DE4000148A1 - Verfahren und einrichtung zum entsorgen von kontaminierten boeden - Google Patents

Verfahren und einrichtung zum entsorgen von kontaminierten boeden

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Entsorgen von kontaminierten Böden.
Zu den wichtigen Aufgaben des Umweltschutzes zählen neuer­ dings auch die Entsorgung von kontaminierten Böden, da ein­ bzw. angelagerte Schadstoffe ins Grundwasser gelangen und ein Schadenspotential von großer Tragweite bilden. Bodenverunrei­ nigungen sind Altablagerungen, hervorgerufen durch eine un­ kontrollierte Schadstoffablagerung auf sogenannten wilden De­ ponien, Ablagerungen aus Produktionsrückständen stillgelegter Gaswerke und Kokereien sowie durch Rückstände aus anderen Be­ triebsstätten. Kontaminierte Böden können daher Ton, Teer, Industrieabfälle sowie Mischungen aus diesen Materialien ent­ halten. Die Kontaminierungsstoffe können sowohl organische als auch anorganische Stoffe sein, insbesondere Schwerme­ talle, Halbmetalle (Zyanide), Kohlenwasserstoffe, Mineralöle und Mineralölprodukte, aromatische- und polyzyklische Kohlen­ wasserstoffe, leicht flüchtige Kohlenwasserstoffe und schwer flüchtige halogenorganische Verbindungen. Die kontaminierten Böden enthalten Feststoffanteile unterschiedlicher Korngrößen und unterschiedlicher Konsistenz, und sie enthalten in der Regel bindige und rollige oder nicht bindige Feststoffanteile sowie gelöste Verunreinigungen. Bei der Entsorgung solcher kontaminierter Böden spielen deren Viskosität, die Löslich­ keit der Schadstoffe und die Bodenklassifikation eine Rolle. Insbesondere die Bodenklassifikation ist problematisch, da unterschiedliche Böden nach unterschiedlichen Entsorgungsver­ fahren verlangen. Die Böden werden klassifiziert in: nicht bindige Böden (rollige Böden) mit einer Korngröße von < 63 µm und bindige Böden (Schluff, Ton, Lehm, organische Böden) mit einer Korngröße von 0-63 µm. Besonders problematisch sind Böden, die einen hohen Schluffanteil von bis 80% und mehr aufweisen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, schadstoffbelastete Böden mit einer Kontaminierung von wasserlöslichen und was­ serunlöslichen Schadstoffen ohne Einschränkung bezüglich Schadstoffqualität und -quantität sowie Bodenbeschaffenheit soweit zu entsorgen, daß der gereinigte Boden bei annehmbarer Umweltbelastung zurückgeführt werden kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Lösung dieser Aufgabe ist dem Hauptanspruch gekennzeichnet, während die erfindungsge­ mäße Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens in Anspruch 5 gekennzeichnet ist.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Einrichtung zum Aufberei­ ten der Böden, insbesondere zum Abtrennen der Feststoffan­ teile, ist in Anspruch 6 gekennzeichnet.
In der Einrichtung zum Aufbereiten der Böden werden in den Mischkammern Materialströme erzeugt, die an den Austrittsen­ den der Mischkammern eine maximale Geschwindigkeit haben. In der Reibungskammer treffen die Materialströme aufeinander, wobei die kinetische Energie durch Reibungsmechanismen umge­ setzt wird, um die Bestandteile des Bodens voneinander zu trennen. Die auftretenden Reibungsmechanismen sind insbeson­ dere:
  • a) die mechanische Zerkleinerung von Feststoffklumpen durch das Aufeinanderprallen der Klumpen,
  • b) die Überwindung der Haftwirkung zwischen einer festen Grenzfläche und einer zweiten Phase, die aus festen Teil­ chen, Molekülen, Tröpfen oder aus einem kontinierlichen, flüssigen Film bestehen kann,
  • c) die Veränderung von Feststoffteilchen durch Abrieb,
  • d) Veränderung der Oberflächenstruktur der Feststoffteil­ chen,
  • e) die Änderung des chemischen Verhaltens von Festkörpern durch Einwirkung mechanischer Energie auf ihre Grenzflä­ chen und
  • f) die positive oder negative elektrische Aufladung ver­ schiedener, elektrisch isolierender Feststoffbestandteile durch Reibungselektrizität.
Durch den hohen Wirkungsgrad der Reibungsmechanismen erfolgt die Zerlegung der Feststoffgemische des Bodens unter optima­ ler Ausnutzung der aufgewandten Energie. Aufgrund der Führung der Materialströme in den Mischkammern und in der Reibungs­ kammer tritt ein vergleichsweise geringer Verschleiß auf, so daß die für die Reibungsmechanismen zur Verfügung stehende Energie entsprechend wenig durch die durch Verschleiß ver­ brauchte Energie vermindert wird.
Als Arbeitsmittel für die Energieumsetzung dienen Flüssigkei­ ten, insbesondere Wasser, sowie Gase, insbesondere Dampf oder Luft. Bei Verwendung von Wasser und Wasserdampf sind die Ko­ sten für die Arbeitsmittel in vorteilhafter Weise gering. Außerdem werden bei Verwendung von Wasser keine zusätzlichen belastenden Substanzen zugeführt, die wieder entsorgt werden müßten.
Das von der Aufbereitungseinrichtung abgegebene Feststoff- Flüssigkeitsgemisch wird in vorteilhafter Weise in einer Ein­ richtung zum Waschen des Feststoff-Flüssigkeitsgemischs wei­ ter aufbereitet, wie sie in Anspruch 11 gekennzeichnet ist.
Bei der Wascheinrichtung werden in den Mischkammern Material­ ströme erzeugt, die an den Austrittsenden der Mischkammern mit einer erhöhten Geschwindigkeit austreten. In der Rei­ bungskammer treffen die Materialströme aufeinander, wobei die kinetische Energie zur Wirbelbildung und zur Überwindung der Haftwirkung zwischen den festen Bestandteilen des Gemischs und daran haftenden flüssigen oder plastischen Bestandteilen ausgenutzt wird. Die Trennung und Aufbereitung der Bestand­ teile des Feststoff-Flüssigkeitsgemischs kann noch dadurch verbessert werden, daß als Prozeßflüssigkeit ein Reduktions- oder Oxidationsmittel und ggf. ein Lösungsmittel verwendet wird. Derartige Flüssigkeiten werden im folgenden als Wasch­ lösung bezeichnet.
Schließlich ist eine vorteilhafte Flockungs- und Filterein­ richtung in Anspruch 15 gekennzeichnet.
