CH714568B1 - Behandlungssystem zur Ex-situ-Karbonisierung und -Verfestigung eines Schluffbodens mittels aktiven Magnesiumoxids und zugehöriges Verfahren. - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung offenbart ein Verfahren zur Ex-situ-Karbonisierung und -Verfestigung eines Schluffbodens mittels aktiven Magnesiumoxids und gehört zu dem Bereich von Wasser- und Tiefbau. Ein derartiges Verfahren umfasst die Schritte Vorbehandlung des Schluffs, Durchmischen eines Verfestigungsmittels, Schluffgranulation, Karbonisierung mit Kohlendioxid, Sammlung von Abfallflüssigkeit/Abgas und Recycling. Dabei werden eine völlige Durchmischung des Schluffs mit einem Verfestigungsmittel und eine schnelle Karbonisierung mittels von Magnesiumoxid verfestigter Schluffkörner durch Anpassen der Zufuhrmenge des Verfestigungsmittels anhand des gemessenen Wassergehalts und Anpassen der Korngrösse und des Kohlendioxid-Drucks anhand der Bodeneigenschaft erzielt. Bei einem derartigen Arbeitsvorgang werden Schmutz und Kohlendioxid aufgenommen, womit eine Sekundärverschmutzung vermieden wird. Ein derartiges Verfahren zeichnet sich durch hohe Sicherheit und Einfachheit, geringe Kohlenstoffemission sowie hohe Kontinuität des Betriebs aus. Damit werden Probleme bei der Schluffbehandlung und der Ingenieuranwendung gelöst. Karbonisierte Schluffkörner zeichnen sich vorteilhafterweise durch niedrigen Wassergehalt, hohe Härte, grosse Scherkraftfestigkeit und hohen Reibungskoeffizienten aus und können als Füllmaterial bei Strassenunterbau, Landebahn oder Hinterfüllung eingesetzt werden, womit eine Wiederverwendung von Schluff/Schmutzschlamm und Kohlendioxid bei Ingenieurbau verwirklicht wird. Dies ist von grosser Bedeutung für den Ingenieurbau.

Description

Gebiet der Erfindung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Behandlungssystem zur Verfestigung eines bei Fluss-, See-, Wasser- und Tiefbau erzeugten Schluffs und ein zugehöriges Verfahren, insbesondere ein Verfahren zur Ex-situ-Karbonisierung und -Verfestigung eines Schluffbodens mittels aktiven Magnesiumoxids, das für einen Schluff mit einem hohen Wassergehalt und einer niedrigen Durchlässigkeit anwendbar ist und die Wiederverwendung von Schluff und Kohlendioxid bei Ingenieurbau verwirklicht, und gehört zu dem Bereich der Bewehrung von Boden für Tiefbau oder besonderem Boden für Kommunaltechnik.

Technischer Hintergrund

[0002] China weist ein grosses Territorium mit zahlreichen Flüssen und Seen auf und erfährt eine schnelle Entwicklung bei Tiefbau. Bei der Ausbaggerung von Flüssen und Seen sowie bei Wasser- und Tiefbau wird eine grosse Menge von Schluff erzeugt, der einen hohen Wassergehalt, einen hohen Tonpartikelanteil, eine geringe Wasserdurchlässigkeit und unzureichende mechanische Eigenschaften aufweist. Solcher Schluff aus Flüssen und Seen enthält selbst eine grosse Menge von organischen Substanzen und schädlichen Schwermetallen und kann kaum unmittelbar als Füllmaterial bei Ingenieurbau eingesetzt werden. Ohne angemessene Behandlung würde dann eine grosse Fläche fruchtbaren Ackerlands besetzt. Des Weiteren kann Schmutzwasser im Schluff leicht in den Untergrund eindringen, was zur Verschmutzung von Grundwasser und anderen gesellschaftlichen Problemen führt. Bei weicher und schwacher schluffiger Gründung erfolgt im In- und Ausland in der Regel eine Behandlung u.a. in Form einer Vakuumvorspannungs-Entwässerung, einer Wärmebehandlung, einer Austrocknung abgesaugter Ablagerung oder Entsorgung von Aushubmaterial und einer Verfestigung mittels eines Verfestigungsmittels. Bei dem Vakuumvorspannungsverfahren wird der Wassergehalt von Schluff mit Hilfe des Atmosphärendrucks verringert. Dieses wird als ein übliches physisches Bauverfahren zur In-situ-Erhöhung der Tragfähigkeit von Schluff eingesetzt. Bei einem derartigen Verfahren wird jedoch eine Bauzeit von mindestens einem halben Jahr benötigt und die behandelte Gründung weist eine niedrige Tragfähigkeit (geringer als 60 kPa) auf, sodass eine verbreitete Anwendung schwer zu erwarten ist. Bei dem Wärmebehandlungsverfahren wird Schluff durch Erwärmen oder Sintern in Baumaterial umgewandelt, was eine geringe Behandlungskapazität aufweist und hohe Kosten verursacht, sodass eine weite Anwendung kaum denkbar ist. Bei Austrocknung von Ablagerung oder Entsorgung von Aushubmaterial wird eine grosse Fläche von Lagerplätzen besetzt und aufgrund der geringen Wasserdurchlässigkeit von Schluff ist eine Wiederverwendung der besetzten Landfläche innerhalb einer kurzen Zeit schwer zu erwarten, sodass neben erhöhten Baukosten bei Absaugung oder Ex-situ-Verfüllung Luftverschmutzung und Sekundär-Umweltverschmutzung verursacht werden können. Als die aussichtsreichste Behandlungstechnik erfolgt eine Verfestigung unter Verwendung eines Verfestigungsmittels, wobei also ein Verfestigungsmittel in den Schluff zugegeben wird, eine Durchmischung erfolgt, wonach ein Flachlegen oder Anhäufen zur Verfestigung erfolgt, um somit die Eigenschaft des Schluffs zu ändern.

[0003] Im In- und Ausland werden zurzeit als Verfestigungsmittel zur Bodenverbesserung und Schluffverfestigung vor allem Polymere, ionische Lösungen und Silikaten aus Schlacke eingesetzt. Mit solchen Verfestigungsmitteln kann die Druckfestigkeit von Schluff und Boden erhöht werden. Trotz der geringen Zugabemenge und der Transportfreundlichkeit von Polymer-Verfestigungsmittel weist der damit befestigte Boden eine niedrige Wasserbeständigkeit auf und seine Festigkeit nimmt bei Berührung mit Wasser drastisch ab. Verfestigungsmittel in Form ionischer Lösung weist komplizierte Zusammensetzungen auf und verursacht hohe Kosten trotz der Fähigkeit zur grundsätzlichen Änderung der Oberflächeneigenschaft der Schluffkörner zum Erhöhen der Hydrophobie und zum Erzielen einer guten Festigkeit und Wasserbeständigkeit. Zudem wirken die Additive in den Zusammensetzungen dabei umweltschädlich und führt zur Boden- und Umweltverschmutzung. Bei Verfestigungsmittel in Form von Silikaten aus Schlacke handelt es sich um Zement, Kalk oder Stahlwerksschlacke, Kohlenasche, mineralische Schlacke oder Ofenschlacke usw. Bei Einzelanwendung eines derartigen Verfestigungsmittels wird eine grosse Zugabemenge von 120 bis 400 kg/m<3>benötigt und die Festigkeit nach Verfestigung wird lediglich um 0,1 bis 0,6 MPa erhöht, sodass eine verbreitete Anwendung schwer zu erwarten ist. Die chinesische Patentschrift CN 2013 10 204 944.6 offenbart ein umweltfreundliches Verfahren zur Schluffverfestigung, bei dem Industrieabfälle, mineralische Schlacke aus Eisenbergbau als Aggregat und ein Gemisch aus Portlandzement und Karbidschlacke als Verfestigungsmittel verwendet werden. Nach Mischen werden das Aggregat und das Verfestigungsmittel zur Verfestigung von Schluff eingesetzt und die axiale Druckfestigkeit des verfestigen Schluffs wird erheblich erhöht. Wie aus der vorstehenden Analyse zu entnehmen ist, werden Probleme bei der Lagerung von Baugrund und Schluff mit solchen Verfahren zwar zu einem gewissen Grad gelöst, es liegen jedoch offensichtliche Nachteile bei solchen Verfestigungsmitteln vor: Bei der Produktion von Zement-Verfestigungsmitteln sind ein hoher Energieverbrauch (die Kalzinierungstemperatur liegt bei 1450 °C), eine grosse Kohlendioxid-Emission und schwere Umweltverschmutzung zu erwarten. Die zunehmende Emission von Staub, Kohlendioxid und anderen Schadstoffen bei der Produktion von Zement, Kalk und anderen Baumaterialien schränkt die stabile Entwicklung des wirtschaftlichen Umfelds und der Gesellschaft ein. Somit stellt die Suche nach einem neuartigen umweltfreundlichen Material als Ersatz für herkömmlichen Portlandzement eine neue Forschungsrichtung der Werkstoffwissenschaften und der Umwelt-Geotechnologie dar.

