DE4019110A1 - Vorrichtung und verfahren zum aufschliessen von kontaminiertem bodenmaterial - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufschließen von kontaminiertem Bodenmaterial, wie Erdreich u. dgl. mit einer Kammer zur Behandlung des Bodenmaterials, die eine Eintrittsöffnung zur Aufnahme des Bodenmaterials und eine Austrittsöffnung zur Abgabe einer Bodenmaterial­ suspension aufweist, und mit einem Leitungsrohr zur Zu­ leitung von Flüssigkeit, an dessen Ende mindestens eine Düse zur Abgabe von Flüssigkeitsstrahlen unter Druck in die Kammer vorgesehen ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Aufschließen von kontaminiertem Boden­ material.

Eine solche Vorrichtung und ein solches Verfahren sind bekannt und werden zur Reinigung von Böden verwendet. Dabei erfolgt der Bodenaufschluß mittels Hochdruck- Wasserstrahlen unter einem Druck von bis 500 bar. Dadurch werden die Schadstoffe durch kinetische Energie von den Bodenpartikeln abgespalten und in der so entstehenden Suspension fein verteilt, in der sie entweder in gelöster oder ungelöster Form bzw. gebunden an der großen Ober­ fläche der Feinpartikel vorliegen. Die Schadstoffe können anschließend in nachgeschalteten Stationen entweder als Emulsionspartikel oder an die Feinpartikel des Bodens gebunden abgetrennt werden. Vor der Abtrennung werden die Grobanteile abgesiebt. Die Vorrichtung zum Aufschließen von kontaminiertem Bodenmaterial ist in der Regel Teil einer umfangreichen Anlage zur Reinigung von Böden.

Eine herkömmliche Vorrichtung zum Aufschließen von Boden­ material bestand aus einem Rohr, das eine Kammer zur Be­ handlung des Bodenmaterials bildete. Ein solches Rohr wurde in den zu behandelnden Boden getrieben, wodurch Bodenmaterial in das Innere des Rohres gelangte. Das in den Boden getriebene, untere, offene Ende des Rohres diente somit als Eintrittsöffnung zur Aufnahme von Boden­ material. Anschließend wurde durch das obere, aus dem Boden herausragende, offene Ende des Rohres ein Leitungs­ rohr in Form einer beweglichen Lanze mit dem eine oder mehrere Düsen aufweisenden Ende in das Innere des Rohres abgesenkt und somit in das darin befindliche Bodenmate­ rial eingeführt. Durch das Leitungsrohr wurde Wasser geleitet, das an der Düse in Form von Hochdruck-Wasser­ strahlen austrat und einen Aufschluß des im Rohr befind­ lichen Bodenmaterials bewirkte. Anschließend wurde das Leitungsrohr mit der Düse wieder aus dem Rohr herausgezo­ gen und die so entstandene Suspension zur weiterbehand­ lung in nachgeschalteten Stationen durch die obere Öff­ nung aus dem Rohr herausgepumpt.

Der Aufschluß des kontaminierten Bodenmaterials erfolgt bei der bekannten Vorrichtung "in-situ", d. h. im Boden selbst. Diese Behandlungsweise wirkt sich jedoch nach­ teilig auf die nachfolgenden Verfahrensschritte aus und begrenzt die Leistungsfähigkeit einer Bodenreinigungsan­ lage. Nach Abpumpen der Suspension aus der bekannten Vorrichtung muß diese nämlich aus dem Boden herausge­ zogen und an einer anderen Stelle wieder eingetrieben werden. Die zum Umsetzen dieser bekannten Vorrichtung benötigte Zeit, die nicht unbeträchtlich ist, führt zum Stillstand der nachgeschalteten Stationen, da während dieser Zeit keine weitere Bodensuspension geliefert wird. Die Reinigung des Bodens kann daher nur diskontinuierlich erfolgen, wodurch die Leistungsfähigkeit der Gesamtanlage stark begrenzt ist.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Aufschließen von kontaminiertem Boden­ material der zuvor erwähnten Art derart zu verbessern, daß eine kontinuierliche Behandlung des Bodenmaterials möglich wird.

