AT396881B

AT396881B - Verfahren zum behandeln von material, wie abfall-, deponiematerial, kontaminiertem erdreich od. dgl.

Info

Publication number: AT396881B
Application number: AT170590A
Authority: AT
Inventors: Ernst Dr Geutebrueck
Original assignee: Proterra Umwelttechnik
Priority date: 1990-08-17
Filing date: 1990-08-17
Publication date: 1993-12-27
Also published as: ATA170590A

Description

AT 396 881B

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln von Material, wie Abfall-, Deponiematerial, kontaminiertem Erdreich od. dgl.

Ein besonderes Problem der jüngeren Zeit liegt in der Abfallbeseitigung, die durch Deponierung, Verbrennung oder Behandlungen wie Neutralisation, Entgasung, Entwässerung erfolgt. Insbesondere die in früheren Jahren meist sorglos durchgeführte Deponierung wirft heutzutage weitere Probleme auf, weil oft die Größe einer Deponie und die Art der deponierten Abfälle nicht bekannt sind (sogenannte wilde Deponien). Weiters and unzulänglich gesicherte Deponien angelegt worden, die heutzutage aus Umweltschutzgründen entsorgt werden müssen (sogenannte Altlasten).

Ein weiteres Problem liegt darin, daß in solche Deponien Grund· oder Sickerwasser eingedrungen ist und die in der Deponie enthaltenen Problemstoffe ins benachbarte Erdreich vertragen und dieses kontaminiert hat

Desgleichen haben Unfälle von Transportfahrzeugen für Öl oder Chemikalien meist eine Kontamination von Erdreich zur Folge.

Folglich besteht ein großes gesellschaftliches Bedürfnis nach einer Lösung dieser Probleme.

Ziel der Erfindung ist die Befriedigung dieses Bedürfnisses und die Beseitigung, zumindest aber die Verringerung der vorstehenden Probleme auf ein Minimum.

Dieses Ziel wird mit einem Verfahren der eingangs angegebenen Art dadurch erreicht, daß erfindungsgemäß außerhalb und/oder innerhalb zumindest eines Bereiches des zu behandelnden Materiales in Abhängigkeit von zumindest der Ausbreitung und der Tiefe des Bereiches in das Material Gefriersonden eingebracht, diese durch Leitungen mit wenigstens einem Kühlaggregat verbunden und mit einer Gefrierflüssigkeit beschickt werden und daß auf diese Weise das Material abgekühlt und zu einem im wesentlichen festen Körper gefroren wird.

Auf diese Weise wird das Material in eine Form gebracht, in der es durch Gefrieren stabilisiert ist, also sich nicht weiter ausbreiten kann, in der es abgebaut werden kann und in der viele sonst entweichende Schadstoffe im Material gebunden bleiben. Ferner wird verhindert, daß beim Öffnen einer Deponie weitere Kontaminationen auftreten und daß einzelne im Material enthaltene Schadstoffe miteinander reagieren. In gleicher Weise kann auch die Umgebung kontaminierter Stellen stabilisiert und das Entweichen von Schadstoffen eingedämmt werden, indem eine Sperre bzw. Barriere aus gefrorenem Erdreich gebildet wird.

Erfindungsgemäß wird das seit langem bekannte Abteufen von Schächten im Bergbau auf ein technisch völlig anderes Gebiet übertragen. Zur Durchführung des Verfahrens lassen sich auch die im Schachtbau bekannten und verwendeten Vorrichtungen, wie die Gefriersonden, die vorzugsweise als Ringleitung ausgebildeten Verbindungen sowie die Kühlaggregate und Kühlmittel verwenden.

Die Gefriersonden können ein- oder mehrkreisig ausgebildet sein, wobei ein Kreis zur Zufuhr des Kühlmittels und ein anderer Kreis zur Einleitung von Dampf vor der Entnahme der Gefriersonden aus dran Material vorgesehen ist. Als Kühlmittel kommen unter anderem Calciumchloridlauge, Metallsalze, Stickstoff oder Kohlendioxid in Frage.