[0004] Der Erfinder schlug ein Verfahren zur Karbonisierung eines DSM-Pfahls mittels Magnesiumoxid und ein Gesamt-Karbonisierungsverfahren zur In-situ-Bewehrung einer schwachen und weichen Gründung vor und beantragte beispielsweise die folgenden Patente: Karbonisierungs-Stabilisierungsverfahren für Boden und zugehörige Einrichtung (CN 2010 10 604 013.1), Behandlungssystem und zugehöriges Verfahren zur Bewehrung einer Weichbodengründung mittels Wärme der Industrieabgase (CN 2013 10 122 135.0), Behandlungssystem zur Bewehrung einer Gründung und Herstellungsverfahren karbonisierter Pfähle (CN 2014 10 203 978.8), Karbonisierungs-Bewehrungsverfahren durch Austauschen einer Unterlageschicht einer Weichbodengründung (CN 2014 10 272 957.1), Ort-Karbonisierungs-Bewehrungsverfahren für eine weiche und schwache Flachgründung (CN 2015 10 348 797.9) und kombinierte Gründung aus einem karbonisierten DSM-Pfahl und einem belüftungsfähigen Rohrpfahl und deren Bauverfahren (CN 2017 10 225 231.6). Die Ähnlichkeit solcher Patentschriften liegt darin, dass unter Verwendung eines aktiven Oxids als Bodenverfestigungsmittel Kohlendioxid zur Karbonisierung eingeleitet wird, um eine Verfestigung von Baugrundboden zu verwirklichen, wobei die Vorteile wie z.B. schnelle Verfestigung, hohe Festigkeit und gute Umweltvorteile erzielt werden und eine Übereinstimmung mit dem Entwicklungstrend umweltfreundlichen Tiefbaus ermöglicht wird. Solche Patente finden Anwendung jedoch bei der In-situ-Verfestigung von Baugrundboden und die Verfestigungswirkung unterliegt den Einflüssen durch die Bodeneigenschaft, den Wassergehalt und die Porosität des natürlichen Baugrundbodens. Zudem sind bei dem Bauvorgang eine grosse Verschwendung von Kohlendioxid und eine offensichtlich ungleichmässige Karbonisierung zu erwarten, wobei eine Anpassung an die Karbonisierung und Bewehrung von Schluff/Schmutzschlamm schwer zu verwirklichen ist.

[0005] Eine effiziente und kostengünstige Behandlung von Schluff und eine Anwendung im Bauwesen angesichts der Eigenschaft von Schluff/Schmutzschlamm und der Merkmale und Probleme bestehender Bewehrungsverfahren unter Berücksichtigung der schnellen Entwicklung des Bauwesens in China ist bereits zu einem dringend zu lösenden Problem in dieser Branche geworden.

Offenbarung der Erfindung

[0006] Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, angesichts der Probleme geringer Karbonisierungs-Gleichmässigkeit, grosser Verschwendung von Kohlendioxid und unzureichender Anpassungsfähigkeit an Schluff mit einem hohen Wassergehalt bei bestehenden Karbonisierungs- und Bewehrungsverfahren ein Behandlungssystem zur Ex-situ-Karbonisierung und -Verfestigung eines Schluffbodens mittels aktiven Magnesiumoxids und ein zugehöriges Verfahren bereitzustellen, wobei durch die Schritte Vorbehandlung des Schluffs, Durchmischen eines Verfestigungsmittels, Schluffgranulation, Karbonisierung mit Kohlendioxid, Sammlung von Abfallflüssigkeit/Abgas und Recycling die Probleme schwieriger Karbonisierung und Bewehrung sowie Anwendung von Schluff mit einem hohen Wassergehalt und einer niedrigen Durchlässigkeit beim Bauwesen gelöst werden, die Karbonisierungsgleichmässigkeit wesentlich erhöht und ein breiterer Anwendungsbereich ermöglicht wird, um somit eine Wiederverwendung von Schluff/Schmutzschlamm und Kohlendioxid im Bauwesen zu erzielen. Unter Zusammenwirkung mehrerer für das System vorgesehener Sensoren werden Korngrösse und Kohlendioxid-Druck in Abhängigkeit von der Bodeneigenschaft und die Zufuhrmenge des Verfestigungsmittels anhand des gemessenen Wassergehalts angepasst. Somit werden eine erhöhte Arbeitseffizienz und eine systematisierte und prozessbasierte Einrichtung erzielt. Bei Verwendung der Einrichtung können Staub und Kohlendioxid aufgenommen werden, womit eine sekundäre Verschmutzung vermieden wird. Die karbonisierten Schluffkörner, die nach Abschluss eines Betriebsvorgangs der Einrichtung erzeugt werden, weisen eine hohe Härte und eine grosse Scherkraftfestigkeit auf und können als Füllmaterial bei Strassenunterbau, Landebahn oder Hinterfüllung eingesetzt werden, was von grosser Bedeutung für die Wiederverwendung von Schluff/Schmutzschlamm und Kohlendioxid im Bauwesen ist.

[0007] Erfindungsgemäss wird die Aufgabe gelöst durch ein Behandlungssystem zur Ex-situ-Karbonisierung und -Verfestigung eines Schluffbodens mittels aktiven Magnesiumoxids, dadurch gekennzeichnet, dass das Behandlungssystem eine Vorbehandlungseinrichtung, eine Verfestigungsmittel-Zufuhreinrichtung, eine Durchmischeinrichtung, eine Granulationseinrichtung, eine Karbonisierungseinrichtung und eine Sammeleinrichtung umfasst, wobei die Vorbehandlungseinrichtung jeweils mit einem Wasservorratstank und einem Zwischensilo verbunden ist, in welchem Zwischensilo ferner ein Feuchtesensor vorgesehen ist, wobei die Durchmischeinrichtung vor allem einen Wiegebunker A, einen Wiegebunker B, einen Wiegebunker C, ein Förderband, ein Mischgerät und einen Einlauftrichter A umfasst, wobei der Wiegebunker A über einen Hubgerät A mit dem Zwischensilo verbunden ist, wobei sich das Förderband unter dem Wiegebunker A, dem Wiegebunker B und dem Wiegebunker C und der Einlauftrichter A unterhalb des Auslaufendes des Förderbands befinden und der Einlauftrichter A oberhalb des Mischgeräts befestigt ist, wobei der unterste Bereich des Wiegebunkers A, des Wiegebunkers B und des Wiegebunkers C jeweils einen Wägesensor A, einen Wägesensor B bzw. einen Wägesensor C aufweist, wobei die Verfestigungsmittel-Zufuhreinrichtung mindestens einen ersten Vorratstank und einen zweiten Vorratstank umfasst, die jeweils über eine Belüftungsleitung mit einem Luftverdichter verbunden sind, wobei an der mit dem ersten Vorratstank verbundenen Belüftungsleitung ein erstes Druckregelventil und an der mit dem zweiten Vorratstank verbundenen Belüftungsleitung ein zweites Druckregelventil vorgesehen sind, und wobei der unterste Bereich des ersten Vorratstanks und der unterste Bereich des zweiten Vorratstanks jeweils über eine Belüftungsleitung mit dem oberen Bereich des Wiegebunkers B bzw. dem oberen Bereich des Wiegebunkers C verbunden sind, wobei sich die Granulationseinrichtung unterhalb der Durchmischeinrichtung befindet und an dem obersten Bereich der Granulationseinrichtung ein Einlauftrichter B vorgesehen ist, die über eine Materialförderleitung mit dem untersten Bereich des Mischgeräts verbunden ist, wobei die Karbonisierungseinrichtung einen Einlauftrichter C, eine Karbonisierungskammer, ein Schüttelsieb, einen Gasvorratstank, einen Temperatursensor und einen Drucksensor umfasst, welcher Einlauftrichter C über ein Hubgerät B mit dem untersten Bereich der Granulationseinrichtung und über eine Leitung mit dem obersten Bereich der Karbonisierungskammer verbunden ist, wobei an der Verbindungsleitung ein Einlaufventil vorgesehen ist, wobei sich das Schüttelsieb innerhalb der Karbonisierungskammer und unterhalb des Einlauftrichters C befindet, wobei der Temperatursensor und der Drucksensor in dem oberen Bereich oder an einer Seitenwand der Karbonisierungskammer angeordnet sind, und wobei der Gasvorratstank über eine Belüftungsleitung mit dem obersten Bereich der Karbonisierungskammer verbunden ist, an welcher Belüftungsleitung ferner ein drittes Druckregelventil vorgesehen ist, wobei die Sammeleinrichtung mindestens einen Laugentank und ein Vorratssilo umfasst, wobei der Laugentank über eine Leitung mit dem untersten Bereich der Karbonisierungskammer verbunden und an der Verbindungsleitung ein Steuerventil vorgesehen ist, wobei das Vorratssilo über eine Auslaufleitung mit dem unteren Bereich der Karbonisierungskammer verbunden ist, an welcher Auslaufleitung ein Auslaufventil vorgesehen ist.

[0008] In einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass sie ferner eine Reinigungseinrichtung umfasst, die über eine Leitung mit der Durchmischeinrichtung verbunden ist, an welcher Verbindungsleitung ein Abluftgebläse vorgesehen ist.

[0009] In einer anderen Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass in der Vorbehandlungseinrichtung von oben nach unten der Reihe nach jeweils eine Verunreinigungs-Beseitigungs-Trennschicht, eine Sand-Schlamm-Abscheidungs-Trennschicht und eine Austrocknungs-und-Volumenreduzierungs-Trennschicht vorgesehen sind.

[0010] In einer anderen Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Feuchtesensor, der Wägesensor A, der Wägesensor B und der Wägesensor C jeweils über einen Leitungsdraht mit einem Zentralsteuergerät verbunden sind.

[0011] In einer noch weiteren Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die maximale Maschenweite des Schüttelsiebs geringer als die minimale Korngrösse der durch die Granulationseinrichtung erzeugten Körner ist.

