DE3918652A1

DE3918652A1 - Bulk material analyser esp. for building material contaminated by oil - has gas detector in lid of container with heater in base

Info

Publication number: DE3918652A1
Application number: DE19893918652
Authority: DE
Inventors: Detlef Post
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-05-24
Filing date: 1989-06-08
Publication date: 1990-11-29

Abstract

The analyser has a holder (2) for the material which is open at the top and can be closed by a cover (1). The holder has a heater (4) mounted on its base, a material holding region (5) above the base, and a gas measurement probe (6) above that, pref. in the cover. The heater and probe are connected to a control and evaluation device (7) which is pref. compact and portable. USE/ADVANTAGE - Rapid, reliable, in-situ analysis esp. of sand mixtures, building material, etc. contaminated with gas emitting substances such as oils and hydrocarbons.

Description

Die Erfindung betrifft ein Analysegerät für Schüttgut, insbesondere für Sandgemische, Bauschutt, Schutt, Aushub, Mutterboden od. dgl., das mit ausgasenden Stoffen, insbesondere mit Ölen, Chlorkohlenwasserstoffen od. dgl., kontaminiert ist.The invention relates to an analyzer for bulk material, in particular for Sand mixtures, building rubble, rubble, excavation, topsoil or the like, that with outgassing substances, especially with oils, chlorinated hydrocarbons or Like., is contaminated.

Die Deponie und Entsorgung von Schuttgut, insbesondere von Sandgemischen, Bauschutt, Schutt, Aushub, Mutterboden od. dgl., stellt immer das Problem der Ermittlung von Verunreinigungen, und zwar insbesondere für den Deponie betreiber, dessen Deponie mitunter nur für bestimmte Kategorien von Schütt gut zugelassen ist. Einem Deponiebetreiber kann Strafe drohen, wenn er Schüttgüter in die Deponie nimmt, die mit Verunreinigungen versetzt sind, für die diese Deponie nicht vorgesehen ist. Insbesondere ausgasende Stoffe, nämlich Öle, Chlorkohlenwasserstoffe od. dgl., stellen derartige Verun reinigungen dar. Da derartige Verunreinigungen das Grundwasser verseuchen können, dürfen Schüttgüter mit einem bestimmten Grad solcher Verunreini gungen nur in Sonderdeponien entsorgt werden.Landfill and disposal of debris, especially sand mixtures, Building rubble, rubble, excavation, topsoil or the like always poses the problem the detection of contaminants, especially for the landfill operator whose landfill sometimes only for certain categories of bulk is well approved. A landfill operator can face punishment if he Takes bulk goods into the landfill that are contaminated, for which this landfill is not intended. In particular outgassing substances, namely oils, chlorinated hydrocarbons or the like cleaning. Since such contaminations contaminate the groundwater bulk goods with a certain degree of such contamination can only be disposed of in special landfills.

Bislang analysiert man Schüttgüter der in Rede stehenden Art auf Verun reinigungen durch einfache Geruchsproben. Besteht nach einer Geruchs probe Verdacht auf entsprechende Verunreinigungen, so wird eine Labor untersuchung mehrerer Proben aus dem Schüttgut vorgenommen, die einige Zeit in Anspruch nehmen kann. Erfahrene Deponiebetreiber haben mit dieser Verfahrensweise zwar gute Erfolge, eine Sicherheit gegen verunreinigte Schüttgüter gibt es dadurch aber natürlich nicht.So far, bulk goods of the type in question have been analyzed for Verun cleaning with simple odor samples. Consists of an odor A sample of suspected contamination is found in a laboratory investigation of several samples from the bulk material made, some Can take time. Experienced landfill operators have with this In practice, good results, a security against contaminated Of course, this does not result in bulk goods.

Der Lehre der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Analysegerät für Schüttgut der in Rede stehenden Art anzugeben, das sich für eine schnelle, zuverlässige Analyse auf Verunreinigungen vor Ort eignet.The teaching of the invention is based on the problem of an analysis device for To indicate bulk goods of the type in question, which are suitable for fast, reliable analysis for contamination on site.