Die von der Wascheinrichtung abgegebenen kolloidal-dispersen Suspensionen enthalten insbesondere den Schluff mit einer Korngrößenverteilung von 0,002-0,06 mm. An Schadstoffen können diese Substanzen wasserlösliche Schadstoffe, wasserun­ lösliche Schadstoffe, kolloid-disperse Flüssigkeiten und kol­ loid-disperse Feststoffanteile enthalten. Auch organische Substanzen können enthalten sein, beispielsweise noch nicht völlig zersetzte, pflanzliche oder tierische Rückstände. Die Filtration derartiger Feststoff-Flüssigkeitsgemische ist auch im Hinblick auf die Schadstoffbelastung von bindigen Böden durch wasserlösliche und wasserunlösliche Schadstoffe nur im Zusammenhang mit einer entsprechenden Flockulationstechnolo­ gie möglich. Im Bereich der feinsten Feststoffteilchen, die nicht mehr sedimentieren, da ihre Korngröße unter dem kriti­ schen Wert von 0,5 µm liegt, kann die Trübe nur mit Hilfe von Flockungsmitteln sedimentierfähig gemacht werden. Die Flocku­ lation erfolgt durch Agglomeration, d. h. durch Verbinden lan­ ger Kettenmoleküle eines Flockungsmittels mit den Feststoff­ teilchen durch mechanische Brücken, wobei lockere Agglomerate entstehen, und durch Koagulation, d. h. durch eine direkte An­ lagerung von Feststoffteilchen, nachdem eine gegenseitige elektrische Abstoßung mittels eines Elektrolyts aufgehoben wurde. Flockungsmittel können Metallsalze oder polymere Sub­ stanzen sein.
In der Flockulations-Filtrationseinrichtung werden fertige Flockulationsaggregate mit der Suspension gemischt, so daß die kolloidal-dispersen Feststoffteilchen an den Flockungsag­ gregaten absorbiert werden. Durch eine ggf. durchgeführte, nachfolgende Stabilisation wird ein Flockungsgebilde erzielt, welches die mechanischen Eigenschaften hat, die zur erfolgreichen Filtration erforderlich sind. Bentonit als Flockungsmittel bildet die erforderlichen Waben- und Flocken­ struktur, so daß an den Flockungsaggregaten die bindigen Bo­ denbestandteile oder die bindigen Feststoffanteile angelagert werden, wobei die Aggregate eine hohlraumreiche Ausbildung besitzen. Die Feststoff-Flüssigkeitssuspensionen können kol­ loidal-disperse Trockensubstanzen und kolloidal-disperse, flüssige Kohlenwasserstoffsubstanzen enthalten. Um die kol­ loidal-dispersen Kohlenwasserstoffsubstanzen zu eliminieren, werden diese separat von kolloidal-dispersen Trockensubstanz­ teilchen zu einer Aggregation gebracht und durch den Auftrieb durch Überwindung des Zetta-Potentials an die Oberfläche ei­ nes Flüssigkeitsniveaus flotiert. Die zurückbleibende Troc­ kensubstanzsuspension wird abgezogen und ebenfalls mittels Zugabe eines bereits fertigen Flockungsmittelaggregats beauf­ schlagt, so daß an der fertigen Aggregation eine Absorption der kolloidal-dispersen Feststoffteilchen stattfinden kann.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Einrichtung ergeben sich aus den restlichen Unteransprüchen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand der bei­ liegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 ein schematisches Flußschema der Entsorgungsein­ richtung;
Fig. 2 eine Detaildarstellung des Flußschemas der Ent­ sorgungseinrichtung;
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Ausführungs­ beispiels der Aufbereitungseinrichtung;
Fig. 4 eine schematische Darstellung des Reaktors der Einrichtung nach Fig. 3;
Fig. 5 eine Seitenansicht des Reaktors nach Fig. 4;
Fig. 6 eine Draufsicht auf den Reaktor von Fig. 4;
Fig. 7 einen Schnitt durch eine Mischkammer des Reaktors von Fig. 4;
Fig. 8 einen Schnitt entlang der Linie A-B von Fig. 7;
Fig. 9 eine schematische Zusammenstellungszeichnung des Reaktors und des Trennbehälters der Einrichtung von Fig. 3.
Fig. 10 eine schematische Darstellung eines Ausführungs­ beispiels der Wascheinrichtung;
Fig. 11 eine Seitenansicht des Reaktors nach Fig. 10;
Fig. 12 eine Draufsicht auf den Reaktor nach Fig. 11;
Fig. 13 einen Schnitt durch eine Mischkammer des Reaktors von Fig. 11;
Fig. 14 einen Schnitt entlang der Linie A-B von Fig. 13;
Fig. 15 eine schematische Darstellung der Flockungs-Fil­ trationseinrichtung;
Fig. 16 eine schematische Darstellung eines in der Ein­ richtung von Fig. 15 verwendeteten Bandfilters;
Fig. 17 eine Kammerfilterpresse zur Verwendung in der Einrichtung nach Fig. 15;
Fig. 18 ein Preßbandfilter für die Einrichtung von Fig. 2;
Fig. 19 einen schematischen Schnitt durch einen Teil des Preßbandfilters von Fig. 18; und
Fig. 20 einen Schnitt entlang der Linie A-B von Fig. 19.
Fig. 1 zeigt ein schematisches Flußschema der Entsorgungsein­ richtung. Altlastverunreinigter Boden wird zunächst in einer Bodenvorbereitungseinrichtung 10 mechanisch vorbereitet. Die Bodenvorbereitungseinrichtung gibt Boden mit einer Korngröße von 0-25 mm in die Aufbereitungseinrichtung 100 ab, in der der rollige Bodenanteil von dem bindigen Bodenanteil getrennt wird. Von der Aufbereitungseinrichtung 100 gelangt ein Was­ ser-Feststoff-Gemisch zu einer Wascheinrichtung 200, in der eine weitere Trennung von Feststoffanteilen und suspensions­ fähigen Anteilen des Feststoff-Flüssigkeitsgemischs stattfin­ det. In einer Flockungs-Filtrationseinrichtung 300, die der Wascheinrichtung 200 nachgeschaltet ist, werden die Feststof­ fanteile aus der Suspension ausgeflockt und abgefiltert. Der gereinigte Boden wird durch eine Austrageinrichtung 378 auf Lager abgestoßen. Die Aufbereitungseinrichtung 100 wird von Dampferzeugungseinrichtung 20 über eine Leitung 136 mit Satt­ dampf unter einem Druck von ca. 10 bar versorgt, und von ei­ ner Wasseraufbereitungseinrichtung 30 mit Druckwasser unter einem Druck von etwa 300 bar über eine Leitung 138 versorgt. Die Wasseraufbereitungseinrichtung weist einen Zulauf 32 für Verlustwasser und einen Schadstoffabstoß 34 für den wasser­ löslichen Schadstoffanteil des aufgegebenen Bodens auf, der in der Wasseraufbereitungseinrichtung 30 abgetrennt wird. Der Wasseraufbereitungseinrichtung 30 wird über eine Leitung 156 Schluff-Wasser-Gemisch zugeführt. Mit der Aufbereitungsein­ richtung 100 ist auch eine Schadstoffseparationseinrichtung 40 verbunden, in der der wasserunlösliche Schadstoffanteil des Bodens abgetrennt und über einen Schadstoffausstoß 42 ausgetragen wird. Die Flockungs-Filtrationseinrichtung 300, in der die Separation des Boden-Lösungsgemischs stattfindet, ist mit einer Waschlösung-Aufbereitungseinrichtung 50 über eine Leitung 52 verbunden, in der die Waschlösung aufbereitet wird. Die Waschlösung-Aufbereitungseinrichtung 50 gibt die aufbereitete Frischlösung über eine Leitung 54 an die Wasch­ einrichtung 200 zurück. Verbrauchte Lösung wird über eine Leitung 56 von der Waschlösung-Aufbereitungseinrichtung 50 an die Wasseraufbereitung 30 zurückgegeben. Der in Wasseraufbe­ reitungseinrichtung 30 anfallende Schluffanteil mit einer Restfeuchte von max. 20% wird über eine Austrag 58 abge­ führt.
