DE3928427A1 - Verfahren und vorrichtung zum reinigen von mit schwermetallen, insbesondere quecksilber, kontaminiertem material - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum reinigen von mit schwermetallen, insbesondere quecksilber, kontaminiertem materialInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen von mit
Schwermetallen, insbesondere Quecksilber, kontaminiertem
Material, wie Erdreich, Bauschutt, Schlacke,
Industrieabfälle und dergleichen, sowie eine Vorrichtung
zur Durchführung des Verfahrens.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein derartiges
Verfahren so auszugestalten, daß mit einem möglichst
geringen Energieaufwand eine zuverlässige Reinigungswirkung
erzielt wird.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das
Material gewaschen und gesiebt wird, um bei einer
geringeren Partikelgröße eine erhöhte Anreicherung mit dem
Schwermetall zu erhalten, worauf das mit dem Schwermetall
angereicherte feinere Material unter Gravitations- und
Zentrifugalwirkung ohne Zufuhr von Energie erneut gewaschen
und in Fraktionen so getrennt wird, daß ein in hohem Maße
mit dem Schwermetall angereicherter, feiner Schlamm
erhalten wird, der anschließend durch eine thermische
Behandlung von dem Schwermetall gereinigt werden kann,
wobei aufgrund des feinen, mit Schwermetall stark
angereicherten Materials die thermische Abtrennung des
Schwermetalls mit relativ geringem Energieaufwand
vorgenommen werden kann.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in der
nachfolgenden Beschreibung und in den Ansprüchen angegeben.
Die Erfindung wird beispielsweise anhand der Zeichnung
näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein schematisches Fließschema einer Anlage
zum Reinigen von mit Quecksilber
kontaminiertem Material,
Fig. 2 eine schematische Schnittansicht einer
Gravitationswaschanlage,
Fig. 3 eine Draufsicht auf die
Gravitationswaschanlage nach Fig. 2,
Fig. 4 eine Detailansicht eines Wendelabscheiders
der Gravitationswaschanlage,
Fig. 5 in einem schematischen Schnitt einen Ofen zur
thermischen Behandlung des mit Quecksilber
angereicherten Materials, und
Fig. 6 einen schematischen Schnitt durch einen
Schlammbehälter.
In Fig. 1 ist mit 1 eine Einlaufsschurre bezeichnet, auf
die mit Quecksilbersulfid oder Quecksilberverbindungen
kontaminiertes Material, wie Erdreich und Bauschutt,
aufgegeben wird. Diese Einlaufsschurre 1 ist als Grobsieb
ausgebildet, um das aufgegebene Erdreich beispielsweise in
Partikel größer 50 mm und kleiner 50 mm zu trennen.
Gleichzeitig wird durch eine Besprüheinrichtung 2 das auf
die Einlaufsschurre 1 aufgebrachte Material gewaschen.
Partikel größer als 50 mm werden nach dem Waschen
ausgesondert und im gewaschenen und damit gereinigten
Zustand bei 3 auf eine Halde ausgetragen. Das gesamte
Waschwasser und die Partikel kleiner 50 mm werden in ein
Trommelsieb 4 befördert, durch das das eingebrachte
Material in Partikelgrößen bis 5 mm und beispielsweise von
5 bis 20 mm und 20 bis 50 mm getrennt wird. Während des
Siebvorganges wird das Material durch eine
Besprüheinrichtung 5 gewaschen. Das gewaschene und damit
von Quecksilber gereinigte Siebgut mit einer Partikelgröße
von 5 bis 20 mm wird in einen Hydrozyklon 6 geleitet, in
diesem entwässert und danach bei 7 auf eine Halde
befördert. Das gewaschene und ebenfalls gereinigte
Material mit einer Partikelgröße von 20 bis 50 mm wird am
Ende des Trommelsiebes 4 ausgetragen und bei 8 auf eine
Halde befördert. Die Einlaufschurre 1 und das Trommelsieb 4
sind von einer geschlossenen Wanne umgeben, damit kein
kontaminiertes Material nach außen gelangen kann.
