tentralmischverfahren semi mobile Bodenaufbereitungsanlagen, semi-mobil bodenverbesserungsanlagen, bodenstabilisierungsanlagen, stabilisieren von boden und Erde, gemischte Mineralstoffe, kontaminierte Böden, Boden mischen, Bodenaufbereitung, boden mit kalk mischen, boden mit zement mischen, boden mit infragret mischen, boden mit geocrete mischen, boden verfestigen, dammbau, deponiebau boden mit ton mischen, tonbrecher, http://de.wikipedia.org/wiki/Bodengefüge Zentralmischverfahren, mixed-in-plantBodenstabilisierung stabil Verfahren zur Herstellung von Gemischen, insbesondere für Verfestigungen, bei dem Boden oder Baustoff mit Bindemittel, ggf. zusätzlichen Stoffen und erforderlichem Wasser in Mischanlagen gemischt wird. kruczek-baumaschinen kb-reclaimer Baumassnahme Immobilisierung/Verfestigung von Altlasten und Schadstoffen Mixed-in-Place Mixed-in-Plant-Verfahren http://www.machineryzone.de gebrauchte Bodenfräsen/ Aufgabe Neben der Aufgabe, kontaminierte Böden, z.B. an industriellen Altstandorten, zu behandeln und wieder zu verwerten, entsteht häufig die Frage nach der Behandlung von: verfahrensbedingten Rückständen aus verschiedenen Industrieproduktionen wie z.B. schwermetallhaltige Schlämme Rückständen aus Leichtflüssigkeitsabscheidern Ölschlämmen Bohrschlämmen Müllverbrennungsaschen , Filterkuchen, organisch bzw. anorganisch kontaminierten Abfallstoffen u.v.a. http://www.machinerypark.com/ gebrauchte bodenaufbereitungsanlagen, bodenstabilisatoren Ziel ist es zunächst, die umweltrelevanten Schadstoffe so einzubinden, dass die geforderten Eluatwerte eingehalten werden. Weiterhin ist es häufig erforderlich, kontaminierte Materialien so zu verfestigen, dass die Anforderungen an eine sachgerechte Deponierung erfüllt sind. Verschiedene Abfälle, insbesondere aber auch kontaminierte Böden, können so eingebunden werden, dass sie als Sekundärbaustoff wieder eingebaut oder anderweitig verwertbar sind. Für diese Aufgabe der Einbindung und Verfestigung sind spezielle Bindemittel mit folgenden Zielsetzungen erforderlich: Einbindung organischer und anorganische Schadstoffe durch Adsorption Aufbau einer Matrix, in welcher der jeweilige Abfall mechanisch eingebunden wird Immobilisierung anorganischer (organischer) Schadstoffe als Baustein von Speichermineralen Verfahren Je nach zu behandelndem Material kann das Bindemittel vor Ort direkt nach dem Aufstreuen eingefräst und verdichtet werden (mixed-in-place) oder in stationären oder mobilen Mischanlagen behandelt werden (mixed-in-plant). Das Gemisch wird anschließend deponiert oder einer im Vorfeld festgelegten Verwertung zugeführt, z.B. als Straßen- oder Dammbaumaterial. Die Rezeptierung des Bindemittels erfolgt im Einzelfall anhand von Eignungsprüfungen mit repräsentativen Materialproben des Problemstoffes. Dabei werden der Bindemitteltyp und die -menge festgelegt, die zum Einhalten der geforderten Eigenschaften notwendig sind. Bei trockenen Abfällen wird ebenfalls die zu dosierende Wassermenge ermittelt. Zur Beurteilung der Prüfergebnisse müssen die für das jeweilige Bauvorhaben gültigen Gesetze und technischen Regelwerke berücksichtigt werden. Produkt Mit der Produktgruppe bietet eine breite Palette von hydraulischen Bindemitteln für die sichere Einbindung und Verfestigung von Abfallstoffen und kontaminierten Böden an. Dyckerhoff LIPIDUR® kann eine Vielzahl organischer und anorganischer Schadstoffe einbinden. Die Einbindung erfolgt über chemisch/ physikalische Prozesse. Das Absorptionsvermögen und die Fixierung einzelner Schadstoffe in Speichermineralen kann objektspezifisch durch den Einsatz verschiedenster Komponenten gesteuert werden. Die Auswahl der Rezeptur und des Verfestigungsverfahrens erfolgen in Abhängigkeit von den zu behandelnden Ausgangsstoffen und den mechanischen bzw. chemischen Anforderungen an das behandelte Endprodukt. Das Bindemittelsystem wird bereits seit Jahren bei der Immobilisierung von Schlacken, anorganischen/organischen Schlämmen (z.B. Bleisulfatschlamm), Leichtflüssigkeitsabscheider-Schlamm und bei der Sanierung von Altlasten erfolgreich eingesetzt. Grundsätzlich rezeptiert das Bindemittelsystem anhand der vom Auftraggeber vorgegebenen Anforderungen und Analysedaten sowie im technischen Praxisversuch an einer repräsentativen Durchschnittsprobe. Bodenverbesserung mit Kalk oder Zement-Kalk-Gemischen, Homogenisieren von Bodengemischen und Auflockerungen bei mineralischen Abdichtungen wie z. B. im Deponiebau. Pulverisierung bzw. Granulierung von gebundenen Schichten wie Asphalt oder HGT, Instandsetzen von Fahrbahnen durch Kaltrecycling mit Zement und