Fig. 2 zeigt ein detailliertes Blockschema der Einrichtung zum Entsorgen von kontaminierten Böden. Der kontaminierte Bo­ den wird einer Aufgabeeinrichtung 60 aufgegeben, in der Klum­ pen oder Feststoffbestandteile mit einer Korngröße von < 250 mm abgetrennt und einer mechanischen Zerkleinerungseinrich­ tung 63 zugeführt, die die zerkleinerten Feststoffanteile in die Aufgabeeinrichtung 60 zurückführt. Von der Aufgabeein­ richtung 60 gelangt der Feststoff in eine Trenneinrichtung 64, in der magnetische Bestandteile des Bodens durch Magnete abgetrennt werden. Die auf magnetischem Wege abgetrennten Feststoffbestandteile werden von der Trenneinrichtung 64 an eine Austrageinrichtung 66 abgegeben. Der von den auf magne­ tischem Wege entfernten Feststoffanteile befreite Feststoff gelangt an eine Siebeinrichtung 68, in der der Feststoffan­ teil in drei Korngrößenbereiche getrennt wird. Feststoff mit Korngrößen von 60-250 mm und Feststoff mit Korngrößen von 25-60 mm werden separat einer Brechereinrichtung 70 zuge­ führt, die den zerkleinerten Feststoff in die Trenneinrich­ tung 64 zurückführt. Der von der Siebeinrichtung 68 abgege­ bene Feststoffanteil mit Korngrößen bis zu 25 mm gelangt in einer Verteilerschnecke 104, die am Eingang der Aufberei­ tungseinrichtung 100 (Fig. 1) liegt. Die Verteilerschnecke 104 gibt das Feststoffgemisch an Mischkammern 110-116 ab, die über eine Wasserpumpe 146 mit Druckwasser und über den Dampferzeuger 20 mit Sattdampf gespeist werden. Von den Mischkammern 110-116 gelangt das Wasser-Sattdampf-Fest­ stoffgemisch in eine Wirbelkammer 118 und von dort in einen Trennbehälter 120 (Fig. 3). Die Pumpe 146 ist der Wasserauf­ bereitungseinrichtung 30 nachgeschaltet. Von dem Trennbehäl­ ter 120 werden flüssige Schadstoffe in eine Schadstoffsammel­ einrichtung 72 abgeführt und von entsorgt. Der Feststoffan­ teil gelangt von dem Trennbehälter 120 in eine Vibrations­ rinne 74, wo er entwässert wird. Das Wasser wird in den Trennbehälter zurückgeführt, während der Feststoffanteil ei­ ner weiteren Verteilerschnecke 204 zugeführt wird. Die Sus­ pension aus dem Trennbehälter 120 wird einem Flockungsreaktor 324 und von dort einem Nachbehandlungsreaktor 346 zugeführt. Der ausgeflockte Feststoffanteil von dem Flockungsreaktor 324 wird einer Filtereinrichtung 342 zugeführt, der auch der aus­ geflockte und nachbehandelte Feststoffanteil von dem Nachbe­ handlungsreaktor 346 zugeführt wird. Der in der Filterein­ richtung 342 abgefilterte Feststoffanteil wird über eine Lei­ tung 76 entweder der Austragleitung 78 der Vibrationsrinne 74 zugeführt oder - bei entsprechender Reinheit - direkt über eine Abstoßleitung 80 ausgetragen. Zur Wasseraufbereitung sind noch ein Tensidbehälter 260 und Flockungsmittelbehälter 310, 312 vorgesehen. Der in der Filtereinrichtung 342 abge­ filterte Flüssigkeitsanteil wird einem Betriebswasserbehälter 82, in den Frischwasser zudosiert werden kann, zugeführt und von dort in die Pumpe 146 eingespeist. Von der Verteiler­ schnecke 204 gelangt das Feststoffgemisch an zwei Mischkam­ mern 206, 208, die von einem Waschlösungsbehälter 228 und ei­ ner Pumpe 230 mit Waschlösung gespeist werden. Am Ausgang der Mischkammern 206, 208 liegt eine Reibungskammer 210, in der das Feststoffgemisch aufgetrennt wird, so daß das Feststoff­ gemisch in einem nachgeschalteten Trennbehälter 212 durch Se­ dimentation in feste Bestandteile und suspensionsfähige Be­ standteile getrennt werden kann. Aus dem Trennbehälter 212 wird die Waschlösung in den Waschlösungsbehälter 228 zurück­ geführt, während der Feststoffanteil einem Preßbandfilter 430 zugeführt wird. Der Filterkuchen des Preßbandfilters wird über einen Austrag 84 abgeführt. Für die Nachbehandlung des Abwassers ist eine Abwasserbehandlungseinrichtung S6 vorgese­ hen, die mit dem Trennbehälter 212, dem Preßbandfilter 430, dem Wasserbehälter 82 und dem Bandfilter 342 verbunden ist. In der Wasserbehandlungseinrichtung wird das Abwasser aufbe­ reitet, so daß es Prozeßwasser wieder zur Verfügung steht, während die Schadstoffe ausgetragen werden.
Die Entsorgungseinrichtung von Fig. 2 ist als geschlossenes System in Bezug auf die verwendeten Flüssigkeiten und die verwendeten Gase (Abluft) ausgebildet. Ein Ventilator 88 sorgt für die Umwälzung der Luft, die in dem Kreislauf durch einen Wärmetauscher 90 geführt wird, um die in der Umluft enthaltene Wärmeenergie dem System zurückführen zu können. Die Umluft kann schließlich in einem Aktivkohle/Biofilter 92 gereinigt werden, bevor sie an die Umgebung abgegeben wird. Die Umluft zwischen dem Trennbehälter 212 und der Verteiler­ schnecke 204 wird durch einen Ventilator 94 und einen Wärme­ tauscher 96 geführt und gelangt von dort in den Filter 92. Die beiden Umluftkreise sind auch untereinander durch eine Leitung 98 verbunden.
