WO1996002705A1

WO1996002705A1 - Permeables behandlungsbett zur reinigung kontaminierter grundwasserströme in situ

Info

Publication number: WO1996002705A1
Application number: PCT/DE1995/000927
Authority: WO
Inventors: Eberhard Beitinger; Winfried Fischer
Original assignee: Wci - Umwelttechnik Gmbh
Priority date: 1994-07-15
Filing date: 1995-07-14
Publication date: 1996-02-01
Also published as: DE4425061C1

Abstract

Ein permeables Behandlungsbett zur Reinigung kontaminierter Grundwasserströme in situ besteht nach dem Stand der Technik aus einem zur Grundwasserströmung (5, 5') im Grundwasserleiter (1, 1') quer ausgehobenen Graben, der mit wasserreinigendem Material (14) ausgefüllt ist; ein Austausch des verbrauchten Behandlungsmaterials (14) ist nicht vorgesehen. Gemäß der Erfindung wird innerhalb des Grabens eine wasserdurchlässige (12) Doppelwandkonstruktion (11) zur Aufnahme des Behandlungsmaterials (14) aus vorgefertigten Bauelementen, die aus zwei Platten (8, 8') und einer Querstrebe (9) bestehen, durch reihenweises Aneinander- und Übereinandersetzen der Bauelemente auf einer Reihe U-förmiger Grundsteine (15) errichtet. Die Doppelwandkonstruktion (11) ermöglicht bei Bedarf einen Austausch des Füllgutes (14) ohne Einsturz der natürlichen Grabenwände (6, 6') oder einer an die Wandkonstruktion (11) angrenzenden filterstabilen Kiesschicht (7, 7'). Der Austausch des Füllgutes (14) erfolgt vorzugsweise mit mobilen Saug-Druckpumpen; andererseits ist möglich, mittels in das Innere der Doppelwand (11) eingelassener Saugrohre und Wasserzufuhrleitungen, wobei die letzteren zugleich ein Freispülen von verschlammtem Füllgut (14) während des Behandlungsbettbetriebs erlauben, das Füllgut (14) lockerzuspülen und abzusaugen.

Description

Permeables Behandlungsbett zur Reinigung kontaminierter Grundwas- serströme in situ

Beschreibung

Technisches Gebiet

Die Erfindung bezieht sich auf ein permeables Behandlungsbett zur Reinigung kontaminierter Grundwasserströme in situ als quer zur Grundwasserströmung errichteter, sich bis unter die Grundwasser- sohle erstreckender Graben, der mit einem Füllgut beschickt ist, das dafür vorgesehen ist, die im Grundwasser enthaltenen Schad¬ stoffe herauszufiltern, zu adsorbieren oder chemisch umzuwandeln, und betrifft im wesentlichen die konstruktive Ausbildung eines solchen Behandlungsbettes.

Die Erfindung befaßt sich mit der unterirdischen Reinigung von fließendem Grundwasser, das durch technische oder durch Um¬ welteinflüsse mit anorganischen oder organischen Schadstoffen verunreinigt worden ist. Derartige Verunreinigungen können durch Auswaschung kontaminierten Erdreichs durch Regenwasser oder durch Versickern flüssiger Schadstoffsubstanzen ins Grundwasser einge¬ tragen werden oder durch Kontakt von Grundwasser mit beispiels¬ weise nicht oder unvollkommen abgedichteten Deponiesohlen vom Grundwasser aufgenommen werden und bieten aufgrund ihrer toxischen, ökotoxischen oder sonstigen schädlichen Wirkungen die Gefahr, unmittelbar oder mittelbar zu kurz- oder längerfristigen Schädigungen der Umwelt (Wasser, Boden, Luft, Flora, Fauna) und zur Gesundheitsgefährdung des Menschen zu führen. Stand der Technik

Nach dem Stand der Technik werden Maßnahmen zur Verhinderung der Schadstoffausbreitung aus kontaminierten Böden über den Grundwas- serpfad in Sicherungsmaßnahmen und Dekontaminationsmaßnahmen un¬ terschieden. Sicherungsmaßnahmen haben zum Ziel, durch Einkapse- lung des kontaminierten Bodenbereichs oder durch passive hydrau¬ lische Maßnahmen, bei denen eine gezielte Änderung der hydrodyna¬ mischen Verhältnisse angestrebt wird, die Ausbreitung von kontaminiertem Grundwasser zu verhindern oder zumindest einzu¬ schränken. Demgegenüber zielen die Grundwasserdekontaminations¬ maßnahmen auf die Abscheidung oder Abtrennung, den mikrobiellen Abbau oder die Umwandlung bzw. Zerstörung der Schadstoffe ab. Die Dekontaminationsmaßnahmen wiederum unterscheiden sich in in-situ- und in on-site-Verfahren, je nachdem, ob die Dekontaminationsmaß¬ nahme im Untergrund stattfindet oder das kontaminierte Grundwas¬ ser zur anschließenden Reinigung gefördert wird.

