CZ128593A3

CZ128593A3 - Soil working process

Info

Publication number: CZ128593A3
Application number: CS931285A
Authority: CZ
Inventors: Michael Beyer; Afferden Manfred Van; Theo Tebrugge; Rainer Jockers
Original assignee: Bergwerksverband Gmbh
Priority date: 1991-03-05
Filing date: 1992-03-03
Publication date: 1994-02-16
Also published as: PL167006B1; DE4106922A1; DE59200598D1; WO1992015372A1; SK69393A3; EP0574453A1; HUT68524A; ATE112497T1; EP0574453B1; DK0574453T3; HU9300276D0

Description

Vynález se tvká snůsobu zkracování oůdy rodle předvýznakové části patentového nároku 1 .

Dosavadní stav techniky

Z publikace Karl. J. Thomé- Kozmiensky , ” Alt lasten 3 , SB- Verlag fUr Energie- und Umwelttech nik GmbH, Berlin, 1989 , stran 561 až 578 je známo , že se kontaminované půdy, tak zvaná stará zamoření , čistí praním půdy a následujícím tříděním , třídě ním podle hutnosti a/nebo flotaeí , neboň bylo zjištěno, že škodliviny přítomné v půdě mohou existovat jak ve frakci nejemnějěího zrna , tak mohou i obohacovat lehký materiál.

V poloprovozech bylo možné odstraňovat polycyklické uhlovodíky, chlorované uhlovodíky a aromatické sloučeniny podle položek 3,4 a 5 v tak zvaném holandském seznamu /” Hollándische liste /· Jako lehký materiál je uváděno dřeno , struska, uhlí, keks a frakce plastických hmot.

Předpokladem pro dokonalé vyčištění podle to hoto způsobu je to, že půda je prostoupena lehkým materiálem a že škodliviny jsou kvantitativně vázány v lehkém materiálu. Jestliže je v půdě přítomný lehspravidla obsažen jen v nejhořejNa stanovištích starých kontamiký materiál, pak je ších vrstvách půdy. nací jsou ale zamořeny i vrstvy cházejí ve větší hloubce.

puay , Ktere se nasvávat podle je ono ho f

sobu podle stavu techniky, smí vykazovat pouze malý podíl nejemnějšího 2rna jemnozrnného písku / 2 až 63 m/

Takovýto způsob je nevhodný.

Pomocí známého způsobu se tedy nemůže odstranit!

převážné množství kontaminovaných půd.

Dále je z DS-OS 40 04 368,který nebyl předuveřejnšn, známo,že se půdy smíchají před nebo během procesu praní s jemnozrnnými uhelnatými látkami, zejména koksem, a potom se uhelnaté látky, obohacené o škodliviny oddělují mechanickými nebo fyzikálními způsoby od praného materiálu.

Při tomto způsobu je nevýhodné, že se jemnozrnné uhelnaté látky dají jen za vynaložení velkého nákladu a při tom ne kvantitativně oddělíti od nejjemnějšího zrna půdy.

Vynález si klade za základní úlohu , dosáhnout u všeoh půd a vrstev půdy , nezávisle na množství a druhu lehkého materiálu a podílu nejjemnějšího zrna , pro ten který účel použití postačující dekontaminaci. Podstata vynálezu

Tato úloha je vyřešena znaky vyjádřenými ve význakové části patentového nároku 1.

Pokusy se prokázalo, že pomocí způsobu podle vynálezu lze prakticky sanovat všechny kontaminované

- Joe přítomných kontaminací , takže při prvním kroku se provádí analýza vlastností půdy,které jsou důležité pro dekontaminaci.K těmto charakteristikám patří vedle druhu , koncentrace a rozdělení škodlivin v půdě i granulometrické složení a zjištění podílu lehkého materiálu. Z rozdílu celkového obsahu škodlivin a obsahu škodlivin v lehkém materiálu se obsah škodlivin.

zjistí volný

Z těchto analýz se zjistí množství adsorpčního činidla, které se má přidat. Při tom se množství přidávaného adsorpčního činidla vypočítá tak, aby kapacita adsorpčního činidla vystačila k tomu, aby se obsah škodlivin redukoval v souladu s požadovaným cílem sanace.

Zjištěné množství adsorpčního činidla se vnese do půdy a pořádně se s půdou promíchá. Přídavek se může provádět nasypáním a zamícháním konvenčními hospodářskými stroji nebo se může provádět po vykopání půdy v míchačkách.