Das mit Quecksilber angereicherte, verbleibende Material
mit einer Partikelgröße kleiner 5 mm gelangt mit dem
Waschwasser durch Gravitationswirkung in einen Hydrozyklon
9, in dem eine Entwässerung erfolgt, worauf das Material in
einen Mischkonus 10 ausgetragen wird, in dem durch
Einspritzen von Wasser unter hohem Druck das Material gut
durchmischt bzw. homogenisiert und fluid gehalten wird,
worauf es in eine Gravitations-Waschanlage 11 gepumpt wird.
Das in den beiden Hydrozyklonen 6 und 9 abgeschiedene
Wasser wird zunächst in einen Absetzbehälter 12 geleitet,
in dem sich Schwebeteilchen im Waschwasser absetzen können.
Das durch Absetzen gereinigte Wasser wird in einen
Frischwasserbehälter 13 gepumpt.
In der Gravitations-Waschanlage 11 erfolgt ohne Zufuhr von
Energie aufgrund Schwerkraft- und Zentrifugalwirkung eine
weitere Trennung des mit Quecksilber angereicherten
Materials in Fraktionen unter gleichzeitigem Waschen des
Materials, um bei möglichst geringer Partikelgröße eine
weitere Anreicherung mit Quecksilber zu erhalten.
Einzelheiten der Gravitations-Waschanlage 11 sind in den
Fig. 2 bis 4 dargestellt. Bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel sind in der Gravitations-Waschanlage 11
vier Wendelabscheider 14 in einem Block angeordnet, die
jeweils aus einer wendelförmigen Rinne 15 in einer
zylindrischen Hülle 16 bestehen. Über einen Verteiler 17
wird das vom Mischkonus 10 kommende Material auf die vier
Wendelabscheider verteilt, worauf das Material durch
Schwerkraftwirkung längs der wendelförmigen Rinnen 15 nach
unten fließt und aufgrund des unterschiedlichen
spezifischen Gewichts der Bestandteile des Materials durch
Zentrifugalwirkung in mehrere Fraktionen unterteilt wird.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind am unteren
Ende der wendelförmigen Rinnen in radialer Richtung über
den Rinnenquerschnitt drei Auslässe 18, 19 und 20 verteilt
angeordnet. An dem radial innenliegenden Auslaß 20 tritt
beispielsweise Material mit einer Partikelgröße von 2 bis 5 mm
aus, während am Auslaß 19 Material mit einer
Partikelgröße von 1 bis 2 mm austritt und am Auslaß 18
Partikel bis 1 mm zusammen mit dem Waschwasser austreten.
Das aus den Wendelabscheidern 14 in Fraktionen austretende
Material gelangt auf eine schräge Fläche 21, die zu drei
hintereinandergeschalteten Absetztrögen 22, 23 und 24 eines
Gegenstromschlammabscheiders führt. In den Trögen 22 bis
24 wird jeweils durch eine nach oben gerichtete Strahldüse
25 Wasser eingespritzt, wobei ein maximaler Wasserstand
längs der Oberkante der Tröge eingehalten wird. In diesen
Trögen 22 bis 24 setzen sich entsprechend der Einstellung
der Wasserstrahldüsen 25 die Partikel von 0,5 bis 5 mm
Größe ab, während feiner Schlamm mit einer Partikelgröße
kleiner 0,5 mm längs der Wasseroberfläche in den Trögen zu
einem Überlauf bzw. Auslaßstutzen 26 gelangt, der den
Trögen 22 bis 24 nachgeschaltet ist.
Wie Fig. 1 zeigt, gelangt das in den Trögen 22 bis 24
abgesetzte Material in eine darunter angeordnete schräg
liegende Wanne 27, in der eine Trennung zwischen den
Partikeln und Waschwasser erfolgt und gegebenenfalls auch
die verschiedenen Partikelgrößen getrennt gehalten werden
können. Das Waschwasser wird aus der Wanne 27 in den
Absetzbehälter 12 geleitet, während die gewaschenen und
damit gereinigten Partikel von 0,5 bis 5 mm mittels eines
Förderbands auf eine Halde 28 ausgetragen werden. Der
Quecksilbergehalt des bei 28 ausgetragenen Materials
beträgt nachweislich weniger als 5 mg/kg, liegt also
erheblich unter dem zulässigen Grenzwert.