Die zuvor aufgezeigte Aufgabe ist gelöst durch einen nach oben offenen, durch einen Deckel verschließbaren Schüttgut-Aufnahmebehälter mit einer am Boden angeordneten Heizvorrichtung, einem über dem Boden vorgesehenen Schüttgut-Aufnahmebereich und einer über dem Schüttgut-Aufnahmebereich, insbesondere in dem Deckel, angeordneten Gasmeßsonde, wobei die Heizvor richtung und die Gasmeßsonde an eine, vorzugsweise tragbare, kompakte Steuer- und Auswerteeinrichtung angeschlossen sind. Erfindungsgemäß ist erkannt worden, daß man eine sehr zuverlässige Feststellung von Verun reinigung treffen kann, wenn man eine Probe von Schüttgut auf eine be stimmte Temperatur aufheizt. Diese Temperatur hängt natürlich davon ab, welche Verunreinigungen man im Schüttgut erwartet. Ausgasende Stoffe im Schüttgut gasen mit zunehmender Temperatur stärker aus, so daß schon nach wenigen Minuten der Aufheizung der Schüttgutprobe in dem erfindungsgemäßen Schüttgut-Aufnahmebehälter eine Anzeige durch die Steuer- und Auswerte einrichtung erfolgt. Damit ist es möglich, vor Ort jederzeit in kurzer Frist Verunreinigungen in Schüttgut festzustellen, so daß ein Deponie betreiber mit großer Sicherheit weiß, ob er das angelieferte Schüttgut annehmen kann oder an eine Sonderdeponie weiterleiten muß.The above problem is solved by an open, bulk container with a lockable by a lid heater arranged on the floor, one provided above the floor Bulk receiving area and one above the bulk receiving area, in particular in the lid, arranged gas measuring probe, the Heizvor direction and the gas measuring probe to a, preferably portable, compact Control and evaluation device are connected. According to the invention recognized that a very reliable finding of Verun cleaning can take place when you place a sample of bulk goods on a loading agreed temperature heats up. This temperature naturally depends on what impurities are expected in the bulk material. Outgassing substances in Bulk gas outgasses with increasing temperature, so that after a few minutes of heating the bulk sample in the inventive Bulk goods receptacle an indication by the control and evaluation set up is done. This makes it possible to be on site at any time in a short time Deadline to determine contamination in bulk material, leaving a landfill The operator knows with a high degree of certainty whether he has received the bulk goods can accept or forward to a special landfill.

Für die Heizvorrichtung sind übliche Techniken, beispielsweise eine Wider stands-Heizwendel, einsetzbar, ebenso wie für die Gasmeßsonde übliche Gasmeßelemente, beispielsweise Metalloxid-Halbleiter, einsetzbar sind. Je nach Anwendungsbereich gibt es da am Markt die verschiedensten Gasmeß sonden, die im Rahmen des erfindungsgemäßen Analysegerätes eingesetzt werden können.For the heating device are common techniques, for example a contra standing heating coil, usable, as well as usual for the gas measuring probe Gas measuring elements, for example metal oxide semiconductors, can be used. Depending on the area of application, there are various gas measuring systems on the market probes used in the analysis device according to the invention can be.

Weiter bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre der Er findung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Im übrigen wird die Erfin dung anhand einer leidiglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigtFurther preferred refinements and developments of the teaching of Er invention result from the subclaims. Otherwise, the Erfin tion based on a drawing showing an exemplary embodiment explained in more detail. In the drawing shows

Fig. 1 sehr schematisch den prinzipiellen Aufbau eines erfindungsgemäßen Analysegerätes für Schüttgut und Fig. 1 very schematically the basic structure of an analyzer according to the invention for bulk and

Fig. 2 ein Blockschaltbild des Analysegerätes aus Fig. 1. FIG. 2 shows a block diagram of the analysis device from FIG. 1.

