DE4418613A1 - Sealing material against organic liquids - Google Patents
Sealing material against organic liquidsInfo
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- E02D31/002—Ground foundation measures for protecting the soil or subsoil water, e.g. preventing or counteracting oil pollution
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Description
Die Erfindung betrifft ein Dichtmaterial gegen organische Flüssigkeiten sowie dessen Verwendung.The invention relates to a sealing material against organic Liquids and their use.
Zur Abdichtung von Deponien, Tankstellen und Abwasserrohren wurden bereits Mischungen aus Kies, Sand und in Wasser quell fähigem Bentonit eingesetzt (Greinacher J., G. Piepenbreier, "Glückauf", S. 128 (1992), No. 4, S. 276-281). Beim Durchtritt von Wasser quillt der Bentonit auf, wobei durch den entstande nen Quelldruck des Bentonits die Hohlräume zwischen den Sand körnern verfüllt werden, was zu einer Dichtwirkung führt. Han delt es sich nicht um ein wasserführendes Rohr, sondern wird in dem Rohr eine organische Flüssigkeit (z. B. Erdöl) transpor tiert, so kommt die Quellwirkung des in Wasser quellfähigen Bentonits in Kontakt mit organischen Flüssigkeiten nicht zum Tragen. For sealing landfills, petrol stations and sewage pipes Mixtures of gravel, sand and water have already swelled capable bentonite (Greinacher J., G. Piepenbreier, "Glückauf", p. 128 (1992), no. 4, pp. 276-281). When passing through The bentonite swells from water, whereby the resulting NEN swelling pressure of the bentonite the voids between the sand grains are filled, which leads to a sealing effect. Han it is not a water-carrying pipe, but will transport an organic liquid (e.g. petroleum) in the pipe the swelling effect of water swellable Bentonite in contact with organic liquids not for Carry.
Anlagen zum Ab- und Umfüllen von wassergefährdenden organi schen Stoffen werden in horizontaler Richtung mit einem Ge misch aus Sand und quellfähigem Bentonit unterlegt (EP-A 0 453 619).Plants for filling and decanting of water-polluting organi fabrics in the horizontal direction with a Ge mixed with sand and swellable bentonite (EP-A 0 453 619).
Die Oberfläche wird mit einem Sand/Bentonit-Gemisch versehen, die Mischung wird verdichtet und zur Quellung des Bentonits bewässert. Auf diese Weise werden auch die Fugen von an der Oberfläche verlegten Pflastern abgedichtet. Die erhaltene Sperrschicht weist eine gute Dichtwirkung gegenüber Wasser auf, wogegen der Durchtritt von organischen Flüssigkeiten nicht zuverlässig unterbunden wird.The surface is provided with a sand / bentonite mixture, the mixture is compacted and swells the bentonite watered. In this way, the joints of the Sealed pavers sealed. The received Barrier layer has a good sealing effect against water on, whereas the passage of organic liquids is not reliably prevented.
Bei der Errichtung von sogenannten Tank-Farms besteht die Not wendigkeit, die Oberfläche gegen das Durchdringen von even tuell auslaufenden organischen Flüssigkeiten zu schützen. Tank-Farms sind oberirdisch errichtete Lageranlagen für Ben zin und Mineralöle. Hierbei werden große Lagertanks in einer an der Oberfläche befindlichen Mulde errichtet. Die Mulde wird mit einer Dichtmatte ausgelegt, welche zwischen den beiden Schichten eines Geotextils eine Dichtschicht mit in Wasser quellfähigem Bentonit enthält. Die Geotextil/Bentonitmatte wird mit etwa 50 cm Kies/Sand überlagert. Anschließend wird die Oberfläche bewässert, wobei der Bentonit quillt und eine gute Dichtwirkung gegenüber Wasser erzeugt. Eine Dichtwirkung gegenüber größeren Mengen ausfließender organischer Flüssigkeit, die den Bentonit nicht zum Quellen veranlaßt, ist nicht zuverlässig gegeben.There is a need to set up so-called tank farms maneuverability, the surface against the penetration of even to protect any leaking organic liquids. Tank farms are above-ground storage facilities for Ben zin and mineral oils. Large storage tanks are in one trough on the surface erected. The hollow will designed with a sealing mat, which is between the two Layers of a geotextile with a sealing layer in water contains swellable bentonite. The geotextile / bentonite mat is overlaid with about 50 cm of gravel / sand. Then will irrigated the surface, with the bentonite swelling and a good sealing effect against water. A sealing effect towards larger quantities of organic flowing out Liquid that does not cause the bentonite to swell not given reliably.
