DE19547271A1

DE19547271A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Immobilisierung von Schadstoffen, insbesondere Schwermetallen und dabei insbesondere Quecksilber in entsprechend belasteten Böden oder anderen bodenähnlichen Materialien

Info

Publication number: DE19547271A1
Application number: DE1995147271
Authority: DE
Inventors: Horst Wenzler
Original assignee: ENVIRON INGENIEURGESELLSCHAFT
Current assignee: ENVIRON INGENIEURGESELLSCHAFT FUER INNOVATIVE UMWE
Priority date: 1995-12-19
Filing date: 1995-12-19
Publication date: 1997-06-26

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Immobilisierung von Schadstoffen, insbesondere Schwermetallen und dabei insbesondere Quecksilber in entsprechend belasteten Böden oder anderen bodenähnlichen Materialien, wobei dem Boden etc. eine derartige Immobilisie rungslösung zugegeben wird, daß die Schadstoffe zu einer gesundheitlich unbedenklichen chemischen Verbindung reagieren. - Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durch führung des Verfahrens.

Das besondere Anwendungsgebiet des erfindungsgemäßen Immobilisierungsverfahrens ist die Beseitigung von schadstoffhaltigen Altlasten. Derartige Schadstoffe können beispiels weise Schwermetallbelastungen wie z. B. Quecksilberchlorid (Sublimat) im Boden oder an deren bodenähnlichen Materialien wie z. B. Stäube, Schlacken, Schlämmen etc. sein. Derar tige Schadstoffanteile fallen beispielsweise im Bereich ehemaliger Produktions-, Behandlungs- sowie Lagerstätten von z. B. Quecksilberchlorid (Sublimat) verarbeitenden Be trieben, wie z. B. Kyanisierbetriebe zur Holzimprägnierung an. Schwermetallverbindungen wie beispielsweise Quecksilberchlorid (Sublimat) zeichnen sich durch ihr hohes Lösungsver mögen in Wasser als besonders gefährliche Umweltbelastungen aus. Dabei sind insbeson dere die Belastungen im Oberbodenbereich von ungefähr 0 bis 30 cm Tiefe speziell in Wohngebieten, nicht zuletzt auch wegen der relativen Buddeltiefe von spielenden Kindern, besonders gefährlich. Deshalb gilt es, diese gesundheitsgefährdenden Schadstoffbelastun gen auf möglichst einfache, wirkungsvolle und kostengünstige Weise durch geeignete Ver fahren zu beseitigen oder durch wirkungsvolle Maßnahmen soweit einzudämmen, daß eine gesundheitliche Gefährdung weitestgehend ausgeschlossen werden kann. Ziel ist es, aus dem Schadstoff ein wasserunlösliches sowie gesundheitlich unbedenkliches Reaktionspro dukt zu machen.

Außer dem genannten Quecksilber als spezielles Anwendungsgebiet des erfindungsgemä ßen Immobilisierungsverfahrens gibt es natürlich noch andere Schadstoffe in Form von Schwermetallsalzen, von denen eine gesundheitliche Gefährdung ausgeht. Es kann dies beispielsweise Cadmium, Zink, Blei etc. sein.

Betrachtet man die bisher bekannten Sanierungs- und Immobilisierungsverfahren von schadstoffbelasteten Böden oder ähnlichen Materialien, so ist festzustellen, daß in der letz ten Zeit zwar eine ganze Reihe von Verfahren hierzu entwickelt und auch teilweise ange wendet wurden, allerdings handelt es sich dabei nahezu ausschließlich um aufwendige, um fangreiche und somit entsprechend teure Ex-situ-Verfahren mit allen Nachteilen der erforderlichen Boden-/Materialauskofferung, Boden-/Materialwäsche, Pelletierung, thermi sche, biologische, chemische, chemisch-physikalische Behandlung etc., wobei bei nahezu allen Verfahren der Boden aus seiner natürlichen Umgebung entnommen und einer mehr oder weniger umfangreichen, aufwendigen und teuren Ex-situ-Behandlung zugeführt wer den muß.