Emulsion nach Verfahren TERRAFLEX, Bodenverfestigung mit Zement und Wasser, Teerhaltigen Straßenaufbruch aufbereiten zum sofortigen Wiedereinbau als HVT wikipedia.org infos Bodenerosion Zementverfestigung,Hydraulische,Bindemittel,Straßensanierung,Feldwegsanierung,Kalk,Weißfeinkalk,Dorosol,Straßenbau,Erdbau,Tiefbau,Zement,HVT,Untergrundverbesserung,Bodenvermörtelung, Das Bindemittelsystem InfraCrete® ist ein geotechnisches Spezialbindemittel, bestehend aus alkalischen und erdalkalischen Elementen. Die durch diese Elemente hervorgerufene Umbildung im Gefüge des Bodens und die zusätzliche Neubildung von Mineralien bei der Zementhydratation erhöhen die Druckfestigkeit und verbessern das statische und dynamische Verformungsmodul. Ebenso wird die Biege- und Zugfestigkeit erhöht und der Boden wird frostbeständig. Mineralische Trag- und Frostschutzschichten z.B. bei Verkehrswegen können durch die Einarbeitung von InfraCrete® entfallen. Immobilisieren von Schadstoffen in-situ mit Bindemittel Deutlich günstiger als die Entsorgung kann es sein, anfallende Schadstoffe vor Ort zu immobilisieren und somit unter ökonomischen und ökologischen Gesichtspunkten wieder als Baustoff zu verwenden. Vorhandene kontaminierte Schichten werden aufgefräst, mit Zement (eventuell InfraCrete®) sowie Wasser vermischt, danach einplaniert und verdichtet. In aller Regel muss auf diese immobilisierte und verfestigte Schicht nur noch eine bituminöse Schutzschicht aufgetragen werden. Insbesondere eignen sich teerhaltigen Fahrbahnbefestigungen dafür, die enthaltenen Schadstoffe (PAK’s) in-situ zu immobilisieren. Bei angeschütteten Böden besteht diese Schüttung sehr oft aus einem inhomogenen Gemisch, das sich aufgrund eines unterschiedlichen Wassergehaltes nur sehr schwer verdichten lässt. Um die notwendige Wasserverdunstung zu beschleunigen, wird die Oberfläche mit dem Fräsrecycler aufgelockert. Die so vergrößerte Oberfläche begünstigt die Verdunstung erheblich. Gleichzeitig werden die ungleichmäßigen Bodengemische homogenisiert und für den Einbau so aufbereitet, dass die Schüttlagen gleichmäßig verdichtbar eingebaut werden können. Durch eine Bodenverfestigung wird der Boden dauerhaft tragfähig, wasser- und frostunempfindlicher. Mit dem Streugerät wird das hydraulische Bindemittel Zement auf der Oberfläche ausgebracht, wobei die Zementmenge je nach geforderter Druckfestigkeit, Elastizität und Frost-Tau-Beständigkeit bemessen wird. Der Boden wird mit dem Bindemittel durch einfräsen vermengt und dann verdichtet. Reicht die natürliche Bodenfeuchtigkeit nicht aus, wird Wasser zugegeben. Dieses wird entsprechend der Vortriebsgeschwindigkeit des Fräsrecyclers in den Mischraum eingesprüht. Dieses schnelle und kostengünstige Verfahren kann sinnvoll bei fast allen Verkehrsflächen eingesetzt werden, weiter unter Hallenböden, Fundamenten, Industrieanlagen und auch im Flugplatzbereich. Im Eisenbahnwesen ist es für die Planums- oder Tragschicht unter dem Gleisschotter geeignet. wikipedia.org Ton-Humus-Komplex, Wismut Uran Aufbereitung, Bergehalden Bodenverbesserung In nasse, nicht ausreichend tragfähige Böden wird Kalk oder ein Kalk-Zement-Gemisch durch Ausstreuen und Einfräsen eingebracht. Dadurch wird die Oberfläche des Bodens vergrößert und das Wasser reagiert mit den hydraulischen Bindemitteln. Der Wassergehalt wird dadurch reduziert. Eine Vorgehensweise, mit dem die Plastizitäts- und Verdichtungseigenschaften sowie die Tragfähigkeit von Böden gezielt gesteuert werden können. Die Einbaufähigkeit und Verdichtbarkeit sind sofort verbessert, die Bauarbeiten gehen einfacher und schneller voran. Das Verfahren ist deshalb ideal bei Erdarbeiten für Straßen und Wege bis zur Oberfläche des Unterbaues. Weiterhin ist es geeignet für den Bau von dauerhaften Dämmen, Böschungen und Transportwegen. Qualifizierte Bodenverbesserung Die qualifizierte Bodenverbesserung ist ein Verfahren der Bodenverbesserung, bei dem erhöhte Anforderungen an das Frost- und Tragfähigkeitsverhaltens des anstehenden Bodens gestellt werden. Geeignete Böden der Frostempfindlichkeitsklasse F3 können durch dieses Verfahren z.B. die Eigenschaften eines Bodens der Frostempfindlichkeitsklasse F2 erreichen. wikipedia.org wiki Verpresspfahl InfraCrete® ist das Ergebnis einer konsequenten, marktorientierten Weiterentwicklung des Produktes GeoCrete®. Zahlreiche, von Fremdinstituten durchgeführte, wissenschaftliche Eignungsprüfungen und Laboruntersuchungen, sowie der Einsatz von InfraCrete® im Rahmen einer Vielzahl von Bauprojekten weltweit unter den verschiedensten geologischen und meteorologischen Bedingungen