LU88493A1 - Verfahren zur Abdichtung mittels Erdbarrieren, insbesondere zur Hertellung von geordneten Deponien ohne Drainage - Google Patents
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Description
// BESCHREIBUNG 1. Verfahren zur Abdichtung mittels Erdbarrieren, insbesondere zur HersteUung von geordneten Deponien ohne Drainage 2. Die vorliegende Erfindung beschreibt ein einfaches, oekologisches und preiswertes Verfahren zum Abdichten von Bodenformationen durch mineralische Dichtungsschichten, was sich hervorragend im Bereich des Bauingenieurwesens, bzw. des Umweltschutzes -z.B. zur HersteUung von kostengiinstigen geordneten Miilldeponien oder zur Sanierung alter ungeordneter Deponien- verwenden läßt. 3. Jedes Jahr fallen in den verschiedensten Industriezweigen weltweit Millionen Tonnen von industriellen Abfallprodukten und industriellem Abraum, wie Schlamm, Asche, Mergel, . .an, die bisher wirtschaftlich kaum mehr nutzbar waren und auf riesigen Halden oder -je nach Grad der enthaltenen Schadstoffen- auf kostspieligen, abgedichteten Deponien entgelagert werden mußten. Für den Bau einer solchen abgedichteten Deponie sieht die deutsche TA (Technische Anleitung) Sonderabfall folgende Mindestausführung, insbesondere für die Basisabdichtung vor: - 150 cm mineralische Dichtungsschicht (mit einem Durchlässigkeitsbeiwert k < 10-10 m/s ) - 2,5 mm Kunststoffdichtungsbahn - Geotextil- und Entwässerungsssystem (Drainagesystem)
Hierdurch soil verhindert werden, daß die im Deponiekörper enthaltenen Schadstoffe (z.B. durch Sickerwässer) ins Grundwasser gelangen können.
Zwar bietet die oben erwähnte Kombinationsabdichtung über Jahre oder Jahrzehnte hinweg eine gute Dichtheit, ein langwieriger chemischer Angriff auf die dünne Kunststoffdichtungsbahn oder ein anderes plötzliches Versagen, z.B. infolge einer extremen mechanischen Belastung kann Auswirkungen haben, die bislang nicht abzuschätzen sind.
Der größte Nachteil der oben beschriebenen Abdichtung ist aber die aufwendige und vor allem extrem kostspielige Realisierung, nicht zuletzt auch wegen des teueren Drainagesystems. 4. Die der vorliegenden Erfmdung zugrundeliegende Aufgabe ist -ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik- darin zu sehen, industrielle Abraumprodukte, wie Schlamm, Mergel oder Asche wirtschaftlich zu nutzen und eine mineralische Abdichtung für Bodenformationen, insbesondere für Mülldeponien zu schaffen, die (a) verhindern soil, daß Sickerwasser mit den darin enthaltenen Schadstoffen ins Grundwasser gelangt; (b) Langzeitstabilität besitzt; (c) mechanisch belastbar ist; (d) vor allem einfach. oekologisch und preiswert herzustellen ist.
Die Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gelost, daß industrielle Abfallprodukte als Dichtungsmaterialien eingesetzt werden. Daneben setzt sich das gesamte Abdichtungssystem aus mindestens drei verschiedenen Dichtungsschichten zusammen: - einer Basisabdichtung - einer Mittel- oder Zwischenabdichtung - einer Oberflâchenabdichtung
Schlamm als Abfallprodukt einer nassen Kies- und Sandseparation bildet das Grundmaterial für die Basisabdichtung. Dieser Schlamm <Abb.l (2)> wird mit Wasser aufbereitet und auf die abzudichtende Flâche <Abb.l (1)> -z.B. Kies und Sand-aufgetragen. Auf dieser ersten Schicht Schlamm <Abb.l (2)> wird eine zweite Dichtungsschicht <Abb.l (3)> aufgetragen, die sich aus einem Gemisch von Schlamm (der oben beschriebenen Herkunft) und einem gebrochenen, hochscherfesten Zuschlagstoff (z.B. feinem, reinem Mergel, als Abfallprodukt eines Kohlebergwerkes) zusammensetzt.
Die so fertiggestellte Basisabdichtung erreicht einen Durchlâssigkeitsbeiwert von k < KH1 m/s (!), was ein sicherer Schütz des Grundwassers vor Sickerwasser darstellt.
