DE3739126A1

DE3739126A1 - Verfahren und anlage zur dekontamination eines erdbereiches

Info

Publication number: DE3739126A1
Application number: DE19873739126
Authority: DE
Inventors: Reiner Dr Schuette
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-11-19
Filing date: 1987-11-19
Publication date: 1989-06-01
Also published as: DE3739126C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Dekontami nation eines insbesondere mit Öl, öl- oder kohlenwasserstoff haltigen Stoffen verunreinigten Erdbereiches sowie auf eine Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens.

Beispielsweise bei Unfällen mit Tankfahrzeugen, die insbeson dere Öl oder ölhaltige Stoffe transportieren, kann es vor kommen, daß der Transportbehälter ein Leck erhält, über welches das Öl bzw. der ölhaltige Stoff auslaufen kann. Dabei ist nicht auszuschließen, daß das Öl oder der ölhaltige Stoff in das Erd reich gelangen und dasselbe über einen größeren Bereich verun reinigen. Die Dekontamination eines solchen Erdbereiches er folgt bisher in der Weise, daß das Erdreich in dem verunrei nigten Bereich ausgehoben, abtransportiert und in einer beson deren Anlage gereinigt oder in einer Sondermüll-Deponie ge lagert wird. Ein solches Verfahren ist insbesondere bei großen verunreinigten Erdbereichen aufwendig und teuer.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Dekontamination eines insbesondere mit Öl, öl- oder kohlen wasserstoffhaltigen Stoffen verunreinigten Erdbereiches zu schaffen, welches unter Verbleib des Erdreiches an Ort und Stel le durchführbar ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Verfahren gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß in dem verunreinigten Erdbereich mindestens ein Saugschacht hergestellt wird, über den eine im verunreinigten Erdbereich vorhandene Flüssigkeit, wie Grund wasser, und/oder eine mit Abstand von dem Saugschacht zugege bene Waschflüssigkeit und/oder ein Waschgas, welche (s) mit den Verunreinigungen beladen ist, abgezogen und anschließend in an sich bekannter Weise gereinigt wird. Ein solches Verfahren wird beispielsweise auch dann durchgeführt, wenn das Erdreich im Bereich von Gebäuden mit Öl oder ölhaltigen Stoffen verunrei nigt ist und nicht ausgehoben und abtransportiert werden kann. Über einen oder mehrere Diffusionsschächte kann zusätzlich eine Waschflüssigkeit, z.B. Wasser oder ein Lösemittel, oder ein Waschgas, z.B. Luft oder Dampf, für sich allein, gemeinsam oder abwechselnd eingespült werden, welches dann die im Erdbereich vorhandenen Verunreinigungen absorbiert, auf dem Weg zum Saug schacht mitnimmt und dort abgesaugt wird. Das eingespülte Mit tel kann bedarfsweise spezielle Bakterien oder Kulturen ent halten oder nach seiner Absaugung mit solchen gereinigt werden.

Weitere Merkmale des Verfahrens gemäß der Erfindung sowie eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens sind in den Ansprüchen 2-34 offenbart.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand in einer Zeichnung in vereinfachter Weise dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen

Fig. 1 einen Schnitt durch einen verunreinigten Erdbereich mit einem Saugschacht und zwei Diffusionsschächten,

Fig. 2 eine weitere Ausbildung eines im Erdreich angeordneten Saugschachtes sowie zwei weitere Ausbildungen von Dif fusionsschächten,

Fig. 3 eine andere Ausbildung eines Saugschachtes sowie zwei durch einen horizontalen Kanal miteinander verbundene Diffusionsschächte und

Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung mit einer weiteren Ausbildung eines Diffusionsschachtes.

