DE3908185A1 - Verfahren und vorrichtung zur aufbereitung kontaminierter bodenmaterialien - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Aufberei­ tung von Böden bzw. bodenähnlichen Materialien nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 und auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff des An­ spruches 7.

Angesichts der wachsenden Belastung des Bodens mit Schad­ stoffen gewinnen Verfahren und Vorrichtungen, die der Auf­ bereitung kontaminierter Bodenmaterialien dienen, zuneh­ mend an Bedeutung. Die Verschmutzungen werden in der Regel durch Kohlenwasserstoffe, insbesondere Öl und dessen Deri­ vate, hervorgerufen; sie können aber auch ganz allgemein auf andere organische sowie anorganische Substanzen zu­ rückzuführen sein. Zur Reinigung wird das kontaminierte Bodenmaterial, z. B. Kies, Sand, Erde etc. mit einer Wasch­ lösung vermischt. Die während der Vermischung von den Bo­ denteilchen abgetrennten Schadstoffe lösen sich in der Waschlösung bzw. werden darin emulgiert. Durch Sieben können die gereinigten Feststoffteilchen dann aus der Mischung zurückgewonnen werden, während die Waschlösung entsorgt oder wiederaufbereitet wird. Ein Nachteil des Verfahrens ist darin zu sehen, daß ein relativ großer Anteil an Bodenmaterial bei der Reinigung verloren geht bzw. deponiert werden muß.

Ein weitergehendes Verfahren zur Aufbereitung von Böden ist aus der DE-OS 37 24 779 bekannt. Wie zuvor beschrie­ ben, wird auch hier ein Gemisch der Bodenmaterialien mit einer tensidhaltigen Waschlösung hergestellt und dieses Gemisch anschließend in eine saubere Feststofffraktion und eine kontaminierte flüssige Fraktion aufgetrennt. Die Feststofffraktion wird gegebenenfalls weiter in Fraktionen unterschiedlicher Korngröße aufgetrennt, die getrocknet und abgehalded bzw. wieder in den Boden eingebaut werden. Die flüssige Fraktion, die die kontaminierte Waschlösung und in ihr suspendierte Leichtstoffe und Feinsande ent­ hält, wird in einer Reihe von weiteren Stufen behandelt.

Zunächst wird ihr in einer Korntrennstufe die weitgehend saubere Feinsandfraktion entzogen. Diese wird getrocknet und kann dann auch abgehalded bzw. wieder in den Boden eingebaut werden. Die belastete Waschlösung enthält nun u.a. nur noch feinste Ton- und Quarzpartikel, wobei die Schadstoffe vorwiegend in den Tonmineralien gebunden sind. Die Feinstpartikel können dann durch geeignete Maßnahmen abgetrennt und als kontaminierter Schlamm einer Entsorgung zugeführt werden.

Ein Nachteil des Verfahrens besteht darin, daß in dem Schlamm auch nicht belastete, feinste Quarz-Sandpartikel enthalten sind. Dadurch wird das Volumen der Schlammenge und damit auch die anfallenden Kosten für die Entsorgung unnötig erhöht.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Rei­ nigung kontaminierter Böden oder bodenähnlicher Materiali­ en bereitzustellen, mit dem sich der zu entsorgende konta­ minierte Schlammanteil verringern läßt und das darüber hinaus besonders rationell durchgeführt werden kann und zu einer erhöhten Ausbeute an gereinigtem Bodenmaterial führt. Darüber hinaus soll eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bereitgestellt werden.

Gelöst wird die Aufgabe durch die im Verfahrensanspruch 1 angegebenen kennzeichnenden Merkmale und durch die Vor­ richtungsmerkmale gemäß des Kennzeichnungsteiles von An­ spruch 7.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß der in her­ kömmlichen Aufbereitungsverfahren anfallende Schlamm aus Teilchen mit unterschiedlichen Eigenschaften zusammenge­ setzt ist. So sind z. B. Tonteilchen darin enthalten, die ein relativ geringes spezifisches Gewicht besitzen und die aufgrund ihrer porösen Schichtstruktur Schadstoffe einla­ gern. Weiterhin enthalten sind Quarzpartikel mit hohem spezifischem Gewicht und einer geschlossenen Oberfläche. Diese Oberflächenbeschaffenheit verhindert eine Einlage­ rung von Fremdstoffen in den Partikeln und erlaubt ein re­ lativ leichtes Abspülen von eventuell daran angelagerten Substanzen. Das heißt es liegen hauptsächlich eine kontaminier­ te Fraktion geringer Dichte und eine saubere Fraktion ho­ her Dichte vor.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt daher die ge­ wünschte Reduzierung des Abfallschlamms dadurch, daß die in der Waschlösung enthaltenen Feinststoffe in Abhängigkeit von ihrer Dichte bzw. ihrem spezifischen Gewicht in eine saubere Fraktion höherer und eine kontaminierte Fraktion niedrigerer Dichte aufgetrennt werden. Die Fraktion mit den sauberen Teilchen höherer Dichte wird entwässert, gegebe­ nenfalls getrocknet und abgehalded bzw. direkt weiterver­ wendet. Die abgetrennte Waschlösung enthält nun nur noch kontaminierte Feinstpartikel.

