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BEZEICHNUNG:
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Dränagesyst em Die Erfindung bezieht eich auf ein Dränagesystem,
insbesondere für Baden mit Substanzen, die bei Reaktion mit Sauerstoff wasserunlösliche,
zu Verstopfungen (Verockerung) der Dränleitungen führende Verbindungen bilden.
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STAND DER TECHNIK Dränageanlagen leiden vielfach unter dem Mangel,
daß sie vorzeitig durch Verockerung untauglich werden. Durch Rückbildung kann man
zwar eine gewisse Regeneration erzielen, dies ist aber nur unvollkommen und in den
meisten Fällen nicht geeignet, eine dauerhafte Wirksamkeit der Dränage zu gewährleisten.
In solchen Fällen ist man daher bisher gezwungen, eine vollständige Erneuerung der
Anlage vorzunehmen. In neuerer Zeit ist man dazu übergegangen, durch Einbringen
von Gerbsäurespendern die Bildung von unlöslichen, zur Verockerung führenden Verbindungen
zu verhindern; dabei hat sich Jedoch herausgestellt, daß die Gerbsäure infolge ihrer
großen Affinität zum Sauerstoff geneigt ist, eine dem biologischen Gleichgewicht
abträglich hohe Sauerstoffverarmung herbeizuführen.
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,VUFGR2.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das DrZnagesystem eo zu
gestalten, daß ohne Beeinträchtigung des biologischen Gleichgewicht es Verockerungen
der Dränleitungen verhindert werden.
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I/SUNG DER AUFGABE Bei der Lasung dieser Aufgabe geht die Erfindung
von der Uberlegung aus, daß die Verockerung von Bodensubstanzan in den Dränleitungen
insbesondere durch den ungehinderten Zugang des Sauerstoffs der freien Atmosphäre
über die Ausgänge der Drin-
leitung zurückzuführen ist. Will man
daher die Verockerung der Dränleitungen verhindern, so müssen die hierzu eingesetzten,
mit hoher Affinität zu Sauerstoff bindenden Reagenzien in einer Menge zur Verfügung
gestellt werden, die notgedrungen der Forderung nach Erhaltung des biologischen
Gleichgewichtes abträglich ist. Um dem vorzubeugen, wäre es daher erforderlich,
das Angebot an freiem Sauerstoff aus der Atmosphäre im Dränleitungssystem zu hemmen.
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Ausgehend von dieser Uberlegung wird die der Erfindung zugrundeliegende
Aufgabe dadurch gelöst, a) daß in den Ausgängen des Dränleitungssystems Gassperren
angebracht werden oder b) daß das Leitungssystem an eine Quelle für ein sauerstoffarmes
Bluidum angeschlossen wird oder c) daß die Ausgänge des Leitungssystems mit einem
Vakuum-Bildner verbunden werden.
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Durch diese Maßnahmen, einseln oder im Verbund angewandt, läßt sich
du Bauerstoffangebot innerhalb des Dränleitungssystems auf ein so niedriges Maß
einstellen, daß es der st8chiometrischen Menge angepaßt ist, welche sich aus der
der Wasserspende des Systems proportionalen Menge an zur Verockerung neigenden Substanzen
aus dem Erdreich ergibt.
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Diese Mengen sind aber in Jedem Fall so niedrig, daß eine du biologische
Gleichgewicht beeinträchtigende Sauerstoffverarmung nicht mehr eintreten kann.
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Die besonders einfache und wirksame Drosselung des Sauerstoffnachschubs
durch Anordnung von Gassperren in den Ausgängen des Dränleitungssystems läßt sich
dadurch erzielen, daß diese Gassperren aus Wasservorlagen bestehen. Man kann zu
diesem Zweck beispielsweise die Ausgänge des Leitungs systems als in das Auffanggewässer
mündende Tauchrohre ausbilden. Um von dem Wasserstand in diesen Gewässern unabhängig
zu seine, ist es auch möglich, solche Tauchrohre in Uberlaufbecken ausmünden zu
lassen. Eine weitere besonders einfache und wirksame Wasservorlage besteht in der
Anordnung eines Syphons im Ausgangsrohr. Ferner kann die Wasservorlage auch als
Fallrohr mit Rückschlagventil ausgebildet sein.
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Um Benachteiligungen während längerer Trockenzeiten mit geringen Wasserspenden
vorzubeugen, kann man den Ausgängen mit ihrer Wasservorlage Frischwasserzuleitungen
vorschalten, die entweder ständig oder nur im Bedarfsfall mit Frischwasser gespeist
werden.