Das eingangs genannte Immobilisierungsverfahren zum Behandeln von mit Schwermetall salzen kontaminierten Böden sieht vor, dem Boden eine derartige Immobilisierungslösung in Form einer Sulfidlösung zuzugeben, daß die Schadstoffe zu einer gesundheitlich unbedenk lichen Metallsulfidverbindung chemisch reagieren, wobei die meisten Metallsulfide praktisch unlöslich sind. Dies trifft hinsichtlich des Quecksilbers auf das Zinnober HgS zu, gleicherma ßen auf den Bleiglanz PbS, Zinkblende ZnS, Pyrit FeS₂, Kupferkies CuFeS₂, Kupferglanz Cu₂S sowie Cadmiumsulfid CdS.

Nachteilig bei dem bekannten Immobilisierungsverfahren ist, daß bei kritischen, mit Schad stoffen verunreinigten Böden, welche beispielsweise bindige Strukturen wie Lehm oder Ton aufweisen, keine vollständige Umsetzung/Immobilisierung der Schadstoffe stattfindet, so daß immer noch ein Rest an löslichen Schadstoffen im Boden übrig bleibt.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Immobilisierungsver fahren zu schaffen, mit dem eine verbesserte Umsetzung/Immobilisierung der Schadstoffe in gesundheitlich unbedenkliche Verbindungen möglich ist.

Als technische Lösung wird mit der Erfindung verfahrensmäßig vorgeschlagen, daß in einer anschließenden zweiten Verfahrensstufe dem Boden etc. zusätzlich noch eine Säure lösung zugegeben wird.

Das erfindungsgemäße Immobilisierungsverfahren hat den Vorteil, daß eine nahezu 100%ige Umsetzung der im Boden enthaltenen Schadstoffe zu einer gesundheitlich unbedenkli chen chemischen Verbindung möglich ist, und zwar gleichgültig, ob es sich bei dem Boden um einen kritischen Boden mit bindigen Strukturen wie beispielsweise Lehm oder Ton han delt. Bei der ersten Verfahrensstufe erfolgt eine Durchfeuchtung/Benetzung des schadstoff belasteten Bodens mit einem zur chemischen Wechselwirkung mit dem Schadstoff befähig ten Reaktionspartner in Form einer geeigneten Chemikalienlösung, beispielsweise einer wäßrigen Sulfidlösung. Bei dieser ersten Stufe wird ein Teil eines z. B. quecksilberverseuch ten Bodens zu Zinnober umgesetzt. Bei der zweiten Verfahrensstufe erfolgt dann eine Durchfeuchtung/Benetzung des gemäß der ersten Verfahrensstufe behandelten Bodens mit einer wäßrigen Säurelösung. Dadurch wird eine nahezu vollständige Immobilisierung der in der ersten Behandlungsstufe noch nicht gänzlich umgeformten/immobilisierten Schadstoffe durch Bildung eines wasserunlöslichen Reaktionsproduktes, beispielsweise Schwermetall sulfid erreicht. Durch diese zweistufige Behandlung erfolgt eine wirkungsvolle und nahezu vollständige Immobilisierung, wie dies bei einer einstufigen Behandlung nicht möglich wäre. Damit können Schwermetallverbindungen, wie beispielsweise Quecksilberchlorid (Sublimat) im Boden auch in hohen Konzentrationen nahezu vollständig immobilisiert werden. Dabei entsteht durch die chemische Wechselwirkung aus dem Reaktionspartner am Beispiel des hochgiftigen Quecksilberchlorids (Sublimat) und der Immobilisierungssubstanz in Form einer wäßrigen Sulfidlösung das wasser- und auch weitgehend säureunlösliche Quecksilbersul fid, welches in der Natur als natürlicher Zinnober vorkommt und als gesundheitlich völlig un bedenklich einzustufen ist. Aufgrund umfangreicher Versuche mit unterschiedlichst belaste ten Bodenproben, insbesondere mit Quecksilberchlorid (Sublimat), konnte eindeutig festgestellt werden, daß erst durch die Verfahrensanwendung der zweiten Stufe mit der zu sätzlichen Durchfeuchtung/Benetzung des gemäß der ersten Stufe behandelten Bodens mit einer wäßrigen Säurelösung (vorzugsweise 0,1 n Salzsäure) die Immobilisierungsrate des löslichen/mobilen Quecksilberanteils von ca. größer/gleich 75% nach der ersten Behand lungsstufe auf größer 99% nach der zweiten Behandlungsstufe ansteigt. Dies bedeutet, daß erst durch die Verfahrensanwendung der zweiten Stufe mit der wäßrigen Säurelösung im Anschluß an die Behandlung in der ersten Stufe die in der ersten Stufe noch nicht restlich umgeformten Schadstoffe nahezu vollständig immobilisiert werden. Dieser Effekt kann unter anderem dadurch erklärt werden, daß erst durch die zusätzliche Säureanwendung in der zweiten Stufe eine positive Veränderung der entsprechend vorhandenen (Karbonat-)Bodenmatrix in der Weise erfolgt, daß der nach der ersten Behandlungsstufe noch nicht vollstän dig umgeformte lösliche/mobile Schadstoffanteil nahezu vollständig immobilisiert wird. Somit hat die Säurezugabe einen positiven Einfluß im Sinne einer Verbesserung der Immobilisie rungsreaktion bei Anwesenheit entsprechender Anteile von bindigem Bodenmaterial im schadstoffbelasteten Material. Wichtig scheint dabei zu sein, daß durch die Säurezugabe der ph-Wert erniedrigt und durch die Säure der bindige Boden aufgeschlossen wird. Der be sondere Vorteil liegt in einer einfachen Verfahrensdurchführung, wodurch eine optimale und eine nahezu vollständige Immobilisierung der Schadstoffe auf besonders einfache und ko stengünstige Art und Verfahrensweise erreicht werden kann. Die Durchfeuchtung/Benet zung des Bodens mit den Lösungen sollte dabei möglichst gleichmäßig und in Abhängigkeit von der vorhandenen Boden- und Materialfeuchtigkeit bedarfsorientiert, d. h. durchflußmen gengesteuert und mit ausreichendem Überschuß durchgeführt werden. Der Einsatzbereich erstreckt sich auf alle Böden oder ähnliche Materialien. Dies bedeutet, daß das erfindungs gemäße Verfahren gleichermaßen zur Immobilisierung bzw. zur Sanierung von Spielplatz-, Wohn- und Siedlungsflächen wie auch für Gewerbe- und Industrieflächen einschließlich land- und forstwirtschaftlicher Nutzflächen geeignet ist. Es stellt im Vergleich mit den bisher bekannten Verfahren ein besonders einfaches, kostengünstiges und vor allem auch kurzfri stig durchführbares Immobilisierungsverfahren mit großer Anwendungsbreite dar.

