WO2017012612A1 - Verfahren zum errichten einer dichtungsschutzschicht in einem deponiebecken für schlammförmige industrie- und bergbau-abfallstoffe und geotextil-schutzschlauchmatte zur durchführung des verfahrens - Google Patents

Verfahren zum errichten einer dichtungsschutzschicht in einem deponiebecken für schlammförmige industrie- und bergbau-abfallstoffe und geotextil-schutzschlauchmatte zur durchführung des verfahrens Download PDF

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protective
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filling
geotextile
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Markus Wilke
Morné BREYTENBACH
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Huesker Synthetic Gmbh
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    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D31/00—Protective arrangements for foundations or foundation structures; Ground foundation measures for protecting the soil or the subsoil water, e.g. preventing or counteracting oil pollution
    • E02D31/002—Ground foundation measures for protecting the soil or subsoil water, e.g. preventing or counteracting oil pollution
    • E02D31/004—Sealing liners
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B1/00—Layered products having a non-planar shape
    • B32B1/08—Tubular products
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/22—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
    • B32B5/24—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/26—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer another layer next to it also being fibrous or filamentary
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/30—Landfill technologies aiming to mitigate methane emissions

Definitions

  • the invention relates to a method for constructing a seal protection layer in a landfill site for sludge industrial and mining waste and a geotextile protection tube mat for performing the method.
  • the mechanical damage can result from driving on and passing the sealing level.
  • the application of a UV and thermal insulation layer of sand, earth or mixtures containing concrete is possible, but in view of the large di- the mud ponds and their enclosing embankment are big machines for transporting and distributing the masses.
  • the lower sealing layer is often damaged, so that it can also lead to leaks when using multi-layer waterproofing membranes, resulting in a significant environmental hazard.
  • GCL mat Gelar Clay Liner
  • the object of the present invention is therefore to provide a method for establishing a seal protection layer in a landfill site for sludge industrial and mining waste, by which the actual sealing level is protected from heat and UV radiation and mechanical damage.
  • a protective tube mat made of a water-permeable geotextile fabric leads to a significant reduction in weight during transport, in comparison to the introduction of large quantities of sand or concrete for covering the sealing layer.
  • the geotextile protective tube mats can be delivered rolled up and are then laid out on the floor of the landfill site and on the embankments. For laying, it is not necessary to drive on the waterproofing membranes with heavy working equipment, so that mechanical damage to the waterproofing membranes is avoided.
  • the geotextile, from which the protective tube mats are formed optically so dense that there is already in the unfilled state, a substantial protection against UV radiation for the underlying geomembranes.
  • the geotextile protective tube mats can thus be designed at an early stage and can be subsequently aligned in their position to each other, being given already without filling a good UV protection for the geomembranes.
  • the tube tubes formed therein are then individually filled with an aqueous suspension.
  • parallel connection lines are present on the protective tube mats which a lower and upper layer of the fabric are connected to each other, in particular, are woven together, with each forming a tube between the connecting lines.
  • These tube tubes are separated from each other, that is, the layers are so closely connected that, although water, but no sludge can flow into an adjacent tube.
  • the tube tubes are also each individually closed at its end, z. B. by sewing the two layers. At one end, the tube can initially remain open and serve as a filling opening. It is also possible to introduce a separate filling opening on the upwardly facing position of the protective tube mat.
  • the tube is then filled via the filling opening so that a rib-shaped structure is formed, as with an air mattress, but with chambers separated from one another.
  • the forming on the tube fins are in the bottom area of the landfill in any orientation, and preferably so that the maximum production length for the tubular mat of about 150m is optimally utilized and laying with as little seam or overlap sites as possible.
  • the orientation is such that the tube tubes or the ribs formed later by filling run in the direction of fall. They can also be arranged slightly obliquely, but only at an acute angle, in order to preserve the flowability of the filled-in sludge during the installation of the protective layer.
  • the filling can be done with a water-sand mixture or with concrete.
  • the water can escape quickly through the geotextile.
  • a dehydration and thus an automatic compression of the filled substance within the tube are already carried out during the filling process.
  • Essential here is the use of mats with separate, tubular subdivisions, because due to the relatively small diameter of a single tube in relation to the mat overall, the water has to cover only small ways, until it gets to the geotextile outer skin and there drain or evaporate ,
  • the shape of the tube also means that the filled strand is almost completely surrounded by geotextile tissue, ie in particular also at the side edges at which the connecting lines are formed.
  • the waste sludge to be stored in the landfill site itself can also be used to complete the protective hose mat.
  • the material and transport costs account for it and also because the reduction of capacity due to the up to 30 cm high protective layer is eliminated.
