DE4337730C2 - Verfahren zum Abdecken und Rekultivieren von Salzhalden unter Verwendung von Bauschuttfraktionen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abdeckung von Salzhalden für eine nachfolgende Rekultivierung, wobei als Abdeckmaterial Boden­ aushub und Bauschutt verwendet wird.

Es besteht ein generelles Bestreben, die oft unansehnlichen Überreste industrieller und bergbaulicher Tätigkeiten abzudecken, zu begrünen und so der Landschaft besser anzupassen oder einer besonderen Funktion im Naherholungsbereich zuzuführen. Im allgemeinen gibt es kaum Probleme rein technischer Art. Bei aufgehaldeten Salzen, wie z. B. den Rückstandshalden der Kaliindustrie, liegen voll befriedigende Lösungen bisher nicht vor.

Seit Jahren gibt es Bestrebungen und Studien, Halden zu begrünen; so wurde vorgeschlagen, die Halde zunächst mit Kunststoffolien abzu­ decken oder mit alten Autoreifen eine stabile Unterlage zu schaffen, je­ doch haben sich diese Methoden in der Praxis nicht durchsetzen kön­ nen, da ihre Langzeitwirkung nicht ausreichend war.

In diesem Zusammenhang ist der Bericht der Arbeitsgruppe "Haldenbe­ grünung" vom September 1983 zu nennen: "Stand der Untersuchungen zur Begrünung von Rückstandshalden (Zehnjahresbericht)". Einen zu­ sammenfassenden Überblick gibt auch die Veröffentlichung "Stand der Untersuchungen zur Begrünung von Rückstandshalden der Kaliindu­ strie" in "Kali und Steinsalz", Band 8 (1983), Heft 12, Seite 406.

In der DE-PS 39 25 953 wird vorgeschlagen, die Halde zur Sanierung mit einer geschlossenen Schicht von abbindefähigem Material zu be­ decken, wobei die Schicht zum überwiegenden Teil aus Calciumsulfat bestehen soll.

Darüber hinaus ist aus dieser Schrift bekannt, als Abdeckmaterial Bo­ denaushub und Bauschutt zu verwenden, wobei aus dieser Literatur­ stelle jedoch nicht zu entnehmen ist, wie zu verhindern ist, daß in die Deckschicht, die die Pflanzen tragen, salzhaltige Abwässer eindringen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der ein­ gangs genannten Art derart weiterzubilden, daß hiermit eine standfeste Haldenabdeckung ermöglicht wird, die eine Rekultivierung der Halde mit Pflanzen ermöglicht, wobei sichergestellt sein soll, daß keine salz­ haltigen Wässer in die die Pflanzen tragende Deckschicht eindringen können.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zunächst eine Fraktion aus grobkörnigem Gut als Kontaktschicht (erste Schicht) auf die Halde aufgebracht wird. Diese Schicht setzt sich am Fuße der Hal­ de als vorgelagerter verdichteter Basisstreifen fort, auf den in folgenden Schritten alternierend mehrere Lagen einer Mischung aus Bodenaus­ hub und feinem Bauschutt und einer folgenden Drainageschicht rück­ schreitend aufgebracht werden, bis die Halde völlig bedeckt ist.

Bauschutt und Bodenaushub fallen in nahezu unbegrenzter Menge an; problematisch ist zwischenzeitlich die Lagerung von Bauschutt und Bo­ denaushub an gesicherten und erlaubten Plätzen. Es wird vielfach im­ mer schwieriger, für derartige Zwecke geeignete Deponien zu finden. Durch das erfindungsgemäße Verfahren können nunmehr große Men­ gen Bauschutt und Bodenaushub einer sinnvollen Verwendung zuge­ führt werden.

Nach einem besonderen Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens weist die Fraktion aus grobkörnigem Gut eine Körnung von etwa 1-60 mm auf. Durch die relativ grobe Körnung dieser ersten Schicht wird zum einen eine Drainwirkung erzielt, zum anderen besitzt sie kapillar­ brechende Eigenschaften, d. h. es wird verhindert, daß salzhaltiges Wasser aus der Halde in die darüberliegende zweite Schicht, beste­ hend aus der Mischung aus Bodenaushub und Bauschutt, eindringt und den auf dieser Schicht wachsenden Pflanzen schadet. In Versuchen hat sich gezeigt, daß diese erste Schicht auf der Haldenoberfläche mit ei­ ner Schichtdecke von mindestens 0,5 m ausreichend bemessen ist, um eine Drainwirkung bzw. kapillarbrechende Wirkung zu erzielen.

An den Haldenflanken ist aus Gründen der Einbautechnik und zur Si­ cherstellung der Langzeitwirkung eine Schichtdicke der ersten Schicht von mindestens 3 m vorzusehen, um auch hier eine entsprechende Drainwirkung zu erzielen.