Zu der in-situ-Technik, mit der sich die vorliegende Erfindung befaßt, finden sich in "Handbook for Remedial Action at Waste

Disposal Sites", Municipal Environmental Engineering and Techno¬ logy / Office of Research and Development/ U.S. Environmental Protection Agency, Cincinnati, Ohio 45268, Ausgabe EPA-625/6-82-006 (Juni 1982), in Kapitel 4.2 'Permeable Treatment Beds' (Seiten 137-151) ein Verfahren zur Reinigung kontaminierter Grundwasserströme beschrieben, bei dem man quer zur Grundwasser¬ ausbreitungsrichtung einen Graben bis unter die Grundwassersohle aushebt, den Graben mit einem Schüttgut als Behandlungsbett zur Wasserreinigung ausfüllt und das Grundwasser durch das Behand- lungsbett hindurchtreten läßt. Als Schüttgut werden, je nach der Art der Wasserverunreinigung, Kalkstein, gemahlener Muschelkalk, Aktivkohle, glaukonitische Grünsande, Xeolithe und synthetische Ionenaustauscherharze vorgeschlagen. Im übrigen finden sich theo¬ retische Berechnungen angegeben, die unter Berücksichtigung der Parameter Grundwassermenge und -geschwindigkeit, Beladung des

Grundwassers mit dem Schadstoff, Permeabilität des Bodens, Gefäl¬ le des hydrostatischen Drucks des Grundwassers und weiterer Grö¬ ßen, insbesondere die Art und technischen Daten für das Füllgut bestimmen lassen, um bei möglichst ungestörtem Durchfluß des Grundwassers durch das Behandlungsbett den gewünschten Reini¬ gungseffekt zu erzielen. Die genannte Veröffentlichung stellt den Berrieb des Behandlungsbettes als eine notwendigerweise temporäre 5 Maßnahme vor, enthält aber keine Hinweise, wie bei einer Wir¬ kungserschöpfung des Füllgutes zu verfahren sei.

Mir der in-situ-Behandlung von Grundwasserströmen befassen sich des weiteren die US 5 057 227-A, die DE 41 05 987 C2, die 0 DE 42 21 198 C2 und die WO 93/22241-A1.

Nε: der US 5 057 227-A, betreffend ein Verfahren zur in-situ- Er. fernung von Kohlenwasserstoff-Verunreinigungen aus Grundwas¬ ser, dient ein quer zur Grundwasserströmung errichteter Graben, 5 welcher mit einer vertikalen Schicht eines Nährbodens (für Mikro¬ ber, für den natürlichen Abbau der Wasserverunreinigungen) und ei¬ ner sich daran anschließenden vertikalen Schicht aus einem Ge¬ misch aus natürlichem Torf und adsorbierenden Zuschlagsstoffen ausgefüllt ist, als Behandlungsbett, welches 15 bis 20 Jahre wir- C ken soll, wonach die Füllung in dem Graben ausgehoben und durch eine neue Füllung ersetzt werden soll. Angaben über eine zweckmä¬ ßige Breite eines solchen Behandlungsbettes oder über sonstige bauliche Maßnahmen offenbart das Dokument nicht.

5 Nach der DE 41 05 987 C2, betreffend Vorrichtung und Verfahren zur in-situ-Behandlung verunreinigter Grundwässer, dient ein feststofffreier quer zur Grundwasserströmung errichteter Graben, dessen offen liegender Wasserinhalt mit Belüftungs- und Umwäl¬ zungseinrichtungen und ferner durch Zugabe und Entfernung von C Wasserbehandlungsmaterialien behandelt wird. Ein derartiger fest- s-offfreier Graben kann typischerweise 550 m lang, 1,5 m breit ur.d 12 m tief sein. Statt durchgezogener Gräben können auch in Reihe angeordnete Gruben vorgesehen sein.

