DE3544684C2

DE3544684C2 - Process for the remediation of contaminated soils

Info

Publication number: DE3544684C2
Application number: DE19853544684
Authority: DE
Inventors: Michael Dr Rer Nat Birkle
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-12-18
Filing date: 1985-12-18
Publication date: 1993-11-18
Anticipated expiration: 2005-12-19
Also published as: DE3544684A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Sanieren von durch flüchtige halogenierte Kohlenwasserstoffe verunreinigte Böden. Im Rahmen gesteigerten Umweltbewußtseins und ver besserter Meßmethoden werden immer mehr durch flüchtige halogenierte Kohlenwasserstoffe verunreinigte Böden fest gestellt. Es handelt sich hierbei insbesondere um Verun reinigungen durch Tri-und Perchlorkohlenwasserstoffe. Es ist insbesondere problematisch, wenn diese Stoffe in das Grundwasser geraten, da hierdurch die Trinkwasser versorgung gefährdet wird. Man hat bisher versucht, ver unreinigte Bereiche durch Bodenaustausch oder durch Entlastungs brunnen zu sanieren bzw. einzugrenzen.The invention relates to a method for renovating contaminated by volatile halogenated hydrocarbons Floors. As part of increased environmental awareness and ver better measurement methods are becoming more and more volatile halogenated hydrocarbons contaminated soils posed. This is especially Verun cleaning with tri and perchlorocarbons. It is particularly problematic if these substances get into the groundwater as this will result in the drinking water supply is at risk. So far, one has tried ver uncleaned areas due to floor replacement or relief to renovate or narrow down wells.

Die Halogenkohlenwasserstoff enthaltenden Lösungsmittel sinken im Boden zunächst wenige Meter herab, wobei sie im Formboden praktisch aufgesogen werden.The halogenated hydrocarbon-containing solvents initially sink a few meters in the ground, whereby they are practically absorbed in the mold base.

An der unteren Grenze des verunreinigten Bereichs befindet sich die gesättigte Flüssigkeitsphase, die immer tiefer sinkt, bis das beschriebene Absinken durch Aufsaugen der Flüssig keit durch den Boden zunächst zum Stillstand kommt oder eine undurchlässige Schicht erreicht wird. Dies ist häufig der Fall, wovor die Verunreinigung den Grundwasserspiegel erreicht. Die Verunreinigung wird dann in dem Grundwasser spiegel durch Wasserlöslichkeit und Diffusion transportiert. Es ist daher wesentlich, Sanierungsmaßnahmen einzuleiten, bevor die halogenierten Kohlenwasserstoffe im Verunreinigungs bereich zum Grundwasser gefördert werden. Hier wird in der Regel die Auflage erteilt, den gesamten verunreinigten Boden auszuheben und durch frischen Boden zu ersetzen. Dies ist oft nicht möglich, wenn der verunreinigte Bereich beispielsweise überbaut ist. Außerdem ist dieses bekannte Vorgehen mit erheblichen Kosten verbunden. Es wurde weiter hin schon vorgeschlagen, die chlorierten Kohlenwasserstoffe durch Absaugen der im Boden befindlichen