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DD299387A7 - SEALING MASS ON SOFT BULB FOR THE PRODUCTION OF SEALING LAYERS - Google Patents

SEALING MASS ON SOFT BULB FOR THE PRODUCTION OF SEALING LAYERS Download PDF

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Publication number
DD299387A7
DD299387A7 DD33405989A DD33405989A DD299387A7 DD 299387 A7 DD299387 A7 DD 299387A7 DD 33405989 A DD33405989 A DD 33405989A DD 33405989 A DD33405989 A DD 33405989A DD 299387 A7 DD299387 A7 DD 299387A7
Authority
DD
German Democratic Republic
Prior art keywords
clay
seal system
sealing
production
mineral seal
Prior art date
Application number
DD33405989A
Other languages
German (de)
Inventor
Helmut Linke
Eugen Turnow
Fritz Wrase
Ingrid Bardubitzki
Joachim Schomburg
Original Assignee
Meliorationskombinat Rostock V
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Meliorationskombinat Rostock V filed Critical Meliorationskombinat Rostock V
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Publication of DD299387A7 publication Critical patent/DD299387A7/en

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  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Sealing Material Composition (AREA)

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung eines fugenlosen Mineralstoffdichtungssystems fuer Behaelter in denen Stoffe, besonders landwirtschaftliche Abprodukte, wie Guelle, gelagert werden und ein Schadstoffeintrag aus dem Lagerstoff in den Untergrund stark eingeschraenkt bzw. verhindert werden musz. Es werden damit Voraussetzungen geschaffen, dasz eine fuer die Umwelt und besonders fuer den Grundwasserschutz gefahrlose Lagerung erreicht wird. Durch den Einsatz von Tonmehl und Feinsand kommen verfuegbare Rohstoffe zum Einsatz. Die hohe Dauerbestaendigkeit des Tonmehls, durch seine Eigenschaften bestimmt, ermoeglichen die Ermittlung einer standortbezogenen sowie der Schutzfunktion angepaszten Rezeptur, fuer die Mischung und die Schichtdicke. Eine langzeitig, dauerhafte Schutzwirkung ist gewaehrleistet. Das fugenlose Mineralstoffdichtungssystem kann mit Erdbaukapazitaet hergestellt werden.{Mineralstoffdichtungssystem; Behaelter; Tonmehl; Guellelager; Abproduktenlager; Schadstoffeintrag; Dichtungsschicht; Grundwasserschutz; umweltfreundliche Lagerung; Dichtungsmasse}The invention relates to the production of a seamless mineral seal system for containers in which substances, especially agricultural waste products, such as bark, are stored and a pollutant from the storage material in the ground strongly restricted or prevented musz. This creates conditions that a safe for the environment and especially for groundwater protection storage is achieved. Through the use of clay flour and fine sand, available raw materials are used. The high durability of the clay flour, determined by its properties, allows the determination of a location-based and the protective function adapted formulation, for the mixture and the layer thickness. A long-term, lasting protection is guaranteed. The jointless mineral seal system can be made with earthmoving capacity. Container; Clay powders; Guellelager; Abproduktenlager; Pollutants; Sealing layer; Groundwater protection; environmentally friendly storage; Caulk}

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Dichtungsmasse auf Tonmehlbasis zum Hersteilen van Dichtungsschichten zu schaffen, die sich auszeichnen durch Dauerbeständigkeit gegen Schadstoffe aus Abprodukten und in Zusammensetzung variabel gestaltbar sind, entsprechend den geforderten Ansprüchen, die sich aus den darunterliegenden Ressourcen und dem zu lagernden Medium ergeben.The object of the invention is to provide a sealant based on clay powder for the production of sealing layers, which are characterized by permanent resistance to pollutants from waste products and variable in composition, according to the required claims resulting from the underlying resources and the medium to be stored ,

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Bisher wurden solche Dichtungsschichtr.i vorrangig im Wasserbau und im Deponiewesen angewandt. Forderungen hinsichtlich der zulässigen Durchlässigkeit sind nicht angegeben oder beziehen sich nur auf den Wasserverlust.So far, such Dichtungsschichtr.i were used primarily in hydraulic engineering and landfill. Requirements regarding permissible permeability are not specified or relate only to the loss of water.