Der am trichterförmigen Auslaßstutzen 26 abgeführte Schlamm
mit einer Partikelgröße bis 0,5 mm weist eine
Quecksilberanreicherung von 200 bis 400 mg/kg bei einem
Wassergehalt von 70% auf, wenn beispielsweise das an der
Einlaufschurre 1 aufgebrachte Ausgangsmaterial mit etwa 90
mg Hg pro Tonne kontaminiert ist.
Wie Fig. 4 zeigt, ist längs der wendelförmigen Rinne 15 in
den Wendelabscheidern 14 eine Besprüheinrichtung 29
vorgesehen, mittels der wenigstens im oberen Bereich oder
auch über die Länge der wendelförmigen Rinne 15 dem oben
eingebrachten Material Waschwassser zugeführt wird. Am
unteren Ende der wendelförmigen Rinne können Leitflächen
vorgesehen sein, um die einzelnen, durch
Zentrifugalwirkung gebildeten Fraktionen, die sich von der
Mitte des Wendelabscheiders aus radial nach außen in der
Rinne bilden, in die dafür vorgesehenen Auslässe 18, 19
und 20 zu leiten. Durch entsprechende Führungen auf der
Fläche 21 können die an den Auslässen 18 bis 20
austretenden Fraktionen getrennt in die Absetztröge 22 bis
24 geleitet werden, so daß beispielsweise die Fraktion vom
Austritt 20 in den Trog 22, die Fraktion vom Austritt 19 in
den Trog 23 und die Fraktion vom Austritt 18 in den Trog 24
geleitet wird, während die Wasseroberfläche sämtliche Tröge
mit dem Überlauf bzw. Auslaßstutzen 26 in Verbindung steht.
Nach einer anderen Ausgestaltung der
Gravitationswaschanlage können die Auslässe 18 bis 20 auch
weggelassen werden, so daß das in Fraktionen unterteilte
Material am Austritt der wendelförmigen Rinne in den
Gegenstromschlammabscheider gelangt, ohne daß dabei die
einzelnen Fraktionen voneinander getrennt gehalten werden.
Während in den Wendelabscheidern 14 eine Trennung des
Materials in beispielsweise drei Fraktionen erfolgt, wird
in dem nachgeschalteten Gegenstromschlammabscheider eine
vierte Fraktion in Form des stark mit Quecksilber
angereicherten Schlamms abgetrennt. Durch Einstellen des
Strahldrucks der Düsen 25 kann die Partikelgröße
eingestellt werden, die sich in dem jeweiligen Trog
absetzen kann. Bei geringerem, nach oben gerichteten
Strahldruck können sich feinere Partikel im Gegenstrom
absetzen als bei höherem Strahldruck. Diese Einstellung
kann in Abhängigkeit von dem zu behandelnden Material
vorgenommen werden.
Der am Überlauf bzw. Auslaßstutzen 26 austretende, stark
mit Quecksilber angereicherte Schlamm gelangt in einen
Lamelleneindicker 30, von dem das abgesetzte Wasser in den
Absetzbehälter 12 gepumpt werden kann. Nach einer Standzeit
von 10 bis 15 Minuten hat sich in dem Eindicker 30 der
Schlamm am Boden so weit abgesetzt, daß das über dem
Schlamm abgesetzte Wasser so klar ist, daß es direkt in den
Frischwasserbehälter 13 gepumpt werden kann.