[0012] Erfindungsgemäss wird die Aufgabe ferner gelöst durch eine Anwendung eines Behandlungssystems zur Ex-situ-Karbonisierung und -Verfestigung eines Schluffbodens mittels aktiven Magnesiumoxids nach einem der vorhergehenden Ansprüche beim Schluff, wobei in Abhängigkeit von der Bodeneigenschaft und dem Wassergehalt des Schluffs sich die Korngrösse der erzeugten Körner der Granulationseinrichtung in dem Behandlungssystem dynamisch anpassen lässt.

[0013] Erfindungsgemäss wird die Aufgabe ferner gelöst durch ein Verfahren zur Ex-situ-Karbonisierung und -Verfestigung eines Schluffbodens mittels aktiven Magnesiumoxids, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte umfasst: <tb>a:<SEP>Vorbehandlung des Schluffs: Entfernen fester Verunreinigungen aus dem zu behandelnden Schluff in einer Vorbehandlungseinrichtung, Abscheiden von Schlamm und Sand mittels eines mechanischen Siebs danach und Austrocknen und Volumenreduzierung, um Wasser und Schlamm, die vorbehandelt wurden, zu erhalten, <tb>b:<SEP>Durchmischen eines Verfestigungsmittels: Entladen des im Schritt a erhaltenen Schlamms gemeinsam mit einem ersten Verfestigungsmittel und einem zweiten Verfestigungsmittel über einen zugeordneten Wiegebunker auf ein Förderband und Fördern in eine Durchmischeinrichtung über ein Förderband zur Durchmischung, wobei das Verhältnis von dem Schlamm zu dem ersten Verfestigungsmittel und dem zweiten Verfestigungsmittel über einen Wägesensor verstellt wird, <tb>c:<SEP>Schluffgranulation: Fördern des durchmischten Mischguts in eine Granulationseinrichtung zur Granulation des Mischguts, um verfestigte Mischgutkörner zu erhalten, <tb>d:<SEP>Karbonisierung mit Kohlendioxid: Fördern der verfestigten Mischgutkörner nach Schritt c in ein Schüttelsieb innerhalb einer Karbonisierungskammer, <tb>e:<SEP>Sammlung von Abfallflüssigkeit/Abgas: Sammeln der im Schritt d erzeugten karbonisierten Körner und gleichzeitiges Aufnehmen von Abfallflüssigkeit und Abgas, die in dem Prozess erzeugt werden, unter Verwendung einer Lauge, <tb>f:<SEP>Recycling: Wiederverwendung der nach den vorstehenden Schritten erhaltenen karbonisierten Körner als Füllmaterial bei Strassenunterbau, Landebahn oder Hinterfüllung.

[0014] In einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass ein Feuchtigkeits-Überwachungswert des im Schritt a vorbehandelten Schlamms über einen Feuchtesensor erfasst wird, wobei für den Schlamm, das erste Verfestigungsmittel und das zweite Verfestigungsmittel im Schritt b jeweils ein Wägesensor A, ein Wägesensor B und ein Wägesensor C vorgesehen sind, und wobei irgendein Referenzwert für den Wägesensor A festgelegt und danach in Abhängigkeit von dem Feuchtigkeits-Überwachungswert der Wägesensor B und in Abhängigkeit von der Zielfestigkeit und -härte der Schluffkörner der Wägesensor C eingestellt werden.

[0015] In einer anderen Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die festen Verunreinigungen im Schritt a mittels eines mechanischen Eggennagels oder eines mechanischen Siebs entfernt werden, wobei der Schlamm und Sand vor allem durch mechanische Zentrifugierung oder Herausfiltern mittels eines Bodentechnik-Netzsacks abgeschieden werden.

[0016] In einer anderen Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass es sich bei dem ersten Verfestigungsmittel um ein wasserfreies Magnesiumchlorid-Pulver oder ein Pulvergemisch aus wasserfreiem Magnesiumchlorid und wasserfreiem Calciumchlorid und bei dem zweiten Verfestigungsmittel um ein aktives Magnesiumoxid-Pulver oder ein Pulvergemisch aus aktivem Magnesiumoxid und Calciumoxid handelt.

[0017] In einer weiteren Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die nach dem Schritt c erhaltenen verfestigten Mischgutkörner eine Korngrösse von 1 cm bis 10 cm aufweisen.

[0018] In einer noch weiteren Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass es sich bei der Lauge im Schritt e vor allem um eine Natronlauge handelt.

[0019] Die vorliegende Erfindung zeichnet sich gegenüber dem Stand der Technik vorteilhafterweise durch die folgenden Auswirkungen aus: <tb>(1)<SEP>Flexibles Verhältnis zwischen dem Verfestigungsmittel und dem Schluff und erhöhte Arbeitseffizienz: Bei der Durchmischung mit einem Verfestigungsmittel ist ein Wägesensor vorgesehen, sodass in Abhängigkeit von dem Wassergehalt des Schluffs die Zugabemenge der beiden Verfestigungsmittel echtzeitig angepasst und somit die optimale Arbeitseffizienz erzielt werden können. <tb>(2)<SEP>Einstellbare Korngrösse des verfestigten Mischguts und bereiteter Anwendungsbereich: In dem Schritt Schluffgranulation kann die Korngrösse der granulierten Körner in Abhängigkeit von der Bodeneigenschaft eingestellt werden, womit der Anwendungsbereich des Verfahrens erweitert und das Problem der Behandlung und Anwendung von Schluff mit einem hohen Wassergehalt gelöst wird, was für erhöhte Durchführbarkeit sorgt. <tb>(3)<SEP>Gut Durchmischung des Verfestigungsmittels und hohe Kontinuität des Betriebs: Mittels eines Mischgeräte wird eine Durchmischung des Schluffs mit zwei unterschiedlichen Verfestigungsmitteln ermöglicht. Durch Anpassen der Korngrösse in Abhängigkeit von der Bodeneigenschaft kann die Anforderung eines darauf folgenden Karbonisierungsvorgangs erfüllt werden. Mehrere Vorgänge können nahtlos und kontinuierlich ausgeführt werden, was für erhöhte Kontinuität und Vollständigkeit des gesamten Betriebs sorgt. <tb>(4)<SEP>Hoher Ausnutzungsgrad von Kohlendioxid und gleichmässige Karbonisierung: Mittels einer mobilen Karbonisierungskammer und eines Schüttelsiebs in der Karbonisierungskammer wird eine völlige Karbonisierung der mit Magnesiumoxid verfestigten Körner erzielt, womit das Austreten und die Verschwendung von Kohlendioxid bei einer In-situ-Karbonisierung und -Verfestigung vermieden und der Ausnutzungsgrad von Kohlendioxid erhöht werden können. Zudem wird die Gleichmässigkeit der Karbonisierung der mit Magnesiumoxid verfestigten Körner durch Schütteln der Körner verbessert. <tb>(5)<SEP>Gute Behandlungswirkung: Bei dem erfindungsgemässen Verfahren wird keine lange Zeit zur Wartung in Anspruch genommen und innerhalb einer kurzen Zeit (weniger als 3 Stunden) können ein Karbonisierungsvorgang abgeschlossen, der Wassergehalt der Schluffkörner wesentlich verringert und die Festigkeit und Härte der Schluffkörner erhöht werden. <tb>(6)<SEP>Durch Vorsehen eines Feuchtesensors kann der Wassergehalt des Schluffs erfasst werden. Unter Zusammenwirkung von drei unterschiedlichen Wägesensoren kann die Zugabemenge der beiden Verfestigungsmittel echtzeitig angepasst werden, um somit die optimale Arbeitseffizienz zu erzielen. <tb>(7)<SEP>Eine Reinigungseinrichtung zur Aufnahme von Kohlendioxid, das bei der Vorbehandlung von Schluff und der Durchmischung abgegeben wird, ist zusätzlich vorgesehen, womit eine Verschmutzung der Umgebung vermieden und eine hohe Effizienz und eine gute Umweltfreundlichkeit sowie Nachhaltigkeit erzielt werden. Des Weiteren können die Lebensdauer des Systems verlängert und die Kosten verringert werden. <tb>(8)<SEP>Die dreischichtige Struktur der Vorbehandlungseinrichtung ermöglicht eine optimale Abscheidung von Schlamm und Wasser, was zu einer starken Unterstützung der darauf folgenden Vorgänge Durchmischung, Granulation und Karbonisierung beiträgt. Neben einem einfachen Aufbau und einer guten Bedienungsfreundlichkeit können die Behandlungsdauer des gesamten Systems verkürzt und die Effizienz erhöht werden. <tb>(9)<SEP>Alle Sensoren sind mit einem Zentralsteuergerät verbunden, was für ein zentralisiertes System, eine bessere Kontinuität des Systems und eine gute Benutzerfreundlichkeit sorgt. Dank eines parametrierten und automatischen Betriebs werden manueller Aufwand verringert, der Fortschritt beschleunigt und die Gesamtkosten gespart, was zu einem breiteren Anwendungsbereich beiträgt. <tb>(10)<SEP>Die maximale Maschenweite des Schüttelsiebs ist geringer als die minimale Korngrösse der durch die Granulationseinrichtung erzeugten Körner, wodurch eine völlige Karbonisierung und Verfestigung des Schluffs ermöglicht und eine starke Unterstützung für die darauf folgende Behandlung bereitgestellt wird. Zudem wird die Arbeitseffizienz erhöht und die Behandlungseffizienz weitestgehend optimiert. <tb>(11)<SEP>Recyceln: Erfindungsgemäss wird Schmutzschluff/Schlamm durch Behandlung in ein Tiefbaumaterial mit guten technischen Eigenschaften umgewandelt, das als Füllmaterial u.a. bei Strassen, Dammkörper, Landebahn und Hinterfüllung eingesetzt werden kann. Somit werden eine völlig Ausnutzung, eine hohe Effizienz, gute Umweltfreundlichkeit und Wiederverwendung von Ressourcen ermöglicht. <tb>(12)<SEP>Umweltfreundlichkeit: Mit der vorliegenden Erfindung können die durch die Entsorgung des beim Bauwesen erzeugten Schluffs besetzte Landfläche und die Verschmutzung des Umfelds verringert werden. Bei dem Verfahren wird umweltfreundliches aktives Magnesiumoxid als Hauptverfestigungsmittel eingesetzt, das bei der Karbonisierung und Bewehrung eine grosse Menge von Kohlendioxidgas aufnimmt. Des Weiteren ist bei der Mischung und der Karbonisierung eine Einrichtung zur Aufnahme von Abfallflüssigkeit/Abgas vorgesehen. Der gesamte Prozess zeichnet sich somit vorteilhafterweise durch niedrige Kohlenstoffemission, gute Umweltfreundlichkeit und nachhaltige Entwicklung aus.