Die dichteabhängige Trennung der Fraktionen kann dabei durch Schwerkraft und/oder Zentrifugalwirkung erfolgen.

Erfindungsgemäß wird für eine derartige Dichtetrennung ein sogenannter Wendelscheider verwendet, wie er zur Zeit haupt­ sächlich bei der Erzverarbeitung eingesetzt wird. Die Ver­ wendung eines solchen Wendelscheiders in Verfahren, die der Aufbereitung kontaminierter Böden dienen bzw. in Vor­ richtungen, die in solchen Verfahren eingesetzt werden kön­ nen, ist bislang nicht bekannt bzw. praktiziert worden und stellt daher einen Teil der Erfindung dar.

Die dichteabhängige Auftrennung von in einer Flüssigkeit enthaltenen gekörnten Substanzen erfolgt in dem Wendel­ scheider über mindestens eine sogenannte Sortierspirale. Die Sortierspirale besteht aus einer spiralförmig verlau­ fenden Rinne mit U-förmigem Querschnitt. Während der Benut­ zung ist die Längsachse der Spirale vertikal ausgerichtet. Das obere Ende der Rinne wird mit der Waschlösung beschickt, die dann entlang der gewundenen Rinne nach unten strömt. Aufgrund der einwirkenden Zentrifugalkraft werden leichte Teilchen während der Fließbewegung an den äußeren Teil der Rinne geschwemmt, während schwerere Teilchen vergleichs­ weise häufiger im Flüssigkeitsfilm zu Boden sinken und durch die Reibwirkung an der Rinnenoberfläche abgebremst und zum inneren Rand der Spirale transportiert werden.

Vorzugsweise wird ein Wendelscheider eingesetzt, der mehre­ re in einem Block angeordnete Sortierspiralen enthält. Es kann sich dabei um Einzel- oder Doppelspiralen handeln, mit jeweils 3, 5 oder 7 Windungen. Bevorzugt sind Spiralen, die auf ein spezifisches Gewicht von 2 bis 3, vorzugsweise 2,6 g/cm³ optimiert sind und sich für Korngrößen von 0,05 bis 2 mm einsetzen lassen.

Neben der oben beschriebenen Behandlung der Waschlösungs­ fraktion, die hauptsächlich der Reduzierung der Abfall­ schlammenge dient, sollen im folgenden weitere Ausgestal­ tungen der Erfindung dargestellt werden, die die direkt nach der Tensidbehandlung und Abtrennung der Waschlösung anfallende Feststofffraktion betreffen. Diese Fraktion enthält den Hauptanteil der dekontaminierten Bodenmateria­ lien. Die im Zusammenhang damit beschriebenen Verfahrens­ aspekte tragen hauptsächlich zu einer Erhöhung der Ausbeu­ te an gereinigtem Boden bei.

Demzufolge werden die Feststoffanteile zunächst über eine Korntrennstufe in zwei Fraktionen unterschiedlicher Korn­ größe aufgetrennt. Vorzugsweise die Fraktion mit den klei­ neren Teilchen wird in einer Leichtstoffabtrennstufe wei­ ter gereinigt. In dieser Fraktion, bei der es sich in der Regel um die Kiesfraktion handelt, können sich leichte Par­ tikel wie z. B. Ton-Lehm-klumpen, Kalk, Muscheln, Holz oder Kohle etc ansammeln. Zum einen wird dadurch generell die Qualität des Kieses herabgesetzt. Zum anderen können diese Partikel auch noch gebunden oder eingelagert Schadstoffan­ teile enthalten, so daß gegebenenfalls die gesamte Kies­ fraktion einer Entsorgung zugeführt werden muß, wenn die leichten Partikel nicht abgetrennt werden.