Der in dem Lamelleneindicker 30 konzentrierte Schlamm mit
einem Wasseranteil von etwa 60% wird mittels einer Pumpe 31
in einen Schlammbehälter 32 gepumpt, von dem aus der mit
Quecksilber hoch kontaminierte Schlamm über eine
Entwässerungsschnecke 33 und eine Dosierschnecke 34 in
einen Ofen 35 zur thermischen Abscheidung des Quecksilbers
geleitet wird.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ist der als
Schachtofen ausgebildete Behandlungsofen in vier Etagen
unterteilt, wobei sich auf jeder Etage über einen
Teilquerschnitt des Schachtofens ein feines Sieb oder eine
poröse Platte 36 erstreckt, die über einer Kammer 37
angeordnet ist, in die Luft eingeleitet wird, welche durch
die poröse Platte 36 austritt und das Schlammaterial auf
der Platte verwirbelt. Das Schlammaterial gelangt nach der
Entwässerung in der Entwässerungsschnecke 33 von der
Dosierstrecke 34 auf die oberste poröse Platte 36, auf der
das Material durch den Luftstrom verwirbelt und über eine
Schwelle 38 in den verbleibenden Durchtrittsquerschnitt 39
befördert wird, durch den es durch Schwerkraftwirkung nach
unten auf die darunter angeordnete poröse Platte 36′ der
folgenden Etage fällt. In den oberen Etagen wird die Luft
vorgewärmt in die Kammer 37 eingeleitet. In den beiden
mittleren Etagen ist jeweils ein Brenner 54 vorgesehen, um
das feinkörnige Material auf eine Temperatur von 700° bis
750°C zu erhitzen, während gleichzeitig in den Kammern 37′
und 37′′ Luft vorgewärmt eingeblasen wird. Am
Durchtrittsquerschnitt 39′′ der unteren Brenneretage ist
zur Reduzierung von Wärmeverlusten eine mit
Durchtrittsöffnungen versehene Platte 40 vorgesehen, durch
die die aufgeheizten Partikel auf die poröse Platte der
untersten Etage gelangen, durch die nur noch Kaltluft
eingeleitet wird, um das erhitzte Material abzukühlen, das
von der untersten Etage aus in einen Wirbelschichtkühler 41
gelangt, an dessen Ende eine Auslaufklappe 42 über einem
Förderband vorgesehen ist.
In dem Schachtofen wird das sehr feinkörnige Material im
Gegenstrom durch die Verbrennungsgase und im Querstrom
durch die vorgewärmte Luft beaufschlagt. Zweckmäßigerweise
wird Erdgas zur Beheizung als primäre Energiequelle
verwendet. Als sekundäre Energiequelle kann Kohle oder ein
organischer Anteil verwendet werden, soweit im
Schlammaterial vorhanden.
Der Schachtofen wird zweckmäßigerweise aus Ringelementen
aufgebaut, wie in Fig. 5 durch die Trennlinien zwischen den
einzelnen Etagen angedeutet ist. Anstelle zweier
Brenneretagen kann auch eine einzelne Brenneretage
vorgesehen sein.
Über der obersten Etage des Schachtofens ist ein Rauchabzug
43 mit einem eingebauten Venturirohr 44 vorgesehen, um
durch Aufbau eines Unterdrucks einen einwandfreien Abzug
des Abgase zu gewährleisten. Zusätzlich kann ein
nachgeschalteter Ventilator für den Abzug der Abgase
vorgesehen werden. Mit 45 ist ein Wärmetauscher in dem
Rauchabzug 43 bezeichnet, mittels dem die in die oberen
drei Etagen in die Kammern 37 eingeleitete Luft vorgewärmt
werden kann, wie Fig. 1 schematisch zeigt.
In dem Ofen 35 wird bei einer Temperatur von 700 bis 750°C
das im Material enthaltene Quecksilbersulfid oxidiert und
in metallisches Quecksilber umgewandelt, das mit den
Verbrennungsgasen in Dampfform abgeführt wird.
Während das unten am Wirbelschichtkühler 41 ausgetragene
feinkörnige Material, das von Quecksilber befreit ist,
mittels des Förderbandes auf eine Halde 46 (Fig. 1)
ausgetragen wird, werden die im Abgas enthaltenen
Quecksilberdämpfe oben durch den Rauchabzug 43 abgeführt,
wobei das Abgas auch Staubanteile enthält, die durch die
Luftbewegung mitgerissen werden.