  • the use of the waste sludge for filling is completely harmless, since the tightness with respect to the ground is in any case effected exclusively by the base sealing layers, which comprises, for example, a plastic sealing strip.
  • the water-permeable but opaque geotextile fabric of the protective tube mat prevents sediment from being blown away by the influence of wind after the mud has dried out, potentially contaminating toxic substances. Since the water contained in the sludge can escape quickly through the geotextile, according to the invention, a dehydration and thus an automatic compression of the filled substance within the tube takes place already during the filling.
  • the transport of the filler without vehicles is possible by a pumpable suspension is introduced via a hose system in the tube tubes.
  • the hose tubes have one or more filling openings, depending on their length.
  • the filling openings are arranged in particular in a central area, so that a flow direction on both sides and thus a uniform filling result. It is also possible to provide additional filling openings in the respective end areas in the floor protection tube mats, in order to fill the tube tubes quickly.
  • the filling opening is preferably provided at the top of the protective hose mat to be arranged so that here either a hose nozzle is introduced and the sludge from there runs down in the tube or that the tube is pushed through the filling opening in the tube and then is gradually withdrawn with increasing filling level.
  • a preferred application provides for the protective tube mat to be laid on a bentonite-containing base sealing layer.
  • water comes out, which leads to the swelling of the bentonite.
  • this also provides a ballast, which prevents rising of the geomembranes and / or uneven swelling of bentonite webs.
  • a geotextile suitable for carrying out the method is given in claim 9 and comprises at least one lower and one upper layer, which are interconnected by at least two parallel connecting lines, so that at least one tubular tube is formed between the connecting lines.
  • a subdivision into several tube tubes takes place. Since the tube tubes, which are initially lying flat, rise up in rib form during filling, a subdivision into a plurality of individual tube tubes serves, in particular, to reduce the height of the completely filled protective tube mat.
  • a further preferred embodiment of a geotextile protective tube mat provides an additional UV protective layer, which is formed from a synthetic fiber fleece and is placed on the outwardly facing sun-exposed surface of the protective tube mat.
  • This UV protective layer is at least selectively connected to the multi-layered protective mat, so that the installation of the protective tube mat and its UV protective layer can be done in a single operation.
  • the UV protection layer protects the sun-exposed areas, especially at the slope protection tube mats.
  • a UV protective layer is generally not required, provided that the commissioning and filling of the landfill site takes place shortly after laying.
  • Fig. 1 is a protective tube mat in a sectional perspective view
  • Fig. 2 is a protective tube mat in plan view
  • Fig. 3 is an empty landfill corners in a perspective view
  • Fig. 5 is a landfill corners with some designed protective hose mats, in a perspective view
  • FIG. 1 shows a protective tube mat 10 required for carrying out the method according to the invention in a sectioned perspective view.
  • This consists of a lower layer 17 and an upper layer 18, which are each formed as geotextile, wherein the layers 17, 18 are connected to each other along parallel connecting lines 15, in particular interwoven with each other.
  • Another connecting line 15 is in each case at the outer edges. Additional fasteners, such as zippers, may be provided at the edges to allow adjoining tubular protective mats to overlap each other without overlap.
  • Filling openings 13 serve to fill the tube tubes 12 formed between the adjacent connecting lines 11 and between the interconnected layers 17, 18.
  • an additional UV protective layer 19 is applied. This is connected to the underlying fabric layer of the upper layer 18 along the connecting lines 1 1, 15.
  • Figure 2 shows the protective tube mat 10 in the unfilled state from above.
  • the width, and thus the size and number of connecting lines 1 1 and tube 12, is limited production technology and is about 5 m. In the longitudinal direction, however, very long track lengths of up to more than 100 m are possible.
  • This width is for example divided so that the tube stirring 12 in the filled state have a height of about 30 cm - 40 cm. Since there is no strong internal pressure during the filling, which takes place solely with hydrostatic pressure, an elliptical cross-section results for each tube after filling, the z. B. has a width of about 60 cm at the said height of 30cm - 40 cm. Together with the surface required for weaving, welding, gluing or sewing along the connecting lines 11, 15, the width per tubular tube 12 in the unfilled state is approximately 70-90 cm, so that over a web width of 5 m approximately 5 to 7 Tube tubes 12 are placed side by side.
  • FIG. 2 shows a relatively short protective tube mat 10, which is provided for covering a slope. Therefore, filling openings 13, which allow access to the tube tubes 12, introduced only in an upper end region.
  • the protective tube mat 10 is closed at its respective ends with a transverse seam 14.
  • Figure 3 shows a landfill 1, which has a bottom portion 2 and this embracing embankment 3.
  • the embankment 3 rises to a slope crown 4 and then falls outwards again.