belegen, dass InfraCrete®, vor allem hinsichtlich der Wirkungsweise und der erzielten Ergebnisse, den individuellen Anforderungen unserer Auftraggeber in optimaler Weise gerecht wird. InfraCrete® besteht aus verschiedenen alkalischen und erdalkalischen Elementen sowie anderen komplexen Verbindungen. Es neutralisiert die in den meisten Böden vorhandenen Fulvo- und Karbonsäuren und fördert dadurch die Zementhydratationsprozesse. Umbildungen im Gefüge durch die zusätzliche Neubildung von Mineralien während der Zementhydratation ergeben eine erhebliche Steigerung der Druckfestigkeit, des Elastizitätsmoduls, der Biege-Zugfestigkeit und der Frostbeständigkeit (ohne Rissbildung). InfraCrete® wird als Additiv zum herkömmlichen Zement im Bereich der Bodenstabilisierung eingesetzt. Nahezu alle vorhandenen Böden (kein Torf), können ohne Bodenaustausch, schnell und sicher als Tragschichten mit extrem hohen Festigkeiten errichtet werden, egal ob mit oder ohne geringe Verschleißschicht (z.B. Asphalt). Im gleichen Arbeitsgang können auch umweltgefährdende Schadstoffe dauerhaft im Boden immobilisiert werden. Die mit InfraCrete® behandelten Flächen nehmen schon nach kurzer Zeit kein Wasser mehr auf, so dass die Baumaßnahme witterungsunabhängig durchgeführt werden kann Bodenverfestigung wikipedia.org Bodenwasser Der Bodenstabilisierer mischt Bindemittel in den Boden ein. Die Bodenverfestigung (veraltet auch Bodenvermörtelung genannt) ist ein Verfahren zur Erhöhung des Tragfähigkeit eines Bodens (Baugrundverbesserung). Zu diesem Zweck werden dem Boden Bindemittel (etwa Zement oder Baukalk) zugegeben, die die Zusammensetzung der Bodenstruktur bis in eine Tiefe von 50 cm verändern. Anwendung findet dieses Verfahren bei Böden, die als Grundlage für einen Verkehrsweg oder ein Gebäude genutzt werden sollen und den daraus resultierenden Beanspruchungen nicht widerstehen können. Geeignet sind nichtbindige Böden unterschiedlicher Zusammensetzung (beispielsweise Kies- oder Sandgemische) sowie schluffige und tonige Böden. Nicht geeignet sind organische Böden und unvollständig zersetzte Felsgesteine. Alternativ zur Bodenverfestigung kann ein Bodenaustausch erfolgen. [Bearbeiten] Methoden Bei dem Verfahren ist zwischen folgenden zwei Methoden zu unterscheiden:[1] Im Baumischverfahren (auch mixed-in-place) erfolgt die Bodenverfestigung direkt vor Ort mit Hilfe spezieller Maschinen (so genannter Bodenstabilisierer). Im Zentralmischverfahren (auch mixed-in-plant) wird der Boden abgetragen und in eine Mischanlage - oftmals mobile Kaltmischanlage - transportiert. Dort erfolgt das Vermischen mit Wasser und Bindemittel. Anschließend wird der aufbereitete Boden wieder auf der Baustelle eingebaut. [Bearbeiten] Normen und Standards Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für Erdarbeiten im Straßenbau (ZTV E-StB) Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für Tragschichten im Straßenbau (ZTV T-StB) Merkblatt über Bodenverfestigungen und Bodenverbesserungen mit Bindemitteln, Ausgabe 2004 Baugrundverbesserung Erfüllt der Baugrund nicht die geforderten Eigenschaften, sind entsprechende technische Maßnahmen zur Baugrundverbesserung (auch Bodenverbesserung) auszuführen. Diese Maßnahmen verbessern die Standsicherheit und vermindern das Ausmaß von Setzungen. Folgende Maßnahmen können angewendet werden: Beim Bodenaustausch wird der nicht tragfähige Boden ganz oder teilweise durch geeignetere Bodenarten ausgetauscht. Dieses Verfahren ist wirtschaftlich, wenn Bodenschichten mit relativ geringer Mächtigkeit ausgetauscht werden müssen und geeigneter Ersatzboden günstig verfügbar ist. Beim Einbau des Ersatzbodens ist auf eine ausreichende Verdichtung zu achten. Eine Sonderform des Bodenaustausches ist die Rüttelstopfverdichtung. Bei der Bodenverfestigung wird durch die Zugabe von Bindemitteln, wie beispielsweise Zement oder Kalk, die Stabilität nicht tragfähiger Böden verbessert. Der Boden kann entweder vor Ort im Baumischverfahren oder in einer ortsfesten Mischanlage im Zentralmischverfahren behandelt werden. Bei der Bodenvereisung wird mit Hilfe eines Kühlmittels das Porenwasser im Boden vereist und damit eine ausreichende Stabilität erzeugt. Das Verfahren ist sehr kostenintensiv und wird daher nur zur temporären Sicherung oder Abdichtung von Baugruben verwendet. wikipedia Bodenverfestigung im Zentralmischverfahren Ist die Tragfähigkeit des Baugrundes für eine Flachgründung nicht ausreichend und soll keine Veränderung am Baugrund selbst vorgenommen werden, besteht durch eine Tiefgründung die Möglichkeit, eine tragfähige Grundlage für die Fundamente zu