Erfindungsgemäß wird die Leichtstoffabtrennung mit einer an sich bekannten Setzmaschine durchgeführt. Setzmaschinen werden vorrangig bei der Trennung von Mineralkörnern von tauben Gesteinskörnern oder bei der Entfernung von organi­ schen Stoffen aus Kies und Sand verwendet. Der Einsatz ei­ ner solchen Setzmaschine in Verfahren bzw. Vorrichtungen zur Aufbereitung kontaminierter Böden ist bislang noch nicht bekannt, so daß ihre Verwendung in dem erfindungsgemäßen Verfahren als neu zu betrachten ist.

Ein weiterer Verfahrensaspekt betrifft die Befüllung der Mischvorrichtung mit dem kontaminierten Bodenmaterial. Die Befüllung erfolgt chargeweise, d.h. die Mischvorrichtung wird für jeden Mischvorgang separat beladen. Jede Charge kann dabei aus zwei oder mehreren unterschiedlichen Boden­ sorten bestehen, die in einem vorher festgelegten Gewichts­ verhältnis zusammengestellt werden. Durch die gezielte Aufgabe von Anteilen unterschiedlicher Bodensorten läßt sich eine Vergleichmäßigung des Reinigungsvorganges, z. B. der jeweils pro Charge erforderlichen Flüssigkeitsmenge etc., erreichen.

Zur Bodenaufgabe wird dabei eine Dosiereinheit verwendet, die mindestens zwei, vorzugsweise vier Kammern, enthält. Die Kammern werden von oben durch eine Öffnung mit bei­ spielsweise einem Radlader beladen. Die Entleerung der Kammern erfolgt durch eine Öffnung im unteren Bereich, die sich durch Abklappen, bzw. -schwenken, der Bodenfläche herstellen läßt. Durch diese Öffnung wird das Bodengut in eine Waage, die an einer Fördervorrichtung angeordnet ist, entleert. Die pro Kammer abgegebenen Bodenmengen werden gewogen und dann zu der Mischvorrichtung befördert. Dabei kann jede Kammer sowohl separat von dem Radlader beladen als auch einzeln zur Entleerung angesteuert werden. Vor­ zugsweise ist über den Kammer ein Rüttelrost angebracht, das während der Beladung Überkörner mit einer Korngröße von z.B. < 150 mm zurückhält.

In der Mischvorrichtung wird aus dem Bodenmaterial und ei­ ner eingespeisten tensidhaltigen Waschlösung durch Zwangs­ mischen eine Aufschlämmung hergestellt. Der Zustand der Aufschlämmung wird durch eine außerhalb der Mischvorrich­ tung angebrachte Kamera mit einem gebündelten Lichtstrahl laufend kontrolliert. So kann gewährleistet werden, daß die Aufschlämmung während der gesamten Verweilzeit in der Misch­ vorrichtung die für eine optimale Reinigung erforderliche Zusammensetzung aufweist. Unregelmäßigkeiten wie z. B. Klum­ pen- oder Schlierenbildung lassen sich sofort durch entspre­ chende Gegenmaßnahmen beheben.

Als Mischvorrichtung wird vorzugsweise ein Vertikalzwangs­ mischer verwendet, dessen Mischtrommel aus zwei einander zugekehrten Halbschalen besteht. Die Halbschalen sind auf einer senkrecht zu ihren Öffnungen und mittig dazu geführ­ ten Welle angeordnet. Eine der Halbschalen ist fest mit der Welle verbunden, die andere zur Öffnung der Trommel verschiebbar darauf gelagert. Die Mischwirkung einer sol­ chen Vorrichtung beruht auf einem Gegenstrom, der durch die unterschiedlichen Materialumlaufgeschwindigkeiten in der Trommel und entsprechend geformte Mischschaufeln her­ beigeführt wird. Die Mischzeiten sind sehr kurz und betra­ gen im Mittel 5 Minuten. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die vertikale Entleerung sehr schnell durch­ führbar ist.

Einheiten aus der oben beschriebenen mehrkammrigen Dosier­ einheit und der Mischvorrichtung sind bekannt. Zur Zeit werden sie jedoch ausschließlich als mobile Anlagen in der Betonverarbeitung eingesetzt. Ihre "zweckfremde" Verwendung in Verfahren zur Bodenaufbereitung ist daher neu.