Diese Aufgabe wird bei der Vorrichtung dadurch gelöst, daß das Leitungsrohr mit seinem die Düse aufweisenden Ende innerhalb der Kammer in einem Abstand zu deren Wän­ den zwischen der Eintritts- und der Austrittsöffnung fest angeordnet ist.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt der Boden­ aufschluß nicht innerhalb dea Bodens (in-situ), sondern nach erfolgtem Ausbau (ex-situ). Dabei wird das aus dem Boden herausgenommene kontaminierte Bodenmaterial durch die Eintrittsöffnung in die Kammer gefüllt und bewegt sich von der Eintrittsöffnung durch die Kammer zur Aus­ trittsöffnung. Während dieser Bewegung wird das Bodenma­ terial innerhalb der Kammer an der Düse kontinuierlich vorbeigeführt und somit von den aus der Düse austretenden Flüssigkeitsstrahlen kontinuierlich aufgeschlossen. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das die Düse tragende Leitungsrohrende innerhalb der Kammer in einem Abstand zu deren Wänden zwischen der Eintritts- und der Austrittsöffnung und somit innerhalb des Bewegungsweges des aufzuschließenden Bodenmaterials fest installiert ist. Neben der Möglichkeit eines kontinuierlichen Boden­ aufschlusses besitzt die erfindungsgemäße Anordnung auch noch den weiteren Vorteil, daß das in der Kammer befind­ liche Bodenmaterial besonders wirksam mit den aus der Düse austretenden Flüssigkeitsstrahlen durchmischt und somit aufgeschlossen werden kann. Dies ist deshalb mög­ lich, da die Düse nicht an den Wänden, sondern innerhalb der Kammer in einem Abstand zu deren Wänden zwischen den Öffnungen angeordnet ist.

Die Erfindung erlaubt daher ein kontinuierliche Beschik­ kung der Vorrichtung und einen besonders effektiven Auf­ schluß des Bodenmaterials nach erfolgtem Ausbau (ex- situ). Ferner ist die Düse aufgrund der erfindungsgemäßen Anordnung leichter zum Zwecke der Reinigung und des Aus­ tausches ausbaubar.

Vorzugsweise ist die Düse um eine winklig zur Austritts­ richtung der Flüssigkeitsstrahlen verlaufende Rotations­ achse rotierbar angeordnet. Auf diese Weise wird ein besonders effektiver Bodenaufschluß erzielt, da die Flüs­ sigkeitsstrahlen aufgrund der Rotation einen größeren Bereich des sich an der Düse vorbei bewegenden Bodenmate­ rials durchdringen können. Dies erlaubt auch einen be­ sonders sparsamen Wasserverbrauch. Da nach der Abtrennung der Feinanteile in einer der nachfolgenden Stationen einer Bodenreinigungsanlage das Wasser wieder gereinigt werden muß, ist es nämlich besonders wichtig, daß die Wassermenge auf einem Minimum gehalten wird. Im Falle der Verwendung einer Mehrfachdüse wird bei dieser Ausführung die Funktion der Düse bei Ausfall einer oder mehrerer der Düsenöffnungen nicht sonderlich beeinträchtigt, da auf­ grund der Rotation der übrigen Flüssigkeitsstrahlen eine Durchmischung des aufzuschließenden Bodenmaterials wei­ terhin gewährleistet bleibt. Ein sofortiger Austausch der Düse ist daher nicht unbedingt notwendig.

Eine besonders wirkungsvolle Durchmischung des aufzu­ schließenden Bodenmaterials kann dadurch erreicht werden, daß vorzugsweise die Rotationsachse im wesentlichen par­ allel zur Bewegungsrichtung des Bodenmaterials ausgerich­ tet ist und/oder die Flüssigkeitsstrahlen im wesentlichen rechtwinklig zur Rotationsachse aus der Düse austreten. Bei diesen Ausführungen können die Flüssigkeitsstrahlen einen besonders großen Querschnittsbereich durchstreifen.

Gleichfalls ist es zweckmäßig, daß die Flüssigkeitsstrah­ len winklig zur Bewegungsrichtung des Bodenmaterials aus der Düse austreten. Bei dieser Ausführung wird in beson­ derer Weise gewährleistet, daß auch die sich entfernt an der Düse vorbeibewegenden Bereiche des Bodenmaterials von den Flüssigkeitsstrahlen erfaßt werden können.

Die Düse kann als Einzel-, Flach- oder Punktstrahldüse ausgebildet sein.

