DE4022913C2 - - Google Patents

Description

Es gibt eine große Zahl von Flächenbereichen, die un­ terschiedlich tief kontaminiert sind, d.h. insbeson­ dere mit Schwermetallen bzw. deren Salzen oder Ölrück­ ständen od.dgl. verseucht sind. Die Gefährdung insbe­ sondere des Grundwassers durch diese Kontaminierung ist groß, so daß die entsprechenden Flächenbereiche saniert werden müssen. Dies gilt insbesondere dort, wo sie bebaut bzw. überbaut werden sollen.

Zur Sanierung solcher kontaminierten Flächenbereiche ist es bekannt, die Erde abzutragen und zu waschen und die gewaschene Erde wieder einzubringen. Hierbei müs­ sen üblicherweise bis zu 50% der gewaschenen Erde, in der die Kontaminate konzentriert worden sind, einer Sonderbehandlung, beispielsweise einer Lagerung in einer Sonderdeponie, zugeführt werden. Dieses Sanie­ rungsverfahren erfordert einen großen Zeitaufwand und einen hohen Energieeinsatz und ist demzufolge sehr kostenaufwendig.

Weiterhin sind mikrobiologische Verfahren bekanntge­ worden, die zum Abbau der Kontaminierung eingesetzt werden. Auch diese Verfahren sind sehr zeitaufwendig und sehr kostenaufwendig.

Aus der Zeitschrift "Tiefbau, Ingenieurbau, Straßenbau", 10/86, Seiten 514 bis 522, ist das aus der Deponie-Technik entstammende sogenannte DCR-Verfahren bekannt, bei dem das zu entsorgende Gut mit einem Reaktionsmittel vermischt wird, das durch eine chemische Reaktion eine sehr starke Oberflächenvergrößerung erfährt. Dadurch wird der Schadstoff feinst verteilt und an der Oberfläche des Reaktionsproduktes gebunden und eingekapselt. Es wird also eine Hilfsreaktion zur homogenen Verteilung zusammenhängender Phasen ausgenutzt mit dem Effekt, daß die Schadstoffe im Reaktionsprodukt fixiert sind. Letzteres liegt als feines Pulver vor, das zum Wiedereinbau in den Boden bestimmt sein kann. Für Abdichtungszwecke nach unten und zu den Seiten kann nicht umgesetztes Reaktionsmittel, das ebenfalls verdichtet wurde, verwendet werden. Nachteilig bei diesem bekannten Verfahren ist, daß es zum einen nicht für reine Schwermetallkontaminationen geeignet ist. Zum anderen ist die Abdichtung des derart sanierten Bodenbereiches zum Untergrund hin verbesserungsbedürftig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Sanieren von kontaminierten Erdbereichen zu schaffen, das mit geringem Zeitaufwand und geringem Energieeinsatz auskommt, mit dem der Anteil der einer Sonderbehandlung zuzuführenden Erde stark reduziert wird und das besonders zuverlässig hinsichtlich der Rückhaltung von Kontaminierungen ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird nicht eine sonst übliche Konzentration der Kontaminierungstoffe, sondern deren Dekonzentration durch gleichmäßige Verteilung in der ganz überwiegenden Menge der ausgehobenen Erde erreicht. Es wird weiterhin erreicht, daß ein abgedichtetes kontrollierbares System geschaffen wird, aus dem kein freier Ablauf von Sickerwasser in das Grundwasser möglich ist und aus dem ein Auswaschen insbesondere von Schwermetallsalzen weitgehend unterbunden ist. Das System ist - wie an sich beispielsweise aus der Zeitschrift "Müll und Abfall", 8/86, Seiten 306 bis 312 im Zusammenhang mit dem Aufbau einer Mülldeponie bekannt - insofern kontrollierbar, als das sich im Brunnen sammelnde Sickerwasser jederzeit daraufhin untersucht werden kann und untersucht wird, ob die Anteile an Kontaminierungsstoffen zulässige Höchstwerte überschreiten. Dies ermöglicht wiederum einen jederzeitigen Eingriff, indem z. B. das im Brunnen gesammelte Sickerwasser, wenn es im Hinblick auf die Kontaminierungsvorschriften unbedenklich ist, direkt ins Grundwasser abgeleitet wird, während es dann, wenn zulässige Kontaminierungs-Höchstwerte überschritten werden, einer Sonderbehandlung zugeführt wird. Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es mög­ lich, weit über 90%, in der Regel über 95%, der ausge­ hobenen Erde nach der erfindungsgemäßen Behandlung wieder in den Aushubbereich zurückzubringen, also vor Ort zu belassen. Nur ein kleiner Anteil muß einer Son­ derbehandlung, beispielsweise in einer Sondermüllde­ ponie, zugeführt werden. Die mechanische Aufbereitung, insbesondere durch Homogenisieren, Mischen/Homogeni­ sieren und Versetzen mit Bindemittel, ist in großtech­ nischem Umfang unter entsprechendem Maschineneinssatz jeweils in sehr kurzer Zeit möglich, so daß selbst große Flächenbereiche in wenigen Wochen oder höchstens wenigen Monaten saniert werden können. Das erfindungs­ gemäße Verfahren ist insbesondere einsetzbar, wenn die Erde mit Schwermetallen und deren Salzen kontaminiert ist, und wenn der sanierte Flächenbereich für eine Be­ bauung bzw. Überbauung vorgesehen ist, da hierbei zum einen das bezogen auf die Gesamtfläche anfallende, in den Brunnen gelangende Sickerwasser stark reduziert wird und da die Erde durch das Bindemittel verfestigt, ihre Tragfähigkeit also erhöht wird.