Gemäß Fig. 3 wird in der Aufbereitungseinrichtung 100 das Feststoffgemisch mit einer vorbereiteten Korngröße von bei­ spielsweise 0-25 mm über einen Aufgabetrichter 102 in einem Schneckenverteiler 104 aufgegeben. Das Feststoffgemisch kann aus rolligen und bindigen Stoffanteilen mit unterschiedlichen Anteilen jeweils von 0-100%, d. h. nur rollige oder nur bindige oder unterschiedliche Gemische beider Stoffphasen aufgegeben werden. Die Schneckenflügel des Schneckenvertei­ lers 104 sind mit Dichtlippen, z. B. aus Vulkolan, ausgestat­ tet, um einem Gegendruck entgegenzuwirken. Dem Schneckenver­ teiler 104 sind zwei gegenläufig arbeitende Schneckenvertei­ ler 106, 108 nachgeschaltet, die in gleicher Weise wie der Schneckenverteiler 104 aufgebaut sind. Die vier Ausgänge der Schneckenverteiler 106, 108 führen zu Mischkammern 110 bis 116, deren Ausgänge direkt in eine Reibungskammer 118 führen, die noch beschrieben wird. Die Reibungskammer 118 ist direkt auf einen Trennbehälter 120 aufgesetzt, der mit Wasser be­ füllt ist, und in dem der nicht bindige Feststoffanteil von dem suspensionsfähigen Feststoffanteil des Feststoffgemischs durch Sedimentation getrennt wird. Der Trennbehälter 120 hat eine Absetzkammer 122, in derem unteren Bereich eine Austragsschnecke 124 vorgesehen ist, sowie eine Überlaufkam­ mer 126, die von der Absetzkammer 122 durch eine vertikale Trennwand 128 abgetrennt ist. In der Überlaufkammer 126 be­ findet sich eine Niveauregeleinrichtung 130, die das Flüssig­ keitsniveau in der Überlaufkammer regelt.
Die Einrichtung 100 nach Fig. 3 weist einen Umluftkreislauf auf, der von dem Trennbehälter 120 über eine Leitung 132 zu den Schneckenverteilern 106, 108 führt. Ein Ventil 134 dient zum Entlüften dieses Kreislaufs. Sattdampf zur Einspeisung in die Gasdüsen der Mischkammern 110 bis 116 wird über eine Lei­ tung 136 zugeführt. Druckwasser zur Speisung der Flüssig­ keitsdüsen der Mischkammern 110 bis 116 wird über eine Lei­ tung 138 zugeführt. Ein Wasserbehälter 140 wird über die Lei­ tung 142 mit Frischwasser befüllt. Eine Pumpe 144 ist mit dem unteren Bereich des Behälters 140 verbunden und führt Wasser einer Druckpumpe 146 zu, die das Wasser auf den gewünschten Druck bringt. Der von der Druckpumpe 146 nicht bearbeitete Teil des Wassers wird über eine Leitung 148 in den Wasserbe­ hälter zurückgeführt. Aus dem Trennbehälter 120 wird die Sus­ pension über eine Leitung 150 aus der Überlaufkammer 126 und über eine Leitung 152 aus dem oberen Bereich des Trennbehäl­ ters 120 abgezogen. Die Suspension wird über eine Pumpe 154 und eine Leitung 156 abgestoßen oder über eine Leitung 158 in den Trennbehälter zurückgeführt. Zum Abstoßen der Suspension ist ein Ventil 160 in der Leitung 156 geöffnet, und ein Ven­ til 162 in der Leitung 158 ist geschlossen. Zur Rückführung der Suspension in den Trennbehälter 120 wird das Ventil 160 geschlossen und das Ventil 162 geöffnet. In der Leitung 158 ist ein Wärmetauscher 164 vorgesehen, in dem die Suspensions­ wärme an über eine Leitung 166 zugeführte Frischluft abgibt. Die in der erwärmten Frischluft enthaltene Energie kann da­ durch dem Prozeß zugeführt werden. Eine Pumpe 168 sorgt für die Zufuhr von Frischluft. Schließlich kann dem Trennbehälter 120 über eine Leitung 170 Verdünnungswasser zugeführt werden um das Verhältnis des in der Suspension enthaltenen Feststof­ fanteils gegenüber dem Flüssigkeitsanteil regeln zu können. Durch Zufuhr von Verdünnungswasser kann eine gleichbleibende, z. B. 15%ige Suspension aufrechterhalten werden, auch wenn der bindige Stoffanteil im Feststoffgemisch variiert. Ein gleich­ bleibender Feststoffanteil in der Suspension erleichtert die Nachbehandlung. Die Suspension enthält den bindigen Fest­ stoffanteil mit Korngrößen von 0-0,063 mm, während der nicht bindige Feststoffanteil mit einer Korngröße von 0,063-25 mm sich am Boden der Absetzkammer 122 absetzt.
Fig. 4 zeigt schematisch einen Teil der Aufbereitungseinrich­ tung 100. Von dem Schneckenverteiler 106 werden die Mischkam­ mern 110, 112 gespeist, die unmittelbar an die Reibungskammer 118 angesetzt sind und radial in diese münden. Am Ausgang der Reibungskammer 118 ist ein Diffusor 171 vorgesehen, der in Transportrichtung des Materialstroms eine sich zunächst ver­ engende und dann erweiternde Diffusorwandung aufweist, die als Verschleißteil ausgebildet ist. Die Reibungskammer 118 hat eine kegelstumpfförmige Wandung 174, so daß die aus den aufgesetzten Mischkammern 110 bis 116 austretenden Material­ ströme leicht nach unten (Blickrichtung wie in Fig. 2) bzw. unter einem stumpfen Winkel zur Transportrichtung des Materi­ alstroms geneigt sind.
In den Fig. 5 und 6 sind verschiedene Ansichten des Reaktors dargestellt, und es ist ersichtlich, daß vier Mischkammern 112 bis 116 vorgesehen sind, die am Umfang der Mischkammer 118 unter gleichen Abständen angeordnet sind. Wie durch die kreuzweise Anordnung des Schneckenverteilers 104 gegenüber den Schneckenverteilern 106, 108 ersichtlich ist, ergibt sich eine raumsparende Anordnung und es werden kurze Wege zwischen den Förderern und den Mischkammern 110 bis 116 erreicht.
In Fig. 7 ist die Mischkammer 110 im Schnitt dargestellt. Die Mischkammer 110 hat ein längliches, zylindrisches Gehäuse 172 mit einer Stirnwand 174 am Eintrittsende und einer Stirnwand 176 am Austrittende. Von der Stirnwand 174 zur Stirnwand 176 erstreckt sich eine vom Eintrittsende zum Austrittsende hin konisch verlaufende Kammerwandung 178. Zwischen der Stirn­ platte 174 und einer Abdeckplatte 180 ist eine Verteiler­ platte 182 angeordnet, in der Flüssigkeitsdüsen 184 und Gas­ düsen 186 angeordnet sind. Die Düsen 184, 186 liegen auf ei­ nem Kreis innerhalb des Innenumfangs der Kammerwandung 168 und außerhalb eines konzentrischen Einlasses 188 in die Mischkammer 110. Den Flüssigkeitsdüsen 184 wird Druckwasser über die Leitungen 138 und den Gasdüsen 186 Sattdampf über die Leitung 136 zugeführt. Die Düsen 184, 186 geben die unter Druck stehenden Strahlen in Transportrichtung T des Fest­ stoffgemisches ab, wobei die Strahlen aufeinanderzulaufend gerichtet sind, in etwa parallel zu der Kammerwandung 178.