Eine vorteilhafte Weiterbildung schlägt vor, daß als Immobilisierungslösung der ersten Stufe eine wäßrige Sulfidlösung, insbesondere eine Natriumsulfidlösung verwendet wird. Bei ei nem quecksilberverseuchten Boden besteht dabei durch die chemische Wechselwirkung mit der Sulfidlösung aus dem hochgiftigen Quecksilberchlorid (Sublimat) das wasser- und auch weitgehend säureunlösliche Quecksilbersulfid, welches in der Natur als natürlicher Zinnober vorkommt und als gesundheitlich völlig unbedenklich einzustufen ist. Bei anderen Bodenbe lastungen werden selbstverständlich entsprechende Schwermetallsulfide gebildet, welche eingangs erwähnt worden sind.

Eine Weiterbildung hiervon schlägt vor, daß die Sulfidlösung Mono- oder Polysulfid enthält, wobei das Monosulfid bevorzugt ist.

Statt der Sulfidlösung als Immobilisierungslösung kann auch ein Hydroxid, Phosphat und/oder Carbonat verwendet werden. Die Anwendung der entsprechenden Immobilisie rungslösung hängt von der Art der Schadstoffbelastung ab.

Eine weitere Weiterbildung schlägt vor, daß die Immobilisierungslösung, insbesondere die Sulfidlösung, 1- bis 10%ig, insbesondere ungefähr 3%ig ist. Wenn somit gemäß dieser Weiterbildung die Immobilisierungslösung einen Anteil von 1 bis 10% Sulfid, vorzugsweise 3% Natriumsulfid enthält, werden die besten Immobilisierungsergebnisse erzielt.

Eine weitere Weiterbildung des erfindungsgemäßen Immobilisierungsverfahrens schlägt vor, daß als Säurelösung eine Salzsäurelösung verwendet wird. Selbstverständlich können auch andere Säuren verwendet werden, mit denen der gleiche Effekt möglich ist.

Dabei ist die Säurelösung vorzugsweise eine 0,02 n bis 0,5 n Säurelösung, insbesondere ungefähr eine 0,1 n Säurelösung.

