DE4307871A1

DE4307871A1 - Process and apparatus for soil improvement

Info

Publication number: DE4307871A1
Application number: DE19934307871
Authority: DE
Inventors: Bernd Dipl Ing Holdt
Original assignee: Wilhelm Ottomeyer & Co KG GmbH
Current assignee: Wilhelm Ottomeyer & Co KG GmbH
Priority date: 1993-03-12
Filing date: 1993-03-12
Publication date: 1994-09-15

Abstract

According to a process for soil renovation and soil recultivation by addition of suitable natural or synthetic soil-improving materials, the soil structure is improved to depths of approximately 2.50 m by means of the technique of deep-cultivation ploughing. Chemical and/or biological soil-improving materials are simultaneously introduced continuously in a metered manner into the deposited ploughing ridges. As an apparatus for carrying out this process, a plurality of cutting shares are attached to the underside of the mould board of a deep-cultivation plough and cut furrows into the laterally deposited ploughing ridge, at least one material-discharge tube for materials to be introduced into the ploughing ridge for soil improvement being arranged behind each cutting share.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bodensanierung und/ oder -rekultivierung unter Zugabe von geeigneten natürlichen und/oder künstlichen Bodenverbesserungsstoffen.The invention relates to a method for soil remediation and / or recultivation with the addition of suitable natural and / or artificial soil conditioners.

In den letzten Jahren setzt sich zunehmend die Erkenntnis durch, daß die natürliche Ressource Boden nicht nur in einem begrenzten Rahmen zur Verfügung steht, sondern auch der Ver brauch dieser Ressource sehr restriktiv zu handhaben ist. Eines der Ziele ist es somit, Boden, welcher sich nicht mehr in Nutzung befindet, zunächst von aufstehenden, nicht mehr verwendbaren Gebäuden der Industrie, des Gewerbes und Privater sowie von anderen Einrichtungen zu befreien, beispielsweise von Einrichtungen ehemaliger Truppenübungsplätze, Müllkippen und dergleichen. Auch noch nicht genutzter Boden oder der Boden bereits ausgebeuteter Flächen, z. B. aufgefüllter Kies gruben, Steinbrüche und ausgekohlter Tagebaugebiete, sollen häufig nicht mehr sich selbst überlassen bleiben, sondern ent sprechend den Anforderungen des Natur- und Umweltschutzes für land- und forstwirtschaftliche oder Naturschutzzwecke zur Verfügung stehen. In allen Fällen ist es notwendig, die Flä chen zu rekultivieren und/oder zu sanieren. Im einfachsten Fall sind dabei die oberen Bodenschichten zu lockern, um schädliche Verdichtungen zu beseitigen und einen ordnungsge mäßen Wasserhaushalt zu gewährleisten, was für ein ausrei chendes Pflanzenwachstum Voraussetzung ist. Problematischer ist eine Melioration, wenn neben der Bodenstrukturverbes serung zusätzlich physikalisch-chemische Parameter verändert werden sollen. Beispielsweise ist es häufig notwendig, den ph-Wert anzuheben, um aus einem extrem sauren in einen neu tralen Bereich zu gelangen. Am schwierigsten sind Sanierun gen und Rekultivierungen verseuchter Böden. Hier müssen ein gedrungene Schadstoffe chemisch fixiert, neutralisiert und/oder chemisch oder auch biologisch beseitigt werden. Es ist bekannt, daß die meisten Schädigungen des Bodens in Tiefen bis zu etwa 2,50 m anzutreffen sind.In recent years there has been increasing awareness through that the natural resource soil is not just in one limited framework is available, but also the Ver need this resource to be handled very restrictively. One of the goals is therefore soil, which is no longer in use, initially from standing up, no longer usable buildings of industry, trade and private as well as exempt from other facilities, for example from facilities of former military training areas, dumps and the same. Also unused soil or the Soil of already exploited areas, e.g. B. filled up gravel pits, quarries and coal mines often no longer left to their own devices, but ent speaking of the requirements of nature and environmental protection for agricultural and forestry or nature conservation purposes for To be available. In all cases it is necessary to to recultivate and / or renovate. In the simplest In this case, the upper layers of soil are loosened to Eliminate harmful densifications and ensure proper to ensure moderate water balance, what a sufficient amount proper plant growth is a prerequisite. More problematic is a melioration if next to the floor structure verb physico-chemical parameters changed should be. For example, it is often necessary Raise pH to go from an extremely acidic to a new one central area. Sanierun are the most difficult conditions and recultivation of contaminated soils. Here must be one Bulk pollutants chemically fixed, neutralized and / or be removed chemically or biologically. It is known to most damage the soil at depths up to about 2.50 m can be found.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung zum Durchführung des Verfahrens zu schaffen, um den Boden in hinreichender Tiefe, etwa bis 2,50 m zu lok kern und gegebenenfalls zu wenden, wobei gleichzeitig Neu tralisationsstoffe in ausreichender Menge und entsprechen der Dosierung an nahezu jedem gewünschten Ort eingebracht werden können. Ferner soll es möglich sein, gleichzeitig oder getrennt weitere natürliche oder künstliche Stoffe, z. B. Bakterienstämme, Enzyme und dergleichen in ausreichender Menge mit genauer Dosierung beizugeben. Die Zuführung soll dabei stufenlos steuerbar sein. Die Erfindung zur Lösung dieser Auf gabe zeichnet sich dadurch aus, daß die Bodenstruktur bis in Tiefen von etwa 2,50 m mit Hilfe der Tiefkulturpflugtech nologie verbessert und gleichzeitig kontinuierlich dosierte Neutralisationsstoffe sowie chemische und/oder biologische Bodenverbesserungsstoffe in die abgelegten Pflugbalken einge tragen werden. Vorzugsweise werden die Tiefen der Pflugfur chen kontinuierlich mit Hilfe von Rechnerprogrammen gesteu ert, so daß eine Anpassung an die örtlichen Notwendigkeiten erreichbar ist.The invention has for its object a method and to create a facility for carrying out the procedure, around the ground at a sufficient depth, about up to 2.50 m to loc core and, if necessary, to turn, at the same time new Tralisationsstoffe in sufficient quantity and correspond the dosage introduced at almost any desired location can be. Furthermore, it should be possible to simultaneously or separate other natural or artificial substances, e.g. B. Bacterial strains, enzymes and the like are sufficient Add quantity with exact dosage. The feed should be be steplessly controllable. The invention to solve this on is characterized in that the floor structure up to Depths of around 2.50 m with the help of Tiefkulturpflugtech technology improved and at the same time continuously dosed Neutralizing agents as well as chemical and / or biological Soil improvers in the deposited plow beams will wear. The depths of the plow are preferred continuously controlled with the help of computer programs ert, so that an adaptation to local needs is achievable.