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Die Unterdrückung eines übermäßigen Sauerstoffangebots im Dränleitungssystem
durch Verbindung mit einer Quelle für ein sauerstoffarmes Fluidum kommt insbesondere
dann in Betracht, wenn es erwiinscht ist, ein solches Fluidum zur gezielten biologischen
Einwirkung zu bringen. So kann es für die Autschließung vorteilhaft sein, das Leitungssystem
mit einer Dampfquelle zu verbinden, um einerseits eine gewisse Er-
wärmung
herbeizuführen und andererseits durch Einwirkung des Dampfkondensats eine intensive
Auslaugung zu erreichen. Ein solches System ist insbesondere auch in Verbindung
mit einer Wasservorlage vorteilhaft zu gebrauchen. Je nach den vorliegondeln Bodenverhältnissen
kann es auch vorteilhaft sein, das Leitungssystem mit einer Inertgasquelle zu verbinden.
Auch hierbei ist die Kombination mit einer Gassperre von Vorteil, entweder in Form
einer Wasservorlage oder in Form einer Gassperre aus den Durchtritt von Gas hemmendem
Material, wie beispielsweise einer Aktivkohleschicht.
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Gassperren können auch aus sauerstoffverzehrenden, bindenden oder
ab- bzw. adsorbierenden Vorlagen bestehen.
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Die Verhinderung eines übermäßigen Sauerstoffangebotes durch Anordnung
eines Vakuumbildners schließlich kann dadurch verwirklicht werden, daß die Ausgänge
des Leitungssystems mit der Saugseite eines Gebläse oder einem Vakuumbehälter verbunden
sind. Das Absaugen von Gas aus dem Dränleitungssystem hat den Vorteil, daß einerseits
dem biologischen Gleichgewicht abträgliche Gue aus dem Dränleitungssystem abgesogen
werden und daß andererseits ein, wenn auch schwacher, Sauerstoffstrom im Gleichstrom
mit der Wasserspende erzwungen wird, durch welchen sich die gmdinschte Belüftung
des Bodens vorwirklichen läßt.
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Die Unterdrückung des übermäßigen Sauerstoffangebotes im Leitungssystem
der Dränanlage bietet nunmehr die vorteilhafte Möglichkeit, Gerbsäure oder sonstige
Reagenzien, welche sum Sauerstoff eine größere Affinität haben als die zu einer
Verockerung neigenden Bodensubstanzen, wirksam zum Einsatz zu bringen, ohne das
biologische Gleichgewicht su stören.
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Durch die Erfindung ist es nämlich möglich, den Sauerstoffnachschub
im Dränleitungssystem so zu dosieren, daß er Jeweile nur in einer solchen Menge
sur Verfügung steht, welche die in das Dränleitungssystem gelangende Menge an su
Verockerungen neigenden Bodensubstansen benötigen würden, um die zur Verockerung
führenden Verbindungen zu bilden. Nur diese geringen Sauerstoffmengen sind dann
durch die Reagenzien höherer Sauerstoffaffinität zu binden. Die hierzu erforderliche
Gerbsäuremenge ist aber so gering, daß eine störung des biologischen Gleichgewichtes
nicht mehr eintreten kann. Weiterhin besteht der Vorteil, daß sich die Verockerung
mit einem optimal geringen Aufwand an chemischen Reagenzien unterdrücken läßt und
daß Gerbsäurespender zum Einsatz kommen können, deren von der jeweiligen Wasserspende
abhängige Gerbsäuredosierung so bemessen ist, daß die in den Gerbsäurespendern gespeicherte
Gerbsäuremenge bei optimaler Nutzung ausreichend ist, die Verockerungsvorgänge so
lange su strecken bis die Dränage zu der gewünschten Bodenverbesserung geführt hat
und damit auch eine weitgehende Verarmung des Bodens an solchen, sur Verockerung
neigenden Substanzen erreicht ist.
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Erst mit der dargelegten Kombination der verschiedenen Maßnahen einer
Hemmung des Sauerstoffangebotes einerseits und einer Zufuhr von Sauerstoff mit hoher
Affinität bindenden Substanzen andererseits ist es nunmehr möglich, insbesondere
auch die Dränage von Böden mit hohem Anteil an zur Verockerung neigenden Substanzen
langzeitig mit gutem Erfolg durchzuführen.