Daraus ableitend, werden keine besonderen Forderungen an das Tonmineral bezüglich seiner Dauerbeständigkeit gegenüber Schadstoffen erhoben. Der Einsatz eines Kies-Sand-Gemisches ist mit Transportleistungen verbunden, da dieses selten an der Einbaustelle vorkommt. Weiterhin ist zur Herstellung der Dichtungsschicht nur das mixed-in-plant-Verfahren anwendbar. Der unter bestimmten Bedingungen notwendige Einsatz von Zement bzw. Fließmittel hat zusätzliche technologische Anforderungen zur Folge.From this, no special demands are made on the clay mineral with regard to its long-term resistance to pollutants. The use of a gravel-sand mixture is associated with transport services, as this rarely occurs at the installation site. Furthermore, only the mixed-in-plant process is applicable for the preparation of the sealing layer. The use of cement or plasticizer required under certain conditions results in additional technological requirements.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung kostengünstiger, dauerbeständiger Behälter zur Abproduktenlagerung, besonders landwirtschaftlicher Abprodukte, die mit Erdbaukapazitäten realisierbar sind.The object of the invention is to provide cost-effective, durable container for storage of waste products, especially agricultural waste products, which are feasible with Erdbaukapazitäten.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dichtungsmasse für Behälter herzustellen, die eine hohe Dichtheit und Dauerbeständigkeit gegenüber Schadstoffen aufweist und mit bekannten technologischen Voraussetzungen herstellbar ist. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein fugenloses Mineralstoffdichtungssystem, bestehend aus nicht klassifiziertem Feinsand und einem Tonmehl, charakterisiert durch einen Kaolinitgehalt von durchschnittlich 11 % und einem unregelmäßigen illit-Smektit-Wechsellagerungsanteil von durchschnittlich 44%, wobei die Masseanteile an Tonmehl zwischen 5-40% und an Feinsand zwischen 95-60% betragen und das Gemisch derart zusammengesetzt ist, daß eine maximale Durchlässigkeit von 1 · 10~9m/s entsteht, gelöst.The invention has for its object to produce a sealant for containers, which has a high density and durability against pollutants and can be produced with known technological requirements. According to the invention, this object is achieved by a seamless mineral seal system consisting of unclassified fine sand and a clay flour, characterized by a kaolinite content of on average 11% and an irregular illit-smectite interchange percentage of 44% on average, wherein the mass fractions of clay flour between 5-40% and amount of fine sand between 95-60% and the mixture is composed in such a way that a maximum permeability of 1 x 10 -9 m / s is formed dissolved.

Die Schichtstärken und ihre Durchlässigkeit ist je nach dem Schadstoffanteil des Lagermediums und der geforderten Dichtigkeit zum Schutz des Grundwassers variierbar zwischen 10 und 75cm. Standortunabhängig können Erdbehälter mit derartigen Dichtungssystemen versehen werden, so daß eine für die Umwelt gefahrlose Lagerung von Stoffen, besonders landwirtschaftlichen Auprodukten als Voraussetzung für oine produktive Verwertung erreicht wird. Neben der, aus dem Quellvermögen des Tonmehls durch richtige Wahl dieses Anteils resultierenden Dichtheit, wird eine positive Wirkung bei der Rückhaltung von Kationen auf Grund der Kationenaustauschkapazität erreicht. Somit wird der durch den Feinsand höhere Tonmehlanteil gegenüber klassifiziertem Material zum Vorteil.The layer thicknesses and their permeability vary depending on the pollutant content of the storage medium and the required tightness to protect the groundwater between 10 and 75cm. Irrespective of location, earth tanks can be provided with such sealing systems, so that an environmentally safe storage of materials, especially agricultural Auprodukten is achieved as a prerequisite for oine productive utilization. In addition to the, resulting from the swelling power of the clay powder by proper selection of this proportion tightness, a positive effect on the retention of cations due to the cation exchange capacity is achieved. Thus, the higher clay dust content compared to classified material by the fine sand is an advantage.

Das fugenlose Mineralstoffdichtungssystem besitzt neben dem Vorteil der Dauerbeständigkeit und reversiblen Heilbarkeit von Rissen den Vorteil der universellen technologischen Ausführbarkeit in mixed-in-plant- und mixed-in-place-Verfahren, sowie den der Nutzung häufig am Standort auftretender Feinsande.In addition to the advantage of durability and reversible healing of cracks, the jointless mineral seal system has the advantage of universal technological feasibility in mixed-in-plant and mixed-in-place processes, as well as the fine sands that frequently occur at the site.