Zur Durchführung eines solchen Verfahrens eignet sich die Verwendung eines Tiefpfluges, bei welchem an der Unterseite des Streichbleches mehrere Schneideschare angebracht sind, welche in den seitlich abgelegten Pflugbalken Furchen schnei den, wobei hinter jedem Schneideschar wenigstens eine Mate rialaustragungsröhre für in den Pflugbalken einzubringende Stoffe für die Bodenverbesserung angeordnet ist. Vorzugs weise besteht jedes zusätzliche Schneideschar aus einem in Be wegungsrichtung des Pfluges weisenden Winkel mit einer ein seitigen Schenkelverlängerung in Form eines Leit- oder Streich bleches. Die Schneideschare sind dabei so angeordnet, daß in den durch ein Schneideschar gebildeten Freiraum das offene Ende einer Materialaustragungsröhre reicht. Dadurch üben die Schneideschare gleichzeitig eine Schutzfunktion für die da hinter angebrachten Materialaustragungsröhren aus, so daß kein Boden in eine Öffnung eindringen und die Röhre verstopfen kann. Ferner wird das Röhrenende vor zu hohem Bodendruck und der Wirkung von Steinen geschützt. Ein erfindungsgemäß aus gestalteter Tiefpflug kann von mehreren Raupenfahrzeugen ge zogen bis in Tiefen von 2,50 m arbeiten. Sowohl die vertikale Verstellung des Pfluges als auch die gleichzeitige Zugabe von Neutralisations- und/oder Bodenverbesserungsstoffen kann mit einem vorher erstellten Bedarfskataster elektronisch abge glichen und durch ein EDV-Programm gesteuert werden. Die teil weise sehr großen Mengen an Hilfsstoffen können permanent ein getragen werden.The is suitable for carrying out such a method Use of a low plow, which on the bottom the mouldboard has several cutting shares attached, which cuts furrows in the side plow beams with at least one mate behind each blade rial discharge tube for plows to be inserted into the plow beam Fabrics for soil improvement is arranged. Preferential each additional blade share consists of one in Be direction of the plow with an angle side leg extension in the form of a guide or prank sheet metal. The blades are arranged so that in the open space formed by a share of blades End of a material discharge tube is enough. Thereby they practice Cutting shares at the same time a protective function for that behind attached material discharge tubes, so that no Penetrate the bottom of an opening and plug the tube can. Furthermore, the end of the tube is exposed to excessive ground pressure and protected from the effects of stones. One according to the invention designed plow can be used by several caterpillars moved to depths of 2.50 m. Both the vertical Adjustment of the plow as well as the simultaneous addition of Neutralization and / or soil improvers can be used electronically abge a previously created inventory be compared and controlled by an IT program. The part very large quantities of auxiliaries can permanently be worn.

