DE10139259C1

DE10139259C1 - Sludge extraction from bodies of water, and especially harbor basins, uses a housing rammed into the sludge to form an enclosed space, which is flushed to break down the sludge for extraction by a suction pump

Info

Publication number: DE10139259C1
Application number: DE10139259A
Authority: DE
Inventors: Stephan Fischer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-08-09
Filing date: 2001-08-09
Publication date: 2003-02-27
Anticipated expiration: 2021-08-10

Abstract

To extract sludge from a body of water, a housing (2) with enclosed sides is rammed into the sludge (3), under the water (1), to form a closed space. A flushing head (4) is inserted into the enclosed space, to break down the sludge, to be extracted by a suction pump (5). At the collection point, the sludge and water are separated by mesh belt presses.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ausbringung von Schlamm aus einem Gewässer, insbesondere aus einem Hafenbecken.The present invention relates to a method for applying Mud from a body of water, especially from a harbor basin.

Bekanntermaßen veschlammen insbesondere Hafenbecken auf Grund von Sedimentablagerungen mit der Zeit. As is known, harbor basins in particular silt up due to Sediment deposits over time.

Kritisch hierbei ist insbesondere, dass der Schlamm in einem solchen Hafenbecken häufig durch Schadstoffe kontaminiert ist. Das heißt, dass ein solcher Schlamm, der aus dem Hafenbecken von Zeit zu Zeit ausgebracht werden muss, um die erforderliche Wassertiefe auf Dauer bereitzustellen, als Sonderabfall entsorgt werden muss.It is particularly critical here that the sludge in such a Port basins are often contaminated by pollutants. That is, a such mud that spreads from the harbor basin from time to time in order to provide the required water depth in the long term, must be disposed of as special waste.

Es sind nun des Weiteren Verfahren bekannt, wie der Hafenschlamm aus dem Hafenbecken entfernt werden kann. So ist zum Einen bekannt, mittels am Ufer aufgestellter Bagger den Klärschlamm auszubaggern. Der Vorteil bei diesem Verfahren ist, dass der Klärschlamm auch bei vorhandener Strömung im Wesentlichen nicht im Gewässer verteilt wird, sondern unmittelbar ausgebracht wird. Nachteilig hierbei ist jedoch, dass die Uferzone erheblichen Belastungen ausgesetzt ist. Darüber hinaus ist bekannt, den Klärschlamm mittels sogenannter "Schwimmbagger" herauszuholen. Hierbei besitzt ein solcher Schwimmbagger üblicherweise ein Vorsatzgerät in Form eines Messerkopfes zum Auflockern des Schlammes. Der aufgelockerte Schlamm wird dann mittels Pumpen abgesaugt. Nachteilig hierbei ist insbesondere, dass ein hoher Anteil des gelösten bzw. aufgelockerten Schlammes wegschwimmt und das Gewässer starkt belastet, da auf Grund der Auflockerung auch die im Schlamm befindlichen Schadstoffe wiederum in das Wasser gelangen. Das heißt, dass sowohl die Flora, als auch die Fauna des Wassers erheblichen Belastungen ausgesetzt sind. Darüber hinaus ist bei diesem Verfahren von Nachteil, dass eine erhebliche Menge an Wasser anfällt. So sind Untersuchungen gemacht worden, aus denen sich ergab, dass um 2.800 t Trockensubstrat an Gewässerschlamm zu erzielen eine Menge von ca. 91.000 m³ Wasser gefördert werden muss. Das in dieser Weise geförderte Wasser kann auch nicht unmittelbar dem Gewässer, also beispielsweise dem Hafenbecken, wieder zugeführt werden, sondern muss aufbereitet werden. Dies erfolgt beispielsweise durch Zentrifugen bzw. Filtrationsverfahren. Methods are now also known of how the port sludge can be removed from the port basin. On the one hand, it is known to dredge the sewage sludge using excavators set up on the bank. The advantage of this method is that the sewage sludge is not essentially distributed in the water, even when there is a current, but is directly applied. The disadvantage here, however, is that the riparian zone is exposed to considerable loads. In addition, it is known to remove the sewage sludge using so-called "dredgers". Such a dredger usually has an attachment in the form of a knife head for loosening the sludge. The loosened sludge is then sucked off by means of pumps. A particular disadvantage here is that a high proportion of the loosened or loosened sludge swims away and the water is heavily polluted, since due to the loosening, the pollutants in the sludge also get into the water. This means that both the flora and the fauna of the water are exposed to considerable loads. Another disadvantage of this method is that a considerable amount of water is produced. Studies have been carried out, from which it emerged that in order to achieve 2,800 t of dry substrate in water sludge, an amount of approx. 91,000 m ^{3 of} water has to be extracted. The water pumped in this way cannot be returned directly to the body of water, for example the harbor basin, but has to be treated. This is done, for example, by centrifuges or filtration processes.