Po přídavku adsorpčního činidla a jeho smíchání s půdou promíchává se přidané množství stále nebo ve více nebo méně častém sledu důkladně, aby se zaručila rychlá a dokonalá adsorpce škodlivin na adsorpčním činidlu. Potřebná doba může činit několik hodin až několik dn^a je závislá stejně tak jako nezbytná nutnost :hání na stuoni a druhu kontaminace a druhu půdy.

Při dalším kroku způsobu se adsorpční činidlo a popřípadě lehký materiál obsažený v půdě odstraní o sobě známým způsobem praní půdy, jako příděním, tříděním podle hutnosti a/nebo flotací.Vyčištěná při tom největší podíl , sa zkoncentrovaný v malém podílu frakce půdy představuje tím co škodliviny jsou celkového množství.

Jako adsorpční činidla se hodí i koksy , uhlí , směs aktivního uhlí s koksem, zesítěné plastické hmoty s velkými oky , přirozené látky / kůra, dřevo / a/ nebo strusky.

Obvzláště se osvědčilo aktivní uhlí se svou velkou adsorpční kapacitou . Z důvodů relativně vysoké ceny aktivního uhlí se s ohledem na vynaložený náklad mohou používat i jiná uvedená adsorpční činidla , aby se dosáhl požadovaný stupeň dekontaminace pro požadovanou sanaci půdy . To se týká zejména případu, když není nezbytná vysoká adsorpční kapacita aktivního uhlí, například když jsou jako kontaminanty přítomny takové škodliviny , které se jen málo adsorbují na materiálu půdy, nebo když se způsob může provádět při omezení se jen na horní vrstvy půdy zpracováním in šitu trvajícím při nejmenším více týdnů.

Příklady provedení vynálezu

Vynález je dále blíže popsán pomocí příkladů Srovnávací příklad 1

Z půdy , která pochází z nejhořejší,vrstvy půdy stanoviště koksárny a obsahuje 12 íí jemnozrnného písku, byl odstraněn prosátím hrubý materiál 10 mm .

kg prosáté půdy / půdy 1 / byl doplněn 1 litrem 50ýí> hmot. roztoku kaliumjodidu / hustota 1,6 g/cnr/ a 30 minut se protřepává . Potom se půda třídila podle hustoty a získala se nahoře plovoucí frakce škodlivin a sedimentující frakce půdy / vyčištěná půda 1 /. Pro zjištění stupně dekontaminace půdy byly ana -

Α/ v priolyžovány ρ uvedené US omatické uhlovodíky / Protéction Agency /ΡΕolycyklické ur -Enviro mental rity pollutant - v seznamu , pomocí plynové chro matografie nebo vysokotlaké kapalinové chromatografie toluenového extraktu ve vzorkách půdy / M.A. Callahan et al. /1979/ Uaterrelated enviromental fate of 129 priority pollutansts ,ΕΡΑ-Seport - 440/4-79*0296 /. Vy sledky analýz jsou uvedeny v tabulce 1»

Tabulka 1 výsledky analýz půdy 1

Analýza frakce půda 1 půda 1 čištěná frakce škodlivin lehký materiál

/'mikroskopie/	velmi	málo	výhradně
hmotnost	mnoho
sušiny /g/	1000	362	136
součet PAK
podle SPA
/ mg/kg	1177	191	6973
benz/a/pyren	107	13	625

stupeň dekon* tamonace /// 34

Půda 1 obsahuje frakci lehkého materiálu , jehož oddělení vede ke stupni dekontaminace 34 % · Půda 1 se dá tedy čistit způsobem podle stavu těchŠr o v ná vac í příklad 2 fc

Půda, která pochází z dolní vrstvy stanoviště kok· sárny a obsahuje 47 1° jemnozmného písku , byla zpra oována způsobem popsaným u srovnávacího příkladu 1 ·

Výsledky analýz jsou uvedeny v tabulce 2 . Půda 2 neobsahuje frakci lehkého materiálu. 2 tabulky 2 je zřejmé, že se tříděním podle hustoty nemůže dosáh nout dekontaminace půdy.