5 Nach der DE 42 21 198 C2, betreffend ein Verfahren zum Entfernen von wasserlöslichen sorbierbaren Stoffen aus einem abströmenden Grundwasser in der Umgebung eines Kontaminationsherdes, ist ein quer zur Grundwasserströmung nach dem sogenannten Schmalwandver- fahren errichteter, 8 bis 10 cm breiter Graben vorgesehen, wel¬ cher mit dichtgepreßtem Sorptionsmaterial ausgefüllt ist. Ist das vom Grundwasser durchströmte Sorptionsmaterial erschöpft, wird hinter dem Graben ein neuer Graben mit Sorptionsmaterial nach dem Schmalwandverfahren angelegt und so fort. - Zur Technik des Schmalwandverfahrens sei ergänzend auf D. Urban, "Einsatz von Spezialtiefbauverfahren in der Umwelttechnik", bbr 9/92, Seiten 375 bis 382, hingewiesen.

Schließlich wird nach der WO 93/22241-A1, die ein System zur Be¬ handlung von verunreinigtem Grundwasser betrifft, vorgeschlagen, zur Vermeidung der Aushebung von etwa 1 m breiten Gräben, deren Erdwände durch Einbauten abgestützt werden müßten, und zur Ver¬ meidung eines Einsatzes von hohen Volumina an Wasserbehandlungs- mittein zunächst das fließende Grundwasser in trichterartig auf- einanderzulaufenden, in das Erdreich eingelassenen Stahlwände zu kanalisieren und danach den so verengten Grundwasserstrom durch eine Kompaktfüllung der Wasserbehandlungsmaterialien hindurchlas¬ sen. Dazu kann das Wasserbehandlungsmittel in bis zu 30 m tief in das Erdreich vertikal hineingetriebene, oben und unten offene

Stahlrohre von 1 bis 2 m Durchmesser, aus denen nach dem Hinein¬ treiben das eingeschlossene Erdreich entnommen worden ist, einge¬ füllt sein. Eine vorgeschlagene andere Maßnahme stellt folgende Technik dar: Am Ende der das Grundwasser kanalisierenden, trich- terartigen Einbauten ist eine Grube ausgehoben, deren Erdwände zur Vermeidung eines Einstürzens von einem Käfig aus Stahlplatten abgestützt sind, wobei die an- und abstromseitigen Stahlplatten des Käfigs durchlocht sind. In diesem Käfig sind oben geschlosse¬ ne und an ihrer an- und abstromseitigen Wand durchbrochene Stahl- behälter rechteckiger Form, die mit dem Wasserbehandlungsmaterial gefüllt sind, mittels eines Krans eingelassen und bedarfsweise gegen Behälter mit frischem Behandlungsmaterial austauschbar. Da sich wegen der trichterartig kanalisierten Grundwasserströme die Grundwasserströmungsgeschwindigkeit allerdings bis zum Zehnfachen beschleunigt, muß ein so aus nebeneinander und hintereinander an¬ geordneten Stahlbehältern zusammengestztes Behandlungsbett Ausma¬ ße in Fließrichtung des zu reinigenden Grundwassers von gegebe¬ nenfalls vielen Metern aufweisen, um eine ausreichend lange Ver- weilzeit des Grundwassers in dem von ihm beschleunigt durchström¬ te.-. Behandlungsbett sicherzustellen.

Der geschilderte Stand der Technik bietet entweder gar keine oder jedenfalls keine befriedigenden technischen Lösungen, bei der in- sizu-Reinigung von kontaminierten Grundwasserströmen angefallene verbrauchte Materialien zu ersetzen oder ein Behandlungsbett zu regenerieren. Selbst der Lösungsvorschlag gemäß der WC 33/22241-A1, nämlich in Behältern eingeschlossene Behandlungs- ma erialien mittels eines Behälteraustauschs zu ersetzten, sobald das Behandlungsmaterial verbraucht oder erschöpft ist, kann wegen des erforderlichen hohen technischen Aufwands für einerseits die Eirxauten ins Erdreich zur Kanalisierung der Grundwasserströme und f r andererseits die Metallauskleidungen der sich anschließenden Er-gruben und außerdem für die kompakten Metallbehältnisse zur Aufnahme der Wasserbehandlungsmaterialien nicht befriedigen.

