DE10056406A1 - Pre-conditioning salvaged materials, especially acid resins, acid tars, bitumen and oil slurries, involves introducing additive, and separating salvaged materials from impurities - Google Patents
Pre-conditioning salvaged materials, especially acid resins, acid tars, bitumen and oil slurries, involves introducing additive, and separating salvaged materials from impuritiesInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Vor konditionierung carbo- und petrostämmiger Altlastmaterialien, ins besondere von Säureharzen, Säureteeren, Teeren, Bitumen und Öl schlämmen, die in offenen oder geschlossenen Becken, Gruben, ehema ligen Tagebaurestlöchern oder dergleichen gelagert und überwiegend mit festen Fremd- bzw. Störstoffen durchsetzt sind, wobei die Alt lastmaterialien in eine Konsistenz versetzt werden, in der sie ei ner Aufbereitungsanlage bzw. ggf. direkt einer Endverwertung oder -beseitigung zugeführt werden können.The invention relates to a method and an apparatus for conditioning carbo and petro-derived contaminated materials, ins special of acid resins, acid tars, tars, bitumen and oil slurries that are in open or closed pools, pits, lige open-cast mining holes or the like stored and predominantly are interspersed with solid foreign or interfering substances, the Alt load materials in a consistency in which they egg ner processing plant or possibly directly to a final recycling or - elimination can be supplied.
Im Ergebnis verschiedener ehemaliger chemischer Produktionsverfah ren verblieben carbo- und petrostämmige Rückstände, z. B. Säurehar ze, Säureteere, Teere, Bitumen oder Ölschlämme. Häufig wurden diese Rückstände nicht sofort aufbereitet, sondern Ablagerungen zuge führt. Als Ablagerungsräume wurden beispielsweise offene oder ge schlossene Becken genutzt, in denen die viskosen bis stichfesten Altlastmaterialien bis heute verblieben und Altablagerungen dar stellen. Nach der Aufbereitung dieser Materialien im Rahmen von Dekontaminationsmaßnahmen ist sowohl eine energetische (thermische) Verwertung als auch eine Enddeponierung der Aufbereitungsprodukte möglich. Unabhängig von der gewählten Aufbereitungsvariante ergeben sich erhebliche Probleme bei der Handhabung der, eine weitgehend flüssige bis pastöse Konsistenz aufweisenden carbo- und petrostäm migen Altlastmaterialien. Damit diese Materialien aus den Altabla gerungen entnommen und zur Aufbereitung transportiert werden kön nen, ist oftmals eine Vorkonditionierung notwendig.As a result of various former chemical production processes Ren remained carbo and petro-derived residues, e.g. B. Acid hair ze, acid tars, tars, bitumen or oil sludge. These were common Residues are not processed immediately, but deposits are added leads. For example, open or ge were used as storage spaces closed pools used in which the viscous to puncture-proof Contaminated materials remained until today and represent old deposits put. After the preparation of these materials in the context of Decontamination measures is both an energetic (thermal) Recycling as well as a final deposit of the processing products possible. Independent of the selected treatment variant there are significant problems in handling the, a largely liquid to pasty consistency of carbo- and petrostäm moderate contaminated materials. So that these materials from the Altabla can be removed and transported for processing preconditioning is often necessary.
Aus DE 44 38 270 C1 ist ein Verfahren zur Stabilisierung von Säu reharzen bekannt, wobei diesen unter Temperaturerhöhung definierte Massenanteile eines nichtionogenen Tensides auf der Basis von Fettalkoholen zugesetzt werden. Allerdings verbleiben die aufzuberei tenden Altlastmaterialien in einer Konsistenz, in der sie lediglich pumpfähig sind. Eine Handhabung mit mechanischen Mitteln ist nicht möglich. Probleme ergeben sich ferner, sofern das Säureharz in ei nem offenen Auffangbecken gelagert worden ist. Solche Auffangbecken werden oftmals als illegale Müllkippe mißbraucht und enthalten dem zufolge teilweise Störstoffe, z. B. Altreifen, Metall- und Holztei le oder Steine. Die Störstoffe können das Abpumpen beeinträchtigen oder Beschädigungen an den Pumpen verursachen. Ein weiterer Nach teil von DE 44 38 270 C1 ist der Energieaufwand, um die notwendige Temperaturerhöhung zu realisieren.DE 44 38 270 C1 describes a method for stabilizing acid reharzen known, this defined under temperature increase Mass fractions of a non-ionic surfactant based on fatty alcohols be added. However, they remain to be processed end-of-life materials in a consistency in which they only are pumpable. Handling with mechanical means is not possible. Problems also arise if the acid resin in egg has been stored in an open catch basin. Such catch basins are often misused as illegal dumps and contain the according to some contaminants, e.g. B. old tires, metal and wooden parts le or stones. The contaminants can impair pumping or cause damage to the pumps. Another after Part of DE 44 38 270 C1 is the energy required to make the necessary Realize temperature increase.