Fig. 8 zeigt einen Schnitt entlang der Linie A-B von Fig. 7, und es ist schematisch dargestellt, wie die Düsen 184, 186 auf einem Kreis um den Einlaß 188 abwechselnd angeordnet sind und die von ihnen abgegebenen Strahlen konvergieren.
Die Wirkungsweise der Mischkammer beruht darauf, daß Wasser bei einem hohen Druck von beispielsweise 300 bar in Form von kleinsten Flüssigkeitstropfen aus der Düse 184 mit ca. 230 m/sec austritt und daß aus den Gasdüsen 186 (Lavaldüsen) Dampf unter einem Druck von ca. 10 bar und einer Geschwindigkeit von ca. 1320 m/sec austritt, wobei die kinetische Ener­ gie der Strahlen an die Umgebung abgegeben werden kann. In der Mischkammer wird ein Unterdruck erzeugt, der Sekundärluft und Feststoffgemisch ansaugt und den Materialstrom beschleu­ nigt. Die aus dem Umluftkreislauf direkt in die Mischkammer zugeführte Umluft bewirkt einen verbesserten Stofftransport. Andererseits kann keine Fremdluft von außen eindringen, da die abgedichteten Schneckenflügel in den Schneckenverteilern 104, 106, 108 einen Gegendruck aufbauen. Bei dieser Anordnung erreicht der Materialstrom am Austrittsende der Kammerwandung 178 die höchstmögliche Geschwindigkeit. Andererseits wird durch Winkelanordnung der Düsen erreicht, daß zwischen den Bestandteilen des Materialstroms nur eine leichte Kollision auftritt und der Verschleiß an der Kammerwandung 178 klein gehalten wird.
Die eigentliche Umsetzung der kinetischen Energie in Rei­ bungsmechanismen erfolgt in der Reibungskammer 118. Durch die Anordnung der Mischkammern unter gleichen Abständen am Umfang der Reibungskammer 118 und mit einer Neigung wie im Zusammen­ hang mit Fig. 4 beschrieben wurde, sind die von den Mischkam­ mern abgegebenen Materialströme paarweise gegeneinander als auch unter einem Winkel nach unten gerichtet, so daß die Reibungsmechanismen verbraucht werden. Nachdem aufgrund der Reibungsmechnismen die Stoffanteile untereinander getrennt, zerkleinert und isoliert sind, taucht der Materialstrom un­ mittelbar in die Wassersäule des Trennbehälters 120 ein, in­ dem der zweite Separationsvorgang der Stoffmassen erfolgt. Nach der zweiten Separation im Trennbehälter sind die aus dem Absetzbehälter 123 abgeführten Feststoffe und die Suspension für eine Nachbehandlung ausreichend aufbereitet.
Fig. 9 zeigt schematisch, wie die Mischkammern, die Reibungs­ kammer 118 und der Trennbehälter 120 räumlich miteinander vereinigt werden können. Die Reibungskammer 118 mit der Mischkammer 110 ist direkt auf eine Behältereinrichtung 190 aufgesetzt, die den Trennbehälter 120, den Wasserbehälter 140 und einen weiteren Behälter 192 für eventuell erforderliche Prozeßflüssigkeiten enthält. Dadurch ergibt sich ein kompak­ ter Aufbau, der auch in einem Container als transportfähige Einheit untergebracht werden kann.
Gemäß Fig. 10 wird der Wascheinrichtung 200 das Flüssigkeits- Feststoffgemisch über einen Aufgabetrichter 202 in einen Schneckenverteiler 204 aufgeben. Die Schneckenflügel des Schneckenverteilers 204 sind mit Dichtlippen ausgestattet, um einem Gegendruck entgegenzuwirken. Die Ausgänge des Schneckenverteilers führen zu Mischkammern 206, 208, deren Ausgänge direkt in eine Reibungskammer 210 führen, die noch beschrieben wird. Die Reibungskammer 210 ist direkt auf einen Trennbehälter 212 aufgesetzt, der mit Waschflüssigkeit ge­ füllt ist und in dem der Feststoffanteil von dem suspensions­ fähigen Anteil des Feststoff-Flüssigkeitsgemischs durch Sedi­ mentation getrennt wird. Der Trennbehälter 212 hat eine Ab­ setzkammer 214, in deren unterem Bereich eine Austrags­ schnecke 216 vorgesehen ist, sowie eine Überlaufkammer 218, die von der Absetzkammer 214 durch eine vertikale Trennwand 220 abgetrennt ist. In der Überlaufkammer 218 befindet sich eine Niveauregeleinrichtung 222, die das Flüssigkeitsniveau in der Überlaufkammer 218 regelt.
Die Wascheinrichtung 200 weist einen Umluftkreislauf auf, der von dem Trennbehälter 212 über eine Leitung 224 zu dem Schneckenverteiler 204 führt. Ein Ventil 226 dient zum Ent­ lüften dieses Kreislaufs. Waschflüssigkeit wird in Mischkam­ mern 206, 208 von einem Waschflüssigkeitsbehälter 228 über eine Pumpe 230 und eine Leitung 232 zugeführt. Von der Lei­ tung 232 führt eine Rücklaufleitung 234 von der Pumpe zu dem Waschflüssigkeitsbehälter 228. Der Waschflüssigkeitsbehälter 228 wird mit einem Reaktionslösungs-Konzentrat über eine Lei­ tung 236 und mit Kreislauflösung über eine Leitung 238 ge­ füllt. Die Kreislauflösung wird aus dem Absetzbehälter 214 über eine Leitung 240 und aus dem Überlaufbehälter 18 über eine Leitung 242 mit Hilfe einer Pumpe 244 abgesogen, von der die Leitung 238 wegführt. Von einem Punkt in Strömungsrich­ tung hinter der Pumpe 244 führt eine Führungsleitung 246 für die Kreislauflösung in den Absetzbehälter 214 zurück. Mit der Pumpe 244 ist ferner eine Abflußleitung 248 für Abstoßlösun­ gen vorgesehen. Ventile 250, 252 und 254 liegen respektive in der Ablaßleitung 248, der Rückführungsleitung 246 und der Leitung 238. Wenn das Ventil 250 geöffnet ist und wenn die Ventile 253 und 254 geschlossen sind, wird Abstoßlösung abge­ sogen. Wenn das Ventil 250 geschlossen ist und die Ventile 252 und 254 geöffnet sind, fließt ein Teil der Kreislauflö­ sung zu dem Waschflüssigkeitsbehälter 228 und ein Teil der Lösung in den Absetzbehälter 214. Wenn die Ventile 250 und 252 geschlossen sind und wenn das Ventil 254 geöffnet ist, wird die Kreislauflösung über den Waschflüssigkeitsbehälter 228 und die Pumpe 230 zu den Mischkammern 206, 208 zurück­ geführt. Schließlich ist eine Zuführungsleitung 256 vorgese­ hen, die in den Absetzbehälter 214 führt und über die Prozeß­ lösung, beispielsweise Verdünnungswasser in den Absetzbehäl­ ter zugeführt werden kann. Aus der Austragsschnecke 216 wird ein Feststoff-Flüssigkeitsgemisch über eine Leitung 258 abge­ führt.
