DE19640385A1 - Verfahren zur Sanierung von mit Schadstoffen insbesondere Quecksilber verseuchten Bauwerken - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Sanie­ rung von mit Schadstoffen, insbesondere mit Quecksilber, ver­ seuchten Bauwerken.

Bei mit Schadstoffen und insbesondere mit Quecksilber ver­ seuchten Bauwerken, beispielsweise Industrieanlagen und der­ gleichen, besteht häufig das Problem, daß derartige Bauwerke ordnungsgemäß saniert, d. h. dekontaminiert und entfernt wer­ den müssen. Nach herkömmlichen Verfahren werden derartige Ge­ bäude konventionell rückgebaut, d. h. demontiert und/oder ab­ gebrochen, wobei das Abbruchmaterial, das in großem Maße an­ fällt, spezialbehandelt oder auf Sonderdeponien gelagert wer­ den muß.

Es ist deshalb das der Erfindung zugrundeliegende Problem (Aufgabe), ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaf­ fen, welches die bekannten Verfahren in ökologischer sowie wirtschaftlicher Hinsicht verbessert.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Erfindungsgemäß wird zunächst innerhalb des Bauwerkes die Schadstoffbelastung und Schadstoffverteilung ermittelt, um die Eindringtiefe des Schadstoffs, beispielsweise des Queck­ silbers, in dem Mauerwerk des Bauwerkes zu erfassen. Durch gezielte Beprobung und eine analytische Bewertung des kontaminierten Bereiches läßt sich somit die Quecksilberver­ teilung auf Ausrüstung, Baukörper und Untergrund, der Grad der Absorption in Mauerwerk und Beton sowie die Eindringtiefe des Quecksilbers in dem Baukörper ermitteln. Hierzu können von den Bauwerksoberflächen Proben entnommen oder Kernbohrun­ gen durchgeführt werden.

In einem zweiten Schritt wird das zu sanierende Bauwerk nach außen abgedichtet, um schädliche Staub- und Luftemissionen auszuschließen. Ein solches Abdichten des Bauwerkes kann durch Versiegeln der Fenster und Türöffnungen, durch Luftfil­ terung sowie durch Aufbau von Personen-, Material- und Fahr­ zeugschleusen erfolgen. Es ist jedoch auch denkbar, eine vollständige Einhausung des Gebäudes durchzuführen, d. h. ein provisorisches zweites Gebäude um das erste Gebäude herum zu erstellen.

In einem nachfolgenden Verfahrens schritt wird erfindungsgemäß nur dasjenige Material der Bauwerkwände, -decken und -böden abgetragen, das eine Schadstoffbelastung oberhalb eines be­ stimmten Grenzwertes aufweist. Anschließend wird dieses Ab­ tragungsmaterial entsorgt, d. h. gereinigt und/oder zwischen- oder endgelagert. Im Anschluß daran kann erfindungsgemäß ein herkömmlicher Abbruch des verbleibenden Bauwerks erfolgen, da die gesamte verbleibende Bauwerkssubstanz nur noch eine Schadstoffbelastung aufweist, die unterhalb eines schädlichen Grenzwertes liegt.

Das erfindungsgemäße Sanierungsverfahren ist zwar zunächst, verglichen zu herkömmlichen Verfahren, mit einem gewissen Mehraufwand verbunden. Jedoch entsteht durch die Verwertbar­ keit der nahezu größten Menge des Abbruchmaterials und durch die Reduzierung der Menge hochquecksilberbelasteter Bau­ schutt-Fraktionen ein erhebliches Einsparungspotential. Die Erfindung beruht im wesentlichen auf der Erkenntnis, daß die Eindringtiefe von Quecksilber in das Mauerwerk der Bauten von innen nach außen abnimmt, wobei die Konzentrationsabnahme im wesentlichen asymptotisch ist. Da erfindungsgemäß an den nicht tragenden Bauelementen die Abtrennung des stark kontaminierten Materials von verwertbarem, schwach kontami­ niertem Material risikolos möglich ist, läßt sich dieses Ver­ fahren auch wirtschaftlich durchführen.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in der Be­ schreibung, den Zeichnungen und den Unteransprüchen beschrie­ ben.

