DE29907504U1

DE29907504U1 - Vorrichtung zur Sanierung von kontaminierten Böden

Info

Publication number: DE29907504U1
Application number: DE29907504U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-04-30
Filing date: 1999-04-30
Publication date: 1999-08-12
Anticipated expiration: 2009-05-01

Description

Vorrichtung zur Sanierung von kontaminierten Böden

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufspalten, Abtrennen und Absaugen von Schadstoffen aus kontaminierten Böden und Schlämmen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist auch geeignet zur Reinigung von beschmutzten und / oder kontaminierten Oberflächen wie beispielsweise Beton, Gestein.
Anwendungsgebiet der Erfindung ist die Umwelttechnik, insbesondere die Technologie der Altlastenbeseitigung.
Die Herstellung, der Transport, die Verarbeitung und Lagerung von industriellen

&iacgr;&ogr; Produkten der chemischen Industrie, insbesondere die Petrolchemie, und der Metallindustrie führen neben einer möglichen Belastung von Grund- und Oberflächenwässern und der Luft oft auch zu einer Kontamination des Bodens, auf dem diese Prozesse stattfanden und stattfinden. Deshalb sind in der Umwelttechnik Sanierungsanlagen entwickelt worden, die den kontaminierten Boden von den Schadstoffen reinigen, damit der Boden seiner ursprünglichen Nutzung zugeführt werden kann. Die meisten bekannten Bodensanierungsverfahren erfordern vordem Reinigungsprozeß die Aufnahme des Bodens, um ihn in einer on-site Anlage zu reinigen.
In Neumaier, H. und Weber, H. H. : Altlasten - Erkennen, Bewerten, Sanieren, in Springer-Verlag, 3. Auflage , 1996, sind eine Vielfalt von Verfahren und Anlagen für den Reinigungsprozeß genannt worden.

Durch DE 40 04 711 A1 ist eine Vorrichtung zum Entfernen von Schadstoffen aus Untergrund-Formationen im Erdboden beschrieben, wobei zur Entfernung von insbesondere leicht flüchtigen Halogen-Kohlenwasserstoffen (LHKW) Grundwasser über längere Zeit abgepumpt wird, wodurch die Schadstoffe mitgerissen werden. Das abgepumte Grundwasser wird durch Abtrennen der Schadstoffe gereinigt. Um auch Schadstoffe höhere Dichte und Schadstoffe, die im Wasser schlecht löslich sind, einwandfrei aus mit Wasser angereicherten Bodenformationen zu entfernen, wird die zu reinigende wasserangereicherte Bodenzone mit einem Schallgeber beschallt. Der Schallgeber besteht aus zwei plattenförmigen Elementen nach Art von Membranen, zwischen denen eine Spule angeordnet ist.

Die Vorrichtungen nach DE 94 21 697 U1, DE 44 07 826 A1 und DE 44 40 707 A1 beinhalten ebenfalls Ultraschallwandler zum Abspalten und Abtrennen von Schadstoffen in kontaminierten Böden. Dabei wird das Stoffgemisch aus Erdboden

und Schadstoff in einen geeigneten Beschallungsraum eingebracht und mit einem Wassermedium zur Dispergierung der Stoffe versetzt. Danach werden vorhandene Kontaminationen in Waschbehälter überführt und abklassiert.
Die Vorrichtung nach DE 44 11 140 zum Abbau hochmolekularen organischen Verbindungen, insbesondere polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffverbindungen, in feststoff-enthaltenden Zusammensetzungen besteht aus zwei Behältnissen. Der erstere Behälter ist ein Mischer, in dem die feststoff-enthaltenden Zusammensetzung zunächst eingebracht, zerkleinert und anschließend mit Wasser Silan und Tensiden vermischt wird oder bei oder nach der Vermischung mit Wasser

&iacgr;&ogr; zerkleinert wird, um eine Aufschlämmung zu erzeugen. Die Aufschlämmung wird solange einer Ultraschallbehandlung unterzogen, bis die hochmolekularen organischen Verbindungen zu solchen niedermolelularen Verbindungen zerlegt worden sind. Der Abbau dieser Verbindungen erfolgt dann durch Mikroorganismen im zweiten Behälter.