  • the landfill 1 is already prepared by flattening the substrate and by applying a ground seal layer.
  • FIG. 4 shows a possible laying plan for the landfill site 1.
  • the dashed lines indicate the location of the embankment protection mats 10 to be erected later.
  • the dotted lines indicate the location of the ground-protection tube mats 10 '.
  • All protective tube mats 10, 10 ' can be prefabricated accurately to an allowance at the landfill corners 1, so that they fit accurately after laying and mutual bonding on the slope 3 and on the floor 2, even in curved areas of the slope.
  • FIG. 5 shows the landfill site 1 with some protective hose mats 10, 10 'shown by way of example.
  • a floor protection hose mat 10 ' is designed on the left edge, which extends over the entire length of the floor 2.
  • the slope area 3 left next to a slope protection tube mat 10 is placed.
  • the embankment mat 10 lies on top.

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Abstract

Verfahren zum Errichten einer Dichtungsschutzschicht in einem Deponiebecken für schlammförmige Industrie- und Bergbau-Abfallstoffe, wobei das Deponiebecken wenigstens eine Bodenfläche und einen Böschungsring umfasst, welche zumindest bis auf Höhe eines Füllstandmaximums mit einer ein- oder mehrlagigen Grunddichtungsschicht bedeckt sind, gekennzeichnet durch folgende Schritte: - Bereitstellung und Verwendung von Boden-Schutzschlauchmatten (10), bestehend aus einem wasserdurchlässigen, mehrlagigen Geotextilgewebe, bei dem wenigstens eine untere Lage (17) und eine obere Lage (18) entlang mehrerer paralleler Verbindungslinien (11; 15) direkt miteinander verbunden sind, wobei zwischen benachbarten Verbindungslinien (11; 15) voneinander getrennte Schlauchröhren (12) ausgebildet sind, welche jeweils wenigstens eine Einfüllöffnung (13) aufweisen; - Auslegen der Boden-Schutzschlauchmatten (10) auf der Bodenfläche des Deponiebeckens; - Auslegen von Böschungs-Schutzschlauchmatten (10) auf dem Böschungsring, wobei die Schlauchröhren (12) in Richtung des Gefälles der Böschung oder in einem spitzen Winkel dazu ausgerichtet sind; - Befüllen jeder Schlauchröhre (12) einzeln mit einer wässrigen Suspension und Verschließen der Einfüllöffnungen (13).

Description

Verfahren zum Errichten einer Dichtungsschutzschicht in einem Deponiebecken für schlammförmige Industrie- und Bergbau-Abfallstoffe und Geotextil-Schutzschlauchmatte zur Durchführung des Verfahrens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Errichten einer Dichtungsschutzschicht in einem Deponiebecken für schlammförmige Industrie- und Bergbau-Abfallstoffe und eine Geotextil-Schutzschlauchmatte zur Durchführung des Verfahrens.
In verschiedenen industriellen Prozessen, insbesondere im Bergbau fallen schlammförmige Abfälle an. Im Bergbau handelt es sich insbesondere um Rückstände aus der Aufbereitung von Erzen, die in Form von Schlämmen vorliegen und als Talling bezeichnet werden. Diese Schlämme werden in sogenannten Schlammteichen aufgefangen und dauerhaft gelagert, wobei eine absolute Dichtigkeit einer den Boden abdeckenden Dichtungsschicht erforderlich ist und dies über einen sehr langen Zeitraum, da es sich üblicherweise um ein Endlager für die Abfallstoffe handelt, die somit dauerhaft in den Schlammteichen verbleiben. Die Herstellung einer vollständig dichten und gegen die in den Schlämmen enthaltenen Stoffe chemisch beständigen Dichtungsebene ist nach dem Stand der Technik grundsätzlich möglich. Jedoch wird die üblicherweise aus einer Kunststoffdichtungsbahn mit weiteren Zusatzschichten bestehende Grunddichtungsebene durch die Einwirkung von Hitze und UV-Strahlung sowie aufgrund mechanischer Beschädigung gefährdet.
Die mechanische Beschädigung kann vom Befahren und Begehen der Dichtungsebene herrühren. Das Aufbringen einer UV- und Wärmeschutzschicht aus Sand, Erde oder Gemischen, welche Beton enthalten, ist möglich, erfordert aber angesichts der großen Di- mensionen der Schlammteiche und der sie einfassenden Böschungen große Maschinen, um die Massen transportieren und verteilen zu können. Durch das Befahren der Böschungen wird die untere Dichtungsschicht oft beschädigt, sodass es auch bei Verwendung mehrlagiger Dichtungsbahnen zu Leckagen kommen kann, woraus sich eine erhebliche Umweltgefährdung ergibt.