Der Basis-Streifen wird am Fuße der Salzhalde in einer Breite, die ab­ hängig von vorhandener Haldengeometrie, den Eigenschaften der Auf­ standsflächen und des zur Abdeckung verwendeten Erdstoffes festzule­ gen ist, mit einer Fraktion aus grobkörnigem Gut (1-60 mm), vorzugs­ weise bestehend aus Bauschutt, belegt und verdichtet.

Die Dicke dieser Schicht muß die Abführung des Wassers aus dem In­ neren des aus Salz und Abdeckmaterial bestehenden Körpers in jeder Phase, insbesondere auch nach Abschluß der Gesamtmaßnahme, ge­ währleisten, d. h. Sickerwässer müssen aus der Kontaktschicht stets nach außen abgeführt werden können.

In einem weiteren Schritt werden auf dem Basismaterial mehrere Lagen (2. Schicht) einer Mischung aus Bodenaushub und Bauschutt mit einer Steigung von etwa 10% tangential zum Haldenfuß und mit 2 bis 4% Neigung radial zur Halde in 0,5 m dicken Schichten aufgebracht und verdichtet. In vertikalen Abständen von etwa 10 m wird grobkörniges Gut mit einer Körnung von 1-60 mm in einer Dicke von etwa 0,5-1 m als Drainageschicht eingebaut, wobei das Gefälle der Drainageschich­ ten derart gewählt ist, daß in die Kontaktschicht an den Haldenflanken entwässert wird. Vor dem Abdecken der Haldenoberfläche ist diese der­ art zu konditionieren, daß jeder Punkt mit mindestens 2% Gefälle zum Haldenäußeren entwässert wird, d. h., daß Mulden, die sich über Jahr­ zehnte hinweg in unregelmäßiger Weise auf der Haldenoberfläche ge­ bildet haben, mit Haldenmaterial zugeschüttet werden, damit sich keine Wasser- bzw. Lösungsansammlungen bilden können mit der Gefahr, daß diese Flüssigkeiten in die Deckschicht aus Bodenaushub und fei­ nem Bauschutt aufsteigen oder Wasserwegsamkeiten im Salz aufbau­ en mit der Gefahr lokaler Salzlösung.

Die zweite Schicht, die aus einer Mischung aus Bodenaushub und Bau­ schutt besteht, wird, um den daraufwachsenden Pflanzen ausreichend Boden zum Wurzeln zur Verfügung zu stellen, insgesamt in einer Dicke von mind. 3 m auf die erste Schicht aufgebracht. Hierbei weist der Bau­ schutt, der mit dem Bodenaushub vermischt ist, eine Körnung von unter einem Millimeter auf.

Eine weitere Aufgabe dieser zweiten Schicht besteht darin, die witte­ rungsabhängige Umkristallisation der Haldenoberfläche weitestgehend zu unterbinden und das oberflächlich anstehende Salz durch Auflast zu verdichten. Denn bei 3 m Tiefe und mehr herrscht ganzjährig eine an­ nähernd konstante Temperatur. Damit sind die Voraussetzungen ge­ schaffen, daß sich die verkarstete "Haut" der Salzhalde, die ohne Ab­ deckung mit dem Niederschlagswasser intensiv in Verbindung stand, ähnlich wie das Haldeninnere zu einem festen Salzgestein mit nur noch geringer reaktiver Oberfläche umbilden kann. Die Umkristallisation wird auch dadurch verringert, daß durch die Deckschicht nur noch geringe Mengen an Niederschlag gelangen.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung besteht die grobkörnige Fraktion ebenfalls aus Bauschutt, wobei zur Herstellung der gewünsch­ ten Körnung, 1-60 mm, der Bauschutt vor der eigentlichen Aufarbei­ tung vermahlen und entsprechend gesiebt wird. Die beim Siebvorgang entstehende Körnung von unter 1 mm wird dem Bodenaushub zur Her­ stellung des Materials für die zweite Schicht beigemengt.

Anhand der Zeichnungen wird nachstehend der Vorgang der Halden­ abdeckung beispielhaft näher erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch den Schnitt einer Halde;

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht, wobei der Aufbau der Abdeckung erkennbar ist;

Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf eine vollständig abgedeckte Halde.

Der Aufbau der Abdeckung einer Halde 1 erfolgt in nachstehend aufge­ führten Arbeitsschritten (Fig. 1). Die Kontaktfraktion (1-60 mm) aus dem Bauschutt wird zunächst am Fuße 2 der Halde in einer Breite und Schichtdicke ausgebracht (Basisstreifen 3), die die Geometrie der ab­ zudeckenden Salzhalde und die bodenmechanischen Eigenschaften der Aufstandsfläche sowie des Abbruchmaterials im Hinblick auf Stand­ festigkeit und Wasserleitungsvermögen berücksichtigt. Die Haldenflan­ ke selbst wird mit diesem Material in einer ca. 3 m breiten Schicht 4 be­ legt. Auf der Haldenoberfläche braucht diese Schicht 4 nur ca. 0,5 m dick zu sein.