In den Fig. 11 und 12 sind verschiedene Ansichten des Reak­ tors dargestellt, und es ist ersichtlich, daß zwei Mischkam­ mern 206, 208 vorgesehen sind, die am Umfang der Mischkammer 210 angeordnet sind und tangential in die Mischkammer 210 münden. Die Mischkammern 206, 208 werden von dem Schnecken­ verteiler 204 gespeist und sind unmittelbar an der Reibungs­ kammer 210 angesetzt. Am Ausgang der Reibungskammer 210 ist ein Diffusor 260 vorgesehen, der in Transportrichtung des Materialstroms eine sich zunächst verengende und dann erwei­ ternde Diffusorwandung aufweist, die als Verschleißteil aus­ gebildet ist. Die Reibungskammer 210 hat eine kegelstumpfför­ mige Wandung 262, so daß die aus den aufgesetzten Mischkam­ mern 206, 208 austretenden Materialströme leicht nach unten (Blickrichtung wie in Fig. 11) bzw. unter einem stumpfen Win­ kel zur Transportrichtung T des Materialstroms geneigt sind.
In Fig. 13 ist die Mischkammer 206 im Schnitt dargestellt. Die Mischkammer 206 hat ein längliches, zylindrisches Gehäuse 264 mit einer Stirnwand 266 am Eintrittsende und einer Stirn­ wand 268 am Austrittsende. Von der Stirnwand 266 zur Stirn­ wand 268 erstreckt sich eine vom Eintrittsende zum Austritt­ sende hin konisch verlaufende Kammerwandung 270. Zwischen der Stirnplatte 266 und einer Abdeckplatte 272 ist eine Vertei­ lerplatte 274 angeordnet, in der Flüssigkeitsdüsen 276 ange­ ordnet sind. Die Düsen 276 liegen auf einem Kreis innerhalb des Innenumfangs der Kammerwandung 270 und außerhalb eines konzentrischen Einlasses 278 in der Mischkammer 206. Den Flüssigkeitsdüsen 276 wird Waschflüssigkeit mit einem Druck von etwa 10 bar über die Leitungen 232 zugeführt. Die Düsen 276 geben die unter Druck stehenden Strahlen in Transpor­ trichtung T des Feststoff-Flüssigkeitsgemischs ab, wobei die Strahlen aufeinanderzulaufend gerichtet sind, in etwa paral­ lel zur der Kammerwandung 270. Bei dieser Anordnung erreicht der Materialstrom am Austrittsende der Kammerwandung 270 die höchstmögliche Geschwindigkeit.
Fig. 14 zeigt einen Schnitt entlang der Linie A-B von Fig. 13, und es ist schematisch dargestellt, wie die Düsen 276 auf einem Kreis um den Einlaß 278 angeordnet sind und die von ih­ nen abgegebenen Strahlen konvergieren.
Der Waschreaktor mit den Mischkammern 206, 208 und der Wir­ belkammer 210 kann mit dem Trennbehälter 212 in ähnlicher Weise zur einer Baueinheit zusammengefaßt sein, wie die Mischkammern 110, 116, die Reibungskammer 118 und der Trenn­ behälter 120 der Aufbereitungseinrichtung 100.
Fig. 15 zeigt schematisch eine Flockungs-Filtrationseinrich­ tung 300 zur Verarbeitung von Schluff-Wasser-Gemisch. Das Schluff-Wasser-Gemisch wird über eine Leitung 302 zugeführt, die zu einer statischen Mischeinrichtung 304 führt. Vor der Mischeinrichtung 304 mündet eine Leitung 306, über die Frischwasser oder Prozeßwasser zugeführt wird. Über eine wei­ tere Leitung 308 wird aus Reaktionsbehältern 310, 312 ferti­ ges Flockengemisch wechselweise zu dem kontinuierlich zuge­ führten Schluff-Wasser-Gemisch in die Leitung 302 zudosiert. Zur Dosierung der Flockengemische aus den Behältern 310, 312 sind an den Ausgängen der Behältern Magnetventile 314, 316 angeordnet, die wechselweise betätigbar sind. Von den Venti­ len 314, 316 führen Leitungen 318, 320 zu einer Pumpe 322, die das Flockengemisch für die Leitung 308 in die Leitung 302 pumpt.
Das Schluff-Wasser-Gemisch hat eine gleichbleibende Konzen­ tration von maximal 15% Trockensubstanz. Beide Stoffströme kontaktieren vor der statischen Mischeinrichtung 304 und gelangen tangential in einen Trennbehälter 324, der so dimensioniert ist, daß der Volumenstrom eine ausreichende Kontaktzeit besitzt zur Adsorption der kolloidal-dispersen Feststoffteilchen an den ausgebildeten Flockungsaggregatio­ nen. Von einem Stabilisatorbehälter 326 wird über ein Magnet­ ventil 328, eine Pumpe 330 und eine Leitung 332 ein Stabili­ sator dem Trennbehälter 324 zugeführt. Der Stabilisator ist ein langkettiges Polymer (Polyelektrolyt). Der Überlauf des Absetzbehälters 324 führt über eine Leitung 325 zu einem Was­ serbehälter 327 und wird von dort über eine Pumpe 329 und eine Leitung 331 entweder zu der Leitung 306 zurückgeführt oder anderweitig verwendet.
Der abgesetzte, ausgeflockte Feststoffanteil wird diskontinu­ ierlich über ein Magnetventil 334, eine Leitung 336 und eine Pumpe 338 abgezogen und wahlweise über eine Leitung 340, eine Filtereinrichtung 342 oder über eine Leitung 344 einem Reaktionsbehälter 346 zugeführt. Die Leitung 340 enthält hierzu ein Magnetventil 348, und die Leitung 344 enthält ein Magnetventil 350. Eine Auslaßleitung 352 führt von dem Auslaß des Reaktionsbehälters 346 zu der Leitung 336 und enthält ein Magnetventil 354. In die Leitung 352 mündet eine Leitung 356 von einem Oxidations- oder Reduktionsmittelbehälter 358 sowie eine Leitung 360 von einem Tensidbehälter 362, der ein lang­ kettiges Tensid enthält. Die Leitung 356 enthält ein Ventil 364, und die Leitung 360 ein Ventil 366. Wenn die Ventile 334 und 348 geschlossen sind, und wenn die Ventile 350 und 354 geöffnet sind, pumpt die Pumpe 338 das Gemisch im Kreislauf aus dem unteren Bereich des Behälters 346 zurück in den obe­ ren Bereich des Reaktionsbehälters 346. Dabei wird bei geöff­ neten Ventilen 364, 366 Oxidations- oder Reduktionsmittel so­ wie ein langkettiges Tensid zugemischt. In dem Reaktionsbe­ hälter 346 erfolgt somit eine Nachbehandlung mit einem spezi­ fischen Reaktionsmittel. Wird auf eine Nachbehandlung durch Reaktionsmittel aus dem Behälter 358 verzichtet, so wird le­ diglich aus dem Behälter 362 zudosiert, um mit dem langketti­ gen Polymer den Reibungswiderstand innerhalb der Kapillaren und der Hohlraumbildung der Flocken zu vermindern, d. h. die Renoldzahl wird im Strömungsbereich erheblich vergrößert. Das Flockungsgemisch aus dem Umwälzkreislauf des Reaktionsbehäl­ ters 346 und aus dem Absetzbehälter 324 wird schließlich der Filtereinrichtung 342 zugeführt.