Bei der Errichtung von vertikalen Abdichtungen, z. B. von De ponien, ist es Stand der Technik, Dichtwände aus Zement, in Wasser quellfähigem Bentonit und Wasser zu errichten (vergl. D. Urban, BBR 3/93, 44, S. 102-110).When installing vertical seals, e.g. B. from De ponia, it is state of the art, sealing walls made of cement, in To build water swellable bentonite and water (see D. Urban, BBR 3/93, 44, pp. 102-110).
Die Errichtung unterirdischer vertikaler Dichtwände erfolgt durch das sogenannte Schlitzwandverfahren. Das Hohlraumvolumen der Dichtwand wird mit speziellen Greifern ausgegraben, wobei der Hohlraum mit einer Suspension aus Zement, in Wasser quell fähigem Bentonit und Wasser verfüllt wird. Nach Abschluß der Aushubarbeiten bindet der Zement hydraulisch ab, und man erhält eine Dichtwand mit geringer Wasserdurchlässigkeit.Vertical vertical sealing walls are erected through the so-called diaphragm wall process. The void volume the sealing wall is dug out with special grabs, whereby the cavity with a suspension of cement, swelling in water capable bentonite and water. After completion of the Excavation work sets the cement hydraulically and you get a sealing wall with low water permeability.
Die Dichtwirkung ist jedoch auf Wasser beschränkt und er streckt sich nicht zuverlässig auf organische Flüssigkei ten.However, the sealing effect is limited to water and he does not reliably extend to organic liquids ten.
Es besteht daher Bedarf nach einem Verfahren zur zusätzlichen Abdichtung gegenüber organischen Flüssigkeiten. Dies kann dadurch geschehen, daß vor dem Abbinden eine HDPE-Folienbahn (HDPE = Polyethylen mit hoher Dichte) in vertikaler Richtung in die Zement-Bentonit-Wasser-Slurry eingebaut wird. Hierbei besteht die Gefahr der mechanischen Beschädigung der Folie beim Einbau, und es stellt sich die Frage nach der Langzeitbestän digkeit.There is therefore a need for a method for additional Sealing against organic liquids. This can happen that an HDPE film web before setting (HDPE = high density polyethylene) in the vertical direction into the cement-bentonite-water slurry. Here there is a risk of mechanical damage to the film Installation, and the question arises of the long-term stock efficiency.
Ein weiteres praktiziertes Verfahren, das Versickern orga nischer Flüssigkeiten in grundwasserführende Schichten zu verhindern, besteht darin, ölabweisende Barrieren mit hoher Festigkeit zu errichten. Beispiele hierfür sind Asphaltbeton oder Oberflächenabdichtungen mit Bitumen. Diese Abdichtungs systeme haben den Nachteil, daß sie bei mechanischen Bela stungen nicht ausreichend elastisch sind und wegen ihrer Sprö digkeit Risse bekommen können, und damit dauerhaft undicht werden.Another practiced process, the percolation orga liquids in groundwater layers prevent, is to provide high oil repellent barriers To build firmness. Examples of this are asphalt concrete or surface waterproofing with bitumen. This waterproofing systems have the disadvantage that with mechanical bela stungen are not sufficiently elastic and because of their brittleness cracks and thus permanently leaky become.
Aufgabe der Erfindung ist somit die Entwicklung eines Dicht materials gegen organische Flüssigkeiten, welches die orga nischen Flüssigkeiten adsorbiert und eine Sperrschicht ge genüber eintretender organischer Flüssigkeit erzeugt. Das Dichtmaterial soll elastische Eigenschaften aufweisen und eine "selbstheilende" Wirkung gegenüber eventuell auftretenden Undichtigkeiten zeigen.The object of the invention is therefore the development of a seal materials against organic liquids, which the orga niche liquids adsorbed and a barrier layer ge generated against incoming organic liquid. The Sealing material should have elastic properties and a "Self-healing" effect against any occurring Show leaks.
Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß diese Aufgabe durch die Verwendung von organophilen Smektiten (gegebenen falls im Gemisch mit in Wasser quellfähigen Smektiten) gelöst werden kann. Durch die Quellung des organophilen Smektits tritt eine hervorragende Dichtwirkung ein.Surprisingly, it has now been found that this task through the use of organophilic smectites (given if dissolved in a mixture with smectites swellable in water) can be. Due to the swelling of the organophilic smectite there is an excellent sealing effect.
