AT406347B - Verfahren und vorrichtung zum dekontaminieren von mit gefährlichen abfällen und erdölprodukten verunreinigten erdböden aller art und schlämmen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum dekontaminieren von mit gefährlichen abfällen und erdölprodukten verunreinigten erdböden aller art und schlämmen Download PDF

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    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09CRECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C1/00Reclamation of contaminated soil
    • B09C1/02Extraction using liquids, e.g. washing, leaching, flotation

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  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Description


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   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Dekontaminieren von mit gefährlichen Abfallen und Erdölprodukten verunreinigten Erdboden aller Art und Schlämmen, wobei das Erdreich mit Wasser ausgewaschen und hernach vom Eluat getrennt wird, sodass das Volumen reduziert ist, in welchem die Schadstoffe mit einem Feststoff-Adsorptionsmittel dem Eluat entzogen und anschliessend mitsamt dem Sorptionsmittel aus dem Wasser ausgeschieden werden Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass dem verunreinigten Erdreich Wasser beigemengt und das Gemisch zerneben wird, währenddem mechanisch bewirkte heftige, turbulente Stromungen die Oberflächenspannung des Wassers absenken und unter der Wirkung der alternierenden (Druck-) Kräfte weniger kontaminierte grössere Partikel des Erdreiches von den stärker kontaminierten kleineren (feinkörnigeren) getrennt werden,

   wonach in dem im Volumen reduzierten Gemisch von feinkornigem Erdreich und Wasser die Schadstoffe mittels mechano- chemisch aktivierter Adsorption an einem Sorptionsmittel ab- und mit diesem ausgeschieden werden Das verfahrens- gemäss dekontaminierte Erdreich gefährdet weder Mensch noch Tier und kann daher umweltgerecht ausgebracht und uneingeschränkt verwendet werden Analog hiezu, werden erfindungsgemäss Schlämme und Boden aller Art, wie sandige, Schotter oder Steinboden, behandelt und von Schadstoffen gereinigt, sodass diese Substanzen ihrer Bestimmung wieder zugefuhrt werden können Das mit den Schadstoffen beladene Sorptionsmittel wird von der Flussigphase des Gemisches separiert und dem Stand der Technik gemäss entsorgt, das abgetrennte Wasser ist mithin entlastet und kann in Oberflachengewässer, wie Bäche, Flüsse,

   Teiche und Seen eingeleitet oder im betrieblichen Kreislauf wieder verwendet werden Ferner betnfft die Erfindung Vorrichtungen zur Durchführung des vorliegenden Verfahrens 
Bekanntlich hat das wachsende Umweltbewusstsein verschärfte Vorschriften zur Wahrung der Gesundheit von Mensch und Tier zur Folge, und daher ist es nicht mehr zulässig, verunreinigtes und verseuchtes Erdreich auf "wilden" Deponien abzulagern. "Geordnete" Deponien hinwiederum sind knapp und deshalb wird weltweit nach neuen und innovativen Methoden und Technologien für die Bodensanierung gesucht 
Eine Zeit lang waren Verbrennen und / oder Vergraben von Schadstoffen üblich (letzteres nachdem die gefährlichen Stoffe konzentriert in Zement, Glas uam eingegossen worden sind), so werden beispielsweise Metalle bei - 1.

   600 C  in glasartige Strukturen geschmolzener Silikate eingekapselt (In Situ Vitrifikation) 
In den letzten Jahren hat man zusehends auch andere Technologien anzuwenden begonnen, so z.B Technologien zur Bodensanierung aufgrund von biologischen In Situ und Ex Situ Aktivitäten (Mikroorganismen werden in den Boden eingebracht oder dem abgegrabenen Erdreich beigegeben, um chemische oder/und physikalische Wirkungen zu verursachen, typische Endprodukte sind CO2 und H20) 
Es gibt weiters chemische Verfahren (gefährliche Schadstoffe werden in chemischen Reaktionen zu weniger gefährlichen Substanzen übergeführt, meist durch Reduktion, gelegentlich durch Oxidation), sowie Extraktion von Schadstoffen mittels Lösungsmittel 
Beim In Situ Spülen werden Schadstoffhaltige Bereiche im Erdboden oder im Grundwasser mit grossen Mengen an Wasser weggesprült (wobei vorausgesetzt wird,