DE 40 24 660 A1 beschreibt ein Verfahren zur Aufarbeitung von Teer- und Pechrückständen aus offenen Auffangbecken, Gruben oder dergleichen. Die zunächst flüssigen bis teigigen Rückstände werden im Gegensatz zur oben erörterten DE 44 38 270 C1 nicht erwärmt, sondern durch gezielte Abkühlung in eine weitgehend feste Konsi stenz versetzt. Nachfolgend werden die Rückstände mit mechanischen Mitteln aus dem Auffangbecken gebrochen und zerkleinert, in Kunst stofffässer gefüllt und mit den Fässern in einer thermischen Auf bereitungsanlage verbrannt. Dieses Verfahren ist grundsätzlich für die Vorkonditionierung carbo- und petrostämmiger Altlastmaterialien geeignet. Allerdings ergeben sich mehrere Nachteile: Die Abkühlung der aufzubereitenden Altlastmaterialien verursacht erhebliche Auf wendungen bezüglich Energie, Zeit und Kosten. Sofern im Auffangbec ken Störstoffe enthalten sind, werden diese in das abgekühlte Alt lastmaterial fest eingelagert. Beim Abbau der Rückstände aus dem Auffangbecken können solche Störstoffe erhebliche Beschädigungen an den Abbaugeräten (Bagger usw.) bewirken. Sofern die Störstoffe kom pakt sind, ist ein Abbau dieser Rückstände aus dem Auffangbecken eventuell überhaupt nicht möglich. Aber selbst wenn die Störstoffe gemeinsam mit dem aufzubereitenden Material aus dem Auffangbecken entnommen werden, ergeben sich weitere Probleme, weil die Störstof fe dann in die Aufbereitungsanlage gelangen, die für solche Stoffe jedoch nicht konzipiert ist. Schließlich ist auch die Benutzung von Kunststofffässern für den Transport zwischen Auffangbecken und Auf bereitungsanlage fragwürdig. Diese Fässer werden lediglich einmal benutzt und gemeinsam mit den Altlastmaterialien verbrannt. Somit ergeben sich weitere Nachteile bezüglich Kostenaufwand und Umwelt belastung.DE 40 24 660 A1 describes a method for processing Tar and pitch residues from open catch basins, pits or like. The initially liquid to pasty residues will be in contrast to DE 44 38 270 C1 discussed above, not heated, but by targeted cooling in a largely solid consi offset. Below are the residues with mechanical Means broken and crushed from the catch basin, in art fabric barrels filled and with the barrels in a thermal open preparation plant burned. This procedure is basically for the preconditioning of carbon and petro-derived contaminated materials suitable. However, there are several disadvantages: cooling of the contaminated materials to be processed causes considerable problems energy, time and cost. If in the catchment dec If there are no interfering substances, they will be cooled down in the old load material firmly stored. When removing the residues from the Collection basins can cause considerable damage to such contaminants the mining equipment (excavator, etc.). If the contaminants come pact is a breakdown of these residues from the catch basin may not be possible at all. But even if the contaminants together with the material to be processed from the catch basin are removed, there are further problems because the contaminants fe then get into the treatment plant, which is used for such substances but is not designed. Finally, the use of Plastic drums for transport between the catch basin and the on preparation plant questionable. These barrels are made only once used and burned together with the contaminated materials. Consequently there are further disadvantages in terms of cost and the environment burden.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, mit dem insbesondere carbo- und petrostämmige Altlastmaterialien, die über einen längeren Zeitraum in offenen oder geschlossenen Becken gela gert worden sind und feste Fremd- bzw. Störstoffe aufweisen, derart vorkonditioniert werden, dass sie einer Aufbereitungsanlage bzw. ggf. direkt einer Endverwertung oder -beseitigung zugeführt werden können. Weiterhin soll eine Vorrichtung zur Durchführung eines sol chen Verfahrens geschaffen werden.The object of the invention is to provide a method with which in particular carbo and petro-derived contaminated materials that are about a longer period in open or closed pools gert and have solid foreign or interfering substances, such are preconditioned so that they can be processed in a processing plant or if necessary, be sent for final recycling or disposal can. Furthermore, a device for performing a sol Chen procedure are created.