Zur Verbesserung der Dichtigkeit ist es außerdem bekannt, sogenannte GCL-Matte (Geosynthetic Clay Liner) einzubauen, die ein Bentonit-Gemisch enthalten, welches unter Wassereinwirkung aufquillt und so eine dichte Schicht bildet. Dafür ist es aber erforderlich, eine gleichmäßige Flächenpressung der mit Bentonit gefüllten Matte vorzusehen, da es ansonsten zu lokal unterschiedlichem Quellverhalten und zu einem Auseinanderreißen der Bentonit-Schicht kommt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, ein Verfahren zum Errichten einer Dichtungsschutzschicht in einem Deponiebecken für schlammförmige Industrie- und Bergbau-Abfallstoffe anzugeben, durch welche die eigentliche Dichtungsebene vor Hitze und UV-Strahlung und mechanischer Beschädigung geschützt ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die Verwendung einer Schutzschlauchmatte aus einem wasserdurchlässigen Geotextil- gewebe führt zu einer erheblichen Gewichtsreduzierung beim Transport, im Vergleich zur Heranführung großer Sand- oder Betonmengen für die Abdeckung der Dichtungsschicht. Die Geotextil-Schutzschlauchmatten können aufgerollt angeliefert werden und werden dann auf dem Boden des Deponiebeckens sowie auf den Böschungen ausgelegt. Für das Verlegen ist ein Befahren der Dichtungsbahnen mit schweren Arbeitsgerätschaften nicht erforderlich, sodass eine mechanische Beschädigung der Dichtungsbahnen vermieden wird. Weiterhin ist das Geotextilgewebe, aus dem die Schutzschlauchmatten gebildet sind, optisch so dicht, dass es bereits im ungefüllten Zustand einen weitgehenden Schutz vor UV-Strahlung für die darunter liegenden Dichtungsbahnen gibt. Die Geotextil-Schutzschlauchmatten können somit bereits zu einem frühen Zeitpunkt ausgelegt werden und können noch nachträglich in ihrer Lage zueinander ausgerichtet werden, wobei bereits ohne Füllung ein guter UV-Schutz für die Dichtungsbahnen gegeben ist.
Nach der endgültigen Positionierung der Schutzschlauchmatten werden die darin gebildeten Schlauchröhren dann jeweils einzeln mit einer wässrigen Suspension gefüllt. Hierzu sind an den Schutzschlauchmatten parallele Verbindungslinien vorhanden, an denen eine untere und obere Lage des Gewebes miteinander verbunden sind, insbesondere miteinander verwoben sind, wobei sich zwischen den Verbindungslinien jeweils eine Schlauchröhre ausbildet. Diese Schlauchröhren sind voneinander getrennt, das heißt, die Lagen sind so eng miteinander verbunden, dass zwar Wasser, aber kein Schlamm in eine benachbarte Schlauchröhre abfließen kann. Die Schlauchröhren sind auch jeweils einzeln an ihrem Ende verschlossen, z. B. durch Vernähen der beiden Lagen. An einem Ende kann die Schlauchröhre auch zunächst offen bleiben und als Einfüllöffnung dienen. Möglich ist weiterhin, an der nach oben weisenden Lage der Schutzschlauchmatte eine separate Einfüllöffnung einzubringen.
Über die Einfüllöffnung wird dann die Schlauchröhre gefüllt, sodass sich eine rippenför- mige Struktur wie bei einer Luftmatratze ausbildet, allerdings mit voneinander getrennten Kammern. Die sich an den Schlauchröhren ausbildenden Rippen liegen im Bodenbereich des Deponiebeckens in beliebiger Orientierung, und zwar vorzugsweise so, dass die maximale Produktionslänge für die Schlauchmatte von etwa 150m optimal ausgenutzt wird und eine Verlegung mit so wenig Naht- oder Überlappungsstellen wie möglich erfolgt. Im Böschungsbereich ist die Ausrichtung derart, dass die Schlauchröhren bzw. die später durch Befüllung gebildeten Rippen in Gefällerichtung verlaufen. Sie können auch leicht schräg dazu angeordnet sein, jedoch nur in einem spitzen Winkel, um die Fließfähigkeit des eingefüllten Schlamms bei der Installation der Schutzschicht zu bewahren.