Im folgenden sollen das erfindungsgemäße Verfahren sowie die darin erfindungsgemäß verwendeten Vorrichtungen anhand von Zeichnungen näher beschrieben werden.

Dabei zeigen:

Fig. 1 ein Fließbild des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Aufbereitung kontaminierter Böden,

Fig. 2 eine mehrkammrige Dosiereinrichtung zur Aufgabe der Bodenmaterialien, wie sie in dem Verfahren Verwen­ dung findet,

Fig. 3 eine Einheit, aus Dosier- und Mischvorrichtung,

Fig. 4 und 5 schematisch die in der Leichtstoffabtrennstu­ fe verwendete Vorrichtung aus unterschiedlichen An­ sichten,

Fig. 6 und 7 Ansichten von Schneckenförderern, die als spe­ zielle Feinsandwaschaggregate für die Reinigung der Waschlösung von Sandpartikeln eingesetzt werden, und

Fig. 8 eine Feinkornschwerkraftseparationsanlage, wie sie zur Auftrennung der in der Waschlösung enthaltenen Feinstpartikel in Abhängigkeit von deren Dichte eingesetzt wird.

Fig. 1 zeigt sowohl den Verfahrensablauf als auch schema­ tisch die in den einzelnen Schritten eingesetzten Vorrich­ tungen. Zum besseren Verständnis wurde die Abbildung in Blöcke A, B, C und D unterteilt, in denen jeweils sinnge­ mäß zusammenhängende Schritte dargestellt sind. Einige der gezeigten Vorrichtungen sind mit Bezugszeichen verse­ hen. Dies soll einmal ihr Auffinden in dem Fließbild er­ leichtern, dient aber weiterhin auch zur Zuordnung zu den im folgenden besprochenen Fig. 2 bis 8.

Der mit A bezeichnete Teil des Fließbildes zeigt von links nach rechts den Weg des kontaminierten Bodens von einer Sammelstelle über eine Dosiervorrichtung 10 bis hin zu ei­ ner Mischvorrichtung 11 sowie die sich daran anschließende Separations- und Spülstrecke 12. Der Boden wird von einer Halde mittels eines Radladers über einen Rüttelrost in die mehrkammrige Dosiervorrichtung 10 gegeben. Die Abbildung zeigt aus Platzgründen nur eine Halde; im tatsächlichen Verfahren werden die Kammern jedoch mit unterschiedlichen Bodenmaterialien beladen, die dann auch auf mehreren Hal­ den deponiert sind. Die Dosierkammern entleeren sich in ei­ ne auf einem Förderband angeordnete Waage, so daß jeweils der gewünschte Gewichtsanteil der einzelnen Bodensorten pro Charge einstellbar ist. Das Förderband transportiert die Bodenmaterialien in den Mischer 11, der gleichzeitig aus einem Speicher 13 mit tensidhaltiger Waschlösung ge­ füllt wird. Der Mischvorgang wird durch eine nicht gezeigte Fernsehkamera überwacht. Gleichzeitig kann auch die Strom­ aufnahmekurve des Mischerantriebes kontrolliert werden, um die Homogenität des Trommelinhaltes abzuschätzen.

Nach Ende des 2 bis 16 Minuten, in der Regel 5 Minuten, dauernden Mischvorganges wird der gesamte Mischerinhalt durch Auseinanderziehen der nur angedeuteten Halbschalen in einen Zwischenbehälter entleert. Von dort aus wird die gewaschene Charge kontinuierlich auf die daneben befindli­ che Separations- und Spülstrecke 12 gegeben. Die als Auf­ schlämmung vorliegende Charge gelangt dabei auf einen Siebbelag, der eine Öffnungsweite von 1 bis 5 mm, vorzugs­ weise 1,2 mm aufweist. Durch kreisschwingende Bewegung des Siebbelages wird die Aufschlämmung gesiebt, wobei sich die Feststoffanteile einer vorzugsweisen Körnung von 1,2 bis 150 mm von der Waschlösung und den in ihr suspendierten Partikeln einer vorzugsweisen Korngröße < 1,2 mm trennen. Die abgetrennten Feststoffe werden noch bebraust und ent­ schlämmt und gelangen in den Teil B des Fließbildes; die weitere Verarbeitung der aufgefangenen Waschlösung ist in dem Teil C des Bildes dargestellt.

