NL1002581C2 - Werkwijze voor het beschermen van de bodem tegen verontreinigingen en grondconstructie voor het beschermen van de bodem. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: Werkwijze voor het beschermen van de bodem tegen verontreinigingen en grondconstructie voor het beschermen van de bodem.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor 5 het beschermen van de bodem tegen verontreinigingen afkomstig uit de inhoud van een in of op de grond gelegen opslagtank. De uitvinding heeft verder betrekking op een grondconstructie voor het beschermen van de bodem tegen verontreinigingen afkomstig uit de inhoud van een in of op de grond gelegen opslagtank.

10 Een dergelijke constructie is op zich bekend uit de

Europese octrooiaanvrage 456.094 waarin niet alleen een opbouw van grondlagen is beschreven maar ook een hierin aangebrachte kabel voor het weergeven van een signaal wanneer de opslagtank lekt en de inhoud van de tank in de grond komt. Volgens de genoemde Europese octrooiaanvrage wordt 15 een ondoordringbare laag of een voor de vloeistof in de opslagtank ondoordringbare folie aangebracht op een fundament bestaande uit asfalt, zand, beton of dergelijke. Uit de praktijk is echter gebleken dat een naar verhouding starre laag van asfalt of beton kan scheuren waardoor de vloeistof uit de opslagtank terecht kan komen in de te beschermen 20 grondlaag. Een folie geeft een onvoldoende bescherming terwijl zand of dergelijke na een bepaalde tijd doorslaat.

Daarom is gezocht naar een werkwijze voor het beschermen van de bodem tegen dergelijke verontreinigingen en naar een grondconstructie die een voldoende bescherming geeft van de onder de opslagtank gelegen 25 grond of van de grond in de nabijheid van de tank(s).

De werkwijze volgens de uitvinding wordt hierdoor gekenmerkt dat tegen het in of op de grond gelegen oppervlak van de opslagtank een naar de onderzijde afgesloten afdichtingssysteem wordt aangebracht, welk afdichtingssysteem is opgebouwd uit één of meerdere lagen 30 waarvan de afdichtende laag bestaat uit een niet voor water en koolwaterstoffen doorlaatbare met water bevochtigde smectiet en polymeer houdende laag.

Verder verdient het de voorkeur om boven de smeetiethou-dende laag 3 een laag 1 aan te brengen die zorgt voor een goed contact 35 tussen de grondconstructie en het oppervlak van de opslagtank. Deze laag 1002581 2 1 gelegen tegen het oppervlak van de onderzijde van de opslagtank bestaat uit een met olie geïmpregneerd gemalen mineraal met hydrofoob oppervlak.

Door het gebruik van de laag 1 wordt een goede hechting verkregen tussen de laag die wordt aangebracht onder het oppervlak van 5 de opslagtank en door het hydrofobe karakter van het materiaal dat wordt gebruikt wordt een waterafstotende werking verkregen. De uitdrukking "opslagtank" moet ruim worden opgevat omdat hieronder ook leidingen en dergelijke vallen.

Verder verdient het de voorkeur dat op laag 3 een laag 10 2 wordt aangebracht die deeltjesvormige silicaat bevat.

Zodoende verdient het met name de voorkeur een afdichtingssysteem aan te brengen opgebouwd uit drie lagen te weten a) een tegen het oppervlak van de onderzijde van de opslagtank gelegen laag 1 van een met olie geïmpregneerd gemalen mineraal 15 met hydrofoob oppervlak.

b) een onder laag 1 aangebrachte laag 2 van een deeltjesvormige silicaatverbinding en c) een onder laag 2 aangebrachte niet voor water en koolwaterstoffen doorlaatbare smectiet en polymeer houdende laag 3 welke 20 geheel of gedeeltelijk is bevochtigd.

Met name de onder c) genoemde smectiethoudende laag is opgebouwd uit één smectiet bevattend mengsel van klei of smectiet bevattende natuurlijke steensoort met meer dan 0,5 gew.% van een of meer vaste inerte vulmiddel(en) met een gemiddelde deeltjesafmeting hoger dan 25 0,05 mm, 0,8-6,0 gew.% poedervormig vast activerend middel en meer dan 0,2 gew.% van een in water oplosbaar polymeer, waarbij de gewichtspercenta-ges zijn berekend op de hoeveelheid smectiet van het mengsel. Een dergelijke smectiet bevattende samenstelling is bekend uit W094/18284. In deze PCT-octrooiaanvrage is echter niet de werkwijze beschreven voor 30 het beschermen van de bodem tegen verontreinigingen afkomstig uit de inhoud van een in de grond gelegen opslagtank. Evenmin is daaruit een grondcon-structie bekend zoals beschreven in de onderhavige octrooiaanvrage.