Vom Rauchabzug 43 gelangen die Abgase zunächst in einen
Venturi-Wäscher 47, in dessen Eintrittsbereich eine nicht
dargestellte Düsenlanze vorgesehen ist, durch die das Abgas
abgekühlt wird. Der Venturi-Wäscher 47 ist so ausgebildet,
daß die Abgase stets auf eine wasserbesprühte Oberfläche
auftreffen. Hierdurch wird gewährleistet, daß ein Anbacken
von Staub an der Wäscherwandung verhindert wird. Das
Waschwasser tritt in einem oberen zylindrischen Teil des
Venturi-Wäschers z.B. an drei Stellen tangential ein und
strömt als geschlossener Wasserfilm in den konischen Teil
bis zur Engstelle der Venturi-Düse, in der das Abgas seine
maximale Geschwindigkeit erreicht. Der bis zur Engstelle
geschlossene Wasserfilm wird durch den Abgasstrom in
feinste Wassertröpfchen zerteilt, deren Größe und Anzahl
von der Strömungsgeschwindigkeit und damit vom
Differenzdruck des Venturi-Wäschers abhängt. Durch die sich
ergebende Relativgeschwindigkeit zwischen Wassertröpfchen
und Staubpartikeln im Abgas können sich Staubpartikel an
den Wassertröpfchen anlagern, so daß diese in einem an sich
bekannten, nachgeschalteten Tropfenabscheider abgeschieden
werden können.
Die Abscheidung des Quecksilbers erfolgt derart, daß
aufgrund des Temperatursturzes zwischen Wäscherein- und
Wäscheraustritt die dampfförmigen Bestandteile kondensieren
und Tröpfchen bilden, die dann ebenfalls im
nachgeschalteten Tropfenabscheider abgeschieden werden.
Das Wasser aus dem Venturi-Wäscher 47 mit Staubteilchen und
Quecksilberpartikeln gelangt in einen Auffangbehälter 48,
über dem ein Tropfenabscheider 49 (Fig. 1) angeordnet ist,
in dem das verbleibende Abgas von etwa 600°C auf ca. 30°C
abgekühlt wird. Noch im Abgas vorhandene Tröpfchen und
Partikel werden aus dem Tropfenabscheider 49 in den
Venturi-Wäscher 47 zurückgeleitet und erneut der
Waschbehandlung unterzogen. Um sicherzustellen, daß keine
Quecksilberdämpfe an die Umgebung abgegeben werden, ist die
Abdeckung des Auffangbehälters 48 mit einer
Entlüftungsleitung 50 (Fig. 1) versehen, die an die
Eingangsseite des Venturi-Wäschers 47 angeschlossen ist.
Durch den Unterdruck auf der Eingangsseite des Venturi-
Wäschers wird eine Strömung zum Venturi-Wäscher erzwungen,
so daß bei einer eventuell auftretenden Undichtigkeit am
Auffangbehälter 48 stets eine Strömung von außen nach innen
erzwungen wird.
Im Auffangbehälter 48 erfolgt die Trennung zwischen
Quecksilber, Schlammanteil und Waschflüssigkeit. Um einen
hohen Abscheidungsgrad bei der Quecksilberabscheidung zu
erzielen, wird Waschwasser von ca. 18°C eingesetzt, mit
dem der Venturi-Wäscher im einmaligen Durchlauf versorgt
wird.
Unter dem Auffangbehälter 48 ist ein Auffanggefäß 51 für
das abgeschiedene Quecksilber vorgesehen, das wieder
verwertet werden kann. An der Oberseite des
Tropfenabscheiders 49 wird das gekühlte Abgas durch eine
Leitung 52 zu einer Abgasreinigungsanlage geleitet, die in
an sich bekannter Weise ausgebildet sein kann.
Zweckmäßigerweise werden Staubfilter und Aktivkohlefilter
vorgesehen, so daß danach das Abgas in die Umgebung
abgeleitet werden kann.