Darstellung der Abbildungen

[0020] <tb>Fig. 1<SEP>zeigt ein Behandlungssystem zur Ex-situ-Karbonisierung und -Verfestigung eines Schluffbodens mittels aktiven Magnesiumoxids in einer schematischen strukturellen Darstellung.

[0021] Darin stehen 1 für Vorbehandlungseinrichtung, 2 für Filtereinrichtung, 3 für Wasservorratstank, 4 für Zwischensilo, 5 für Schlammförderleitung, 6 für Feuchtesensor, 7 für Hubgerät A, 8 für Wiegebunker A, 9 für Wiegebunker B, 10 für Wiegebunker C, 11 für Wägesensor A, 12 für Wägesensor B, 13 für Wägesensor C, 14 für Zentralsteuergerät, 15 für Förderband, 16 für Mischgerät, 17 für Einlauftrichter A, 18 für Durchmischeinrichtung, 19 für Abluftgebläse, 20 für Reinigungseinrichtung, 21 für ersten Vorratstank, 22 für zweiten Vorratstank, 23 für erstes Druckregelventil, 24 für zweites Druckregelventil, 25 für Luftverdichter, 26 für Materialförderleitung, 27 für Einlauftrichter B, 28 für Granulationseinrichtung, 29 für Hubgerät B, 30 für Einlauftrichter C, 31 für Einlaufventil, 32 für Karbonisierungskammer, 33 für Schüttelschieb, 34 für drittes Druckregelventil, 35 für Gasvorratstank, 36 für Temperatursensor, 37 für Drucksensor, 38 für Steuerventil, 39 für Laugentank, 40 für Auslaufleitung, 41 für Auslaufventil und 42 für Vorratssilo.

Konkrete Ausführungsform

[0022] In der Beschreibung der vorliegenden Erfindung werden die Begriffe wie «oben», «unten», «oberste», «unterste», «innen, «aussen», die zur Beschreibung der Richtungs- bzw. Positionsbeziehung dienen, jeweils in Bezug auf die Darstellung in der jeweiligen Abbildung verwendet, um lediglich die Schilderung der Erfindung zu erleichtern. Mit anderen Worten wird mit diesen Begriffen weder im- noch explizit auf eine bestimmte Positionierung der betreffenden Vorrichtung hingedeutet, sodass hier keine Einschränkung der Erfindung vorliegt. Zum besseren Verständnis der Verwirklichungsmöglichkeit, der Merkmale, der erzielbaren Aufgabe und Auswirkung wird nachstehend anhand der beiliegenden Zeichnungen auf die vorliegende Erfindung näher eingegangen.

[0023] Ein Behandlungssystem zur Ex-situ-Karbonisierung und -Verfestigung eines Schluffbodens mittels aktiven Magnesiumoxids umfasst eine Vorbehandlungseinrichtung 1, eine Verfestigungsmittel-Zufuhreinrichtung (21, 22, 23, 24, 25), eine Durchmischeinrichtung 18, eine Granulationseinrichtung 28, eine Karbonisierungseinrichtung (30, 32, 33, 35,36, 37) und eine Sammeleinrichtung (38, 39, 40, 41). Die Vorbehandlungseinrichtung 1 ist jeweils mit einem Wasservorratstank 3 und einem Zwischensilo 4 verbunden ist, in welchem Zwischensilo 4 ferner ein Feuchtesensor 6 vorgesehen ist. Die Durchmischeinrichtung 18 umfasst vor allem einen Wiegebunker A8, einen Wiegebunker B9, einen Wiegebunker C10, einen Förderband 15, ein Mischgerät 16 und einen Einlauftrichter A17, wobei der Wiegebunker A8 über einen Hubgerät A7 mit dem Zwischensilo verbunden ist. Der Förderband 15 befindet sich unter dem Wiegebunker A8, dem Wiegebunker B9 und dem Wiegebunker C10 und der Einlaufrichter A17 befindet sich unterhalb des Auslaufen des Förderbands 15. Der Einlauftrichter A17 ist oberhalb des Mischgeräts 16 befestigt. Der unterste Bereich des Wiegebunkers A8, des Wiegebunkers B9 und des Wiegebunkers C10 weist jeweils einen Wägesensor A11, einen Wägesensor B12 bzw. einen Wägesensor C13 auf. Die Verfestigungsmittel-Zufuhreinrichtung umfasst mindestens einen ersten Vorratstank 21 und einen zweiten Vorratstank 22, die jeweils über eine Belüftungsleitung mit einem Luftverdichter 25 verbunden sind. An der mit dem ersten Vorratstank 21 verbundenen Belüftungsleitung ist ein erstes Druckregelventil und an der mit dem zweiten Vorratstank 22 verbundenen Belüftungsleitung ist ein zweites Druckregelventil 24 vorgesehen. Der unterste Bereich des ersten Vorratstanks 21 und der unterste Bereich des zweiten Vorratstanks 22 sind jeweils über eine Belüftungsleitung mit dem oberen Bereich des Wiegebunkers B9 bzw. dem oberen Bereich des Wiegebunkers C10 verbunden. Dabei befindet sich die Granulationseinrichtung 28 unterhalb der Durchmischeinrichtung 18 und an dem obersten Bereich der Granulationseinrichtung 28 ist ein Einlauftrichter B27 vorgesehen, der über eine Materialförderleitung 26 mit dem untersten Bereich des Mischgeräts 16 verbunden ist. Die Karbonisierungseinrichtung umfasst einen Einlauftrichter C30, eine Karbonisierungskammer 32, ein Schüttelsieb 33, einen Gasvorratstank 35, einen Temperatursensor 36 und einen Drucksensor 37. Der Einlauftrichter C30 ist über ein Hubgerät B29 mit dem untersten Bereich der Granulationseinrichtung 28 und über eine Leitung mit dem obersten Bereich der Karbonisierungskammer 32 verbunden. An der Verbindungsleitung ist ein Einlaufventil C31 vorgesehen. Das Schüttelsieb 33 befindet sich innerhalb der Karbonisierungskammer 32 und unterhalb des Einlauftrichters C30. Der Temperatursensor 36 und der Drucksensor 37 sind in dem oberen Bereich oder an einer Seitenwand der Karbonisierungskammer 32 angeordnet. Der Gasvorratstank 35 ist über eine Belüftungsleitung mit dem obersten Bereich der Karbonisierungskammer 32 verbunden, an welcher Belüftungsleitung ferner ein drittes Druckregelventil 34 vorgesehen ist. Die Sammeleinrichtung umfasst mindestens einen Laugentank 39 und ein Vorratssilo 42, welcher Laugentank 39 über eine Leitung mit dem untersten Bereich der Karbonisierungskammer 32 verbunden ist. An der Verbindungsleitung ist ein Steuerventil 38 vorgesehen. Das Vorratssilo 42 ist über eine Auslaufleitung 40 mit dem unteren Bereich der Karbonisierungskammer 32 verbunden, an welcher Auslaufleitung 40 ein Auslaufventil 41 vorgesehen ist.

[0024] Zur Behandlung wird zunächst der zu behandelnde Schluff über einen Lastkraftwagen oder eine Förderpumpe in die Vorbehandlungseinrichtung 1 gefördert, in der von oben nach unten der Reihe nach jeweils eine Verunreinigungs-Beseitigungs-Trennschicht, eine Sand-Schlamm-Abscheidungs-Trennschicht und eine Austrocknungs-und-Volumenreduzierungs-Trennschicht vorgesehen sind, die der Reihe nach jeweils einen Verunreinigungs-Beseitigungsvorgang, einen Sand-Schlamm-Abscheidungsvorgang und einen Austrocknungs-und-Volumenreduzierungs-Vorgang ausführen. Bei dem Verunreinigungs-Beseitigungsvorgang werden vor allem feste Verunreinigungen, beispielsweise Graswurzeln und Abfallsäcke, im Boden entfernt. Danach wird eine Sand-Schlamm-Abscheidungsfunktion eingeleitet, bei der mittels eines mechanischen Siebs Schlamm und Sand abgeschieden werden. Schliesslich erfolgt ein Austrocknungs-und-Volumenreduzierungs-Vorgang, bei dem Wasser und Schlamm, die vorbehandelt wurden, getrennt und jeweils in dem Wasservorratstank 3 bzw. dem Zwischensilo 4 aufgenommen sind. Zum Erhalten von Wasser mit einer höheren Reinheit kann oberhalb des Wasservorratstanks 3 eine Filtereinrichtung 2 vorgesehen sein, um Verunreinigungen oder nichtflüssige Stoffe herauszufiltern.