   dass das eingebrachte Spülwasser effizient isoliert, erfasst werden kann). Anstatt mit Wasser, entfernt man verfluchtigbare organische Stoffe aus dem Erdreich auch mit (Heiss-) Dampf, man muss aber in der Regel das entzogene Produkt nachbehandeln. 



   Bekannt ist und angewendet wird das Auswaschen von Schadstoffen aus kontaminiertem Erdreich. Wasser kann mechanisch Fremdstoffe vom Erdreich, von Schotter und Gestein, herunterwaschen ; und man kann mit Hilfe von Wasser als Schlemm- und Transportmittel kleinere von grösseren Teilchen und Kornern voneinander trennen. Das Wasser ist dann mit den Schadstoffen aus dem Erdreich belastet und muss dementsprechend behandelt werden, bevor es wieder verwendet oder in Gewässer eingeleitet werden darf. 



   Um die reinigende Wirkung eines Waschwassers zu verstärken, wurde empfohlen (DE 195 23 007 A1, Duro Galvanit Chemie), Reinigungshilfsmittel zuzusetzen und den Waschbehälter, der das zu reinigende Material enthält, von unten nach oben durchströmen zu lassen. Vorzugsweise sollen dem Waschwasser oberflächenaktive Substanzen und/oder Komplexierungsmittel als Reinigungshilfsmittel zugesetzt werden Die erfindungsgemäss aufwärts gerichtete Flüssigkeits- strömung im Waschbehälter soll, bei entsprechender Strömungsgeschwindigkeit, die Bildung eines   Fhessbettes   aus Schüttgut gewährleisten Mehrstufige Waschvorgänge und kontinuierlich oder intermittierend auszuschleusende Teilstrome des Waschwassers vervollständigen den Prozess der Reinigung des kontaminierten Materials, sie bedeuten aber auch,

   dass neben chemischen 

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 Reinigungshilfsmitteln mehrere Reinigungsstufen anzuwenden sind, die schliesslich auch geraume Zeit beanspruchen. 



   Ebenfalls chemische Zusatzmittel zum Waschwasser beim Waschen von Material, welches umweltgefährdende Schadstoffe enthält, sollen dahingehend ausgewählt und angewendet werden (WO 98/082, Ansaldo Voelund AS), dass sie auch stabilisierend wirken Dadurch soll verhindert werden, dass beim Transportieren oder/und beim Deponieren umweltbelastende Schadstoffe freigesetzt werden Hierzu sind entsprechende Verfahrensschritte notwendig, wie Oxidation, thermische Behandlung (bis zu 1300  C), sowie Verbrennen in Drehöfen. Zusätzlich werden auch Einbetonnieren sowie Abdecken mit Flugasche, Kalk udglm. vorgeschlagen. Alles in allem ist die vorgeschlagene Methode umfangreich, zeitaufwendig und kostspielig.

   Sie fügt sich in das Gesamtbild ein, wonach man je nach Art, Menge und Form des Vorkommens der Schadstoffe im Erdreich bzw in Schlämmen mehrere Methoden und Technologien kombiniert, wenn verschiedenartige Schadstoffe zu eliminieren sind, die beim jetzigen Stand der Technik nicht mit nur einer einzigen Technologie erfasst werden können. Das verteuert die Bodensanierung und verlängert den Zeitbedarf für die Abwicklung der Projekte merklich, nachdem die einzelnen, zusammenzufugenden Technologien zu ihrer Abwicklung an und für sich schon meist längere Zeit beanspruchen.

