DE9403596U1 - Hydraulisch erhärtende Bindemittelmasse zur Immobilisierung von in Materialien enthaltenen Schadstoffen organischer Natur - Google Patents
Hydraulisch erhärtende Bindemittelmasse zur Immobilisierung von in Materialien enthaltenen Schadstoffen organischer NaturInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine hydraulische, Schadstoffresistente Masse zur Immobilisierung von in
Materialien enthaltenen Schadstoffen organischer Natur mit einem Gehalt an einem Tonmineralgemisch, Zement und
Zusätzen.
Es ist bekannt, daß ein Eindringen von Schadstoffen in Böden, besonders wenn diese sandig und
flüssigkeitsdurchlässig sind, das Grundwasser verunreinigen und damit zu einer Gefährdung der Trinkwasserversorgung
führen kann.
Besonders groß ist die Gefahr der Grundwasserverunreinigung durch schwer wasserlösliche Stoffe, z. B. PAK, die bis auf
die Sohle des Grundwassers absinken, sowie durch wasserlösliche Substanzen, z. B. Phenole, die sich beim
Eindringen in das Grundwasser sofort lösen und zu hohen Schadstoffkonzentrationen führen und wässrige Lösungen von
Schadstoffen.
Die technischen und wirtschaftlichen Mängel der bisher
üblichen Sanierungsmaßnahmen - z. B. Abtragen von Bodenschichten, Absenken des Grundwassers durch Einbringen
von Barrieren in den Boden und Abpumpen der Schadstoff lösungen - und ihre Risiken haben zur Entwicklung
verschiedener Methoden geführt, die überwiegend auf einer Immobilisierung der Schadstoffe beruhen. Zu diesen Methoden
gehören z. B. die sogenannte "Mikroeinkapselung", d. h. die Injektion von Verfestigungs- und Abdichtungsmitteln in den
Schadstoffbereich, um die Schadstoffe an Ort und Stelle zu immobilisieren, als auch die "Makroeinkapselung", bei der
eine Umschließung des Schadstoffbereichs mit einer bentonit-
oder tonhaltigen vertikalen Abdichtung (Dichtwand) erfolgt,
ItIl · f~· * · ·
die ihrerseits unten in die Sohle des Grundwasserleiters, gewöhnlich eine dichte Tonschicht einbindet.
Nachteilig bei den o. g. Verfahren ist, daß beide Verfahren zur Immobilisierung der Schadstoffe Injektionsmittel bzw.
Dichtwandmassen verwenden, die zwar gegen Wasser ausreichend abdichten, aber gegenüber wäßrigen Schadstoff lösungen keine
ausreichende abdichtende Wirkung und eine ungenügende Beständigkeit zeigen.
In der PCT WO 83/011204 wird ein Verfahren zur Lagerung von
organisch belasteten Materialien beschrieben, welche zur Adsorption in einem organophilen Bentonit (Organoclay)
eingebunden werden,. Dazu wird ein organophiler Bentonit benutzt, um flüssiges oder festes schadstoffbelastetes
organisches Material zu binden.
Nachteilig ist dabei, daß der ganze Müllkörper mit organischem Bentonit versetzt oder Sickerwasser durch einen
Filterkörper aus organophilem Bentonit gepumpt werden muß bzw. es ist zur Deponieabdichtung eine Lage aus reinem
organophilem Bentonit erforderlich. Ein derartiges Beseitigungsverfahren ist durch den hohen
Anteil an organophilem Bentonit kostenaufwendig und somit
unwirtschaftlich.
Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, in Materialien befindlichen Schadstoffe
organischer Natur durch Mikroeinkapselung zu immobilisieren und für diese als Mikroeinkapselung bezeichnete Umschließung
des zu behandelnden Materials eine kostensparende Masse bereitzustellen, die nach dem Abbinden das Austreten der
Schadstoffe aus dem entstandenen Gefüge und ihr Eindringen
in das Grundwasser anhaltend verhindert.