[0025] Der Schlamm in dem Zwischensilo 4 wird mittels des Hubgeräts A7 in den Wiegebunker A8 gefördert und gleichzeitig werden das erste Druckregelventil 23 und das zweite Druckregelventil 24 geöffnet und das erste Verfestigungsmittel in dem ersten Vorratstank 21 und das zweite Verfestigungsmittel in dem zweiten Vorratstank 22 jeweils in den Wiegebunker B9 bzw. den Wiegebunker C10 gefördert. Über den Wägesensor A11, den Wägesensor B12 und den Wägesensor C13 wird das Verhältnis zwischen dem Schlamm und dem Verfestigungsmittel eingestellt und in Abhängigkeit von dem Wassergehalt des Schluffs echtzeitig die Zugabemenge der beiden Verfestigungsmittel angepasst, um somit die optimale Arbeitseffizienz zu erzielen. Der Schlamm, das erste Verfestigungsmittel und das zweite Verfestigungsmittel, die in einem entsprechenden Verhältnis abgewogen wurden, werden jeweils aus dem Wiegebunker A8, dem Wiegebunker B9 bzw. dem Wiegebunker C10 auf den Förderband 15 entladen und fallen aus dem Auslaufende des Förderbands 15 herab und über den Einlaufrichter A17 oberhalb der Durchmischeinrichtung 18 in die Durchmischeinrichtung 18, in der das Mischgut durchmischt wird, um ein durchmischtes Mischgut zu erzeugen. Mittels eines Mischgeräts 16 wird eine Durchmischung des Schluffs mit zwei unterschiedlichen Verfestigungsmitteln ermöglicht. Durch Anpassen der Korngrösse in Abhängigkeit von der Bodeneigenschaft kann die Anforderung eines darauf folgenden Karbonisierungsvorgangs erfüllt werden. Mehrere Vorgänge können nahtlos und kontinuierlich ausgeführt werden, was für erhöhte Kontinuität und Vollständigkeit des gesamten Betriebs sorgt. Zudem ist eine Reinigungseinrichtung 20 zusätzlich vorgesehen, die über eine Leitung mit der Durchmischeinrichtung 18 verbunden ist, an welcher Verbindungsleitung ein Abluftgebläse 19 vorgesehen ist, das zur Aufnahme von Kohlendioxid, das bei der Vorbehandlung von Schluff und der Durchmischung abgegeben wird, dient, womit eine Verschmutzung der Umgebung vermieden und eine hohe Effizienz und eine gute Umweltfreundlichkeit sowie Nachhaltigkeit erzielt werden. Des Weiteren können die Lebensdauer des Systems verlängert und die Kosten verringert werden.

[0026] Über die Materialförderleitung 26 und den Einlauftrichter B27 wird das durchmischte Mischgut in die Granulationseinrichtung 28 gefördert, um das Schluff-Mischgut zu granulieren. Durch Granulation von Schluff in der Granulationseinrichtung 28 wird der Nachteil ungleichmässiger In-situ-Körner und übermässiger Feuchtigkeit des Schlamms bei herkömmlichen Verfahren überwunden. In Abhängigkeit von dem Wassergehalt und der Eigenschaft des Schlamms wird das Verhältnis zwischen Schlamm und den beiden Verfestigungsmitteln eingestellt, womit eine bessere Granulation erzielt wird, um verfestigte Mischgutkörner zu erhalten und eine darauf folgende völlige Karbonisierung zu erleichtern.

[0027] Das Einlaufventil 31 wird geöffnet, um die verfestigten Mischgutkörner über das Hubgerät B29 und den Einlauftrichter C30 in ein Schüttelsieb 33 innerhalb der Karbonisierungskammer 32 zu fördern. Nach Vollbeladung des Schüttelsiebs 33 werden das Einlaufventil 31, das Steuerventil 38 und das Auslaufventil 41 geschlossen und das dritte Druckregelventil 34 geöffnet, um die verfestigten Mischgutkörner zu karbonisieren und somit karbonisierte Schluffkörner zu erzeugen.

[0028] Nach erfolgter Karbonisierung wird das erste Druckregelventil 34 geschlossen und dann das Steuerventil 38 geöffnet, sodass Flüssigabfälle und Abgas in den Laugentank 39 einströmen und durch die Lauge aufgenommen werden. Schliesslich wird das Auslaufventil 41 geöffnet, sodass die karbonisierten Schluffkörner über die Auslaufleitung 40 in das Vorratssilo 42 gelangen.

[0029] Schliesslich werden die mittels des vorstehenden Systems behandelten und gesammelten karbonisierten Schluffkörner in dem Vorratssilo 42 als Füllmaterial bei Strassenunterbau, Landebahn oder Hinterfüllung wiederverwendet.

[0030] Dabei sind der Feuchtesensor 6, der Wägesensor A11, der Wägesensor B12 und der Wägesensor C13 jeweils über einen Leitungsdraht mit dem Zentralsteuergerät 14 verbunden. Zunächst wird irgendein Referenzwert für den Wägesensor A11 festgelegt und danach werden in Abhängigkeit von dem Feuchtigkeits-Überwachungswert der Wägesensor B12 und in Abhängigkeit von der Zielfestigkeit und -härte der Schluffkörner der Wägesensor C13 eingestellt.

[0031] Die Stärke und Tiefe der Karbonisierung von Schluff unterliegt erheblichen Einflüssen durch u.a. den Wassergehalt, den Anteil von Tonpartikeln (feine Körner), die Zugabemenge von Verfestigungsmittel, den Belüftungsdruck und die Karbonisierungsdauer. Beispielsweise weist der Schluff in Nanjing, Huaian und Wenzhou unterschiedliche Eigenschaften auf. Nachfolgend wird eine Inneneinheits-Erprobung an unter verschiedenen Bedingungen mit Magnesiumoxid verfestigtem Schluff durchgeführt. Der Prüfling bei der nachfolgenden Erprobung ist zylinderförmig ausgebildet und weist einen Durchmesser von 5 cm und eine Höhe von 10 cm auf. Die Mantelfläche und die Bodenseite des Prüflings werden abgedichtet, sodass nur die Bodenseite des zylinderförmigen Prüflings Gas durchlässt. Bei jeder Reihe von Erprobungen werden drei parallele Erprobungen durchgeführt und das Erprobungsergebnis ergibt sich aus dem Durchschnitt der drei parallelen Prüflinge. Tabelle 1 gibt die grundlegenden physikalischen Eigenschaften des Schluffs in Nanjing, Huaian und Wenzhou an. Die Prüfergebnisse hinsichtlich der Festigkeit und der Karbonisierungstiefe des karbonisierten Schluffs aus den drei Standorten sind jeweils aus Tabelle 2, 3 und 4 zu entnehmen.

[0032] Tabelle 1: Grundlegende physikalische Eigenschaften des Schluffs aus drei Standorten <tb>Nanjing<SEP>48,6<SEP>24,0<SEP>16,9<SEP>68,3<SEP>14,8 <tb>Huaian<SEP>60,6<SEP>31,7<SEP>28,8<SEP>59,3<SEP>11,9 <tb>Wenzhou<SEP>69,2<SEP>37,6<SEP>39,4<SEP>55,7<SEP>4,9

[0033] Tabelle 2: Karbonisierungs-Erprobungsergebnis des Schluffs aus Nanjing <tb>1<SEP>20<SEP>0<SEP>10<SEP>200<SEP>1,5<SEP>1,35<SEP>8,6 <tb>2<SEP>35<SEP>0<SEP>10<SEP>200<SEP>1,5<SEP>1,24<SEP>7,3 <tb>3<SEP>40<SEP>0<SEP>10<SEP>200<SEP>1,5<SEP>1,06<SEP>5,7 <tb>4<SEP>35<SEP>0<SEP>5<SEP>200<SEP>1,5<SEP>0,77<SEP>6,4 <tb>5<SEP>35<SEP>0<SEP>15<SEP>200<SEP>1,5<SEP>1,62<SEP>8,2 <tb>6<SEP>35<SEP>0<SEP>10<SEP>100<SEP>1,5<SEP>1,11<SEP>4,5 <tb>7<SEP>35<SEP>0<SEP>10<SEP>400<SEP>1,5<SEP>1,38<SEP>9,0 <tb>8<SEP>35<SEP>0<SEP>10<SEP>200<SEP>0,5<SEP>0,40<SEP>2,8 <tb>9<SEP>35<SEP>0<SEP>10<SEP>200<SEP>3,0<SEP>1,43<SEP>9,7

[0034] Tabelle 3: Karbonisierungs-Erprobungsergebnis des Schluffs aus Huaian <tb>1<SEP>35<SEP>0<SEP>10<SEP>200<SEP>1,5<SEP>1,16<SEP>7,4 <tb>2<SEP>45<SEP>0<SEP>10<SEP>200<SEP>1.5<SEP>0,74<SEP>6.2 <tb>3<SEP>55<SEP>0<SEP>10<SEP>200<SEP>1.5<SEP>0,46<SEP>3,6 <tb>4<SEP>45<SEP>5<SEP>10<SEP>200<SEP>1,5<SEP>1,04<SEP>8,3 <tb>5<SEP>55<SEP>10<SEP>10<SEP>200<SEP>1.5<SEP>0,91<SEP>6,9