Ferner kann die Düse ebenfalls als Mehrfachdüse mit einer Vielzahl von Düsenöffnungen ausgebildet sein, aus denen die Flüssigkeitsstrahlen in verschiedene Richtungen aus­ treten. In einer solchen Düse ist eine besonders effek­ tive Durchmischung des aufzuschließenden Bodenmaterials mit Flüssigkeitsstrahlen möglich. Dabei können die Flüs­ sigkeitsstrahlen in einer oder mehreren Ebenen liegen. Bei der Weiterbildung dieser Ausführung bilden die in einer Ebene liegenden Flüssigkeitsstrahlen einen Strah­ lenkranz, wobei die Abstände zwischen zwei benachbarten Flüssigkeitsstrahlen im wesentlichen gleich groß sind.

Ebenfalls ist auch die Anordnung mehrer Düsen am Ende des Leitungsrohres denkbar. Mit einer solchen Anordnung wird nicht nur eine gute Durchmischung erzielt, sondern es bleibt auch die Funktionsfähigkeit der Vorrichtung auch bei vollständigem Ausfall einer Düse noch erhalten. Bei einer rotierenden Anordnung können die Düsen vorzugsweise eine gemeinsame Rotationsachse besitzen.

Bei einer weiteren Ausführung der Erfindung sind die Flüssigkeitsstrahlen auf die Wände der Kammern gerichtet. Dort können sie reflektieren, was ebenfalls eine beson­ ders gute Durchmischung des in der Kammer befindlichen Bodenmaterials mit den Flüssigkeitsstrahlen und somit einen besonders effektiven Bodenaufschluß zur Folge hat.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung liegt die Eintrittsöffnung oberhalb der Austrittsöffnung, so daß sich das durch die Eintrittsöffnung eingegebene Bodenmaterial aufgrund Schwerkrafteinfluß durch die Kam­ mer zur Austrittsöffnung bewegen kann. Da der Boden somit durch statischen Druck in die Kammer gelangen kann, ent­ fallen bei dieser Ausführung zusätzliche Fördermittel.

Zum leichteren Befüllen sitzt auf der Eintrittsöffnung ein Aufgabetrichter. Die Bodenzugabe erfolgt bei dieser Ausführung über entsprechende Dosier- und Fördereinrich­ tungen von oben in den Aufgabetrichter. Der Aufgabetrich­ ter sollte immer mit Boden gefüllt sein. Hierdurch kann erreicht werden, daß die Eintrittsöffnung durch das Füll­ gut im Aufgabetrichter verschlossen wird, um zu verhin­ dern, daß Bodenmaterial durch die Flüssigkeitsstrahlen aus der Kammer durch die Eintrittsöffnung herausgedrückt wird.

Ferner können Mittel zur Beeinflussung der Verweilzeit des Bodenmaterials innerhalb der Kammer vorgesehen sein. Durch die Möglichkeit, die Verweilzeit des Bodenmaterials beeinflussen zu können, kann auf die unterschiedlichsten Bodenarten und Kontaminanten individuell reagiert werden. Beispielsweise benötigt ein sandiger Boden eine andere Verweilzeit als Bodenmaterial mit hohen Anteilen an Fein­ fraktionen. Außerdem kann mit der Verweilzeit auch der Wasserverbrauch beeinflußt werden. Um einen möglichst hohen Durchsatz an aufzuschließendem Boden zu erhalten, wird man in der Regel bestrebt sein, die Verweilzeit mög­ lichst minimal zu halten. Somit kann auch der Wasserver­ brauch minimiert werden, was besonders wichtig ist, da nach der Abtrennung der Feinanteile aus dem Wasser dieses in den nachfolgenden Stationen gereinigt werden muß.

In einer bevorzugten Weiterbildung weisen die Mittel zur Beeinflussung der Verweilzeit des Bodenmaterials inner­ halb der Kammer eine Schließvorrichtung zum Verschließen der Austrittsöffnung auf. Dabei kann es sich vorzugswei­ se um Segmentschieber handeln. Demnach kann die Öffnungs­ weite der Austrittsöffnung variiert werden, wodurch die Austrittsgeschwindigkeit der Suspension und somit die Verweilzeit des aufzuschließenden Bodenmaterials inner­ halb der Kammer beeinflußt werden kann. Die Einstellung der Verweilzeit mit Hilfe der variablen Austrittsöffnung ist insbesondere bei überwiegend sandigen Böden ausrei­ chend.

