DE3733365A1 - Verfahren und vorrichtung zum eintrag eines fluessigen und/oder gasfoermigen mediums in einen boden - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum eintrag eines fluessigen und/oder gasfoermigen mediums in einen bodenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Eintrag eines
flüssigen und/oder gasförmigen Mediums in einen Boden mittels
einer in den Boden eingebrachten Einspeisesonde mit mindestens
einer Austrittsöffnung für das Medium sowie eine Vorrichtung
zur Durchführung des Verfahrens.
Zur Sanierung von mit Schadstoffen kontaminierten Erdböden
wurden inzwischen verschiedene Techniken entwickelt, die auf
eine Vernichtung, Abtrennung oder Umwandlung der
kontaminierenden Stoffe abzielen. Je nachdem, ob dabei der
kontaminierte Boden bewegt oder in seiner bestehenden Lagerung
belassen wird, spricht man von On-Site- oder In-Situ-Verfahren.
Aus der Zeitschrift "Umwelt 4/86, Seiten 292-296" sind
biologische Verfahren zur Bodensanierung bekannt. Durch
mikrobiellen Abbau von Kohlenwasserstoffen zu Kohlendioxid und
Wasser werden z.B. mit Mineralöl kontaminierte Böden saniert.
Der natürliche Abbau von Schadstoffen beruht dabei auf der
Lebenstätigkeit von Mikroorganismen, welche die gelösten oder
in lösliche Form überführten organischen Verbindungen zum Teil
als Energiespender, zum Teil zum Aufbau neuer Zellsubstanz
verwerten und dadurch aus dem Umgebungsmilieu eliminieren.
Hierzu werden die Mikroorganismen über Bodenbohrungen in die
kontaminierten Bodenschichten eingebracht und mit Nährstoffen
und Sauerstoff versorgt, bzw. bodeneigene Mikroorganismen durch
Einstellung optimaler Milieubedingungen in ihrer Tätigkeit
unterstützt.
In "Umwelt 7-8/87, Seiten 417-422" sind ferner Verfahren
zur ln-Situ-Sanierung beschrieben. Dabei werden die
Mikroorganismen über in den Boden eingebrachte Einspeisesonden
den kontaminierten Bodenschichten zugeführt und über die
Einspeisesonden mit Nährstoffen und Sauerstoff versorgt.
Ein Problem des Eintrags gasförmiger und/oder flüssiger Medien
in die Bodenschichten ist jedoch, daß sich das Medium zu einem
erheblichen Teil entlang der Einspeisesonde vertikal ausbreitet
und so kaum in das Erdreich eintritt. Dies ist vor allem bei in
Bohrungen eingesetzten Sonden der Fall. Damit geht ein Teil des
eingespeisten Mediums ungenutzt verloren, was die
Wirtschaftlichkeit und Effektivität des Verfahrens verringert.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren der eingangs
genannten Art so auszugestalten, daß Effektivität und
Wirtschaftlichkeit des Eintrags verbessert werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die
Einspeisesonde nach deren Einbringung in den Boden zumindest an
einer Stelle oberhalb der Austrittsöffnung für das Medium zur
angrenzenden Bodenschicht hin abgedichtet wird.
Durch die Abdichtung des Zwischenraums Boden/Einspeisesonde
wird eine vertikale Ausbreitung des Mediums von der unterhalb
der Abdichtungsstelle befindlichen Austrittsöffnung entlang der
Einspeisesonde zur Bodenoberfläche verhindert. Das Medium
verteilt sich radial um die Einspeisesonde im Boden, wodurch
eine ausreichende Versorgung der Mikroorganismen und eine gute
Ausnutzung des Mediums gewährleistet ist.
Zweckmäßigerweise erfolgt die Abdichtung durch Expansion eines
flexiblen Schlauchs. Hierfür ist vorgesehen, an mindestens
einer Stelle oberhalb der Austrittsöffnung der Einspeisesonde
den Schlauch rings um die Einspeisesonde zu fixieren und nach
Einbringung der Sonde in den Boden zu expandieren. Der
expandierte Schlauch dichtet den Zwischenraum
Boden/Einspeisesonde zuverlässig ab.