schaffen. Hier ist beispielsweise die Pfahlgründung als bekanntester Vertreter zu nennen. Flüssigboden Bodenaustausch Ein Bodenaustausch (auch Bodenersatz oder Bodenauswechslung) kann notwendig werden, wenn auf nicht tragfähigem Boden eine standsichere Gründung ausgeführt werden muss. Neben der Möglichkeit der Tiefgründung eignet sich der Bodenaustausch für Bodenschichten mit geringer Mächtigkeit (Dicke). Boden mit größerer Mächtigkeit oder das Fehlen eines geeigneten Ersatzbodens können die Kosten für das Bodenaustauschverfahren stark erhöhen und unwirtschaftlich machen.Inhaltsverzeichnis 1 Verfahren 2 Weitere Methoden 3 Siehe auch 4 Quellen [Bearbeiten] Verfahren Der nicht tragfähige Boden wird mit Bagger oder Saugbagger ausgehoben. Anschließend erfolgt der Einbau des tragfähigen Materials. Dabei ist auf eine lagenweise Verdichtung und eine ausreichende Lagerungsdichte zu achten. Im Allgemeinen sollte eine Lage nicht höher überschüttet werden als 30 cm und einer Proctordichte von = 100% besitzen. Ist ein Bodenaustausch unterhalb des Grundwasserspiegels durchzuführen, kann keine lagenweise Verdichtung erfolgen. In diesem Fall muss eine Tiefenverdichtung angewendet werden oder der fehlende Boden mit Magerbeton aufgefüllt werden. [Bearbeiten] Weitere Methoden Bei bestimmten Böden (weiche Konsistenz und bindige Zusammensetzung) kann auch auf einen Austausch verzichtet werden und direkt ein (Straßen-)Damm aufgeschüttet werden. Das Eigengewicht des Dammes verdrängt das nicht tragfähige Material zur Seite. Dabei ist darauf zu achten, dass sich die Setzungen in Grenzen halten, da sonst Schäden an der Dammoberseite entstehen können. Eine Sonderform des Bodenaustausches ist das Moorsprengverfahren. Dieses Verfahren kann nur in stark wasserhaltigen Böden (Torf, Moor) angewendet werden. In diesem Fall wird das Bodenmaterial bei der Sprengung verdrängt. Eine besonders kostengünstige Alternative stellt auch der Einsatz von Geokunststoffen (z.B. Geogitter) dar. Contaminated soil-cement stabilization in a demonstration project sludge stabilization Lehm zerkleinern, ton zerkleinern, Drainage (technische_Systeme) Bodenverbesserung Um ein geplantes Bauprojekt bei schlechten Baugrundverhältnissen oder bei instabilen Bodenverhältnissen - z.B. instabilen Böschungen - verwirklichen zu können, sind oft mehr oder weniger aufwändige Maßnahmen zur Verbesserung der Tragfähigkeit des anstehenden Baugrunds erforderlich. Diese Maßnahmen werden allgemein als »Bodenverbesserungsmaßnahmen« oder kurz »Bodenverbesserung« bezeichnet. Ein Baugrund gilt als „schlecht“, wenn er sich unter den aufzubringenden Lasten zu stark verformen oder wenn er - direkt oder indirekt - durch die Baumaßnahme versagen würde. Im Falle der zu starken Verformung spricht man von einem „nicht tragfähigen“ Boden, während im Fall des Versagens - insbesondere im Hinblick auf Böschungen - der Boden als „nicht standsicher“ bezeichnet wird. Bei nicht tragfähigen Böden müssen die Lasten entweder auf eine tiefer liegende, tragfähige Schicht übertragen werden (Tiefgründung) oder die Tragfähigkeit muss durch geeignete Maßnahmen verbessert werden. Dies geschieht durch • Bodenaustausch, • Bodenverdichtung, • Bodenverfestigung. Bei nicht standsicheren (standfesten) Böschungen erfolgt eine Stützung am Böschungsfuß entweder durch konventionelle Stützmauern (Schwergewichtsmauer, Winkelstützmauer u.a.), wenn der Böschungsanschnitt zumindest kurzzeitig oder abschnittsweise standfest ist oder eine Böschung nachträglich hergestellt wird; oder sie erfolgt durch vorher hergestellte Stützwände in Form von Pfahlwänden, Scheiben, Zellen und stützmauerartigen Verbundkonstruktionen, wenn der Einschnitt nachträglich ausgeführt wird. Darüber hinaus können vorsorglich oder nachträglich Sicherungsmaßnahmen ergriffen werden, die die Bewegung eines möglichen Gleitkörpers verhindern oder stabilisieren. Zu derartigen Verbesserungsmaßnahmen zählen • Entwässerungsmaßnahmen, • Bodenverdübelungen und Bodenvernagelungen, • Ingenieurbiologische Bauweisen. Neben vielen anderen Faktoren wird die Auswahl der klassischen Bodenverbesserungsmethoden weitgehend von der anstehenden Bodenart bestimmt. Das einfachste Verfahren der Bodenverbesserung stellt der Bodenaustausch dar. Hierbei werden weniger tragfähige Schichten wie weiche, bindige Böden oder Torfe usw., ausgehoben und durch verdichtbare Kiese, Sande oder gebrochene Materialien ersetzt. Besonders wirtschaftlich ist das Verfahren, wenn die auszutauschende Bodenschicht oberflächennah ansteht, nur eine Dicke von weniger als 3 bis 4 m besitzt und der Aushub und Einbau im