Darstellung der Erfindung

Der. Stand der Technik insgesamt gegenüber verfolgt die Erfindung d e Aufgabe, ein Behandlungsbett zur Grundwasserreinigung in situ zur Verfügung zu stellen, bei dem in einem Erdgraben eine Schicht ae ~ Wasserbehandlungsmaterials in einer Stärke angeordnet werden kar.r., welche die nach der Schmalwandtechnik herstellbaren Schich- ter. von 8 bis 10 cm um ein Mehrfaches übertrifft und dabei ermög¬ licht, ohne rein für die Stützung der Erdwände des ausgehonenen Graoens vorgesehene metallene Stützwände bzw. Stützkäfige oder Verschalungen oder dergleichen und trotzdem ohne Einsturzgefahr für die aus dem Erdreich bestehende Grabenwand das Wasserbehand- lur.gsmaterial als Schüttgut nach Bedarf auswechseln zu können.

Weitere Aufgaben der Erfindung sind die Entschlammung der Schütt- gu-füllung, sofern sie sich mit Schlamm- und Schwebstoffen oder ar.ceren Feststoffen zugesetzt hat, und eine Behandelbarkeit des Sεr.uttgutes während dessen Benutzungszeit.

Die Aufgabe wird ausgehend von dem im Oberbegriff des Patentan¬ spruchs 1 angegebenen Stand der Technik gemäß der kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst, wobei sich eine Lösung der weiteren Aufgaben und Ausgestaltungen der Erfindung in den Un¬ teransprüchen 2 bis 11 angegeben finden.

Der Erfindung liegt der technische Gedanke zugrunde, innerhalb eines zur Anlegung eines permeablen Behandlungsbettes für kontaminiertes Grundwasser ausgehobenen Grabens eine leicht er¬ richtbare Wandkonstruktion als einen sozusagen inneren Graben zu errichten, die als Doppelwand ausgelegt ist, deren Innenraum für die Aufnahme des wasserreinigenden Schüttgutes vorgesehen ist und ferner zur Aufnahme von technischen Einrichtungen bestimmt ist zur bedarfsweisen Behandlung des Schüttgutes während dessen Be¬ triebsdauer und außerdem zur Austragbarkeit des Schüttgutes im Falle eines vorzunehmenden Austausches gegen eine neue Schüttgut¬ charge.

Dieser technische Gedanke läßt sich erfindungsgemäß durch vorge¬ fertigte, gleichförmige Bauelemente realisieren, die aus zwei sich gegenüberstehenden Platten mit einer die Platten verbinden¬ den Querstrebe zusammensetzen, wobei diese Doppelplattenelemente auf der Sohle des ausgehobenen Erdgrabens zunächst in einer Reihe nebeneinander gesetzt werden, wonach sich dann die Doppelwand durch Aufeinandersetzen der vorgefertigten Bauelemente bis zum Erreichen der Grabenhöhe errichten läßt und damit einen sozusagen inneren Graben darstellt.

Verzugsweise ruht die unterste Reihe der Doppelplatten auf einer Reihe von auf dem Boden des Grabens aufliegenden U-förmigen Grundsteinen, greifen die aufeinanderliegenden Schmalseiten der Platten formschlüssig ineinander und ist die errichtete Doppel- wandkonstruktion mit Abdeckplatten abdeckbar.

D e aus den Doppelplatten mit Querstreben gebildeten Bauelemente bestehen vorzugsweise aus zementgebundenen Betonbausteinen. Die Durchlässigkeit der Konstruktion der Doppelwand für das Grundwas- ser wird durch die zwischen den aneinandergrenzenden Bauelementen existierenden Zwischenräume oder Lücken, die zufolge der Uneben¬ heiten der vertikalen und horizontalen Schmalseiten der Platten immer bestehen, gewährleistet. Zur besseren Wasserdurchströmbar- keit der Doppelwand und aus statischen Gründen sind die überein- anderliegenden Reihen der Bauelemente jeweils um eine Bauelement¬ länge zueinander versetzt angeordnet. Im übrigen lassen sich die Doppelplatten der Bauelemente als Lochplatten ausführen, deren Lochdurchmesser dann kleiner als die Korndurchmesser des Schütt¬ gutmaterials sein sollten, aber nicht notwendigerweise sein müs¬ sen.