Eine weitere Weiterbildung schlägt vor, daß zwischen der Zugabe der Immobilisierungslö sung und der Zugabe der Säurelösung 1 bis 3 Tage, insbesondere ungefähr 2 Tage liegen. Dieser Zeitraum stellt die optimale Reaktionszeit dar, mit der die Immobilisierungslösung mit den Schadstoffen reagieren kann. Die Reaktionszeit zwischen dem Einbringen der Säurelö sung und der Rekultivierung des Bodens soll dann mindestens 2 Wochen betragen.

Eine weitere bevorzugte Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens schlägt vor, daß die Behandlung des Bodens etc. in situ erfolgt. Dies bedeutet, daß die Lösungen direkt dem Boden zugeführt werden, ohne daß dieser ausgebaut oder verändert werden muß. Ein wei terer Vorteil des erfindungsgemäßen Immobilisierungsverfahrens besteht darin, daß bei der In-situ-Einbringung der in Abhängigkeit von der jeweiligen Schadstoffbelastung nicht ver brauchte Überschuß an Immobilisierungslösung auch in tiefere Bodenschichten als die übli chen 30 bis 50 cm Oberbodentiefe eindringen und dort bis zum völligen Verbrauch als Re aktionspartner für die Immobilisierung der vorhandenen Schadstoffe wirksam werden kann. Gerade dies ist jedoch bei den bisher bekannten Verfahren, mit beispielsweise Auskoffe rung und Ex-situ-Bodenbehandlung, nicht möglich, da damit nur die Schadstoffe innerhalb der verfahrensbedingten engen Grenzen, beispielsweise einer Auskofferung, erfaßt und ei ner wirksamen Behandlung/Immobilisierung zugeführt werden können.

Eine Weiterbildung hiervon schlägt vor, daß die Lösungen direkt in den Boden etc. einge bracht werden.

Alternativ (oder aber auch zusätzlich) ist es auch möglich, daß die Lösungen auf den Boden etc. aufgebracht werden und von dort in den Boden etc. einsickern. Das Aufbringen der Lö sungen kann beispielsweise durch Aufsprühen oder Auftropfen erfolgen.

Schließlich wird in einer verfahrenstechnischen Weiterbildung vorgeschlagen, daß der Bo den etc. vor den Lösungszugaben zunächst aufgelockert wird. Dies dient der Absicherung einer möglichst gleichmäßigen Durchfeuchtung/Benetzung, wozu der zu behandelnde Bo den oder die bodenähnliche Fläche im Oberbodenbereich bis auf eine Tiefe von ungefähr 30 bis maximal 50 cm mechanisch aufgelockert werden sollte. Dies kann mit herkömmlichen landwirtschaftlichen Bodenbearbeitungsgeräten, beispielsweise Pflug, Fräse, Egge etc. ge schehen, bei kleineren Flächen auch mit Spaten, Rechen etc. Bei lockerem, leichtem Boden kann die Durchfeuchtung/Benetzung eventuell auch ohne spezielles Auflockern direkt erfol gen.

Als technische Lösung wird mit der Erfindung als Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ein flächig angeordnetes System von Lösungsmittelleitungen mit Öffnungen zur Abgabe der Flüssigkeiten an den Boden vorgeschlagen. Dies stellt eine technisch einfache Möglichkeit dar, um vor allem gleichmäßig und unter wohldefinierten Verhältnissen die Lö sungen dem Boden zuführen zu können. Das Leitungssystem kann dabei beispielsweise git terartig vorgesehen und durch ein Kunststoffschlauchsystem mit Ringleitung und Pumpe ausgebildet sein. Die Öffnungen des Leitungssystems sollten dabei in einer matrixartigen Anordnung einen gleichmäßigen Abstand voneinander aufweisen, damit ein gleichmäßiger Auftrag der Flüssigkeiten möglich ist.

Eine bevorzugte Weiterbildung des Systems von Lösungsmittelleitungen schlägt vor, daß dieses eine in sich starre Baueinheit ist. Dies bedeutet, daß diese Baueinheit lediglich an den gewünschten Ort gebracht werden muß, um dann sofort großflächig die Flüssigkeiten aufbringen zu können.

Eine bevorzugte Weiterbildung hiervon schlägt vor, daß die Baueinheit des Systems von Lö sungsmittelleitungen mittels einer Betätigungseinrichtung positionierbar ist. Diese Betäti gungseinrichtung kann beispielsweise eine hydraulische Hubeinrichtung an einem landwirt schaftlichen Schlepper sein, wobei die Baueinheit über einen Auslegerarm mit der Hubeinrichtung verbunden ist.