Die Filtereinrichtung weist ein Endlosfilterband 368 auf, das über Transportrollen 370 geführt ist und über einen Motor 372 angetrieben wird. Das Filterband 368 läuft durch eine Filter­ presse 374 und transportiert den Filterkuchen 376 zu einem Bandförderer 378 als Austragförderer. Eine Flüssigkeitspumpe 380 pumpt Flüssigkeit aus einer Kammer 382 der Filterpresse 364 und einer Wanne 384 unterhalb des Förderbandes 368 ab. Eine Vakuumpumpe 386 erzeugt ein Vakuum in der Kammer 382.
Fig. 16 zeigt die wesentlichen Teile der Filterpresse 374. Über dem Filterband 368 liegt eine Filterkammer 390 mit einem Zulauf 392 für zuviel vorhandenes Flockengemisch. In der Fil­ terkammer 390 ist ein Hohlkolben 394 angeordnet, der mecha­ nisch mit einem Druck P nach unten bewegbar ist. Der Innen­ raum des Filterkolbens 394 wird über Einlässe 396, 398 mit Druckluft mit ca. 10 bar beaufschlagt. An der Stirnseite des Filterkolbens 394 sind Druckluftauslässe 400 angeordnet, so daß die Druckluft durch das Filtergut gedrückt wird. Unter­ halb des Filterbandes 368 befindet sich die Kammer 382 mit einem Wasserauslaß 402 und einem Vakuumstutzen 404. Der Aus­ laß 402 ist mit der Pumpe 380 und der Stutzen 404 ist mit der Pumpe 386 verbunden. Eine auf der Unterseite des Filterbandes 368 angeordnete Stirnplatte 404 weist Durchlässe 406 auf, durch die die abgefilterte Flüssigkeit in die Kammer 382 ge­ saugt wird. Über Behälter 408 kann Filterhilfsmittel oder Flüssigkeit zudosiert werden. Die Filtereinrichtung 342 weist eine zweite Filterpresse 374′ auf, die wie die Filterpresse aufgebaut ist, so daß sich eine erneute Beschreibung erüb­ rigt. Die beiden Filterpressen 374, 374′ arbeiten im Gegen­ takt.
Fig. 17 zeigt schematisch eine Kammerfilterpresse 410, die alternativ zu der Kolbenfilterpresse 374 einsetzbar ist. Die Kammerfilterpresse 410 hat mehrere Filterkammereinheiten 412 mit einer beweglichen Kammerwand 414 und einer statischen Kammerwand 416. Die bewegliche Kammerwand 414 wird mit einem Druck von ca. 10 bar beaufschlagt, während hinter der Kammer­ wand 416 ein Vakuum erzeugt wird. Über Auslässe 418 in der beweglichen Kammerwand 414 gelangt Druckmittel in das Filter­ gut. Über Auslässe 420 in der Kammerwand 416 wird die abge­ filterte Flüssigkeit abgezogen. Das zu filternde Floc­ ken/Wassergemisch wird von oben in die Kammerfilterpresse 410 aufgegeben und unten abgezogen.
Fig. 18 zeigt schematisch einen Bandpreßfilter 430, bei dem das Filtergut zwischen zwei Filterbändern 432, 434 verpreßt, die durch Druckwalzen 436, 438 aneinandergedrückt werden. Das Filtergut wird über die Hauptdruckwalze 436 mit Druckluft mit ca. 10 bar und über die Andruckwalzen 438 mit Vakuum beauf­ schlagt. Das Filtergut wird über einen Zufuhrtrichter 440 zu­ geführt und über eine Abstoßeinrichtung 442 abgeführt.
In den Fig. 19 und 20 sind Einzelheiten des Preßbandfilters 430 dargestellt, wobei Fig. 20 einen Schnitt durch Fig. 19 entlang der Linie A-B ist. Die Zylinderwand 444 der Haupt­ walze 436 weist Durchlässe 446 für Druckluft auf, während die Zylinderwand 448 der Andruckwalze 438 Auslaßöffnungen 450 aufweist, durch die die abgefilterte Flüssigkeit abgesaugt wird. Bei den gezeigten Filtereinrichtungen wird die Flüssig­ keit aus dem Filtergut durch Einwirkung von Druck und Vakuum, d. h. im Druck-Saug-System abgesaugt.

Claims (20)

1. Verfahren zum Entsorgen von kontaminierten Böden, ge­ kennzeichnet durch
  • a) Aufbereiten bzw. Abtrennen der Feststoffanteile durch Einwirken von Druckwasser und Druckgas auf das Fest­ stoffgemisch,
  • b) Waschen der Feststoffanteile mit einer Waschflüssig­ keit,
  • c) Flockungs-Filtrieren der abgetrennten kolloidal-disper­ sen Suspensionen und
  • d) Wiedereintrag des gereinigten Bodens und Entsorgung der Schadstoffe.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei in dem Flockungs-Fil­ trationsverfahren die kolloidal-dispersen Fest­ stoffteilchen an ein Flockungsmittel gebunden, durch Sedimentation aus der Lösung abgetrennt und an­ schließend ausgefiltert werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Suspensionslösung das Flockungsmittel in Form von fertigen Flockungsaggregaten mit Waben- oder Floc­ kenstruktur zugegeben wird, daß die so erzeugte Mi­ schung mechanisch durchmischt wird, wobei die kol­ loidal-dispersen Feststoffteilchen der Suspensionslö­ sung mit den Flockungsaggregaten verbunden werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem abgesetzten ausgeflockten Feststoffanteil ein lang­ kettiges Polymer (Polyelektrolyt) zugegeben wird, bevor der Feststoffanteil der Filterpresse zugeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeich­ net, daß der Feststoffanteil zu einer Nachbehandlung einem Reaktionsbehälter zugeführt wird, und daß dem Reaktionsbehälter ein Oxidationsmittel oder ein Reduk­ tionsmittel und/oder ein langkettiges Tensid zugeführt wird.
5. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach An­ spruch 1, gekennzeichnet durch,
  • a) eine Einrichtung zum Aufbereiten der Feststoffgemische mit Mischkammern (110, 112, 114, 116), denen Druckflüs­ sigkeit und Gas zugeführt wird, und eine Reibungskammer (118),
  • b) eine Einrichtung zum Waschen der Feststoffanteile mit Mischkammern (206, 208), denen Waschflüssigkeit zuge­ führt wird, und einer Reibungskammer (210), und
  • c) eine Flockulations-Filtrationseinrichtung in der die Feststoffanteile der vorher abgetrennten Suspensionen an Flockungsaggregate gebunden und in einer Filter­ presse abgefiltert werden.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Aufbereiten der Feststoffgemi­ sche aufweist:.