Trockenen erfolgen kann. Weitere mögliche Verfahren zur Bodenverbesserung sind: • Bodenverbesserung durch Vorbelastung Bei diesem Verfahren werden die zu erwartenden Setzungen aus dem Bauwerk oder Verkehrslasten durch Überschütten (Vorbelastung) des setzungsempfindlichen Untergrunds vorweggenommen. Die Vorbelastung wird entweder vor Errichtung des endgültigen Bauwerks wieder entfernt (Setzung weitgehend eingetreten) oder ist planmäßig so aufgebracht, dass z.B. im Straßenbau nach Einwirkungszeit der Vorbelastung und weitgehend abgeklungenen Setzungen die endgültige Gradientenhöhe erreicht ist. • Bodenverbesserung durch Verdichtung Bei der Verbesserung der Böden durch Verdichtung muss zwischen rolligen und bindigen Böden unterschieden werden. Die Verdichtung rolliger Böden zielt darauf, den Porenanteil zu verringern, was z.B. durch die Einleitung von Schwingungsenergie (Rütteln) geschehen kann. Bindige Böden sind i.a. wassergesättigt, so dass eine Verdichtung erst dann eintreten kann, wenn Porenwasser aus dem Boden ausgedrückt worden ist. Dieses Herauspressen von Porenwasser gelingt aber nicht durch Rütteln, sondern nur durch eine statische bzw. quasistatische Belastung. • Rüttelstopfverdichtung Zur Untergrundverbesserung feinkörniger und gemischtkörniger Böden wird das Rüttelstopfverfahren eingesetzt. Hierbei wird beim Absenken des Rüttlers bis zur tragfähigen Bodenschicht der feinkörnige Boden im Wesentlichen verdrängt oder durch Wasserzugabe ausgespült. Beim Ziehen wird grobkörniges Material (Kies, Schotter, Splitt) stufenweise zugegeben. Nach jeder Auffüllstufe sinkt der Rüttler ab und verdichtet bzw. verdrängt dabei das eingefüllte Material. So entsteht von unten nach oben ein aus Grobmaterial aufgebauter, mit dem Baugrund eng verzahnter Tragkörper. • Dynamische Intensivverdichtung Die Verdichtung mit Fallmassen zählt zu den ältesten Methoden der Baugrundverbesserung, wobei die Massen und die Fallhöhe an die jeweiligen technischen und wirtschaftlichen Möglichkeiten und Notwendigkeiten angepasst wurden. Etwa seit 1970 wurden mit diesem Verfahren setzungsempfindliche Böden sogar unter Wasser mit Erfolg verbessert. Das Verfahren ist sowohl bei Sanden als auch bei tonigen Schluffen und organischen Böden anwendbar; des weiteren bei künstlichen Aufschüttungen wie Industrie- oder Hausmülldeponien. Bei der dynamischen Intensivverdichtung werden verhältnismäßig große Gewichte aus einer vorher festgelegten Höhe auf den zu verbessernden Boden wiederholt fallengelassen. Die Fallhöhe beträgt zwischen 10 und 40 Metern. Die Fallgewichte können quadratisch oder - was verdrängungstechnisch günstiger ist - achteckig sein. Sie haben je nach Bauart und gewünschter Tiefenwirkung ein Gewicht bis zu 2000 kN (200 Tonnen). Sie bestehen aus Stahlbeton bzw. Stahl. • Bodenverbesserung durch Poreninjektion Unter Injektionen versteht man das Einbringen von Injektionsgut unter Druck in die Poren und Klüfte des Untergrundes. Bei den Injektionsmitteln unterscheidet man je nach deren Ausgangsstoffen und deren Zusammensetzung zwischen Lösungen, Suspensionen, Emulsionen sowie Mörtel und Pasten. Infolge Sedimentation, Filtration oder chemischer Reaktion des Injektionsmaterials wird nach dem Verpressen je nach Eigenfestigkeit des Injektionsmittels eine Abdichtung oder Verfestigung des Untergrunds erreicht. Die Wahl des Verpressmittels wird weitgehendst von der Art des zu injizierenden Bodens bestimmt. • Bodenverbesserung mittels Hochdruckinjektionen Dieses Verfahren ist unter mehreren Namen bekannt: Düsenstrahlverfahren, Soilcrete-Verfahren, HDI-Verfahren, „Jet-Grouting“-Verfahren. Das Verfahren wurde zunächst für die Herstellung von Verfestigungskörpern entwickelt, kann aber auch für Injektionssohlen verwendet werden. Beim HDI-Verfahren wird der Boden nicht mehr durch das Injektionsmittel penetriert, sondern durch einen Hochdruck-Düsenstrahl gelöst und mit der Injektionssuspension auf Zementbasis vermischt. Dieser Vorgang ist von der Porengröße des Bodens weitgehend unabhängig, so dass das Verfahren auch in feinkörnigen Böden eingesetzt werden kann. • Bodenentwässerung Zu den wirksamsten Methoden der Bodenverbesserung im Sinne einer Erhöhung der Tragfähigkeit des Baugrunds oder der Erhöhung der Standsicherheit einer Böschung gehören die verschiedenen Entwässerungsmethoden. Die Tragfähigkeit insbesondere bindiger Böden ist u.a. vom Wassergehalt abhängig. Wenn es gelingt, diesen zu reduzieren, dann können auch die Scherfestigkeit, der Steifemodul und die anderen Bodenparameter erhöht werden. Des Weiteren können Setzungen vorweggenommen und damit der Baugrund