Durch die Länge der Querstrebe bedingt, weisen die Innenseiten der beiden Platten der Bauelemente einen gleichbleibenden Abstand vcn vorzugsweise 30 bis 50 cm auf, je nach der vorgewählten, ge¬ wünschten Dicke der Schüttgutschicht in Abhängigkeit von der Schadstoffkonzentration im Grundwasser und der kalkulierten Nut¬ zungsdauer des Behandlungsbettes bis zum etwaigen Auswechseln des Schüttgutes.

Die Bauelemente können seitlich unmittelbar an der Erdwand des ausgehobenen Grabens anliegen. Vorteilhafter aber wird man die Doppelwand so anlegen, daß deren Wandaußenseiten einen Abstand zur Erdwand einnehmen, und daß man den Zwischenraum zwischen der Dcppelwandkonstruktion und der Erdwand mit einer Kiesfüllung oder dergleichen ausfüllt. Die Kiesfüllung dient dann als filterstabi¬ le Zwischenschicht für die im Grundwasser mitgeführten Feststoffe bzw. Schwebeteilchen und beugt einer Verschlammung oder Verstop- fung der Schicht des wasserreinigenden Schüttgutes vor. Im Falle eines derartig angeordneten Kiesfilters dient eine oberirdisch aufgelegte Lehmpackung oder dergleichen als Abdichtung gegen ein¬ dringendes Regenwasser in den Kiesfilter.

Führt das fließende Grundwasser in Phase aufschwimmende oder in Phase am Gewässergrund mitgeführte Verunreinigungen, lassen sich diese Schichten an Verunreinigungen in Auffangbehältern sammeln und dann beispielsweise mit Saugvorrichtungen entnehmen.

Das Füllgut, das zur Dekontaminierung des Grundwassers eingesetzt werden soll, wird nach der Art der Verunreinigungsstoffe ausge¬ wählt. Aliphatische, aromatische, polyaromatische und chlorierte Kohlen¬ wasserstoffe (z.B. Mineralölkohlenwasserstoffe, Benzol, Toluol, Xylol, polycyclische Kohlenwasserstoffe, polychlorierte Biphenyle usw.) werden bevorzugt durch Adsorption an Aktivkohle, Aktivkoks oder anderen Kohleprodukten mit guten Adsorptionseigenschaften gebunden. Schwermetalle können von einer Packung aus Ionenaustau¬ scherharz zurückgehalten werden. Zur Regulierung des pH-Wertes oder zur Entfernung von Anionen aus dem Grundwasser können gemah- lener Kalksandstein oder andere alkalische Granulate verwendet werden.

Durch die Länge der Reinigungsstrecke innerhalb der Doppelwand ergibt sich bei einer durchschnittlichen Grundwasserfließge- schwindigkeit von 20 cm bis 2 m pro Tag eine Verweilzeit des

Grundwassers von einigen Stunden bis zu Tagen; dies gewährleistet eine ausreichende Kontaktzeit des Grundwassers mit dem Füllgut.

Zur Errichtung des erfindungsgemäßen Behandlungsbettes wird durch hydraulische Maßnahmen eine Grundwasserabsenkung herbeigeführt und bis nach Beendigung der Baumaßnahmen aufrechterhalten. Im An¬ schluß an die Grundwasserabsenkung wird ein Graben in den erfor¬ derlichen Maßen bis unter die Grundwassersohle ausgehoben und da¬ bei die Baugrube gemäß der sicherheitstechnischen Anforderungen mit Hilfe einer Fertigschalung abgestützt. Im Zuge der fort¬ schreitenden Erdaushubmaßnahmen werden die Verschalungselemente i regelmäßigen Abständen umgesetzt und durch die Bauelemente ge¬ mäß der Erfindung ersetzt. Die Arbeitsschritte Aushub, Umsetzen der Schalelemente und Einsetzen der Bauelemente können während der überwiegenden Dauer der Maßnahme gleichzeitig an unterschied¬ lichen Orten vorgenommen werden. Die Verfüllung der Doppelwand mir dem vorgesehenen Schüttgut von unten her kann bereits im Zuge der Errichtung der Doppelwand erfolgen.