Mit Hilfe der Erfindung lassen sich flüchtige, ausfließende oder auswaschbare Stoffe sowie die Erdfeuchte und kontaminiertes Erdreich selbst in bewohnten Gegenden ohne Gefährdung der Bevölkerung in einen ungefährlichen Zustand versetzen, abbauen und abtransportieren, wobei auch eine Verbreitung von Keimen, Bakterien oder Viren, aber auch das Austreten meist toxischer Substanzen in Aerosol- oder Staubform praktisch ausgeschlossen ist, sodaß eine diesbezügliche Gefährdung des das Verfahren durchführenden Personals hintangehalten ist und unter Umständen auf besondere Schutzmaßnahmen verzichtet werden kann. Außerdem tritt infolge der niedrigen Temperaturen so gut wie keine Geruchsbelästigung auf.

In vorteilhafter weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist von Vorteil, wenn zum Einbringen der Gefriersonden Löcher in das Material gebohrt werden und vor oder zugleich mit dem Einbringen der Gefriersonden eine Flüssigkeit und/oder chemische Wirkstoffe in das Material eingetragen werden. Die Flüssigkeit ist insbesondere Wasser oder eine wäßrige Lösung und dient zur Durchfeuchtung allzu trockenen Materiales, um die Abkühlzeit abzukürzen; als chemische Wirkstoffe kommen gelbildende, bakterizide sowie pestizide Substanzen in Frage, die anschließend mitsamt dem Material entsorgt werden.

Weiters kann das Material vor dem Einbringen der Gefriersonden auf seine Zusammensetzung und der Bereich auf seinen Temperaturgradienten untersucht werden.

In der Folge können die Abstände der Gefriersonden in Abhängigkeit von der Materialzusammensetzung und/oder des Temperaturgradienten im Material gewählt werden.

Diese Verfahrensschritte ermöglichen eine wirkungsvolle und rationelle Durchführung des gesamten Verfahrens und die Erzielung optimaler Ergebnisse der Entsorgung.

Zweckmäßig ist ferner, wenn die Gefriersonden in regelmäßigen Abständen in den Bereich eingebracht werden. Günstig ist auch, wenn die Gefriersonden bis in eine die Tiefe des Bereiches überschreitende Tiefe eingebracht werden, weil hiedurch eine nachträgliche Kontamination des Erdreiches beim Abbau des Materiales verhindert wird.

Bei einer vorteilhaften Variante der Erfindung werden die Gefriersonden bis in eine unter den Grundwasserspiegel reichende Tiefe eingebracht. Auf diese Weise wird gefrorenes Grundwasser zur Abdichtung des Erdreiches gegenüber dem Material ausgenutzt.

Dabei können die Gefriersonden an den Ecken eines Polygons eingebracht werden und nach Abkühlen des -2-