Die Befüllung kann mit einem Wasser-Sand-Gemisch erfolgen oder auch mit Beton. Das Wasser kann durch das Geotextil schnell austreten. Dadurch erfolgt erfindungsgemäß bereits während des Befüllvorgangs eine Entwässerung und damit eine selbsttätige Verdichtung des eingefüllten Stoffes innerhalb der Schlauchröhre. Essentiell ist hierbei die Verwendung von Matten mit voneinander getrennten, schlauchförmigen Unterteilungen, denn aufgrund des relativ kleinen Durchmessers einer einzelnen Schlauchröhre im Verhältnis zur Matte insgesamt, muss das Wasser nur kleine Wege zurücklegen, bis es an die geotextile Außenhaut gerät und dort abfließen oder verdunsten kann. Die Schlauchform führt auch dazu, dass der eingefüllte Strang nahezu vollständig von Geotextilge- webe umgeben ist, also gerade auch an den Seitenkanten, an welchen die Verbindungslinien ausgebildet sind. Wasser läuft damit erst einmal immer in einen textil überdeckten Außenbereich, nicht aber direkt in eine benachbarte Schlauchkammer. Die Rippenform begünstigt den Ablauf des Wassers an der Unterseite. Bei entsprechender Verlegung in Gefällerichtung kann das austretende Wasser in den unterhalb der Verbindungslinien gebildeten Kanälen abfließen. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auch der in dem Deponiebecken zu lagernde Abfallschlamm selbst benutzt werden kann, um die Schutzschlauchmatte fertig zu stellen. Mit einer solchen hydraulischen in-situ Befüllung sind erhebliche wirtschaftliche Vorteile verbunden, da anders als bei Verwendung von Sand, Erde oder Beton zunächst die Material- und Transportkosten dafür entfallen und da außerdem die Reduzierung des Fassungsvermögens aufgrund der bis zu 30 cm hohen Schutzschicht entfällt. Bezogen auf die erhebliche Umfangslänge eines Bergbau- Deponiebeckens steht bei der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugten Verwendung des Abfallschlamms zur Füllung der Schutzschläuche eine erhebliche Volumenvergrößerung im Deponiebecken zur Verfügung, wodurch wiederum die Nutzungszeit des Deponiebeckens verlängert ist.
Die Nutzung des Abfallschlamms zur Befüllung ist völlig unbedenklich, da die Dichtigkeit gegenüber dem Boden ohnehin ausschließlich durch die Grunddichtungsschichten bewirkt wird, welche beispielsweise eine Kunststoffdichtungsbahn umfasst. Das wasserdurchlässige aber blickdichte Geotextilgewebe der Schutzschlauchmatte verhindert, dass nach dem Austrocknen des Schlamms Sedimente durch Windeinfluss verweht werden und damit möglicherweise giftige Stoffe verfrachtet werden. Da das im Schlamm enthaltene Wasser durch das Geotextilgewebe schnell austreten kann, erfolgt erfindungsgemäß bereits während der Befüllung eine Entwässerung und damit eine selbsttätige Verdichtung des eingefüllten Stoffes innerhalb der Schlauchröhre.
Es wird somit eine feste und mechanisch hoch belastbare Schutzschicht gebildet, die zugleich die UV-Strahlung vollständig abschirmt und aufgrund ihrer Schichtdicke auch einen guten Schutz vor Hitzewirkung auf die darunter liegende Dichtungsschicht bietet. Die durch die getrennten Schlauchröhren bei Befüllung entstehende Rippenstruktur führt auch zur Bildung von Kanälen an der Unterseite, die neben der Ermöglichung des Wasserablaufs während der befüll- und Verdichtungsphase später auch eine Belüftungsfunktion haben können.
Besonders vorteilhaft ist die Verwendung einer zweilagig gewebten Schutzschlauchmatte, bei der die obere und die untere Lage entlang der Verbindungslinien miteinander verwoben sind. Hierdurch wird nicht nur eine besonders hoch belastbare Verbindung geschaffen, sondern es braucht auch keine zusätzliche Naht eingebracht zu werden, sodass die Fertigungszeit für die Schutzschlauchmatte reduziert ist. Möglich ist auch, an- stelle gewebter Verbindungslinien genähte Verbindungslinien auszubilden oder beispielsweise nur die randseitigen Kanten zu verweben und dann über in der Mitte eingebrachte Nähte eine Aufteilung in mehrere Schlauchröhren vorzunehmen.
Besonders vorteilhaft bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist weiterhin, dass der Transport des Füllstoffes ohne Fahrzeuge möglich ist, indem eine pumpfähige Suspension über ein Schlauchsystem in die Schlauchröhren eingebracht wird. Hierzu besitzen die Schlauchröhren je nach Länge eine oder mehrere Einfüllöffnungen. Bei den horizontal auszulegenden Boden-Schutzschlauchmatten sind die Einfüllöffnungen insbesondere in einem zentralen Bereich angeordnet, sodass sich eine Fließrichtung zu beiden Seiten und damit eine gleichmäßige Befüllung ergibt. Möglich ist auch, bei den Boden-Schutzschlauchmatten zusätzliche Einfüllöffnungen in den jeweiligen Endbereichen vorzusehen, um die Schlauchröhren schnell zu füllen.