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Dichtmaterial, das mindestens eine Dichtschicht zwischen Geotextilschichten enthält, wobei die Dichtschicht mindestens einen organophilen Smektit enthält.The invention further relates to a sealing material which at least one sealing layer between geotextile layers contains, wherein the sealing layer at least one organophilic Contains smectite.
Unter den Geotextilschichten, die als Gewebe oder als Vlies ausgeführt sein können, versteht man Schichten aus nicht oder nur schwer verrottbaren Kunststoffasern, z. B. aus Polypropy len, Polyethylen, Polyvinylchlorid oder Polyamiden (im Gegen satz zu leicht verrottbaren Textilmaterialien, wie Baumwolle, Zellstoff, usw.). Zwischen den Geotextilschichten ist eine Sorptions- und Dichtschicht mit einer Dicke von etwa 2-5 mm aus organophilem Smektit (Pulver oder Granulat) eingebracht. Der organophile Smektit kann durch Klebstoffe (z. B. Leim) oder Vernadeln der Geotextilschichten zwischen den Geotextilschich ten fixiert sein, wobei auch die mechanische Stabilität beim Einbau verbessert wird.Under the geotextile layers, as a fabric or as a fleece can be executed, one does not understand layers of or plastic fibers that are difficult to rot, e.g. B. made of polypropy len, polyethylene, polyvinylchloride or polyamides (in counter set to easily rotable textile materials, such as cotton, Pulp, etc.). There is one between the geotextile layers Sorption and sealing layer with a thickness of about 2-5 mm made of organophilic smectite (powder or granules). The organophilic smectite can be made using adhesives (e.g. glue) or Needling the geotextile layers between the geotextile layers ten be fixed, the mechanical stability of the Installation is improved.
Der organophile Smektit quillt bei Kontakt mit organischen Flüssigkeiten auf. Der dabei entstehende Quelldruck führt zur Verfüllung von Teilchenzwischenräumen in der Dichtschicht, wo durch eine Sperrschicht entsteht, welche das Durchdringen von organischer Flüssigkeit verhindert. In kleineren Mengen auf tretende organische Verbindungen werden von der mit dem orga nophilen Smektit vergüteten Sperrschicht adsorbiert und auf diese Weise von grundwasserführenden Bodenschichten abgehal ten. Die Sperrschicht aus organophilem Smektit kann auch für vertikale Dichtwände verwendet werden.The organophilic smectite swells on contact with organic ones Liquids. The resulting swell pressure leads to Filling of particle spaces in the sealing layer, where is created by a barrier layer which prevents the penetration of prevents organic liquid. In smaller quantities emerging organic compounds are those with the orga nophilic smectite coated and adsorbed on barrier layer this way from groundwater-bearing soil layers The barrier layer made of organophilic smectite can also be used for vertical sealing walls are used.
Dem organophilen Smektit kann mindestens ein in Wasser quell fähiger Smektit beigemischt werden, wobei das Gewichtsver hältnis zwischen organophilem Smektit und in Wasser quell fähigem Smektit etwa 99 : 1 bis 20 : 80 beträgt.The organophilic smectite can swell at least one in water capable smectite are added, the weight ratio Relationship between organophilic smectite and water source capable smectite is about 99: 1 to 20:80.
Nach einer weiteren Ausführungsform kann das erfindungsgemäße Dichtmaterial mindestens eine weitere Dichtschicht, welche mindestens einen in Wasser quellbaren Smektit zwischen Geotextilschichten enthält, enthalten.According to a further embodiment, the invention Sealing material at least one additional sealing layer, which at least one smectite swellable in water between Contains geotextile layers.
So kann das Dichtmaterial in der angegebenen Reihenfolge eine Geotextilschicht; eine Dichtschicht, enthaltend mindestens einen organophilen Smektit; gegebenenfalls eine zweite Geo textilschicht; eine zweite Dichtschicht, enthaltend einen in Wasser quellfähigen Smektit; und eine dritte Geotextilschicht enthalten.So the sealing material in the order given Geotextile layer; a sealing layer containing at least an organophilic smectite; possibly a second geo textile layer; a second sealing layer containing an in Water swellable smectite; and a third geotextile layer contain.