Eine weitere Weiterbildung der erfindungsgemäßen Immobilisierungsvorrichtung schlägt vor, daß die Öffnungen Sprühdüsen sind, die zum Aufbringen der Flüssigkeit mit etwas Abstand über dem Boden angeordnet sind. Die Sprühdüsen ermöglichen ein Berieseln des Bodens von oben, wobei sie schräg nach unten gerichtet sind. Für den Flüssigkeitstransport reicht dabei eine Niederdruckpumpe.

Eine Alternative hierzu schlägt vor, daß die Öffnungen Bohrungen sind, aus denen die Flüs sigkeit heruntertropft. Dadurch ist ein Tropfsystem geschaffen.

Dabei kann zwischen dem System von Lösungsmittelleitungen und dem Boden eine saugfä hige Mattenabdeckung vorgesehen sein. Diese saugfähige Mattenabdeckung liegt auf dem zu behandelnden Boden auf und nimmt zunächst die abgesprühte Flüssigkeit auf. Durch das saugfähige Material der Mattenabdeckung wird eine gleichmäßige Verteilung und Wei terleitung der Sprühlösung in den Boden ermöglicht. Durch die saug- oder flüssigkeitsleitfä hige Mattenabdeckung kann eine mengenproportionale gleichmäßige Durchfeuchtung/Be netzung erreicht werden.

Eine Alternative zum Aufsprühen oder Auftropfen schlägt vor, daß das System von Lösungs mittelleitungen in den Boden einbringbare rohrförmige Lanzen aufweist, welche Düsen und/oder Bohrungen zum Einbringen der Flüssigkeit in den Boden etc. aufweisen. Die rohr förmigen Lanzen sind dabei matrixartig beispielsweise mit einem Raster von 10 cm an ei nem Gestell nach unten ragend angeordnet, wobei die Lanzenrohre über die Länge verteilt Sprühdüsen und/oder Bohrungen aufweisen, so daß nach Einbringen der Lanzen in den Bo den die Flüssigkeitsbeaufschlagung beginnen kann. Alternativ ist es auch denkbar, daß die Lanzen nur am vorderen Ende Sprühdüsen aufweisen, so daß dann vorzugsweise während des Einbringens der Lanzen in den Boden bereits die Flüssigkeitsabgabe stattfindet. Die Lanzen bestehen vorzugsweise aus Metall, und die Flüssigkeitsbeaufschlagung erfolgt mit tels einer Hochdruckpumpe. Das Rohrleitungssystem führt somit die zu versprühende Flüs sigkeit durch das Innere der Lanzen hindurch, wobei die Düsen schräg nach unten gerichtet sind. Sie können dabei bis zu einer Oberbodentiefe von ca. 30 cm in den Boden eingeführt werden, um durchflußmengengesteuert die Lösungen gleichmäßig von oben nach unten verteilt zur Durchfeuchtung/Benetzung des Bodens diesem abzugeben.

Dabei können die Lanzen senkrecht zur Ebene des Systems von Lösungsmittelleitungen angeordnet sowie gerade ausgebildet sein. Die Einbringung der Lanzen erfolgt dabei verti kal und gleichmäßig von oben nach unten, vorzugsweise durch eine hydraulische Hubeinrichtung.

Eine Alternative hierzu schlägt vor, daß die Lanzen gebogen sind. Die rohrförmigen Lanzen sind somit nach Art einer Egge ausgebildet und besitzen im gleichmäßigen Abstand ange ordnete Bohrungen. Die Eindringtiefe der Lanzen beträgt ebenfalls ungefähr 30 cm. Sie wer den über eine Hochdruckpumpe mit der Immobilisierungs- bzw. Säurelösung über eine Ringleitungsanordnung versorgt. Die gesamte Anordnung wird mit einem landwirtschaftli chen Schlepper durch die Oberbodenschicht gezogen, wobei mengengesteuert eine gleich mäßige Durchfeuchtung/Benetzung des Bodens bis zu einer Tiefe von ca. 30 cm erreicht wird.