Bei den Böschungs-Schutzschlauchmatten hingegen ist die Einfüllöffnung vorzugsweise an dem oben anzuordnenden Ende der Schutzschlauchmatte vorgesehen, sodass hier entweder ein Schlauchstutzen eingebracht wird und der Schlamm von dort aus in der Schlauchröhre herabläuft oder dass der Schlauch durch die Einfüllöffnung in die Schlauchröhre hineingeschoben wird und dann mit zunehmendem Befüllgrad sukzessive wieder herausgezogen wird.
Ein bevorzugter Anwendungsfall sieht vor, die Schutzschlauchmatte auf einer Bentonit haltigen Grunddichtungsschicht zu verlegen. Durch das Befüllen der Schläuche tritt einerseits Wasser aus, der zum Quellen des Bentonits führt. Außerdem wird dadurch auch eine Auflast bereitgestellt, welche ein Aufsteigen der Dichtungsbahnen und/oder ein ungleichmäßiges Aufquellen von Bentonit-Bahnen verhindert.
Ein zur Durchführung des Verfahrens geeignetes Geotextil ist in Anspruch 9 angegeben und umfasst wenigstens eine untere und eine obere Lage, welche über wenigsten zwei parallele Verbindungslinien miteinander verbunden sind, sodass zumindest eine Schlauchröhre zwischen den Verbindungslinien gebildet ist. Vorzugsweise findet eine Unterteilung in mehrere Schlauchröhren statt. Da sich die zunächst flach liegenden Schlauchröhren bei der Befüllung rippenförmig aufrichten, dient eine Unterteilung in mehrere einzelne Schlauchröhren insbesondere dazu, die Höhe der fertig befüllten Schutzschlauchmatte zu reduzieren.
Besonders vorteilhaft ist die Verwendung eines Polypropylengewebes zur Herstellung der Schutzschlauchmatte, da sich daraus eine hohe chemische Beständigkeit ergibt. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass durch die Verwendung eines Polyolefins die Möglichkeit einer Verschweißung über thermische Einwirkung oder durch Ultraschall-Schweißen ergibt.
Außerdem sieht eine weitere bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Geotextil-Schutzschlauchmatte eine zusätzliche UV-Schutzschicht vor, welche aus einem Kunststofffaservlies gebildet ist und auf die nach außen weisende, zur Sonne exponierte Oberfläche der Schutzschlauchmatte aufgelegt ist. Diese UV-Schutzschicht ist zumindest punktuell mit der mehrlagigen Schutzschlauchmatte verbunden, sodass die Verlegung der Schutzschlauchmatte und ihrer UV-Schutzschicht in einem einzigen Arbeitsgang erledigt werden kann. Die UV-Schutzschicht schützt die sonnenexponierten Bereiche, insbesondere an den Böschungs-Schutzschlauchmatten. Im Bereich der Boden-Schutzschlauchmatten ist eine UV-Schutzschicht in der Regel nicht erforderlich, sofern die Inbetriebnahme und Befüllung des Deponiebeckens in kurzem zeitlichem Abstand zur Verlegung erfolgt.
Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. Die Figuren zeigen im Einzelnen:
Fig. 1 eine Schutzschlauchmatte in geschnittener perspektivischer Ansicht
Fig. 2 eine Schutzschlauchmatte in Draufsicht
Fig. 3 ein leeres Deponiebecken in perspektivischer Ansicht;
Fig. 4 einen Verlegeplan für ein Deponiebecken, in perspektivischer Ansicht;
und
Fig. 5 ein Deponiebecken mit einigen ausgelegten Schutzschlauchmatten, in perspektivischer Ansicht
Figur 1 zeigt eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens benötigte Schutzschlauchmatte 10 in geschnittener perspektivischer Ansicht. Diese besteht aus einer unteren Lage 17 und einer oberen Lage 18, die jeweils als Geotextil ausgebildet sind, wobei die Lagen 17, 18 entlang von parallelen Verbindunglinien 15 miteinander verbunden sind, insbesondere miteinander verwoben sind. Eine weitere Verbindungslinie 15 besteht jeweils an den äußeren Rändern. An den Rändern können zusätzliche Befestigungsmittel wie Reißverschlüsse vorgesehen sein, um benachbarte Schlauchschutzmatten überlappungslos miteinander zu verbinden. Einfüllöffnungen 13 dienen zur Befüllung der zwischen den benachbarten Verbindungslinien 1 1 und zwischen den miteinander verbundenen Lagen 17, 18 ausgebildeten Schlauchröhren 12. Auf der oberen Lage 18 ist eine zusätzliche UV-Schutzlage 19 aufgebracht. Diese ist mit der darunter liegenden Gewebeschicht der oberen Lage 18 entlang der Verbindungslinien 1 1 , 15 verbunden.
