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Beschreibung
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entwässern von Hafenschlamm,
der aus den Hafenbecken abgesaugt oder hochgebaggert, dann zunächst bis zur Stichfestigkeit
getrocknet und schließlich einer Deponie zugeführt wird. Die Erfindung betrifft
außerdem eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
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Die Hafenbecken der an der Küste gelegenen Häfen müssen ebenso wie
die Binnenhäfen in regelmäßigen Abständen von dem Schlamm befreit werden, der sich
bedingt durch die Unsauberkeit des Wassers wie auch der von den Schiffen mitgebrachten
Verunreinigungen dort absetzt. Dieser feine und einen hohen Feuchtigkeitsanteil
aufweisende Schlamm wurde bisher meistens der Landwirtschaft zur Verfügung gestellt.
die ihn auf ihren Feldern zur Auflockerung des Bodens eingesetzte.
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Aufgrund der in diesen Schlämmen enthaltenen Schwermetalle und anderen
Schadstoffe ist eine derartige Verwendung des Hafenschlamms nicht mehr zulässig.
Aus diesem Grunde muß er nun auf besonderen Deponien abgelagert werden, die aber
an diesem Schlamm besondere Anforderungen stellen. Diese Anforderungen betreffen
insbesondere die Stichfestigkeit.
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da ansonsten ein ordnungsgemäßes Ablagern überhaupt nicht möglich
ist. Aus diesem Grunde wird der Hafenschlamm nach dem Ausbaggern bzw. Absaugen zunächst
in gesonderte Schlammbecken verbracht. wo er durch Sonneneinstrahlung oder zusätzliche
Maßnahmen so weit getrocknet wird, daß er die notwendige Stichfestigkeit aufweist.
Ein solches Verfahren ist sehr zeit- und platzaufwendig, so daß die Kosten des gesamten
Verfahrens dadurch erheblich belastet sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde. den in Häfen anfallenden
Schlamm kurzfristig und möglichst kontinuierlich so weit zu entwässern, daß er stichfest
wird.
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Die Aufgabe wird verfahrensgemäß dadurch gelöst.
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daß der Hafenschlamm mit einer hoch kalkhaltigen Flugasche aus Kraftwerken
mit Entschwefelungsanlage intensiv gemischt und dann mit oder ohne Zwischenlagerung
zur Deponie verbracht wird.
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Überraschend zeigt sich bei Anwendung eines derartigen Verfahrens,
daß ein so behandelter Schlamm ohne weitere Zusatzmaßnahmen so stichfest wird, daß
er ohne weiteres auf Halden oder Deponien abgelagert werden kann. Damit ist nicht
nur ein erheblicher Zeitgewinn erreicht, sondern gleichzeitig ist auch das Problem
der Ablagerung der Flugasche vorteilhaft gelöst. da diese im Verband mit dem Schlamm
ohne weitere Probleme aufgehaldet werden kann. Das Mischprodukt weist eine so hohe
Stichfestigkeit auf, daß die besonderen Vorschriften der Deponieablagerung ohne
weiteres erfüllt werden können. Dieser Effekt wird insbesondere dadurch erreicht,
daß die Flugasche von mit Entschwefelungsanlagen ausgerüsteten Kraftwerken einen
hohen Anteil an kalkhaltigem Material aufweisen, die die schnelle und ausreichende
Verfestigung des Mischproduktes ergeben.
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Nach einer Ausbildung der Erfindung wird der Hafenschlamm im Verhältnis
10 : l mit Flugasche gemischt.
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Bei einem derartigen Mischungsverhältnis ist eine vorherige Vorentwässerung
o.ä. nicht nötig, sondern der Hafenschlamm kann direkt aus der Baggerschaufel in
den Mischprozeß eingeleitet werden, wobei es naturgemäß zweckmäßig ist, das Ablaufwasser
zunächst ablaufen zu lassen. Wichtig dabei ist, daß Hafenschlamm und Flugasche so
intensiv miteinander gemischt werden, daß
sich dieses Verhältnis
von 10 1 über die Gesamtmenge gleichmäßig ergibt.
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Die gewünschte Stichfestigkeit ergibt sich in kürzester Zeit und
vorteilhaft gleichmäßig, wenn, wie erfindungsgemäß vorgesehen, die Flugasche einen
Anteil Kalk in Höhe von 50 bis 80% aufweist. Die Höhe des Kalkanteiles bestimmt
dabei im gewissen Rahmen den Zeitraum mit, der benötigt wird, um die notwendige
Stichfestigkeit zu erreichen. Da es sich bei der Flugasche um ein Abfallprodukt
des Kraftwerkes handelt, das auf diese Art und Weise in einer Art Recycling-Verfahren
verwertet werden kann, schadet es naturgemäß nichts, wenn die Menge der eingebrachten
Flugasche über dem Wert von 10 1 liegt.
