DE3822747A1 - Verfahren und vorrichtung zur sanierung kontaminierter standorte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Sanierung kontami­ nierter Standorte gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem eine zur Durchführung des Verfahrens vorgesehene Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 6.

Um kontaminierte Standorte zu sanieren, ist schon ein Ver­ fahren bekannt (DE-PS 33 30 897 der Anmelderin), bei dem die Einschließung von Deponien mit Hilfe einer hydrauli­ schen Räum- und Injektionseinrichtung beschrieben wird.

Durch dieses an sich sehr bewährte Verfahren ist es jedoch nicht möglich, einen kontaminierten Boden an gezielter Stelle zu extrahieren, wirkungsvoll von den anhaftenden Schadstoffen zu reinigen und sodann den gereinigten Boden im sanierten Standort wieder abzulagern.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfah­ ren sowie eine Vorrichtung zu schaffen, mittels denen der kontaminierte Boden wirkungsvoll herausgelöst und durch gereinigten Boden ersetzt wird. Gleichzeitig soll hierdurch die Bodenluft dekontaminiert werden.

Das erfindungsgemäß geschaffene Verfahren löst diese Auf­ gabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausge­ staltungen hiervon sind in den Ansprüchen 2 bis 5 angege­ ben.

Die zur Durchführung dieses Verfahrens geschaffene Vorrich­ tung gemäß der Erfindung ist durch die Merkmale des An­ spruchs 6 gekennzeichnet. Zweckmäßige Ausgestaltungen hier­ von sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.

Das erfindungsgemäße Verfahren stellt einen wesentlichen Beitrag zur Sanierung von Deponien und Altlasten dar. Die­ ser besteht darin, daß der belastete Boden mit Hilfe eines unter hohem Druck stehenden Spül- und Schneidstrahles gewa­ schen und dadurch von Giftstoffen weitgehend befreit wird.

Der durchspülte und vorgereinigte feinkörnige Bodenanteil wird im Rückstrom an die Oberfläche zur Nachbehandlung ge­ fördert, während der Grobanteil des Bodens im Behandlungs­ bereich verbleibt.

Auf dem Gebiet der Hochdrucktechnik ist zwar schon eine Schneid- und Injektionseinrichtung bekannt (DE-OS 36 44 766 der Anmelderin). Diese dient jedoch nur dazu, aus einem nichttragfähigen Boden einen Bodenanteil aus seinem natürlichen Verbund herauszulösen und durch einen aus nachgeführten Feststoffen gefertigten Tragkörper zu er­ setzen.

Demgegenüber wird jedoch bei dem Verfahren gemäß der Erfin­ dung eine derartige an sich bekannte Schneideinrichtung zur noch im Boden selbst erfolgenden vorteilhaften Vorreinigung des kontaminierten Bodens verwendet. Der feinkörnige Boden­ anteil des durchspülten und vorgereinigten Bodens wird in einer Reinigungsanlage von den restlichen Schadstoffen be­ freit und unter Zugabe von Bindemittel, beispielsweise Ze­ ment, in die Bohrung zurückgespült. Dort bildet sich eine tragfähige Bodenstruktur aus dem mit dem Bindemittel ver­ mischten gereinigten Feinanteil des Bodens zusammen mit dem im Boden verbliebenen gereinigten Grobanteil einschließlich Wasser aus.

Das erfindungsgemäße Verfahren weist den weiteren Vorteil auf, daß mit Hilfe der Schneideinrichtung auch die Reini­ gung des Bodens von gasförmigen Giften erreicht werden kann. Dies kann in erfindungsgemäßer Ausgestaltung des Ver­ fahrens durch Zugabe von Luft und/oder Gas zum Injektions­ mittel des Spül- und Schneidstrahles erreicht werden.

Die Vorreinigung des Bodens kann weiter dadurch verstärkt werden, daß dem Injektionsmittel des Spül- und Schneid­ strahles heißes Wasser und/oder Dampf beigemischt wird. Da­ durch kann der Dekontaminationsgrad wesentlich gesteigert werden.

Ein weiterer besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens besteht darin, daß alle Vorgänge zur Dekontaminie­ rung des Bodens durch eine Meß- und Regelanlage kontrol­ liert und geregelt werden können.

