DE3044436A1 - Abdichtung von abfalldeponien und abdaemmung gegen wasserzufluesse - Google Patents
Abdichtung von abfalldeponien und abdaemmung gegen wasserzufluesseInfo
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Description
- Abdichtung von Abfalldeponien und Abdämmung gegen
- Wasserzuflüsse Zusatz zu Patent ... (Patentanmeldung P 29 25 882.0) Die Erfindung befaßt sich mit der Abdichtung von Abfalldeponien und mit der Abdämmung gegen Wasserzuflüsse im Tiefbau, Wasserbau und Bergbau. Außerdem sollen feste oder schlammförmige Abfallstoffe, insbesondere solche mit gefährlichen löslichen Bestandteilen, eingebunden werden können.
- Gegenstand des Hauptpatents ist ein Verfahren zum schadlosen Deponieren sulfathaltiger Verbrennungsasche. Als Lösung wird dort vorgeschlagen, der Asche unmittelbar vor der Verkippung Wasser zuzusetzen, bis eine breiartige Konsistenz erreicht wird. Dieses Gemisch verfestigt sich nach kurzer Zeit und weist dann nur noch eine äußerst geringe Wasserdurchlässigkeit auf.
- Beim Deponieren von Abfallstoffen ist besonders darauf zu achten, daß- das Versickern von gelösten Schadstoffen in den Untergrund vermieden wird, um eine Beeinflussung bzw. Gefährdung des Grundwassers weitgehend auszuschließen.
- Für das Abdichten von Deponien, die für Hausmüll oder inerte Abfallstoffe vorgesehen sind, wird bisher lehmiges oder toniges Material verwendet, das in entsprechender Stärke lagenweise feucht eingebracht und verdichtet werden muß. Abfallstoffc, bei deren Ablagerung eine ausgesprochene Gefährdung des Grundwassers im-Bereich der Deponie zu besorgen ist, werden mit reinem Ton entsprechend abgedichtet oder in ausgebeuteten Tongruben, bei denen an der Basis und an den Seitenflächen noch mehrere Meter Ton in natürlicher Lagerung ansteht, deponiert. Aus Mangel an Ton bzw. an aufgelassenen Tongruben ist man weitgehend zur Verwendung von verschweißten Kunststoff-Folien übergegangen.
- Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine einfache kostengüngstige Maßnahme zum Auskleiden von Abfalldeponien anzugeben.
- Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die nach Hauptpatent mit Wasser bis zu breiartiger Konsistenz verrührte und danach hartgewordene Asche zu verwenden. Beverzugte Ausgestaltungen sind in den Unterunsprüchen gekennzeichnet.
- Die erfindungsgemäße Verwendung des Materials nach dem Hauptpatent läßt sich mit Vorteil auch im Tiefbau und Wasser. bau verwirklichen, wenn es während der Baumaßnahmen erforderlien ist, Zuflüsse von Grundwässern und/oder Oberflächenwässern zu verhindern. Hierfür werden bisher Sümpfungen, Zementinjektionen und andere Maßnahmen angewendet.
- Auch im Bergbau läßt sich das Material nach dem IIaupt-Patent anwenden, wenn in stillgelegten Strecken Sümpfungsmaßnahmen durchgeführt werden müssen, um die vor dort zuströmenden Wasser von den in Betrieb befindlichen Strecken @ernzuhalten.
- Für das Anfouchten der Asche hat sich ein Wassergchalt von 2£) bis 40 C;ew.-' als günstig erwiesen, wobei eine intensive Vermischung von Asche und Wasser durchgeführt werden muß. Die auf den Boden und die Flanken der r,epO-nien oder abzudämmenden Bausteilen als Schicht aufgebrachte Asche-Wasser-Miscllung kann durch mechanische Einwirkung, z.B. Rütteln, Befahren mit Raupen oder Walzen, noch zusätzlich verdichtet werden, um eine weitergehende Verringerung der Wasserdurchlässigkeit zu erzielen.
- Mit einer höjieren Wasserzugabe, die über die breiartige Konsistenz hinaus zu einem fließfähigen Asche-Wasser-Gemisch Eührt, kann die Abdichtung von Deponien bzw. die Abdämmung gegen Wasserzuflüsse im Spülverfahren vorgenommen werden, wobei ebenfalls die darqestellte Verringerung der Wasserdurchlässigkeit eintritt.