Vorteilhafterweise wird zur Expansion des Schlauchs Druckgas in
den Schlauch eingepreßt. Es ist auch möglich, ein Fluid,
insbesondere Wasser, in den Schlauch einzubringen, um den
Schlauch zu expandieren. Diese beiden Verfahrensvarianten
ermöglichen eine unbeschädigte Entnahme der Einspeisesonde nach
Abschluß des Eintrags.
ln einer bevorzugten Ausführungsform wird ein
Zwei-Komponenten-Schaumstoff in den Schlauch eingeführt, der
dann für die Expansion des Schlauches sorgt. Diese
Verfahrensvariante führt zu einem dauerelastischen Dichtring
und bietet eine besonders hohe Betriebssicherheit, da praktisch
keine Undichtigkeiten auftreten können und keine Druckkontrolle
notwendig ist.
Zweckmäßigerweise erfolgt die Abdichtung in Höhe
undurchlässiger Bodenschichten oberhalb der Austrittsöffnung
für das Medium. Das Medium kann sich so unterhalb der
undurchlässigen Bodenschicht horizontal im Boden verteilen, so
daß eine gleichmäßige Versorgung der Mikroorganismen im Boden
gewährleistet ist. Häufig ist es auch erforderlich, aufgrund
mehrerer undurchlässiger horizontaler Bodenschichten in der
Einspeisesonde mehrere Austrittsöffnungen vorzusehen, die einen
Eintrag des betreffenden Mediums in unterschiedlichen Tiefen
erlauben. ln diesem Fall erfolgt die Abdichtung
bevorzugterweise jeweils in Höhe der undruchlässigen
Bodenschicht. Dadurch wird eine weitgehende horizontale
Verteilung des Mediums im Boden erreicht.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann zur Einbringung aller
denkbaren gasförmigen und/oder flüssigen Medien in Böden
verwendet werden. lnsbesondere eignet es sich zur Sanierung von
mit Schadstoffen kontaminierten Böden durch Einbringung von
Reaktanten oder Nährstoffen in den Boden, die für einen Abbau
der Schadstoffe sorgen. Ein spezieller Anwendungsfall des
erfindungsgemäßen Verfahrens stellt die biologische
Bodensanierung dar, bei der abwechselnd Nährstoffe, Hilfsstoffe
und Sauerstoff, dieser evtl. auch in gelöster Form, über die
Einspeisesonde in den Boden eingebracht werden. Die Versorgung
der Mikroorganismen im Boden erfolgt über die Einspeisesonde
bevorzugt mit technisch reinem Sauerstoff, oder mit
O2-angereichertem Wasser. Selbstverständlich können bei der
Sanierung größerer Gebiete mehrere Einspeisesonden in den Boden
eingebracht werden.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens umfaßt eine in
den Erdboden eingebrachte Einspeisesonde, die an ihrem oberen
Ende mit einem Vorratsbehälter für das Medium in Verbindung
steht und unterhalb der Bodenoberfläche mindestens eine
Austrittsöffnung für das Medium aufweist. Erfindungsgemäß ist
mindestens an einer Stelle oberhalb der Austrittsöffnung ein
flexibler Schlauch rings um die Einspeisesonde befestigt.
Das Schlauchmaterial wird z.B. mit Schlauchbindern an der
Einspeisesonde fixiert, zweckmäßigerweise in Höhe
undurchlässiger Bodenschichten oberhalb der Austrittsöffnung
für das Medium.
Zweckmäßigerweise ist der Schlauch mit einer Zufuhrleitung für
Druckgas verbunden. Das Druckgas sorgt für die Expansion des
Schlauches. Eine andere Variante sieht vor, daß der Schlauch
mit einer Zufuhrleitung für ein Fluid, z.B. Wasser, in
Verbindung steht. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der
Schlauch mit einer Zufuhrleitung für einen
Zwei-Komponenten-Schaum verbunden, der eine zuverlässige und
dauerhafte Abdichtung gewährleistet.