Verschiedene Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Immobilisie rung von schadstoffbelasteten Böden werden nachfolgend anhand der Zeichnungen be schrieben. In diesen zeigt:

Fig. 1 eine Schnittansicht durch einen Boden mit einer ersten Ausfüh rungsform einer Immobilisierungsvorrichtung;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung in Fig. 1;

Fig. 3 ebenfalls eine Schnittdarstellung wie in Fig. 1, jedoch mit einer etwas modifizierten Immobilisierungsvorrichtung, bei der der Boden von oben besprüht wird;

Fig. 4 eine Draufsicht auf die Immobilisierungsvorrichtung in Fig. 3;

Fig. 5 eine zu Fig. 3 etwas modifizierte Gesamtvorrichtung;

Fig. 6 eine weitere Ausführungsvariante einer Immobilisierungsvor richtung mit senkrecht nach unten ragenden, geraden Lanzen;

Fig. 7 eine Draufsicht auf die Vorrichtung in Fig. 6;

Fig. 8 eine zu Fig. 6 etwas modifizierte Immobilisierungsvorrichtung mit gekrümmten Lanzen;

Fig. 9 eine Draufsicht auf die Immobilisierungsvorrichtung in Fig. 8.

Fig. 1 und 2 zeigt eine erste Variante einer Immobilisierungsvorrichtung. Dabei läßt Fig. 2 in der Draufsicht erkennen, daß die Vorrichtung durch ein System von Lösungsmittelleitungen 1 mit einer Ringleitung 1′ sowie Querleitungen 1′′ gebildet ist und dabei eine in sich starre Baueinheit 2 definieren. Die Ringleitung 1′ ist an eine Zuführungsleitung 3 mit Pumpe 4 und Durchflußmesser 5 angeschlossen. Die Querleitungen 1′′ weisen Bohrungen 6 auf. Die so ausgebildete Baueinheit 2 liegt auf dem Boden 7 auf.

Die Funktionsweise ist folgende:
Über die Zuführungsleitung 3 wird dem Leitungssystem 1 eine Immobilisierungslösung, bei spielsweise eine Natriumsulfidlösung, zugeführt. Diese Lösung tritt durch die Bohrungen 6 des Leitungssystems 1 aus und tropft nach unten auf den Boden 7. Von dort aus dringt die Flüssigkeit in den Boden ein und reagiert beispielsweise mit dem darin befindlichen Queck silber zu Quecksilbersulfid, welches besser unter dem Namen Zinnober bekannt ist. Dieser Zinnober ist in Wasser unlöslich und gesundheitlich unbedenklich. Nachdem so ca. größer/gleich 75% des Quecksilbers umgesetzt worden ist, wird nach ungefähr 2 Tagen noch eine 0,1 n Salzsäurelösung zugeführt, so daß dann mehr als 99% des Quecksilbers zu Zinnober umgesetzt wird.

Die Ausführungsvariante in Fig. 3 und 4 unterscheidet sich von der ersten Ausführungsvari ante vor allem dadurch, daß statt der Bohrungen 6 Sprühdüsen 8 vorgesehen sind. Die Bau einheit befindet sich dabei mittels einer entsprechenden Betätigungseinrichtung 9 mit etwas Abstand über dem Boden. Die Betätigungseinrichtung 9 kann beispielsweise durch eine Hy draulik sowie durch den in der Zeichnung dargestellten Betätigungsarm gebildet sein. Bei dieser Ausführungsvariante tritt die Flüssigkeit aus den Sprühdüsen aus und benetzt dabei die Oberfläche des Bodens 7, von wo aus die Flüssigkeit in den Boden einsickert.

Eine weiterentwickelte Variante ist in Fig. 5 dargestellt. Und zwar ist zusätzlich noch zwi schen der Baueinheit 2 mit dem Leitungssystem 1 und dem Boden 7 eine Mattenabdeckung 10 vorgesehen. Diese besteht aus einem saugfähigen Material. Diese bedeutet, daß die aus den Sprühdüsen 8 austretende Flüssigkeit zunächst auf die Mattenabdeckung 10 gelangt, sich dort gleichmäßig verteilt und anschließend in den Boden 7 eindringt.

Während bisher die zugegebene Flüssigkeit von oben in den Boden 7 einsickert, sind in den Fig. 6 bis 9 Vorrichtungen dargestellt, welche die Flüssigkeit direkt in den Boden einbringen.