Aus der DE 39 23 113 A1 ist eine Vorrichtung zur Entsorgung von durch pumpfähige Stoffe verunreinigten Meeres- und Seeböden bekannt. Diese Vorrichtung arbeitet nach Art eines Staubsaugers, wobei der Rüsselvorsatz auf dem Boden entlang geführt wird, und ein Schlamm-Wassergemisch ansaugt und abführt. Hierbei wird dem Rüsselvorsatz Umgebungswasser zugeführt, um ein pumpfähiges Medium bereitzustellen.DE 39 23 113 A1 describes a device for the disposal of pumpable substances contaminated sea and sea floors. This Device works in the manner of a vacuum cleaner, the trunk attachment along the floor, and a mud-water mixture aspirates and drains. The proboscis becomes surrounding water supplied to provide a pumpable medium.

Die DE 36 38 599 C1 beschreibt eine Baggervorrichtung für die Leichtschlammbaggerung. Hierbei ist ein Schalengreifer vorgesehen, der durch ein sich in seiner Bewegungsstrecke erstreckendes Gehäuse gegen die Umgebung unter Wasser abgeschirmt ist, um zu verhindern, dass durch den Greifer aufgewirbeltes Bodenmaterial in das umgebende Gewässer gelangt.DE 36 38 599 C1 describes an excavator device for the Leichtschlammbaggerung. Here, a shell gripper is provided that by a housing extending in its movement distance against the underwater environment is shielded to prevent the gripper swirled soil material into the surrounding water arrives.

Die US-A 5,970,635 zeigt eine der DE 39 23 113 A1 ähnliche Vorrichtung, wobei hierbei das vom Boden gelöste Material in das umgebende Wasser abgegeben wird.US-A 5,970,635 shows a device similar to DE 39 23 113 A1, the material loosened from the ground into the surrounding water is delivered.

Aus der DE 195 06 991 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Homogenisierung, Klassierung und Förderung von Gewässerschlämmen bekannt. Hierbei ist ein Hohlzylinder vorgesehen, innerhalb dessen ein Rotor arbeitet, um den Schlamm am Boden abzubauen. Des Weiteren werden Maßnahmen beschrieben, wie verhindert werden sollen, dass im Schlamm vorhandene Schwermetalle sich im Wasser lösen, um das umgebende Gewässer zu schonen. DE 195 06 991 A1 describes a method and a device for Homogenization, classification and extraction of water sludges known. Here, a hollow cylinder is provided, within which a rotor works to break down the sludge on the ground. Furthermore Measures described how to prevent that in the mud existing heavy metals dissolve in the water to the surrounding To protect water.

Hieraus folgt, - wie bereits oben ausgeführt - dass dieses Verfahren nicht nur aufwendig und teuer, sondern auch nicht umweltverträglich ist.It follows, as already explained above, that this method does not is only complex and expensive, but is also not environmentally friendly.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Ausbringung von Schlamm aus einem Gewässer, und hier insbesondere aus einem Hafenbecken bereitzustellen, das zum Einen eine wesentlich geringere Menge an zu verarbeitender Flüssigkeit erfordert, und das darüber hinaus umweltverträglich ist.The invention is therefore based on the object of a method for Application of sludge from a body of water, and here in particular to provide a harbor basin, which is essential on the one hand requires less amount of liquid to be processed, and above that is also environmentally friendly.

