WO1998056515A1

WO1998056515A1 - Reaktor zur grundwassersanierung und verfahren zum herstellen des reaktors

Info

Publication number: WO1998056515A1
Application number: PCT/DE1998/001535
Authority: WO
Inventors: Klaus Wulff; Manfred Heilmann; Hans-Peter LÜHR
Original assignee: Lausitzer Braunkohle Aktiengesellschaft (Laubag)
Priority date: 1997-06-10
Filing date: 1998-06-05
Publication date: 1998-12-17
Also published as: DE19724418A1; DE19724418B4

Abstract

Die Erfindung ermöglicht die wirtschaftliche Herstellung von Reaktoren bis in grosse Tiefen, die zur Sanierung von Böden mit kontaminierten Grundwässern eingesetzt werden. Ein durchlässiger Geotextilsack, der auf der Trasse einer Dichtwand eingebaut wird, ist mit einer Reaktorfüllung versehen, die die Schadstoffe aus dem den Reaktor durchströmenden Grundwasser adsorbiert. Um verschiedene Schadstoffe bzw. Schadstoffkombinationen aushalten zu können, wird der Geotextilsack durch Trennwände in Kammern unterteilt und diese mit unterschiedlichen Reaktorfüllungen versehen. Das Material der Reaktorfüllung ist austauschbar.

Description

Reaktor zur Grundwassersanierung und Verfahren zum Herstellen des Reaktors

Beschreibung

Für die Sanierung von Altlasten ist bekannt, daß mit speziellen Materialien verfüllte Erdschlitze in der Lage sind, durchströmende kontaminierte Grundwässer zu reinigen.

Anstelle der Erdschlitze werden auch Rüttelschmalwände hergestellt, wobei das reaktive Füllmaterial beim Ziehen der Rüttelbohlen über diese in das entstandene Profil verpreßt wird.

Eine andere Lösung besteht darin, daß in Kombination mit Dichtwänden nach einem unter dem Namen „funnel-and-gate" bekannten Prinzip unterirdische Bauwerke, welche die Dichtwand unterbrechen und eine z. T. auch austauschbare Füllung mit reaktiven permeablen Material enthalten, errichtet werden.

Ein Nachteil, den diese Lösungen gemeinsam besitzen, ist der, daß die Einbauten nur bis in Teufen von ca. 15 Metern möglich sind und daß insbesondere die Herstellung der Gates im Spezialtiefbauverfahren hohe Aufwendungen verursacht.

Mit der Erfindung wird das Ziel verfolgt, ein Verfahren zu schaffen, mit dem es gelingt, in Dichtwänden Einbauten (Reaktoren) mit unterschiedlichen Füllmaterialien, die im Boden befindliche Schadstoffe bei deren Durchtritt adsorbieren, bis in große Teufen wirtschaftlich herzustellen. Dabei soll ein Austausch von verbrauchtem Füllmaterial durchgeführt werden können.

Die Aufgabe wird gelöst, indem auf der Trasse der Dichtwand ein oder mehrere Schächte hergestellt werden. In den Schacht wird ein Sack aus einem durchlässigen Geotextil eingebaut, der anschließend mit dem reaktiven Material verfüllt wird. Diese Elemente werden an die Dichtwandabschnitte angebunden.

Eine andere Möglichkeit ist, die Gewebesäcke bei der Herstellung einer Schlitzwand direkt in den Erdschlitz einzubauen und mit der Reaktorfüllung zu versehen. Die vorteilhafte Anwendung des Verfahrens wird im nachstehenden Beispiel erläutert.

Die dazugehörigen Figuren zeigen:

Fig. 1 die Draufsicht eines Schachtes für den Einbau eines Sackes aus Geotextii,

Fig. 2 der Schacht mit dem Geotextilsack in der Draufsicht,

Fig. 3 einen Längsschnitt in vertikaler Ebene durch die Dichtwand mit dem Reaktor,

Fig. 4 eine Schnittdarstellung in horizontaler Ebene,

Fig. 5 einen Reaktor, bestehend aus zwei Kammern mit unterschiedlichen Reak- torfüllungen in der Draufsicht,

Fig. 6 die Anordnung einer Dichtwand mit einem Reaktor im Bereich einer Kontamination in der Schnittdarstellung,

Fig. 7 einen bei der Schlitzwandherstellung direkt in den suspensionsgestützten Erdschlitz eingebauten Reaktor in der Draufsicht.

Mit einem Spezialgreifer werden auf der Dichtwandtrasse ein oder mehrere suspensi- onsgestützte Greiferschächte 1 in Kreuzform hergestellt. In den Greiferschacht 1 wird ein Geotextilsack 2, wie in Fig. 2 dargestellt, bis zur Sohle 4 (Fig. 3) der Schlitzwand 3 eingebracht. Nachdem der Geotextilsack 2 geöffnet wurde, werden das in Fig. 3 und 4 gezeigte Führungsrohr 5, welches über die gesamte Länge die Öffnungen 6 besitzt, und zwei Filterrohre 7 eingehangen. Der Geotextilsack 2 erhält, nachdem er klargespült wurde, die Reaktorfüllung 8. Das erfolgt z. B. im Kontraktorverfahren. Dabei ist das Führungsrohr 5 ebenfalls zu verfüllen. Die Filterrohre 7 bleiben frei. An die freien Enden des in Kreuzform hergestellten Greiferschachtes 1 wird die Schlitzwand 3 angeschlossen. In die Filterrohre 7 werden Pumpen eingebaut, mit den in der Bohrtechnik üblichen Verfahren die Filterkruste am Geotextilsack 2 beseitigt und somit der Reaktor 11 (Fig. 6) in der Schlitzwand 3 durchlässig gemacht.

