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Dokumentenidentifikation DE19937270C2 27.06.2002
Titel Verfahren zur Abdeckung von Halden mit stark geneigten Flanken, insbesondere von Rückstandssalzhalden aus der Salzaufbereitung
Anmelder Kali und Salz GmbH, 34119 Kassel, DE
Erfinder Diekmann, Ralf, Dr., 31515 Wunstorf, DE;
Sander, Ingo, 29339 Wathlingen, DE;
Rickens, Klaus, 31515 Wunstorf, DE
DE-Anmeldedatum 06.08.1999
DE-Aktenzeichen 19937270
Offenlegungstag 15.02.2001
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 27.06.2002
Veröffentlichungstag im Patentblatt 27.06.2002
IPC-Hauptklasse B09B 5/00
IPC-Nebenklasse E21C 41/32   B09B 1/00   E02D 17/20   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft die Abdeckung von Rückstandssalzhalden zum Zwecke der Rekultivierung und Begrünung. Erfindungsgemäß werden abbindefähige Reststoffe sowie weitere Füllstoffe durch Mischen bei einer bestimmten Feuchte zu einem Grüngranulat geringer Kohäsion verarbeitet, welches anschließend von oben auf die zu bedeckenden Haldenflanken abgesetzt wird.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft die Abdeckung von Halden zum Zweck einer Begrünung und Rekultivierung. Das Verfahren kann insbesondere zur Abdeckung von Rückstandshalden der Kaliindustrie angewendet werden.

Es hat in zurückliegenden Jahren zahlreiche Lösungsvorschläge gegeben, Rückstandshalden der Kaliindustrie abzudecken, zu begrünen und auf diese Weise zu rekultivieren. Ziel war stets eine standfeste Abdeckung mit verschiedensten Materialien, die verhindern, dass Wasser in den Haldenkörper eindringt.

Die DE-PS 39 25 953 schlägt zum Beispiel vor, die Halden mit einer abbindenden Schicht geschlossen zu überdecken. Dabei besteht diese Schicht zum überwiegenden Teil aus Calciumsulfat. Diese Abdeckung wird dann zusätzlich mit einer dünnen Schicht aus Erde oder Biomasse versehen, was die Begrünung beschleunigen bzw. intensivieren soll.

Nach DE-OS 41 17 270 ist der Vorschlag bekannt, auf geschüttete Salzoberflächen von Halden eine Filterasche-Zement-Suspension aufzubringen, um auf diese Weise die Oberfläche zu versiegeln. Zusätzlich ist hierbei eine Bewehrung der Oberflächenschicht, zum Beispiel mit einem Textilnetz vorgesehen.

Ein Oberflächenabdichtungssystem für Abraumhalden mit extrem geneigten Böschungen beschreibt die DE-PS 41 31 391. Hier wird eine Dichtungsbahn auf die Böschung plaziert und darauf eine sogenannte Krall- und Drainagebahn, auf der eine Deckschicht aus Humus, Bentonit, Bodenverbesserer, Deckmulch usw. aufgebracht wird. Diese Schicht wird dann anschließend begrünt, zum Beispiel in Form eines Rasens.

Dem Problem der Standfestigkeit einer Salzhaldenabdeckung aus Bodenaushub und Bauschutt, mit der außerdem verhindert wird, dass salzhaltige Wässer in die Pflanzen tragende Deckschicht eindringen, widmet sich die DE-PS 43 37 730. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Fraktion aus grobkörnigem Gut als Kontaktschicht auf die Halde aufgebracht wird, auf der in einem zweiten Schritt eine Mischung aus Bodenaushub und Bauschutt folgt, die ihrerseits mit entsprechendem Bewuchs begrünt wird. Etwaig durchtretende Feuchtigkeitsmengen können über die Kontaktschicht ablaufen.