Im folgenden sei die Erfindung anhand eines in einer Figur
schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels noch näher
erläutert.
Die Figur zeigt zwei in Bohrungen 6 im Boden 5 eingesetzte
parallel angeordnete Einspeisesonden 7. Nach dem Einsetzen der
Einspeisesonden 7 in die Bohrungen 6 werden die an den
Einspeisesonden 7 fixierten flexiblen Schläuche 2 über
Zufuhrleitungen 4 mit Druckgas beaufschlagt, so daß die
Schläuche 2 expandieren und den Zwischenraum 8 zwischen Bohrung
und Einspeisesonde abdichten. Die in der Figur links
dargestellte Einspeisesonde zeigt den Zustand vor Einleiten des
Druckgases, die rechts dargestellte Sonde den Zustand nach dem
Einleiten des Druckgases. Die in der Figur eingetragenen Pfeile
kennzeichnen den Weg des Mediums. Der über der Austrittsöffnung
1 für das Medium angeordnete Schlauch 2 unterbindet die
vertikale Ausbreitung des Mediums im Zwischenraum 8 entlang der
Einspeisesonde 7 nach oben. Das Medium tritt horizontal in die
angrenzende Bodenschicht über und breitet sich in ihr
gleichmäßig aus. Weitere Schläuche 2 sind in Höhe
undurchlässiger Bodenschichten 3 angeordnet. Sie verhindern,
daß das Medium entlang der Einspeisesonde 7 durch die
undurchlässige Bodenschicht 3 durchtritt. Auf diese Weise
können bestimmte kontaminierte Bodenschichten gezielt mit dem
Medium versorgt werden, ohne daß unerwünschte Verluste
auftreten.
Claims (10)
1. Verfahren zum Eintrag eines flüssigen und/oder gasförmigen
Mediums in einen Boden mittels einer in den Boden
eingebrachten Einspeisesonde mit mindestens einer
Austrittsöffnung für das Medium, dadurch gekennzeichnet,
daß die Einspeisesonde (7) nach deren Einbringung in den
Boden (5) zumindest an einer Stelle oberhalb der
Austrittsöffnung (1) für das Medium zur angrenzenden
Bodenschicht (9) hin abgedichtet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Abdichtung durch Expansion eines flexiblen Schlauchs (2)
erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Expansion des flexiblen Schlauchs (2) durch Einpressen von
Druckgas in den Schlauch (2) erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Expansion des flexiblen Schlauchs (2) durch Einbringen
eines Fluids, insbesondere von Wasser, in den Schlauch (2)
erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Expansion des flexiblen Schlauchs (2) durch Einbringen
eines Zwei-Komponenten-Schaumstoffs in den Schlauch (2)
erfolgt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Abdichtung in Höhe undurchlässiger
Bodenschichten (3) erfolgt.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einer in
den Boden eingebrachten Einspeisesonde, die an ihrem oberen
Ende mit einem Vorratsbehälter für das Medium in Verbindung
steht und unterhalb der Bodenoberfläche mindestens eine
Austrittsöffnung für das Medium aufweist, dadurch
gekennzeichnet, daß zumindest an einer Stelle oberhalb der
Austrittsöffnung (1) ein flexibler Schlauch (2) an der
Einspeisesonde (7) so befestigt ist, daß er diese
umschließt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
der flexible Schlauch (2) mit einer Zufuhrleitung (4) für
Druckgas in Verbindung steht.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
der flexible Schlauch (2) mit einer Zufuhrleitung (4) für
ein Fluid, insbesondere Wasser, in Verbindung steht.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
der flexible Schlauch (2) mit einer Zufuhrleitung (4) für
einen Zwei-Komponenten-Schaum in Verbindung steht.
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| DE19873733365 DE3733365C2 (de) | 1987-10-02 | 1987-10-02 | Verfahren und Vorrichtung zum Eintrag eines flüssigen und/oder gasförmigen Mediums in einen Boden |
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3733365C2 (de) |
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