DE3822747C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Sanierung kontami­ nierter Standorte sowie eine zur Durchführung dieses Ver­ fahrens vorgesehene Vorrichtung.

Zur Sanierung kontaminierter Standorte ist schon ein Ver­ fahren bekannt (DE-PS 33 30 897), bei dem die Einschließung von Deponien mit Hilfe einer hydraulischen Räum- und Injek­ tionseinrichtung erfolgt. Durch dieses an sich sehr be­ währte Verfahren ist es jedoch nicht möglich, einen konta­ minierten Boden an gezielter Stelle zu extrahieren, wir­ kungsvoll 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 sowie umweltverträglich herausgelöst und durch gereinigten Boden ersetzt wird, wo­ bei gleichzeitig nicht nur die Bodenluft dekontaminiert, sondern auch die Tragfähigkeit des Bodens erhalten bzw. so­ gar verbessert werden soll.

Das erfindungsgemäß geschaffene Verfahren löst diese Auf­ gabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Eine vorteilhafte Ausgestaltung hiervon ist in Anspruch 2 angegeben.

Die zur Durchführung dieses Verfahrens geschaffene Vorrich­ tung gemäß der Erfindung ist durch die Merkmale des An­ spruchs 3 gekennzeichnet. Zweckmäßige Ausgestaltungen hier­ von sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, das einen wesentlichen Beitrag zur Sanierung von Deponien und Altlasten darstellt, wird der belastete Boden mit Hilfe eines unter hohem Druck stehenden Spül- und Schneidstrahles gewaschen und dadurch von Giftstoffen weitgehend befreit. Der durchspülte und vorgereinigte feinkörnige Bodenanteil wird im Rückstrom an die Oberfläche zur Nachbehandlung gefördert, während der Grobanteil des Bodens im Behandlungsbereich verbleibt.

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

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, d.h. es gelangt das Düsenstrahlverfahren zur Anwendung. 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. Diese Maßnahme ist gleichfalls wesentlich für die Sanierung des Bodens, da hierdurch die Tragfähigkeit des Bodens gewährleistet wird.

Es ist weiterhin ein Verfahren zur Aufbereitung kontami­ nierter Böden bekannt (DE-OS 36 07 471), bei dem die an der Lagerstätte des Bodens selbst erfolgende Dekontamination derart durchgeführt wird, daß der kontaminierte Boden mit­ tels eines durch eine Suspensionslanze eingebrachten Suspensionsmittels aufgeschlossen wird. Hierbei erfolgt die Reinigung der gröberen Bestandteile des kontaminierten Bo­ dens an dessen Lagerstätte, an der die gereinigten gröberen Bestandteile verbleiben, während die feineren Bestandteile des kontaminierten Bodens in Suspension abgepumpt werden. Nachdem diese dann über Tage gereinigt worden sind, kann eine Rückführung des dekontaminierten Bodens in ein ent­ leertes Teilvolumen des Bodens erfolgen.

Gegenüber diesem bekannten Verfahren weist die Erfindung nicht nur den wesentlichen Unterschied auf, daß der in ei­ ner Reinigungsanlage nachgereinigte Boden unter Zugabe von Bindemittel- zum Zweck der Ausbildung einer tragfähigen Bo­ denstruktur - in die Bohrung zurückgespült wird, sondern es besteht auch ein wesentlicher Unterschied darin, daß der Feinanteil des durchspülten und vorgereinigten Bodens zu­ sammen mit den Schadstoffen als Bodenspülgemisch im Rück­ strom durch einen Preventer geschleust wird, d.h. also durch einen gas- und wasserdichten Bohrlochverschluß mit einer Einrichtung zur Gestängedurchführung und einer ver­ schließbaren, regulierbaren Öffnung. Ein derartiges Preven­ tersystem, das keinerlei offenes System mit freiem Überlauf darstellt, ermöglicht es somit, das kontaminierte Gut, d.h. den Feinanteil des Bodens einschließlich der Schadstoffe, kontrolliert in einem gegen die Umgebung abgedichteten, ge­ schlossenen Kreislauf zu erfassen. Auf diese Weise kann keinerlei Kontamination in die Umgebung gelangen. Dies ist unter Berücksichtigung des Emissionsschutzes sowie des Ar­ beitsschutzes von besonderer Bedeutung.

Durch die Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es mit Hilfe des Hochdruckspül- und Schneidstrahles mög­ lich, den mit Schadstoffen belasteten Boden aus seinem Ver­ band herauszulösen und damit den Vorgang der Entgiftung einzuleiten.

Der Vorgang der Ausspülung der Schadstoffe kann durch Zugabe von Luft und/oder Gas und/oder heißem Wasser und/oder Dampf verstärkt werden, wofür im Leitungssystem der die Schneideinrichtung antreibenden Hochdruckpumpe ent­ sprechende Anschlüsse vorgesehen sind. Dadurch kann der De­ kontaminationsgrad wesentlich gesteigert werden.

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 angetrieben werden kann und in der Bohrung 2 heb- und senkbar sowie drehbar ist. Die Schneideinrichtung 4 erzeugt an ihrem unteren Ende einen Hochdruckspül- 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 Bodenspülgemisch 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 Bindemittel 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.

Im Rückstrom 5 wird das Ausmaß der Befreiung des kontami­ nierten Bodens 1 von Schadstoffen stetig von einer Meß- und Regelanlage 20 festgestellt, kontrolliert und geregelt. Der Vorgang wird so lange fortgesetzt, bis der gewünschte De­ kontaminationsgrad bei voller Tragfähigkeit des Bodens er­ reicht ist.

Claims (5)

1. Verfahren zur Sanierung kontaminierter Standorte, wobei der verunreinigte Boden (1) durch einen Hochdruckspül- und -schneidstrahl (3) einer in einer vertikalen oder gegen die Vertikale geneigten Bohrung (2) angeordneten, heb- und senkbaren sowie drehbaren Schneideinrichtung (4) vorgereinigt wird, indem er aus seinem Verband herausgelöst und so intensiv durchspült wird, daß er zum größten Teil von den anhaftenden Schadstoffen befreit wird,
und wobei der Feinanteil des durchspülten und vorgerei­ nigten Bodens zusammen mit den Schadstoffen als Boden­ spülgemisch (7) im Rückstrom (5) durch einen Preventer (6) geschleust und zur Nachbehandlung zu einer Reini­ gungsanlage (9) gefördert wird, in der er von den rest­ lichen Schadstoffen befreit wird, während der Groban­ teil des Bodens im Behandlungsbereich verbleibt,
und wobei der in der Reinigungsanlage (9) nachgereinigte Boden (10) unter Zugabe von Bindemittel (12) in die Bohrung (2) zurückgespült wird und dort eine tragfähige Bodenstruktur (13) ausbildet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem nachgereinigten Boden (10) Zement als Bindemit­ tels zugegeben wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach An­ spruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine durch eine Hochdruckpumpe (15) angetriebene, in einer Bodenbohrung (2) heb- und senkbare sowie drehbare Schneideinrichtung (4) vorgesehen ist, die einen Hochdruckspül- 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 spülgemisch (7) herausgeschleusten Bodenfeinanteils sowie mit einer Mischanlage (22) zur Zugabe von Binde­ mittel (12), beispielsweise Zement, zum nachgereinigten Boden (10) verbunden ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, 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) und/oder Luft (16) und/oder Gas (17) aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Überwachung der Vorrichtung eine Meß- und Regel­ anlage (20) vorgesehen ist.