DE2723132A1 - Vorrichtung zur chemischen dekontamination von mit organischen substanzen befallenen erdschichten und/oder wasser - Google Patents

Vorrichtung zur chemischen dekontamination von mit organischen substanzen befallenen erdschichten und/oder wasser

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Description

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AQUATECHNIQUE SIERRE S.A. Ghippis
(Schweiz)
Vorrichtung zur chemischen Dekontamination von mit organischen Substanzen befallenen Erdschichten und/oder Wasser
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Dekontamination von mit organischen Substanzen befallenen Erdschichten sowie von entsprechend verschmutztem Wasser.
Die Dekontamination kann dabei sowohl speziell unerwünschte, chemische Verbindungen wie Giftstoffe, wie auch allgemein organische Verbindungen umfassen, welche die biologischen,
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chemisch-physikalischen und hydrogeologischen Gleichgewichte der Erdschichten negativ beeinträchtigen. Beispiele solcher Verbindungen sind Erdöl und dessen Derivate. Bei einer solchen Kontamination wird auch der Sauerstoffgehalt des Erdreiches und des Grundwassers negativ beeinflusst und die Löslichkeit von Eisen- und Mangansalzen erhöht .
Die Kontamination kann auch eine Folge einer natürlichen Degradation des wasserführenden Erdreiches sein, bedingt durch hydrologische Einflüsse der weiteren Umgebung oder des Einzugsgebietes.
Es sind bis heute keine eigentlichen Dekontaminationsapparate für die Einhaltung und Wiederherstellung des Normalzustandes von mit organischen Substanzen befallenen Erdschichten und/oder Wasser bekannt. Diese Probleme wurden bis heute hauptsächlich mittels mechanischer oder thermischer Methoden behandelt, die dabei hauptsächlich angewandten Verfahren und Apparate sind die folgenden:
- Ausserbetriebnahme des Pumpbrunnens oder der Quelle,
- Ausbaggern des Umgebungsmaterials der Wasserfassung mittels herkömmlichen Baggern und eventuelles Wiederauffüllen der Grube mit einwandfreiem Material: Die hier eingesetzten Maschinen sind sehr aufwendig und somit sehr teuer, zudem kann durch das Ausbaggern das hydrogeologische Gleichgewicht der Gegend empfindlich gestört werden,
- Ausdämpfen des Umgebungsmaterials mittels fest eingerichteter oder mobiler Dampferzeuger; dies ist nur als einmalige Massnahme denkbar, eine kontinuierliche Anwendung kommt naturgemäss nicht in Frage.
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Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur chemischen Dekontamination von mit organischen Substanzen befallenen Erdschichten und/oder von entsprechend verschmutztem Wasser, ist gekennzeichnet durch die folgenden Anlageblöcke:
- Entnahmevorrichtung für das zu behandelnde und in die Erdschichten zu führende Wasser aus einer Wasserdruckleitung,
- Mischanlage zur Zubereitung einer Mischung aus Wasser und mindestens einem starken, chemischen Oxydationsmittel und/oder Bakteriziden,
- Entgasungsanlage zur Entfernung des überschüssigen Gases aus der Mischung,
- Verteilungsvorrichtung zur Verteilung der Mischung auf mehrere Zuführleitungen und'
- mehrere mobile Berieselungs- und/oder Zuführleitungen mit entsprechenden Sickerrohren zwecks Zuführung der wässrigen Mischung auf und/oder in die Erdschicht, wobei die Sickerrohre höchstens bis zum Ruhewasserniveau in die wasserführenden Bodenschichten abgesenkt sind.
Neben der erfindungsgemässen Vorrichtung wird auch ein Verfahren zum Betrieb derselben beansprucht. Dieses ist dadurch charakterisiert, dass der Betrieb der Anlage in hohem Masse verschiedenen Anforderungen angepasst werden kann. Die Anlage kann zum Beispiel kontinuierlich oder diskontinuierlich betrieben werden, sie kann unter Druck oder druckfrei betrieben werden, sie kann durch Erhöhung des Umsatzes oder durch Veränderung des Gehaltes an Oxydationsmitteln und/oder Bakteriziden
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neuen Betriebsbedingungen angepasst werden und vor allem können die mobilen Zuführleitungen gemäss dem Umfang und der Art der Kontamination eingesetzt und angebracht werden.
Die Mischung kann durch Auflösen der Oxydationsmittel und/oder der Bakteriziden in Wasser, durch Emulsion solcher Stoffe im Wasser und auch durch physikalische und chemische Sättigung des Wassers mit gasförmigen Oxydationsmitteln und/oder Bakteriziden ausgeführt werden.