Ferner kann der organophile Smektit und/oder der in Wasser quellbare Smektit etwa 20 bis 80 Gew.-% eines Inertmaterials enthalten, wobei das Inertmaterial aus Sand, Kies, Erdreich, Asche, Schlacke, niedrigquellenden Tonmineralien und/oder hydraulischem Bindemittel bestehen kann.Furthermore, the organophilic smectite and / or that in water swellable smectite about 20 to 80 wt .-% of an inert material contain, whereby the inert material from sand, gravel, earth, Ash, slag, low-swelling clay minerals and / or hydraulic binder can exist.
Gegenstand der Erfindung ist ferner die Verwendung des vorstehend beschriebenen Dichtmaterials zur Abdichtung vonThe invention also relates to the use of sealing material described above for sealing
- (a) Anlagen, zum Abfüllen und/oder lagern von organischen Flüssigkeiten;(a) Plants for filling and / or storing organic Liquids;
- (b) Rohrleitungen für den Transport von organischen Flüssigkeiten und(b) pipelines for the transportation of organic Liquids and
- (c) vertikalen Dichtwänden.(c) vertical sealing walls.
Was die Anwendungsmöglichkeiten im einzelnen betrifft, werden zur Abdichtung von Rohrleitungen für organische Flüssigkeiten die Rohre mit organophilen Smektit, gegebenenfalls im Gemisch mit einem im Wasser quellfähigen anorganischen Smektit und/ oder einem inertmaterial umgeben, wobei darüber zur Fixierung auch eine Geotextilschicht aufgebracht werden kann. Das Dicht material kann aber auch als mehrschichtige Geotextilmatte auf gebracht werden. Bei Rohrundichtigkeiten fließt die organische Flüssigkeit in die Dichtschicht, der organophile Smektit quillt auf, verfüllt die Teilchenzwischenräume und es entsteht eine Barriere gegen das weitere Durchdringen der organischen Flüssigkeit. Beim Entstehen von eventuellen Undichtigkeiten durch mechanische Beanspruchungen in der Dichtschicht werden die Undichtkeiten durch die Quellwirkung des organophilen Smektits wieder selbsttätig geschlossen.As far as the possible uses are concerned for sealing pipes for organic liquids the pipes with organophilic smectite, optionally in a mixture with an inorganic smectite swellable in water and / or surrounded by an inert material, using it for fixation a geotextile layer can also be applied. The seal material can also be used as a multi-layer geotextile mat to be brought. In the case of pipe leaks, the organic flows Liquid in the sealing layer, the organophilic smectite swells up, fills the interstices of particles and it arises a barrier to further penetration of the organic Liquid. If there are any leaks due to mechanical stresses in the sealing layer the leaks due to the swelling effect of the organophile Smektits closed again automatically.
Die gleichen Vorteile ergeben sich, wenn die Dichtschichten bei Anlagen zum Abfüllen und/oder lagern von organischen Flüs sigkeiten (z. B. Tankstellenoberflächen und "Tank-Farms") ange wendet werden. Die Dichtschichten können durch Ausbreiten und Kompaktieren des Dichtmaterials bzw. durch Aufbringen der mehrschichtigen Dichtmatten erstellt werden, wie sie vorste hend beschrieben sind.The same advantages result when the sealing layers in systems for filling and / or storing organic rivers liquids (e.g. petrol station surfaces and "tank farms") be applied. The sealing layers can be spread out and Compacting the sealing material or by applying the multilayer sealing mats can be created as before are described below.
Bei der Erstellung von vertikalen Dichtwänden zur Abdichtung gegen organische Flüssigkeiten und zur Adsorption von orga nischen Bestandteilen in wäßrigen Flüssigkeiten kann das er findungsgemäße Dichtmaterial in Form der vorstehend beschrie benen Geotextilmatte in vertikaler Richtung in die Schlitz wandsuspension aus Zement, Bentonit und Wasser eingebaut werden, bevor der Zement abbindet. Wird das sogenannte Zwei phasenverfahren angewandt, wird die Matte entweder zuerst in die Bentonitsuspension eingebaut, worauf die Bentonitsuspen sion durch Beton verdrängt wird; oder die Matte wird nach dem Verdrängen der Bentonitsuspension durch Beton vertikal in den noch nicht abgebundenen Beton eingeführt.When creating vertical sealing walls for sealing against organic liquids and for the adsorption of orga niche components in aqueous liquids he can inventive sealing material in the form of the above The geotextile mat in the vertical direction into the slot Wall suspension made of cement, bentonite and water before the cement sets. If the so-called two phase method, the mat is either first in the bentonite suspension installed, whereupon the bentonite suspensions sion is displaced by concrete; or the mat is made after the Displacing the bentonite suspension vertically into the concrete concrete not yet set.