   Kosten und Zeitbedarf hemmen daher auch die Verwirklichung ehrgeiziger Projekte, wie "Cleaning Up the Nation's Waste Sites" der EPA (Environmental Protection Agency   der USA ; EPA 542-R-96-005A / 1996 Edition), welches auf 20 bis 30 Jahre veranschlagt, pro   Jahr einige Milliarden US Dollar kostet. 



   Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Bodensanierung wirtschaftlicher zu machen und ein effizienteres Verfahren bereitzustellen. Erreicht wird dies mit einem Verfahren der eingangs erwähnten Art, wenn erfindungsgemäss zwei in der Physik und Chemie seit mehr als hundert Jahren bekannte Effekte miteinander kombiniert, zur Bodensanierung angewendet werden.

   Die vorliegende Erfindung geht überdies weit über die Ziele und Möglichkeiten der beim bisherigen Stand der Technik bekannten Verfahren und Vorrichtungen hinaus, indem ein und dasselbe Verfahren zum Dekontaminieren von mit gefährlichen Abfällen belastetem Erdreich effizient anwendbar ist, auch wenn die Substanzen, die im zu dekontaminierenden Erdreich oder Schlamm vorkommen, in Art, Menge und Form ihres Vorkommens voneinander verschieden sind 
Der eine der beiden erfindungsgemäss angewendeten physikalisch-chemischen Effekte rührt vom Abbau von Oberflächenspannungen in mechanisch heftig aktivem, turbulent stromendem Wasser her,

   der andere ist in mechano- chemischen Reaktionen begründet 
Bekanntlich beruht die reinigende Wirkung der Seife und anderer Waschmittel (infolge des besonderen Baues der in ihnen vorhandenen Anionen und deren Anreicherung in den oberflächlichen Zonen von Wasser) in der   "Oberflächenaktivität",   so dass die Wasseroberfläche weniger zusammenhält; die Flüssigkeit wird beweglicher und dringt leichter in kapillare Räume ein, so z.

   B. in aufgerauhten Oberflächen von Erdreich, Erz und Gestein; infolge reduzierter Oberflächenspannung ist auch der "Zugriff' der adsorbierenden Kräfte (van der Waalsche Kräfte; unabgesättigte Restvalenzen der Oberflächenmoleküle) auf Fremdstoffe in Wasser begünstigt 
Die Oberflächenspannung von Wasser kann auch ohne jegliche Zugabe von Seife o dgl. m., auf rein physikalischem Wege sehr stark reduziert werden, indem man ein mechanisches Wechselfeld (Schall-, Ultraschallfeld) einwirken lässt.

   Ein solches Wechselfeld kann auf verschiedene Art und Weise erzeugt werden, wie beispielsweise mit "Ultraschall-Konvertern", die elektrische Signale mittels magnetostriktiven oder piezoelektrischen Bauelementen in mechanische Schwingungen umwandeln; oder rein mechanisch in Luft- oder Flüssigkeitsströmen, zum Beispiel durch aneinander vorbeischlagende Stifte, Stäbe oder Kugeln, zwischen denen sich mit Wasser aufgeschlemmte Erde befindet. 



   Weniger bekannt als der Effekt des Abbauens von Oberflächenspannungen sind mechano- chemische Reaktionen. Zwar gibt es seit Jahrhunderten eine alte chinesische Methode zur Herstellung von Zinnoberrot durch Rütteln eines Gemisches von Quecksilber und Schwefel, die ein typischer Fall für mechano- chemische Synthese ist, aber die ersten physiko- chemischen, wohldefinierten Erläuterungen über die Beziehungen zwischen mechanischer und chemischer Energie und der Umwandlung dieser beiden Energiearten ineinander datieren von der Mitte des vongen Jahrhunderts. Sie wurden allerdings nicht sonderlich beachtet. 



   Den Geologen sind   Mineralumwandlungen   infolge mechano- chemischer Deformationen, verursacht durch Gebirgsdruck, schon lange bekannt. Während es sich aber hierbei um Langzeitprozesse in der Natur handelt, werden mechano- chemische Reaktionen im vorliegenden Verfahren binnen Sekunden, und sogar in Bruchteilen davon, abgewickelt. 