- Die Mächtigkeit der für die verschiedenen Anwendungsgebiete insgesamt einzubringenden Ascheschicht sowIe die Stärke und Anzahl der einzelnen Lagen sind abhängicJ von der Art der zu depenierenden Abfallstoffe bzw. von den erforderlichen Abdämmungsmaßnahmen und von den örtlichen hydrologischen Gegebenheiten.
- Der Erfindungsvorschlag ist mit bemerkenswerten Vorteilen verknüpft. Zum einen kann die bisher nicht weiter verwendbare Asche, die in großen Mengen selbst schadlos deponiert werden muß, einem sinnvollen Zweck zugeführt werden. Zum anderen ist das Marerial nach Hauptpatent wegen seiner geringen Wasserdurchlässigkeit von etwa Kf = 5 10-8 m/s zur Abdichtung von Abfalldeponien bzw. zur Abdämmung von Wasserzuflüssen hervorragend geeignet. Außerdem werden dadurch bisher verwendete wertvolle Rohstoffe eingespart.
- Der hier angegebene Kf-Wert entspricht dem Durchschnitt von Laborversuchen, die in 100 cm3-Zylindern ausgeführt worden sind. Bei einem entsprechenden Großversuch mit 3 m3 Asche ist selbst nach 12 Monaten noch kein Wasser ausgetrelen, so daß die erfindungsgemäß eingebrachte und durch Rütteln verdichtete Ascheschicht von 1,40 m Mächtigkeit als praktisch wasserundurchlässig bezeichnet werden kann. Bei Anwendung des Verrühren im großtechnischen Maßstab ist demnach zu erwarten, daß die Wasserdurchlässigkeit noch wesentlich niedriger ist als s bei den Laborversuchen Von besonderem Vorteil ist das p:inbillden anderer Abfallstoffe in die Asche nach EIau?tpatent, seien sie in trockener oder wässeriger Form, etwa als Schlamm. Diese Abfallstoffe werden mit Wasser und Asche gleichzeitig intensiv vermischt.
- Auf diese Weise werden sie bei dem Abbinden und Zementieren mit eingebunden, so daß die- einzelnen Partikel allseitig von dem Asche-Wasser-Gemisch-umschlossen sind.
- Das Mengenverhältnis des zu beseitigenden Abfallstoffes zur Asche richtet sich vorwiegend nach seiner chemischen Zusammensetzung. In der Regel können der Asche - ohne Beeinträchtigung ihres Abbindeverhaltens - bis zu 50 Gew. -% Festsubstanz beigemischt werden. Bei der Zugabe von Schlämmen ist auch-deren Wassergehalt zu berücksichtigen.
- In Verbindung mit den vorstehend beschriebenen Maßnahmen einer äußeren Ummanteln der Deponien bietet dieses Verfahren einer zusätzlichen inneren Zementierung einen weiteren Schutz gegen die Auswaschung von Schadstoffen. Auf diese Weise können z.B. Filterstäube aus Gießereien und I1\1ttenbetrieben, Schlacken und Röstrückstände, Gichtgas- und Galvanikschlämme sowie andere Abfälle, die wasserlösliche Schwermetalle oder andere Schadstoffe enthalten, kostengünstig deponiert werden.
- t)ie zur Reduzierung der Wasserdurchlässigheit führende Verdichtung bzw. Verringerung des Derenvolumens wird auch in Mikroaufnahmen -(Abb. 1 u. 2Y deutlich sichtbar.
- Abb. 1 zeigt unverdichtete Brannkohlenasche mit lockerem, sehr hohlraumrcichen Geftige-, z.T. mit kugeliger Aggregatbildung. Nach Verdichtung der Asche liegt gemäß Abb. 2 ein kohärentgefüge vor, das nur wenige isolierte, bläschenförmige hohlräume enthält.