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BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN In der Zeichnung ist die Erfindung
an einigen AusfUhrungsbeispielen veranschaulicht. Es zeigt Fig. 1 schematische Darstellung
eines Dränleitungssystems mit als Syphon ausgebildeter Wasservorlage im Dränleitungsausgang,
Fig. 2 ein Dränleitungssystem mit einer als Tauchrohr ausgebildeten Wasservorlage,
Fig. 3 eine Abänderung der Tauchrohrausführung nach Fig. 2, Fig. 4 eine Wasservorlage
mit Rdckschlagventil im Wasserauslauf, Fig. 5 eine Gassperro in Form einer Luftströmungsbremse
im Wasserauslauf, Fig. 6 eine Abänderung der Vorrichtung nach Fig. 5, Fig. 7 ein
Dränleitungssystem mit Anschluß an eine Dampfquelle oder an eine Inertgasquelle,
Fig.
8 eine Abänderung der Vorrichtung nach Fig. 7 Fig. 9 eine weitere Abänderung der
Vorrichtung nach Fig. 7 bzw. 8, Fig. 10 ein Dränleitungssystem mit Anschluß an einen
Ventilator als Vakuumbildner, Fig. 11 ein Dränleitungssystem mit einem beheisten
Kaminabzug als Vakuumbi ldner, und Fig. 12 die Filterschicht gemäß Fig. 1 in größerem
Maßstab.
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Die Zeichnung veransuhaulicht, einzeln und in Kombination, die Anwendung
von Mitteln zur Verhinderung eines übermäßigen Zugangs von freiem Sauerstoff in
das Leitungssystem einer Dränanlage.
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Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 sind in die Ausgänge der Dränanlage
- in der Zeichnung ist nur ein einziger Ausgang dargestellt - beispielsweise Gassperren
in Form einer syphonförmigen Wasservorlage eingeschaltet. Die Dränstränge der Anlage
können beliebig ausgeführt sein. In der Zeichnung ist eine Dränanlage mit gewellten
Kunststoffrohren 1 mit Wass ercintritt sö ffnungen 2 in den Wellentälern und Filtermantel
3 dargestellt. Der Filtermantel kann aus einej Gemisch verschiedenartiger Filtersubstanzen,
wie beispielsweise Kokostaser und Stroh bestehen. Außerdem enthält der Filtermantel
Mimosarinde
oder andere Gerbsäurespender einzeln oder in Kombination, welche eo beschaffen bzw.
behandelt sind, daß von ihnen im wesentlichen proportional zur naturgegebenen Wasserspende
W bzw. W' von den Gerbsäurespendern Gerbsäure in einer Dosierung abgegeben wird,
welche der Menge der vom Wasser mitgeführten, zur Verockerung der Dränrohre 1 neigenden
Bodensubstanzen entspricht. Durch die größere Affinität der Gerbsäure zum freien
Sauerstoff in den Dränleitungen wird erreicht, daß dieser Sauerstoff von der Gerbsäure
gebunden wird und infolgedessen eine Verockerung durch Reaktion der genannten Bodensubstansen
mit dem freien Sauerstoff nicht mehr stattfinden kann. Die Gerbsäureverbindungen
mit dem freien Wasserstoff sind wasserlöslich und führen selbst nicht zu einer Verockerung
der Dränleitungen.
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Die Zusammensetzung des Piltere wird den Jeweils vorliegenden Bodenverhältnissen
angepaßt. Bevorzugt wird eine Mischung aus Masern a und b verwendet, welche verschieden
schnell verrotten und die Gerbsäurespender c werden so ausgewählt, daß sie den Bedarf
an Gerbsäure entsprechend der stöchiometrischen Menge, bezogen auf die proportional
zur Wasserspende anfallenden Mengen an verockernden Substanzen über die gesamte
Betriebsdauer der Dränanlage möglichst optimal decken.
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Um das Angebot an freiem Sauerstoff aus der Atmosphäre ii Dränleitungssystem
su hemmen, ist an den Ausgängen der Drän-
stränge, wie in Fig.
1 dargestellt, eine syphonartige Wasservorlage 4 vorgesehen. Durch eine solche Sperre
wird der ungehinderte Zutritt von freiem Sauerstoff aus der Atmosphäre über die
Ausgänge des Dränleitungssystems verhindert, indem sich im Syphon 4 ein Wassersack
5 mit Wasserspiegel 6 bildet, aus welchem die Wasserspende W' in das freie Gewässer
7 mit Wasserspiegel 8 abläuft.
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Um in Trockenzeiten mit geringer Wasserspende, Fäulniserscheinungen
im Wassersack 5 zu verhindern, kann der Syphon 4 an einen glärmittelspender 9 angeschlossen
sein.