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   Auf die erfolgte Aufzählung und Kurzbeschreibung der beim derzeitigen Stand der Technik in der Bodensanierung anwendbaren Verfahren und Technologien, und auf die Ennnerung an zwei relevante physiko- chemische Effekte, soll nun die Beschreibung des Verfahrens in seiner Gesamtheit folgen. Das erfindungsgemässe Verfahren umfasst mehrere Verfahrensschritte und ist nur in seiner Gesamtheit so effizient, dass es jene Dekontaminierung von mit gefährlichen Abfällen verunreinigtem Erdreich liefert, die durch die   umweltorientierten   Richtlinien und Vorschriften für reines Erdreich, Schlämme, uam , gefordert werden Fig 1 stellt das Blockschema des erfindungsgemässen Verfahrens in seiner Gesamtheit dar 
Das verunreinigte Erdreich (Schlamm, o dgl.m.) wird mit Geräten und Vorrichtungen, die dem Stand der Technik entsprechen (z.B mittels Trockenbagger)

   abgehoben und (mit Förderschnecke oder-band) in eine Misch- & Mahlanlage eingebracht. Hier kommt (Gebrauchs-) Wasser hinzu Das Gemisch wird zerrieben, währenddem es in turbulenter Bewegung gehalten wird, sodass die Oberflächenspannungen absinken und sich unter den herrschenden Wechseldruckkräften die kleineren von den grösseren Feststoffteilchen trennen Das Zerreiben im Nassverfahren unter der überlagerten turbulenten Aktivität im Misch- und Mahlgut kann mit Stab- oder Kugelmühlen in Rohr- und Trommelausführung bewerkstelligt werden.

   Für kleinere Durchsätze sind Universalmühen geeignet, die mit verschiedenen, an die jeweiligen Aufgaben angepassten Mahlwerkzeugen ausgerüstet werden konnen 
Weniger bekannt als der Effekt des Abbauens von Oberflächenspannungen sind mechano- chemische Reaktionen Zwar gibt es seit Jahrhunderten eine alte chinesische Methode zur Herstellung von Zinnoberrot durch Rütteln eines Gemisches seiner umweltgerechten Bestimmung zugeführt werden.

   Das Eluat aus der (Siebband-) Presse wird mit einer Dosierpumpe in den Adsorber befördert und kommt dort mit dem Adsorptionsmittel in Berührung Dieses Adsorptionsmittel (Braunkohle ist ein bevorzugtes Adsorbens) kommt nach Vorzerkleinerung in einem Brecher und anschliessendem Vermahlen zu pulverförmig feinen Partikeln in einer (Universal-) Mühle in denselben Adsorber Beim   Feinvermahlen   entstehen neue grosse Oberflächen am Adsorptionsmittel, die im Adsorber voll zur Wirkung kommen, indem mechanische Energie auf das Gemisch aus Eluat und Sorptionsmittel einwirkt, sodass die weiter oben beschriebenen mechano- chemischen Reaktionen aktiviert werden.

   Die mechanische Energie wird auf das Gemisch in einer Maschine ausgeübt, die im Prinzip ganz ähnlich gebaut ist wie die Stab- oder Kugelmühle, in der (im vorgelagerten Verfahrensschritt) das Gemisch aus kontaminiertem Erdreich und Gebrauchswasser zerrieben wird Grundsätzlich können die beiden Verfahrens- schritte in ein- und derselben Maschine gemacht werden, wenn jeweils bestimmte Bauelemente adaptiert bzw. ausgetauscht werden. 



   Das Adsorptionsmittel wird unter Schutzgas (vorzugsweise unter Stickstoff) pulverisiert, damit Selbstentzündungen und (Staub-) Explosionen vermieden werden, und um die fnschen Oberflächen am Sorptionsmittel vor dem   Kontaminieren   zu bewahren, bevor das Sorptionsmittel in den Adsorber gelangt. Überdies kann man mit dem Schutzgas das Temperaturprofil im Adsorber bestimmen, indem man das Gas bei einer bestimmten Temperatur einbläst. 