Die Erfindung hat den weiteren Vorteil, daß der Vorgang der Dekontaminierung so lange fortgesetzt werden kann, bis der vorgesehene Dekontaminationsgrad des Bodens bei dessen vol­ ler Tragfähigkeit erreicht ist.

Durch die Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es mit Hilfe des unter hohem Druck stehenden Spül- und Schneidstrahles möglich, den mit Schadstoffen belasteten Boden aus seinem Verband herauszulösen und damit den Vor­ gang der Entgiftung einzuleiten.

Der Vorgang der Ausspülung der Schadstoffe kann durch Zugabe von Luft und/oder Gas verstärkt werden, wofür im Leitungssystem der die Schneideinrichtung antreibenden Hochdruckpumpe entsprechende Anschlüsse vorgesehen sind.

Ein weiterer Vorteil zur Herauslösung der Schadstoffe be­ steht nach der Erfindung darin, daß im Leitungssystem der die Schneideinrichtung antreibenden Hochdruckpumpe An­ schlüsse für heißes Wasser und/oder Dampf vorgesehen sind.

Der Erfolg des erfindungsgemäßen Verfahrens kann durch die in der Vorrichtung vorgesehene Meß- und Regelanlage garan­ tiert werden. Mit Hilfe dieser Anlage ist es möglich, den Grad der Dekontaminierung zu jedem Zeitpunkt zu kontrollie­ ren, zu registrieren und zu regeln.

Das Verfahren sowie die Vorrichtung gemäß der Erfindung weisen schließlich den wesentlichen Vorteil auf, daß sie auch unter bestehender Bebauung angewendet werden können, und zwar bei voller Aufrechterhaltung der Bausubstanz.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in der einzigen Figur der Zeichnung das Verfahren und die Vorrichtung in schematischer Darstel­ lung, teilweise im Längsschnitt.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, wird in den kontaminier­ ten Boden 1 eine vertikale oder ansonsten je nach den Um­ ständen geneigte Bohrung 2 abgeteuft, und zwar mittels ei­ nes Bohrgerätes 21. In dieser Bohrung 2 wird sodann eine Schneideinrichtung 4 angeordnet, die über ein Leitungssy­ stem 14 mittels einer Hochdruckpumpe 15 antreibbar ist und in der Bohrung 2 heb- und senkbar sowie drehbar angeordnet ist. Die Schneideinrichtung 4 erzeugt an ihrem unteren Ende einen unter hohem Druck stehenden Spül- und Schneidstrahl 3. Durch diesen wird der kontaminierte Boden 1 aus seinem Verbund herausgelöst und so intensiv durchspült, daß er zum größten Teil von den anhaftenden Schadstoffen befreit wird.

In dem sich zur Oberfläche ergebenden Rückstrom 5 wird der Feinanteil des durchspülten und vorgereinigten Bodens zu­ sammen mit den gelösten Schadstoffen als Boden-Spül-Gemisch 7 durch einen Preventer 6 geschleust und durch eine Pumpe 8 zu einer Reinigungsanlage 9 - zum Zweck der Nachbehandlung - gefördert. In dieser Reinigungsanlage 9 wird der Boden­ feinanteil von den restlichen Schadstoffen befreit, während der Grobanteil des Bodens im Behandlungsbereich verbleibt.

Der in der Reinigungsanlage 9 nachgereinigte Boden 10 wird über ein entsprechendes Leitungssystem 11 unter Zugabe von Bindemitteln 12, beispielsweise von Zement, in die Bohrung 2 zurückgefördert und bildet dort eine tragfähige Boden­ struktur 13 aus.

Wie ersichtlich, erfolgt die Zugabe des Bindemittels 12 an einer Mischanlage 22, die der dosierten Zugabe des Binde­ mittels 12 zum nachgereinigten Boden 10 sowie der Mischung dieser beiden Bestandteile dient.

Wie weiterhin aus der Zeichnung ersichtlich, sind in der Saugleitung des Leitungssystems 14 der Hochdruckpumpe 15 Anschlüsse für Luft 16, Gas 17, heißes Waser 18 und Dampf 19 angeordnet, um hierdurch den Vorgang der Dekontaminie­ rung des Bodens 1 zu unterstützen.