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Eine vorteilhaft intensive Durchmischung des Hafenschlamms mit Flugasche
wird dadurch erreicht, daß die kalkhaltige Flugasche seitlich, vorzugsweise von
mehreren Seiten in den Hafenschlamm eingeblasen und dann weiter mit ihm mechanisch
gemischt wird. Das Einblasen der Asche, die ja im trockenen Zustand anfällt, erbringt
nicht nur eine gute Durchmischung, sondern erleichtert außerdem die Handhabung,
da der eigentliche Mischprozeß praktisch automatisch abläuft, ohne daß von Seiten
der Bedienungsmannschaften eingegriffen werden muß.
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Je gleichmäßiger die Körnung des Hafenschlamms ist, um so besser
ist der Verfestigungsgrad des Mischproduktes und desto besser läßt sich das Mischprodukt
dann anschliessend transportieren und aufhalden. Da beim Baggern auch größere Teile
und insbesondere Unrat mit hochgebracht werden können, wird nach einer Ausbildung
der Erfindung der Hafenschlamm vor dem Mischvorgang bei 20 bis 30 mm klassiert.
Die gröberen Steine und Kiesteile werden somit ebenso zurückgehalten, wie sonstiger
Müll und anderes Grobgut. Da das Mischprodukt dann eine gleichmäßige Masse ergibt,
kann es wie geschildert besonders gut abgelagert und aufgehaldet werden.
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Die Aufgabe wird vorrichtungsgemäß dadurch gelöst, daß auf ein Fahrgestell
ein Vorratsbehälter aufgesetzt ist, der als Pyramidenstumpf mit unten verschließendem
Bodenblech ausgebildet und mit einer auf dem Bodenblech laufenden endlosen Förderkette
ausgerüstet und in dessen Wandung eine antreibbare Welle mit stabilen Paddeln eingelassen
ist und seitlich Anschlußstutzen für Druckluft vorgesehen sind. Eine derartige Vorrichtung
weist zunächst einmal den Vorteil auf, daß sie aufgrund ihrer Zuordnung zu einem
Fahrgestell ohne große Schwierigkeiten von einem Einsatzort zum anderen gebracht
werden kann. Darüber hinaus ist der Vorratsbehälter gleichzeitig in vorteilhafter
Weise Vorrats- und Mischbehälter, wobei durch seine spezielle Ausbildung eine kontinuierliche
Entwässerung des Hafenschlamms erreicht wird. Der hoch wasserhaltige Hafenschlamm
wird im vorderen Teil des pyramidenstumpfförmigen Vorratsbehälters eingegeben und
dann mit der Flugasche sowohl durch das Drucklufteingeben wie auch durch die mechanische
Mischeinrichtung und die endlose Förderkette intensiv vermischt. Über die endlose
Förderkette wird das Gut gleichzeitig gemischt und nach hinten hin ausgetragen,
wodurch der gezielte kontinuierliche Misch- und Entwässerungsprozeß erzielt wird.
In der Kombination dieser verschiedenen Mischprozesse liegt die Garantie für die
vorteilhafte und schnelle Durchmischung und Verfestigung des Hafenschlamms.
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Nach einer zweckmäßigen Ausbildung der Erfindung ist die Welle mit
den Paddeln in Längsrichtung des als
Langbehälter ausgebildeten Vorratsbehälters
verlaufend angeordnet. Dabei kann die Welle je nach Notwendigkeit so mit Paddeln
bestückt werden, daß sie beispielsweise im vorderen, noch einen dünnflüssigen Hafenschlamm
aufweisenden Teil mit mehr und im hinteren Teil mit weniger Paddeln bestückt ist.
Damit ist dann auch gleichzeitig eine gleichmäßige Belastung der Welle erreicht,
ohne daß der Mischprozeß dadurch nachteilig beeinflußt wäre.
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Nach einer weiteren Ausbildung sind mehrere Wellen mit Paddeln in
die Längswände eingelassen, so daß der Mischprozeß auch noch durch die unterschiedliche
Umdrehungsgeschwindigkeit der Wellen beeinflußt bzw.
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darauf Rücksicht genommen werden kann. So ist es beispielsweise möglich,
im vorderen noch den dünnflüssigen Hafenschlamm aufweisenden Bereich eine sich schneller
drehende Welle und im hinteren Bereich eine langsamer drehende Welle vorzusehen
oder aber auf anderer geeignete Weise sich auf die zunehmende Konsistenz des Hafenschlamms
einzustellen.
