AT512578A1

AT512578A1 - Mobiles Verfahren zur Reinigung von verunreinigten Erdmaterialien

Info

Publication number: AT512578A1
Application number: AT2962012A
Authority: AT
Inventors: Matthias Ostermann
Original assignee: Ostermann
Priority date: 2012-03-09
Filing date: 2012-03-09
Publication date: 2013-09-15

Abstract

Das Verfahren zur Reinigung von mit Mineralölkohlenwasserstoffen verunreinigten Erdmaterialien besteht aus der spezifischen Zusammenstellung von mobilen Anlagenkomponenten, Einsatzmitteln und Verfahrensschritten, die so zusammengestellt sind, dass rollige und untergeordnet bindige Erdmaterialien vollständig von Mineralölkohlenwasserstoffen gereinigt werden. Die Erdmaterialien werden mit Wasser und dem Bindemittel vermengt und das Bindemittel nimmt die Schadstoffe adhäsiv auf. Aus dem Gemenge wird die gereinigte Grobfraktion ausgesiebt. Das Bindemittel wird mit einem Hydrozyklon aus der Feinfraktion abgeschieden, die mit der Grobfraktion wieder eingebaut werden kann. In einer Entwässerungsanlage werden das Bindemittel und der Restschlamm entwässert und für die Entsorgung konditioniert. Das Abwasser wird in die Kanalisation eingeleitet.

Description

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Mobiles Verfahren zur Reinigung von mit organioehon Sohadotoffen verunreinigten Erdmaterialien unter opoaiollor ZuoammQnotollung-ven Anlagenkomponenten und· Einsatzmittetan—(Bi-ndemitete-ln, Mischanlagen-^

Siebanlagen, Hydrogyklonon)

Die Erfindung betrifft ein mobiles Verfahren zur Reinigung von mit organischen Schadstoffen verunreinigten Erdmaterialien, das am Anfallsort dieser Erdmaterialien (z. B. Tankstellen, Tanklager, chemische Betriebe) eingesetzt werden kann. Das Verfahren umfasst die spezifische Zusammenstellung von mobilen Anlagenkomponenten, Einsatzmitteln und Verfahrensschritten, die dazu geeignet sind, rollige und untergeordnet bindige Erdmaterialien von organischen Verunreinigungen wie Mineralölkohlenwasserstoffe (MKW) zu reinigen.

Die technische Aufgabe der Erfindung besteht darin, dass je SchadstoffZusammensetzung geeignete Bindemittel so in Kontakt mit den verunreinigten Erdmaterialien kommen, dass sich eine quantitative Übertragung der Verunreinigungen auf das Bindemittel vollzieht. Als Bindemittel werden entweder organische Materialien wie Sägespäne, Holzschnitzel, mineralische Materialien,

Oder

Polymere oder Fasern verwendet. Als Bindemittel werden marktübliche Produkte verwendet, die aufgrund ihrer physikochemischen Eigenschaften die jeweiligen Schadstoffe deutlich stärker adhäsiv an sich binden, als dies die mineralischen Oberflächen der Erdmaterialien tun. Die technische Aufgabe besteht ··»· ·· ·· ·φ ·» Aktenzeichen » t · t · ·«« % • · * · # t Ml 9 weiter darin, durdft *d£rf*T*:ilTsätzr**einer Siebanlage und insbesondere durch die Verwendung eines Hydrozyklon diese Bindemittel von den Erdmaterialien wieder zu trennen. Weiter besteht die technische Aufgabe darin, dass die Anlagenkomponenten so dimensioniert sind, dass sie mit Lastkraftwagen (<40 to) zum Einsatzort gebracht werden können und am Anfallsort der Erdmaterialien eingesetzt werden können.

Die Erfindung betrifft den Systemaufbau, die Verfahrensschritte und die Genehmigungsfähigkeit der Gesamtanlage. Sie wird anhand eines Systemaufbaus gemäß der Zeichnung Figur 1 näher erläutert.

Nach dem Stand der Technik werden mit Mineralölkohlenwasserstoffen verunreinigte Bodenmaterialien je nach Verunreinigungsgrad auf J Deponien abgelagert. Vielfach werden diese Materialien auch in einer mikrobiologischen Behandlungsanlage gereinigt. In beiden Fällen muss das Material dorthin transportier werden. Die mikrobiologische Aufbereitung verunreinigter Bodenmaterialien ist in der Regel ein langwieriger Prozess. Mechanische

Bodenreinigungsanlagen sind stationär in der Nähe von Wien und in der Nähe von Basel sowie in Deutschland (Thüringen) an verschiedenen Standorten installiert. Hier werden Detergentien als Lösemittel eingesetzt. Ein Verfahren mit Zugabe und späterer Trennung von Bindemitteln ist nicht dokumentiert.