Üblicherweise sind die Geotextilschichten miteinander verna delt, so daß der dazwischen angeordnete organophile Smektit verdichtet wird. Der organophile Smektit quillt während des Einbaus in die Schlitzwand nicht, weil in diesem Stadium in wäßrigem Milieu gearbeitet wird. Anschließend bindet der Ze ment hydraulisch ab, und es entsteht eine Dichtwand, welche eine Dichtschicht aus organophilem Smektit enthält. Wird die Dichtwand von organischen Verunreinigungen durchdrungen, so werden diese zunächst an dem organophilen Smektit adsorbiert. Gelangen größere Mengen der organischen Flüssigkeit bis zur Dichtschicht, so quillt der organophile Smektit auf und bildet eine Sperrschicht für die organische Flüssigkeit. Somit baut sich zunächst eine Adsorptionsschicht und dann eine Dichtschicht auf.The geotextile layers are usually verna with each other delt, so that the organophilic smectite arranged in between is compressed. The organophilic smectite swells during the Do not install in the diaphragm wall, because at this stage in aqueous environment is worked. The Ze then binds hydraulically, and there is a sealing wall, which contains a sealing layer made of organophilic smectite. Will the Sealing wall penetrated by organic impurities, so they are first adsorbed on the organophilic smectite. Get larger amounts of the organic liquid up to Dense layer, the organophilic smectite swells and forms a barrier for the organic liquid. Consequently first builds an adsorption layer and then one Sealing layer on.
Der organophile Smektit ist das Reaktionsprodukt eines anor ganischen Smektits mit einer kationischen organischen Ver bindung, vorzugsweise einer quaternären Ammoniumverbindung.The organophilic smectite is the reaction product of an anor ganic smectite with a cationic organic ver bond, preferably a quaternary ammonium compound.
Geeignete quaternäre Ammoniumverbindungen lassen sich durch folgende Formel wiedergeben:Suitable quaternary ammonium compounds can be reproduce the following formula:
In dieser Formel haben die Substituenten folgende Bedeutung:In this formula, the substituents have the following meanings:
R₁ ist eine gesättigte oder ungesättigte aliphatische Kohlen wasserstoffgruppe mit 10 bis 20 C-Atomen, R₂ und R₃, welche gleich oder voneinander verschieden sein können, sind gesät tigte oder ungesättigte aliphatische Kohlenwasserstoffgruppen mit 1 bis 20 C-Atomen oder Aralkylgruppen mit 7 bis 10 C-Ato men. R₄ ist eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 C-Atomen oder eine Aralkylgruppe mit 7 bis 10 C-Atomen. Das Anion X⊖ kann OH⁻, Cl⁻, Br⁻, CH₃SO₄⁻ oder CH₃CO₂⁻ sein.R₁ is a saturated or unsaturated aliphatic carbon hydrogen group with 10 to 20 carbon atoms, R₂ and R₃, which may be the same or different, are sown saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon groups with 1 to 20 carbon atoms or aralkyl groups with 7 to 10 carbon atoms men. R₄ is an alkyl group with 1 to 6 carbon atoms or one Aralkyl group with 7 to 10 carbon atoms. The anion X⊖ can OH⁻, Cl⁻, Br⁻, CH₃SO₄⁻ or CH₃CO₂⁻.
Beispiele für geeignete Verbindungen sind Dimethyl-ditalg ammoniumchlorid, wobei der Talg-Alkylrest in hydrierter Form vorliegt, oder Benzyl-talg-dimethylammoniumchlorid. Examples of suitable compounds are dimethyl ditallow ammonium chloride, the tallow alkyl radical in hydrogenated form is present, or benzyl tallow dimethyl ammonium chloride.
Die zur Umsetzung benötigte Menge des organischen Kations sollte zwischen 30 und 120 mVal/100 g Smektit betragen.The amount of organic cation required for the reaction should be between 30 and 120 mVal / 100 g smectite.