In der DE-PS 196 32 154 wird eine Haldenabdeckung bestehend aus hydraulisch und/oder puzzolanisch abgebundenen Gemischen mineralischer Reststoffe, insbesondere aus einem oder mehreren Kraftwerksreststoffen, Aschen aus der Verbrennung von Klärschlamm, Biomassen, Holz, Papierschlamm und/oder gipshaltigen Reststoffen beschrieben. Diese Stoffgemische werden in Form einer angefeuchteten Masse in mehreren Schichten beginnend am Haldenfuß auf die Haldenoberfläche gebracht und zielgerichtet zur Haldeninnenseite verdichtet. Zur Haldenaußenseite hin sind diese Gemische locker strukturiert.

Das Aufbringen und Verdichten von Abdeckmaterialien auf Salzhalden, die regelmäßig eine relativ große Neigung ihrer Flanken aufweisen, ist mit üblichen Baumaschinen praktisch nicht möglich, so dass auf ein Aufschütten durch Abwurf von oben zurückgegriffen werden muß. Das Aufschütten solcher zäher pastöser Massen zum Beispiel über einen Bandabwurf auf eine Haldenflanke führt aufgrund der hohen Kohäsion zu örtlichen großvolumigen Verklumpungen, die sich auftürmen und sich auch nach Zerfall nicht gleichmäßig auf den Haldenflanken verteilen und dort nicht breitflächig abrutschen. Es entsteht eine unregelmäßige Haldenkontur, die nicht stabil ist.

Es ist die Aufgabe zu lösen, feuchte Massen aus abbindefähigen Stoffen und weiteren Füllstoffen so auf eine Halde mit steilen Flanken zu bringen, dass eine gleichmäßige, allmählich sich verfestigende Schicht geringer Schichtdicke entsteht und die Bildung großvolumiger Verklumpungen beim Aufbringen auf die Halde vermieden wird.

Es wurde nun gefunden, dass man eine gleichmäßige Flächendeckung in geringmächtiger Schichtstärke auf einer Salzhalde mit steilen Flanken durch Aufbringen einer nach dem Stand der Technik an sich bekannten feuchten Reststoffmischung aus abbindefähigen Materialien und weiteren Füllstoffen erreichen kann, wenn diese Mischung beim Aufbringen physikalische Schüttguteigenschaften besitzt, die denen des primär als Halde aufgeschütteten Rückstandssalzes aus der Salzaufbereitung nahekommen. Erfindungsgemäß wird das aufzubringende Abdeckmaterial vorher so gemischt, dass ein rolliges, krümeliges Grüngranulat erzeugt wird. Dieses Grüngranulat wird nun ohne Zwischenlagerung über Bandanlagen auf die Halde transportiert und dort wie der vorher aufgeschüttete Rückstand mit dem Absetzer an den Haldenflanken abgeworfen. Das Material rollt in der beabsichtigten Weise ab und die Kohäsion nimmt erst nach dem Abwurf stetig zu, so dass die Kontur gewissermaßen "eingefroren" wird.

In der praktischen Ausführung werden die Komponenten des Granulats, das sind im Wesentlichen abbindefähige Aschen aus Verbrennungsanlagen und weitere Füllstoffe bei einer solchen Gesamtfeuchte miteinander gemischt, dass durch den beim Mischen einsetzenden Granuliervorgang ein rolliges, krümeliges Grüngranulat geringer Kohäsion erzeugt wird. Das wird in der Regel bei Feuchten von 10 bis 30 Prozent der Fall sein. Die einzustellende Feuchte hängt natürlich vom stofflichen Angebot der Komponenten ab. Insbesondere entscheidet die Körnung dieser Komponenten über den notwendigen Wassereinsatz.

Die Granulierflüssigkeit kann sowohl Wasser als auch eine wäßrige Salzlösung sein.

Weiterhin wurde gefunden, dass durch Variation des Feuchtegehaltes der Mischung der Schüttwinkel des Granulates an den Schüttwinkel der Halde angepaßt werden kann. Auf diese Weise ist eine Minimierung des Materialbedarfs für eine Abdeckung möglich. Dies ist insbesondere bei großen Haldenhöhen z. B. > 100 m bedeutend.