Alle bekannten Vorrichtungen zum effektiven Sanieren der kontaminieten Böden sind Waschanlagen unter Einsatz von Ultraschall, der zur Ablösung der Kontaminationen aus Böden dient. Vor dem Reinigungsprozeß ist der Boden in der Regel auszukoffern Zur Aufnahme der kontaminierten Böden dienen meist Bagger oder baggerähnliche Einrichtungen. In sensiblen Bereichen, in denen Ver- und Entsorgungsleitungen im kontaminierten Boden verlegt oder gering belastbare Bodenuntergründe gegeben oder statisch sensible Bauwerke auf dem Grundstück gelegen sind, bedarf es zeit- und kostenaufwendiger manueller Schachtarbeiten zur Aufnahme des kontaminierten Bodens.
Der Nachteil aller bekannten Anlagen zu Bodensanierung ist der unzureichende Schutz des Betriebspersonals vor den Kontaminationen, denn derartige Aggregate sind mit ihrem technischen Aufbau nicht immer so ausgelegt, daß sie sicher und ausreichend auf die jeweilige Bodenstruktur und den Schadstoff adaptiert sind und somit ein hohes Unfallrisiko bergen.
Die Aufgabe der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Sanieren von mit Schadstoffen kontaminierten Böden, die in ihrer technischen Ausführung so ausgeführt ist, daß ein umfassender Schutz des Betriebspersonals der Anlage vor Kontaminationen bei jeder Bodenstruktur gewährleistet ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Vorrichtung zur Sanierung kontaminierter Böden aus einem in seiner Höhe stellbaren Saugaggregat und ein System von ein oder mehreren zum Saugaggregat horizonal oder vertikal und in ihrer Schallaustrittsrichtung steuerbar angeordneten Ultraschallwandlern besteht. Zur elektroakustischen Ankopplung an das zu beschallende Medium ist jeweils dem Ultraschallwandler eine Hohlsonotrode vorgeschaltet, deren Hohlraum zur Zuführung einer wäßrigen Tensidlösung in den kontaminierten Boden genutzt wird.
Die vertikal angeordneten Ultraschallwandler sind vorzugsweise kreisförmig und die

&iacgr;&ogr; horizontal angeordneten Ultraschallwandler sind vorzugsweise liegend zum senkrecht stehenden Saugrüssel der Vorrichtung angeordnet. Der Schallaustrittswinkel der vertikal zum Saugaggregat montierten Schallwandler ist zur kontamierten Bodenoberfläche variabel steuerbar.
Die Anzahl der Schallwandler sowie die Tensidkonzentration richtet sich nach den Eigenschaften und Struktur des aufzunehmenden Bodens und nach der Art und und Umfang der Kontamination. Die Einbringung der wäßrigen Tensidlösung in den Boden erfolgt mittels Ultraschall. Die zu wählende Strahlungsleistung der Ultraschallwandler ist bestimmtbar aus dem zu sanierenden Bodentyp und dessen Struktur, aus der Kontaminationstiefe und aus der Art des Schadstoffes.

Durch die regelbare Positionssteuerung der vertikal angeordneten Schallwandler bei der erfinderischen Vorrichtung ist eine Fokussierung der Schallwellen realisierbar. Dadurch ist die Aufnahme von sehr festen Böden gewährleistet.
Die Schallenregie- und Tensideinbringung in den kontaminierten Boden erhöht gezielt die Mobilität des Bodens. Erfindungsgemäß wird erreicht, daß die wäßrige Tensidlösung nicht nur an der Bodenoberfläche, sondern im gesamten aufzunehmenden Substrat wirkt. Die gebildete Emulsion kann über den Saugrüssel der Vorrichtung mit der erforderlichen Einhaltung des Arbeitsschutzes abgesaugt werden. Ein weiteren Vorteil dieser Vorrichtung besteht darin, daß mit der Erzeugung der abpumpfähigen Emulsion eine Verritzung des nicht zur Aufnahme vorgesehenen Bodens ausgeschlossen und somit ein ungewolltes Eindringen der Kontamination in tiefere Bodenschichten verhindert wird.