Zunächst soll der Weg der Feststoffe, d.h. der Teil B der Abbildung erörtert werden. Die gesäuberten Feststoffe ge­ langen auf ein weiteres Förderband, das sie zu einer Korn­ trennvorrichtung 14 führt. Hier erfolgt vorzugsweise eine Auftrennung in zwei Fraktionen mit jeweiligen Korngrößen von vorzugsweise 1,2 bis 32 mm und 32 bis 150 mm. Es kön­ nen jedoch auch andere bzw. zusätzliche Korntrennstufen aus einem Bereich von 10 bis 35 mm vorzugsweise 11 oder 16 mm vorgesehen werden. Die Fraktion mit den größeren Teilchen stellt in der Regel die Schotterfraktion dar. Diese kann in einer Zwischenlagerbox 15 abgehalded werden. Die ausge­ siebte kleinere Fraktion, in der Regel die Kiesfraktion, kann noch mit kontaminierten Partikeln (Holz, Schlacke, etc.) befrachtet sein. Sie wird daher vor der Abhaldung noch über eine Leichtstoffabtrennvorrichtung 16 geführt. Bei dieser Vorrichtung handelt es sich vorzugsweise um ei­ ne luft- oder wassergepulste Kiessetzmaschine. Die abge­ trennten, möglicherweise Schadstoffe enthaltenden, Leicht­ stoffe werden in einem Container 17 gesammelt und nach ei­ ner Schadstoffanalyse gegebenenfalls einer Entsorgung zuge­ führt. Die schwerere, gereinigte Kiesfraktion wird in ei­ ner Zwischenlagerbox 18 abgehalded.

Im folgenden soll nun auf Teil C der Abbildung eingegangen werden. Dieser Abbildungsteil beschreibt den weiteren Weg der Waschlösung, aus der zunächst in Schneckenförderern 19 der Feinsand ausgewaschen wird. Die Austragungskorngrenze dieser Schneckenförderer liegt bei ca. 200 bis 300, vorzugs­ weise 200 Mikrometer, d.h. im unteren Feinsandkornbereich. Die linke der beiden Schnecken dient zur Grobwaschung und Entwässerung der hier vorzugsweise abgetrennten Kornfraktion < 200 Mikrometer, während die rechte Schnecke über eine Frischwasseraufstromstrecke die Klarspülung und mechanische Entwässerung des gereinigten Materials übernimmt. Nach Ver­ lassen der rechten Schnecke ist die Feinsandfraktion von z.B. < 200 Mikrometer dekontaminiert und kann beispielswei­ se in einer Zwischenlagerbox 20 abgehalded werden. Das für die rechte Schnecke benötigte Spülwasser wird zusammen mit der restlichen kontaminierten Waschlösung in einem Sammel­ behälter 21 vereinigt. Von dort aus gelangt es nach Umwäl­ zung in den Vorlagenbehälter einer Feinkornschwerkraftse­ parationsanlage 22. Bei dieser Anlage handelt es sich um einen Wendelscheider mit mindestens einer Sortierspirale. Die Waschlösung wird über die Sortierspiralen gegeben, wo­ bei die die schwereren dekontaminierten Quarzteilchen ent­ haltende Fraktion abgetrennt wird. Diese Fraktion wird z. B. über eine Siebhandpresse 23 entwässert und dann in einer Zwischenlagerbox 24 gelagert.

Die in der Waschlösung verbleibende leichte Feinstkornfrak­ tion wird zusammen mit der gesamten Flüssigkeitsphase über eine Trübwasservorlage 25 geleitet und dann aus einer Spei­ chervorrichtung 27 mit einem Flockungsmittel versetzt. In einer Dekanterzentrifuge 26 wird der mittlerweile zu einer Flocke verdichtete Feinstkornanteil entwässert. Die Schad­ stoffe bleiben dabei während der Flockungsmittelbehandlung an der Festphase gebunden bzw. werden während dieser Be­ handlung an diese angelagert. Der entwässerte kontaminier­ te Feinstkornschlamm wird in einen Zwischenlagerbehälter ausgetragen. Die nun weitgehend saubere Waschlösung wird je nach verbleibender Kontamination einer mehrstufigen Auf­ bereitung unterzogen, die im Abschnitt D beschrieben ist und eine Umwälzung, Ultrafiltration, Belüftung etc. umfas­ sen kann. Da es sich dabei um bekannte Vorgänge handelt, wird hier nicht weiter darauf eingegangen. Die gereinigte Waschlösung wird dann als Prozeßwasser wieder in das Ver­ fahren eingeschleust, so daß ein geschlossener Wasserkreis­ lauf vorliegt.