Ein mikrobieller Bewuchs des Füllgutes und eine damit verbundene Erniedrigung der Durchlässigkeit für das Grundwasser ist unter den praktischen Bedingungen mittel- bis langfristig nicht auszu- schließen. Bei Grundwasserverunreinigungen durch mikrobiell ab¬ baubare Stoffe lassen sich durch Auswahl geeigneter Füllstoffe und gegebenenfalls Zuführung von Luftsauerstoff mittels Zufuhr¬ leitungen Voraussetzungen schaffen, um den Schadstoffabbau zu un- terstützen. Bei mikrobiellem Bewuchs der Füllkörper und Vorhan¬ densein von nicht abbaubaren Verunreinigungen kann die Konstruk¬ tion mit zusätzlichen Vorrichtungen versehen werden, um das Schüttgut durch Druckstöße mit Wasser oder Luft freizuspulen und s; das Zusetzen der Füllkörperzwischenräume zu vermeiden. Die Erfindung wir nachfolgend anhand von Figuren beispielhaft nä¬ her erläutert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Es zeigt:

Fig. 1 im Vertikalschnitt ein fertig angelegtes permeables Be¬ handlungsbett gemäß der Erfindung zur Reinigung von kontaminiertem Grundwasser;

r- 2 ein Behandlungsbett gemäß Fig. 1 jedoch ohne das de¬ kontaminierende Schüttgut und mit Einrichtungen zur Be¬ handlung des Schüttgutes während dessen Nutzung und mit Einrichtungen zur Ausspülung des Schüttgutes aus dem Be- handlungsbett;

Fig. 3 die Konstruktion der Doppelwand aus Bauelementen gemäß der Erfindung für ein Behandlungsbett gemäß der Fig. 1 und 2.

Wege zur Ausführung der Erfindung

Fig. 1 bietet einen Blick in den das Grundwasser führenden Erdbe¬ reich oder Grundwasserleiter 1, 1* vor und hinter einem Grundwas- serbehandlungsbett 2 gemäß der Erfindung. Das Grundwasser bewegt sich, unten von der Grundwassersohle 3 und oben vom Grundwasser- r.crizont 4 begrenzt, in natürlichem Fluß in Fließrichtung 5 auf die anstromseitige Wand 6 eines im Erdreich 1, 1' ausgehobenen Grabens zu, durchdringt eine Kiesschüttung 7 (oder dergleichen) , trifft auf die anstromseitigen Platten 8 der aus Bauelementen 10 errichteten Doppelwand 11, tritt durch die zwischen den Bauele- menten 10 ausgebildeten Schlitze oder Zwischenräume 12, 13 in das grundwasserreinigende Füllgut 14 ein, wird dort dekontaminiert und verläßt die Füllgutschicht 14 durch die zwischen den abstrom¬ seitigen Platten 8' der Bauelemente 10 befindlichen Zwischenräume 12', 13' durch eine weitere Kiesschüttung 7' (oder dergleichen) über die abstromseitige Wand 6' des im Erdreich 1, 1' ausgehobe¬ nen Grabens und setzt in gereinigtem Zustand seinen Weg im Grund¬ wasserleiter 1' in Fließrichtung 5' fort.

Wie in Fig. 3 am besten zu sehen, wird die in dem Graben zwischen dessen Wänden 6 und 6' zu errichtende Doppelwand 11 aus hantelar¬ tigen, gleichförmigen Bauelementen 10 zusammengesetzt. Die Bau¬ elemente 10 weisen dabei zwei Platten 8, 8' auf, die zwischen sich eine Querstrebe 9 tragen. Dabei können die Platten 8 und 8' fest mit der Querstrebe 9 verbunden sein oder die Querstreben 9 sind (wie nicht gezeigt) beispielsweise mittels Führungsnuten in αen Platten 8 und 8' einsetzbar, was die Herstellung von Bauele¬ menten mit wählbar konstantem Plattenabstand ermöglicht. Der in¬ nere Plattenabstand 31 der Bauelemente 10 beträgt vorzugsweise 30 bis 50 cm.

Verzugsweise wird die Doppelwand 11 auf einer Reihe aneinanderge¬ fügter U-förmiger Grundsteine 15 in der Weise errichtet, daß man eine unterste Reihe 16 an Bauelementen 10 auf die Grundsteine 15 aufsetzt und durch Auflegen weiterer Reihen von Bauelementen 10 αie Doppelwand 11 nach oben fortbildet, die sich dann mit Abdeck- platten 17, die mit der Geländeoberfläche 18 abschließen, ab¬ decken läßt, gegebenenfalls bei Verwendung einer auf der obersten Reihe 19 aufgelegten Reihe von Zwischensteinen 20. Zur besseren Verbindung und zum festeren Zusammenhalt weisen die Bauteile 10, 15, 17, 20 an ihren horizontalen Schmalseiten ineinanderpassende fcrmschlüssige Profile 21 auf. Vorzugsweise sind die zur Errichtung der Doppelwand 11 übereinan¬ der angeordneten Reihen (16, 19) an Konstruktionselementen je¬ weils um eine halbe Länge der Platten 8, 8' zueinander versetzt. Wie in Fig. 3 nicht gezeigt, kann auch vorgesehen sein, die Kon- struktionselemente an ihren vertikalen Schmalseiten 22 mit form¬ schlüssigen Profilen auszustatten.