Een alternatief voor de onder c) beschreven laag 3 is een laag die (1) een minerale klei bevat gekozen uit smectieten met een 35 drie-laagstructuur en/of zwelbare silicaten die eventueel gedeeltelijk zijn geactiveerd met 1 gew.% (betrokken op het gewicht van de minerale 1002581 3 klei) van een activeringsmiddel gekozen uit (i) alkalimetaal of ammoniumzouten met een anion dat in water onoplosbare precipitaten vormt met aardalkalimetaalionen en (ii) een smectiet dat overgeactiveerd is met dergelijke zouten en (2) ten minste 0,6 gew.% (betrokken op het gewicht 5 van de minerale klei) van een in water oplosbaar polymeer dat kan reageren met de klei en met een molekuulgewicht tussen 50.000 en 20.000.000, welk mengsel een gel kan vormen dat water kan absorberen en vrijlaten na het toevoegen van 1 tot 5 gew.% (gebaseerd op het gewicht van de minerale klei) van een activeringsmiddel gekozen uit (i) alkalimetaal of ammoniumzouten 10 met een anion dat een in water onoplosbaar precipitaat vormt met een aardalkalimetaalion en (ii) een smectiet dat overgeactiveerd is met dergelijke zouten. Een dergelijk mengsel is op zich bekend uit EP-A-335.653. Uit deze Europese octrooiaanvrage is een werkwijze bekend voor het bereiden van een gel dat in staat is om water op te nemen en af te 15 geven, doch daaruit is niet de toepassing bekend van een dergelijk mengsel als een van de lagen in een grondconstructie om de bodem te beschermen tegen het lekken van koolwaterstoffen uit een in de grond gelegen opslagtank.

Een groot deel van apparatuur voor het transport of 20 opslaan van koolwaterstoffen zoals verschillende leidingen en reservoirs zijn op de grond geplaatst of door de grond omgeven. De werkzame afsluiting van dergelijke apparatuur is een belangrijke eis om te voorkomen dat de grond wordt verontreinigd. Om een effectieve bescherming te geven moet worden voldaan aan verschillende eisen zoals het feit dat de afdichting 25 het metaal van het reservoir moet beschermen tegen corrosieve invloed van waterige mengsels, hetgeen kan worden bereikt door te voorkomen dat het reservoir in contact komt met het water aanwezig in de grond. Verder moet de afsluiting van het reservoir een voldoende dragend vermogen hebben om de zware last te kunnen dragen en moet voldoende flexibel zijn om eventuele 30 bewegingen van zowel de grond als het reservoir te kunnen opvangen. Ook moet de grondconstructie die een afsluitende werking heeft een voldoende isolatie geven tegen koolwaterstoffen die aanwezig zijn in het reservoir en die uit het reservoir kunnen weglekken.

Deze doelstellingen kunnen worden bereikt door het 35 toepassen van een werkwijze volgens de uitvinding of met behulp van een grondconstructie volgens de uitvinding.

10 0 Ζ 58 1 4

De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van de bijgevoegde tekening waarin in fig. 1: een grondconstructie volgens de uitvinding is weergegeven.

5 De constructie zoals weergegeven in figuur 1 zal hierna verder worden toegelicht.

Ter bescherming van de ondergrond 6 en de daaronder gelegen grond tegen de inhoud van een reservoir bestaande uit bodem 8 en wand 7 is onder de bodem 8 een systeem van lagen 1, 2 en 3 aangebracht 10 zoals boven beschreven, waarbij tussen de lagen 2 en 3 en/of tussen 1 en 2 een textieldoek 5 kan zijn aangebracht. Tussen de lagen 2 en 3 kan eveneens een drainage 4 zijn aangebracht. Eventueel kan de drainage ook zijn aangebracht tussen de lagen 1 en 2.

De verdere opbouw van de lagen, de samenstellingen en 15 de dikte van de lagen zoals bij voorkeur toegepast zal hierna verder worden beschreven.

Het nieuwe systeem voor de grondconstructie volgens de uitvinding is met name geschikt om de metalen, koolwaterstofhoudende reservoirs af te schermen tegen corrosie veroorzaakt door de grond., met 20 name tegen de corrosieve werking van het grondwater. Verder is de grondconstructie voldoende flexibel om de eventuele bewegingen van de grond op te vangen en de grondconstructie voorkomt op effectieve wijze dat eventueel weglekkende koolwaterstoffen in de tegen verontreiniging beschermde grondlagen komen.