verbessert werden. Durch Reduktion des Wassergehalts kann zunächst natürlich durch Wasserhaltungsverfahren erreicht werden. Hierzu gehören die Grundwasserabsenkung durch Brunnen, Dränagen, Vakuumanlagen und mittels Elektroosmose. • Bodenverdübelung Zur Aufnahme von Schubkräften as Böschungsbewegungen können starre Verdübelungselemente innerhalb der Rutschzone eingebaut werden. In der Regel sind die Pfähle in Form von Einzelpfählen, Pfahlreihen, Pfahlscheiben oder Kreiszellen usw. Oft werden derartige Verdübelungselemente mit horizontalen Dränagesystemen kombiniert, die die Rutschung verursachende Sickerwässer ableiten. • Bodenvernagelung Weitere Bodenverbesserungs- und Stabilisierungsmöglichkeiten von Böschungen sind unter dem Begriff „bewehrte Erde“ und „Bodenvernagelungen“ bekannt. Hierunter wird ein Verbundkörper aus Boden und „Bewehrung“ verstanden, wobei es sich bei der „Bewehrung“ um dünne Injektionspfähle, Stahl- oder Kunststoffstäbe, Reibungsbänder, Matten, Geotextilien usw. handelt, welche in verschiedener Art und Richtung eingebracht werden. Wird die „Bewehrung“ lagenweise zusammen mit der Schüttung von unten nach oben eingebaut, spricht man von „bewehrter Erde“, während der Einbau der Nägel bei der Herstellung eines Geländeeinschnitts von oben nach unten, was für instabile Hänge oder bei Platzmangel von Vorteil ist. • Sonderverfahren der Bodenverbesserung Zu den Sondergebieten der Bodenverbesserung gehören u.a. das weite Feld der Ingenieurbiologischen Bauweisen, die Bodenverbesserung mit Textilverfahren oder chemischen und mineralischen Zusätzen (Kalk, Zement) sowie thermische Verfahren. Zur Sicherung kurzzeitig standfester Böden werden zunehmend Ingenieurbiologische Lösungen (Lebendverbau) in Verbindung mit Geotextilien eingesetzt. Hier gilt es, die noch vorhandene Kohäsion des Anschnitts zu schützen, indem sandwichartige Wandelemente oder Matten, in die Pflanzenstecklinge eingebaut werden, vorgesetzt werden. wirtgen wr2500, wr2000, Bomag MPH 120,KMA 220, Sternsieb,scheibensieb,durchlaufmischer,Lehmbrecher, tonbrecher, stabi posch, http://de.wikipedia.org/wiki/Drainage_(technische_Systeme) siehe auch: - Baugrund - Bodenverhältnisse - Bodenfeuchte - Bodenfeuchtigkeit - Eisschanze - Erddruck - Frosthebung - Fundamente - Grundbruch - Kornformen - Makadam - Schluff - Unterfangung - Wasser - Winkelverdrehung Schlammstabilisierung (sludge stabilisation) Mineralisierung der organischen Substanz im Klärschlamm und dadurch dessen chemisch-biologische "Stabilisierung". Die Stabilisierung hat zum Ziel, dass im Anschluss biologische oder chemische Umsetzungsprozesse nur noch begrenzt oder sehr langsam ablaufen, damit eine Klärschlammverwertung erfolgen kann. Während der Begriff "Schlammverwertung" alle Schlämme berücksichtigt, ist die Klärschlammverwertung auf Klärschlämme begrenzt. Allerdings werden beide Begriff oft auch synonym verwendet. Klärschlamm mit dem KB-reclaimer stabilsieren Schlammstabilisierungen können aerob oder anaerob, aber auch chemisch z.B. durch Nassoxidation bzw. chemisch-physikalisch mittels Kalziumoxid (Branntkalk) oder thermisch durch Verbrennung erfolgen. Aerobe Schlammstabilisierung Durch anhaltende Belüftung werden im Klärschlamm enthaltene organische Substanzen zu humusartigen und zu mineralischen Endprodukten umgewandelt. Die Umwandlung erfolgt durch Abbauprozesse. Durch das Abklingen der biologischen Aktivität wird der Klärschlamm lagerfähig. Das Verfahrensprinzip der aeroben Schlammstabilisation beruht darauf, dass man die im Klärschlamm enthaltenen Mikroorganismen unter Anwesenheit von Sauerstoff einem ständigen "Hungerzustand" aussetzt, wodurch sie gezwungen werden, nahezu alle nur irgendwie verfügbaren Reserve-, Speicher- und sonstigen verwertbaren Stoffe als Nahrung zu verarbeiten. Der Schlamm wird damit auf aerobem Wege so stabilisiert, dass es bei der anschließenden Entsorgung zu keinen weiteren Abbauprozessen und somit zu keinen Geruchsbelästigungen kommt. Belebungsbecken für Kleinkläranlagen sind i.d.R. auf Grund der Bemessungsvorgaben derart schwach belastet, dass im Belebungsbecken der angestrebte Hungerzustand für die Mikroorganismen gegeben ist und somit die biologische Abwasserreinigung und die Schlammstabilisation im Belebungsbecken gleichzeitig (simultan) erfolgen. Anaerobe Schlammstabilisierung Der Begriff "anaerobe Schlammstabilisierung" ist ein Synonym für Schlammfaulung. Klärschlammentwässerung mit Kalk Kalk macht stabil Klärschlämme werden heute über landwirtschaftliche Verwertung, Verbrennung und Rekultivierung entsorgt. Welcher Weg gewählt wird, entscheidet sich