Bodenluft im ver unreinigten oder kontaminierten Bereich zu entfernen. Hier zu wird eine Vakuumlanze in den Boden eingebracht, deren oberes Ende dicht in der Bodenoberfläche einsetzt und deren unteres Ende Öffnungen aufweist, durch welche aus dem Boden die Bodenluft abgesaugt werden kann. Ein erster Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß es nur bei einer dichten Bodendecke, beispielsweise einer Boden platte aus Beton, durchführbar ist, da sich sonst nahe der Lanze ein Nebenfluß bildet und ein effektives Absaugen der chlorierten Kohlenwasserstoffe nicht erfolgt. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Bodenluft von etwa der Bodenoberfläche zum unteren Ende der Lanze hin gesogen und damit auch die chlorierten Kohlenwasserstoffe nach unten gesogen werden. Man muß bei diesem Verfahren sogar mit einer Erhöhung der Konzentration der Kohlen wasserstoffe im Grundwasser rechnen.At the bottom The border of the contaminated area is the saturated liquid phase that sinks ever deeper, until the described sinking by sucking up the liquid first comes to a standstill through the floor or an impermeable layer is achieved. This is common the case of what the pollution of the groundwater level reached. The contamination is then in the groundwater mirrors transported by water solubility and diffusion. It is therefore essential to initiate remedial measures before the halogenated hydrocarbons in the contaminant area to the groundwater. Here is in usually imposed the condition on the entire contaminated Excavate the soil and replace it with fresh soil. This is often not possible if the contaminated area for example, is built over. In addition, this is well known Action involves considerable costs. It got further already suggested the chlorinated hydrocarbons by sucking off the soil air in the ver remove unclean or contaminated area. Here a vacuum lance is inserted into the ground inserts the upper end tightly in the ground surface and whose lower end has openings through which Soil air can be extracted from the floor. A first one The disadvantage of this method is that it only with a dense floor covering, for example a floor plate made of concrete, is feasible, since otherwise close the lance forms a tributary and an effective suction the chlorinated hydrocarbons do not occur. A Another disadvantage is that the soil air from about the bottom surface towards the lower end of the lance sucked and with it the chlorinated hydrocarbons be sucked down. You have to use this procedure even with an increase in the concentration of the coals Expect hydrogens in the groundwater.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Ver meidung der vorgenannten Nachteile ein kostengünstiges Verfahren zum zuverlässigen Sanieren von verunreinigten Böden zu schaffen.The invention is based, with Ver avoiding the aforementioned disadvantages is an inexpensive Process for the reliable remediation of contaminated Creating floors.