Diese Aufgabe wird durch die erfindungsgemäßen Merkmale des
Anspruchs 1 gelöst.
Die Unteransprüche zeigen weitere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Gegenstandes.
Die Vorteile der Erfindung sind darin zu sehen, daß mittels der erfindungsgemäßen Masse Abfallstoffe, die insbesondere
die Wasserwirtschaft umweltschädlich belasten, in eine kompakt verfestigte, praktisch wasserundurchlässige Masse
übergeführt werden.
Zwingende Voraussetzung für die Retentionswirkung ist die homogene Verteilung im Gefüge. Organophile Bentonite mit
vollständiger (100 %) Belegung neigen in hydrophiler
Umgebung zum Agglomerieren. Durch eine nur teilweise organophile Belegung weisen die Bentonite auch noch
hydrophile Eigenschaften auf, die eine gleichmäßige Verteilung ermöglichen. Die Minderbelegung ist in den
Vorgaben für die Schadstoff-Bentonit-Verhältnisse berücksichtigt.
Aus dieser Masse sind die darin enthaltenen Schadstoffe, wie aromatische und/oder aliphatische Kohlenwasserstoffe, in
einer Masse eingebunden, so daß diese Masse auf jeder geordneten Deponie abgelagert werden kann. Darüberhinaus
können solche Massen zum Wiedereinbau vor Ort z.B. als hydraulisch gebundene Tragschicht verwendet werden. Die
Deponien können schließlich mit natürlichem Bodenmaterial überdeckt werden, so daß die neu gewonnenen Flächen für jede
beliebige Nutzung wieder zur Verfügung stehen, wobei die Dosierung der erfindungsgemäßen Verfestigungsmasse
Schadstoff- sowie materialspezifisch ist.
■ ·
-:4 -J
Die Erfindung wird anhand der nachstehenden Beispiele näher erläutert.
Teerstraßenaufbruch kann Phenole und polyzyklische
aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) als umweltrelevante Bestandteile enthalten. Derzeit liegt ein allgemein
anerkanntes Prüfverfahren für die Eluierbarkeit von körnigen
Festkörpern vor, nämlich ein Schüttelverfahren für die Elution von Schlämmen und Sedimenten nach DIN 38414, Teil 4
(DEV S/4). Als Verfahren zur Beurteilung des Elutionsverhaltens des mit der erfindungsgemäßen Masse
verfestigten Teergranulats wurden die Vorschriften der TA-Abfall, Anhang H vom 12.03.1991 angewandt. Für die
Untersuchungen stand ein teerhaltiger Straßenaufbruch zur
Verfügung, mit einem Eluatwert von 175 pg/1 bei einer
Konzentration der PAK von 1,6 g/kg TS(EPA) bzw. 0,73 g/kg TS (TVO).
Die Richtwerte für den Wiedereinbau, projektspezifisch und
von der verantwortlichen Behörde festgelegt, lagen
für PAK im Eluat bei < 3,0 yg/1
für Phenolindex im Eluat bei < 100 Mg/1. Das mit 7-Gew.-%
der erfindungsgemäßen Masse verfestigte Material, mit einem Gehalt von 5 Gew.-% an organophilen Bentoniten ergab
für PAK im Eluat eine Konzentration von < 2 ug/1 und für den Phenolindex im Eluat eine von 18 ug/1.
Zur Verfügung stand ein mit PAK kontaminierter Boden, krümmeliger Struktur, mit einer Konzentration an PAK von
200 mg/kg TS und einen Eluatwert von 200 ug/1 (EPA). Dieser mit der erfindungsgemäßen Masse behandelte Boden
sollte an der gleichen Lokalität wieder eingebaut werden.
4 JB 1*
Die Eluat-Richtwerte für den Wiedereinbau'waren
auf < 0,15 Mg/1 begrenzt.