Tabulka 2: výsledky analýz půdy 2

Analýzy půda 1 frakce půda 1 frakce ěištěná škodlivin

lehký materiál
/mikroskopie/ hmotnost suši-	ne	ne	ne
ly /g/ součet PAK po-	1000	994	2
dle KPA /mg/kg/ benz/a/pyren	380	382	xl · p *
/mg/kg/	6	6	n.p

stupeň dekontaminace půdy /// 0

Příklad 3

E usušenému kontaminovanému materiálu půdy /půda 2 / s velikosti zrna IQ mm bylo přidáno 10 $ hmot. aktivního uhlí / sypná hustota 450 g/1, 2 mm /,

Pro adsorpci PAK přítomných v půdě , byla směs rozplavena 50 hmot,· vody a 7 dní se třepalo. Oddělení půdy od adsorpčního činidla se provádělo způsobem,který byl popsán ve srovnávacím příkladu 1 tříděním podle

hustoty. Výsledky analýz jsou uvedeny v tabulce 3.Po sáh-

ne se stupeň dekontaminece 65 ý» Hodnota Pák ve vyčiště-

né půdě 2 se pohybuje pod hodnotou kategorie 0 hcland -

ského seznamu.

Tabulka 3 : výsledky analýz půdy 2

Analýzy frakce

půda 2 půda 2 frakce

čištěná škodlivin

-*s hmotnost su-

šiny /g/	1110	994	103
součet PAK podle HPá. /mg/kg/	375	131	2161
benz/a/pyren /mg/kg/	5	2	29
stupeň dekontaminace půdy		65

xříklad 4

Půda, která pochází z horní vrstvy půdy stanoviště koksárny /půda 3/ a obsahuje 36 /0 jemnozrnného písku a 6,3 / lehkého materiálu, byla dělena tříděním podle hustoty, které bylo popsáno ve srovnávacím příkladu 1. Půda mohla být dekontaminována,jak je zřejmé z tabulky 4, z 41 Půda vykazuje obsah Pák 603 mg/kg, který zřetelně převyšuje mezní hodnotu kategorie 0 holandského seznamu 200 mg/kg.

Stejná půda byla doplněna 10 ý hmot. adsorpčního činidla / aktivního uhlí, sypné hustota 450 g/1 ,2 mm/ a směs byla rozplavena 50 γ> vody a 7 dní se třepalo. Potom byla půda rozdělena tříděním podle hustoty.Stum dekontaminace se mohl, jak tabulky 4, □

zvýšit na 36 /. Tento příklad dokládá, še se v půds která obsahuje lehký materiál , může způsobem podle vynálezu dekontaminace zlepšit přibližně o faktor 2. Obsah PAK vyčištěné půdy 3 se pohybuje pod hodnotou kategorie G holandského seznamu.

Tabulka 4 : Výsledky analýz půdy 3

Analý zy bez adsorpčního činidla	frakce
půda 3	půda 3 čištěná	frakce škodlivin
lehký materiál
/mikroskopie/	mnoho	málo	výhradně
hmotnost su-
siny /§/	1000	937	63
součet PAK po-
dle EPA /mg/kg/	1022	603	6650
benz/a/pyren	13	8	71

stupeň dekontami-

nace půdy /%/	41
s adsorpčním činidlem
hmotnost sušiny
/g/ 1110	934	176
součet PAK po-
dle EPA /mg/kg/' 941	131	5106
benz/a/pyren
/mg/kg/ 14	2	67

stupen dekontaminace půdy ///

Příklad 5

Dvě půdy, které pochází z dolní vrstvy půdy stanoviště koksáren a obsahují 29 > jemnosrnného písku /půda 4/ popřípadě 47 ý> jemnozrnného písku /půda 5/ ,byly doplněny rozdílnými adsorpčními činidly / 10 $ hmot.; 50 ;í hmot. vody /. Po 7 dnech zpracovávání byly půdy rozděleny tříděním podle hustoty. Výsledky jsou uvedeny v tabulce 5. Vždy podle půdy a použitého adsorpóního činidla se stupně dekontaminace půdy pohybovaly mezi 29 až 93 $·