Figur 2 zeigt die Schutzschlauchmatte 10 in im ungefüllten Zustand von oben. Die Breite, und damit die Größe und Anzahl der Verbindungslinien 1 1 und Schlauchröhren 12, ist fertigungstechnisch limitiert und beträgt etwa 5 m. In Längsrichtung hingegen sind sehr große Bahnlängen von bis über 100 m möglich.
Diese Breite wird beispielsweise so aufgeteilt, dass die Schlauchrühren 12 im befüllten Zustand eine Höhe von etwa 30 cm - 40 cm haben. Da sich bei der Befüllung, die allein mit hydrostatischem Druck erfolgt, kein starker Innendruck einstellt, ergibt sich bei jeder Schlauchröhre nach Befüllung ein elliptischer Querschnitt, der z. B. eine Breite von etwa 60 cm bei der genannten Höhe von 30cm - 40 cm aufweist. Zusammen mit der für die Verwebungen, Verschweißungen, Verklebungen oder Vernähungen benötigten Fläche entlang der Verbindungslinien 1 1 , 15 beträgt die Breite pro Schlauchröhre 12 im unbe- füllten Zustand etwa 70 - 90 cm, so dass über eine Bahnbreite von 5 m etwa 5 bis 7 Schlauchröhren 12 nebeneinander platzierbar sind.
Figur 2 zeigt eine relativ kurz ausgebildete Schutzschlauchmatte 10, die für die Abdeckung einer Böschung vorgesehen ist. Daher sind Einfüllöffnungen 13, welche den Zugang zu den Schlauchröhren 12 ermöglichen, nur in einem oberen Endbereich eingebracht. Die Schutzschlauchmatte 10 ist an ihren jeweiligen Enden mit einer Quernaht 14 verschlossen.
Figur 3 zeigt ein Deponiebecken 1 , das einen Bodenbereich 2 und einen diesen umfassenden Böschungsring 3 besitzt. Die Böschung 3 steigt bis zu einer Böschungskrone 4 an und fällt dann nach außen hin wieder ab. Das Deponiebecken 1 ist bereits durch Ebnen des Untergrundes und durch Aufbringen einer Grunddichtungsschicht vorbereitet.
Figur 4 zeigt einen möglichen Verlegeplan für das Deponiebecken 1. Die gestrichelten Linien geben die Lage der später aufzulegenden Böschungs-Schutzschlauchmatten 10 an. Die strichpunktierten Linien kennzeichnen die Lage der Boden-Schutzschlauchmatten 10'. Alle Schutzschlauchmatten 10, 10' können nach einem Aufmaß an dem Deponiebecken 1 passgenau vorgefertigt werden, so dass sie nach dem Auslegen und gegenseitigen Verbinden passgenau auf der Böschung 3 bzw. auf dem Boden 2 ausliegen, und zwar auch in gebogenen Bereichen der Böschung 3. Figur 5 zeigt das Deponiebecken 1 mit einigen exemplarisch dargestellten Schutzschlauchmatten 10, 10'. Im Bodenbereich 2 ist am linken Rand eine Boden-Schutzschlauchmatte 10' ausgelegt, welche sich über die ganze Länge des Bodens 2 erstreckt. Im Böschungsbereich 3 links daneben ist eine Böschungs-Schutzschlauchmatte 10 aufgelegt. Im Überlappungsbereich mit der Bodenmatte 10' liegt die Böschungsmatte 10 oben auf.
Bei der Böschungs-Schlauchschutzmatte 10 links sowie der weiteren Böschungs- Schlauchschutzmatte 10 rechts am gegenüberliegenden Ufer sind Schläuche 20 in die Einfüllöffnungen 13 eingesteckt, durch welche Schlamm in die Schlauchröhren 12 eingepumpt wird.
Nach dem Einpumpen bilden sich aus den Schlauchröhren 12 Rippen, welche durch die dazwischen liegenden Verbindungslinien 1 1 , 15 voneinander getrennt sind. Bei der auf der vorderen Böschung aufliegenden Schutzschlauchmatte 10 ist der Befüllvorgang bereits abgeschlossen. Die Einfüllöffnungen 13 sind verschlossen. Durch die dreidimensionale Formung der Böschungs-Schlauchschutzmatte 10 beim Befüllen tritt eine Querkon- traktur ein, die bei der Erstellung des Verlegeplans gemäß Figur 4 berücksichtigt werden muss, das heißt die Bahnbreite muss zunächst mit einem Übermaß entsprechend der Breite im unbefüllten Zustand gemäß Figur 2 angenommen werden und muss dann nach dem Befüllvorgang das vorgesehene Endmaß erreichen, damit entlang des Böschungsrings 3 und auf dem Boden 2 eine lückenlose, aber auch ohne Einschlagfalten ausgebildete Bedeckung der unten liegenden Dichtungsschichten erreicht werden kann.