   Auf den mechanochemisch aktivierten Prozess im Adsorber folgt die Trennung der Feststoffphase vom (Gebrauchs-) Wasser, beispielsweise in einem Dekanter, sodass das entlastete Wasser   (dekontaminiertes   Gebrauchswasser) in Oberflächen- oder sonstige Gewässer eingeleitet oder beim Nasszerreiben des kontaminierten Erdreiches wieder verwendet werden kann. 



   Der vom Dekanter ausgestossene Feststoff besteht aus dem Sorptionsmittel und aus den dem   dekontaminierten   Erdreich entzogenen Substanzen, dieser "gefährliche Abfall" ist auf entsprechende Deponien zu verbringen oder nachzubehandeln 
Das Volumen dieses "gefährlichen Abfalles" beträgt 1 bis 1,5 % des Volumens der ursprünglich   kontaminierten Erde ; bringt das vorliegende Verfahren auch eine merkliche Entlastung fur die   Deponieproblematik. Das zu deponierende Restvolumen kann noch weiter reduziert werden, wenn (Braun-) Kohle als Adsorbens verwendet und (in mit Rauchgasreinigung ausgerüsteten Anlagen) verbrannt wird. Dabei nützt man die Wärmeenergie der Kohle und braucht nur die Asche und den Rückstand aus dem Rauchgasfilter zu deponieren. 



   Anstatt in Richtung Deponie zu gehen, wird erwogen die Substanzen, die als gefährlicher Abfall das Erdreich, Steine, Schotter, Sand oder Schlamm kontaminiert haben, und die man mit dem Sorptionsmittel "in den Griff' bekommen kann, vom Adsorbens zu trennen und (wieder) zu verwerten Beim heutigen Stand der Technik ist das aber wenig lohnend und erfolgversprechend. 



   Nachstehend werden anhand der Zeichnung in Fig 2 die Verfahrensschritte einer erfindungsgemässen Anlage veranschaulicht und mit Kenngrössen belegt Mit (1) ist der Tnchter 

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 (Bunker) bezeichnet, in dem das zu dekontaminierende Material (d. s die mit gefährlichen Abfällen oder/und Erdölprodukten verunreinigten Erdböden, Schlämme, odglm.) in die Aufbereitungsanlage eingebracht, von hier mit einer Förderschnecke (2) entnommen und der Misch- & Mahlmaschine (3) zugeführt wird In der Maschine (3) kommt durch die Zuleitung (4) Gebrauchswasser hinzu, und das mit dem betasteten   Matenal   zustandkommende Gemisch wird in heftige, turbulente Strömungen versetzt Dadurch verringert man die Oberflächenspannung des Wassers und fördert die Separation von kleineren Feststoffpartikeln von den Grösseren. 



   Im Ausführungsbeispiel wurde eine (Universal-) Mühle (3) in der in Fig 3 gezeigten Bauform verwendet, die mit einer für grobstückige Aufgabematerialien geeigneten Schlagscheibe ausgerustet ist. Mit einem 37 kW Elektromotor hat die Mühle (3) bei 3. 000 UpM einen Durchsatz:5 4 to/h Für sehr viel grössere Durchsätze, in der Grössenordnung von 100 to/h sind Stab- und Kugelmühlen vorgesehen, die im Nassverfahren Antriebsleistungen bis zu 1. 000 kW benötigen 
Im Absetzbecken (5) überlässt man das aus der Misch- & Mahlmaschine (3) kommende Gemisch der Schwerkraft, entlädt dann das Sediment zur bestimmungsgemässen Ausbringung, und setzt die Ausscheidung der Feststoffe in einer Siebbandpresse (6) fort. 



