten, in denen Untertage Salz abgebaut wird, wird die Landschaft häufig durch riesige Rückstandshalden geprägt, die im Wesentlichen aus Salz bestehen. Bislang ist die Begrünung derartiger Salzhalden mit hohem Aufwand verbunden. In jüngerer Zeit ist man dazu übergegangen, derartige Salzhalden, die einen Böschungswinkel von nahezu 35° Grad aufweisen und damit sehr steil sind, mit einer Deckschicht zu versehen, die mehrere Meter dick sein kann, im Wesentlichen aus einem Gemisch aus Tonerde und Asche, insbesondere aus der Kohleverbrennung, besteht. Das Mischungsverhältnis beträgt etwa 70% Tonerde zu 30% Asche aus der Kohleverbrennung. Diese Tonerde hat ebenfalls einen Salzgehalt von etwa 50%, wobei sich jedoch nach einigen Jahren das Salz in der Tonerde sedimentiert. Diese Deckschicht auf der Oberseite der Halde kann nach einiger Zeit durchaus als Grundlage für die Begrünung mit Pflanzen dienen. Allerdings kristallisiert die Oberfläche der Deckschicht im Laufe der Zeit aus, was durch den Gipsgehalt des Gemisches aus Tonerde und Asche der Kohleverbrennung begründet ist. Würde man nun auf eine Halde oder Deponie mit einer derart in der Oberfläche auskristallisierten und damit glatten und harten Deckschicht Saatgut bzw. auch Dünger und andere dem Pflanzenwachstum verträgliche Stoffe ausbringen, so ist absehbar, dass insbesondere auch auf Grund der Steilheit der Halde und der glatten Oberfläche, z. B. das Saatgut bzw. der Dünger spätestens beim nächsten Regen abgewaschen wird. Problematisch ist allerdings auch die Härte der auskristallisierten Oberfläche der Deckschicht der Halde oder Deponie insofern, als die auflaufenden Keimlinge nicht in der Lage sind, diese ausgehärtete Schicht zu durchbrechen.

Nun sind, wie bereits zu eingangs erläutert, durchaus Walzen bekannt, die der Auflockerung des Bodens dienen. Gleichzeitig ist allerdings auch bekannt, dass Halden oder Deponien, und hier insbesondere Abraumhalden der Kaliindustrie einen Böschungswinkel von 35° Grad haben, mithin relativ steil sind. Selbst wenn mit einer bekannten Stachel- oder Zinkenwalze die Oberfläche aufgebrochen werden kann, so ist immer noch keine Möglichkeit aufgezeigt, wie das Saatgut bzw. auch der Dünger oder andere dem Pflanzenwachstum zuträgliche Stoffe in die aufgelockerte Oberfläche eingebracht werden können. Es besteht zwar die Möglichkeit manuell z. B. Saatgut auf die partiell aufgebrochene Oberfläche aufzubringen, jedoch ist dies auf Grund der Steilheit der Halde nur mit entsprechendem Anseilschutz machbar. Darüber hinaus besteht zwar die Möglichkeit, mittels Hubschrauber das Saatgut bzw. das Düngemittel oder andere Stoffe auf der Halde zu verteilen; nachteilig bei einer solchen Vorgehensweise ist jedoch der hohe Preis.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde eine Walze zu schaffen, mit der nicht nur eine partielle Auflockerung der Oberfläche der Deckschicht einer Halde möglich ist, sondern darüber hinaus gleichzeitig auch das Ausbringen des Saatguts bzw. auch des Düngers oder anderer dem Pflanzenwachstum zuträglicher Stoffe in die durch die Walze bereits aufgerissene Oberfläche.

Im Folgenden ist der Einfachheit halber nur von biologischen Stoffen die Rede; der Begriff "Stoff" umfasst sowohl Saatgut, als auch Dünger und andere dem Pflanzenwachstum zuträgliche Stoffe, wie z. B. biologische Impfmaterialien und insbesondere Stoffe in granulierter Form.

Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Die Stacheln oder Zinken der Walzeweisen endseiting einen Teller auf. Die endseitig an den Stacheln angeordneten Teller sorgen für ein großflächiges Aufreißen der Oberfläche der Halde. Der Teller kann hierbei, je nach Anwendungszweck verschieden groß gewählt werden. Durch die ebenfalls auf dem Umfang des Walzenkörpers angeordneten Bohrungen gelangt der im Inneren der Walze vorhandene biologische Stoff oder das Stoffgemisch zu gleicher Zeit auf die durch die Stacheln der Walze vorbehandelte Deckschicht der Halde oder Deponie. Das Ausbringen z. B. des Saatgutes bzw. auch des Düngers erfolgt somit im Wesentlichen gleichzeitig mit dem Vorgang des Aufbrechens der Deckschicht oder Oberfläche der Halde. Durch den in der Walze angeordneten Stoff wird darüber hinaus erreicht, dass die Walze eine Erhöhung ihres Eigengewichts erfährt, was das Eindringen der Stacheln oder Zinken in die Oberfläche der Deckschicht der Halde oder Deponie erleichtert. Durch ein kontinuierliches Drehen der Walze während des Transportes über die Halde oder Deponie findet auch keine Entmischung eines Gemisches aus mehreren Stoffen statt, vielmehr erfolgt die Ausbringung des Gemisches immer zu gleichen Teilen, wobei hervorzuheben ist, dass das Ausbringen des Stoffes bzw. Stoffgemisches im Gegensatz zum Stand der Technik gleichmäßig und sparsam erfolgt; die Verteilung des biologischen Gemisches mit Hilfe eines Hubschraubers erfolgt hingegen großflächig.

Vorteilhafte Merkmale und Ausführungsformen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

So ist insbesondere vorgesehen, dass der Walzenkörper eine verschließbare Öffnung zum Beladen der Walze mit dem biologischen Stoff oder dem Stoffgemisch aufweist.

Nach einem besonders vorteilhaften Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass der Walzenkörper innen Mittel zur gleichmäßigen Verteilung des Stoffes bzw. Stoffgemisches aufweist, wobei das Mittel eine an der Innenmantelfläche des Walzenkörpers angeordnete Spirale sein kann, dies sich im Wesentlichen über die gesamte Breite des Walzenkörpers erstreckt. Insbesondere dann, wenn die Walze schräg zum Hang gezogen wird, besteht die Gefahr, dass sich der Inhalt der Walze an einem Ende des Walzenkörpers sammelt, nämlich an dem Ende des Walzenkörpers, das dem Haldenfuß zugewandt ist. Durch eine auf der Innenseite der Mantelfläche des Walzenkörpers angeordneten Spirale oder auch Schnecke wird während der Rotation des Walzenkörpers eine gleichmäßige Verteilung des Stoffgemisches bewirkt, wobei die Spirale oder Schnecke den weiteren Vorteil hat, dass diese für eine gute Durchmischung des Stoffgemisches, z. B. aus Saatgut und Dünger sorgt.

Zum Transport der Walze über die Halde oder Deponie ist, wie bereits zu eingangs erläutert, ein Geschirr vorgesehen. Hierbei umfasst das Geschirr eine Deixel, die mit der Walze stirnseitig verbunden ist. Die Deixel selbst hängt an einer Seilwinde, die an einem Schlepper befestigt ist, wobei die Walze durch die Seilwinde am Hang herabgelassen und auch wieder heraufgezogen wird. Um einen im Wesentlichen ruckfreien Betrieb beim Laufen der Walze über die Halde zu ermöglichen, ist im Zugseil ein Dämpfungsglied vorgesehen.

Gegenstand der Erfindung ist nicht nur eine Walze zum Auflockern des Untergrunds oder des Bodens, sondern ebenfalls ein Verfahren zur Begrünung von Halden oder Deponien, insbesondere von Salzhalden, wobei die Halde oder Deponie eine mit Pflanzen begrünbare Deckschicht aufweist, wobei die Deckschicht auf ihrer Oberfläche aushärtet, wobei mittels einer Walze gemäß einem oder mehrerer der Merkmale der zuvor abgehandelten Ansprüche die Deckschicht partiell aufgebrochen wird, und wobei in die aufgebrochenen Stellen der Deckschicht der biologische Stoff, also z. B. Saatgut und/oder Dünger abgelegt wird.

Insbesondere durch die gleichzeitige Ablage von z. B. Saatgut und Dünger bzw. auch biologischer Impfstoffe wird die Nährstoffzufuhr für die Pflanze über einen bestimmten Zeitraum hinaus gewährleistet. Durch Aufbrechen der Oberfläche der Deckschicht wird erreicht, dass weichere Schichten für die Pflanze zugänglich werden, um der Pflanze die Möglichkeit zu eröffnen, mit ihren Wurzeln dort Halt zu finden. Im Einzelnen ist vorgesehen, dass die Deckschicht ein Gemisch aus Tonerde und Asche mit puzzolanischen Eigenschaften, insbesondere Kohleasche aufweist. Dieses Gemisch aus Tonerde und Asche hat die Aufgabe, Wasser und Nährstoffe zu speichern und den Pflanzen genügend Wurzelraum zu bieten.

Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend beispielhaft näher erläutert.
1 zeigt die Walze in einer Ansicht;
2 zeigt die Walze in einer Seitenansicht;
3 zeigt den Walzenkörper im Schnitt;
4 zeigt in Vergrößerung die Anbringung der Stacheln oder Zinken auf dem Walzenkörper.
Die insgesamt mit 1 bezeichnete Walze zeigt einen hohlzylindrischen Walzenkörper 2 und ein mit dem Walzenkörper 2 verbundenes mit 3 bezeichnetes Geschirr. Das Geschirr 3 umfasst im Einzelnen eine Deixel 4, die an den Stirnseiten der Walze mit dieser drehbar verbunden ist. Die Deixel zeigt darüber hinaus Aufnahmen für ein Zugseil 5, wobei das Zugseil 5 ein Dämpferelement 6 aufweist. Das Zugseil 5 ist mit einer nicht dargestellten Seilwinde verbunden. Aus 2 ist darüber hinaus erkennbar, dass die Deixel 3, um ein ruhiges Laufen der Walze zu ermöglichen, ein Stützrad 8 besitzt.
Der mit 2 bezeichnete hohlzylindrische Walzenkörper besitzt spiralförmig auf dem Walzenkörper umfangsverteilt angeordnete Stacheln oder Zinken 10. Diese Stacheln oder Zinken 10 weisen endseitig einen Teller 11 auf (4), um ein großflächiges Aufreißen der Oberfläche der Halde zu ermöglichen und gleichzeitig ein zu tiefes Einsinken zu verhindern. Für die Fixierung der Stacheln bzw. Zinken 10 ist vorgesehen, dass die Walze auf ihrer Außenmantelfläche Gewindebolzen 10a aufweist, auf die die Stacheln 10 mit Teller 11 aufgeschraubt werden können (4). Der Einsatz der jeweiligen Zinken mit Teller hängt im Wesentlichen davon ab, wie hart die Oberfläche der Deckschicht der Halde ausgebildet ist.
Insbesondere durch eine unregelmäßige Anordnung der Zinken wird ein taumelnder Lauf der Walze erreicht, was zur besseren Führung beiträgt.
Die Walze weist darüber hinaus auf ihrem Umfang Bohrungen 15 auf, die ebenfalls, ähnlich wie die Stacheln oder Zinken 10 spiralförmig umfangsverteilt auf dem Walzenkörper angeordnet sind. Darüber hinaus zeigt die Walze auf ihrem Umfang eine verschließbare Öffnung 17, um in den hohlzylindrischen Körper der Walze, z. B. granuliertes Saatgut bzw. Dünger einfüllen zu können.
3 zeigt einen Schnitt durch die Walze gemäß 1. Insbesondere ist hierbei erkennbar, dass die Walze zentrisch eine durchgehende Achse 19 besitzt, die schlussendlich der Anlenkung an die Deixel 3 dient. Des Weiteren ist im Inneren der Walze die Anordnung der Spirale 25 erkennbar, die schlussendlich dafür sorgt, dass auch bei einem Laufen der Walze schräg zum Hang eine gleichmäßige Verteilung des Inhalts der Walze über die gesamte Breite erfolgt.

Claims

Walze (1) zum Auflockern der Deckschicht auf einer Halde oder Deponie, umfassend einen hohlzylindrischen Körper (2), der auf seinem Außenumfang umfangsverteilt mehrere metallische Stacheln oder Zinken (10) aufweist, wobei die Walze (1) ein Geschirr (3) für eine Zugvorrichtung aufweist, wobei der Walzenkörper (2) umfangsverteilt mehrere Bohrungen (15) zum Auslass von biologischen Stoffen besitzt dadurch gekennzeichnet, dass die Stacheln oder Zinken (10) endseitig einen Teller (11) aufweisen.
Walze (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Walzenkörper (2) eine verschließbare Öffnung (17) zur Eingabe von biologischen Stoffen aufweist.
Walze (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stacheln oder Zinken (10) eine unterschiedliche Länge aufweisen.
Walze (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Walzenkörper (2) innen Mittel (25) zur gleichmäßigen Verteilung des biologischen Stoffes aufweist.
Walze (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (25) zur Verteilung des biologischen Stoffes als an der Innenmantelfläche des Walzenkörpers (2) angeordnete Spirale ausgebildet ist.
Walze (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Spirale (25) im Wesentlichen über die gesamte Breite des Walzenkörpers (2) erstreckt.
Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Geschirr (3) eine Deixel (4) umfasst, die mit der Walze (1) stirnseitig verbunden ist
Verfahren zur Begrünung von Halden und Deponien, wobei die Halde oder Deponien eine mit Pflanzen begrünbare Deckschicht aufweist, wobei die Deckschicht auf ihrer Oberfläche aushärtet, wobei mittels einer Walze gemäß Anspruch 1 die Oberfläche der Deckschicht partiell aufgebrochen wird, und wobei in die aufgebrochenen Stellen der Deckschicht ein biologischer Stoff oder Stoffgemisch abgelegt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht ein Gemisch aus Tonerde und Asche, z. B. Kohleasche aufweist.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Walze über die Halde oder Deponie gezogen wird.