Einzelne Vorrichtungen, die zentrale Funktionen in dem Verfahren übernehmen, sind auf den im folgenden beschrie­ benen Abbildungen dargestellt.

Fig. 2 zeigt die Dosiereinheit 10 mit Dosierkammern 28. Über den Dosierkammern ist ein Rüttelrost 29 angeordnet, durch das Bodenmaterial eingefüllt werden kann. Wie darge­ stellt, kann die Befüllung der Kammer mit einem Radlader 30 erfolgen, der die Bodenmaterialien aus Deponieboxen 31 und 32 herantransportiert.

In Fig. 3 ist die Dosiereinheit um 90° gedreht in Verbin­ dung mit den Vorrichtungen dargestellt, die sich im weite­ ren Verfahrensablauf anschließen. Man erkennt, daß die Kam­ mern 28 über einer Waage 33 angeordnet sind, in die sich ihr Inhalt entleert. Die Waage 33 ist mit einem ansteigen­ den Förderband 34 verbunden, das das Bodenmaterial aus der Waage in die Mischvorrichtung 11 transportiert. Dort er­ folgt eine Vermischung des Bodenmaterials mit der Tensidlö­ sung. Die dafür notwendigen Vorrichtungen sind nicht dar­ gestellt. Die Überwachung der gebildeten Aufschlämmung er­ folgt während des Mischvorganges mit einer Fernseh- oder Videokamera 35 mit gebündeltem Lichtstrahl. Unterhalb der Mischtrommel 11 ist ein Zwischenbehälter 36 angeordnet, in den die Mischtrommel entleert wird. Über eine hydrau­ lisch betätigbare Entleerungsklappe gelangt die Aufschläm­ mung aus der Zwischenlagerbox 36 auf die Separations- und Spülstrecke 12. Auf dieser Strecke ist ein beweglicher Sieb­ belag 38 angeordnet, der die Aufschlämmung vorzugsweise kreisschwingungsförmig bewegt. Dabei wird die Waschlösung von Feststoffbestandteilen abgetrennt, die größer als die Öffnungsweite des Siebbelages sind. Die auf dem Siebbelag verbleibenden Feststoffe werden mit Sprühvorrichtungen 37 durch eine Bebrausung entschlämmt und dann kurz vor Verlas­ sen des Siebbelages mechanisch entwässert. Die durch den Siebbelag durchgespülte Waschlösung gelangt zusammen mit den in ihr suspendierten feinen Kornbestandteilen über eine Auffangvorrichtung in die Sandwaschstufe.

Die zurückgehaltenen Feststoffteile werden über eine nicht auf einer anderen Abbildung dargestellte Korntrennvorrich­ tung in zwei Fraktionen mit unterschiedlichen Korngrößen aufgetrennt. Die Fraktion, die Teilchen mit der geringeren Korngröße enthält, wird über eine in den Fig. 4 und 5 gezeigte Leichtstoffabtrennvorrichtung geleitet. Diese Vor­ richtung dient zur Abtrennung der leichten Partikel aus der Fraktion, bei der es sich in der Regel um die Kiesfraktion handelt. Da es sich bei der zur Leichtstoffabtrennung ein­ gesetzten Vorrichtung um eine prinzipiell bekannte Kies­ setzmaschine handelt, soll im folgenden nicht so detail­ liert darauf eingegangen werden. Die Kiesfraktion wird über eine aufsteigende Fördervorrichtung 39 in einen Vorlagebe­ hälter 40 der Vorrichtung 16 gegeben. Die Trennung der leichten Partikel von den schwereren erfolgt in einem was­ sergefüllten Trog 41, in dem durch Wasser- bzw. Luftpulse ein zusätzlicher Auftrieb hergestellt wird. Dabei sacken die schwereren Kiesteilchen auf den Boden des Troges 41 und werden über eine Rutsche 42 in ein Sieb 43 zur Entwäs­ serung befördert. Danach können sie mit einer Fördervorrich­ tung 44 in die entsprechende Zwischenlagerbox zur Abhaldung transportiert werden. Die leichteren Partikel wie Holz, Kohle etc. schwimmen auf und gelangen über eine an dem Rand des Troges angeordnete Vorrichtung 45 in ein weiteres Sieb 46, wo sie ebenfalls getrocknet werden. Diese Partikel wer­ den dann bis zur Schadstoffuntersuchung zwischengelagert.