Zu diesem Zweck weist bei der Ausführungsform der Fig. 6 und 7 die Baueinheit 2 mit dem Leitungssystem 1 unterseitig senkrecht nach unten ragende rohrförmige Lanzen 11 auf, wel che matrixartig mit einem Raster von ungefähr 10 cm angeordnet sind. Diese rohrförmigen Lanzen 11 weisen an ihrem unteren Ende nach unten gerichtete Düsenbohrungen 12 auf. Mittels einer entsprechenden Betätigungseinrichtung 9 wird die Baueinheit 2 mit ihren Lan zen 11 in den Boden 7 eingebracht und somit die durch die Düsenbohrungen 12 austreten de Flüssigkeit direkt dem zu behandelnden Boden 7 zugeführt.

Bei der letzten Ausführungsform in den Fig. 8 und 9 weist die Baueinheit 2 ebenfalls rohrför mige Lanzen 11 auf, doch sind diese in der Art einer Egge gebogen. Außerdem weisen die Lanzen 11 über die Länge verteilt Düsenbohrungen 12 auf. Bei dieser Ausführungsvariante wird die Baueinheit 2 mit ihren Lanzen 11 in der Art einer Egge durch den Boden gezogen, wobei gleichzeitig durch die Düsenbohrungen 12 hindurch die Flüssigkeit an den Boden 7 abgegeben wird.

Bezugszeichenliste

1 Lösungsmittelleitungen
1′ Ringleitung
1′′ Querleitung
2 Baueinheit
3 Zuführungsleitung
4 Pumpe
5 Durchflußmesser
6 Bohrung
7 Boden
8 Sprühdüsen
9 Betätigungseinrichtung
10 Mattenabdeckung
11 Lanze
12 Düsenbohrung.

Claims

1. Verfahren zur Immobilisierung von Schadstoffen, insbesondere Schwermetallen und da bei insbesondere Quecksilber in entsprechend belasteten Böden oder anderen boden ähnlichen Materialien, wobei dem Boden etc. eine derartige Immobilisierungslösung zugegeben wird, daß die Schadstoffe zu einer gesundheitlich unbedenklichen Verbindung chemisch reagieren, dadurch gekennzeichnet, daß in einer anschließenden zweiten Verfahrensstufe dem Boden etc. zusätzlich noch eine Säurelösung zugegeben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Immobilisierungslösung der ersten Stufe eine wäßrige Sulfidlösung, insbeson dere eine Natriumsulfidlösung verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sulfidlösung Mono- oder Polysulfid enthält.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Immobilisierungslösung ein Hydroxid, Phosphat und/oder Carbonat verwendet wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Immobilisierungslösung, insbesondere die Sulfidlösung, 1- bis 10%ig, insbeson dere ungefähr 3%ig ist.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Säurelösung eine Salzsäurelösung verwendet wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Säurelösung eine 0,02 n bis 0,5 n Säurelösung, insbesondere ungefähr eine 0,1 n Säurelösung ist.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Zugabe der Immobilisierungslösung und der Zugabe der Säurelösung 1 bis 3 Tage, insbesondere ungefähr 2 Tage liegen.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung des Bodens etc. in situ durchgeführt wird.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösungen direkt in den Boden etc. eingebracht werden.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösungen auf den Boden etc. aufgebracht werden und von dort in den Boden etc. einsickern.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden etc. vor der Lösungszugabe zunächst aufgelockert wird.

13. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch ein flächig angeordnetes System von Lösungsmittelleitungen (1) mit Öffnungen zur Ab gabe der Flüssigkeiten an den Boden (7).

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das System von Lösungsmittelleitungen (1) eine in sich starre Baueinheit (2) ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Baueinheit (2) des Systems von Lösungsmittelleitungen (1) mittels einer Betäti gungseinrichtung (9) positionierbar ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen Sprühdüsen (8) sind, die zum Aufbringen der Flüssigkeit mit etwas Abstand über dem Boden (7) angeordnet sind.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen Bohrungen (6) sind, aus denen die Flüssigkeit heruntertropft.

18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem System von Lösungsmittelleitungen (1) und dem Boden (7) eine saugfähige Mattenabdeckung (10) vorgesehen ist.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das System von Lösungsmittelleitungen (1) in den Boden (7) einbringbare rohrför mige Lanzen (11) aufweist, welche Düsen und/oder Bohrungen (12) zur Einbringung der Flüssigkeit in den Boden (7) aufweisen.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Lanzen (11) senkrecht zur Ebene des Systems von Lösungsmittelleitungen (1) angeordnet sowie gerade ausgebildet sind.

21. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Lanzen (11) gebogen sind.