Der Einsatz des charakterisierten Tonmehls als Abdichtungsmaterial hat gegenüber Bentoniten deutliche Vorteile, da dieses Tonmehl aus einem Gemenge der beiden Haupttonminerale Kaolinit und unregelmäßige Illit-Smektit-Wechsellagerung (mixed layer) besteht.The use of the characterized clay flour as a sealing material has significant advantages over bentonites, since this clay flour consists of a mixture of the two main clay minerals kaolinite and irregular illite-smectite exchange layer (mixed layer).

Kaolinit ist im sauren Milieu resistent. Im Kontakt mit solchen organischen Substanzen, die zu Schrumpfungen des Tones führen, ist ein derartiges Tonmehl weitaus besser zu Abdichtungszwecken geeignet, weil er resistenter ist, zu weit geringeren Volumenänderungen führt, andererseits sein Quellvermögen für das Verschließen von eventuellen Rissen und Klüften ausreichend groß ist (bei Bentoniten 1A bis Va größer als beim charakterisierten Tonmehl).Kaolinite is resistant in an acidic environment. In contact with such organic substances, which lead to shrinkage of the clay, such a clay flour is much better suited for sealing purposes, because it is more resistant, leads to much smaller volume changes, on the other hand its swelling capacity for the closing of possible cracks and fractures is sufficiently large ( for bentonites 1 A to Va larger than for the characterized clay flour).

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen zur Dichtung von Erdbehältern, die zur Abproduktenlagerung, vorrangig Güllelagerung, näher erläutert. Mit der Möglichkeit, einen Erdbehälter nach seiner konstruktiven Fertigstellung zu dichten, ist die Voraussetzung gegeben, daß der Erdbaukörper kostengünstig hergestellt werden kann. Die im Einschnittbereich gewonnenen Massen werden sofort zur Einbaustelle im Dammkörper transportiert und entsprechend den Erdbauforderungen abgesetzt und verdichtet. In Abhängigkeit vom Lagermedium und den darin enthaltenen wasserlöslichen Schadstoffen und den am Standort des Behälters zu schützenden Ressourcen, besondere des Grundwassers, wird der Aufbau des fugenlosen Mineralstoffdichtungssystems bestimmt.The invention will be explained in more detail with reference to embodiments of the seal of Erdbehältern, the Abproduktenlagerung, primarily slurry storage. With the ability to seal an earth container after its constructive completion, the condition is given that the earth body can be produced inexpensively. The masses obtained in the cutting area are immediately transported to the installation site in the dam body and deposited and compacted according to the earthwork requirements. Depending on the storage medium and the water-soluble pollutants contained therein and on the resources to be protected at the location of the container, especially groundwater, the structure of the jointless mineral seal system is determined.

Anhand der genauen Kenntnis der Inhaltsstoffe des Tonmehls und der Korngrößenverteilung bei der zu mischenden Komponenten wird die technisch erreichbare Durchlässigkeit festgelegt.On the basis of the exact knowledge of the ingredients of the clay flour and the particle size distribution in the components to be mixed, the technically achievable permeability is determined.