Diese Aufgabe wird gelöst, indem den carbo- und petrostämmigen Alt lastmaterialien ein, vorzugsweise basisch reagierender Zuschlag stoff (z. B. Kalkkomponenten) zur Vorkonditionierung zugeführt wird und dass in demselben Verfahrensschritt eine Trennung der Altlast materialien von den festen Störstoffen erfolgt. Dieser Verfahrens schritt wird vorzugsweise unter Verwendung eines Schaufelseparators realisiert. Weitere Vorteile ergeben sich, sofern während der Vor konditionierung und Störstoffabtrennung eine zusätzliche Abluftrei nigung erfolgt. Zur Durchführung des Verfahrens ist insbesondere eine Vorrichtung geeignet, die einen Schaufelseparator für die Vor konditionierung und Trennung der Altlastmaterialien von festen Störstoffen sowie einen rahmenartigen Grundkörper für die Abluftreinigung aufweist. Vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Vorrichtung sind in den Ansprüchen 6 bis 10 beschrieben.This task is solved by the carbo and petro-born Alt load materials, preferably a basic reacting surcharge material (e.g. lime components) is added for preconditioning and that in the same procedural step a separation of the contaminated site materials made from solid contaminants. This procedure step is preferably performed using a blade separator realized. Further advantages arise if provided during the pre conditioning and separation of contaminants an additional exhaust air agreement. To carry out the method is in particular a device suitable that a blade separator for the front conditioning and separation of contaminated materials from solid Impurities and a frame-like body for exhaust air purification having. Advantageous embodiments of this device are described in claims 6 to 10.
Mit der Erfindung wird eine Vorkonditionierung carbo- und petro stämmiger Altlastmaterialien möglich, die über einen längeren Zeit raum in offenen oder geschlossenen Becken gelagert worden sind und feste Fremd- bzw. Störstoffe aufweisen. Diese bisher kaum zu hand habenden Materialien können nunmehr mit deutlich vermindertem Kosten- und Zeitaufwand aus den Altablagerungen aufgenommen und ei ner Aufbereitungsanlage zugeführt werden. Ein weiterer Vorteil ist die erreichte Reduzierung der Umweltbelastung, indem eine Abluft reinigung gewährleistet ist.With the invention, preconditioning is carbo- and petro stocky contaminated materials possible over a long period of time have been stored in open or closed pools and have solid foreign or interfering substances. So far this has hardly been at hand having materials can now be significantly reduced Costs and time taken from the old deposits and egg ner processing plant are fed. Another advantage is the reduction in environmental impact achieved by exhaust air cleaning is guaranteed.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. In der Zeichnung ist eine Vorrichtung dargestellt, die zur Durch führung des vorgeschlagenen Verfahrens geeignet ist. Es zeigen:An exemplary embodiment of the invention is described below. In the drawing, a device is shown, the through management of the proposed method is suitable. Show it:
Fig. 1 eine Ausgestaltung der Vorrichtung in Seitenansicht Fig. 1 shows an embodiment of the device in side view
Fig. 2 den grundsätzlichen Aufbau eines rahmenartigen Grund körpers in perspektivischer Darstellung Fig. 2 shows the basic structure of a frame-like basic body in a perspective view
Fig. 3 den Grundkörper gemäß Fig. 2 mit Verkleidungselementen Fig. 3 shows the base body of FIG. 2 with lining elements
Fig. 4 den grundsätzlichen Aufbau eines rahmenartigen Grund körpers in Draufsicht Fig. 4 shows the basic structure of a frame-like basic body in plan view
Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung weist einen Schaufelseparator 1 und einen rahmenartigen Grundkörper 2 auf. Der Schaufelseparator 1 wird einer selbstfahrenden Baumaschine 3 zugeordnet. Somit können die aufzubereitenden carbo- und petrostämmigen Altlastmaterialien zunächst aus dem offenen oder geschlossenen Becken aufgenommen und von der Baumaschine 3 mit dem Schaufelseparator 1 zum rahmenartigen Grundkörper 2 gebracht werden. Als selbstfahrende Baumaschine ist z. B. ein Radlader 3 geeignet.The device shown in FIG. 1 has a blade separator 1 and a frame-like base body 2 . The blade separator 1 is assigned to a self-propelled construction machine 3 . Thus, the carbo and petro-derived contaminated materials to be processed can first be picked up from the open or closed basin and brought from the construction machine 3 with the blade separator 1 to the frame-like base body 2 . As a self-propelled construction machine, e.g. B. a wheel loader 3 suitable.