Ein solches Verfahren zeichnet sich erfindungsgemäß durch folgende Arbeitschritte aus:
According to the invention, such a method is characterized by the following work steps:

a) Inserting a laterally closed but open housing in the mud a body of water to form an essentially enclosed space, the housing projecting above the water surface;
b) Pumping off the pending mud in the housing Clear water into the surrounding water;
c) Introduction of a liquid rinsing head in the closed Space for loosening the sludge in the housing;
d) sucking off the mixture of liquid and sludge a pump;
e) separation of sludge and liquid;
f) moving the housing to carry out process steps a) to b) again.

Die Bildung eines im Wesentlichen geschlossenen Hohlraumes durch Einsetzen eines Gehäuses in den Schlamm des Gewässers wird im Wesentlichen dadurch bewirkt, dass der Schlamm als solcher bereits in geringer Tiefe relativ fest ist. Ist der Schlamm, der sich innerhalb des Gehäuses, also innerhalb des abgeschlossenen Raumes befindet, aufgelöst und abgesaugt, so kann nach Herausziehen des Gehäuses, beispielsweise eines Rohres, mit einem Durchmesser von ca. 1 m, ein Versetzen dieses Rohres angrenzend an den Standort erfolgen, an dem das Rohr zuvor eingelassen worden war. Das heißt, es erfolgt eine abschnittsweise Reinigung des Hafenbeckens. Der Vorteil dieser abschnittsweisen Reinigung des Hafenbeckens mit einem derartigen Rohr zur Bildung eines abgeschlossenen Raumes besteht darin, dass eine erheblich geringere Menge an Abwasser anfällt, als dies nach dem Stand der Technik der Fall ist. Insbesondere ist wesentlich, dass das Wasser, was zum Auflockern des Schlammes benutzt wird, und das nach Sättigung mit dem Schlamm abgesaugt wird, nach der entsprechenden Trennung wieder dem Flüssig keitsspülkopf zugeführt werden kann. Das heißt, es findet eine Wiederverwendung des Wassers statt, mithin eine Förderung im Kreis. Es wird demzufolge nicht ständig frisches Wasser abgepumpt, wie dies beim Stand der Techik der Fall ist wenn - wie bereits zuvor beschrieben - durch den Messerkopf der Schlamm aufgewühlt bzw. aufgelockert wird, und mittels einer Pumpe sämtliches im Umkreis des Messerkopfes vorhandene Wasser abgesogen wird. Das erfindungsgemäße Verfahren ist somit nicht nur umweltverträglich insofern, als die Schadstoffbelastung des umgebenden Gewässers während der Zeit der Ausbringung des Schlammes wesentlich reduziert ist, sondern das Verfahren ist auch wesentlich preiswerter, da nur eine geringe Menge an Wasser anfällt, die aufbereitet werden muss.The formation of an essentially closed cavity Inserting a housing in the mud of the water is in the This essentially means that the mud as such is already in shallow depth is relatively firm. Is the mud that is inside the Housing, that is located within the closed room, dissolved and suctioned off, so after pulling out the housing, for example of a pipe with a diameter of approx. 1 m, moving it Pipe adjacent to the location where the pipe was previously had been admitted. This means that there is a section by section Cleaning the harbor basin. The advantage of this section-by-section cleaning the harbor basin with such a tube to form a confined space is that a significantly smaller Amount of waste water accrues than is the case in the prior art is. In particular, it is essential that the water, which is used to loosen up the Mud is used, and that after saturation with the mud is sucked off, after the appropriate separation again the liquid keitsspülkopf can be supplied. That means it finds one Reuse of water instead, therefore a promotion in the circle. It is therefore not constantly pumping fresh water, as is the case with State of the art the case is - as already described - through the sludge is churned or loosened, and by means of a pump, everything in the vicinity of the cutter head Water is drawn off. The method according to the invention is therefore not only environmentally compatible insofar as the pollution of the surrounding water during the time of application of the sludge is significantly reduced, but the process is also essential cheaper because there is only a small amount of water to be treated must become.