in der Konditionierung und Entwässerung der Schlämme. Kalk hat dabei nicht nur eine stabilisierende Eigenschaft, sondern erhöht auch die Tragfähigkeit. Somit lässt sich gezielt die Konsistenz für den gewünschten Entsorgungsweg einstellen. Feststoffgehalt und Tragfähigkeit Die verfestigende Wirkung von Kalk bei der Nachbehandlung maschinell entwässerter Schlämme wird durch die Bestimmung der Erhöhung des Trockenrückstands durch Kalkzugabe nicht hinreichend beschrieben. Es ist daher in einem Untersuchungsprogramm ermittelt worden, ob es einen Zusammenhang zwischen Festigkeit und Tragfähigkeit kalkbehandelter Schlämme gibt. Einflüsse auf den Trockenrückstand Durch Kalkkonditionierung erhöht sich der Trockenrückstand des Schlamms. Dies lässt sich anhand einer Formel berechnen. Allerdings beeinflussen ein hoher Phosphatgehalt und ein geringer pH-Wert das Ergebnis der Trockenrückstandsbestimmung hin zu höheren Werten. Einflüsse auf die Tragfähigkeit Tragfähigkeit (TF) in Abhängigkeit vom Trockenrückstand (TR) bei Kalkzugabe Ein hoher Phosphatgehalt in den Schlämmen übt ebenfalls einen positiven Effekt auf die Tragfähigkeit aus. Wie hoch die Tragfähigkeit in Abhängigkeit von der eingesetzten Kalkmenge liegt, lässt sich anhand des Diagramms erkennen. Ursache Warum übt Kalk eine verfestigende Wirkung aus und erhöht damit die Tragfähigkeit? Durch die Zugabe von Branntkalk oder Kalkhydrat laufen im Schlamm hydratisierende und carbonatisierende Reaktionen ab. Diese führen zu einer Festigung der Struktur und damit zur Stabilisierung des Schlammes. Wirkung Das Ergebnis des Untersuchungsprogrammes zeigt, dass sich für einen Trockenrückstand von 35% etwa eine Tragfähigkeit von 2 bis 4 mal 10-2 N/mm2 ergibt. Praxis der Klärschlamm-Nachbehandlung Eine Nasenlänge voraus Die Behandlung von Klärschlämmen mit Weißfeinkalk ist heute in der Abwasserbehandlung technischer Standard. Kalk hygienisiert und entwässert den Schlamm. Nach der Durchmischung findet in einer Langzeitreaktion die Carbonatisierung des noch freien Kalkhydrats mit dem Kohlendioxid der Luft statt. Der gestiegene pH-Wert kann allerdings bei hoher Reaktionstemperatur zur Bildung von Ammoniak und damit zu Geruchsbelästigungen führen, wenn nicht Vorkehrungen getroffen werden. Dazu gibt es praktische Hinweise über Austrag, Dosierung und Mischtechnik. Der Standard der Anlagen- und Silotechnik Schema einer Klärschlammnachbehandlungsanlage mit Feinkalk Das Verfahren der Klärschlammnachbehandlung mit Kalk zeichnet sich durch Einfachheit und Zuverlässigkeit aus, wenn die Anlage entsprechend eingestellt ist. Wie eine solche Musteranlage aufgebaut sein soll, zeigt das folgende Schema: Vor dem eigentlichen Anlagenbetrieb muss natürlich darauf geachtet werden, dass der Weißfeinkalk den besonderen Anforderungen des Betriebs genügt. Die Anlieferung des Kalks erfolgt durch Behälterkraftfahrzeuge bis zu einem Gesamtgewicht von 38 t. Für dieses Gewicht müssen die Anfahrtswege ausgelegt sein. Mit dem fahrzeugeigenen Kompressor wird der Kalk in die Silos eingeblasen, die entsprechend zugerüstet sein sollen. Dabei sollte sich die Silogröße nach der LKW-Nutzlast richten, da halbvolle Fuhren stets ganz berechnet werden. Fein dosierter Feinkalk Der nächste Punkt betrifft den Austrag und die Dosierung. Hier werden in der Regel Zellradschleusen und Förderschnecken verwendet, die mit einer Dosiergenauigkeit von mindestens 10% arbeiten sollten. Die Schnecken müssen mit einer Nachlaufzeit betrieben werden könne, da bei längeren Stillstandszeiten das Austragsmaterial sich sonst festsetzen könnte. Kein Mischmasch! Einer der entscheidenden Momente in der Behandlung ist die richtige Durchmischung. Nur dann kann sich die chemische Reaktion an den Partikeln des Feinkalks nach der bekannten Formel optimal entfalten: CaO + H2O ? Ca (OH)2 + Energie (1177 kJ/kg CaO) Unter dieser Reaktionsgleichung wird der Weißfeinkalk mit Wasser zu Kalkhydrat umgesetzt und verfestigt den Schlamm. Je nach Einstellung der Mischtechnik und daraus folgender Carbonatisierung der Kalkhydratreste wird der Schlamm pastös oder krümelig. In der Praxis haben sich Doppelwellenmischer und Paddelmischer in Standardanlagen bewährt. Jetzt kommt die Nase ins Spiel Wie der Schlamm zwischengelagert wird, das hängt dann ebenfalls von der weiteren Verwendung ab. Hier aber beginnt unter dem Einfluss des hohen pH-Wertes und der Temperatur die "duftende" Wirkung von Brüden (Ammoniak). Das aber muss nicht sein, wenn das Mischgut in abgedeckten Containern gelagert wird. Ammoniak ist ein leicht flüchtiges Gas, das wasserlöslich und leichter als Luft