So kann nach einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung das Abtragen des Materials im Verfahrensschritt c) durch Wasser­ strahlschneiden erfolgen. Derartiges Wasserstrahlschneiden ist zwar auf anderen Gebieten, beispielsweise zum Freilegen von Stahlarmierungen, bereits bekannt. Jedoch wurde bislang nicht vorgeschlagen, durch ein solches Verfahren lediglich die hochkontaminierten Schichten eines verseuchten Bauwerkes abzutragen. Gleichzeitig ist durch Wasserstrahlschneiden die Staubentwicklung reduziert und das nach dem Schneidvorgang kontaminierte Schneidwasser kann ordnungsgemäß gereinigt wer­ den.

Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung kann das abge­ tragene Material, vorzugsweise zusammen mit dem Schneidwas­ ser, aus dem Bauwerk abgesaugt und anschließend vorzugsweise von dem Schneidwasser getrennt werden. Durch diese Maßnahme wird das Verschleppen der Kontamination infolge des Abtren­ nens der stark kontaminierten Schichten, die relativ dünn sind, von vornherein zielstrebig unterbunden. Sofern das ab­ getrennte Schneidwasser, vorzugsweise in einem geschlossenen System, gereinigt und für den Verfahrensschritt c) in das Ge­ bäude zurückgeführt wird, ergibt sich eine sehr wirtschaftli­ che und auch ökologisch vorteilhafte Verfahrensweise. Hierbei können Schneidgut und Schneidwasser mittels Schwerkrafttren­ nung in einem geschlossenem System mit Abluftbehandlung von­ einander getrennt werden. Das Schneidwasser kann nach che­ misch-physikalischer Aufbereitung und analytischer Überwa­ chung wieder zum Abtragen verwendet werden. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn das hochkontaminierte Schneidgut mittels Schwerkraftentwässerung auf Werte unter 30% Restfeuchte ent­ wässert und in Transport- oder Zwischenlagerbehälter abge­ füllt wird.

Um die Kontinuität des Abbruches bzw. der Entkontaminierung zu sichern und gleichzeitig von der Aufarbeitung des hoch­ kontaminierten Materials unabhängig in den Verwertungs- oder Entlagerungskapazitäten zu sein, kann ggf. auch ein Zwischen­ lager eingerichtet werden. Vorzugsweise wird vor der Zwi­ schenlagerung eine Korngrößenklassierung und das Brechen des Schneidgutes auf Körnungen vorgenommen, die für die jeweili­ gen Verwertungsanlagen spezifisch sind.

Zum Abdichten des Bauwerkes nach außen kann dieses mittels Folien oder dgl. versiegelt werden, es kann eine Luftfilte­ rung vorgesehen werden und es können Personen-, Material- und Fahrzeugschleusen für die Rückbauzeit errichtet werden, um Staub- und Luftemissionen zu vermeiden.

Zwischen den erfindungsgemäßen Verfahrensschritten b) und c) können ferner eventuell vorhandene Inneneinrichtungen aus dem Gebäude entfernt und vorzugsweise am Standort in einer Wasch­ anlage gereinigt werden. Der Rückbau dieser technischen Aus­ rüstungen innerhalb des Bauwerks, beispielsweise Rohrleitun­ gen, Elektrolysezellen, Behälter und dergleichen, erfolgt vorteilhafterweise mit Hilfe von feuerlosen Trennverfahren, wobei die zerlegten Ausrüstungsteile anschließend gewaschen werden. Der hierbei zwangsläufig anfallende Bauschutt kann im Kellerbereich des zu sanierenden Bauwerkes bereitgestellt werden. Da vor dem Rückbau der technischen Ausrüstungen das Bauwerk bereits nach außen abgedichtet worden ist, ist eine Kontaminierung der Umwelt auch bei diesem Verfahrensschritt ausgeschlossen.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das im Verfahrensschritt e) erhaltene Abbruchmaterial, das nur unterhalb eines zuläs­ sigen Grenzwertes kontaminiert ist, als Recyclingbaustoff wiederverwendet wird.

Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren beispielhaft anhand einer vorteilhaften Ausführungsform und unter Bezug­ nahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei als Schadstoff beispielhaft Quecksilber gewählt ist. Es zeigen:

Fig. 1 ein Ablaufschema des erfindungsgemäßen Sanie­ rungsverfahrens; und

Fig. 2 ein Ablaufdiagramm der durchgeführten Ent­ kontaminierung.