Claims

Patentansprüche:
1 . Verfahren zum Errichten einer Dichtungsschutzschicht in einem Deponiebecken (1 ) für schlammförmige Industrie- und Bergbau-Abfallstoffe, wobei das Deponiebecken (1 ) wenigstens eine Bodenfläche (2) und einen Böschungsring (3) umfasst, welche zumindest bis auf Höhe eines Füllstandmaximums mit einer ein- oder mehrlagigen Grunddichtungsschicht bedeckt sind, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
Bereitstellung und Verwendung von Boden-Schutzschlauchmatten (10; 10'), bestehend aus einem wasserdurchlässigen, mehrlagigen Geotextilgewebe, bei dem wenigstens eine untere Lage (17) und eine obere Lage (18) entlang mehrerer paralleler Verbindungslinien (1 1 ; 15) direkt miteinander verbunden sind, wobei zwischen benachbarten Verbindungslinien (1 1 ; 15) voneinander getrennte Schlauchröhren
(12) ausgebildet sind, welche jeweils wenigstens eine Einfüllöffnung
(13) aufweisen;
- Auslegen der Boden-Schutzschlauchmatten (10; 10') auf der Bodenfläche (2) des Deponiebeckens (1 );
- Auslegen von Böschungs-Schutzschlauchmatten (10) auf dem Böschungsring (3), wobei die Schlauchröhren (12) in Richtung des Gefälles der Böschung (3) oder in einem spitzen Winkel dazu ausgerichtet sind;
Befüllen jeder Schlauchröhre (12) einzeln mit einer wässrigen Suspension und Verschließen der Einfüllöffnungen (13).
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die
Schlauchröhren (12) mit dem in dem Deponiebecken (1 ) zu deponierenden Schlamm befüllt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschlauchmatte (10; 10') in wenigstens zwei getrennten Lagen (17, 18) gewebt wird und dass die untere und die obere Lage (17; 18) entlang der Verbindungslinien (1 1 ; 15) miteinander verwoben sind.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass
dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschlauchmatte (10; 10') aus wenigstens zwei Lagen (17, 18) eines geotextilen Gewebes gebildet wird, welche Lagen (17, 18) entlang der Verbindungslinien (1 1 ; 1 1 ') miteinander vernäht sind.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der Grunddichtungsschicht eine Zusatzdichtungsschicht angeordnet wird, welche ein quellbares Bentonit-Feststoffgemisch enthält.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschlauchmatten (10; 10') überlappend verlegt werden und dass bei der Befüllung zunächst die Schlauchröhren (12) einer oben aufliegenden Schutzschlauchmatte (10; 10') befüllt werden und anschließend die Schlauchröhren (12) einer darunterliegenden Schutzschlauchmatte (10; 10') befüllt werden.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Böschungs-Schutzschlauchmatten (10) mit einer Ein- füllöffnung (13) versehen werden, die in einem Endbereich angeordnet ist.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Boden-Schutzschlauchmatten (10') mit wenigstens einer Einfüllöffnung (13) versehen werden, die in einem zentralen Längenbereich der Schlauchröhre (12) angeordnet ist.
9. Geotextil-Schutzschlauchmatte zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bestehend aus wenigstens zwei Lagen (17, 18) eines wasserdurchlässigen, mehrlagigen Geotextilgewe- bes, bei denen wenigstens eine untere Lage (17) und eine obere Lage (18) entlang mehrerer paralleler Verbindungslinien (1 1 , 15) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Verbindungslinien (1 1 , 15) je eine Schlauchröhre (12) ausgebildet ist, welche wenigstens eine Ein- füllöffnung (13) aufweist, wobei die Schlauchröhren voneinander getrennt sind und jeweils wenigstens eine eigene Einfüllöffnung (13) aufweisen.
10. Geotextil-Schutzschlauchmatte nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Geotextilgewebe ein Polypropylengewebe ist,
1 1 . Geotextil-Schutzschlauchmatte nach Anspruch 9 oder 10, gekennzeichnet durch eine wenigstens einseitig mit der Schutzschlauchmatte (10; 10') verbundene UV-Schutzschicht (19), welche aus einem Kunststofffaser-Vlies gebildet ist.
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