[0035] Tabelle 4: Karbonisierungs-Erprobungsergebnis des Schluffs aus Wenzhou <tb>1<SEP>45<SEP>0<SEP>10<SEP>200<SEP>3,0<SEP>0.62<SEP>4,8 <tb>2<SEP>55<SEP>0<SEP>10<SEP>200<SEP>3,0<SEP>0,34<SEP>3,2 <tb>3<SEP>65<SEP>0<SEP>10<SEP>200<SEP>3,0<SEP>0,15<SEP>1,7 <tb>4<SEP>45<SEP>5<SEP>10<SEP>200<SEP>3,0<SEP>0,76<SEP>6,8 <tb>5<SEP>55<SEP>10<SEP>10<SEP>200<SEP>3,0<SEP>0,60<SEP>5,7 <tb>6<SEP>65<SEP>15<SEP>10<SEP>200<SEP>3,0<SEP>0,51<SEP>6,2

Erstes Erprobungsbeispiel

[0036] Bei einem Tonpartikel-Anteil von geringer als 20%, einem Wassergehalt von 30% bis 40% und einer Zielfestigkeit von 0,6 MPa des vorbehandelten Schluffs wird bei der Durchmischung kein erstes Verfestigungsmittel verwendet und der Anteil des zweiten Verfestigungsmittels auf 10% eingestellt, wobei bei der Granulation die maximale Korngrösse auf 7 cm eingestellt wird, bei der Karbonisierung der Belüftungsdruck auf 200 kPa geregelt wird und die Karbonisierungsdauer 1,5 h beträgt.

Zweites Erprobungsbeispiel

[0037] Bei einem Tonpartikel-Anteil von geringer 20% bis 30%, einem Wassergehalt von geringer als 45% und einer Zielfestigkeit von 0,6 MPa des vorbehandelten Schluffs werden bei der Durchmischung die Zugabemenge des ersten Verfestigungsmittels auf 5% und der Anteil des zweiten Verfestigungsmittels auf 10% eingestellt, wobei bei der Granulation die maximale Korngrösse auf 6 cm eingestellt wird, bei der Karbonisierung der Belüftungsdruck auf 200 kPa geregelt wird und die Karbonisierungsdauer 1,5 h beträgt.

Drittes Erprobungsbeispiel

[0038] Bei einem Tonpartikel-Anteil von geringer als 20%, einem Wassergehalt von 30% bis 40% und einer Zielfestigkeit von 0,8 MPa des vorbehandelten Schluffs wird bei der Durchmischung kein erstes Verfestigungsmittel verwendet und der Anteil des zweiten Verfestigungsmittels auf 15% eingestellt, wobei bei der Granulation die maximale Korngrösse auf 6 cm eingestellt wird, bei der Karbonisierung der Belüftungsdruck auf 200 kPa geregelt wird und die Karbonisierungsdauer 3,0 h beträgt.

Viertes Erprobungsbeispiel

[0039] Bei einem Tonpartikel-Anteil von geringer als 20%, einem Wassergehalt von höher als 40% und einer Zielfestigkeit von 0,8 MPa des vorbehandelten Schluffs werden bei der Durchmischung die Zugabemenge des ersten Verfestigungsmittels auf 10% und der Anteil des zweiten Verfestigungsmittels auf 15% eingestellt, wobei bei der Granulation die maximale Korngrösse auf 6 cm eingestellt wird, bei der Karbonisierung der Belüftungsdruck auf 200 kPa geregelt wird und die Karbonisierungsdauer 3,0 h beträgt.

Fünftes Erprobungsbeispiel

[0040] Bei einem Tonpartikel-Anteil von geringer als 30%, einem Wassergehalt von höher als 55% und einer Zielfestigkeit von 0,8 MPa des vorbehandelten Schluffs werden bei der Durchmischung die Zugabemenge des ersten Verfestigungsmittels auf 10% und der Anteil des zweiten Verfestigungsmittels auf 10% eingestellt, wobei bei der Granulation die maximale Korngrösse auf 6 cm eingestellt wird, bei der Karbonisierung der Belüftungsdruck auf 200 kPa geregelt wird und die Karbonisierungsdauer 1,5 h beträgt.

Sechstes Erprobungsbeispiel

[0041] Bei einem Tonpartikel-Anteil von höher als 30%, einem Wassergehalt von höher als 55% und einer Zielfestigkeit von 0,8 MPa des vorbehandelten Schluffs werden bei der Durchmischung die Zugabemenge des ersten Verfestigungsmittels auf 15% und der Anteil des zweiten Verfestigungsmittels auf 15% eingestellt, wobei bei der Granulation die maximale Korngrösse auf 4 cm eingestellt wird, bei der Karbonisierung der Belüftungsdruck auf 400 kPa geregelt wird und die Karbonisierungsdauer 3,0 h beträgt.

Siebtes Erprobungsbeispiel

[0042] Bei einem Tonpartikel-Anteil von geringer als 20%, einem Wassergehalt von geringer als 30% und einer Zielfestigkeit von 1,0 MPa des vorbehandelten Schluffs wird bei der Durchmischung kein erstes Verfestigungsmittel verwendet und der Anteil des zweiten Verfestigungsmittels auf 10% eingestellt, wobei bei der Granulation die maximale Korngrösse auf 10 cm eingestellt wird, bei der Karbonisierung der Belüftungsdruck auf 100 kPa geregelt wird und die Karbonisierungsdauer 1,5 h beträgt.

Achtes Erprobungsbeispiel

[0043] Bei einem Tonpartikel-Anteil von geringer als 20%, einem Wassergehalt von geringer als 30% und einer Zielfestigkeit von 0,4 MPa des vorbehandelten Schluffs wird bei der Durchmischung kein erstes Verfestigungsmittel verwendet und der Anteil des zweiten Verfestigungsmittels auf 10% eingestellt, wobei bei der Granulation die maximale Korngrösse auf 8 cm eingestellt wird, bei der Karbonisierung der Belüftungsdruck auf 200 kPa geregelt wird und die Karbonisierungsdauer 0,5 h beträgt.

[0044] Wie aus einem Vergleich zwischen dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel, den Erprobungsbeispielen 3 bis 6, der Erprobungsbeispielreihe (1, 2), (3 bis 6) und 7 sowie 8 zu entnehmen ist, lassen sich die Zugabemenge des Verfestigungsmittels, die Korngrösse, der Belüftungsdruck und die Karbonisierungsdauer bei einer Ex-situ-Behandlung des Schluffes vor Ort, also beim Durchmischen des Schluffs mit zwei Verfestigungsmitteln in einer Durchmischeinrichtung und in einer darauf folgenden Granulationseinrichtung in Abhängigkeit von dem Wassergehalt, dem Tonpartikel-Anteil und die Soll-Bodenkorn-Festigkeit des vorbehandelten Bodens anpassen.