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Wie Fig. 2 veranschaulicht, kann auch das freie Gewässer 7 selbst
als Wasservorlage dienen, indem der Dränleitungsausgang mit einem im freien Gewässer
7 mündenden Tauchrohr 10 verbunden ist. Um vom schwankenden Wasserspiegel 8 des
freien Gewässers unabhängig zu sein, kann das Tauchrohr 10, wie in Fig. 3 dargestellt
ist, in ein Uberlaufbecken 11 münden, aus welchem das Wasser in das freie Gewässer
7 abläuft. Ferner ist ee möglich, das Fallrohr 10 selbst als Wasservorlage auszubilden,
indem es mit einem Rdckschlagventil 12 versehen wird, das nur öffnet, solange im
Fallrohr 10 eine vorgegebene Wassersäule überschritten wird.
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Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher zur Vermeidung eines
übermäßigen Sauerstoffangebotes über die Ausgänge des Dränleitungssystems in diesen
Ausgängen eine Gasbremse 13 vor-
gesehen ist. Eine solche Gasbremse
kann beispielsweise ähnlich aufgebaut sein wie die Filter 3 der Dränrohre. Allerdings
wird bei einer solchen Anordnung erforderlich, das zum Hemmen des Sauerstoffeintritts
in den Drängleitungsausgängen vorgesehene Filtermaterial nach Bedarf zu erneuern.
Dieser zusätzliche Arbeitsaufwand hat den Vorteil, daß zwangsweise eine wiederholte
Uberwachung der Anlage stattfindet, welche aus dem Zustand der Gasbremsen und der
Art ihrer Verschmutzung wichtige Aufschlüsse über den Erfolg der Dränage und die
derzeitige Beschaffenheit des dränierten Bodens bzw. über den Grad der Bodenveränderungen
gibt.
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Um bei einem solchen Verfahren den Ablauf des Wassers aus den Dränleitungen
sowie den Gasaustausch über die Gasbremse unabhängig voneinander zu machen, kann,
wie in Fig. 6 dargestellt ist, der Dränleitungsausgang in eine Gaskammer 14 münden,
die mit dem freien Gewässer 7 kommuniziert und gegen die freie Atmosphäre durch
eine Gastilterschicht oder Gasbremse 13 abgeschlossen ist.
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Fig. 7 zeigt eine Ausfihrungsform, in welcher das Sauerstoffangebot
in den Dränleitungen durch Einleitung von Dampf oder InoSgas über eine InJektionsleitung
15 unterdrückt wird. Eine solche Injektionsleitung kann,wie Fig. 7 zeigt, einen
Gegenstrom 16 erzeugens, im Auslauf der Dränleitung 1 münden.
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Fig. 8 zeigt eine Ausführungsform, in welcher die Injektionsleitung
15 für Dampf oder Inertgas oberhalb des Auslaufs,
gegebenenfalls
am oberen Ende des jeweiligen Dränstranges 1 angeschlossen ist, so daß sich ein
Gleichstrom 17 des Dampfes oder Inertgases zur Wasserströmung ergibt. Dabei kann
es zweckmäßig sein, am Ausgang zusätzlich eine Wasservorlage, beispielsweise nach
Art der Fig. 1, vorzusehen, um ein nutzloses Ausströmen von Wasserdampf bzw. Inertgas
zu verhindern.
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Fig. 10 und 11 schließlich zeigen Ausführungsformen, in denen das
übermäßige Sauerstoffangebot durch Erzeugung eines Vakuums im Dränleitungssystem
unterbunden wird. Um ein solches Vakuum zu erzeugen, kann, wie Fig. 10 zeigt, der
Ausgang des Dränstranges mit der Saugseite eines Gebläses 18 verbunden sein.
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Zweckmäßig ist dieses Gebläse von Hand oder automatisch regulierbar.
Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß sich das Sauerstoffangebot in weiten Grenzen
anpassen läßt und daß sich in Anpassung an die Jeweiligen Witterungsverhältnisse
auch eine wohldosierte Belüftung des Bodens im Gleichstrom zur Wasserspende durchführen
läßt.
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Eine Sogwirkung auf den Gasraum der Dränleitung läßt sich ferner,
wie Fig. 11 zeigt, dadurch erzielen, daß der Ausgang mit einem Steigrohr 19 verbunden
ist, welches einer Erwärmung durch eine Beheizung 20, gegebenenfalls unter Ausnutsung
der Sonnenwä, ausgesetzt ist.
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Auch die Ausführungsform nach Fig. 10 und 11 werden zweckmäßig mit
einer Wasservorlage, beispielsweise in Form eines Tauchrohres 10 als Wasserabfluß
kombiniert.
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Im Rahmen der Erfindung sind noch mancherlei Äbänderungen und andere
susführungen möglich; insbesondere können in der gleichen Dränanlage gleichzeitig
verschiedene der oben beschriebenen Maßnahmen zur Herabsetzung des Sauerstoffangebotes
angewandt werden.