Einzelne Einrichtungen der Anlage können in verschiedener
Weise ausgebildet sein. Die Einlaufschurre 1 weist
zweckmäßigerweise quer verlaufende Eisenstangen auf, auf
denen das Material eine gewisse Zeit, beispielsweise 20
Sekunden, gehalten und durch ständiges Besprühen sauber
gewaschen wird, bevor es zwischen den Stangen abgeführt
oder in das Trommelsieb 4 weiterbefördert wird. Durch
Einstellen der Abstände der Eisenstangen voneinander kann
die Größe des Siebgutes eingestellt werden.
Vorteilhafterweise wird dem Trommelsieb 4 eine
geschlossene, umlaufende Trommel vorgeschaltet, um
Erdklumpen aufzulösen und zu zermahlen. Die umlaufende
geschlossene Trommel kann auf dem Innenumfang mit
vorstehenden Elementen versehen sein, die als Heber wirken.
Um die Durchgangsgeschwindigkeit des eingebrachten
Materials zu steuern, kann ein Stauring mit einer Höhe von
etwa 50 mm am Ende dieses ersten geschlossenen Abschnitts
angebracht werden, an den sich die eigentliche Siebfläche
in Form einer umlaufenden Siebtrommel anschließt. Durch
diesen Stauring wird eine längere Verweilzeit und ein
besserer Mahleffekt im ersten Abschnitt gewährleistet,
wobei das Material zugleich mit Waschwasser besprüht werden
kann. Nachdem das Siebgut über den Stauring die Siebfläche
erreicht hat, wird es von einem starken Wasserstrahl in
einem Winkel von etwa 15° erfaßt und dabei um die eigene
Achse gedreht, um einen effektiven Waschvorgang und eine
gute Siebwirkung zu gewährleisten. Zweckmäßigerweise werden
auf dem Innenumfang der Siebtrommel Heberelemente
vorgesehen, um Siebgut mit einer Partikelgröße von 20 bis
50 mm durch die Drehbewegung der Trommel an deren Ende
austragen zu können. Es kann wiederum ein weiterer Stauring
am äußeren Ende der Trommel vorgesehen werden, um die
Verweilzeit des Siebgutes in der Trommel zu erhöhen und
eine gute Waschwirkung zu gewährleisten. Das am Ende der
Trommel ausgetragene Material hat aufgrund seines langen
Weges nur noch eine geringe Restfeuchtigkeit. Der
Sprühwinkel der Düsen im Siebabschnitt ist
zweckmäßigerweise einstellbar, beispielsweise bis 25°. Der
Siebabschnitt der Siebtrommel 4 wird zweckmäßigerweise in
Abschnitte mit unterschiedlicher Siebgröße unterteilt, so
daß beispielsweise in einem ersten Abschnitt Partikel bis 5
mm und in einem anschließenden Abschnitt Partikel von 5 bis
20 mm durch das Sieb hindurchtreten können. Material von 20
bis 50 mm wird am Ende der Trommel ausgeworfen.
Der als Pufferbehälter für die Versorgung des Ofens 35
wirkende Schlammbehälter 32 wird zweckmäßigerweise in der
in Fig. 6 schematisch wiedergegebenen Weise ausgebildet. In
dem Schlammbehälter 32 ist eine von einem Motor
angetriebene Verdichtungsschnecke 54 angeordnet, die den
Schlamm in einen trichterförmigen Auslaß preßt, der in die
Entwässerungsschnecke 33 mündet. Am oberen Rand des
Schlammbehälters ist ein Überlaufring 55 vorgesehen, in dem
sich das durch Absetzen bildende Klarwasser sammelt, das in
den Frischwasserbehälter 13 zurückgeführt werden kann. Am
Ende der von einem Motor angetriebenen
Entwässerungsschnecke 33 ist eine mit einem Gegengewicht
versehene Klappe 56 angeordnet, wobei der verdichtete
Schlamm durch Abheben der Klappe 56 aus der
Entwässerungsschnecke ausgetragen und der Dosierschnecke 34
zugeführt wird. Bei 57 wird das anfallende Wasser
abgeführt. Die Dosierschnecke 34 ist direkt an den Ofen 35
angeschlossen und bildet einen Abschluß für den
Ofeninnenraum, so daß selbst bei Störfällen keine
ungereinigten Abgase durch die Dosierschnecke entweichen
können.