Die kationische Verbindung wird durch Kationenaustausch am an organischen Smektit fixiert, wobei eine Hydrophobierung und eine Schichtaufweitung des Smektits erfolgt. Im einfachsten Fall wird der Smektit unter Scherwirkung mit der kationischen organischen Verbindung versetzt, getrocknet und vermahlen. Alternativ dazu kann der Smektit im Wasser dispergiert werden und durch Ausreinigung mit Hydrozyklonen von nichtquellfähigen Verunreinigungen abgetrennt werden. Zu dieser ausgereinigten Suspension wird die kationische organische Verbindung gegeben, wonach der organophile Bentonit auf dem Wasser aufschwimmt. Danach wird filtriert und getrocknet.The cationic compound is formed by cation exchange on fixed organic smectite, with a hydrophobization and the smectite is expanded. In the simplest Case, the smectite is sheared with the cationic added organic compound, dried and ground. Alternatively, the smectite can be dispersed in the water and by cleaning with hydrocyclones of non-swellable Contaminants are separated. To this cleaned up Suspension is given the cationic organic compound after which the organophilic bentonite floats on the water. Then it is filtered and dried.
Das Ausgangsmaterial für den organophilen Smektit bzw. den an organischen Smektit ist vorzugsweise aus der Gruppe der Mont morillonite, Beidellite, Hectorite und Saponite ausgewählt. Die Ionenaustauschkapazität soll mindestens 30 mVal/100 g betragen.The starting material for the organophilic smectite or the organic smectite is preferably from the group of Mont selected morillonite, beidellite, hectorite and saponite. The ion exchange capacity should be at least 30 mVal / 100 g be.
Das erfindungsgemäße Dichtmaterial kann als Geotextilmatte in Form einer Bahn ausgebildet sein, die an jedem Seitenrand einen Schloßmechanismus zum dichten Verbinden der Bahn mit einer anderen Bahn, die einen komplementären Schloßmechanis mus an jedem Seitenrand besitzt, aufweist.The sealing material according to the invention can be used as a geotextile mat Form a web that is formed on each side edge a lock mechanism for tightly connecting the web with another track that has a complementary lock mechanism mus on each side edge.
Der Schloßmechanismus kann an den Seitenrändern der Bahnen angebrachte Profile aufweisen, wobei die Profile einer Bahn in die Profile der anderen Bahn eingreifen. Hierbei können die Profile (a) selbstdichtend oder (b) durch Dichtmittel abdichtbar sein. Diese Schloßmechanismen sind in der gleichzeitig eingereichten Patentanmeldung P (Anwalts-Aktenzeichen 4465-1-16429) beschrieben, die als Referenz Teil der vorliegenden Beschreibung sein soll.The lock mechanism can be on the side edges of the Lanes have attached profiles, the profiles of one Intervene in the profiles of the other lane. Here can the profiles (a) self-sealing or (b) Sealant be sealable. These lock mechanisms are in the simultaneously filed patent application P (Attorney Docket 4465-1-16429), which is described as Reference should be part of the present description.
Die Erfindung ist durch die nachstehenden Beispiele erläutert, die Modellversuche für Dichtmaterialen mit Geotextilschichten beschreiben.The invention is illustrated by the following examples, the model tests for sealing materials with geotextile layers describe.
Auf eine Glasfilternutsche der Porosität 1 (Durchmesser 5,5 cm Filterfläche 23,75 cm²) wird ein Faservlies aus Polypropy lenfasern gelegt. Auf dieser Geotextilschicht werden 10 g in Wasser quellfähiger Bentonit (Natriumbentonit; Handelsprodukt Montigel der Firma Süd-Chemie AG) ausgebreitet (Schicht dicke etwa 3-4 mm). Diese Schicht wird mit einer zweiten Schicht aus einer Polypropylen-Faservlies abgedeckt. Dann wird Xylol aufgegeben. Der Bentonit zeigt in Gegenwart von Xylol keine Quellwirkung, weshalb das Xylol sofort durchläuft.On a glass filter with porosity 1 (diameter 5.5 cm Filter area 23.75 cm²) is a nonwoven fabric made of polypropy len fibers laid. On this geotextile layer 10 g in Water swellable bentonite (sodium bentonite; commercial product Montigel from Süd-Chemie AG) spread out (shift thickness about 3-4 mm). This layer is covered with a second layer covered from a polypropylene nonwoven. Then xylene given up. The bentonite shows none in the presence of xylene Swelling effect, which is why the xylene runs immediately.