Zur Vorbereitung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zu­ nächst der kontaminierte Bereich exakt eingegrenzt und die erforderlichen technischen Maßnahmen für die Einschränkung der Emission werden gewählt. Hierzu wird durch gezielte Be­ probung und analytische Bewertung des kontaminierten Berei­ ches die Quecksilberverteilung auf Ausrüstung, Baukörper und Untergrund sowie der Grad der Adsorption in Mauerwerk und Be­ ton sowie die Eindringtiefe des Quecksilbers in den Baukörper ermittelt.

Ebenso wird die Statik des Baukörpers geprüft, um nur solche technische Maßnahmen zur Entkontaminierung festzulegen, die keine gefährliche Schwächung wichtiger statischer Elemente zur Folge haben könnten.

Zur Vorbereitung der Entkontaminierung wird zunächst das ver­ seuchte Bauwerk nach außen hin abgedichtet. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel sind sämtliche Türen, Tore und son­ stigen Öffnungen des Bauwerkes 10 abgedichtet, es sind Perso­ nen-, Material- und Fahrzeugschleusen vorgesehen und eine Ab­ luftanlage 20 ist installiert.

Die Abluftanlage 20 umfaßt ein Gebläse 22, einen Vorfilter 24 sowie einen Aktivkohlefilter 26, wodurch am Auslaß der Ab­ luftanlage 20 gereinigte Abluft 28 erhalten wird. Durch eine Probenahmestelle 27 lassen sich Luftproben entnehmen.

Nachdem das Bauwerk nach außen entsprechend abgedichtet wor­ den ist, können die eventuell vorhandenen Inneneinrichtungen demontiert werden. In diesem Zusammenhang können Verschrau­ bungen mit Hilfe von Naßverfahren getrennt und gelöst werden. Im Ausnahmefall können die Anlagen unter besonderem Schutz mit thermischen Verfahren zerlegt werden, wobei im Anschluß daran eine Vorreinigung erfolgen kann. Die so demontierten Inneneinrichtungen können anschließend zur Feinreinigung ge­ waschen und verkauft werden.

Im Rahmen der Entkontaminierung erfolgt ein Oberflächenabtrag an allen quecksilberkontaminierten Flächen des Fußbodens, der Wände und der Decke des verseuchten Bauwerks. In Fig. 1 ist zur erleichterten Darstellung lediglich die Abtragung der Fußbodenflächen dargestellt. Mit Hilfe einer 2000 bar-Druckwasserschneidtechnik werden die kontaminierten Bodenflä­ chen durch eine Wasserschneidanlage 30 abgetragen, die über eine Leitung 32 mit Wasser versorgt wird. Das Schneid- und Fräsgut sowie das Schneidwasser werden mit einem leistungsfä­ higen Industrievakuumsaugersystem 35 abgesaugt, um das Ver­ schleppen der Kontamination infolge des Abtrennes der Schich­ ten zu unterbinden.

In dem nachfolgenden geschlossenen System erfolgt eine Schwerkrafttrennung von Schneidgut und Schneidwasser, wobei gleichzeitig eine Abluftbehandlung erfolgt. In Fig. 1 be­ zeichnen die Bezugszeichen 40 und 42 jeweils einen Kippmul­ den-Vorabscheider, denen ein Großleistungssauger 45 nachge­ schaltet ist. In diesem Großleistungssauger 45 sind ein Vor­ abscheider 46, ein Hauptfilter 47, ein Sicherheitsfilter 48 und eine Vakuumpumpe 49 in Reihe hintereinander geschaltet. An den Großleistungssauger 45 schließt sich ein Aktivkohle­ filter 50 an, wodurch am Luftauslaß 55 vollständig gereinigte Abluft erhalten wird. Das Bezugszeichen 52 bezeichnet ein Probenahmestelle.

In den Vorabscheidern 40, 42 erfolgt eine Schwerkrafttrennung von Schneidgut und Schneidwasser, wobei das dort und das in dem Großleistungssauger 45 abgesonderte Restwasser über Sam­ melleitungen 60, 62 in einen Puffer 65 gegeben wird. Das ab­ getrennte Schneidgut wird über eine Sammelleitung 68, 70 in ein Entwässerungssieb 72 gegeben, um eine Schwerkraftentwäs­ serung auf Werte unter 30% Restfeuchte zu erzielen. Nach Brechen des Schneidgutes in einem Brecher 75 gelangt das Schneidgut in einen Sicherheitsbehälter 78.