   Die Feststoffe können mit einem Förderband (7) in den Container (8) transportiert werden, welcher so ausgeführt ist, dass er von einem angepassten LKW hydraulisch anzuheben und ins Freigelände zu bringen ist 
Die Mohnopumpe (9) befördert das Eluat aus dem in (5) und (6) vollzogenen Trennverfahren in den Adsorber (10), der im hier beschriebenen Ausführungsbeispiel eine Maschine der in Fig. 3 gezeigten Bauart ist. Für grössere Durchsätze gilt das zur Misch- & Mahlmaschine (3) gesagte. 



   Im Adsorber (10) trifft das Eluat auf das Sorptionsmittel, welches nach dem Vorzerkleinern im Brecher (11) mit der Förderschnecke (12) in die Mühle (13) eingebracht und dort zu Pulver vermahlen worden ist. Die Mühle (13) ist mit einem Wirbelstromrotor ausgerüstet, dieses Mahlwerkzeug eignet sich besonders gut für die Feinvermahlung von Braunkohle zu Staub mit Teilchen-Komgrössen von einigen Mikrometer bis 0,1 mm. In ihrer Bauform schaut die Mühle (13) äusserlich genauso aus, wie die in Fig. 3 veranschaulichte (Universal-) Mühle (3), sie ist aber viel kleiner als diese.

   Bei einer Antriebsleistung von - 6 kW liefert sie :5 70 kg/h Braunkohle-Staub, wovon für das Eluat, das von der im Anwendungsbeispiel verwendeten Misch- & Mahlmaschine (3) mit ihrem Durchsatz von :5 4 to/h herrührt, 40 bis 60 kg/h benötigt und von der Dosierschleuse (16) dem Durchsatz angepasst, in den Adsorber (10) eingelassen werden Um Staubexplosionen auszuschliessen, wird die Braunkohle unter Inertgas vermahlen. Das Schutzgas aus dem Behälter (14) wird über die Zuleitung (15) auch noch aus einem anderen Grund kontinuierlich in die Mühle (13) eingeblasen. Beim Vermahlen der Braunkohle entstehen neue Oberflächen, die bis zum Sorptionsprozess im Adsorber (10) wirksam gehalten werden müssen.

   Da es ohnedies nur 30 bis 50 m2/g sind, ist es angebracht, Verluste zu vermeiden. [Anm.: Handelsübliche Aktivkohlen können wirksame Oberflächen von mehreren hundert m2/g (bis zu etwa 700 m2/g) haben, trotzdem ist die Braunkohle mit 30 - 50 m2/g an aktiver Oberfläche, verfahrensgemäss verwendet, um ein Vielfaches kostengünstiger als Aktivkohle.] Zur Wahrung der vereinfachten Darstellung wird davon abgesehen, in Fig. 2 die Vorrichtung einzuzeichnen, mit der dem Inertgas bestimmte Temperaturen gegeben werden können, um das Temperaturprofil im Adsorber (10) zu steuern Es wird auch davon abgesehen einzuzeichnen, dass der pH-Wert des Eluats durch Zudosieren von Säuren oder Basen optimiert werden kann; bekanntlich haben die meisten Sorptionsmittel das beste Adsorptionsvermögen im schwach alkalischen Bereich (8-11pH). 



   Nach dem Adsorber (10) kommt das Gemisch aus Eluat und Sorptionsmittel in den Dekanter (17), von wo der ausgeschiedene Feststoffanteil (meist ein mit Restfeuchtigkeit behafteter Schlamm) über die Fördervorrichtung (18) in einen Sammeltrog oder-bunker (19) gelangt, und von dort wegtransportiert werden kann..Da es sich um das Sorptionsmittel handelt, das mit den gefährlichen Abfällen der verfahrensgemäss behandelten Erde belastet ist, muss dieses Material auf eine entsprechende Deponie gebracht werden, das Volumen dieses Matenals beträgt aber nur 1 bis 1,5 % vom Volumen der behandelten Ausgangssubstanz und stellt somit eine ganz erhebliche Entlastung der   Deponieproblematik   dar, zumal mit der weiter oben erwähnten Behandlung noch kleinere Restvolumina zu erzielen sind. 