Das erfindungsgemäße Verfahren sieht hierzu vor, daß Löcher in den Boden eingebracht werden, wobei die Öffnungen der Löcher nicht hermetisch verschlossen werden, sondern gasdurchlässig bleiben, in die Löcher ein Rohr geringeren Durchmessers eingebracht und über dessen unteres offenes Ende Gas in die Löcher eingepumpt oder aus diesen abgesaugt wird. To this end, the method according to the invention provides that Holes are made in the ground, the The openings of the holes are not hermetically sealed into the holes, but remain gas-permeable introduced a pipe of smaller diameter and gas into the holes through its lower open end is pumped in or sucked out of these.

Wesentlich ist beim erfindungsgemäßen Verfahren, daß das in die Löcher eingebrachte Rohr einen geringeren Durch messer als das Loch selbst aufweist und daß die Loch öffnungen nicht hermetisch abgeschlossen, sondern offen sind.It is essential in the method according to the invention that pipe inserted into the holes has a smaller diameter knife than the hole itself and that the hole openings are not hermetically sealed, but open are.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird damit Luft durch die Löcher und die in diesen befindlichen Rohre zirku liert. Hierdurch wird in den Löchern eine Reduktion der Konzentration an halogenierten Kohlenwasserstoffen erreicht, so daß die Löcher für diese als Senken wirken, und diese aus dem Bodenbereich in die Löcher hin diffundieren und dort wiederum abgesaugt werden. Die Löcher müssen nicht senkrecht, sondern können auch schräg oder waagerecht in den Boden eingebracht werden, beispielsweise auch entlang der Grenze eines verunreinigten Bereichs, wodurch eine weit gehende Trennung von verunreinigtem zu nicht verunreinigtem Bereich geschaffen wird. Im Gegensatz zum Stande der Technik ist nur eine geringe Pumpleistung erforderlich, da aufgrund der Ausnutzung der Diffusion eine verstärkte Pumpleistung nicht zu einer schnelleren Sanierung, sondern lediglich zu einer Verringerung der Konzentration an halogenierten Kohlenwasserstoffen in der abgesaugten oder abgepumpten Luft führt. Es sind daher lediglich kleine Pumpen erforder lich, die ohne Probleme und ohne störende Geräusche lange arbeiten können, da der Sanierungsvorgang sich über mehrere Monate erstrecken kann, kann auch weniger als 10 l pro Minute Luft gefördert werden. Vorzugsweise ist vorgesehen, daß die Löcher bis zur unteren Grenze der Verunreinigung geführt und die Rohre bis nahe dem Boden der Löcher eingebracht werden. Der Durchmesser des in den Boden eingebrachten Loches kann zwischen 1 bis 5 cm liegen und liegt vorzugsweise im Bereich von 2 bis 3 cm, wobei das Hohlrohr ein 6-mm-Rohr ist. Wird die mit Lösungsmittel beladene Luft aus den Löchern gesaugt, können die Lösungs mittel in entsprechenden Filtern gesammelt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise eingesetzt, wenn die Verunreinigung noch nicht ins Grundwasser gelangt ist und arbeitet dann oberhalb des Grundwassers. Aber auch ein Vortreiben der Löcher bis in den Grundwasser bereich und ein Arbeiten in diesen Bereich liegt im Rahmen der Erfindung.In the method according to the invention, air is thus passed through circulate the holes and the pipes in them liert. This results in a reduction in the holes Halogenated hydrocarbon concentration reached, so that the holes act as sinks for them, and these diffuse from the bottom area into the holes and be sucked off there again. The holes don't have to vertically, but can also be inclined or horizontally in be introduced into the ground, for example along the boundary of a contaminated area, creating a wide going separation from contaminated to uncontaminated Area is created. In contrast to the state of the art only a low pump power is required because of the use of diffusion increases pumping power not for faster renovation, just to reduce the concentration of halogenated Hydrocarbons in the extracted or pumped out Air leads. Therefore only small pumps are required Lich that long without problems and without annoying noises can work because the renovation process spans several May extend for less than 10 L per month Minute air are promoted. It is preferably provided that the holes up to the lower limit of contamination led and the pipes to near the bottom of the holes be introduced. The diameter of the in the ground hole can be between 1 and 5 cm and is preferably in the range of 2 to 3 cm, the Hollow tube is a 6 mm tube. Will the solvent laden air sucked out of the holes can solve the problem medium are collected in appropriate filters. The The method according to the invention is preferably used if the contamination has not yet reached the groundwater is and then works above groundwater. But also driving the holes into the groundwater area and working in this area is in the Scope of the invention.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Bezugnahme auf die Zeichnung im einzelnen erläutert ist. Dabei zeigt die einzige Figur:Further advantages and features of the invention result from the claims and from the description below, in which an embodiment of the invention Procedure with reference to the drawing in detail is explained. The only figure shows:

eine schematische Darstellung einer Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Ver fahrens.a schematic representation of an arrangement to carry out the Ver driving.