Der zu deponierende Müll selbst wird täglich durch einen preiswerten und wasseraufnahmefahigen Zuschlagstoff (z.B. Schlacke mit Asche eines Heizkessels) auf der Deponie abgedeckt und mechanisch verdichtet. Die so entstandene Zwischenabdichtung < Abb. 1 (4) > erreicht immerhin noch einen Durchlâssigkeitsbeiwert k < ΙΟ-9 m/s.
Die letzte Barrière bildet die Oberflâchenabdichtung < Abb.l (5)>. Hierfür wird Humus mit einem feinen, scherfersten Zuschlagstoff (z.B. Mergel eines Kohlebergwerkes) vermischt und auf den Deponiekôrper aufgetragen.
Eine auf diese Weise hergestellte Deponie kommt ohne Drainagesystem hervorragend aus: Zum einen wird der Deponiekôrper in kurzen Zeitabstânden mit einer neuen Zwischenabdichtungsschicht abgedeckt. Zum andern wirkt gerade diese Dichtung aufgrund ihrer wasseraufnahmefahigen Zuschlagstoffe wie ein Schwamm, der aufgenommene Feuchtigkeit nicht nach unten weitergibt.
Um das System noch zu perfektionieren, lassen sich die -jeweils leicht schrâge- Basis- und Zwischenabdichtung im Querschnitt jeweils kassetten- oder wabenartig übereinander anordnen <Abb.2>, so daß auch größere Deponien nach diesem Verfahren ohne Drainage, aber mit dem größtmöglichen Schütz des Grundwassers gebaut werden kônnen.
Claims (10)
1. Verfahren zum Abdichten von Bodenformationen, insbesondere zur Abkapselung von Altlasten oder Deponien dadurch gekennzeichnet, daß mindestens drei verschiedene mineralische Dichtungsschichten vorgesehen sind, wovon zwei, im folgenden als Basis-und Oberflächenabdichtung bezeichnet, extrem niedrige Durchlässigkeitsbeiwerte aufzeigen, während die dritte oder mittlere Schicht eine hohe Sorptionsfähigkeit bei ebenfalls niedrigem Durchlässigkeitsbeiwert besitzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß als Dichtungsmaterialien lediglich biologische oder industrielle Abfall- oder Abraumprodukte eingesetzt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß zur Unterlage der Basisabdichtung mit sauberem Wasser aufbereiteter Schlamm der nassen Kies- und Sandseparation auf die abzudichtende Fläche aufgetragen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß für die obéré Schicht der Basisabdichtung Schlamm der nassen Kies- und Sandseparation mit feingemahlenem und reinem, scherfestem Zuschlagstoff vermischt und aufgetragen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß man als Zuschlagstoff reinen Mergel verwendet, der z.B. als Abraumprodukt eines Kohlebergwerkes entsteht.
5. Abbildung 1 zeigt schematisch einen Querschnitt durch die mineralische Dichtung. Hierbei bildet Schlamm(2), bzw. ein Gemisch (3) aus Schlamm und feinem Mergel die Basisabdichtung, die auf eine abzudichtende Fläche (1) -z.B. Sand und Kies- aufgetragen wird. Die Zwischendichtung (4) besteht aus einem verdichteten Gemisch von Müll und Schlacke mit Asche. Schlußendlich bildet das Gemisch aus Humus mit Mergel die Oberflächenabdichtung (5). In Abbildung 2 ist die kassetten- oder wabenartige Anordnung der Dichtungsschichten im Schema sichtbar, wobei die Zwischenabdichtungen (2) von den Basisschichten (1) umkapselt werden. Nach oben hin wird das Kassettensystem durch ein Humus-Mergel-Gemisch (3) abgedeckt. IL/ PATENTANSPRÜCHE
6. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel- oder Zwischendichtung aus einer oder mehrerer Schichten eines verdichteten Gemisches des zu deponierenden Mülls und eines angefeuchteten, scherfesten und sorptionsfahigen Zuschlagstoffes besteht.
7. Verfahren nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, daß man als Zuschlagstoff Kesselraumschlacke und Asche aus Kohleheizkessel oder Raumkessel verwendet.
8. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch aus Humus und gebrochenem, scherfesten Zuschlagstoff die Oberflächenabdichtung bildet.
9. Verfahren nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, daß man als Zuschlagstoff feinen und reinen Mergel benutzt.
10. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß Basis- und Mittelabdichtung eine kleine Schräge aufzeigen und kassetten- oder wabenartig übereinander angeordnet werden, so daß auf ein Drainagesystem verzichtet werden kann.
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