Das in Fig. 1 dargestellte Analysegerät für Schüttgut dient der Analyse insbesondere von Sandgemischen, Bauschutt, Schutt, Aushub, Mutterboden od. dgl. auf ausgasende Stoffe, die als Verunreinigungen anzusehen sind, ins besondere auf Öle, Chlorkohlenwasserstoffe od. dgl. Dieses Analysegerät zeichnet sich nun dadurch aus, daß zunächst ein nach oben offener, durch einen Deckel 1 verschlossener Schüttgut-Aufnahmebehälter 2 mit einer am Boden 3 angeordneten Heizvorrichtung 4 und einem über dem Boden 3 vorge sehenen Schüttgut-Aufnahmebereich 5 sowie einer über dem Schüttgut-Aufnahme bereich 5, insbesondere in dem Deckel 1, angeordneten Gasmeßsonde 6 vorge sehen ist. Die Heizvorrichtung 4 und die Gasmeßsonde 6 sind an eine trag bare, kompakte Steuer- und Auswerteeinrichtung 7 angeschlossen, durch die einerseits die Heizvorrichtung 4 mit Energie versorgt, andererseits die Gasmeßsonde 6 angesteuert und deren Meßsignale ausgewertet werden können. Die Steuer- und Auswerteeinrichtung 7 könnte auch nicht tragbar, sondern stationär angeordnet sein, das wäre bei größeren Analysegeräten eventuell sinnvoll. Auch wäre es möglich, die Ansteuerung der Heizvorrichtung 4 einer seits und die Ansteuerung der Gasmeßsonde 6 andererseits in zwei getrennten Einrichtungen vorzusehen, die dann aber wiederum schaltungstechnisch mit einander verbunden sein müßten. Für eine besonders flexible, schnelle Ana lyse empfiehlt sich jedoch in jedem Fall die oben erläuterte Gestaltung.The analyzer for bulk goods shown in Fig. 1 is used in particular to analyze sand mixtures, building rubble, rubble, excavation, topsoil or the like for outgassing substances which are to be regarded as contaminants, in particular for oils, chlorinated hydrocarbons or the like. This analyzer draws now characterized by the fact that first a upwardly open, closed by a cover 1 bulk receptacle 2 area having disposed at the bottom 3 of heating device 4 and a pre above the floor 3 provided for bulk material receiving portion 5 as well as one above the bulk material receptacle 5 , in particular in the cover 1 , arranged gas measuring probe 6 is seen easily. The heating device 4 and the gas measuring probe 6 are connected to a portable, compact control and evaluation device 7 , through which on the one hand the heating device 4 is supplied with energy, on the other hand the gas measuring probe 6 is controlled and the measurement signals thereof can be evaluated. The control and evaluation device 7 could also not be portable, but rather arranged in a stationary manner, which would possibly make sense in the case of larger analysis devices. It would also be possible to provide the control of the heating device 4 on the one hand and the control of the gas measuring probe 6 on the other hand in two separate devices, which in turn would then have to be connected to one another in terms of circuitry. For a particularly flexible, fast analysis, however, the design explained above is recommended in any case.

Es liegt auf der Hand, wie der Schüttgut-Aufnahmebehälter 2 mit Schüttgut befüllt wird. Es wird nämlich der Deckel 1 abgenommen und das Schüttgut wird von oben in den Schüttgut-Aufnahmebehälter 2 hineingeschüttet. Würde das ohne weiteres geschehen, so würde das Schüttgut im Schüttgut-Aufnahme behälter 2 bis an die Heizvorrichtung 4 heranreichen und würde ziemlich ungleichmäßig erwärmt. Hier zeigt Fig. 1 nun eine Verbesserung dergestalt, daß am Boden 3 des Schüttgut-Aufnahmebehälters 2 ein großflächiges Trag- und Wärmeverteilungsgitter 8 angeordnet ist. Das Trag- und Wärmeverteilungs gitter 8 erfüllt seine Funktion ganz besonders gut dann, wenn es aus Metall besteht. Dieses Trag- und Wärmeverteilungsgitter 8 dient einerseits der gleichmäßigen Verteilung der Wärme auf die Unterseite des Schüttgutes, andererseits der gleichmäßigen Luftströmung erwärmter Luft durch das Schütt gut. Dadurch ergibt sich eine gleichmäßige, zumindest weitgehend gleich mäßige Durchwärmung der Schüttgut-Probe, so daß ein gleichmäßiges Ausgasen der Verunreinigungen gefördert wird.It is obvious how the bulk goods receptacle 2 is filled with bulk goods. Namely, the cover 1 is removed and the bulk goods are poured into the bulk goods receptacle 2 from above. Would that happen easily, the bulk material in the bulk material receptacle 2 would reach up to the heating device 4 and would be heated quite unevenly. Here, Fig. 1 is now an improvement such that the bulk material-holding container 2 is disposed a large-area support and heat distribution grid 8 on the base 3. The support and heat distribution grid 8 fulfills its function particularly well when it is made of metal. This support and heat distribution grid 8 serves on the one hand to evenly distribute the heat to the underside of the bulk material, and on the other hand to uniformly flow the heated air through the bulk material. This results in a uniform, at least largely uniform, heating of the bulk material sample, so that a uniform outgassing of the contaminants is promoted.

Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt, daß die Heizvorrich tung 4 in den Boden 3 des Schüttgut-Aufnahmebehälters 2 eingelassen ist. Insbesondere in diesem Fall empfiehlt es sich, daß am Boden 3 des Schüttgut- Aufnahmebehälters 2 nach oben aufragende Abstandstützen 9 angeordnet und das Trag- und Wärmeverteilungsgitter 8 auf den Abstandsstützen 9 angeordnet ist. Diese Anordnung fördert die Luftzirkulation durch die Schüttgut-Probe noch weiter.The embodiment shown in Fig. 1 shows that the Heizvorrich device 4 is embedded in the bottom 3 of the bulk receiving container 2 . In this case in particular, it is recommended that spacer supports 9 projecting upwards be arranged on the bottom 3 of the bulk material receptacle 2 and the support and heat distribution grid 8 is arranged on the spacer supports 9 . This arrangement further promotes air circulation through the bulk sample.

Fig. 2 zeigt nun genauer den schaltungstechnischen Aufbau der in Fig. 1 nur angedeuteten Steuer- und Auswerteeinrichtung 7. Dargestellt ist zunächst eine Spannungsversorgung 10, die einerseits die Gasmeßsonde 6, andererseits die übrigen Teile der Steuer- und Auswerteeinrichtung 7 mit Spannung ver sorgt. Hier ist, wie zuvor angedeutet worden ist, auch die Heizvorrichtung 4 an die Steuer- und Auswerteeinrichtung 7 angeschlossen. Dies geschieht hier aber über eine Verzögerungsschaltung 11 und einen Zeitgeber 12, um zunächst die nicht aufgeheizte Schüttgut-Probe und danach erst die aufge heizte Schüttgut-Probe ausmessen zu können. Das ist mitunter schaltungs technisch bzw. analysetechnisch vorteilhaft. FIG. 2 now shows in more detail the circuit design of the control and evaluation device 7, which is only indicated in FIG. 1. Shown first is a voltage supply 10 , which on the one hand provides the gas measuring probe 6 , and on the other hand the other parts of the control and evaluation device 7 with voltage ver. Here, as previously indicated, the heating device 4 is also connected to the control and evaluation device 7 . However, this is done here via a delay circuit 11 and a timer 12 , in order first to be able to measure the bulk material sample which has not been heated and only then to measure the bulk material sample which has been heated up. This is sometimes advantageous in terms of circuitry and analysis technology.

Fig. 2 zeigt nun, daß nach bevorzugter Lehre in der Steuer- und Auswerte einrichtung 7 eine Nullpunktseinstellstufe 13 und/oder eine Schwellwert einstellstufe 14 vorgesehen ist bzw. sind. Im dargestellten Ausführungs beispiel sind beide Stufen 13, 14 vorgesehen. Mit der Nullpunktseinstell stufe 13 läßt sich eine natürliche Ausgasung, beispielsweise von Mutter boden, kompensieren. Die Schwellwerteinstellstufe 14 erlaubt die Einstellung eines Schwellwertes, so daß eine Alarmeinrichtung 15 erst oberhalb dieses Schwellwertes anspricht. Dargestellt ist auch noch eine jederzeit in Funktion befindliche optische Anzeigeeinrichtung 16, die analog oder digital das jeweilige Meßergebnis anzuzeigen vermag. Fig. 2 shows that according to the preferred teaching in the control and evaluation device 7, a zero point setting stage 13 and / or a threshold value setting stage 14 is or are provided. In the illustrated embodiment, for example, both stages 13 , 14 are provided. With the zero point setting 13 , natural outgassing, for example from mother soil, can be compensated. The threshold value setting stage 14 permits the setting of a threshold value, so that an alarm device 15 only responds above this threshold value. Also shown is an optical display device 16 which is in operation at any time and can display the respective measurement result in analog or digital form.