Die Zeichnung zeigt einen durch flüchtige chlorierte Kohlenwasserstoffe, insbesondere Trichlorethen oder Perchlor ethen verunreinigten Bodenbereich 1 unterhalb einer Boden oberfläche 2. Der verunreinigte Bereich 1 ist aber im dargestellten Ausführungsbeispiel mit seiner unteren Grenze 3 noch nicht bis zum Grundwasserspiegel 4 gedrungen. Im verunreinigten Bereich 1 sind Löcher 6 gesetzt, bei spielsweise durch Bohren oder Rammen mit geeigneten Werk zeugen. In die Löcher 6 sind Rohre 7 eingesteckt, die an ihrem aus der Bodenoberfläche 2 herausragenden Ende über Schläuche 8 mit einer Pumpe 9 verbunden sind. Die Lochöffnungen 11 sind nicht abgedichtet. Durch die Hohlrohre 6 wird über deren unteren offenen Enden 12 Luft in die Löcher 6 eingeblasen. Es ist wichtig, daß diese eingeblasene Luft über die Lochöffnungen 11 aus den Löchern 6 austreten kann. Durch das erfindungsgemäße Verfahren bildet sich in den Löchern 6 innerhalb des verunreinigten Bodenbereichs 1 eine Senke oder Unterkon zentration an chlorierten Kohlenwasserstoffen. Dies führt dazu, daß aus dem Bodenbereich 1 die Kohlenwasserstoffe in die Löcher 6 hinein diffundieren und dort im dargestellten Ausführungsbeispiel ausgeblasen werden. Stattdessen könnten sie auch abgesaugt werden. Für das erfindungsgemäße Ver fahren ist es wichtig, daß die Kohlenwasserstoffe ledig lich aus dem verunreinigten Bodenbereich 1 in die Löcher 6 diffundieren, nicht aber in diese hereingesaugt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren mag zwar einige Zeit benötigen. Es kann aber mit einer Pumpe 9 kleiner Leistung arbeiten, die pro Loch auf jeden Fall weniger als 10 Liter Luft pro Minute fördert, da eine höhere Förderleistung nicht zu einem höheren Austrag an chlorierten Kohlenwasser stoffen,sondern lediglich zu einer weiteren Verdünnung der aus den Löchern 6 geförderten Luft führt. Auf jeden Fall ist das erfindungsgemäße Verfahren gegenüber dem herkömmlichen Abräumen der verunreinigten Erde und Ersatz derselben preisgünstiger und weist nicht die Nachteile eines Herabsaugens der Kohlenwasserstoffe aus der verunreinig ten Erde auf.The drawing shows a soil region 1 contaminated by volatile chlorinated hydrocarbons, in particular trichlorethylene or perchlorethylene, below a soil surface 2 . The contaminated area 1 has not yet reached the groundwater level 4 in the illustrated embodiment with its lower limit 3 . In the contaminated area 1 holes 6 are set, for example by drilling or ramming with suitable tools. Pipes 7 are inserted into the holes 6 and are connected to a pump 9 at their end protruding from the bottom surface 2 by hoses 8 . The hole openings 11 are not sealed. Air is blown into the holes 6 through the hollow tubes 6 via their lower open ends 12 . It is important that this blown-in air can emerge from the holes 6 via the hole openings 11 . By the inventive method, a sink or subconcentration of chlorinated hydrocarbons forms in the holes 6 within the contaminated soil area 1 . This leads to the fact that the hydrocarbons diffuse out of the bottom region 1 into the holes 6 and are blown out there in the exemplary embodiment shown. Instead, they could also be vacuumed off. For the process according to the invention, it is important that the hydrocarbons only diffuse out of the contaminated soil region 1 into the holes 6 , but are not sucked into them. The method according to the invention may take some time. However, it can work with a pump 9 of low output, which in each case delivers less than 10 liters of air per minute, since a higher output does not lead to a higher discharge of chlorinated hydrocarbons, but only to a further dilution of the holes 6 conveyed air leads. In any case, the method according to the invention is less expensive than the conventional removal and replacement of the contaminated soil and does not have the disadvantages of sucking the hydrocarbons out of the contaminated soil.

Claims

1. A method for the remediation of soils contaminated by volatile halogenated hydrocarbons, characterized in that holes are made in the soil, the openings of the holes not being hermetically sealed, but remaining gas-permeable, a pipe of smaller diameter being introduced into the holes and above the lower one open end gas is pumped into or sucked out of the holes.

2. The method according to claim 1, characterized in that that the holes to the bottom of the contamination area led and the pipes to near the bottom of the Holes are introduced.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that holes with diameters of 1 to 5 cm are made.

4. The method according to claim 3, characterized in that Holes with diameters of 2-3 cm are made.

5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that 6 mm tubes be introduced.

6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that less than 10 l of air is promoted per minute.

7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the air promotion by the hole extends over several months.