Diese Richtwerte entsprechen den Orientierungswerten für die Beurteilung von Altlasten und Schadensfällen des
Umweltministeriums Baden-Württemberg.
Das mit 40 Gew.-% der erfindungsgemäßen Masse verfestigte
Material mit einem Gehalt von 3 Gew.-% an organophilem Bentonit ergab eine Reduzierung des PAK-Wertes bis auf eine
Konzentration unterhalb der Nachweisgrenze (< 0,1 ug/1). Ein zum Vergleich durchgeführter Versuch mit einer
Verfestigungsmasse ohne Organobentonit führte zu einem PAK-Eluatwert von 16 &mgr;g/1.
Das mit der erfindungsgemäßen Masse verfestigte Material
wies eine Druckfestigkeit von 7,1 N/mm2 (Beispiel 1) bzw. 6,4 N/mm2 (Beispiel 2) auf.
Die Druckfestigkeit befand sich somit innerhalb des angeforderten Festigkeitsbereichs von 6-8 N/mmz
(Beispiel 1) bzw. deutlich über der Mindestanforderung von 6 N/mm2 (Beispiel 2).
Claims (6)
1. Hydraulisch erhärtende Bindemittelmasse zur Immobilisierung von in Materialien enthaltenen
Schadstoffen organischer Natur, dadurch gekennzeichnet, daß die Bindemittelmasse eine Mischung der nachstehenden
Zusammensetzung ist
a) organophile Bentonite 0,1 bis 10,0 Gew.-%,
b) hydraulisch erhärtende Bindemittel 49,9 bis 99,7 Gew.-%,
c) Füllstoffe 49,9 bis 0,1 Gew.-%,
d) hydrophobierende Zusätze 0 bis 5,0 Gew.-% und
e) verflüssigende Zusätze 0 bis 5,0 Gew.-%,
wobei der Anteil an Komponente a) zu dem Anteil an Schadstoffen in dem zu behandelnden Material ein
Verhältnis von 2 : 1 bis 60 : 1 aufweist.
2. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die organophile Belegung der Bentonite zwischen 0,1 und 60 % liegt.
3. Masse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die organophile Belegung der Bentonite zwischen
20 - 50 % liegt.
4. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente b) Portlandzement und/oder
Hochofenzement und/oder puzzolanischer Zement ist.
5. Masse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die eingesetzte Komponente b) werksmäßig
hydrophobiert ist.
6. Verwendung der Masse nach Anspruch 1 -5 zur Immobilisierung von schwach polaren und/oder
unpolaren Kohlenwasserstoffen, wie z.B. aromatische und aliphatische Kohlenwasserstoffe.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE9403596U DE9403596U1 (de) | 1994-03-03 | 1994-03-03 | Hydraulisch erhärtende Bindemittelmasse zur Immobilisierung von in Materialien enthaltenen Schadstoffen organischer Natur |
Applications Claiming Priority (1)
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| DE9403596U DE9403596U1 (de) | 1994-03-03 | 1994-03-03 | Hydraulisch erhärtende Bindemittelmasse zur Immobilisierung von in Materialien enthaltenen Schadstoffen organischer Natur |
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| DE9403596U1 true DE9403596U1 (de) | 1994-09-08 |
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| DE9403596U Expired - Lifetime DE9403596U1 (de) | 1994-03-03 | 1994-03-03 | Hydraulisch erhärtende Bindemittelmasse zur Immobilisierung von in Materialien enthaltenen Schadstoffen organischer Natur |
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|---|---|
| DE (1) | DE9403596U1 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1634858A1 (de) * | 2004-09-13 | 2006-03-15 | Losinger Construction S.A. | Hydraulisch abbindende Betonzusammensetzung |
-
1994
- 1994-03-03 DE DE9403596U patent/DE9403596U1/de not_active Expired - Lifetime
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|---|---|---|---|---|
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