Die nun noch abschließend besprochenen Abbildungen betref­ fen die Aufbereitung der Waschlösung, d.h. den in Teil C von Fig. 1 dargestellten Abschnitt des Verfahrens.

Fig. 6 und 7 zeigen dabei die zur Feinsandentfernung aus der Waschlösung eingesetzten Schneckenförderer 19 a und 19 b in Einzeldarstellungen. Die Waschlösung gelangt dabei zu­ nächst zu der in Fig. 6 gezeigten Vorrichtung. In einem Vor­ lagebehälter 47 werden ihr in einem Wasseraufstrom die fein­ sten Partikel entzogen, die über einen Überlauf 48 abgelei­ tet werden. Die Abtrenngrenze liegt bei etwa 200 Mikrometer. Die größeren Feinsandpartikel einer Korngröße von z. B. < 200 Mikrometer gelangen in die Schnecke und werden dort entwässert. Der Schneckenausgang ist über einen zweiten Vor­ lagebehälter 49 der in Fig. 7 gezeigten Vorrichtung ange­ ordnet, in den die grob gereinigten Partikel gegeben werden. Sie werden dort erneut in einem Wasseraufstrom von feinsten Partikeln befreit und klargespült. Über den zweiten Schnec­ kenförderer 19 b gelangen sie erneut getrocknet zu einer Rutsche 51, über die sie auf eine Fördervorrichtung 52 ge­ geben werden. Mit dieser Fördervorrichtung werden die de­ kontaminierten Feinsandpartikel zu einer Zwischenlagerbox transportiert. Die die feinsten Partikel enthaltene Wasch­ lösung wird zusammen mit dem in dem Wasseraufstromverfah­ ren verbrauchten Wasser in einem Sammelbehälter 21 aufge­ fangen, der mit einer Umwälzvorrichtung 53 ausgerüstet ist.

Abschließend soll nun noch auf Fig. 8 eingegangen werden. In dieser Abbildung ist ein Teil der noch weiteren nötigen Vorrichtungen zur Aufbereitung der Waschlösung dargestellt. Die Erläuterung wird allerdings vorrangig auf die Separa­ tionsanlage 22 beschränkt.

Aus dem in Fig. 7 gezeigten Sammelbehälter 21 gelangt die noch mit feinsten Partikeln befrachtete Waschlösung in ei­ nen weiteren Vorlagenbehälter 54, der mit Sortierspiralen 55 des Wendelabscheiders 22 verbunden ist. Wie zu erkennen ist, sind mehrere Sortierspiralen in einem Block angeord­ net. Den Spiralen 55 ist ein Ablauf 56 zugeordnet, der zu einer Siebbandpresse 57 führt. Hier wird die die schweren gereinigten Feinstpartikel enthaltende Fraktion getrocknet und die dekontaminierten Partikel dann abgehalded. Die Waschlösung wird zusammen mit den noch enthaltenen kontami­ nierten leichten Feinstpartikeln, wie z. B. Ton, in einer Wanne 58 aufgefangen und in einen Trübungsvorlagebehälter 59 gepumpt. Von dort aus gelangt sie über einen Flockulator 60 zu einer Dekanterzentrifuge 61, in der die aus den de­ kontaminierten Feinststoffen gebildete Schlammflocke ent­ wässert und ausgetragen wird.

Claims (20)