Um den Frischwasserbedarf der Anlage zu beschränken, wird
ein geschlossener Wasserkreislauf vorgesehen. Es muß
lediglich das mit dem entsorgten Siebgut ausgetragene
Haftwasser und das bei der thermischen Behandlung
verdunstete Wasser neu zugeführt werden. Der geschlossene
Wasserkreislauf kann in Teilkreisläufe unterteilt werden,
nachdem für das Naßsieben und Waschen nicht immer sauberes
Wasser eingesetzt werden muß. Bei Versuchen hat sich
gezeigt, daß allein durch das Abstehen des Waschwassers im
Absetzbehälter 12 sehr niedrige Hg-Werte im Prozeßwasser
erreicht werden können.
Der im Absetzbehälter 12 abgesetzte Schlamm wird von Zeit
zu Zeit direkt in den Lamelleneindicker 30 gepumpt und mit
dem dort abgesetzten Schlamm weiterverarbeitet. Sollte das
Waschwasser nach mehrfachem Gebrauch einen zu hohen
Sättigungsgrad erreichen, so daß die Absetzzeit zu lange
dauern würde, so wird es zusammen mit dem anfallenden
hochkontaminierten Schlamm in den Schlammbehälter 32
gepumpt.
Das in der an den Schlammbehälter 32 angeschlossenen
Entwässerungsschnecke 33 anfallende Wasser wird zunächst
in den Absetzbehälter 12 und von diesem zurück in den
Frischwasserbehälter geleitet.
Der Venturi-Wäscher 47 wird mit kühlem Wasser, z.B.
Brunnenwasser, versorgt. Das Waschwasser aus dem Venturi-
Wäscher wird zweckmäßigerweise über einen Zwischenbehälter
53 in den Frischwasserbehälter zurückgeleitet, wobei in dem
Zwischenbehälter 53 eine Kontrolle erfolgen kann, ob mit
Quecksilber kontaminierter Schlamm sich absetzt. Zu diesem
Zweck wird der Zwischenbehälter 53 in einen oberen und
einen unteren Abschnitt mit einem Verbindungsrohr und einem
Klappenventil darin unterteilt, wobei in dem oberen
Abschnitt das vom Auffangbehälter 48 überlaufende Wasser
enthalten ist, das über das Verbindungsrohr in den unteren
Abschnitt fließt, in dem die Kontrolle nach kontaminiertem
Schlamm vorgenommen wird. Sollte sich kontaminierter
Schlamm im unteren Abschnitt des Zwischenbehälters 53
absetzen, so wird das Klappenventil im Verbindungsrohr
geschlossen und das kontaminierte Wasser in den
Schlammbehälter 32 geleitet.
Die beschriebene Anlage ist nicht nur zum Reinigen von
Erdreich, Bauschutt und dergleichen von Quecksilber,
sondern auch von anderen Schwermetallen geeignet, wobei im
Falle von anderen Schwermetallen die Temperatur im
Behandlungsofen 35 entsprechend eingestellt wird und dessen
Aufbau modifiziert werden kann.
Insbesondere die Gravitationswaschanlage 11 oder der
Schachtofen 35 können auch in Verbindung mit anderen
Anlagen vorteilhaft eingesetzt werden. Durch die
Gravitationswaschanlage 11 wird ohne Zufuhr von Energie
eine sehr wirksame Trennung in Fraktionen erzielt, so daß
diese Gravitationswaschanlage beispielsweise auch nur zum
Waschen und Trennen eingesetzt werden kann. Ebenso ist
durch den Aufbau des Schachtofens 35 eine sehr effektive
thermische Behandlung von feinkörnigem Material möglich,
das auch eine andere Zusammensetzung als die angegebene
haben kann.