Im Einzelnen ist vorgesehen, dass das Gehäuse in den Schlamm eingerammt wird, und zwar bis zu einem Punkt, wo der Schlamm relativ verfestigt ist. Die Trennung von Schlamm und Flüssigkeit erfolgt insbesondere durch Bandpressen bzw. Siebbandpressen; dies ist insofern möglich, da die anfallende Abwassermenge im Verhältnis zu der Abwassermenge beim Stand der Technik relativ gesehen gering ist. Beim Stand der Technik erfolgt die Aufbereitung des Abwassers unter Zurhilfenahme von Zentrifugen, was einen wesentlich höheren Energieverbrauch im Gegenstatz zu einer Siebbandpresse bedingt.Specifically, it is provided that the housing in the mud is rammed to a point where the mud is relative is solidified. The sludge and liquid are separated in particular by belt presses or belt presses; this is so far possible because the amount of wastewater generated in relation to the The amount of waste water in the prior art is relatively low. At the The state of the art is used to treat the wastewater under Using centrifuges, which is a much higher Energy consumption in contrast to a belt press conditional.

Anhand der Zeichnungen bzw. Diagramme wird die Erfindung nachstehend beispielhaft näher erläutert: The invention is described below with the aid of the drawings or diagrams exemplified in more detail:

Diagramm 1 zeigt das herkömmliche Verfahren zur Ausbringung des Schlammes aus einem Gewässer unter Hinzunahme eines Messerkopfes und einer Pumpe zum Abpumpen des mit Schlamm angereicherten Wassers;Diagram 1 shows the conventional method for discharging the sludge from a body of water with the addition of a cutter head and a pump for pumping off the water enriched with sludge;

Diagramm 2 zeigt das erfindungsgemäße Verfahren zur Ausbringung von Schlamm aus einem Gewässer;Diagram 2 shows the method according to the invention for discharging sludge from a body of water;

Fig. 3 zeigt schematisch die Ausbildung des abgeschlossenen Raumes durch ein im Schlamm einsitzendes Gehäuses. Fig. 3 shows schematically the formation of the enclosed space by a housing sitting in the mud.

Beim Stand der Technik gemäß dem Diagramm 1 ist eine Bearbeitungszeit an 60 Tagen mit jeweils 16 Std. angesetzt worden. Begonnen wird die Ausbringung des Schlammes mit Auflockern des Schlammes und nachfolgendem Abpumpen des mit Schlamm versetzten Wassers, wobei im Rahmen einer Grob- und einer Feststoffabscheidung 2.800 t Trockensubstrat bei einem Schmutzwasservolumen von 93.333 m³ anfallen. Im Rahmen dieser Grob- und Fremdstoffabscheidung entstehen 280 t Trockensubstrat zur Beseitung auf einer Sonderabfalldeponie. Die restlichen 2.520 t Trockensubstrat werden homogenisiert und konditioniert, wobei durch Entwässerung weitere 2.470 t Trockensubstrat an schwach kontaminierten Feststoffen anfallen. Der Rest wird der Filtration zugeführt, wobei somit schlussendlich 91.179 m³ Wasser anfallen und somit 50 t Trockensubstrat nach der Filtration als Filterkuchen der Sonderabfalldeponie zugeführt werden.In the prior art according to diagram 1 , a processing time of 60 days with 16 hours each has been set. The spreading of the sludge begins with loosening of the sludge and subsequent pumping out of the water mixed with sludge, whereby in the course of a coarse and solid separation, 2,800 t of dry substrate are obtained with a dirty water volume of 93,333 m ³ . As part of this coarse and foreign matter separation, 280 t of dry substrate are created for disposal on a special waste landfill. The remaining 2,520 t of dry substrate are homogenized and conditioned, whereby a further 2,470 t of dry substrate of weakly contaminated solids are obtained by dewatering. The rest is fed to the filtration, which ultimately results in 91,179 m ^{3 of} water and 50 t of dry substrate are then fed as filter cake to the hazardous waste landfill.