1. Verfahren zur Abtrennung organischer und/oder anorgani­ scher Kontaminationen aus verunreinigten Böden oder bodenähnlichen Materialien, bei dem das Material mit einer tensidhaltigen Waschlösung in einer Mischvorrich­ tung aufgeschlämmt und vermischt wird und die Auf­ schlämmung anschließend in zwei Fraktionen aufgetrennt wird, von denen die eine die kontaminierte Waschlösung und die in ihr suspendierten Fein- und Leichtstoffe enthält und die andere durch grobe Feststoffe gebildet wird, und wobei aus der Waschlösung in einem weiteren Fraktionierschritt die gröberen, nicht kontaminierten Feinbestandteile ausgesiebt werden, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die in der Waschlösung nach Abtrennung der Feinstoffe verbleibenden Feinststoffpartikel in zwei Fraktionen aufgetrennt werden, von denen die eine Teilchen mit geringer und die andere Teilchen mit hö­ herer Dichte enthält und daß die Teilchenfraktion mit der höheren Dichte von der Waschlösung abgetrennt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennung der Fraktionen durch Schwerkraft- und/oder Zentrifugalwirkung erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aus der Aufschlämmung abgetrennten Feststoffe in mindestens zwei weitere Fraktionen mit unterschied­ lichen Korngrößen aufgeteilt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der weiteren Fraktionen, vorzugsweise die mit Teilchen der geringeren Korngröße, in einer Leichtstoffabtrennstufe in saubere schwere und gegebe­ nenfalls kontaminierte leichte Partikel aufgetrennt wird.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die extrahierten bzw. ausgesiebten Frak­ tionen getrocknet und entsprechend ihrer weiteren Be­ stimmung abgehalded oder zwischengelagert werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Befüllung der Mischvorrichtung mit kontaminiertem Bodenmaterial chargenweise erfolgt, wobei jede Charge aus zwei oder mehr unterschiedlichen Bodensorten besteht, die in einem vorgegebenen Ge­ wichtsverhältnis in die Mischvorrichtung eingetragen werden.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 6, mit einer Aufgabevorrichtung (10) für das kontaminierte Material, einer Mischvorrichtung (11), in der das Material mit tensidhaltiger Waschlö­ sung vermischt und aufgeschlämmt wird, Vorrichtungen (12) zur Abtrennung der kontaminierten Waschlösung aus der Aufschlämmung zusammen mit in ihr suspendier­ ten Leichtstoffteilchen von größeren Feststoffteilen und Vorrichtungen (19) zur Abtrennung gröberer Kornbe­ standteile aus der Waschlösungsfraktion, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine Schwerkraft-Trennvorrichtung (22) vorgesehen ist, zur Abtrennung von in der Wasch­ lösungsfraktion verbleibenden Feinststoffen mit höhe­ rer Dichte.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wendelabscheider verwendet wird.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sortierspiralen (55) des Wendelabscheiders auf ein spezifisches Gewicht von 2 bis 3, vorzugsweise 2,6 g/cm³ optimiert sind.

10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 7 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß mehrere Sortierspiralen (55) in einem Block nebeneinander angeordnet sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufgabevorrichtung (10) eine Dosiereinheit mit mindestens zwei, vorzugsweise vier, Kammern (28) enthält, mit einer oberen Öffnung, durch die die Befüllung der Kammern erfolgt und einer ganz oder teilweise aufklappbaren bzw. abschwenkbaren Boden­ fläche, zur Bildung einer unteren Öffnung, durch die die Entleerung der Kammer erfolgt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß über den Kammern ein geneigtes Rüttelrost (29) an­ gebracht ist, das während des Befüllen grobe Verunrei­ nigungen zurückhält.

13. Vorrichtung nach den Ansprüchen 11 und 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die einzelnen Kammern (28) in bezug auf ihre Entleerung getrennt ansteuerbar sind.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß den unteren Enden der Kammern eine gemeinsame Fördervorrichtung (34) zugeordnet ist, die die Mischvorrichtung (11) beliefert.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß den unteren Öffnungen der Kammern (28) eine auf der Fördervorrichtung (34) angeordnete Waage (33) zugeord­ net ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiereinheit (10), Transport­ vorrichtung (34) und Mischvorrichtung (11) in einer Einheit zusammengefaßt sind.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß als Mischvorrichtung (11) ein Ver­ tikalzwangsmischer eingesetzt wird.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischtrommel des Mischers aus zwei Halbschalen besteht, deren Öffnungen einander zugekehrt sind, und die auf einer senkrecht zu den Öffnungen mittig dazu geführten Welle angeordnet sind, wobei die eine Halb­ schale fest mit der Welle verbunden und die andere zur Öffnung der Trommel verschiebbar auf der Welle gela­ gert ist.

19. Vorrichtung nach den Ansprüchen 17 und 18, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Mischtrommel des Zwangsmischers eine mit einem gebündelten Lichtstrahl arbeitende Fern­ sehkamera (35) oder Videokamera zugeordnet ist, zur Überprüfung des Zustandes der Aufschlämmung während des Mischvorganges.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin eine luft- oder wasser­ gepulste Setzmaschine (16) vorgesehen ist zur Abtren­ nung von leichten Partikeln aus einer Feststofffraktion mit Teilchen < 32 mm.