Die Arbeitsweise von Beispiel 1 wird mit der Abweichung wie derholt, daß statt des in Wasser quellfähigen Bentonits 10 g eines mit 50 mVal quaternärer Ammoniumverbindung (Ditalg-Di methylammoniumchlorid) je 100 g behandelten Bentonits verwen det werden. Die Anordnung wird mit Xylol überschichtet. Das Xylol dringt nicht durch, und der organophile Bentonit quillt an. Nach einer Quellzeit von 3 Stunden ist der organophile Bentonit ausgequollen. Dann wird ein Wasserstrahlvakuum angelegt, worauf 10 ml/h Xylol durch die Anordnung hindurchgehen. Dieses Beispiel ist ein Modellbeispiel für eine Geotextilmasse mit nur schwach (z. B. durch Verkleben) miteinander verbundenen äußeren Geotextilschichten.The operation of Example 1 is like with the deviation repeated that instead of the swellable bentonite in water 10 g one with 50 mVal quaternary ammonium compound (Ditalg-Di methylammonium chloride) per 100 g of treated bentonite be det. The arrangement is overlaid with xylene. The Xylene does not penetrate and the organophilic bentonite swells at. After a swelling time of 3 hours the organophile is Swollen bentonite. Then a water jet vacuum applied, whereupon 10 ml / h of xylene by the arrangement go through. This example is a model example of a Geotextile mass with only weak (e.g. by gluing) interconnected outer geotextile layers.
Die Arbeitsweise von Beispiel 2 wird mit der Abweichung wie derholt, daß 10 g eines mit 90 mVal Ditalg-Dimethylammonium chlorid je 100 g Bentonit behandelten Bentonits verwendet wer den. Der organophile Bentonit quillt langsam im Xylol auf, doch durchläuft das Xylol die Schicht nicht. Nach 32 h ist der organophile Bentonit ausgequollen. Nach dem Anlegen von Was serstrahlvakuum wurde gefunden, daß pro Stunde 3 ml Xylol die Anordnung passierten.The operation of Example 2 is like with the deviation repeated that 10 g one with 90 mVal ditalg-dimethylammonium chloride per 100 g of bentonite-treated bentonite the. The organophilic bentonite slowly swells in the xylene, but the xylene does not pass through the layer. After 32 h organophilic bentonite swelled. After creating what Serstrahlvakuum was found that 3 ml of xylene per hour Order happened.
Nach den Beispielen 2 und 3 konnte die Quellung des organophi len Bentonits frei erfolgen, weil die Geotextilschicht nur lo se auf der Dichtschicht auflag. Erfolgt die Quellung der Dichtschicht entgegen dem Druck einer Auflast, wie es in ana loger Weise bei Dichtmatten der Fall ist, bei denen die Geo textilschichten miteinander vernadelt sind, so verbessern sich die Dichtigkeiten noch weiter, wie aus den folgenden Beispielen hervorgeht:According to Examples 2 and 3, the swelling of the organophi len bentonites are free because the geotextile layer is only lo se on the sealing layer. If the swelling takes place Sealing layer against the pressure of a ballast, as in ana logically is the case with sealing mats in which the Geo textile layers are needled together, so improve the leaks even further, as from the following Examples are:
Auf eine Glasfilternutsche mit einer Filterfläche von 63,6 cm² und der Porosität 0 wurde ein Polyethylengewebe mit einer Ma schenweite von etwa 0,1 mm gelegt. Darauf wurde eine Dicht schicht von 26,8 g des organophilen Bentonits von Beispiel 2 aufgebracht. Darüber wurde ein zweites Polyethylengewebe ge legt, das mit einer Auflast von 22,8 kg versehen wurde. Dann wurde die Anordnung mit Xylol befüllt.On a glass filter with a filter area of 63.6 cm² and the porosity 0 was a polyethylene fabric with a Ma width of about 0.1 mm. Then there was a seal layer of 26.8 g of the organophilic bentonite from Example 2 upset. A second polyethylene fabric was placed over it with a load of 22.8 kg. Then the arrangement was filled with xylene.
Die Dichtschicht benötigte nunmehr 38 h, bis sie vollständig durchgequollen war. Nach vollständiger Ausquellung der Dicht schicht wurde das Xylol mit einem Überdruck von 1 bar auf die Dichtschicht gepreßt. Nach 2 h trat erstmals Xylol durch die Dichtschicht hindurch. Die Anordnung wurde von 4 ml Xylol/h durchströmt.The sealing layer now took 38 hours to complete was swollen. After the seal swells completely The xylene was applied to the layer with an overpressure of 1 bar Sealing layer pressed. After 2 h, xylene passed through for the first time Sealing layer through. The arrangement was changed from 4 ml xylene / h flows through.