In den Fig. 1-4 der Zeichnung sind jeweils Erdbereiche 3 im Schnitt dargestellt, die bis zu einer gewissen, beispiels weise durch eine natürliche Sperrschicht begrenzten Tiefe mit Öl oder mit ölhaltigen Stoffen verunreinigt sind. Zur Dekonta mination dieser Erdbereiche 3 wird z.B. im Zentrum derselben ein senkrechter Saugschacht 1 hergestellt, der gemäß der Fig. 1 mit einem Rohr 2, beispielsweise aus Kunststoff, ausgekleidet ist. Dieses Rohr 2 kann gleichzeitig mit der Herstellung des Saugschachtes 1 in denselben eingezogen werden. Das Rohr 2 weist eine Vielzahl von Löchern bzw. Bohrungen auf, durch die der Innenraum des Rohres 2 mit dem Erdreich 3, welches bei spielsweise sand- oder kieshaltig ist, in Verbindung steht. Der obere Bereich des Schachtes 1 bzw. des Rohres 2 ist durch eine Platte 4 oder dgl. dichtend abgeschlossen. In die Platte 4 ist eine Saugleitung 5 eingesetzt, die an eine nicht dargestellte Pumpe oder Saugeinrichtung angeschlossen ist und die sich be darfsweise bis zum tiefsten Punkt des Rohres 2 erstrecken kann. Durch die Pumpe bzw. Saugeinrichtung herrscht normalerweise in dem Saugschacht 1 bzw. dem Rohr 2 ein geringfügiger Unterdruck.

Mit Abstand um den Saugschacht 1 bzw. das Rohr 2 sind am äußeren Rand des verunreinigten Erdbereiches mehrere Diffu sionsschächte 6, beispielsweise auf einer Kreislinie, gleich mäßig verteilt angeordnet, von denen in der Fig. 1 nur zwei Dif fusionsschächte 6 gezeigt sind. Diese Diffusionsschächte 6 be stehen in gleicher Weise wie der Saugschacht 1 aus einem Rohr 7, welches beispielsweise aus Kunststoff gebildet ist und an sei ner Mantelfläche eine Vielzahl von Öffnungen bzw. Bohrungen aufweist. Der obere Bereich des Rohres 7 und damit aber auch der Diffusionsschächte 6 ist durch eine Platte 4 dichtend ab geschlossen, in die eine Druckleitung 8 eingesetzt ist, die mit dem Inneren der Diffusionsschächte 6 bzw. Rohre 7 in Verbin dung steht.

Über die Druckleitung 8 wird eine vorbereitete Waschflüssig keit ein Lösemittel und/oder ein Waschgas, beispielsweise Luft oder Dampf, in die Diffusionsschächte 6 bzw. in die Rohre 7 gefördert. Über die Öffnungen in den Rohren 7 gelangt das zu geführte Wasch- bzw. Reinigungsmittel in das insbesondere zwischen Saugschacht 1 und den Diffusionsschächten 6 befind liche, verunreinigte Erdreich. Hier absorbiert das Wasch- bzw. Reinigungsmittel die Verunreinigungen, beispielsweise Öl oder ölhaltige Stoffe, und transportiert diese allmählich in Rich tung auf den Saugschacht 1. Im Saugschacht 1 wird das zuge führte Wasch- bzw. Reinigungsmittel, gegebenenfalls aber auch im Erdreich befindliches Grundwasser, abgezogen und über die Saugleitung 5 einer besonderen Reinigungseinrichtung zugeführt. Hier wird das Wasch- bzw. Reinigungsmittel und gegebenenfalls das Grundwasser von den Verunreinigungen befreit. Nach einer Trennung kann das Wasch- bzw. Reinigungsmittel wieder verwendet werden; sofern das behandelte Grundwasser unbelastet ist, kann dies wieder ins Erdreich zurückgeführt werden.

Um auszuschließen, daß sich das über die Diffusionsschächte 6 zugeführte Wasch- bzw. Reinigungsmittel auch in die dem Saug schacht 1 entgegengesetzte Richtung ausweitet, ist es möglich, daß die Öffnungen bzw. Bohrungen in den Rohren 7 nur in dem dem Saugschacht 1 zugewandten Bereich vorhanden sind. Die Waschflüs sigkeit, das Lösemittel und das Waschgas, wie Luft oder Dampf, können je nach Art der Verunreinigungen einzeln oder in Kombi nation und damit auch gleichzeitig, nacheinander oder wechsel weise zugeführt werden.

Bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel befindet sich der Saugschacht 1 und gegebenenfalls weitere Saugschächte in dem Zentrum des verunreinigten Erdbereiches. Auch dieser Saug schacht 1 nimmt ein Rohr 2 aus Metall oder Kunststoff auf, wel ches ebenfalls mit Öffnungen bzw. Bohrungen versehen ist. Das Rohr 2 weist jedoch einen erheblich kleineren Querschnitt als der Schacht 1 auf. Nach dem Einsetzen des Rohres 2 in den Schacht 1 wird der zwischen dem Rohr 2 und der Wandung des Schachtes 1 befindliche Ringraum mit einem Material gefüllt, welches grobe Poren bildet. Als derartiges Füllmaterial kön nen Tonröhrchen, Tonkugeln, Kies, Aktivkohle oder dgl. ver wendet werden, wobei sichergestellt sein soll, daß das Füll material eine gute Wasser- bzw. Flüssigkeitsdurchlässigkeit aufweist. Falls aus geologischen Gründen erforderlich, kann die Wandung des Schachtes 1 mit einem besonderen, Bohrungen oder Öffnungen aufweisenden Rohr ausgekleidet sein. Bedarfs weise ist es auch möglich, zuerst ein äußeres, vollkommen ge schlossenes Rohr zu setzen, welches, nachdem das Innenrohr und das Füllmaterial eingeführt wurden, wieder aus dem Bohr loch entfernt wird.

Um den Saugschacht 1 sind auch hier mehrere Diffusions schächte 6 angeordnet, wobei die Anordnung so getroffen wer den kann, daß sich jeweils zwischen zwei Saugschächten 1 min destens ein Diffusionsschacht 6 befindet. Auch die Diffusions schächte 6 weisen hier einen größeren Durchmesser als das da rin befindliche Rohr 7 auf. Der zwischen Rohr 7 und der Wan dung des Schachtes 6 befindliche Hohlraum wird ebenfalls mit einem Material zur Bildung von groben Poren gefüllt. Durch dieses grobporige Füllmaterial kann aufgrund der großen Ober fläche Feuchtigkeit, Gas oder eine Bakterienspüllösung bis in die Tiefe vorrätig gehalten werden, so daß sämtliche Wasch- bzw. Reinigungsmittel auch hier in das Erdreich gelangen kön nen. Je nach Bedarf kann das Rohr 7 mittig oder einseitig im Schacht 6 angeordnet sein (Fig. 2). Bei mittiger Anordnung weist das Rohr 7 über seine Oberfläche gleichmäßig verteilte Öff nungen bzw. Bohrungen auf. Bei einer außermittigen Anordnung besitzt das Rohr 7 lediglich in dem Bereich Öffnungen bzw. Boh rungen, der dem Saugschacht 1 zugewandt ist.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 ist der Saugschacht 1 in gleicher Weise wie in der Fig. 2 ausgebildet. In dem mit grobporigem Material gefüllten Ringraum führt jedoch zusätz lich eine Leitung 9 nach unten, die von unten in das Rohr 2 eintritt. über dieses Rohr 9 kann Druckluft oder dgl. in das Rohr 2 eingedüst werden, die bewirkt, daß sich das im Rohr 2 befindliche Wasch- oder Reinigungsmittel in Richtung nach oben bewegt. In der Fig. 3 sind zwei Diffusionsschächte 6 gezeigt, die in ihrem unteren Bereich mit Abstand unterhalb des Saug schachtes 1 durch einen horizontalen Kanal 10 miteinander ver bunden sind. Dieser Kanal 10 kann auch geneigt verlaufen. Der Kanal 10 kann bedarfsweise mit einem Öffnungen aufweisenden Kunststoffschlauch ausgekleidet und/oder mit große Poren bil dendem Material ausgefüllt werden. Durch einen solchen Kanal 10 wird in dem verunreinigten Erdbereich eine zusätzliche Strömung des Wasch- bzw. Reinigungsmittel von unten nach oben und zum Saugschacht 1 bewirkt.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 sind in dem Bereich zwi schen den Diffusionsschächten 6 und dem Saugschacht 1 besondere Hohllanzen 11 vorgesehen. Über diese Hohllanzen 11 ist es mög lich, Wasch- oder Reinigungsmittel in das Erdreich 3 einzu führen und bedarfsweise, insbesondere bei Punktkontamination, auch abzusaugen. Bedarfsweise können auch der Saugschacht 1 und die Diffusionsschächte 6 als Hohllanzen 11 ausgebildet sein. Zusätzlich kann bei einer Punktkontamination auch ein beson deres Rohr 12 mit einem Heiz- oder Brennstab in das Erdreich 3 eingeführt werden, durch den die Punktkontamination an Ort und Stelle beseitigt wird.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 4 ist der Saugschacht 1 durch zwei oder mehr schräg nach unten verlaufende Rohre 2 gebildet. Jedes Rohr 2 ist in seinem oberen Bereich getrennt absperrbar, so daß einzelne Bereiche des verunreinigten Erdbereiches, die stärker belastet sind, mit unterschiedlicher Leistung dekonta miniert werden. Zusätzlich sind hier noch besondere Drainage stutzen 13 vorgesehen, über die ein Wasch- bzw. Reinigungsmit tel im Oberflächenbereich in das verunreinigte Erdbereich 3 eingespült werden kann.