Strömt kontaminiertes Grundwasser 12 aus dem anstehenden Boden 13 durch den Reaktor 11 (Fig. 6), werden die Schadstoffe in der Reaktorfüllung 8 (Fig. 4) adsorbiert. Die Wirksamkeit des Reaktors 11 wird überwacht, indem über die Filterrohre 7 Grundwasserproben entnommen und untersucht oder in die Filterrohre 7 geeignete Kontrolleinrichtungen zur Messung der Schadstofffracht installiert werden. Ist die Reaktorfüllung 8 verbraucht, wird sie gegen eine neue ausgetauscht. Zuerst wird das mit Schadstoffen gesättigte Material aus dem Führungsrohr 5 mit einem Bohrgreifer oder im Airliftverfahren ausgetragen, wobei der Geotextilsack 2 mit Suspension aufgefüllt wird. Über die Öffnungen 6 fließt dabei ständig Material aus dem Geotextilsack 2 in das Führungsrohr 5, ggf. ist es erforderlich, dieses im Geotextilsack 2 aufzulockern. Der Einbau einer neuen Reaktorfüllung 8 und die anschließende Wiederinbetrieb- nahme des Reaktors 11 erfolgt in der beschriebenen Art und Weise.

Der gleichzeitige Einsatz unterschiedlicher Reaktorfüllungen 8 ist möglich, wenn der Geotextilsack 2 durch eine oder mehrere Trennwände 9 (Fig. 5) aus durchlässigem Geotextil in mehrere Kammern 10 unterteilt wird. Soil ein Austausch von verbrauchtem Material erfolgen, ist in jeder Kammer 10 ein Führungsrohr 5 anzuordnen.

Ebenfalls kann, wie in Fig. 6 dargestellt, der Geotextilsack 2 im unteren Bereich mit Dichtstoff aufgefüllt werden, wenn in diesen Bereichen kein kontaminiertes Grund- wasser 12 anzutreffen ist, um eine höhere Durchströmungsgeschwindigkeit durch die Reaktorfüllung zu erzielen und Kosten einzusparen. Durch verschiedene Gemische der Reaktorfüllung 8, die unterschiedlich durchlässig sind, läßt sich auch die Durchströmung des Reaktors 11 steuern. Eine weitere Ausführungsvariante ist in Fig. 7 dargestellt. Hierbei wird der Geotextil- sack 2 bei der Herstellung der Schlitzwand 3 direkt in den Erdschlitz eingebaut. Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen

1 Greiferschacht

2 Geotextilsack

3 Schlitzwand

4 Sohle

5 Führungsrohr

6 Öffnung

7 Filterrohr

8 Reaktorfüllung

9 Trennwand

10 Kammer

11 Reaktor

12 kontaminiertes Grundwasser

13 Boden

Claims

Patentansprüche

1. Reaktor zur Grundwassersanierung dadurch gekennzeichnet, daß ein durchlässiger Geotextilsack 2 mit einer Reaktorfüllung 8 versehen ist, der Reaktor 11 außerdem ein oder mehrere Führungsrohre 5 mit Öffnungen 6 sowie ein oder mehrere Filterrohre 7 aufweist.

2. Reaktor nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktor 11 eine oder mehrere Trennwände 9 aus durchlässigem Geotextil besitzt und die Reak- torfüllung 8 in den Kammern 10 unterschiedlich ist.

3. Reaktor nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Geotextilsack 2 im unteren Bereich, in dem kein kontaminiertes Grundwasser 12 anzutreffen ist, mit Dichtstoff gefüllt ist.

4. Verfahren zur Herstellung eines Reaktors nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im ersten Schritt ein suspensionsgestützter Greiferschacht 1 in Kreuzform hergestellt wird, in den im zweiten Schritt ein Gotextil- sack 2 mit seiner größten Öffnung quer zur beiderseitig am Reaktor 11 anschlie- ßenden Schlitzwand 3 eingebaut und geöffnet wird, im dritten Schritt in jede

Kammer 10 ein Führungsrohr 5 und im Bereich der Außenwandungen des Geo- textilsackes 2 quer zur Längsachse der Schlitzwand 3 je ein Filterrohr 7 eingehangen werden und anschließend der Geotextilsack 2 bzw. seine Kammern 10 eine Reaktorfüllung 8 erhalten und nach Fertigstellung des Reaktors 11 mittels in die Filterrohre 7 eingebaute Pumpen der Reaktor 11 für das Grundwasser durchlässig gemacht wird.

5. Verfahren zum Austausch der Füllung eines Reaktors, dadurch gekennzeichnet, daß eine verbrauchte Reaktorfüllung 8 mit einem Bohrgreifer oder im Airliftver- fahren über das Führungsrohr 5 ausgetragen, dabei der Geotextilsack 2 mit

Suspension aufgefüllt wird und danach eine neue Reaktorfüllung 8 eingebracht wird.

6. Verfahren zur Herstellung eines Reaktors nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Geotextilsack 2 bei der Herstellung der Schlitzwand 3 in den suspensionsgestützten Erdschlitz so eingebaut wird, daß die größte Längenausdehnung des Querprofils in der Längsachse der Schlitzwand 3 liegt.

Hierzu 4 Seiten Zeichnungen.