Die Arbeitsweise von Beispiel 4 wurde mit der Abweichung wie derholt, daß 26,8 g des organophilen Bentonits vom Beispiel 3 verwendet wurden. Die Quellzeit betrug 48 h. Bis zum Abbruch des Versuches nach 5 Tagen war kein Durchbruch des Xylols feststellbar.The operation of Example 4 was like with the deviation repeated that 26.8 g of the organophilic bentonite from Example 3 were used. The swelling time was 48 hours. Until termination of the trial after 5 days was no breakthrough of the xylene noticeable.
Es wurden Mischungen aus Sand und dem organophilen Bentonit nach Beispiel 2 hergestellt. Das Mischungsverhältnis organo philer Bentonit/Sand betrug 1 : 9 (Beispiel 6), 2 : 8 (Beispiel 7), 3 : 7 (Beispiel 8), 4 : 6 (Beispiel 9), 5 : 5 (Beispiel 10) und 6 : 4 (Beispiel 11). Die Mischungen wurden, wie in Beispiel 2 angegeben, verarbeitet und untersucht. Es wurde die Zeit gemessen, bis die Dichtschicht vollständig vom Xylol durch quollen wurde. Dann wurde ein Wasserstrahlvakuum angelegt, und die Menge des Xylols gemessen, welche die Dichtschicht durch strömte. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle angegeben.Mixtures of sand and organophilic bentonite were found prepared according to Example 2. The mixing ratio organo phile bentonite / sand was 1: 9 (example 6), 2: 8 (example 7), 3: 7 (example 8), 4: 6 (example 9), 5: 5 (example 10) and 6: 4 (Example 11). The mixtures were as in Example 2 specified, processed and examined. It was time measured until the sealing layer completely through the xylene was swelling. Then a water jet vacuum was applied, and the amount of xylene measured by the sealing layer poured. The results are in the table below specified.
Die Versuche wurden analog den Beispielen 6 - 11 durchgeführt, jedoch unter Verwendung des organophilen Bentonits von Bei spiel 3.The tests were carried out analogously to Examples 6-11, however, using the organophilic bentonite from Bei game 3.
Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle zusammen gefaßt.The results are summarized in the table below composed.
Die Anordnungen nach den Beispielen 6 bis 11 zeigten eine hinreichende Dichtigkeit gegenüber dem Toluol. Die Anordnungen nach den Beispielen 12 bis 17 zeigten bereits bei einem Min destgewichtsverhältnis von 3 Teilen organophilen Bentonit/7 Teilen Sand eine gute Dichtigkeit. The arrangements according to Examples 6 to 11 showed one sufficient tightness against toluene. The orders according to Examples 12 to 17 showed already at a min minimum weight ratio of 3 parts organophilic bentonite / 7 Parts of sand have a good seal.
In diesem Beispiel sollten in einem Modellversuch die Verhält nisse bei einer undichten Rohrleitung zum Transport von organischer Flüssigkeit simuliert werden, welche in eine Mischung von Sand und organophilen Bentonit eingebettet ist. Hierzu wurde die Mischung von Beispiel 14 (Gewichtsverhältnis organophiler Bentonit/Sand = 3 : 4) getestet. Das Gefäß wurde mit Heizöl gefüllt, wobei das Gefäß in eine 5 cm dicke Schicht der Dichtmischung gestellt wurde. Der Boden des Gefäßes enthielt eine Bohrung von 2 mm, durch die das Heizöl auslaufen konnte. Innerhalb der ersten Minuten sickerten 5 ml Heizöl in die Dichtschicht. Danach war kein weiterer Heizölverlust mehr festzustellen.In this example, the ratio nisse with a leaky pipeline for the transport of organic liquid can be simulated, which in a Mixture of sand and organophilic bentonite is embedded. For this, the mixture from Example 14 (weight ratio organophilic bentonite / sand = 3: 4) tested. The vessel was filled with heating oil, the vessel in a 5 cm thick layer the sealing mixture was put. The bottom of the vessel contained a 2 mm hole through which the heating oil leaked could. 5 ml of heating oil seeped in within the first few minutes the sealing layer. After that there was no further heating oil loss ascertain.
Claims (13)
- (a) Anlagen, zum Abfüllen und/oder lagern von organischen Flüssigkeiten;
- (b) Rohrleitungen für den Transport von organischen Flüssig keiten und
- (c) vertikalen Dichtwänden.
- (a) plants for filling and / or storing organic liquids;
- (b) pipelines for the transport of organic liquids and
- (c) vertical sealing walls.
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| DE19944418613 DE4418613A1 (en) | 1994-05-27 | 1994-05-27 | Sealing material against organic liquids |
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