Auf diesem wasserdurchlässigen, kapillarbrechenden Untergrund wird die Mischung 5 aus Bodenaushub und feinkörnigem Bauschutt aufgebracht.

Hierbei entsteht anfangs ein prismaähnliches Gebilde 8, das vom Hal­ denfuß parallel zur Halde in einer Steigung von etwa 10% am Ende die Höhe von etwa 10 m erreicht.

Der Bodenaushub wird verdichtet und dient dann gleichzeitig als Fahr­ fläche. Auf einer solchen Basis werden nach erdbaulichen Gesichts­ punkten jeweils weitere ca. 50 cm starke Lagen aufgebracht und ver­ dichtet, wobei immer eine Steigung von 10% tangential zum Haldenfuß und 2 - 4% radial dazu aufrechterhalten wird. Auf diese Weise wächst die Abdeckung allmählich immer höher und überdeckt die Halde schließlich vollkommen (Fig. 2). Zwischen den Schichten 5 befinden sich radial umlaufend Drainageschichten 7 mit einer Dicke von 50-100 cm und einer Gutkörnung von 1-60 mm, wie der der Kontaktfraktion.

Am Rande verbleiben im Höhenabstand von höchstens 25 m soge­ nannte Bermen 6, die als Fahrstraße und als Zugang zum Haldenkopf dienen und von denen später auch die Begrünung der Haldenfläche vorgenommen werden kann. Nach Abschluß der Bedeckung erhält die Halde dann eine Konfiguration wie in Fig. 3 als Draufsicht angedeutet.

Die Niederschläge werden weitestgehend von der Vegetation festge­ halten bzw. verdunsten, so daß kaum noch Feuchtigkeit an den Salz­ körper herankommt. Etwaige durchtretende Feuchtigkeitsmengen kön­ nen über die wasserdurchlässige kapillarbrechende Kontaktschicht ab­ laufen. Der Anfall von salzhaltigen Sickerwässern wird auf ein Minimum beschränkt sein.

Claims (13)

1. Verfahren zur Abdeckung von Salzhalden für eine nachfolgende Rekulti­ vierung, wobei als Abdeckmaterial Bodenaushub und Bauschutt verwen­ det wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Fraktion aus grobkörnigem Gut als Kontaktschicht (erste Schicht 4) auf die Halde aufgebracht wird, die sich am Fuß der Halde als vorgelagerter verdichteter Basisstreifen (3) fortsetzt, wonach auf diesen Basisstreifen alteinierend mehrere Lagen (5) einer Mischung aus Bodenaushub und feinem Bauschutt und einer fol­ genden Drainageschicht (7), die wiederum aus grobkörnigem Gut besteht, rückschreitend aufgebracht werden, bis die Halde völlig bedeckt ist, wo­ bei diese Schichten eine festgelegte Steigung tangential zum Haldenfuß und radial dazu aufweisen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schicht (4) eine Körnung von etwa 1-60 mm aufweist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schicht (4) in einer Schichtdicke von mindestens 0,5 in auf der Hal­ denoberfläche aufgebracht wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schicht (4) in einer Schichtdicke von mindestens 3 m an den Haldenflan­ ken aufgebracht wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der am Fuße (2) der Salzhalde vorgelagerte Basisstreifen (3) aus einer Fraktion grob­ körnigen Gutes (1-60 mm) mit einer solchen Breite und einer Dicke belegt und verdichtet wird, daß Sickerwässer aus der Kontaktschicht stets nach außen abgeführt werden können.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagen (5) aus Bodenaushub und feinem Bauschutt auf dem Basisstreifen mit einer Steigung von etwa 10% tangential zum Haldenfuß aufgebracht werden.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schicht (5) auf der Halde vertikal in einer Dicke von mindestens 3 m aufliegt.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der feine Bauschutt zur Verwendung mit dem Bodenaushub in den Schichten (5) eine Körnung von unter 1 mm aufweist.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schich­ ten (5) aus Bodenaushub und feinem Bauschutt mit 2 bis 4% Neigung radial zur Halde eingebaut werden.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten (5) in einer Dicke von etwa 0,5 m aufgebracht werden.

11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Drainageschichten (7) in vertikalen Abständen von etwa 10 m in einer Körnung von 1-60 mm und einer Dicke von etwa 0,5 bis 1 m eingebaut werden.

12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die primäre Haldenoberfläche so angelegt ist, daß jeder Punkt der Haldenoberfläche mit mindestens 2% Gefälle zum Haldenäußeren entwässert wird.

13. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Fraktion des grobkörnigen Gutes aus Bauschutt besteht, wobei zur Herstellung der gewünschten Körnung von 1-60 mm der Bauschutt vermahlen und entsprechend gesiebt wird.