   Das Wasser aus dem Dekanter (17) kann, wenn es der vorgeschriebenen Güte entspricht, über den Zwischenbehälter (20) und den Abfluss (21) fortgeleitet oder über die Anschlüsse (22) und (4) zur Wiederverwertung in die Misch- & Mahlmaschine (3) zurückgeführt werden Im Bedarfsfall kann man Frischwasser über den Anschluss (23) zuleiten. 

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   Mühle (13) und Adsorber (10) der Antage des Ausführungsbeispieles sind in einem wetterfesten Container (24) installiert, der auch den Schaltraum (25) mit dem Steuerpult (26) für den Betrieb der Anlage enthält und bei (27) an das elektrische Stromnetz angeschlossen ist 
Mühle (13), Adsorber (10) und Misch- & Mahlmaschine (13) der Vorführanlage sind äusserlich gleichartige Universalmühlen der in Fig. 3 gezeigten Bauart. Ihren unterschiedlichen Aufgaben entsprechend, sind sie aber mit verschiedenen Mahlwerkzeugen ausgerüstet Maschine (3) hat eine (in Fig 3 angedeutete) Schlagscheibe, Maschine (13) einen Wirbelstromrotor, und Adsorber (10) das in Fig. 4a und 4b veranschaulichte Mahlwerkzeug. Dieses Mahlwerkzeug besteht aus dem Stator (28) mit dem Anschluss (29) zu der in Fig. 2 angefühten Mohnopumpe (9) die das Eluat zum Mahlwerkzeug fördert, und aus dem Rotor (30).

   Das Sorptionsmittel kommt bei (A) aus der zentralen Einlassöffnung der Fronttüre (in Fig. 3 geöffnet gezeigt) und wird vom konischen Deckel (31) des Rotors (30) zum Mahlspalt hin gelenkt. Der Mahlspalt wird von den Lamellen (32) des Rotors und den Lamellen (33) des Stators gebildet, deren konische Anordnung in Fig 4b dargestellt 
In der in Fig. 5 vergrössert gezeigten oberen Halfte von Fig 4a ist mit (34) jene Stelle der Lamelle (33) gekennzeichnet, an der sich der Mahlspalt um den Winkel (*) öffnet, um gröberem Gut den Einlass zum engen Mahlspalt gegen die Austrittsseite (B) hin zu erleichtern.

   Knickpunkt (34) und Winkel (*) richtet man auf die Konsistenz des zu behandelnden Eluates aus 
Die Lamellen (32) und (33) sind so ausgeführt und solcherart mit Sicherungen (35) im Mahlwerkzeug montiert, dass sie bequem ausgewechselt werden können, wenn das zum Nachschleifen oder wegen der Wahl anderer Werkstoffe, zweckmässig oder notwendig ist.

Claims (1)