25 Met name bestaat de grondconstructie uit meerdere lagen, bij voorkeur uit drie lagen waarvan de bovenste laag die in contact is met de bodem of de wand van het reservoir uit een met olie geïmpregneerd gemalen mineraal met hydrofoob oppervlak. Bij voorkeur bevat dit mineraal een corrosie-inhibitor, hetgeen met name een in ol ie oplosbare amineverbin-30 ding is. Door het mineraal te impregneren met olie wordt een goede hechting verkregen met de metalen bodem van het reservoir en wordt een goede aanpassing aan de vorm van de bodem verkregen. Bij voorkeur bedraagt de hoeveelheid toegevoegde olie 10-60 gew.% berekend op het gewicht van het mineraal. Verder wordt hierdoor voorkomen dat grondwater in contact komt 35 met het metaal van de bodem of de wand van het reservoir. Tevens wordt voorkomen dat het water nodig voor de smectiet en polymeer houdende laag 1002581 5 in contact komt met de bodem of de wand van het reservoir. Door de mogelijke aanwezigheid van een corrosie-inhibitor wordt het risico van uitwendige corrosie van de metalen houder aanzienlijk verlaagd. Deze laag 1 heeft een laagdikte van ten minste 0,3 cm en is bij voorkeur 4-6 cm dik.

5 Deze laag 1 kan ook gemengd zijn met een deeltjesvormig silicaat.

De in het midden gelegen laag 2 bevat een deeltjesvormig silicaat, dat bij voorkeur is gemengd met een gemalen mineraal met een hydrofoob oppervlak. Hieraan is echter geen olie toegevoegd. Deze laag kan ook een vast silicaat bevatten. Zonder de toevoeging van het gemalen 10 mineraal kan deze laag dienen als drainagelaag. Verder kan een drainagebuis zijn geplaatst die is vervaardigd uit een kunststof zoals polyetheen. De tweede laag heeft een dikte van meer dan 1 cm, bij voorkeur van 5-30 cm. Deze laag 2 dient om de belasting door de houder op te vangen en om een eventuele beweging van de grond te compenseren. De toevoeging van het 15 gemalen mineraal met hydrofoob oppervlak dient om mogelijk weglekkende koolwaterstoffen te absorberen en om grondwater te beletten naar boven door te dringen.

Het hydrofiele bevochtigde deel van de laag 3 heeft een afsluitende werking tegen de mogelijk weglekkende koolwaterstoffen, 20 waardoor wordt voorkomen dat eventueel weglekkende koolwaterstoffen terecht komen in de grondlaag 6. Verder vormt het een samenhangende flexibele laag die de bodemvervormingen goed kan volgen. Het lagere eventueel nog droge deel van laag 3 vormt een stevige laag met hoog draagvermogen en vormt een afsluiting tegen grondwater.

25 Met name tussen de lagen 2 en 3 kan textieldoek 5 zijn aangebracht dat bij voorkeur met water is bevochtigd. Dit textieldoek (geotextile) zorgt voor een gelijkmatige verdeling van de belasting over de lagen en geeft een goede scheiding van lagen. In principe kan dit doek tussen alle lagen worden aangebracht.

30 De bovenste laag 1 van de grondconstructie volgens de uitvinding bestaat uit een met olie geïmpregneerd gemalen mineraal met een hydrofoob oppervlak dat een corrosie-inhibitor kan bevatten. Als mineralen met een hydrofoob oppervlak kunnen worden genoemd talk, Manusil (merk) en gemalen oliehoudende materialen. Ook kunnen mengsels van twee 35 of meer van dergelijke gemalen mineralen worden toegepast. De minerale olie die wordt toegevoegd aan het gemalen mineraal is bij voorkeur een 1002581 6 vloeibare of halfvaste koolwaterstof met meer dan 10 koolstofatomen of een mengsel hiervan. De uitdrukking "olie" omvat ook oliemengsels. Als halfvaste koolwaterstoffen kunnen bitumen en was worden genoemd. De olie voor het impregneren moet worden gebruikt in een zodanige hoeveelheid dat 5 een fijne deklaag van olie wordt verkregen op de gemalen minerale deeltjes en waarbij het mineraal toch makkelijk kan worden verwerkt. Voorbeelden van toe te voegen corrosie-inhibitors, verdraagzaam met het oliesysteem, en die worden toegevoegd aan laag 1 zijn in olie oplosbare amines zoals Nalco 192 en 169, Nalcamin, Cronox 100 en Dodigen 213. Deze aangegeven 10 corrosie-inhibitors zijn vermeld met de merkaanduiding. Het is ook mogelijk ter verlaging van de kosten om de corrosie-inhibitor alleen toe te voegen aan het bovenste deel van laag 1.