Erstes Ausführungsbeispiel

[0045] Ein Verfahren zur Ex-situ-Karbonisierung und -Verfestigung eines Schluffbodens mittels aktiven Magnesiumoxids umfasst die folgenden Schritte: <tb>a.<SEP>Vorbehandlung des Schluffs: Fördern des zu behandelnden Schluffs über einen Lastkraftwagen oder eine Förderpumpe in die Vorbehandlungseinrichtung 1, in der der Reihe nach jeweils ein Verunreinigungs-Beseitigungsvorgang, ein Sand-Schlamm-Abscheidungsvorgang und ein Austrocknungs-und-Volumenreduzierungs-Vorgang erfolgen. Bei dem Verunreinigungs-Beseitigungsvorgang werden vor allem feste Verunreinigungen, beispielsweise Graswurzel und Abfallsäcke, im Boden entfernt, danach wird eine Sand-Schlamm-Abscheidungsfunktion eingeleitet, bei der mittels eines mechanischen Siebs Schlamm und Sand abgeschieden werden. Schliesslich erfolgt ein Austrocknungs-und-Volumenreduzierungs-Vorgang, bei dem Wasser und Schlamm, die vorbehandelt wurden, getrennt und jeweils in dem Wasservorratstank 3 bzw. dem Zwischensilo 4 aufgenommen werden. <tb>b.<SEP>Durchmischung eines Verfestigungsmittels: Der Schlamm in dem Zwischensilo 4 wird mittels des Hubgeräts A7 in den Wiegebunker A8 gefördert und gleichzeitig werden das erste Druckregelventil 23 und das zweite Druckregelventil 24 geöffnet und das erste Verfestigungsmittel in dem ersten Vorratstank 21 und das zweite Verfestigungsmittel in dem zweiten Vorratstank 22 jeweils in den Wiegebunker B9 bzw. den Wiegebunker C10 gefördert. Über den Wägesensor A11, den Wägesensor B12 und den Wägesensor C13 wird das Verhältnis zwischen dem Schlamm und dem Verfestigungsmittel eingestellt und in Abhängigkeit von dem Wassergehalt des Schluffs echtzeitig die Zugabemenge der beiden Verfestigungsmittel angepasst, um somit die optimale Arbeitseffizienz zu erzielen. Der Schlamm, das erste Verfestigungsmittel und das zweite Verfestigungsmittel, die in einem entsprechenden Verhältnis abgewogen wurden, werden jeweils aus dem Wiegebunker A8, dem Wiegebunker B9 bzw. dem Wiegebunker C10 auf den Förderband 15 entladen und fallen aus dem Auslaufende des Förderbands 15 herab und über den Einlaufrichter A17 oberhalb der Durchmischeinrichtung 18 in die Durchmischeinrichtung 18, in der das Mischgut durchmischt wird, um ein durchmischtes Mischgut zu erzeugen. Mittels eines Mischgeräts 16 wird eine Durchmischung des Schluffs mit zwei unterschiedlichen Verfestigungsmitteln ermöglicht. Durch Anpassen der Korngrösse in Abhängigkeit von der Bodeneigenschaft kann die Anforderung eines darauf folgenden Karbonisierungsvorgangs erfüllt werden. Mehrere Vorgänge können nahtlos und kontinuierlich ausgeführt werden, was für erhöhte Kontinuität und Vollständigkeit des gesamten Betriebs sorgt. <tb>c.<SEP>Schluffgranulation: Über die Materialförderleitung 26 und den Einlauftrichter B27 wird das durchmischte Mischgut in die Granulationseinrichtung 28 gefördert, um das Schluff-Mischgut zu granulieren. Durch Granulation von Schluff in der Granulationseinrichtung 28 wird der Nachteil ungleichmässiger In-situ-Körner und übermässiger Feuchtigkeit des Schlamms bei herkömmlichen Verfahren überwunden. In Abhängigkeit von dem Wassergehalt und der Eigenschaft des Schlamms kann das Verhältnis zwischen Schlamm und den beiden Verfestigungsmitteln im Schritt b eingestellt werden, womit eine bessere Granulation erzielt wird, um verfestigte Mischgutkörner zu erhalten und eine darauf folgende völlige Karbonisierung zu erleichtern. <tb>d.<SEP>Karbonisierung mit Kohlendioxid: Fördern der im Schritt c erhaltenen, verfestigten Mischgutkörner über das Hubgerät B29 und den Einlauftrichter C30 in ein Schüttelsieb 33 innerhalb der Karbonisierungskammer 32. Nach Vollbeladung des Schüttelsiebs 33 werden das Einlaufventil 31, das Steuerventil 38 und das Auslaufventil 41 geschlossen und das dritte Druckregelventil 34 geöffnet, um die verfestigten Mischgutkörner zu karbonisieren und somit karbonisierte Schluffkörner zu erzeugen. Mittels einer mobilen Karbonisierungskammer 32 und eines Schüttelsiebs 33 in der Karbonisierungskammer 32 wird eine völlige Karbonisierung der mit Magnesiumoxid verfestigten Körner erzielt, womit das Austreten und die Verschwendung von Kohlendioxid bei einer In-situ-Karbonisierung und -Verfestigung vermieden und der Ausnutzungsgrad von Kohlendioxid erhöht werden können. Zudem wird die Gleichmässigkeit der Karbonisierung der mit Magnesiumoxid verfestigten Körner durch Schütteln der Körner verbessert. <tb>e.<SEP>Sammlung von Abfallflüssigkeit/Abgas: Sammeln der im Schritt d erzeugten karbonisierten Körner und gleichzeitiges Aufnehmen von Abfallflüssigkeit und Abgas, die in dem Prozess erzeugt werden, unter Verwendung einer Lauge. <tb>f.<SEP>Recycling: Wiederverwendung der nach den vorstehenden Schritten gesammelten karbonisierten Körner als Füllmaterial bei Strassenunterbau, Landebahn oder Hinterfüllung.

[0046] Das Verfahren zeichnet sich durch Einfachheit und Bedienungsfreundlichkeit sowie kontinuierlichen und effizienten Gesamtprozess aus. Somit können eine völlige Durchmischung des Schluffs mit einem Verfestigungsmittel und eine schnelle Karbonisierung der mit Magnesiumoxid verfestigten Schluffkörner verwirklicht werden. Über den Gesamtprozess des vorliegenden Verfahrens können die durch die Entsorgung des beim Bauwesen erzeugten Schluffs besetzte grossflächige Landfläche und die Verschmutzung des Umfelds verringert werden. Der gesamte Prozess zeichnet sich somit durch niedrige Kohlenstoffemission, gute Umweltfreundlichkeit und nachhaltige Entwicklung aus.

Zweites Ausführungsbeispiel

[0047] Auf der Grundlage des ersten Ausführungsbeispiels wird der Feuchtigkeits-Überwachungswert des im Schritt a vorbehandelten Schlamms über den Feuchtesensor 6 erfasst. Für den Schlamm, das erste Verfestigungsmittel und das zweite Verfestigungsmittel im Schritt b sind jeweils ein Wägesensor A11, ein Wägesensor B12 und ein Wägesensor C13 vorgesehen. Zunächst wird irgendein Referenzwert für den Wägesensor A11 festgelegt und danach werden in Abhängigkeit von dem Feuchtigkeits-Überwachungswert der Wägesensor B12 und in Abhängigkeit von der Zielfestigkeit und -härte der Schluffkörner der Wägesensor C13 eingestellt.

[0048] In Abhängigkeit von dem Wassergehalt, den Tonpartikel-Anteil und der Soll-Bodenkorn-Festigkeit des vorbehandelten Schluffs lassen sich das Zugabeverhältnis der beiden Verfestigungsmittel, die Korngrösse, der Belüftungsdruck und die Karbonisierungsdauer anpassen, um die erwünschte Schluffeigenschaft zu erzielen.

[0049] Zudem ergibt sich aus mehreren Erprobungen mit unterschiedlichen Schluffeigenschaften unter verschiedenen Umgebungsbedingungen ein Korngrössenbereich verfestigter Mischgutkörner von 1 cm bis 10 cm. Somit kann eine optimale Karbonisierung und Verfestigung von Schluff bei einem Korngrössenbereich verfestigter Mischgutkörner von 1 cm bis 10 cm und bei unterschiedlichen Umgebungsbedingungen und Schluffeigenschaften erzielt werden.

Drittes Ausführungsbeispiel

[0050] Auf der Grundlage der vorstehenden Ausführungsbeispiele werden die festen Verunreinigungen im Schritt a mittels eines mechanischen Eggennagels oder eines mechanischen Siebs entfernt, wobei der Schlamm und Sand vor allem durch mechanische Zentrifugierung oder Herausfiltern mittels eines Bodentechnik-Netzsacks abgeschieden werden, was für eine einfache Bedienung und eine erhöhte Effizienz sorgt.

[0051] Als das erste Verfestigungsmittel kann ein wasserfreies Magnesiumchlorid-Pulver oder ein Pulvergemisch aus wasserfreiem Magnesiumchlorid und wasserfreiem Calciumchlorid und als das zweite Verfestigungsmittel ein aktives Magnesiumoxid-Pulver oder ein Pulvergemisch aus aktivem Magnesiumoxid und Calciumoxid eingesetzt werden. Dabei wird umweltfreundliches aktives Magnesiumoxid als Hauptverfestigungsmittel eingesetzt, das bei der Karbonisierung und Bewehrung eine grosse Menge von Kohlendioxidgas aufnehmen kann, um somit eine Umweltverschmutzung weitestgehend zu vermeiden.

[0052] Als die Lauge im Schritt e kann eine Natronlauge verwendet werden, die leicht erhältlich, kostengünstig, einfach zu verwenden und gefahrlos ist. Das ganze Verfahren benötigt keine langzeitige Wartung und kann innerhalb einer kurzen Zeit abgeschlossen werden, was für hohe Effizienz und Einfachheit sorgt.

[0053] Bisher wurden Grundprinzipien, Hauptmerkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung dargestellt und erläutert. Es versteht sich für Fachleute auf diesem Gebiet, dass die vorliegende Erfindung keineswegs durch die vorstehenden Beispiele eingeschränkt wird und die vorstehenden Beispiele und die Beschreibung lediglich einer Erläuterung der Prinzipien der Erfindung dienen, wobei ohne Verlassen der Grundideen und des Umfangs der vorliegenden Erfindung verschiedene Abänderungen und Verbesserungen möglich sind, die ebenfalls unter den beanspruchten Umfang der Erfindung fallen. Der beanspruchte Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die beiliegenden Ansprüche und deren Äquivalent definiert.