Kann eine geringere Durchlässigkeit als die erfindungsgemäß maximal festgelegte erreicht werden, führt das zu geringsten Schichtstärken, wobei 10cm das Minimum der technischen Ausführbarkeit darstellen. Werden hohe Dichtigkeiten bzw. hohe Sicherheiten gegen Schadstoffeintrag notwendig, besteht das fugenlose Mineralstoffdichtungssystem aus mehreren, einbaufähigen, verdichtbaren Lagen, die unterschiedliche Durchlässigkeiten aufweisen können. Befindet sich der Erdbehälter auf einem Standort, an dem in der natürlichen Lagerung ein homogener Erdstoff mit einem Kf-Wert S1 · 1 (T* m/s ansteht, kann dieser bei der Bestimmung der Stärke des zusätzlich aufzubringenden Mineralstoffdichtungssystems berücksichtigt werden. Die Art des technologischen Verfahrens zur Herstellung des fugenlosen Mineralstoffdichtungssystems (mixed-in-plant- oder mixed-in-place-Verfahren) wird durch den am Behälterstandort anstehenden Erdstoff bestimmt. Wenn durch Einfräsen ein homogenes Gemisch herstellbar ist, wird das mixed-ln-place-Verfahreri als kostengünstigere Variante angewandt. Beim mixedin-plant-Verfahren erfolgt die Herstellung der Dichtungsmasse im Zwangsmischer. In beiden Fällen muß eine optimale Wasserzugabe erfolgen, um die, der geforderten Durchlässigkeit entsprechende Standarddichte zu sichern. Das mixed-in-plant-Verfahren erfordert die Beachtung der technologischen Abhängigkeit zwischen der Leistungsfähigkeit der Mischanlage und dem Einbaukomplex. Die Vorratsmischung muß in einem solchen Umfang erfolgen, daß ein durchgängiger Einbau des fugenlosen Mineralstoffdichtungssystems garantiert wird. Sowohl die auf Vorrat gemischte Dichtungsmasse, als auch das eingebaute fugenlose Mineralstoffdichtungssystem ist gegen Austrocknung zu schützen.If a lower permeability than the maximum specified according to the invention can be achieved, this leads to the lowest layer thicknesses, with 10 cm representing the minimum of technical feasibility. If high impermeability or high safety against pollutant entry is necessary, the jointless mineral seal system consists of several, installable, compressible layers, which can have different permeabilities. If the soil container is located at a location where a natural material having a Kf value S 1 · 1 (T * m / s) is present in the natural storage, this can be taken into account when determining the strength of the additional mineral sealing system to be applied of the technological process for the production of the jointless mineral seal system (mixed-in-plant or mixed-in-place) is determined by the soil at the site of the tank. In the case of the mixedin-plant process, the sealant is produced in the compulsory mixer, in both cases optimum water addition is required in order to ensure the standard density required for the required permeability Attention to the technological dependence between the performance of the mixing plant e and the installation complex. The stock mixing must be done to such an extent that a continuous installation of the jointless mineral seal system is guaranteed. Both the pre-mixed sealant and the built-in jointless mineral seal system must be protected against dehydration.

Das fugenlose Mineralstoffdichtungssystem ist mit Geotextil zu schützen und einer den Bewirtschaftungserfordernissen angepaßten Schutzschicht abzudecken. Kostengünstig wirkt sich der Schutz mit Gaotextil sofort nach Fertigstellung des fugenlosen Mineralstoffdichtungssystems und entsprechend der Probennahme für die Nachweisführung (Schichtstärken, Durchlässigkeit) aus. Vn The jointless mineral seal system shall be protected with geotextile and covered by a protective layer adapted to the management requirements. The protection with Gaotextil has a cost-effective effect immediately after completion of the jointless mineral seal system and according to the sampling for the verification (layer thickness, permeability). V n

Claims (2)

1. Dichtungsmasse auf Tonmehlbasis zur Herstellung von Dichtungsschichten, gekennzeichnet durch ein fugenloses Mineralstoffdichtungssystem, bestehend aus nicht klassifiziertem Feinsand und einem Tonmehl, charakterisiert durch einen Kaolinitgehalt von durchschnittlich 11 % und einen unregelmäßigen Illit-Smektit-Wechsellagerungsanteil von durchschnittlich 44%, wobei die . Masseanteile an Tonmehl zwischen 5-40% und an Feinsand zwischen 95-60% betragen und das Gemisch derart zusammengesetzt ist, daß eine maximale Durchlässigkeit von 1 · 10~9 m/s entsteht.A clay-based sealant for producing sealing layers, characterized by a jointless mineral seal system consisting of unclassified fine sand and a clay flour characterized by an average kaolinite content of 11% and an irregular illite-smectite interchange percentage of 44% on average, the. Mass proportions of clay flour between 5-40% and fine sand between 95-60% and the mixture is composed in such a way that a maximum permeability of 1 · 10 ~ 9 m / s is formed. 2. Dichtungsmasse auf Tonmehlbasis zur Herstellung von Dichtungsschichten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtstärke je nach zu schützenden Ressourcen und zu lagernden Medien zwischen 10 und 75cm vorgesehen ist.2. sealant based clay powder for the production of sealing layers according to claim 1, characterized in that the layer thickness is provided depending on the resources to be protected and stored media between 10 and 75cm.
DD33405989A 1989-10-31 1989-10-31 SEALING MASS ON SOFT BULB FOR THE PRODUCTION OF SEALING LAYERS DD299387A7 (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0684344A1 (en) * 1994-05-27 1995-11-29 Süd-Chemie Ag Sealing material against organic liquids
DE4418646A1 (en) * 1994-05-27 1995-11-30 Sued Chemie Ag Swellable smectite sealing layer

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