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Basohreilanmg

Es wird von verunreinigten Erdmaterialien ausgegangen, die als Gemisch alle Kornfraktionen von Grobkies über Kies und Sand bis zu Schluff und Ton enthalten können. Als Verunreinigungen werden organische Schadstoffe wie Mineralölkohlenwasserstoffe (MKW) angenommen. Der Verunreinigungsgrad kann von geringfügig bis hin zur vollständigen Sättigung der Erdmaterialien mit den genannten Kohlenwasserstoffen reichen. Die Reinigungsleistung ist so weitgehend, dass in den gereinigten Bodenmaterialien nur noch Restbelastungen vorliegen, die unterhalb der behördlich oder gesetzlich vorgegebenen Sanierungszielwerte liegen.

Der im Folgenden beschriebe Verfahrensablauf kann bis zum Erreichen der geforderten Reinigungsleistung mehrfach durchlaufen werden: 1. Eingangsanalyse und Auswahl des Bindemittels

Mit einer Eingangsanalyse wird festgestellt, welche organischen Verunreinigungen in welchen Konzentrationen vorliegen. Die

SchadstoffZusammensetzungen und Konzentrationen sind oft auch schon aus Voruntersuchungen bekannt. Hiernach wird das zur Adsorption der Schadstoffe geeignetste Bindemittel ausgewählt. Dies können im Falle von MKW Sägespäne Holzmehl, Holzspäne oder Holzhackschnitzel sein. Es können auch Polymere oder Kunstfasern zum Einsatz kommen. Die Bindemittel ........Μ V **·* Aktenzeichen • ·· · · ··“·/·· • 4« · · · · · · ·»»* • · · · * * ··· · bieten eine spWifi^ctrgrtfßey Kohlenwasserstoffe stark bindende, lipophile Oberfläche. Das Bindemittel darf nur Korngrößen von < 4 mm besitzen, da es später ein 4 mm-Sieb passieren muss. FlC fn o l<.9*~ ^ o"VQjcß-^x^ 2. Mischung der verunreinigten Erdmaterialien mit Bindemitteln

Im ersten Verfahrensschritt werden die Erdmaterialien in einer Trommelmischmaschine (Chargenmischer) unter Zugabe von Wasser mit den Bindemitteln vermengt. In der Mischanlage treten die Oberflächen der Bindemittel mit den Oberflächen der verunreinigten Erdmaterialien in Kontakt. Hier findet durch mechanische Energie und inner^^eibung die adhäsive Übertragung der Schadstoffe auf das Bindemittel statt. 3. Trennung der Grob- und Feinfraktion

Die Mischung wird in einer Nasssiebanlage in die Grobfraktion = Kornfraktionen > 4 mm (Grobkies und Mittelkies) und in die Feinfraktion =

Kornfraktion < 4 mm (Feinkies Sand, Schluff, Ton und Bindemittel) getrennt. Am Siebausgang wird die Grobfraktion mit Klärwässer gespült, um das Prozesswasser auszuwaschen. Die Grobfraktion wird dann auf Halde gelegt. Durch Schnell-Analyse des Materials wird festgestellt, ob mögliche Restbelastungen im Material vorliegen und ob sie unterhalb der geforderten Sanierungszielwerte liegen. Bei keinen oder ausreichend geringen

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Aktenzeichen

Restbelastungen*·käfirr**<äs**däfirf‘Verwertet oder wieder eingebaut werden.

Reinigung der Feinfraktion in der Hydrozyklonanlage Die aus der Siebanlage kommende Suspension aus Feinfraktion, Bindemittel und dem Prozesswasser wird mit einer Kreiselpumpe gefördert und in die Hydrozyklonanlage gepumpt. In der Hydrozyklonanlage werden in mehrere parallel stehende Zyklone (Stahltrichter) verwendet. Die aus der Siebanlage kommende Suspension wird seitlich unter hohem Druck in die Trichter eingespritzt. In den Trichtern findet eine Sortierung nach Korngrößen und spezifischem Gewicht der Materialien statt. Die Trichter verfügen je über eine Oberlauf- und eine UnterlaufÖffnung. Der einschießende Wasserstrahl erzeugt in den Trichtern einen sich schnell drehenden Wirbel, in dem die Kornfraktionen 4,0 mm bis 0,06 mm (Feinkies und Sand) durch ihr spezifisch höheres Gewicht von der Suspension getrennt werden. Die Fraktionen Feinkies und Sand wandern innen an den Wänden der Trichter in die sich verjüngenden Spitzen der Trichtert Die Anlage ist so dimensioniert, dass durch die Oberlauföffnungen an den weiten Enden des Trichter das Prozesswasser mit der Fraktion < 0,06 mm (Schluff, Ton) und das spezifisch leichtere Bindemittel entweicht. Durch die Unterlauföffnungen entweicht das gereinigte Feinkies-, Sandgemisch. Diese Feinfraktion wird ebenfalls mit Klarwasser gespült und auf Halde gelegt. Wiederum wird durch Schnell-Analyse des • t« · ·»