  • a) eine Aufgabeeinrichtung (102, 104, 106, 108) für das Feststoffgemisch,
  • b) einen der Aufgabeeinrichtung nachgeschalteten Reaktor mit wenigstens zwei länglichen Mischkammern (110, 112, 114, 116), die einen Einlaß für das Feststoffgemisch, eine in Transportrichtung des Feststoffgemischs konver­ gierende Kammerwandung (178), Flüssigkeitsdüsen (184) und Gasdüsen (186) an dem Eintrittsende der Mischkammer aufweisen, die unter Druck stehende Strahlen in Transportrichtung des Feststoffgemischs und aufeinan­ derzulaufend abgeben, um Materialströme aus dem Fest­ stoffgemisch, der Flüssigkeit und dem Gas zu bilden und mit einer länglichen Reibungskammer (118), in die die Materialströme der Mischkammern (110, 112, 114, 116) münden, verwirbelt und aufgeschlossen werden, und aus der der Materialstrom abgegeben wird, und durch
  • c) einen dem Reaktor nachgeschalteten Trennbehälter (120), in dem der nichtbindige Feststoffanteil des Feststoffgemischs von dem suspensionsfähigen Feststoff­ anteil des Feststoffgemischs durch Sedimentation ge­ trennt wird.
7. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß vier Mischkammern (110, 112, 114, 116) am Umfang der Reibungskammer (118) unter gleichen Abständen ange­ ordnet sind.
8. Einrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen Diffusor (172) am Ausgang der Reibungskammer (118), der in Transportrichtung des Materialstroms eine sich zunächst verengende und dann erweiternde Diffusorwan­ dung aufweist.
9. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der im Reaktor nachgeschaltete, mit Wasser befüllte Trennbehälter (120)
  • a) eine Absetzkammer (122) für den Feststoffanteil des Feststoffgemischs,
  • b) eine Austrageinrichtung (124) für den Feststoffanteil,
  • c) eine Überlaufkammer (126) für Suspension,
  • d) einen Austrag für Suspension und
  • e) eine Frischwasserzufuhr (170) in die Absetzkammer aufweist.
10. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Sattdampfzufuhreinrichtung, die Sattdampf mit einem Druck von etwa 10 bar an die Gasdüsen (186) zuführt und durch eine Druckwasserzufuhreinrichtung, die Druckwas­ ser unter einem Druck von etwa 300 bar an die Flüssig­ keitsdüsen (184) zuführt.
11. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Waschen von Feststoff-Flüssig­ keitsgemischen aufweist:
  • a) eine Aufgabeeinrichtung (202) zur Aufgabe des Fest­ stoff-Flüssigkeitsgemischs,
  • b) einen der Aufgabeeinrichtung (202) nachgeschalteten Reaktor mit wenigstens zwei länglichen Mischkammern (206, 208), die einen Einlaß für das Feststoff-Flüssig­ keitsgemisch, eine in Transportrichtung des Feststoff- Flüssigkeitsgemisches konvergierende Kammerwandung (270), Druckflüssigkeitsdüsen (276) an dem Eintritts­ ende der Mischkammer aufweist, die Strahlen in Trans­ porteinrichtung des Feststoff-Flüssigkeitsgemischs und aufeinanderzulaufend geben, und mit einer länglichen Wirbelkammer (210), in die die Materi­ alströme der Mischkammern (206, 208) münden, verwirbelt und gewaschen werden, und aus der der Materialstrom abgegeben wird, und durch
  • c) einen dem Reaktor nachgeschalteten Trennbehälter (212), in dem der Feststoffanteil des Feststoff-Flüssigkeits­ gesmischs von dem suspensionsfähigen Anteil des Fest­ stoff-Flüssigkeitsgemischs durch Sedimentation getrennt wird.
12. Einrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine Diffusor (260) am Ausgang der Wirbelkammer (210), der in Transportrichtung des Materialstroms eine sich zunächst verengende und dann erweiternde Diffusorwan­ dung aufweist.
13. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der im Reaktor nachgeschaltete, mit Flüssigkeit be­ füllte Trennbehälter (212),
  • a) eine Absetzkammer (214) für den Feststoffanteil des Feststoffgemischs,
  • b) eine Austrageinrichtung (216) für den Feststoffanteil,
  • c) eine Überlaufkammer (218) für Suspension und
  • d) einen Austrag für Suspension aufweist.
14. Einrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch eine Druckflüssigkeits-Zufuhreinrichtung, die Flüssigkeit unter einem Druck von etwa 10 bar an die Druckflüssig­ keitsdüsen der Mischkammern (206, 208) zuführt.
15. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Flockungs-Filtrationseinrichtung eine Mischein­ richtung (304), der die kolloidal-disperse Sus­ pensionslösung und die Flockungsaggregate zugeführt werden, durch einen der Mischeinrichtung nachgeschalte­ ten Absetzbehälter (324), eine dem Absetzbehälter nachgeschaltete Pumpe (338) zum Abziehen des ausge­ flockten Feststoffanteils und eine der Pumpe nachge­ schaltete Filterpresse (342, 310, 330) aufweist.
16. Einrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch einen dem Absetzbehälter (324) nachgeschalteten Reaktionsbehälter (346), der an einen Behälter (358) für Oxidationsmittel oder Reduktionsmittel und an einen Behälter (362) für ein langkettiges Tensid ange­ schlossen ist.
17. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Pumpe (338) ein Umwälzkreislauf verwirk­ licht ist, der von einem Auslaß des Reaktionsbehälters (346) über die Pumpe zum Einlaßbereich des Reaktionsbe­ hälters (346) führt.
18. Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterpresse einen Bandfilter (342) aufweist, auf dessen Oberseite der Filterkuchen gebildet wird, eine Filterkammer (390) mit einem Filterkolben (394) oberhalb des Filterguts, eine Kammer (382) unterhalb des Filterbandes (368), wobei der Filterkolben eine Druckkammer aufweist, über die das Filtergut mit Druck­ luft beaufschlagt wird, und wobei die Kammer (382) einen Vakuumstutzen (304), über den in der Filterkammer ein Vakuum erzeugt wird, und einen Wasserauslaß (302) aufweist, über den das ausgepreßte Wasser abgeführt wird.
19. Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterpresse eine Kammerfilterpresse (310) auf­ weist, wobei eine Filterkammer von einer Seite mit Druck beaufschlagt wird und auf der anderen Seite unter Vakuum steht.
20. Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterpresse ein Preßbandfilter (330) ist, bei dem das Filtergut zwischen zwei Filterbändern (332, 334) verpreßt wird, die durch Druckwalzen aneinanderge­ drückt werden, wobei das Filtergut über die Hauptwalze (336) mit Druck und über die Andruckwalzen (338) mit Vakuum beaufschlagt wird.
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