Das Oxydationsmittel kann dabei eines der bekannten, anorganischen Oxydationsmittel sein wie Ozon, Halogen und andere. Als Bakterizid können z.B. Silberionen zugegeben werden.
Falls die Zugabe der Oxydationsmittel und/oder der Bakterizide in gasförmigem Zustand, rein oder in Gemischen mit anderen Gasen, zum Beispiel Luft, geschieht, ist darauf zu achten, dass die Mischung vor dem Einführen derselben in die Schutzzone entgast wird.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung kann, wie oben gesagt, von der Wasserzuführung bis zur Verteilung unter Druck gefahren werden. In diesem Fall kann die Mischanlage z.B. ein Saugstrahlapparat sein. Nach der Verteilung kann die Mischung dann aber unter Druck oder drucklos den zu behandelnden Erdschichten zugeleitet werden.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung kann, wie oben gesagt, sowohl kontinuierlich wie auch diskontinuierlich, zum Beispiel periodisch, gefahren werden. Ebenso ist eine regulierende Fahrweise denkbar, wobei das Wasser analysiert wird und je nach Analysenresultate die Anlage betrieben wird oder nicht.
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Der Einbau dieser Anlage kann prophylaktisch im voraus oder auch nach Vollendung der Wasserfassungsanlage oder einer Tankanlage geschehen. Ebenso kann die Anlage natürlich nach einem Unfall aufgestellt werden.
Die Erfindung wird anhand der beigelegten Figur I, die eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung zeigt, detailliert beschrieben.
Im Anlageblock A ist die Entnahmevorrichtung 1 dargestellt. Ihre Steuerung kann über ein automatisches Wasseranalysiergerät 2 geschehen. Die Entnahme erfolgt aus der Hauptdruckleitung 3.
Der Anlageblock B enthält die Mischanlage - hier eine Ozoni-
sierungsanlage. In einer by-Passleitung 4 wird dem Wasser in einem Saugstrahlapparat 5 Ozon zugeführt und im Mischer werden die Komponenten innig vermischt.
Im Anlageblock C sind die Entgasung 7 und die Verteilung enthalten.
Der Anlageblock D zeigt die Zuführung des ozonhaltigen Wassers oberirdisch 9 oder unterirdisch 10. Das Sickerrohr reicht bis zum Ruhewasserspiegel 12.
Im Anlageblock E schliesslich ist eine Pumpstation dargestellt: 13 Pumpe, 14 Grundwasserabsenkkurve beim Pumpen.
Zur Illustration der Erfindung dienen auch die folgenden Betriebsfälle:
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/IO
Betriebsfall 1; Brunnen S
Mittlere Entnahme Mittlere Keimzahl Mittleres Keimwachstum 60 m /h Wasser pro ml 38 pro 100 ml
Mittels der erfindungsgemässen Vorrichtung wurden 10 m /h der Wasserentnahme mit 0,6 g/m Ozon beladen, entgast und über 12 Sickerrohre, die in etwa konzentrisch um den Borschacht angeordnet waren, der Schutzzone wieder zugeführt.
Nach der Behandlung Mittlere Entnahme Mittlere Keimzahl Mittleres Keimwachstum 60 m /h Wasser
2 pro ml 14 pro 100 ml
Betriebsfall 2: Brunnen E Y°.£_der_Behandlung
- Sauerstoffkonzentration
- Sättigungsgrad
1,9 g/m
18,2 %
Nach_der_Behandlung
- Sauerstoffkonzentration
- Sättigungsgrad
5,1 g/m
50,9 %
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Der Brunnen wies ein Wasser-Lieferungsvermögen von ungefähr 72 m /h auf. Davon wurden mittels der erfindungsgemässen Vorrichtung 7 bis 8 m /h, d.h. ca. 10 %, entnommen, und mit einem mittleren Ozongehalt von 0,2 bis 0,3 g/m beladen und wieder ins Erdgut gegeben. Nach ca. 4 Monaten Behandlung waren die Bedingungen "nach der Behandlung" erreicht. Auch hier waren die Sickerrohre konzentrisch um den Bohrschacht angeordnet.
Betriebsfall 3; Brunnen O
Vor_der_Behandlun2
- Konzentration an Kohlenwasserstoffen im Erdreich, d.h. in der wasserführenden Kiesschicht 170 g/t Erdreich
Nach_der_Behandlung
- Konzentration an Kohlenwasserstoffen im Erdreich, d.h. in der wasserführenden Kiesschicht 3,5 g/t Erdreich
Behandlung
Dem Erdgut wurden mittels der erfindungsgemässen Vorrichtung
3 3
12 m /h Wasser mit einem mittleren Ozongehalt von 0,8 g/m zugeführt. Nach ca. 3 Monaten Behandlung waren die Bedingungen "nach der Behandlung" erreicht.