In jeder Austragungsröhre befindet sich ein stufenloser Schließmechanismus, der die exakte Mengendosierung ermög licht. Die Anbringung der Röhren erfolgt am Vorratsbehälter. Am Boden des Vorratsbehälters, der zur Erzielung besserer Fließeigenschaften für das Material vorzugsweise konisch aus gestaltet ist, befindet sich eine Förder- bzw. Austragungs einrichtung, so daß es zu keinerlei Verstopfungen kommen kann. Der Antrieb dieser Einrichtung kann in Abhängigkeit der je weiligen Bedarfswerte und in Kombination mit der Röhrendosie rung sowie mit der Fahrgeschwindigkeit des Pfluges elektro nisch koordiniert und gesteuert werden.There is a stepless one in each discharge tube Locking mechanism that enables exact quantity dosing light. The tubes are attached to the storage container. At the bottom of the storage container, to achieve better Flow properties for the material preferably conical is designed, there is a funding or host device so that there can be no blockages. The drive of this device can depend on the because of the need and in combination with the tube dose tion and with the speed of the plow electro nically coordinated and controlled.

Dem Vorratsbehälter für Neutralisierungsträger, das sind in der Regel große Mengen pro Flächeneinheit (etwa 1.000 oder 1.500 to/ha), können noch ein oder mehrere Vorratsbehälter für weitere Mittel, z. B. Flüssigkeiten, Trägerflüssigkeiten für biologische Sanierungsverfahren und dergleichen zugeord net werden. Diese Zusatzstoffe werden allgemein in geringeren Mengen eingetragen. Sie können über entsprechende gesonderte Röhren den Austragungsröhren des Vorratsbehälters gesteuert zugegeben werden.The storage container for neutralization carriers is in usually large quantities per unit area (about 1,000 or 1,500 to / ha), can still one or more storage containers for other funds, e.g. B. liquids, carrier liquids assigned for biological remediation processes and the like be net. These additives are generally lower Quantities entered. You can use corresponding separate Tubes controlled the discharge tubes of the storage container be added.

Während die Befüllung der kleineren Behälter für geringe Mengen abschnittsweise am Flächenrand erfolgen kann, erfolgt vorzugs weise die Befüllung des Vorratsbehälters auf dem Pflug konti nuierlich. Hierzu können die erforderlichen Materialien in Depots vorrätig gelagert und von dort durch Transportgeräte aufgenommen und während der Pflugarbeiten in ein seitlich neben dem Pflug fahrendes Übergabefahrzeug mit eigenem großen Vorratsbehälter verbracht werden. Das Übergabefahrzeug wird in einem definierten Abstand und mit der Fortschrittsgeschwin digkeit des Pfluges gezogen. Die Übergabe des Materials er folgt direkt über einen Transportmechanismus, beispielsweise Förderband oder Schnecke, in den auf dem Pflug befindlichen Vorratsbehälter. Auch hier erfolgt die Mengendosierung vor zugsweise stufenlos und stets in Abhängigkeit vom Bedarf, der flächenabhängig zeitlich parallel ermittelt werden kann.While filling the smaller containers for small quantities in sections at the edge of the area is preferred assign the filling of the storage container on the plow nutty. The required materials can be found in Depots stored in stock and from there by transport devices recorded and during the plowing work in a side next to the plow moving transfer vehicle with its own large Storage containers are brought. The transfer vehicle is in a defined distance and with the speed of progress plow. The delivery of the material follows directly through a transport mechanism, for example Conveyor belt or auger, in the ones on the plow Storage container. The quantity is also dosed here preferably continuously and depending on the need can be determined in parallel depending on the area.