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Der von den Paddeln ausgehenden Mischeffekt wird in vorteilhafter
Weise mit dem von der Förderkette ausgehenden Mischeffekt kombiniert, indem die
Paddel etwa 10 bis 15 cm über der Förderkette drehend angeordnet sind. Gleichzeitig
ist so sichergestellt, daß die einzelnen sich bewegenden Teile nicht ineinanderhaken
und so den Betrieb stören können.
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Ohne den eigentlichen Mischprozeß zu beeinflussen, wird das bereits
ausreichend durchmischte Produkt ausgetragen, indem nämlich die Förderkette mit
Zwischenblech über die Rückwand des Vorratsbehälters hinausführend ausgebildet ist.
Dabei kann sie in einen Behälter oder auf ein Förderband austragen, das den bereits
sich verfestigenden Schlamm abtransportiert, der dann mit oder ohne Zwischenlagerung
der Endhalde zugeführt werden kann. Um den Antrieb des Fahrzeuges gleichzeitig auch
für den Mischprozeß mit einsetzen zu können, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß
die Achse der Förderkettenumkehre über ein auf die Hinterräder aufpreßbares Laufrad
angetrieben ist, wobei die Hinterräder über Stützen soweit angehoben sind, daß sie
keinen Bodenkontakt mehr aufweisen. Für den Fall, daß eine derartige Vorrichtung
im Fahren betrieben werden soll, ist dies ebenfalls ohne weiteres möglich, da dann
das Laufrad auf die sich drehenden Hinterräder aufgepreßt wird.
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Die Klassierung des anfallenden Hafenschlamms läuft praktisch automatisch,
da nach einer Ausbildung der Erfindung in den Rand des Vorratsbehälters ein Rost
eingelegt und lösbar damit verbunden ist. Durch die lösbare Verbindung ist gleichzeitig
sichergestellt, daß je nach Bedarf ein engmaschigeres oder grobmaschigeres Sieb
bzw. ein entsprechender Rost eingesetzt wird. Auf diese Weise ist die Vielseitigkeit
der erfindungsgemäßen Vorrichtung weiter verbessert.
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Ein vorteilhafter und frühzeitiger Durchmischungseffekt ist dadurch
erreicht, daß die Anschlußstutzen gegenüberliegend in den Längswänden angeordnet
sind.
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Die beiden Anschlußstutzen oder auch mehrere Anschlußstutzen drücken
die Flugasche in den Hafenschlamm, wobe insbesondere bei einer geringen Versetzung
der einander gegenüberliegenden Anschlußstutzen eine Art Durchwirbelung und vorteilhafte
Durchmischung eintritt. Diese frühzeitige und intensive Durchmischung erlaubt es,
mit verhältnismäßig kurzbauenden Vorratsbehältern auszukommen, da durch die frühzeitige
Anfangsvermischung und die dann folgende Intensivmischung mit den Paddeln sowie
der Förderkette ein
Mehrfacheffekt erreicht wird, der wie geschildert
eine vorteilhafte Durchmischung sichert. Sollte sich dabei herausstellen, daß ein
höherer Kalkanteil oder aber auch andere Mischprodukte zugegeben werden sollen,
so ist dies ohne weiteres möglich, da den Anschlußstutzen Mischdüsen zugeordnet
sind, durch die Kalk oder wie gesagt andere Stoffe zugegeben werden können.
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Bei entsprechender gezielter Anordnung der Mischdüsen wird dabei eine
gleichmäßige Durchmischung der ankommenden Flugasche mit dem zusätzlichen Mischprodukt
sichergestellt und damit eine anschließend vorteilhafte Entwässerung des Hafenschlamms.
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Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß ein Verfahren
und eine Vorrichtung geschaffen sind, mit deren Hilfe der in den Häfen anfallende
Schlamm kurzfristig und dabei auch noch kontinuierlich so weit entwässert wird,
daß er aufgrund einer ausreichenden Stichfestigkeit an beliebigen Stellen und sicher
abgelagert werden kann. Damit ist ein Problem beseitigt, das allein schon wegen
der verhältnismäßig großen anfallenden Mengen an Schlamm für die Hafenverwaltungen
bisher wenn überhaupt nur mit erheblichem Aufwand zu lösen war.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der ein bevorzugtes
Ausführungsbeispiel mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt
ist. Es zeigen: Fig. 1 eine Gesamtansicht der Entwässerungsvorrichtung, Fig. 2 eine
Seitenansicht des als Entwässerungsvorrichtung dienenden Vorratsbehälters und Fig.
3 eine Draufsicht auf den Vorratsbehälter gemäß Fig. 2, teilweise im Schnitt.
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An die Zugmaschine 1 angehängt ist ein Fahrgestell 2, das über dicht
nebeneinanderliegende Hinterradachsen mit den Hinterrädern 3 verfügt und auf dem
der Vorratsbehälter 4 angeordnet ist.