ist. Nach dem Bundesimmissionsschutzgesetz müssen die Geruchsbelästigungen, die von Kläranlagen in die Nachbarschaft dringen können, abgestellt werden - zu Recht! Die technische Universität München hat Witterung aufgenommen. Das Problem der Ammoniakfreisetzung hat der Lehrstuhl für Wassergütewirtschaft und Gesundheitsingenieurwesen in München genauer untersucht. So hat sich ergeben, dass Kalkdosierung, Mischung und Lagerung die Stärke der Geruchsbildung beeinflussen. Grundsätzlich sollten alle Aggregate und Fördereinrichtungen geschlossen betrieben werden. Aufgrund der Flüchtigkeit des Ammonikas reicht allerdings in den meisten Fällen eine ausreichende Entlüftung für die Betriebsräume über hochliegende Zugluft (Kippfenster) oder Dachableitung. Ein 6-facher Luftwechsel pro Stunde ist in den Betriebsräumen ausreichend. Bei stärkerer Ammoniakfreisetzung empfehlen die Wissenschaftler in München eine steuerbare Be- und Entlüftungsanlage bis hin zum Einbau einer Abluftreinigungsanlage. Das ist immer noch günstiger, als auf die positiven Eigenschaften des Feinkalks zu verzichten, da auch bei anderen Mischprodukten ähnliche geruchsbildende Reaktionen auftreten können. Folgende ökonomische Gleichung kann dabei aufgemacht werden. Neue Energie aus Klärschlamm und Tiermehl - Funktioniert das? Bei uns schon. Denn nicht nur Kohle, Gas und Öl lassen sich im Dampferzeuger verbrennen. Wir machen auch Strom aus Klärschlamm und Tiermehl. Wie? Ganz einfach: Wir mischen die eingesetzte normale Kohle mit einer geringen Menge so genannter Ersatzbrennstoffe wie z.B. Klärschlamm. Auf diese Weise sparen wir nicht nur den wertvollen Primärenergieträger Kohle ein, sondern wir vermindern gleichzeitig auch den Kohlendioxid-Ausstoß. Zudem lösen wir gleichzeitig das Problem, diese Stoffe sinnvoll zu nutzen. Die Situation Die in Kläranlagen anfallenden Klärschlämme müssen umweltverträglich, wirtschaftlich und sicher entsorgt werden. Für den Einsatz in der Landwirtschaft wird die Akzeptanz in der Bevölkerung zunehmend geringer, da die im Klärschlamm enthaltenen Schadstoffe in die Nahrungskette gelangen können. Die Möglichkeiten Die Alternative liegt in der Verbrennung, denn sie erfüllt die Kriterien einer umweltverträglichen und wirtschaftlichen Entsorgung. Die im Klärschlamm enthaltenen organischen Schadstoffe werden hierbei in Energie umgewandelt. Ausschließlich Klärschlamm zu verbrennen, ist jedoch sehr teuer. Wirtschaftlicher ist es dagegen, den Klärschlamm in Kohlekraftwerken mitzuverbrennen. Sie müssen lediglich um die Komponenten für die Annahme, Lagerung und Förderung des Klärschlamms ergänzt werden. Der Umwelt zuliebe Die Mitverbrennung ist ein umweltfreundlicher Weg. Die im Klärschlamm enthaltenen organischen Schadstoffe, unter anderem auch Dioxine und Furane, werden bei der Verbrennung mit Temperaturen über 1.000 Grad vollständig zerstört. Anorganische Schadstoffe wie Schwermetalle werden zum überwiegenden Teil in die Aschen der verbrannten Kohle gebunden, so dass sie nicht mehr in die Nahrungskette gelangen können. Die Asche und der bei der Rauchgasreinigung entstehende Gips werden in der Baustoffindustrie unter Berücksichtigung strenger Qualitätskriterien als Wertstoffe verwendet. Die Rauchgasreinigungsanlagen werden von neutralen Gutachtern regelmäßig kontrolliert und halten die für die Mitverbrennung strengen Grenzwerte der 17. Bundesimmissions-schutzverordnung ein. Ein weiterer Pluspunkt für die Umwelt: Durch den Einsatz des Klärschlamms und anderer Ersatzbrennstoffe wird weniger Kohle benötigt - der CO2-Ausstoß reduziert sich. Klärschlamm-Mitverbrennung bei E.ON Kraftwerke Ersatzbrennstoffe beschafft E.ON Kraftwerke nicht nur für eigene, sondern auch für fremde Kraftwerke - europaweit. Seit vielen Jahren engagiert sich unser Unternehmen in diesem Bereich. Klärschlamm hat dabei die größte Bedeutung. Aber auch Tiermehl und Papierschlämme werden eingesetzt. Wir prüfen ständig den Einsatz weiterer Ersatzbrennstoffe und den Ausbau weiterer Kraftwerkskapazitäten, vor allem für die Mitverbrennung von Klärschlamm. Für die Kläranlagenbetreiber bieten wir individuelle und maßgeschneiderte Dienstleistungspakete - unabhängig davon, ob es sich um kommunalen oder industriellen Klärschlamm handelt, ob dieser getrocknet, teilgetrocknet oder entwässert, belastet oder unbelastet ist. Eine ganzjährige Entsorgung, auch langfristig, ist auf jeden Fall gewährleistet. Denn bei E.ON Kraftwerke steht eine Vielzahl an Kraftwerken für die Mitverbrennung zur Verfügung. Der eigens eingerichtete Bereich Ersatzbrennstoffe zeigt die Bedeutung innerhalb des Unternehmens