Vorzugsweise befinden sich an beiden Behältern elektrische Schwingungsgeber, welche die metallenen Wandungen der Vor ratsbehälter in dauernde oder zeitweise Schwingungen ver setzen, so daß in beiden Behältern ein permanentes Nachflie ßen der Masse gewährleistet ist, was insbesondere bei Mate rialien mit hygroskopischen Eigenschaften von Bedeutung ist.There are preferably electrical on both containers Vibration transmitter, which the metal walls of the front ver container in permanent or intermittent vibrations set, so that a permanent afterflow in both containers The mass is guaranteed, which is particularly the case with mate rialien with hygroscopic properties is important.

Weitere Einzelheiten zur vorteilhaften Ausgestaltung der Er findung sind den Patentansprüchen entnehmbar.Further details on the advantageous embodiment of the Er invention can be found in the claims.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Einrich tung zur Durchführung des Verfahrens rein schematisch darge stellt und nachstehend erläutert. Es zeigtIn the drawing is an embodiment of a Einrich device for performing the method purely schematically Darge provides and explained below. It shows

Fig. 1 die Vorderansicht eines Tiefpflugschares mit Streich blech und Vorratsbehälter, Fig. 1 is a front view of a depth ploughshare with mouldboard and reservoir,

Fig. 2 die Rückansicht der Einrichtung gemäß Fig. 1, Fig. 2 shows the rear view of the device according to Fig. 1,

Fig. 3 die Draufsicht auf die Einrichtung nach den Fig. 1 und 2, Fig. 3 is a plan view of the device according to FIGS. 1 and 2,

Fig. 4 die Stirnansicht des Pflugkörpers mit angebrachtem Vorratsbehälter und Fig. 4 is an end view of the plow body with attached reservoir and

Fig. 5 eine vergrößerte schaubildliche Darstellung der Schneideschare an der Unterkante des Streichblechs. Fig. 5 is an enlarged perspective view of the cutting shares on the lower edge of the mouldboard.

Der Pflugkörper 1 eines Tiefpfluges weist ein Streichblech 2 mit einem an seiner Rückseite angeordneten Vorratsbehälter 3 zur Aufnahme von Neutralisationsstoffen auf. An der unteren Kante des Streichbleches befinden sich mehrere hintereinander angeordnete Schneideschare 4.The plow body 1 of a low-level plow has a mouldboard 2 with a storage container 3 arranged on its rear side for receiving neutralizing substances. At the lower edge of the mouldboard there are several cutting shares 4 arranged one behind the other.

In seinem unteren, unmittelbar am Streichblech liegenden Be reich ist der Vorratsbehälter mit einer rohrförmigen Rundung 5 versehen, in welch er sich eine nicht näher dargestellte Fördereinrichtung, beispielsweise Förderschnecke, befindet. Am Boden des Behälters setzen mehrere Materialaustragungs röhren 6 an. Ihre freien Enden münden in die durch die win kelförmigen Schneideschare gebildeten Freiräume, so daß die Öffnungen vor dem Eindringen von Boden und Steinen geschützt sind. Verstopfungen wird dadurch vorgebeugt. Jede Austragungs röhre ist mit einem Schließmechanismus 7 ausgestattet, der bei dem gezeigten Beispiel als Drosselklappe angedeutet ist (Fig. 4).In its lower, lying directly on the mouldboard Be the reservoir is provided with a tubular curve 5 , in which it is a conveyor, not shown, for example screw conveyor. At the bottom of the container put several material discharge tubes 6 . Their free ends open into the free spaces formed by the winch-shaped blades, so that the openings are protected from the ingress of soil and stones. This prevents constipation. Each discharge tube is equipped with a closing mechanism 7 , which is indicated in the example shown as a throttle valve ( Fig. 4).