Das kontaminierte Schneidwasser, das sich in dem Puffer 65 befindet, gelangt über eine Exzenterschneckenpumpe 80 zu ei­ ner Mischdüse 82, in der aus einer Dosierstelle 84 Fällungs­ chemikalien zugegeben werden. Anschließend wird das Gemisch in einen Fällungscontainer 86 geführt. Der aus diesem gelan­ gende Schlamm wird nach Durchlaufen einer Filterpresse 88 ebenfalls in einen Sicherheitsbehälter 90 gegeben.

Von dem Fällungscontainer 86 wird das Schneidwasser in einen ersten Filter 92 und einen nachfolgenden Aktivkohlefilter 94 gegeben, und kann im Anschluß daran entweder in einen Puffer 96 geleitet werden oder das resultierende und gereinigte Schneidwasser kann als gereinigtes Kreislaufwasser aus einer Entnahmestelle 98 entnommen werden. Das Bezugszeichen 99 be­ zeichnet eine Probennahmestelle. Bei 100 kann Frischwasser in den Puffer 96 zugegeben werden.

Fig. 2 verdeutlicht nochmals den schematischen Ablauf der Entkontaminierung. Wie dort dargestellt ist, schließt sich an den Oberflächenabtrag mit Druckwasser, d. h. an das Entfernen der stark kontaminierten Schichten ein herkömmlicher Rückbau des Bauwerks unter besonderer Beachtung der Statik an. Hier kann mit herkömmlicher Rückbautechnik das Bauwerk abgetragen werden, das abgetragene Material kann sortiert und gebrochen werden und schließlich als Recyclingbaustoff im Industriege­ lände oder auf einer Deponie verwertet werden.

Auch wenn das vorliegende Verfahren nur im Zusammenhang mit quecksilberverseuchten Bauwerken beschrieben wurde, läßt sich dieses doch bei einer Vielzahl von Kontaminationen anwenden. Auch werden unter dem Begriff Bauwerke sämtliche Häuser, Hal­ len, Gebäude, Tunnel, Stollen, Bunker und dergleichen ver­ standen.

Claims (8)

1. Verfahren zur Sanierung von mit Schadstoffen, insbeson­ dere mit Quecksilber verseuchten Bauwerken, umfassend die folgenden Schritte:

• a) Ermittlung der Schadstoffbelastung und -Verteilung innerhalb des Bauwerkes;
• b) Abdichten des Bauwerkes nach außen;
• c) Abtragung desjenigen Materials der Bauwerkwände, -Decken und -Böden, das eine Schadstoffbelastung oberhalb eines bestimmten Grenzwertes aufweist;
• d) Entsorgung des Abtragungsmaterials; und
• e) herkömmlicher Abbruch des verbleibenden Bauwerks.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtragen des Materials durch Wasserstrahlschneiden erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das abgetragene Material, vorzugsweise zusammen mit dem Schneidwasser, aus dem Bauwerk abgesaugt und anschlie­ ßend vorzugsweise von dem Schneidwasser getrennt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das abgetrennte Schneidwasser, vorzugsweise in einem ge­ schlossenen System, gereinigt und für den Verfahrens­ schritt c) in das Gebäude zurückgeführt wird.

5. Verfahren nach zumindest einem der vorstehenden Ansprü­ che 2-4, dadurch gekennzeichnet, daß das abgetragene Material, vorzugsweise auf unter 30% Restfeuchte, entwässert wird, bevor es in Transport- oder Zwischenlagerbehälter abgefüllt wird.

6. Verfahren nach zumindest einem der vorstehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Verfahrensschritt b) das Vorsehen einer Abluftreini­ gung und/oder einer Übergabeschleuse und/oder eine voll­ ständige Einhausung umfaßt.

7. Verfahren nach zumindest einem der vorstehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Verfahrensschritt b) und c) eventuell vorhande­ ne Inneneinrichtungen aus dem Gebäude entfernt und vor­ zugsweise am Standort in einer Waschanlage gereinigt werden.

8. Verfahren nach zumindest einem der vorstehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß das im Verfahrensschritt e) erhaltene Abbruchmaterial als Recyclingbaustoff verwendet wird.