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Der obere Rand 5 ist so ausgebildet, daß in ihm ein Rost 6 eingelegt
werden kann, der in Fig. 3 in seinen weiteren Details gezeigt ist.
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Mit 8 ist eine in Längsrichtung des Vorratsbehälters 4 verlaufende
Welle bezeichnet, die mit hier nicht dargestellten Paddeln besetzt ist und die für
eine intensive Durchmischung des im Vorratsbehälter 4 angeordneten Hafenschlamms
mit Flugasche sorgen soll.
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Der Hafenschlamm wird im vorderen Bereich des Vorratsbehälters 4
beispielsweise über einen Bagger eingefüllt und dann unter intensiver Durchmischung
zum Austrag 9 befördert, wo das bereits weitgehend stichfeste Gut auf ein Band 10
fällt, so daß es einem Transportfahrzeug oder auch der Halde zugeführt wird.
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Zwischen den beiden Hinterrädern 3 ist ein zwischen diese preßbares
Laufrad 11 vorgesehen, das zum Antrieb des in Fig. 1 in den Einzelheiten nicht dargestellten
Förderers dient.
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Fig. 2 zeigt den Vorratsbehälter 4 als solchen in Seitenansicht,
wobei hier abweichend von der Darstellung nach Fig. 1 in Querrichtung 2 Wellen 12,
12' mit hier nicht dargestellten Paddeln angeordnet sind. Statt der zwei Wellen
12, 12' können auch drei oder mehr solcher Wellen mit Paddeln angeordnet werden,
je nachdem, wie lang ein derartiger Vorratsbehälter 4 ausgebildet wird.
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Fig. 3 zeigt eine Draufsicht des Vorratsbehälters 4 nach Fig. 2,
wobei der als Gitter ausgebildete Rost teilweise wiedergegeben ist, der den Innenraum
des Vor-
ratsbehälters 4 abdeckt, so daß beim Aufschütten mit Hilfe des hier nicht
dargestellten Baggers nur jeweils das Gut passieren kann, das für die weitere Verarbeitung
geeignet ist. Grobstückiges Material und Müll werden ausgeschieden und gesondert
abtransportiert.
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Zur Durchmischung des über den Rost 6 eingegebenen Hafenschlammes
sind die Wellen 12, 12' mit Paddeln 14, 15 besetzt, im dargestellten Beispiel drei
Paddelpaaren, jeweils versetzt zueinander. Der Antrieb der Wellen 12, 12' ist hier
nicht dargestellt, doch ist er zweckmäßigerweise mit dem Antrieb der Zugmaschine
gekoppelt, beispielsweise durch Zwischenschalten eines Hydraulikmotors, um die notwendigen
Kräfte aufzubringen. Wie bereits erwähnt, können die Wellen 8 bzw.
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12 entweder in die Längswände 16 oder aber in die Rückwand 17 und
die Vorderwand eingelassen sein, um entweder die gesamte Länge des Vorratsbehälters
4 zu bestreichen oder aber diesen nur abschnittsweise und gezielt mit zweckmäßiger
Paddelbesetzung zu durchmischen.
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Die Seitenwände bzw. Längswände 16 verfügen über eine Schräge 19,
so daß das eingefüllte Gut auch bei entsprechender Versteifung sicher in Richtung
Bodenblech 20 abrutscht, wo es über die endlos in Richtung Austrag 9 verlaufender
Förderkette 21 nach hinten in Richtung Rückwand 17 transportiert und dort ausgetragen
und auf das Band 10 übergeben wird. Die Förderkette 21 wird an beiden Enden über
Umkehren umgelenkt, wobei die Förderkettenumkehre 23 über die Achse 22 die Vorderumkehre
28 über die Achse 27 verfügt.
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Die Achse 22 wird dabei, wie anhand Fig. 3 erläutert wird, durch verschiedene
Zwischentriebe durch das Laufrad 11 angetrieben, wozu das Fahrgestell 2 zweckmäßigerweise
aufgebockt wird, um ein Drehen der Hinterräder 3 zu ermöglichen. Dabei muß naturgemäß
zumindest eine der beiden Hinterradachsen angetrieben sein. Ist dies nicht der Fall,
ist für das Laufrad 11 eine getrennte Antriebsmöglichkeit vorzugeben.
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Seitlich sind Anschlußstutzen 24, 25 vorgesehen, die zusätzlich noch
mit einer Mischdüse 26 kombiniert werden können, um nicht nur die Flugasche, sondern
gezielt auch weitere Materialien einblasen zu können, wenn dieses als zweckmäßig
oder notwendig erweist.