Der rahmenartige Grundkörper 2 kann verschiedenartig ausgestaltet werden. In Fig. 2 wird eine mögliche Konstruktion gezeigt, die aus mehreren Stahlträgern 21 zusammengefügt ist. Die Stabilität der ge samten Vorrichtung kann durch Verstrebungen 22 oder Spannseile 23 erhöht werden. Sofern dem rahmenartigen Grundkörper 2 eine Auffahrt 4 für den Radlader 3 zugeordnet werden soll, werden vorzugsweise Winkelstützelemente 24 vorgesehen. Bei Ausgestaltung einer solchen Auffahrt 4 ist ferner ein Anfahrschutz 5 zweckmäßig, der Beschädi gungen bzw. Unfälle durch ein zu nahes Heranfahren des Radladers 3 an den rahmenartigen Grundkörper 2 verhindern soll.The frame-like base body 2 can be designed in different ways. In Fig. 2 a possible construction is shown, which is composed of several steel beams 21 . The stability of the entire device can be increased by struts 22 or tension cables 23 . If a driveway 4 for the wheel loader 3 is to be assigned to the frame-like base body 2 , angle support elements 24 are preferably provided. In the design of such a driveway 4 , a collision protection 5 is also expedient to prevent damage or accidents caused by the wheel loader 3 coming too close to the frame-like base body 2 .
Unabhängig von der konkreten Konstruktion wird der rahmenartige Grundkörper 2 entsprechend Fig. 3 als ein weitgehend geschlossener Behälter ausgestaltet. Hierbei wird lediglich eine Öffnung 25 vor gesehen. Durch diese Öffnung 25 kann der Schaufelseparator 1 in den Innenraum des rahmenartigen Grundkörpers 2 verlagert werden. Damit die im Innenraum des Grundkörpers 2 ablaufenden Vorgänge zur Aufbe reitung der Altlastmaterialien weitgehend ohne Einfluß auf die Um welt bleiben, ist es vorteilhaft, dass der freie Durchlaßquer schnitt dieser Öffnung 25 regelbar ist. Dies kann mit verschiedenen technischen Mitteln erfolgen, gemäß Fig. 3 können z. B. Lamellen 26 verwendet werden. Der rahmenartige Grundkörper 2 weist ferner einen Auffangbehälter 6 für das aufbereitete Material auf. Dem Auffangbe hälter 6 ist eine Fördervorrichtung 7, beispielsweise ein Förder band, für den Transport des aufbereiteten Materials zugeordnet.Regardless of the specific construction, the frame-like base body 2 is designed as a largely closed container according to FIG. 3. Here, only an opening 25 is seen before. The blade separator 1 can be displaced into the interior of the frame-like base body 2 through this opening 25 . So that the processes taking place in the interior of the base body 2 to prepare the contaminated materials remain largely without influence on the world, it is advantageous that the free passage cross section of this opening 25 is adjustable. This can be done with various technical means, as shown in FIG. 3 can,. B. slats 26 can be used. The frame-like base body 2 also has a collecting container 6 for the processed material. The Auffangbe container 6 is a conveyor 7 , for example a conveyor belt, assigned for the transport of the processed material.