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    lj Vorrichtung zur chemischen Dekontamination von mit or- ' ganischen Substanzen befallenen Erdschichten und/oder von entsprechend verschmutztem Wasser, gekennzeichnet durch folgende Anlageblöcke:
    - Entnahmevorrichtung für das zu behandelnde und in die Erdschichten zurückzuführende Wasser aus einer Wasserdruckleitung ,
    - Mischanlage zur Zubereitung einer Mischung aus Wasser und mindestens einem starken, chemischen Oxydationsmittel und/oder Bakterizid,
    - Entgasungsanlage zur Entfernung des überschüssigen Gases aus der Mischung,
    - Verteilungsvorrichtung zur Verteilung der Mischung auf mehrere Zuführleitungen und
    - mehrere, mobile Berieselungs- und/oder Zuführleitungen mit entsprechenden Sickerrohren zwecks Zuführung der wässrigen Mischung auf und/oder in die Erdschichten, wobei die Sickerrohre höchstens bis zum Ruhewasserniveau in die wasserführenden Bodenschichten abgesenkt sind.
    Vorrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die organischen Substanzen aliphatische und/oder aromatische Kohlenwasserstoffe, Insektizide, Pestizide oder toxische Verbindungen sind.
    Vorrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die organische Substanz Erdöl oder eines seiner Derivate ist.
    Ä09839/0627 ^n
    ORIGINAL INSPECTEO
    4. Vorrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erdschichten mit organischen Substanzen befallen sind, welche durch chemisch-physikalische Sekundärreaktionen entstanden sind.
    5. Vorrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung eine physikalische Mischung, eine Emulsion oder eine Lösung ist.
    6. Vorrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oxydationsmittel Ozon, ein Halogen oder ein anderes anorganisches Oxydationsmittel ist.
    7. Vorrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zubereitung der Mischung in der Mischanlage durch Zugabe von gasförmigen Oxydationsmitteln und/oder Bakteriziden erfolgt. /
    8. Vorrichtung gemäss Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung in der Mischanlage durch Zugabe der gasförmigen Oxydationsmittel und/oder Bakteriziden in Gasgemischen erfolgt.
    9. Vorrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Mischanlage als Bakterizid Silberionen zugemischt werden.
    10. Vorrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Entnahmevorrichtung an der Druckleitung einer Grundwasserpumpe angeordnet ist und die Vorrichtung das Pumpwasser und die grundwasserführenden Schichten dekontaminiert.
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    11. Vorrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie ortsfest oder mobil installiert ist.
    12. Vorrichtung gemäss Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass sie auf einem Transporter installiert ist.
    13. Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Berieselungs- und/oder Sickerleitungen gemäss Art, Ausmass und Form der chemischen Boden- und/oder Wasserkontamination angeordnet und eingerichtet werden.
    14. Verfahren gemäss Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass es von der Wasserentnahme bis zur Verteilung unter Druck ausgeführt wird.
    15. Verfahren gemäss Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Berieselungs- und/oder Sickerleitungen bei Oelunfällen ünd/oder sonstigen, organischen Verschmutzungen von Erdschichten rund um die kontaminierte Zone angeordnet werden, um ein Ausbreiten des OeIs oder ein Eindringen desselben in das Grundwasser zu verhindern.
    16. Verfahren gemäss Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Berieselungs- und/oder Sickerrohre schildförmig vor einen Grundwassergrundschacht angeordnet sind.
    17. Verfahren gemäss Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Berieselungs- und/oder Sickerleitungen bei schlechtem Pumpwasser konzentrisch um den Bohrschacht angeordnet werden.
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    18. Verfahren gemäss Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Berieselungs- und/oder Sickerleitungen um Tankanlagen, um Oelabfüllanlagen oder um Oel-Aufbereitungsanlagen angeordnet werden.
    19. Verfahren gemäss Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Berieselungs- und/oder Sickerleitungen zwischen einen verunreinigten, rückgestauten Fluss und daneben verlaufenden, grundwasserführenden Schichten angeordnet werden.
    20. Verfahren gemäss Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Berieselungs- und/oder Sickerleitungen zwischen Landabschnitten, die mittels organischen Stoffen enthaltenden Düngern bedüngt worden sind und grundwasserführenden Schichten angeordnet werden.
    13.5.1977
    MR/jg/lf
    809839/0627
DE19772723132 1977-03-22 1977-05-23 Vorrichtung zur chemischen dekontamination von mit organischen substanzen befallenen erdschichten und/oder wasser Ceased DE2723132A1 (de)

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