Bei dem Diagramm 2, dass das erfindungsgemäße Verfahren betrifft, fallen schlussendlich nur 1.918 m³ Wasser an, die der Klarwasserphase der Kläranlage zugeführt werden können und 2 t Trockensubstrat, die als Filterkuchen auf der Sondermülldeponie entgelagert werden müssen. Wesentlich bei diesem Diagramm ist, dass das Wasser aus dem Pufferspeicher unmittelbar wieder dem Spülkopf zugeführt wird, wie dies aus dem Diagramm unmittelbar erkennbar ist. Es findet hier demzufolge eine Kreislaufführung des Wassers statt, was insbesondere dadurch ermöglicht wird, dass auf Grund des abgeschlossenen Raumes durch das Gehäuse ein begrenztes Wasservolumen zur Verfügung steht, das allerdings mit dem entsprechenden Schlamm wesentlich höher angereichert werden kann, als beim Stand der Technik, wo im Prinzip das gesamte Gewässer also gegebenenfalls das Wasser in einem Hafenbecken mit Schlamm in geringer Konzentration versetzt ist.In diagram 2 , which relates to the method according to the invention, only 1,918 m ^{3 of} water ultimately result, which can be fed to the clear water phase of the sewage treatment plant, and 2 t of dry substrate, which have to be disposed of as filter cakes on the hazardous waste landfill. It is essential in this diagram that the water from the buffer storage is immediately fed back to the rinsing head, as can be seen directly from the diagram. Accordingly, the water is circulated here, which is made possible in particular by the fact that a limited volume of water is available through the housing due to the enclosed space, which, however, can be enriched with the corresponding sludge much higher than in the prior art, where, in principle, the entire body of water, where applicable, the water in a harbor basin is mixed with mud in a low concentration.

Aus Fig. 3 ist der Aufbau erkennbar, wie die Ausbringung des Klärschlammes aus dem abgeschlossenen Raum erfolgt. In das Gewässer 1 wird ein Rohr 2, beispielsweise im Durchmesser von 1,5 m in den Schlamm 3 eingerammt, bis es auf die befestigten Schichten trifft. Vor den nachfolgenden Verfahrensschritten wird das über dem Schlamm anstehende Klarwasser in das umgebende Gewässer gepumpt, um die Abwaserbilanz nicht unnötig zu belasten. Alsdann wird ein sogenannter Flüssigkeitsspülkopf 4 in das Rohr eingelassen, es wird Wasser zugeführt, um den Schlamm in dem abgeschlossenen Raum aufzulockern, und durch die im Flüssigkeitsspülkopf angeordnete Pumpe herauszufördern (Pfeil 5). Nachdem der Schlamm soweit ausgebracht worden ist, wird das Rohr 2 gehoben, und unmittelbar benachbart zu der ersten Stelle wieder in den Schlamm eingetrieben. Das Verfahren zur Reinigung eines Hafenbeckens von Schlamm setzt sich dann abschnittweise fort.From Fig. 3, the construction can be seen how the application of the sewage sludge takes place from the enclosed space. A pipe 2 , for example with a diameter of 1.5 m, is rammed into the mud 3 into the water 1 until it hits the paved layers. Before the subsequent process steps, the clear water above the sludge is pumped into the surrounding water in order not to unnecessarily burden the waste water balance. Then a so-called liquid rinsing head 4 is let into the pipe, water is added to loosen the sludge in the closed space and to be pumped out by the pump arranged in the liquid rinsing head (arrow 5 ). After the sludge has been discharged so far, the pipe 2 is lifted and driven into the sludge immediately adjacent to the first point. The process for cleaning sludge from a harbor basin then continues in sections.

Claims

1. Process for discharging sludge from a body of water, in particular from a harbor basin, characterized by the following steps:

a) inserting a laterally closed but open top housing ( 2 ) in the sludge ( 3 ) of a body of water ( 1 ) to form a substantially closed space, the housing ( 2 ) projecting above the water surface;
b) pumping the clear water present above the sludge in the housing ( 2 ) into the surrounding water ( 1 );
c) introducing a liquid rinsing head ( 4 ) into the closed space for loosening the sludge ( 3 ) in the housing;
d) suction of the mixture of liquid and sludge ( 3 ) by a pump (arrow 5 );
e) separation of sludge and liquid;
f) moving the housing to carry out the process steps a) to e) again.

2. The method according to claim 1, characterized in that the housing ( 2 ) is driven into the sludge ( 3 ).

3. The method according to claim 1, characterized in that the extracted liquid after separation from the sludge ( 3 ) is fed back to the rinsing head ( 4 ).

4. The method according to claim 1, characterized in that the separation of sludge ( 3 ) and liquid is carried out by belt presses, in particular belt presses.