Fig. 1 zeigt noch eine baulich besonders zweckmäßige Gestaltung des Schütt gut-Aufnahmebehälters 2 dergestalt, daß dieser zylindrisch ausgeführt ist. Insbesondere dann, wenn der Schüttgut-Aufnahmebehälter 2 zylindrisch ausge führt ist, aber auch ganz generell, empfiehlt es sich, daß das den Schüttgut- Aufnahmebereich 5 bildende Zwischenteil 17, insbesondere der Zylindermantel, aus Kunstglas oder Glas besteht. Dann läßt sich gleich erkennen, welches Schüttgut sich im Schüttgut-Aufnahmebehälter 2 befindet und wie voll der Schüttgut-Aufnahmebehälter 2 ist. Für Boden 3 und Deckel 1 empfiehlt sich hingegen Metall oder, insbesondere für den Deckel 1, Kunststoff als Material. Fig. 1 shows a structurally particularly useful design of the bulk receiving container 2 such that it is cylindrical. In particular, if the bulk material receptacle 2 is cylindrical, but also in general, it is recommended that the intermediate part 17 forming the bulk material receiving area 5 , in particular the cylinder jacket, consists of synthetic glass or glass. Then it can be seen immediately which bulk goods are in the bulk goods receptacle 2 and how full the bulk goods receptacle 2 is. For bottom 3 and cover 1 , however, metal or, in particular for cover 1 , plastic is recommended as the material.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind der Schüttgut-Aufnahmebehälter 2 und die Steuer- und Auswerteeinrichtung 7 voneinander getrennt dargestellt. Grundsätzlich wäre es natürlich auch möglich, beide Teile des erfindungs gemäßen Analysegerätes zu integrieren, also insbesondere den Schüttgut- Aufnahmebehälter 2 in die Steuer- und Auswerteeinrichtung 7 zu integrieren, so daß beide Teile miteinander wie ein Teil gehandhabt werden können.In the exemplary embodiment shown, the bulk goods receptacle 2 and the control and evaluation device 7 are shown separately from one another. In principle, it would of course also be possible to integrate both parts of the analysis device according to the Invention, that is to say in particular to integrate the bulk goods receptacle 2 into the control and evaluation device 7 , so that both parts can be handled as one part.

In Fig. 1 ist nicht dargestellt, daß zweckmäßigerweise im Boden 3 und im Deckel 1 bzw. in der Abdeckkappe 18 des Deckels 1 Luftzirkulationsöffnungen vorhanden sein können, so daß das aus dem Schüttgut durch Aufheizung ent weichende Gas zwangsweise an der Gasmeßsonde 6 vorbeigeführt wird.In Fig. 1 is not shown that expediently in the bottom 3 and in the lid 1 or in the cap 18 of the lid 1 air circulation openings may be present, so that the gas escaping from the bulk material by heating ent is forced past the gas measuring probe 6 .

Claims

1. Analysis device for bulk material, in particular for sand mixtures, building rubble, rubble, excavation, topsoil or the like, which is contaminated with outgassing substances, in particular with oils, chlorinated hydrocarbons or the like, characterized by an open top, by a a lid (1) closable bulk material receptacle (2) having disposed on the bottom (3) heater (4), a provided over the bottom (3) bulk-receiving region (5) and one above the bulk material receiving section (5) in particular in the cover ( 1 ), arranged gas measuring probe ( 6 ), the heating device ( 4 ) and the gas measuring probe ( 6 ) being connected to a, preferably portable, compact control and evaluation device ( 7 ).

2. Analysis device according to claim 1, characterized in that on the bottom ( 3 ) of the bulk material receptacle ( 2 ) a large-area support and heat distribution grid ( 8 ) is arranged.

3. Analysis device according to claim 1 or 2, characterized in that the heating device ( 4 ) in the bottom ( 3 ) of the bulk material receptacle ( 2 ) is embedded.

4.Analysis device according to one of claims 1 to 3, characterized in that on the bottom ( 3 ) of the bulk material receptacle ( 2 ) upstanding spacer supports ( 9 ) and the support and heat distribution grid ( 8 ) on the spacer supports ( 9 ) is arranged.

5. Analysis device according to one of claims 1 to 4, characterized in that a zero point setting stage ( 13 ) and / or a threshold value setting stage ( 14 ) is provided in the control and evaluation device ( 7 ).

6. Analysis device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the bulk material receptacle ( 2 ) is cylindrical.

7. Analysis device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the bulk receiving area ( 5 ) forming the intermediate part ( 17 ), in particular the cylinder jacket of the bulk receiving container ( 2 ), consists of synthetic glass or glass.

8. Analysis device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the bulk material receptacle ( 2 ) in the control and evaluation device ( 7 ) is integrated, both of which can thus be handled together in one piece.

9. Analysis device according to one of claims 1 to 8, characterized in that 1 air circulation openings are provided in the bottom 3 and in the cover 1 or in a cover cap 18 of the cover 1 , so that the gas escaping from the bulk material by heating is forced to the gas measuring probe 6 is led past.