- Abfalldeponien können auf der SohLe und an den Flanken in der erferderlichen Müchtigkeit mit dem Material nach dem Hauptpatent so wirkungsvoll abgedichtet werden, daß ein Eindringen von mit Schadstoffen belasteten Sickerwässern in den Untergrund verhindert werden kann. Eine Beeinträchtigung des Grundwassers wird somit weitgehend ausgeschlessen. Die auf der Basis der Deponien anfallenden Wasser können durch Dränagen gesammelt und schadlos abgeführt werden.
- Falls erforderlich, können die Abfallsteffe auch an der Oberfläche der Deponie mit dem Material nach Ilauptpatent abgedichtet werden, um das Eindringen von Niederschlaqswässern in die Deponie zu verhindern.
- In klüftigem Gestein (z.B. in Kalksteinbrüchen) ist es empfehlenswert, das Asche-Wasser-Gemisch in fließfähiger Form einzubringen, um eine möglichst tiefreichende Verfüllung von Spalten, Klüften und Schichtfugen zu bewirken. Die hierdurch zu ersielende vollständige Abdichtung kann mit den bisher in der Abfallwirtschaft eingesetzten Methoden ni cht erreicht werden.
- Durch Verwendung des Materials nach Hauptpatent können somit auch Steinbrüche kostengünstig für das schadlose Depenieren von Abfallstoffen nutzbar gemacht werden.
- Im Tiefbau und Wasserbau können Zuflüsse von Grundwässern und/oder Oberflächenwässern abgedämmt werden.
- So können z.B. Baugruben, Straßeneinschnitte, Kanalbauten usw. gegen zuströmendes Wasser geschützt werden.
- Im Bergbau kann die erfindungsgemäße Maßnahme z.B. bei Versatzarbeiten unter tage angewendet werden, indem das fließfähige Asche-Wasser-Gemisch dem I3ergematerial beigemengt wird. Dabei werden die beim. Einbringen des Bergematerials sonst verbleibenden hohlräume weitgehend ausgefüllt, so daß der-Setzungsbetrag entscheidend verringert werden kann und damit auch die an der Oberfläche eintretenden Bergsenkungen.
- Auf die gleiche Weise können Abschnitte stillgelegter Strecken verfüllt werden, um eine Abdämmung genen zuflieflende Wasser zu erzielen. Die Sümpfungsmaßnahmen für die in Betrieb befindlichen Strecken können dadurch wesentlich reduziert werden.
- Auch die für die Aufbringung von Bergematerial vorgesehenen Siandorte - ob an der Oberfläche oder in aufgelassenen Gruben der Ste.ine- und Erden-industrie -können nach der Erfindung kostengünstig abgedic htet werden. hierdurch wird verhinde£t, daß die bei oder Verwitterung der Berge entstehenden Sulfate, Chloride und andere Schadstoffe in das Grundwasser gelangen. Durch die Verlegung von Dränagen an der Oberfläche der verdichteten Ascheschicht können die anfallenden belasteten Sickerwässer abqeführt und schadlos beseitigt werden.
- L e e r s e i t e
Claims (6)
- Ansprüche 1. Verwendung von mit Wasser zu breiartiger Konsistenz verrührter und danach hartgewordener Asche, insbesondere Kraftwerksasche, nach Patent ...............(Patentanmeldung P 29 25 882.0) zum Abdichten von Abfalldeponien.
- 2. Verwendung von Asche nach Anspruch 1 zum EinbVinten von Abfallstoffen, insbesondere solchen mit gefährlichen löslichen Bestandteilen.
- 3. Verwendung von Asche nach Anspruch 1 als Material zur Abdämmung gegen Zuflüsse von Grundwässern und/oder Oberflächenwässern im Tiefbau, Wasserbau und Bergbau.
- 4. Verwendung von Asche, der 20 bis 40 Gew.-% Wasser zugesetzt worden ist, für den Zweck nach einem der Ansprüche 1 bis 3.
- 5. Verwendung von Asche, der soviel Wasser zugesetzt worden ist, daß das Gemisch fließfähig ist, für den Zweck nach Anspruch 1 bis 3.
- 6. Verwendung von Asche nach Anspruch 1, die nach Zumischung von Wasser durch mechanische Einwirkung (Rütteln und/oder Befahren mit Raupen oder Walzen) verdichtet ist, für den Zweck nach einem der Ansprüche 1 bis 3.
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