Der rahmenartige Grundkörper 2 weist außerdem - wie aus Fig. 4 er sichtlich - einen Naßabscheider 8 auf. Dieser ist vorzugsweise als Tangential-Naßabscheider 8 ausgestaltet und steht über einen Kanal mit einer Schlitzabsaugung 9 mit dem Innenraum des Grundkörpers 2 in Wirkverbindung. Dem Naßabscheider 8 sind eine Pumpe 10, ein Be hälter 11 mit Waschflüssigkeit, ein Ventilator 12 sowie ein Kamin 13 zugeordnet.The frame-like base body 2 also has - as can be seen from FIG. 4 - a wet separator 8 . This is preferably designed as a tangential scrubber 8 and is connected via a channel with a Schlitzabsaugung 9 with the inner space of the base body 2 in operative connection. The wet separator 8 , a pump 10 , a loading container 11 with washing liquid, a fan 12 and a chimney 13 are assigned.
Mit der beschriebenen Vorrichtung kann das Verfahren zur Vorkondi tionierung carbo- und petrostämmiger Altlastmaterialien realisiert werden. Insbesondere können Säureharze, Säureteere, Teere, Bitumen und Ölschlämme vorkonditioniert werden, die in offenen oder ge schlossenen Becken, Gruben, ehemaligen Tagebaurestlöchern oder der gleichen gelagert und mit festen Fremd- bzw. Störstoffen durchsetzt sind. Hierbei werden die carbo- und petrostämmigen Altlastmateri alien zunächst vom Schaufelseparator 1 aufgenommen. Im Schaufelse parator 1 wird diesen Altlastmaterialien ein Zuschlagstoff zur Vor konditionierung zugeführt, durch den die zunächst weitgehend flüs sige bis pastöse Konsistenz in eine "klumpige", nicht mehr klebrige und folglich mit mechanischen Mitteln handhabbare Konsistenz über führt wird. Der Zuschlagstoff ist vorzugsweise ein basisch reagie render Zuschlagstoff, der beispielsweise Kalkkomponenten aufweist. In diesem Verfahrensschritt der Vorkonditionierung erfolgt gleich zeitig die Trennung der Altlastmaterialien von festen Fremd- bzw. Störstoffen.With the device described, the method for preconditioning carbo and petro-derived contaminated materials can be implemented. In particular, acid resins, acid tars, tars, bitumen and oil sludge can be preconditioned, which are stored in open or closed basins, pits, former open-pit mines or the like and interspersed with solid foreign or interfering substances. Here, the carbo and petro-derived contaminated materials are initially taken up by the blade separator 1 . In the scraper parator 1 , these contaminated materials are supplied with an additive for pre-conditioning, through which the initially largely liquid to pasty consistency is converted into a "lumpy", no longer sticky and consequently manageable with mechanical means. The additive is preferably a basic reacting additive which has, for example, lime components. In this preconditioning step, the contaminated materials are separated from solid foreign or interfering substances.