Das Behandlungsbett 2 erstreckt sich von der Geländeoberfläche 18 bis unter die Grundwassersohle 3 und erfaßt somit die gesamte Hö- he des Grundwasserleiters 1, 1'. Das Behandlungsbett 2 sollte auch die gesamte Breite des Grundwasserleiters 1, 1' erfassen, jedenfalls im horizontalen Ausdehnungsgebiet der Grundwasserver¬ schmutzung. Unter Umständen ist vorgesehen, die Doppelwandkon¬ struktion mit undurchlässigen Leitwänden zu verlängern.

Zur Prüfung der Wasserqualität sind vor und hinter dem Behand¬ lungsbett 2 Sonden 23 in den Erdboden 1, 1' eingelassen, um aus jeder Tiefe Grundwasserproben zu deren Qualitätsprüfung entnehmen und um ferner den Grundwasserspiegel 4 bestimmen zu können.

Ist, wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt, ein Kiesbett 7, 7* vorgese¬ hen, ist dieses mit einer das Regenwasser abhaltenden Lehmpackung 24 überdeckt, welche ihrerseits mittels Deckplatten 25 abgedeckt ist, wobei die Deckplatten 25 im Zusammenwirken mit den zuvor ge- nannten Zwischensteinen 20 als Stützplatten im Bereich des oberen Endes der Doppelwand 11 zugleich den Endbereich der Konstruktion der Doppelwand 11 stabilisieren.

Das gemäß Fig. 1 in der Doppelwand 11 aufgeschüttete Füllgut 14 zur Reinigung des das Behandlungsbett 2 langsam durchfließenden

Grundwassers bedarf gegebenenfalls von Zeit zu Zeit einer Behand¬ lung zur Ablösung von Feststoffen, die sich vor den im Schüttgut ausgebildeten Wasserströmungswegen festgesetzt haben und die Was¬ serströmung blockieren bzw. behindern könnten. Um derartige Ver- stopfungen beseitigen zu können, sind, wie in Fig. 2 gezeigt, in der Doppelwand 11 bis zu deren Grund niedergehende Spülleitungen 27 vorgesehen, die höhengestaffelt angeordnete Düsen 28 oder der- gleichen Auslässe aufweisen, um mittels von Druckstößen einge¬ spritzten Wassers oder von Druckluft das Füllgut 14 freizuspulen. Die Leitungen 27 mit Düsen 28 können außerdem zur Einblasung von Luft in das Füllgut 14 dienen, um mikrobielle Abbaureaktionen der Grundwasserbelastungsstoffe zu fördern oder erst zu ermöglichen.

Wie weiter oben schon beschrieben, lassen sich mittels Auffang¬ rinnen 29 oder dergleichen in Phase auf dem Grundwasser auf¬ schwimmende oder an der Grundwassersohle 3 geförderte Schadstoffe aus dem Grundwasserstrom abtrennen und dann aus den Behältern 29 abführen.

Zum etwa erforderlichen Austausch der gesamten Füllung 14 des reinigenden Materials zwischen der Doppelwand 11 wäre ein Aus- heben mittels Greifwerkzeugen wegen der Bauart der Bauelemente 10 nicht ohne weiteres möglich, da die den Innenraum der Doppelwand 11 durchziehenden Querstreben 9 der Bauelemente 10 den freien Zu¬ gang des GreifWerkzeugs zum Füllgut 14 verhindern oder zumindest behindern würden. Deswegen ist vorzugsweise vorgesehen, das Füll- gut mittels Tankwagen mit Saug-Druck-Pumpen herauszusaugen. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, das Füllgut 14 mit Wasser aus den Leitungen 27 locker zu spülen und mittels höhenverstellbarer Saugleitungen 30 als Wasser-Füllgutgemisch herauszubefordern.