Als Füllstoffe kommen zum Beispiel Rückstände aus der Aufbereitung von salzhaltigen Schlacken der Aluminiumherstellung in Betracht. Dieser Verarbeitungsrückstand besteht im Wesentlichen aus wasserunlöslichem, tonartigem Aluminiumoxid. Zusätzlich oder allein kann auch feiner Bodenaushub eingesetzt werden.

Die Komponenten des zu granulierenden Abdeckmaterials werden zur Herstellung des gewünschten Granulates in einem Verhältnis der abbindenden Komponente zur Füllstoffkomponente von 20 : 80 bis 30 : 70 in einem Mischer zum Beispiel in einem Lödige-Mischer unter Einhaltung der notwendigen Feuchte gemischt. Werden zum Beispiel abbindefähige Kraftwerksasche und Rückstand aus der Al-Schlackenaufbereitung in einem Verhältnis von 30 : 70 bei einer Feuchte der Mischung von etwa 15 bis 25% miteinander gemischt, so entsteht ein Granulat mit etwa 0,5-20 mm. Beim Aufschütten stellt sich ein Schüttwinkel α von etwa 32 bis 35 Grad ein, der etwa dem Schüttwinkel des aufgehaldeten Verarbeitungsrückstands aus der Kalirohsalzverarbeitung entspricht.

Bei einer geringeren Feuchte um 15% ergibt sich für die spezielle stoffliche Mischung ein Schüttwinkel von etwa 32°, bei einer höheren Feuchte um 20% stellt sich ein Winkel von 35° ein.

Die erfindungsgemäß auf die Haldenkontur aufgebrachte stabile Granulatdeckschicht dient im Weiteren als Untergrund für eine nachfolgende Begrünung des gesamten Haldenbauwerks.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zur Abdeckung von Halden mit stark geneigten Flanken unter Anwendung von abbindefähigen Reststoffen sowie weiterer Füllstoffe durch Mischen dieser Komponenten mit Wasser oder einer wäßrigen Salzlösung zu einem Grüngranulat geringer Kohäsion und anschließendes Absetzen des Grüngranulates von oben auf die Haldenflanken.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Absetzen des Grüngranulates auf die Haldenflanken vorzugsweise im freien Fall erfolgt.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponenten in einem Verhältnis der abbindenden Komponente zur Füllstoffkomponente von 20 : 80 bis 30 : 70 in einem Mischer gemischt werden, wobei eine solche Gesamtfeuchte eingestellt wird, dass ein rolliges, krümeliges Grüngranulat entsteht.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtfeuchte 10 bis 30 Prozent beträgt.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Grüngranulat dem aufgehaldeten Rückstandssalz entsprechende Schüttguteigenschaften besitzt.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass durch Variation des Feuchtegehaltes der Schüttwinkel des Granulates an den Schüttwinkel der Halde angepaßt wird.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kohäsion des Grüngranulats nach dem Absetzen auf die Haldenflanken stetig zunimmt und dadurch eine gleichmäßige, flächendeckende Schicht geringer Dicke entsteht, die der Haldenkontur folgt und sich stabil festigt.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponenten des Grüngranulats vorzugsweise abbindefähige Kraftwerksasche und beispielsweise ein bei der Aufbereitung von salzhaltigen Schlacken der Aluminiumherstellung anfallender Verarbeitungsrückstand sind.
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Verarbeitungsrückstand der Aluminiumschlackeaufbereitung im Wesentlichen aus wasserunlöslichem, tonartigem Aluminiumoxid besteht.
  10. 10. Verfahren nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung als vorbereiteter Untergrund für eine Begrünung dient.
  11. 11. Verfahren nach Anspruch 1, 3 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Füllstoffkomponente zusätzlich oder allein feiner Bodenaushub eingesetzt wird.






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