Claims (12)
1. Verfahren zum Reinigen von mit Schwermetallen,
insbesondere Quecksilber, kontaminiertem Material, wie
Erdreich, Bauschutt und dergleichen,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Material gewaschen und gesiebt wird, worauf das
mit dem Schwermetall angereicherte feinere Material
unter Gravitations- und Zentrifugalkraftwirkung erneut
gewaschen und in Fraktionen unterteilt wird, um eine
weitere Anreicherung von Schwermetall in feinem Schlamm
zu erhalten, und daß der mit dem Schwermetall
angereicherte Schlamm durch thermische Behandlung von
dem Schwermetall befreit wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß nach dem Wasch- und Siebvorgang das feinere,
angereicherte Material entwässert und durch erneute
Wasserzufuhr homogenisiert wird, bevor es dem Wasch-
und Trennvorgang unter Gravitations- und
Zentrifugalkraftwirkung unterworfen wird.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß nach dem Wasch- und Trennvorgang durch
Gravitations- und Zentrifugalkraftwirkung das Material
zum Abscheiden gröberer Partikel über eine Wasserfläche
geführt wird, unter der ein nach oben gerichteter
Gegenstrom erzeugt wird, wobei das an dieser
Wasserfläche überlaufende feine Material entwässert und
danach thermisch behandelt wird.
4. Verfahren nach den vorhergehenden Ansprüchen,
dadurch gekennzeichnet,
daß das angereicherte und entwässerte Schlammaterial
im Gegenstrom zu Verbrennungsgasen durch einen Ofen
geleitet wird, während gleichzeitig Luft in den
Materialstrom zu dessen Verwirbelung eingeleitet wird.
5. Verfahren nach den vorhergehenden Ansprüchen,
dadurch gekennzeichnet,
daß die aus dem Ofen austretenden Abgase über einen
Venturi-Wäscher einem Tropfenabscheider mit
Absetzbehälter für die Abscheidung des Schwermetalls
zugeführt werden.
6. Verfahren nach den vorhergehenden Ansprüchen,
dadurch gekennzeichnet,
daß für die Wasch- und Trennvorgänge Waschwasser in
einem geschlossenen Kreislauf geführt und nach Absetzen
des gebrauchten Waschwassers dieses erneut verwendet
wird.
7. Vorrichtung, insbesondere für die Durchführung des
Verfahrens nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
wenigstens eine wendelförmige Rinne (15) in einer den
Außenumfang der Wendel (14) umschließenden Hülle (16),
mit einem Einlaß am Oberteil der Wendel und einem
Auslaß am unteren Ende der Wendel, durch wenigstens
einen unterhalb der Wendel (14) angeordneten
Abscheidetrog (22-24) mit einer Einrichtung (25) zum
Erzeugen eines nach oben gerichteten Gegenstroms, und
durch einen Überlauf (26) an dem Trog zum Abführen des
nicht abgeschiedenen Materials.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens über einen Abschnitt der wendelförmigen
Rinne (15) eine Besprüheinrichtung (29) vorgesehen ist.
9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 7 und 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß am unteren Ende der wendelförmigen Rinne (15) in
radialer Richtung verteilte Auslässe (18, 19, 20)
vorgesehen sind.
10. Vorrichtung, insbesondere für die Durchführung des
Verfahrens nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch einen in mehrere übereinander
angeordnete Etagen unterteilten Ofen (35), wobei auf
jeder Etage eine sich über einen Teilquerschnitt des
Ofens erstreckende poröse Platte (36) vorgesehen ist,
durch die über eine darunter angeordnete Kammer Luft
zuführbar ist, und unter einem Durchlaß (39) neben der
porösen Platte der einen Etage die poröse Platte der
folgenden Etage angeordnet ist, und durch einen Brenner
(54) auf wenigstens einer der mittleren Etagen.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß am Oberteil des Ofens (35) eine Dosierschnecke (34)
angeschlossen ist, die einen gasdichten Abschluß für
den Ofen bildet.
12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 10 und 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß an das untere Ende des Ofens ein
Wirbelschichtkühler (41) mit einer steuerbaren
Auslaufklappe und an dem Oberteil des Ofens ein
Gasauslaß (43) mit einem Venturi-Rohr (44)
angeschlossen ist.
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