Sowohl die Vorkonditionierung als auch die gleichzeitige Abtrennung der Störstoffe werden vom Schaufelseparator 1 realisiert. Hierbei wird der Schaufelseparator 1, in dem sich bereits das aufzuberei tende Material befindet, zunächst mit dem Radlader 3 zum rahmenar tigen Grundkörper 2 verlagert. Danach wird der Schaufelseparator 1 durch die Öffnung 25 in den Innenraum des Grundkörpers 2 einge führt. Der freie Durchlaßquerschnitt der Öffnung 25 wird durch die Lamellen 26 soweit wie möglich reduziert, damit fast keine Luft aus dem Innenraum des rahmenartigen Grundkörpers 2 nach außen strömen kann. Nachdem der Schaufelseparator 1 in Betrieb genommen wird, er folgt durch die an sich bekannte Wirkungsweise eine Mischung des Zuschlagstoffes mit dem aufzubereitenden Material. Das Material fällt nunmehr nach unten aus dem Schaufelseparator 1 in den Auf fangbehälter 6 und kann mit der Fördervorrichtung 7 der eigentli chen Aufbereitung zugeführt werden. Überwiegend wird das vorkondi tionierte Material zunächst in Behälter gefüllt und einer räumlich getrennten Aufbereitungsanlage zugeführt werden. Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, die Fördervorrichtung 7 direkt bis zur Auf bereitungsanlage zu führen, die dann allerdings in lediglich gerin ger Entfernung vom Auffangbecken sein sollte.Both the preconditioning and the simultaneous separation of the contaminants are carried out by the blade separator 1 . Here, the blade separator 1 , in which there is already the material to be prepared, is first shifted with the wheel loader 3 to the frame-like base body 2 . Thereafter, the bucket separator 1 is turned leads 2 through the opening 25 into the interior of the base body. The free passage cross section of the opening 25 is reduced as much as possible by the slats 26 so that almost no air can flow out of the interior of the frame-like base body 2 . After the blade separator 1 is put into operation, it follows a mixture of the additive with the material to be processed by the mode of operation known per se. The material now falls down from the blade separator 1 into the catch container 6 and can be fed to the processing device 7 with the conveyor device 7 . Most of the preconditioned material is first filled into containers and fed to a spatially separated processing plant. In principle, however, it is also possible to lead the conveyor device 7 directly to the processing plant, which should then, however, only be a short distance from the collecting basin.
Durch die mechanische Vorkonditionierung und durch chemische Reak tionen der carbo- und petrostämmigen Altlastmaterialien mit den schadstoffbindenden Zuschlagstoffen sind Emissionen von gasförmigen Schadstoffen unvermeidbar. Dies erfordert einerseits den Schutz des Bedieners vor diesen Schadstoffen, z. B. durch eine Fremdbelüftung der Fahrerkabine des Radladers 3. Andererseits ist eine Reinigung des Rohgasstromes notwendig, um Umweltbelastungen zu vermeiden. Diese Forderungen lassen sich durch den Betrieb des Schaufelsepara tors 1 im Innenraum des rahmenartigen Grundkörpers 2 erfüllen, weil somit eine zusätzliche Abluftreinigung möglich ist. Hierbei wird die Abluft über die Schlitzabsaugung 9 aus dem Innenraum abgesaugt. Durch die an sich bekannte Arbeitsweise des Naßabscheiders 8 mit Pumpe 10 und Waschflüssigkeitsbehälter 11 wird die Abluft zunächst von Schadstoffen gereinigt, bevor sie über den Ventilator 12 und den Kamin 13 wieder in die Umgebungsluft strömen kann. Mechanical preconditioning and chemical reactions of the carbo- and petro-derived contaminated materials with the pollutant-binding additives mean that emissions of gaseous pollutants are unavoidable. On the one hand, this requires protection of the operator from these pollutants, e.g. B. by forced ventilation of the driver's cab of the wheel loader 3 . On the other hand, the raw gas stream has to be cleaned in order to avoid environmental pollution. These requirements can be met by the operation of the blade separator 1 in the interior of the frame-like base body 2 , because additional exhaust air cleaning is thus possible. In this case, the exhaust air is extracted from the interior via the slit suction 9 . Due to the known manner of operation of the wet separator 8 with pump 10 and washing liquid container 11 , the exhaust air is first cleaned of pollutants before it can flow back into the ambient air via the fan 12 and the chimney 13 .
11
Schaufelseparator
Crusher
22
rahmenartiger Grundkörper
frame-like body
2121
Stahlträger
steel beams
2222
Verstrebung
brace
2323
Spannseil
tether
2424
Winkelstützelement
Angular support element
2525
Öffnung
opening
2626
Lamellen
slats
33
Baumaschine/Radlader
Construction Engine / wheel loader
44
Auffahrt für Baumaschine
Driveway for construction machinery
55
Anfahrschutz
collision
66
Auffangbehälter
receptacle
77
Fördervorrichtung
conveyor
88th
Naßabscheider
scrubber
99
Schlitzabsaugung
Schlitzabsaugung
1010
Pumpe
pump
1111
Behälter mit Waschflüssigkeit
Container with washing liquid
1212
Ventilator
fan
1313
Kamin
stack
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---|---|---|---|
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