Zahlreiche vorteilhafte Weiterbildungen und Einzelhei­ ten der Erfindung ergeben sich aus den Unteran­ sprüchen.

Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten schematischen Zeichnung erläutert.

Ein Flächenbereich 1 ist bis zu einer Tiefe t konta­ miniert, beispielsweise mittels Schwermetallen bzw. Schwermetallsalzen, beispielsweise also Salzen des Chrom, des Kadmium, des Bleis und dgl. Der Umfang der Kontaminierung ist durch Bodenproben ermittelt, wo­ raufhin ein den lokalen Grad der Kontaminierung wie­ derspiegelndes Raster angelegt worden ist. Dieser Flächenbereich 1 wird bis zur Tiefe t ausgehoben, wo­ bei üblicherweise die Seitenwände 2, 3 des Aushubbe­ reichs 4 etwa senkrecht verlaufen. Wenn Abstützungen zum Nachbarbereich vorgenommen werden müssen, dann kann dies beispielsweise durch Spundbohlen 5 od.dgl. erreicht werden. Der Boden 6 des Aushubbereichs ist im vorliegenden Fall als horizontal verlaufend ange­ nommen.

Während die Erde aus dem Aushubbereich 4 ausgehoben wird, werden vor Ort jeweils festgestellte organolep­ tisch auffällige Einschlüsse, wie beispielsweise öl­ haltige Bereiche, ausgesondert und gegebenenfalls ei­ ner Sonderbehandlung unterzogen. Dies gilt weiterhin für durch Analysen- bzw. Bodenproben festgestellte extrem kontaminierte Bodenbereiche. Die übrige Erde wird einem Zwischenlager neben dem Aushubbereich 4 zugeführt, wobei an einzelnen Zwischenlagerstellen Erde unterschiedlicher Kontamination zusammengeführt wird, um eine erste Homogenisierung durchzuführen. Das Zusammenführen von Erde aus unterschiedlichen Stellen des Aushubbereiches 4 erfolgt auf der Basis des vor­ stehend erwähnten Rasters. Diese Zusammenführung un­ terschiedlich kontaminierter Erde führt dazu, daß insgesamt eine Dekonzentration der Kontaminierung er­ folgt, d.h. die gesamte Erde des Aushubbereiches wird durch entsprechendes Homogenisieren auf eine unkriti­ sche Konzentration von Kontaminaten gebracht. Hierzu erfolgt weiterhin ein Sieben der zwischengelagerten Erde, wodurch gröbere Bestandteile entfernt werden. Bei diesem Siebvorgang wird die Erde den Siebeinrich­ tungen so zugeführt, daß eine weitere Durchmischung und damit Homogenisierung stattfindet. Nach diesen Ho­ mogenisierungsbehandlungen ist davon auszugehen, daß die in der Erde befindlichen Kontaminate im wesentli­ chen in der Erde gleichmäßig verteilt sind.

Gleichzeitig hiermit wird im Aushubbereich 4 eine Ab­ dichtung hergestellt. Hierzu werden die Seitenbereiche mit Schrägflächen 7 versehen. Dies kann durch Auffül­ len des Aushubbereiches 4 im Bereich der Seitenwände 2, 3 erfolgen, oder aber auch dadurch, daß aus dem Be­ reich seitlich des Aushubbereiches 4 nicht kontami­ nierte Erde zum Auffüllen des Seitenbereiches verwen­ det wird, wie durch eine gestrichelt dargestellte Schrägfläche 8 in der Zeichnung links angedeutet ist. Auf diese Schrägflächen 7, 8 wird eine Abdichtung 9 aufgebracht, die beispielsweise aus Ton mit sehr ge­ ringer Wasserdurchlässigkeit, oder im Grenzfall auch aus einer Folie oder einer Kombination von einer Ton­ schicht und einer Folie bestehen kann. Üblicherweise werden Tonschichten verwendet, die nicht absolut dicht sind, sondern nur eine sehr geringe Wasserdurch­ lässigkeit aufweisen. Der Wasserdurchlässigkeitswert beträgt 10^-9 bis 10^-10cm/sec. Im Bereich des Bodens 6 wird ebenfalls eine entsprechende Abdichtung 10 ver­ wendet, die ein geringes Gefälle zu einer tiefsten Stelle aufweist, an der ein Brunnen 11 angeordnet wird. Dieser Brunnen 11 hat keine unmittelbare Ver­ bindung zum Untergrund 12 unterhalb der Abdichtung 10 und somit keine unmittelbare Verbindung zum Grund­ wasser.