Bei allen Ausführungsbeispielen wird über die Diffusions schächte 6 insbesondere ein flüssiges Wasch- bzw. Reinigungs mittel zugegeben, welches in besonderen Behältern aufbereitet und über die Druckleitung 8 eingeführt wird. Das über die Saugleitung 5 des Saugschachtes 1 austretende Mittel kann in besonderen Behältern gesammelt und anschließend in an sich be kannter Weise gereinigt werden. Austretende Abluft wird über normale Filter vorgereinigt und über besondere Biofilter de kontaminiert. Metallische Stoffe, die in dem abgesaugten Wasch bzw. Reinigungsmittel vorhanden sind, können durch Komplex bildner gebunden und gegebenenfalls ausgewaschen werden. Durch das vorbeschriebene Verfahren wird selbst dort, wo kein Grund wasser vorhanden ist, eine Art künstliche Grundwasserströmung erreicht, die eine vollständige Dekontamination und damit eine vollständige Sanierung des verunreinigten Erdbereiches ermög licht. Das um das Sanierungsgebiet befindliche Gelände wird lediglich etwas mit Wasser konfrontiert, wobei die Hauptmenge des Wassers in die künstlich geschaffene Fließrichtung ge drückt wird. Die Schichtun des verunreinigten Erdbereiches bestimmt die Anzahl und die Anordnung der Saugschächte und Diffusionsschächte.

Bedarfsweise können um das Sanierungsgebiet besondere Spül rohre in das Erdreich eingeführt werden, die Spülwasser zu führen und somit die Fließrichtung des zugeführten Wasch- bzw. Reinigungsmittels beeinflussen. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Saugschächte außen und die Diffusionsschächte im Zentrum des verunreinigten Erdbereiches anzuordnen. In Ergän zung zu den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen ist es zur Unterstützung der Wirkung des Wasch- bzw. Reinigungsvorganges möglich, in den verunreinigten Erdbereich Vibrationseinrich tungen, z.B. Vibrations- oder Schallanzen, einzubringen, die durch ihren Energieeintrag, hier Vibration, die Wasch- bzw. Reinigungsaktivität intensivieren.

Claims

1. Verfahren zur Dekontamination eines insbesondere mit Öl, öl- oder kohlenwasserstoffhaltigen Stoffen verunreinigten Erdbereiches, dadurch gekennzeichnet, daß in dem verunreinigten Erdbereich mindestens ein Saug schacht hergestellt wird, über den eine im verunreinigten Erdbereich vorhandene Flüssigkeit, wie Grundwasser, und/oder eine mit Abstand von dem Saugschacht zugegebene Waschflüs sigkeit und/oder ein Waschgas, welche (s) mit den Verunrei nigungen beladen ist, abgezogen und anschließend in an sich bekannter Weise gereinigt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Saugschacht ein geringer Unterdruck erzeugt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Saugschacht ein geringer Überdruck erzeugt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Saugschacht abwechselnd ein Unterdruck und ein Überdruck erzeugt wird.

5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit bzw. die Waschflüssigkeit bzw. das Waschgas (Dampf) mittels unten zugeführter Luft im Saug schacht nach oben gefördert wird.

6. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Waschflüssigkeit und/oder das Waschgas über mit Ab stand um den Saugschacht angeordnete Diffusionsschächte in das Erdreich eingeleitet wird.

7. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Waschflüssigkeit und/oder das Waschgas über Drai nagestutzen in das Erdreich eingeleitet wird.

8. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Waschflüssigkeit und/oder das Waschgas über Lanzen in das Erdreich eingeleitet wird.

9. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Waschflüssigkeit und/oder das Waschgas über min destens einen senkrechten Schacht mit wenigstens einem sich an dessen unterem Ende anschließenden, quer verlaufenden Kanal in das Erdreich eingeleitet wird.

10. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Waschflüssigkeit und/oder das Waschgas unter Druck in das Erdreich eingeleitet wird.

11. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 6-9, dadurch gekennzeichnet, daß die Waschflüssigkeit zusammen mit dem Erdreich im verunreinigten Erdbereich in Schwingungen versetzt wird.

12. Anlage zur Dekontamination eines insbesondere mit Öl, öl- oder kohlenwasserstoffhaltigen Stoffen verunreinigten Erdbereiches, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch, mindestens einen im verunreinigten Erdbereich gebildeten Saugschacht (1), der an seinem oberen Ende eine Absaugein richtung aufnimmt, die mit einer an sich bekannten Reini gungs- und/oder Trennvorrichtung verbunden ist.

13. Anlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Saugschacht (1) senkrecht angeordnet ist.

14. Anlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Saugschacht (1) schräg angeordnet ist.

15. Anlage nach mindestens einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Saugschacht (1) durch ein Rohr (2) gebildet ist, welches zumindest in seinem unteren Bereich mindestens eine Einlaßöffnung aufweist.

16. Anlage nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (2) zumindest an seinem unteren Ende als Sieb ausgebildet ist.

17. Anlage nach mindestens einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Saugschacht (1) als Lanze ausgebildet ist.

18. Anlage nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (2) zumindest über einen Teil seiner Länge von einer Schüttung aus große Poren bildendem Füllmate rial, wie Tonkugeln, Tonröhrchen, Kies, Aktivkohle oder dgl., umgeben ist.

19. Anlage nach einem der Ansprüche 15, 16 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß im unteren Bereich des Rohres (2) eine von oben ge speiste Lufteindüsungseinrichtung angeordnet ist.

20. Anlage nach mindestens einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Saugschacht (1) im Zentrum des verunreinigten Erd bereiches angeordnet ist und mit Abstand um den Saug schacht (1) mindestens drei Diffusionsschächte (6) vorge sehen sind.

21. Anlage nach mindestens einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Diffusionsschacht (6) im Zentrum des verunreinigten Erdbereiches angeordnet ist und mit Abstand um den Diffusionsschacht (6) mehrere Saugschächte (1) vor gesehen ist.

22. Anlage nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Diffusionsschacht (6) aus einem mit radialen Ausströmöffnungen versehenen Rohr (7) gebildet ist.

23. Anlage nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausströmöffnungen nur in einem Sektor des Rohres (7) angeordnet sind.

24. Anlage nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (7) zumindest über einen Teil seiner Länge von einer Schüttung aus große Poren bildendem Füllmate rial, wie Tonkugeln, Tonröhrchen, Kies, Aktivkohle oder dgl. umgeben ist.

25. Anlage nach mindestens einem der Ansprüche 20 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die äußeren Diffusionsschächte (6) aus einem Halbrohr (7) gebildet ist.

26. Anlage nach mindestens einem der Ansprüche 20 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß sich am unteren Ende mindestens eines Diffusions schachtes (6) mindestens ein quer verlaufender Kanal (10) anschließt.

27. Anlage nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (10) horizontal angeordnet ist.

28. Anlage nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (10) geneigt angeordnet ist.

29. Anlage nach mindestens einem der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Kanal (10) und gegebenfalls in dem Diffusions schacht (6) ein mit Ausströmöffnungen versehenes Kunststoff- Rohr angeordnet ist.

30. Anlage nach mindestens einem der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (10) mit einem große Poren bildendem Material, wie Tonkugeln, Tonröhrchen, Kies, Aktivkohle oder dgl., gefüllt ist.

31. Anlage nach mindestens einem der Ansprüche 26 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß einem Diffusionsschacht (6) mehrere Kanäle (10) zuge ordnet sind.

32. Anlage nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kanal (10) mit einer Absperrvorrichtung ausge rüstet ist.

33. Anlage nach mindestens einem der Ansprüche 12 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Saugschächte (1) mit einer gemeinsamen Saug leitung verbunden sind.

34. Anlage nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Saugschacht (1) mit einer Absperrvorrichtung ausgerüstet ist.