Die auf diese Weise vom Füllgut 14 entleerte Doppelwand 11 läßt

- was nach dem Stande der Technik nicht möglich wäre - eine Kies¬ schüttung 7, 7' unbeschadet bzw. die Wände 6, 6' des natürlichen Grabens nicht einstürzen und läßt sich entweder mit frischen Füllgut 14 neu beschicken oder, falls die Quellen der Grundwas- serverschmutzung versiegt sind und die Grundwasserbehandlung ab¬ geschlossen ist, durch Herausnahme der Bauelemente 10 demontie¬ ren. Dabei ist es besonders förderlich, wenn zur Errichtung der Doppelwand 11 solche Bauelemente 10 verwendet worden sind, deren Querstrebe 9 lösbar mit den Platten 8 und 8' der Bauelemente 10 verbunden worden sind. Sind die Querstreben 9 in Längsnuten der

Platten 8 und 8' eingesetzt worden, lassen sich zur Demontage der Doppelwand 11 die Querstreben 9 nach oben abziehen und die Plat- ter. 8 und 8' werden gegebenenfalls nach innen fallen und sind be¬ sonders leicht zu demontieren. Ein großer Teil der eingebauten Bauelemente 10 wird sich nach der Demontage einer Doppelwand 11 zur Errichtung einer neuen Doppelwand 11 verwenden lassen.

Claims

Patentansprüche

1. Permeables Behandlungsbett zur Reinigung kontaminierter Grundwasserströme in situ als quer zur Grundwasserstömung (5, 5') errichteter, sich bis unter die Grundwassersohle (3) erstrecken¬ der, mit einem die Grundwasserbelastungsstoffe aus dem Wasser entfernenden oder im Wasser umwandelnden Füllgut (14) zu be¬ schickender Graben, gekennzeichnet durch eine innerhalb und entlang des Grabens er- richtete, für das Grundwasser durchlässige Doppelwand (11), die zusammengesetzt ist aus über- und nebeneinandergesetzten, bau¬ gleichen, vorgefertigten Bauelementen (10), welche ihrerseits aus zwei Platten (8, 8') mit zwischen ihnen angeordneter Querstrebe (9) gebildet sind, wobei die Doppelwand (11) zur Aufnahme des Füllgutes (14) in ihrem von den Platten (8, 8') umschlossenen In¬ nenraum vorgesehen ist.

2. Behandlungsbett nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine konstante lichte Weite (31) der Doppelwand (11) von 30 bis 50 cm.

3. Behandlungsbett nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich¬ net, daß die Bauelemente (10) einstuckig gefertigt sind.

4. Behandlungsbett nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbindung der Platten (8, 8') und der

Querstrebe (9) zum Bauelement (10) die Querstrebe (9) in einer an αer Innenseite jeder Platte (8, 8') vorgesehenen Nut lösbar ein¬ geordnet ist.

Ξ. Behandlungsbett nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß U-förmige Grundsteine (15) zum Aufsetzen ei¬ ner untersten Reihe (16) an Bauelementen (10) vorgesehen sind.

6. Behandlungsbett nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekenn- zeichnet durch Abdeckplatten (17) für die Doppelwand. 7. Behandlungsbett nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die horizontalen Schmalseiten der Platten (8, 8'), der Grundsteine (15) und der Abdeckplatten (17) ein mit dem an der Schmalseite angrenzenden Bauteil zusammenwir- kendes Profil (21) aufweisen.

8. Behandlungsbett nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die übereinander angeordneten Bauteile (10, 15, 17) der Doppelwand (11) jeweils um eine halbe Länge der Plat- ten (8, 8¹) zueinander versetzt übereinander angeordnet sind.

9. Behandlungsbett nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekenn¬ zeichnet durch innerhalb der Doppelwand (11) angeordnete Zulei¬ tungen (27) zur Einleitung von Wasser oder Luft in die Schüttung des wasserreinigenden Füllgutes (14).

IC . Behandlungsbett nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekenn¬ zeichnet durch innerhalb der Doppelwand (11) angeordnete, höhen¬ verstellbare Saugleitungen (30) zur wahlweisen Austragung des Füllgutes (14) aus der Doppelwand (11) .

11. Behandlungsbett nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekenn¬ zeichnet durch eine zwischen wenigstens einer Außenseite der Dop¬ pelwand (11) und der benachbarten natürlichen Grabenwand (6, 6¹) angeordnete filterstabile Schicht (7, 7') aus Kies.