Der Brunnen 11 weist im übrigen einen Brunnenschacht 13 auf.

Die homogenisierte Erde wird in einem kontinuierlichen Mischer mit einem alkalischen Bindemittel und gegebe­ nenfalls Wasser gemischt. Hierfür kommt an erster Stelle Portlandzement in Betracht; es kann aber auch Kalk sein. Dieses alkalische Bindemittel hat an erster Stelle die Aufgabe, den pH-Wert der Erde in der Weise zu verschieben, daß ein Auswaschen der Schwermetall­ salze, insbesondere auch bei sogenanntem saurem Regen, weitestgehend oder vollständig ausgeschlossen wird. Die Menge an Bindemittel, die der Erde zugesetzt wer­ den muß, damit dieser Effekt erreicht wird, richtet sich nach dem Grad der Kontaminierung, der Art der Kontaminierung, also insbesondere danach, welche Schwermetalle bzw. Schwermetallsalze in der Erde vor­ handen sind, und nach der Art der Erde. Die zuzuset­ zenden Mengen bewegen sich üblicherweise im Bereich zwischen 1 und 3 Gew.% bezogen auf die Erde.

Zusätzlich bewirkt die Zugabe von Bindemitteln eine Verfestigung der Erde, so daß deren Tragfähigkeit für Bauwerke deutlich erhöht wird. Unabhängig davon wird die in den Aushubbereich 4 auf die Abdichtungen 9, 10 aufgebrachte Erde in der üblichen Weise mechanisch verdichtet. Eine Bebauung ist nach Abbinden des Bindemittels, also innerhalb sehr weniger Tage möglich.

Auf die Abdichtungen 9, 10 und damit in den Brunnen 11 gelangt nur der Teil des Oberflächenwassers, der nicht aufgrund von Überbauungen durch Bauwerke bzw. befe­ stigte Flächen, wie Parkplätze od.dgl., aufgefangen und in gesonderte Ableitungen geführt wird. Von diesem Wasser dringt nur ein extrem kleiner Teil durch die Abdichtungen 9, 10 in den Untergrund 12 und damit in das Grundwasser. Der größte Teil fließt zum Brunnen 11 und wird in diesem gesammelt. Aus dem Brunnen 11 wer­ den regelmäßig Proben entnommen, mittels derer fest­ stellbar ist, ob das Wasser Kontaminate enthält und ob die Konzentration so niedrig ist, daß das Wasser di­ rekt, beispielsweise durch Abpumpen mittels einer Pumpe 14, abgeleitet und beispielsweise dem Grundwas­ ser direkt zugeführt werden kann oder ob es einer Auf­ bereitung bedarf. Der gesamte durch die Abdichtungen 9, 10 abgedichtete Bereich mit dem Brunnen 11 und der homogenisierten und mit Bindemittel versetzten Ende 15 bildet also ein geschlossenes, kontrolliertes bzw. kontrollierbares System.

Claims (7)

1. Verfahren zum Sanieren von kontaminierten Erdbereichen, mit folgenden Arbeitsschritten:

• a) Die Erde des kontaminierten Erdbereiches wird ausgehoben.
• b) Die ausgehobene Erde wird homogenisiert, indem Erde unterschiedlicher Kontamination aus dem Aushubbereich (4) zur Dekonzentration der Kontaminierung zusammengeführt und durchmischt wird.
• c) Der Aushubbereich (4) wird planiert und mit einer Abdichtung (9, 10) versehen.
• d) Im Bereich der Abdichtung (10) wird ein Brunnen (11) angeordnet.
• e) Die homogenisierte Erde wird mit einem alkalischen Bindemittel versetzt.
• f) Die mit einem alkalischen Bindemittel versetzte Erde wird auf die Abdichtung (9, 10) aufgebracht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß organoleptisch auffällige Erde beim Aushub ausgesondert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß aus der ausgehobenen Erde gröbere Bestandteile, vorzugsweise durch Sieben, abgetrennt werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtungen (9, 10) durch Ton hergestellt werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtungen (9, 10) mit Gefälle zum Brunnen (11) hergestellt werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel Portlandzement eingesetzt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß 1 bis 3 Gew.% Bindemittel bezogen auf das Gewicht der homogenisierten Erde eingesetzt wird.