Claims (12)

1. Behandlungssystem zur Ex-situ-Karbonisierung und -Verfestigung eines Schluffbodens mittels aktiven Magnesiumoxids, dadurch gekennzeichnet, dass das Behandlungssystem eine Vorbehandlungseinrichtung (1), eine Verfestigungsmittel-Zufuhreinrichtung (21, 22, 23, 24, 25), eine Durchmischeinrichtung (18), eine Granulationseinrichtung (28), eine Karbonisierungseinrichtung (30, 32, 33, 35, 36, 37) und eine Sammeleinrichtung (38, 39, 40, 41) umfasst, wobei die Vorbehandlungseinrichtung (1) jeweils mit einem Wasservorratstank (3) und einem Zwischensilo (4) verbunden ist, in welchem Zwischensilo (4) ferner ein Feuchtesensor (6) vorgesehen ist, wobei die Durchmischeinrichtung (18) einen Wiegebunker A (8), einen Wiegebunker B (9), einen Wiegebunker C (10), ein Förderband (15), ein Mischgerät (16) und einen Einlauftrichter A (17) umfasst, wobei der Wiegebunker A (8) über einen Hubgerät A (7) mit dem Zwischensilo (4) verbunden ist, wobei sich das Förderband (15) unter dem Wiegebunker A (8), dem Wiegebunker B (9) und dem Wiegebunker C (10) und der Einlaufrichter A (17) unterhalb des Auslaufendes des Förderbands (15) befinden und der Einlauftrichter A (17) oberhalb des Mischgeräts (16) befestigt ist, wobei der unterste Bereich des Wiegebunkers A (8), des Wiegebunkers B (9) und des Wiegebunkers C (10) jeweils einen Wägesensor A (11), einen Wägesensor B (12) bzw. einen Wägesensor C (13) aufweist, wobei die Verfestigungsmittel-Zufuhreinrichtung (21, 22, 23, 24, 25) mindestens einen ersten Vorratstank (21) und einen zweiten Vorratstank (22) umfasst, die jeweils über eine Belüftungsleitung mit einem Luftverdichter (25) verbunden sind, wobei an der mit dem ersten Vorratstank (21) verbundenen Belüftungsleitung ein erstes Druckregelventil (24) und an der mit dem zweiten Vorratstank (22) verbundenen Belüftungsleitung ein zweites Druckregelventil (25) vorgesehen sind, und wobei der unterste Bereich des ersten Vorratstanks (21) und der unterste Bereich des zweiten Vorratstanks (22) jeweils über eine Belüftungsleitung mit dem oberen Bereich des Wiegebunkers B (9) bzw. dem oberen Bereich des Wiegebunkers C (10) verbunden sind, wobei sich die Granulationseinrichtung (28) unterhalb der Durchmischeinrichtung (18) befindet und an dem obersten Bereich der Granulationseinrichtung (28) ein Einlauftrichter B (27) vorgesehen ist, der über eine Materialförderleitung (26) mit dem untersten Bereich des Mischgeräts (16) verbunden ist, wobei die Karbonisierungseinrichtung (30, 32, 33, 35, 36, 37) einen Einlauftrichter C (30), eine Karbonisierungskammer (32), ein Schüttelsieb (33), einen Gasvorratstank (35), einen Temperatursensor (36) und einen Drucksensor (37) umfasst, welcher Einlauftrichter C (30) über ein Hubgerät B (29) mit dem untersten Bereich der Granulationseinrichtung (28) und über eine Leitung mit dem obersten Bereich der Karbonisierungskammer (32) verbunden ist, wobei an der Verbindungsleitung ein Einlaufventil (31) vorgesehen ist, wobei sich das Schüttelsieb (33) innerhalb der Karbonisierungskammer (32) und unterhalb des Einlauftrichters C (30) befindet, wobei der Temperatursensor (36) und der Drucksensor (37) in dem oberen Bereich oder an einer Seitenwand der Karbonisierungskammer (32) angeordnet sind, und wobei der Gasvorratstank (35) über eine Belüftungsleitung mit dem obersten Bereich der Karbonisierungskammer (32) verbunden ist, an welcher Belüftungsleitung ferner ein drittes Druckregelventil (34) vorgesehen ist, wobei die Sammeleinrichtung (38, 39, 40, 41) mindestens einen Laugentank (39) und ein Vorratssilo (42) umfasst, wobei der Laugentank (39) über eine Leitung mit dem untersten Bereich der Karbonisierungskammer (32) verbunden und an der Verbindungsleitung ein Steuerventil (38) vorgesehen ist, wobei das Vorratssilo (42) über eine Auslaufleitung (40) mit dem unteren Bereich der Karbonisierungskammer (32) verbunden ist, an welcher Auslaufleitung (40) ein Auslaufventil (41) vorgesehen ist.

2. Behandlungssystem zur Ex-situ-Karbonisierung und -Verfestigung eines Schluffbodens mittels aktiven Magnesiumoxids nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner eine Reinigungseinrichtung (20) umfasst, die über eine Leitung mit der Durchmischeinrichtung (18) verbunden ist, an welcher Verbindungsleitung ein Abluftgebläse (19) vorgesehen ist.

3. Behandlungssystem zur Ex-situ-Karbonisierung und -Verfestigung eines Schluffbodens mittels aktiven Magnesiumoxids nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Vorbehandlungseinrichtung (1) von oben nach unten der Reihe nach jeweils eine Verunreinigungs-Beseitigungs-Trennschicht, eine Sand-Schlamm-Abscheidungs-Trennschicht und eine Austrocknungs-und-Volumenreduzierungs-Trennschicht vorgesehen sind.

4. Behandlungssystem zur Ex-situ-Karbonisierung und -Verfestigung eines Schluffbodens mittels aktiven Magnesiumoxids nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Feuchtesensor (6), der Wägesensor A (11), der Wägesensor B (12) und der Wägesensor C (13) jeweils über einen Leitungsdraht mit einem Zentralsteuergerät (14) verbunden sind.

5. Behandlungssystem zur Ex-situ-Karbonisierung und -Verfestigung eines Schluffbodens mittels aktiven Magnesiumoxids nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Maschenweite des Schüttelsiebs (33) geringer als die minimale Korngrösse der durch die Granulationseinrichtung (28) erzeugten Körner ist.

6. Verwendung eines Behandlungssystems nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Ex-situ-Karbonisierung und -Verfestigung eines Schluffbodens mittels aktiven Magnesiumoxids, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von der Bodeneigenschaft und dem Wassergehalt des Schluffs sich die Korngrösse der erzeugten Körner der Granulationseinrichtung (28) in dem Behandlungssystem dynamisch anpassen lässt.

7. Verfahren zur Ex-situ-Karbonisierung und -Verfestigung eines Schluffbodens mittels aktiven Magnesiumoxids, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte umfasst: – a: Vorbehandlung des Schluffs: Entfernen fester Verunreinigungen aus dem zu behandelnden Schluff in einer Vorbehandlungseinrichtung (1), Abscheiden von Schlamm und Sand mittels eines mechanischen Siebs danach und Austrocknen und Volumenreduzierung, um Wasser und Schlamm, die vorbehandelt wurden, zu erhalten, – b: Durchmischen eines Verfestigungsmittels: Entladen des im Schritt a erhaltenen Schlamms gemeinsam mit einem ersten Verfestigungsmittel und einem zweiten Verfestigungsmittel über einen zugeordneten Wiegebunker (8, 9, 10) auf ein Förderband (15) und Fördern in eine Durchmischeinrichtung (18) über ein Förderband (15) zur Durchmischung, wobei das Verhältnis von dem Schlamm zu dem ersten Verfestigungsmittel und dem zweiten Verfestigungsmittel über einen Wägesensor (11, 12, 13) verstellt wird, – c: Schluffgranulation: Fördern des durchmischten Mischguts in eine Granulationseinrichtung (28) zur Granulation des Mischguts, um verfestigte Mischgutkörner zu erhalten, – d: Karbonisierung mit Kohlendioxid: Fördern der verfestigten Mischgutkörner nach Schritt c in ein Schüttelsieb (33) innerhalb einer Karbonisierungskammer (32), – e: Sammlung von Abfallflüssigkeit/Abgas: Sammeln der im Schritt d erzeugten karbonisierten Körner und gleichzeitiges Aufnehmen von Abfallflüssigkeit und Abgas, die in dem Prozess erzeugt werden, unter Verwendung einer Lauge.

8. Verfahren zur Ex-situ-Karbonisierung und -Verfestigung eines Schluffbodens mittels aktiven Magnesiumoxids nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Feuchtigkeits-Überwachungswert des im Schritt a vorbehandelten Schlamms über einen Feuchtesensor (6) erfasst wird, für den Schlamm, das erste Verfestigungsmittel und das zweite Verfestigungsmittel im Schritt b sind jeweils ein Wägesensor A (11), ein Wägesensor B (12) und ein Wägesensor C (13) vorgesehen sind, irgendein Referenzwert für den Wägesensor A (11) festgelegt wird und danach in Abhängigkeit von dem Feuchtigkeits-Überwachungswert der Wägesensor B (12) und in Abhängigkeit von der Zielfestigkeit und -härte der Schluffkörner der Wägesensor C (13) eingestellt werden.

9. Verfahren zur Ex-situ-Karbonisierung und -Verfestigung eines Schluffbodens mittels aktiven Magnesiumoxids nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die festen Verunreinigungen im Schritt a mittels eines mechanischen Eggennagels oder eines mechanischen Siebs entfernt werden, wobei der Schlamm und Sand vor allem durch mechanische Zentrifugierung oder Herausfiltern mittels eines Bodentechnik-Netzsacks abgeschieden werden.

10. Verfahren zur Ex-situ-Karbonisierung und -Verfestigung eines Schluffbodens mittels aktiven Magnesiumoxids nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem ersten Verfestigungsmittel um ein wasserfreies Magnesiumchlorid-Pulver oder ein Pulvergemisch aus wasserfreiem Magnesiumchlorid und wasserfreiem Calciumchlorid und bei dem zweiten Verfestigungsmittel um ein aktives Magnesiumoxid-Pulver oder ein Pulvergemisch aus aktivem Magnesiumoxid und Calciumoxid handelt.

11. Verfahren zur Ex-situ-Karbonisierung und -Verfestigung eines Schluffbodens mittels aktiven Magnesiumoxids nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die nach dem Schritt c erhaltenen verfestigten Mischgutkörner eine Korngrösse von 1 cm bis 10 cm aufweisen.

12. Verfahren zur Ex-situ-Karbonisierung und -Verfestigung eines Schluffbodens mittels aktiven Magnesiumoxids nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Lauge im Schritt e um eine Natronlauge handelt.