Die Erfindung soll anhand eines Beispiels näher erläutert werden. Dabei stellt in der Zeichnung die Fig. 1 die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Sanierung von kontaminierten Böden mit fokussierender Ultraschallwandlemanordnung dar.

k &eegr; * · ■

Die erfindungsgemäße Vorrichtung nach Fig. 1 zur Sanierung von beispielsweise mit dem Schadstoff Mineralöl kontaminierten Boden besteht aus der vertikalen Anordnung des Ultraschallwandler 1 und des zu diesem um 180 Grad versetzten Ultraschallwandlers 2, die jeweils über das horizontal bewegliches Trägersystem 3, 4 an der hohl ausgeführten Aufnahmevorrichtung 5 montiert ist. In der Aufnahmevorrichtung 5 gleitet der in der Höhe zum kontaminierten Boden verstellbare Saugrüssel 6.

Die beiden Ultraschallwandlern 1 bzw. 2 besitzen jeweils eine Hohlsonotrode 7 bzw. 8 , in deren Hohlraum 9, 10 die wäßrige Tensidlösung, die aus einem nicht

&iacgr;&ogr; dargestellten Vorratsbehälter über eine Pumpleitung bereitgestellt wird, fließt und, von der Ultraschallenergie der Ultraschallwandler 1, 2 gesteuert, in den kontaminierten Boden injiziert wird. Der Winkel der Ultraschallwandler 1, 2 mit vorgeschalteter Hohlsonotrode 7, 8 ist zum Saugrüssel 6 im Winkel von 0 bis 70 Grad einstellbar. Der Saugrüssel 6 ist in seiner Aufnahmevorrichtung 5 dicht auf den kontaminierten Boden absenkbar, so daß die durch Tensidlösung und fokussiert^ Ultraschalleinbringung generierte Emulsion mit dem aus dem Boden gelösten Schadstoff abgepumpt werden kann, ohne das der Schadstoff auf das Betriebspersonal der erfindungsgemäßen Vorrichtung während des Arbeitsvorganges einwirken kann.

Die Vorrichtung ist mittels geeigneter Aufhängung 11 fest über dem kontaminierten Erdboden angeordnet.

Claims

Schutzanspruch

1. Vorrichtung zur Sanierung kontaminierter Böden, dadurch gekennzeichnet, daß ein in seiner Höhe stellbares Saugaggregat mit einem System von ein oder mehreren zum Saugaggregat horizonal oder vertikal und in ihrer Schallaustrittsrichtung steuerbar angeordneten Ultraschallwandlern, denen jeweils zur elektroakustischen Ankopplung an das zu beschallende Medium eine Hohlsonotrode vorgeschaltet ist, verbunden ist und daß die Hohlsonotrode einen Hohlraum zur Zuführung einer wäßrigen Tensidlösung in den

&iacgr;&ogr; kontaminierten Boden besitzt.

2. Vorrichtung zur Sanierung kontaminierter Böden nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikal angeordneten Schallwandler vorzugsweise kreisförmig und die horizontal angeordneten Schallwandler sind vorzugsweise liegend zum senkrecht stehenden Saugrüssel der Vorrichtung angeordnet sind.

3. Vorrichtung zur Sanierung kontaminierter Böden nach Schutzanspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schallaustrittswinkel der vertikal zum Saugaggregat montierten Schallwandler zur kontamierten Bodenoberfläche zur Fokussierung variabel steuerbar ist.

4. Vorrichtung zur Sanierung kontaminierter Böden nach Schutzanspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Schallwandler sowie die einzubringende Tensidkonzentration durch die Eigenschaften und die Struktur des aufzunehmenden Bodens und durch Art und Umfang der Kontamination bestimmt ist.

5. Vorrichtung zur Sanierung kontaminierter Böden nach Schutzanspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bodentyp, die Kontaminationstiefe und die Art des Schadstoffes die erforderliche Strahlungsleistung der Schallwandler bestimmt.