Claims

AT396 881B Materiales im Inneren eines dem Polygon entsprechenden prismatischen Bereiches im Material befindliches Grundwasser abgepumpt und vorzugsweise gereinigt wird. Bei einer weiteren Variante der Erfindung werden die Gefriersonden bis auf eine unter dem Gefrierpunkt des Materiales oder unter dem Gefrier- oder Stockpunkt eines in dem Material enthaltenen vorbestimmten Stoffes liegende Temperatur gekühlt Dies ist insbesondere zweckmäßig, wenn flüssige Schadstoffe oder bei Fahrzeugoder Tankstellenunfällen ausgetretenes Öl zu entsorgen sind. Da die Stabilisierung des Materiales in vielen Fällen nicht genügt, ist in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß das Material nach seinem Abkühlen abgebaut, gegebenenfalls zerkleinert und abtransportiert wird. Dabei ist zweckmäßig, wenn vor oder gleichzeitig mit dem Abbau des Materiales die Gefriersonden erwärmt und aus dem Material entfernt werden. Der Abbau des Materiales kann mit herkömmlichen Bau- oder Bergbaumaschinen, durch Fräsen oder Sprengen und das Zerkleinern sowie Abtransportieren mit üblichen Bauoder Bergbaugeräten erfolgen. Dabei kann das Material nach dem Abbau aufgrund seiner Umweltgefährlichkeit klassiert werden, sodaß einzelne Schadstoffe einer Sonderdeponie, speziellen Weiterbehandlung oder der Wiederverwertung zugeführt werden können. Schließlich ist vorteilhaft, wenn der Abtransport des Materiales in gekühltem Zustand durchgeführt wird, wobei gegebenenfalls das Material über einen vorbestimmten Zeitraum mit einem flüssigen Kältemittel, wie flüssigem Stickstoff, besprüht wird, weil im Material enthaltene, insbesondere gas- und/oder staubförmige Schadstoffe am Entweichen gehindert werden. Obwohl das Material einer Deponie als ganzes bis zum Gefrieren abgekühlt werden kann, ist in der Praxis einer bereichsweisen Behandlung der Vorzug zu geben, weil in diesem Fall der Geräte- und Energieaufwand zur Durchführung des Verfahrens geringer ist. PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zum Behandeln von Material, wie Abfall-, Deponiematerial, kontaminiertem Erdreich od. dgl., bei dem in das zu behandelnde Material Gefriersonden eingebracht, diese durch Leitungen mit wenigstens einem Kühlaggregat verbunden und mit einer Gefrierflüssigkeit beschickt werden, wodurch das Material äbgekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Gefriersonden innerhalb und gegebenenfalls außerhalb zumindest eines Bereiches des zu behandelnden Materiales in Abhängigkeit von zumindest der Ausbreitung und der Tiefe des Bereiches flächenhaft angeordnet werden und daß das zu behandelnde Material zu einem im wesentlichen festen Körper gefroren wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einbringen der Gefriersonden Löcher in das Material gebohrt werden und daß vor oder zugleich mit dem Einbringen der Gefriersonden eine Flüssigkeit und/oder chemische Wirkstoffe in das Material eingetragen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Material vor dem Einbringen der Gefriersonden auf seine Zusammensetzung und der Bereich auf seinen Temperaturgradienten untersucht werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände der Gefriersonden in Abhängigkeit von der Materialzusammensetzung und/oder des Temperaturgradienten im Material gewählt werden.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gefriersonden in regelmäßigen Abständen in den Bereich eingebracht werden.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gefriersonden bis in eine die Tiefe des Bereiches überschreitende Tiefe eingebracht werden.
7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gefriersonden bis in eine unter den Grundwasserspiegel reichende Tiefe eingebracht werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß einige der Gefriersonden an den Ecken eines Polygons eingebracht werden und nach Abkühlen des Materiales im Inneren eines dem Polygon entsprechenden prismatischen Bereiches im Material befindliches Grundwasser abgepumpt und vorzugsweise gereinigt wird. -3- AT396881B
9. Varfahren nach den Ansprüchen 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gefriersonden bis auf eine unter dem Gefrierpunkt des Materiales oder unter dem Gefrier- oder Stockpunkt eines in dem Material enthaltenen vorbestimmten Stoffes liegende Temperatur gekühlt werden.
10. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Material nach seinem Abkühlen abgebaut, gegebenenfalls zerkleinert und abtransportiert wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß vor oder gleichzeitig mit dem Abbau des Materiales die Gefriersonden erwärmt und aus dem Material entfernt werden. 10
12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Material nach dem Abbau aufgrund seiner Umweltgefährlichkeit klassiert wird.
13. Verfahren nach Anspruch 10 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Abtransport des Materiales in 15 gekühltem Zustand durchgefuhrt wird, wobei gegebenenfalls das Material über einen vorbestimmten Zeitraum mit einem Kältemittel, wie flüssigem Stickstoff, besprüht wird. -4-