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Materials fest^es*fe*n’t:** oB (las Material mögliche Restbelastungen aufweist und ob diese unter den geforderten*^anierungszielwerten liegen. Bei ausreichend geringen Werten kann es dann ebenso wie die Grobfraktion verwertet oder wieder eingebaut werden. 5. Absieben des Bindemittels und Absetzen der Kornfraktion 0,06 mm bis 0/002 mm (Schluff)

In Absetzbecken wird aus dem Prozesswasser zunächst das Bindemittel abgesiebt. Es kann in geeignete Container gelagert und auf geeignete Deponien gelagert oder verbrannt werden. Die mineralischen Korngrößen 0,06 mm bis 0,002 mm (Schluff) werden in den Absetzbecken gravitativ vom Prozesswasser getrennt. Das Prozesswasser enthält dann noch die in Schwebe befindliche Tonfraktion. Aufgrund der hohen inneren Oberfläche der Schlufffraktion können Restbelastungen in dieser Fraktion enthalten sein, die größer als die geforderten Sanierungszielwerte sind. Diese Fraktion muss dann ebenfalls auf einer geeigneten Deponie gelagert werden. 6. Prozesswasser / Abwasser

Sofern das Prozesswasser keine hohen Anteile an Ton oder starke geruchlich Belastungen durch die Schadstoffe aufweis^ kann es im Kreislauf geführt werden. Ein Teil des Wassers sollte dem Kreislauf entnommen und durch Frischwasser ersetzt werden. Der Anteil des auszutauschenden Wassers hängt vom Anteil an in Schwebe gehaltenem Ton bzw. von der

Aktenzeichen ·»·· •· • * ♦ ♦ JÜ9 / a · • * I·»' » i *·* m ♦ • · • « * ··· « 9 · 9 · · geruchlichen B£la*£t*un3**des T?ro zesswassers ab. Das Abwasser wird zunächst über eine f

Mineralölabscheideranlage geführt und kann dann in die Kanalisation abgeleitet werden, wenn eine Genehmigung des zuständigen Abwasserverbandes vorliegt. Sollte das Abwasser Schadstoffe enthalten die nicht über die öffentliche Kanalisation abgeführt werden dürfen, muss es gesammelt und gesondert entsorgt werden.

Claims

• · · • ♦ * Φ» Aktenzeichen •Paft'dAVansprüche 1. Das mobile Verfahren zur Reinigung von verunreinigten Erdmaterialien ist dadurch gekennzeichnet, dass es organische oder mineralische Bindemittel nutzt, um Verunreinigungen von Erdmaterialein mit organischen Schadstoffen wie Mineralölkohlenwasserstoffe quantitativ aus Erdmaterialien zu entfernen.
2. Das mobile Verfahren zur Reinigung von verunreinigten Erdmaterialien ist dadurch gekennzeichnet, dass - je nach Verunreinigung - die spezifisch wirksamen, marktüblichen Bindemittel verwendet werden. Das mobile Verfahren zur Reinigung von verunreinigten Erdmaterialien ist dadurch gekennzeichnet, dass die Bindemittel durch eine Siebanlage und einen Hydrozyklon von den Erdmaterialien getrennt werden. Das mobile Verfahren zur Reinigung von verunreinigten Erdmaterialien ist dadurch gekennzeichnet, dass erstmalig in Österreich ein mobiles Verfahren zur Reinigung von Erdmaterialien von Kohlenwasserstoffen eingesetzt werden kann. (£. Das mobile Verfahren zur Reinigung von verunreinigten Erdmaterialien ist dadurch gekennzeichnet, dass erstmalig in Österreich ein anlagenrechtlich, gewerberechtlich, abfallrechtlich und umweltrechtlich genehmigungsfähiges Verfahren zur .**..%.**.:*;>ψψ:ΐ: • · · · · *·· *ΜΤ· ΨΨ m f · · * * * ··· # Behandlung von >e^rfreinig€en* Erdmaterialien vor Ort geschaffen wurde. $4 Le L^J·^ ^ iZ'c+j' flui OJO Ci—^Lra-C _ /insiovlts! o^j ^ ίε.^ oUJLuj'JLto.U 'T^ou^&jer-^Lx /ύ^υ - θ' ''X-i ]ί~ έ£ζ%*. lMU JB -£ ft- /£-* Γ tvoßö j·1 1ΓγΤ * /νΛ .-uv A/-e~ Äur,Vo^ l t^r α c^v £ ^u? » ^ X’, /¾ A'^ß. A-, ♦ · Aktenzeichen 2/ύ α <>£er a^X olec-i>X) fi, i Q^tl ctj O C /QS>Ov- /"i d> CJ&LT ct jgj ·/ lf t^,. ^ » kj Ϊ r \ s-i ,· v -v* / * »“N C/ Gz. Oi£jLr h ( !Ut «-Γ_ς.έ ,>v ii? «-» t &·-’ -'V X?