Der Erfolg der Befreiung des kontaminierten Bodens 1 von Schadstoffen wird stetig von einer Meß- und Regelanlage 20 festgestellt, kontrolliert und geregelt. Der Vorgang wird so lange fortgesetzt, bis der vorgegebene Dekontaminations­ grad des Bodens 1 bei dessen voller Tragfähigkeit erreicht ist.

Bezüglich weiterer, vorstehend nicht beschriebener Merkmale des Verfahrens sowie der Vorrichtung wird im übrigen aus­ drücklich auf die Zeichnung verwiesen.

Claims (9)

1. Verfahren zur Sanierung kontaminierter Standorte durch Extraktion des verunreinigten Bodens, Entzug der Schadstoffe sowie Wiederablagerung des gereinigten Bo­ dens im sanierten Standort, dadurch gekennzeichnet,

• - daß der verunreinigte Boden (1) durch einen unter ho­ hem Druck stehenden Spül- und Schneidstrahl (3) einer in einer vertikalen oder gegen die Vertikale geneigten Bohrung (2) angeordneten, heb- und senkbaren sowie drehbaren Schneideinrichtung (4) vorgereinigt wird, wo­ bei er aus seinem Verband herausgelöst und so intensiv durchspült wird, daß er zum größten Teil von den anhaf­ tenden Schadstoffen befreit wird,
• - daß der Feinanteil des durchspülten und vorgereinigten Bodens zusammen mit den Schadstoffen als Boden-Spül-Ge­ misch (7) im Rückstrom (5) durch einen Preventer (6) geschleust und zur Nachbehandlung zu einer Reinigungs­ anlage (9) gefördert wird, in der er von den restlichen Schadstoffen befreit wird, während der Grobanteil des Bodens im Behandlungsbereich verbleibt, und
• - daß der in der Reinigungsanlage (9) nachgereinigte Bo­ den (10) unter Zugabe von Bindemittel (12), beispiels­ weise Zement, in die Bohrung (2) zurückgespült wird und dort eine tragfähige Bodenstruktur (13) ausbildet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Spül- und Schneidstrahl (3) zur Verstärkung der Vorreinigung des kontaminierten Bodens (1) heißes Was­ ser (18) und/oder Dampf (19) beigemischt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Spül- und Schneidstrahl (3) Luft (16) und/oder Gas (17) beigemischt werden, um den kontaminierten Bo­ den (1) von gasförmigen Giften zu reinigen.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß alle Vorgänge zur Dekontaminierung des Bodens (1) durch eine Meß- und Regelanlage (20) kontrolliert und geregelt werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorgang der Dekontaminierung des Bodens (1) so­ lange fortgesetzt wird, bis der vorgesehene Dekontami­ nationsgrad des Bodens bei dessen voller Tragfähigkeit erreicht ist.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine durch eine Hochdruckpumpe (15) angetriebene, in einer Bodenbohrung (2) heb- und senkbare sowie drehbare Schneideinrichtung (4) vorgesehen ist, die einen unter hohem Druck stehenden Spül- und Schneidstrahl (3) zur Vorreinigung des kontaminierten Bodens (1) erzeugt und über ein Leitungssystem (11) mit einer Reinigungsanlage (9) zur Nachbehandlung des im Rückstrom (5) als Boden- Spül-Gemisch (7) herausgeschleusten Bodenfeinanteils sowie mit einer Mischanlage (22) zur Zugabe von Binde­ mittel (12), beispielsweise Zement, zum nachgereinigten Boden (10) verbunden ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitungssystem (14) der die Schneideinrichtung (4) antreibenden Hochdruckpumpe (15) Anschlüsse für die Zugabe von heißem Wasser (18) und/oder Dampf (19) auf­ weist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitungssystem (14) der die Schneideinrichtung (4) antreibenden Hochdruckpumpe (15) Anschlüsse für die Zugabe von Luft (16) und/oder Gas (17) aufweist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Überwachung der Vorrichtung eine Meß- und Regel­ anlage (20) vorgesehen ist.