  1. Patentansprüche: 1. Verfahren zum Dekontaminieren von mit gefährlichen Abfällen und Erdölprodukten verunreinigten Erdböden aller Art und Schlämmen, wobei das verunreinigte Material mit Wasser ausgewaschen und hemach vom Eluat getrennt wird, sodass die im Eluat mitgenommenen Schadstoffe mit einem Adsorptionsmittel entzogen und anschliessend mitsamt dem Sorptionsmittel aus dem Wasser ausgeschieden werden können, dadurch gekennzeichnet, dass das Gemisch aus verunreinigtem Erdreich oder Schlamm und dem zum Auswaschen zugesetzten Wasser zerrieben wird, währenddem mechanisch bewirkte heftige, turbulente Strömungen die Oberflächenspannung des Wassers absenken und unter der Wirkung der mechanischen, alternierenden (Druck-)
    Kräfte die weniger kontaminierten grösseren Partikel des Erdreichs oder Schlammes von den stärker kontaminierten kleineren (feinkornigen) getrennt werden, welche die kontaminierenden Schadstoffe zugleich mit dem Eluat an die im mechanischen Kraftfeld mechanochemisch aktivierten Sorptionsmittel abgeben 2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, dass man dem Wasser vor dem Eluieren von Erdreich und Schlämmen, Chemikalien zusetzt, die das Eluieren unterstützen 3 verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Sorptionsmittel in festem, flüssigen oder gasförmigem Zustand dem Eluat zugesetzt wird.
    4 Verfahren nach einem der Anspruche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das feste Sorptionsmittel vor, während oder nach dem Zerkleinern in kleinste Partikel dem Eluat zugesetzt wird.
    5 Verfahren nach einem der Anspruche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das feste Adsorptionsmittel unter Inert-Schutzgas zerkleinert wird, um Staubexplosionen zu verhüten und das Kontaminieren der beim Zerkleinern entstehenden neuen Oberflächen zu vermeiden, bevor das Sorbensmit dem Eluat vermengt wird.
    6 Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass man durch Zugabe von Säuren oder Basen zum Wasser oder Eluat einen schwach alkalischen Bereich (8 bis 11pH) einstellt, welcher die Adsorption begünstigt.
    7 Vornchtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bestehend aus einem Bunker (1) mit Einfulltnchter für das zu dekontaminierende Matenal, Entnahme- und Fördereinrichtungen (2), (7), (12) und (18) zum Einbringen und <Desc/Clms Page number 6> Weiterbefördern des zu dekontaminierenden Materials zu und von den einzelnen Bau- und Anlageelementen, uzw.
    der Misch- und Mahlmaschine (3), dem Adsorber (10), Sorptionsmittel-Brecher (11), Mühle (13), ferner Behälter und Entwässerungsgeräten wie Absetzbecken (5), (Siebband-) Presse (6), Dekanter (17), (Gebrauchswasser-) Zwischenbehälter (20), Schutzgas-Behälter (14) mit Zuleitung (15) zur Mühle (13), (Feststoff-) Container (8) und (Sorptionsmittel-) Sammeltrog (19), dadurch gekennzeichnet, dass das zu dekontaminierende Material in der Misch- und Mahlmaschine (3) mit über die Zuleitung (4) beigemengtem (Gebrauchs-) Wasser zu einem Gemisch vermengt wird, welches zwischen Kugeln oder Stangen in Rohr- und Trommelmühlen zerrieben wird. oder mittels Scheiben mit Stiften oder Pendelschlagern, Schlagkreuzen oder-Scheiben, Wirbelstromrotoren oder Rotoren mit Schneidmesser, in Relativbewegungen der Maschinenelemente.
    wodurch heftige turbulente Strömungen Zustandekommen, die die Oberflächenspannungen der Flüssiganteile merklich herabsetzen, sodass das Auswaschen des verunreinigten Materials gefordert und das Trennen von grösseren und kleineren Materialpartikeln beschleunigt werden.
    8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Sorptionsmittel nach dem Vorzerkleinem im Brecher (11) in der Mühle (13) unter Schutzgas-Atmosphäre pulverisiert wird, sodass Staubexplosionen vermieden und das vorzeitige Kontaminieren von sorptionsaktiven Oberflächen verhutet werden, bevor das Sorptionsmittel im Adsorber (10) mit dem Eluat vermengt und zur Wirkung gebracht wird 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Adsorber (10) mit den in Anspruch 7 aufgezählten Mahlwerkzeugen mechanische Energie auf das Eluat mit dem zugesetzten Sorptionsmittel ausgeübt wird, sodass das Sorptionsvermögen des Sorptionsmittels mechanochemisch aktiviert wird 10.
    Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in der Zuleitung des Eluats von der Presse (6) zum Adsorber (10) eine Dosierpumpe (9) und für das Sorptionsmittel zwischen Mühle (13) und Adsorber eine Dosierschleuse (16) vorgesehen sind, um die Einbringung in den Adsorber (10) nach Bedarf zu regeln.
    Hiezu 5 Blatt Zeichnungen
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