Tabulka 5/ použití rozdílných adsorpčních činidel pro dekontaminaci půdy

půda adsorpční velikost	půda PAK /mg/kg/	půda čištěná PAK /mg/kg/	stupeň dekontaminace půdy /;&/
č.	činidlo zrna/mm/
4	aktivní
	uhlí 2	2990	193	93
4	hnědouhel-
	ný koks 2-4	3005	370	71
5	silikonový
	kaučuk 2-5	435	107	73
5	antracit 1,6-2,5	432	342	29
	Příklad 6
	Půda,která pochází z horní vrs	tvy půdy z,	ávo du
na	výrobu impregnací / půda	6, písc	itá půda s	3 0
jsi	mnozrnného písku bez frak	ce lehký	ch hmot/,s	obsa-
hei	s vody 5 / se rozmíchala	důkladné	-» Z · ΓΜ T*-:i iF» vn-τ yrt n O U. -V..—	ašscrp-

-10čními činidly / 10 A hmot./ a bez dalšího pro mí ohavení byla skladována po dobu 42 dnů. Dělení adsorpčního činidla od materiálu půdy se potom provádělo tříděním podle hustoty. Výsledky jsou uvedeny v tabulce 6.Tímto zpracováním bylo možno dosáhnout u všech použitých adsorpčních činidel stupeň dekontaminace 85

Tabulka 6 adsorpční činidlo ϊ použití různých adsorpčních kontaminaci půdy velikost půda ' půda zrna/mm/ TAK čištěná /mg/kg/ PAK činidel pro destupeň dekontaminace půdy /// /mg/kg/ aktivní

uhlí hnědouhelný	2-5	272	410	?96
koks	2-4	279	4io	7 56
silikonový
kaučuk	2-5	291	24 .	92
antracit	1,6-2,5	235	25	91
kůrj^po -
krytá slámou < 5	297	36	37

Příklad 7

Suchý kontaminovaný materiál půdy / půda 4, bez frakce lehkého materiálu/ byla doplněna 10 ·/ hmot. ak tivního uhlí a 50 hmot. vody a různě dlouho protřepávána.Výsledky jsou znázorněny na obr, 1. Po 7 hodinách se adsorbovalo 50 $ PAK na aktivním uhlí. Po 72 hodinách zpracovávání bylo možné dosáhnout stupeň dekontaminace vyšší než 30 Jak je vyplývá pro půdu 4 při zřejmé^-z tabulky 5 / příklad 5/ použití aktivního uhlí dosáhne

-Τ'!

se po 168 hodinách. / 7 dnech / trvání zpracovávání stupeň dekontaniina.ee 93 fy ,

Příklad 8

Suchý frakce lehk kontaminovaný materiál půdy / ého materiálu / se doplnil 50 půda 4, bez fy hmot. vody a různým množstvím aktivního uhlí a třepalose 24 hodin Výsledky jsou znážornény na obr. 2. S 1 fy hmot. aktivního uhlí bylo možno dosáhnout po 24 hodinách stupeň dekonaminace 30 fy. Tento příklad dokládá, že se při použití malých množství aktivního uhlí může dosáhnout maximální dekontaminace půdy.

Z příkladů 7 a 8 vyplývá, že se zmenšení obsahu PAK v půdě, požadované při dekontaminaci, může dosáhnout následujícími obměnami způsobu :

Prodloužením doby zpracovávání se může, jak je zřejmé z příkladu 7, zvýšit stupeň dekontaminace.

Je také možné dosáhnout vyšší stupeň dekontaminace opakováním zpracování s čerstvým adsorpčním činidlem za jednotku času.

Z příkladu 3 je množství adsorpčního taminace.

cíl možné odvodit , že se zvýšením činidla může svýšit stupeň dekonV závislosti na době sici a v závislosti na ná se zjistí nejpříznivější , která je pro sanaci k dispokladech na adsopční činidlo varianta způsobu pro sanační

Claims

P A Τ 1 Ν Τ O V á NÁROKY

1. Způsob zpracování půdy, při kterém se kontamináty, obsažené v půdě, odstraňují praním půdy, třídě ním, tříděním podle hustoty a/nebo flotaoí , přičemž se do půdy přidává v závislosti na zjištěném obsahu škodlivin adsorpční činidlo a toto se s půdou důkladně promíchá ,vyznačující se tím , že se nejdříve zjistí obsah lehkého materiálu a nej je mnějšího zrna a do půdy se přidá v závislosti na zjištěném obsahu organických škodlivin a lehkého mate riálu hrubo zrané adsorpční činidlo.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se jako adsorpční činidlo používají koksy,uhlí, směs aktivního uhlí s koksy,zesítěné plastické hmoty s velkými oky, přirozené látky /kůra,dřevo/ a/nebo strusky.

A,,