Laag 2 bestaat uit deeltjesvormig silicaat, bij voorkeur gemengd met een gemalen mineraal met een hydrofoob oppervlak. Het gemalen 15 mineraal met het hydrofobe oppervlak kan een van de stoffen zijn zoals gebruikt in laag 1. Deeltjesvormige silicaten zijn zand, gravel, grind en gemalen siliciumhoudend asfalt zoals gemalen baksteen of pannen. Het deeltjesvormige silicaat zelf kan een mengsel zijn van dergelijke materialen. Laag 2 kan ook dienst doen als drainagelaag.

20 Laag 3 van de grondconstructie volgens de uitvinding is een klei en polymeren bevattend, mengsel, zoals beschreven in de bovenvermelde PCT octrooiaanvrage W094/18284 of in EP-A-0 335 653. Naast de actieve bestanddelen kan laag 3 inert vulmiddel bevatten. Een deel van de onderste laag moet worden bevochtigd, zodat de aldus gevormde natte, 25 flexibele en hydrofiele laag een afsluitende werking heeft tegen lekkende koolwaterstoffen en stijgend grondwater. De dikte van de bevochtigde laag is met name meer dan 3 mm.

Volgens een andere voorkeursuitvoering bij de grondconstructie volgens de uitvinding bestaat laag 2 uit twee sublagen 30 2.1 en 2.2 waarbij sublaag 2.1 bestaat uit een mengsel van deeltjesvormige silicaatverbinding en gemalen mineraal met hydrofoob oppervlak en sublaag 2.2 bestaat uit deeltjesvormige silicaatverbinding.

Op vergelijkbare wijze kan ook laag 3 zijn samengesteld uit twee sublagen 3.1 en 3.2 waarbij de aan laag 2 grenzende sublaag 3.1 35 een laag gehalte heeft aan inert, vast vulmiddel en sublaag 3.2 heeft een hoger gehalte aan inert, vast vulmiddel.

1002581

Claims (28)

1. Werkwijze voor het beschermen van de bodem tegen verontreinigingen afkomstig uit de inhoud van een in of op de grond gelegen 5 opslagtank, met het kenmerk, dat tegen het in of op de grond gelegen oppervlak van de opslagtank een naar de onderzijde afgesloten afdichtings-systeem wordt aangebracht, welk afdichtingssysteem is opgebouwd uit één of meer lagen waarvan de afdichtende laag bestaat uit een niet voor water en koolwaterstoffen doorl aatbare met water bevochtigde smectiet en polymeer 10 houdende laag.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de smectiethoudende laag 3 een mengsel is van klei of smectiet bevattende natuurlijke steensoort, met meer dan 0,5 gew.% van een of meer vaste inerte vulmiddel (en) met een gemiddelde deeltjesafmeting hoger dan 0,05 mm, 0,8- 15 6,0 gew.% poedervormig vast activerend middel en meer dan 0,2 gew.% van een in water oplosbaar polymeer, waarbij de gewichtspercentages zijn berekend op de hoeveelheid smectiet van het mengsel, wordt toegepast.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de bovenzijde van laag 3 wordt bevochtigd met water ter vorming van een 20 hydrofiel oppervlak.

4. Werkwijze volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de dikte van het met water bevochtigde grensvlak ten minste 0,3 cm bedraagt.

5. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat 25 als laag 3 een mengsel wordt toegepast, dat (1) een minerale klei bevat, gekozen uit smectieten met een drie-laagstructuur en/of zwelbare silicaten die eventueel gedeeltelijk zijn geactiveerd met 1 gew.% (betrokken op het gewicht van een minerale klei) van een activeringsmiddel gekozen uit (i) alkalimetaal of ammoniumzouten met een anion dat in water onoplosbare 30 precipitaten vormt met aardalkalimetaal ionen en (ii) een smectiet dat overgeactiveerd is met dergelijke zouten en (2) ten minste 0,6 gew.%, (betrokken op het gewicht van de minerale klei) van een in water oplosbaar polymeer dat kan reageren met de minerale klei en met een molecuul gewicht tussen 50.000 en 20.000.000, welk mengsel een gel kan vormen dat water 35 kan absorberen en vrijlaten na het toevoegen van 1 tot 5 gew.% (gebaseerd op het gewicht van de minerale klei) van een activeringsmiddel gekozen uit (i) alkalimetaal of ammoniumzouten met een anion dat een in water 1002581 δ onoplosbaar precipitaat vormt met een aardalkalimetaalion en (ii) een smectiet dat overgeactiveerd is met dergelijke zouten.

6. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat het mengsel van laag (3) 1,5-15 gew.% van een in water oplosbaar polymeer 5 bevat.

7. Werkwijze volgens conclusies 1-6, met het kenmerk, dat tegen het oppervlak van de onderzijde van de opslagtank een laag 1 wordt aangebracht bestaande uit een met olie geïmpregneerd gemalen mineraal hydrofoob oppervlak.

8. Werkwijze volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat aan laag 1 een corrosie-inhibitor wordt toegevoegd.

9. Werkwijze volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat als corrosie-inhibitor een in olie oplosbare amineverbinding wordt toegevoegd.

10. Werkwijze volgens conclusies 7-9, met het kenmerk, dat het corrosie-inhibitorgehalte in laag 1 nabij het grensvlak met de opslagtank het hoogst is.

11. Werkwijze volgens conclusies 1-10, met het kenmerk, dat op laag 3 een laag 2 wordt aangebracht van een deeltjesvormige 20 silicaatverbinding.

12. Werkwijze volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat laag 2 wordt gemengd met een gemalen mineraal met een hydrofoob oppervlak.

13. Werkwijze volgens conclusies 1-12, met het kenmerk, dat tussen laag 1 en laag 2 een textieldoek wordt aangebracht.

14. Werkwijze volgens conclusies 1-13, met het kenmerk, dat tussen laag 2 en laag 3 een met water bevochtigd textieldoek wordt aangebracht.

15. Werkwijze volgens conclusies 7-14, met het kenmerk, dat als gemalen mineraal met hydrofoob oppervlak talk, Manusil (merk) of 30 oliehoudende gemalen leisteen wordt toegepast.

16. Werkwijze volgens conclusies 7-15, met het kenmerk, dat als olie voor het impregneren van het gemalen mineraal met hydrofoob oppervlak een ruwe mineraalol ie, een vloeibare of semi-vaste koolwaterstof met meer dan 10 kool stofatomen, of een mengsel hiervan, wordt toegepast.

17. Werkwijze volgens conclusies 11-16, met het kenmerk, dat laag 2 is samengesteld uit twee sublagen 2.1 en 2.2 te weten een sublaag 2.1, bestaande uit een mengsel van een deeltjesvormige sil icaatver- 1 0 0 2 5 8 1 binding en gemalen mineraal met hydrofoob oppervlak, en een sublaag 2.2, bestaande uit een deeltjesvormige silicaatverbinding.

18. Werkwijze volgens conclusies 2-17, met het kenmerk, dat laag 3 is samengesteld uit twee sublagen 3.1, 3.2 te weten een aan 5 laag 2 grenzende sublaag 3.1 met een laag gehalte inert vast vulmiddel en een sublaag 3.2 met een hoog gehalte inert vast vulmiddel.

19. Grondconstructie voor het beschermen van de bodem tegen verontreinigingen afkomstig uit de inhoud van een in of op de grond gelegen opslagtank, met het kenmerk, dat rond de onderzijde van de in of op de 10 grond gelegen opslagtank een afdichtingssysteem is aangebracht waarvan de afdichtende laag bestaat uit een niet voor water en voor koolwaterstoffen doorlaatbare bevochtigde smectiet en polymeer houdende laag.

20. Grondconstructie volgens conclusie 19, met het kenmerk, dat deze is opgebouwd volgens een werkwijze beschreven in conclusies 2-18.

21. Grondconstructie volgens conclusies 19-20, met het kenmerk, dat de dikte van laag 3 meer is dan 0,3 cm.

22. Grondconstructie volgens conclusies 19-21, met het kenmerk, dat laag (3) 4-10 cm is.

23. Grondconstructie volgens conclusies 20-22, met het 20 kenmerk, dat de hoeveelheid toegevoegde olie aan laag 1 10-60 gew.% bedraagt.

24. Grondconstructie volgens conclusies 20-23, met het kenmerk, dat de laagdikte van laag 1 ten minste 0,5 cm bedraagt.

25. Grondconstructie volgens conclusies 20-24, met het 25 kenmerk, dat laag (1) 4-10 cm bedraagt.

26. Grondconstructie volgens conclusies 20-25, met het kenmerk, dat laag 2 dikker is dan 1 cm.

27. Grondconstructie volgens conclusie 26, met het kenmerk, dat de dikte van laag (2) 5-30 cm bedraagt.

28. Grondconstructie volgens conclusies 20-27, met het kenmerk, dat onder laag 1 een drainage is aangebracht. 1002581