Jedes Schneideschnar 4 an der Unterkante des Streichbleches 2 besteht aus einer Winkelkonstruktion mit einer einseiti gen als Streichblech dienenden Schenkelverlängerung 4a. Die Fig. 5 läßt deutlich den Freiraum hinter der Winkelkon struktion erkennen, in welchen das äußere Ende einer Mate rialaustragungsröhre reicht. Während des Einsatzes schneidet jedes Schar in einen abgelegten Pflugbalken eine Furche, in welche kontinuierlich das aus der Materialaustragungsröhre 6 tretende Material fließen kann. Die Schenkelverlängerung 4a des winkelförmigen Schneideschars hält weitgehend Boden masse von der Öffnung der Röhre 6 fern. Die Schenkelver längerung ist bei dem gezeigten Beispiel etwas abgeknickt, so daß eine Parallelität zur Fortschrittsrichtung erreicht wird.Each cutting blade 4 on the lower edge of the mouldboard 2 consists of an angular construction with a Einseiti gene serving as mouldboard leg extension 4 a. Fig. 5 clearly shows the free space behind the Winkelkon construction, in which the outer end of a material discharge tube extends. During use, each share cuts a furrow into a plow beam, into which the material emerging from the material discharge tube 6 can flow continuously. The leg extension 4 a of the angular cutting share largely keeps ground mass from the opening of the tube 6 away. The Schenkelver extension is slightly bent in the example shown, so that a parallelism to the direction of progress is achieved.

Claims

1. A method for soil remediation and / or -reultivierung with the addition of suitable natural and / or artificial soil improvement substances, characterized in that the soil structure improved to depths of about 2.50 m with the aid of Tiefkul turpflug technology and simultaneously metered chemical and / or biological soil conditioners are added to the plow beams.

2. The method according to claim 1, characterized in that the Depths of the plow furrows continuously with the help of computers programs are controlled.

3. A device for performing the method according to claim 1 or 2, characterized in that on the underside of the mouldboard ( 2 ) of a deep plow ( 1 ) several cutting shares ( 4 ) are attached, which cut furrows in the laterally placed plow beam, behind each cutting edge sharp at least one material discharge tube ( 6 ) for substances to be introduced into the plow beam for soil improvement is arranged.

4. Device according to claim 3, characterized in that on the back of the mouldboard ( 2 ) at least one Vorratsbe container ( 3 ) is arranged, from which the Materialaustra supply tubes ( 6 ) start.

5. Device according to claim 3 or 4, characterized in that each cutting blade ( 4 ) from a pointing in the direction of movement angular construction with a one-sided, serving as a baffle or mouldboard leg extension ( 4 a) be, being in the free formed by the cutting blade the open end of a material discharge tube is sufficient.

6. Device according to one of claims 3 to 5, characterized in that each material discharge tube for steplessly metering the material to be discharged is provided with a continuously variable shut-off element ( 7 ).

7. Device according to one of claims 3 to 6, characterized in that the storage container ( 3 ) is conical.

8. Device according to one of claims 3 to 7, characterized ge indicates that a conveyor within the reservoir device for discharging the material is arranged.

9. Device according to claim 8, characterized in that the drive of the conveyor electronically dependent of the respective demand values and in combination with the Tube metering and the driving speed of the plow is controllable.

10. Device according to one of claims 3 to 9, characterized in that the storage container ( 3 ) for larger amounts of neutralizing substances is at least associated with an additional container for smaller quantities of soil conditioners, the discharge tubes are connected to the material discharge tubes of the large container.

11. Device according to one of claims 3 to 10, characterized in that the Vorratsbe container arranged on the low plow ( 3 ) via a conveyor with a laterally and continuously next to the plow with the same speed transfer vehicle, which in turn has a storage container, connected is.

12. Device according to one of claims 3 to 11, characterized ge indicates that the plow and the Transfer vehicle are equipped with vibration sensors, wel che the walls of the storage containers at least temporarily Move vibrations so that a permanent flow, especially hygroscopic material guaranteed is.