Die Mittel können ebenfalls einen sich an die Austritts­ öffnung anschließenden Schneckenförderer aufweisen. Durch Einstellung der Fördergeschwindigkeit der Förderschnecke wird direkt die Austrittsgeschwindigkeit der Suspension und somit die Verweilzeit des aufzuschließenden Bodenma­ terials innerhalb der Kammer beeinflußt. Insbesondere ist die Förderschnecke zur genauen Einstellung der Verweil­ zeit von Bodenmaterial mit hohen Anteilen an Feinfraktio­ nen geeignet. Ein weiterer Vorteil besteht ferner darin, daß die abgegebene Suspension direkt zur nächsten Station transportiert werden kann.

Bei einer weiteren Ausführung der Erfindung besitzt die Kammer eine zylindrische Form, wodurch sich eine beson­ ders einfache Konstruktion für die Kammer ergibt. Dabei wird die Eintrittsöffnung von dem einen offenen Ende und die Austrittsöffnung von dem gegenüberliegenden anderen offenen Ende des Zylinders gebildet. Für den Bodenauf­ schluß wird das Bodenmaterial durch die Eintrittsöffnung in den Zylinder gegeben, in axialer Richtung durch diesen und an der Düse vorbei bewegt und durch die Austrittsöff­ nung wieder ausgegeben. Da der Bewegungsweg des Bodenma­ terials durch die Kammer in axialer Richtung und somit geradlinig und ohne Umwege verläuft, kann ein besonders hoher Durchsatz an zu behandelndem Boden erzielt werden.

Bei einer Weiterbildung dieser Ausführung liegt das Ende des Leitungsrohres auf der Zylinderachse. Somit sitzt die Düse in der Mitte der Kammer zwischen den Wänden, was für eine gute Durchmischung und Behandlung des sich durch die Kammer hindurch bewegenden Bodenmaterials von Vorteil ist.

Dabei kann das Leitungsrohr mit einem ersten Abschnitt im Bereich der Eintrittsöffnung rechtwinklig von der Wand zur Zylinderachse und mit einem zweiten Abschnitt entlang der Zylinderachse zur Düse verlaufen. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß das Leitungsrohr eine relativ geringe Angriffsfläche für das sich vorbeibewegende Bodenmateri­ al bietet und somit die vom Bodenmaterial auf das Lei­ tungsrohr wirkenden Kräfte gering gehalten werden können. Dies wird insbesondere dadurch erreicht, daß das Lei­ tungsrohr sich mit seinem zweiten Abschnitt entlang der Zylinderachse und somit parallel zur Bewegungsrichtung des Bodenmaterials zu seinem Ende hin erstreckt und daher - in Bewegungsrichtung betrachtet - "hängend" angeordnet ist.

Bei rotierender Anordnung der Düse sollte vorzugsweise die Rotationsachse mit der Zylinderachse zusammenfallen.

Ferner wird die Aufgabe der Erfindung mit einem Verfah­ ren, bei welchem Bodenmaterial durch die Eintrittsöffnung in die Kammer gelangt und dort mittels aus der Düse aus­ tretenden Flüssigkeitsstrahlen aufgeschlossen wird und anschließend die so entstandene Suspension durch die Aus­ trittsöffnung abgegeben wird, dadurch gelöst, daß das Bodenmaterial vor der Behandlung aus dem Boden herausge­ nommen, durch die Eintrittsöffnung in die Kammer einge­ füllt und während der Behandlung durch die Kammer zur Austrittsöffnung hin bewegt wird.

Mit einem solchen "ex-situ"-Verfahren ist eine kontinu­ ierliche Behandlung der Böden möglich, da das aufzu­ schließende Bodenmaterial während der Behandlung von der Eintrittsöffnung durch die Kammer zur Austrittsöffnung hin bewegt wird, so daß regelmäßig Bodenmaterial, das zuvor dem Boden entnommen wurde, durch die Eintrittsöff­ nung in die Kammer nachgefüllt werden kann.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher er­ läutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Aus­ führung der Vorrichtung;

Fig. 2a und 2b Querschnitt durch die Kammer der Vor­ richtung entlang der Linie II-II gemäß Fig. 1 mit zwei unterschiedlichen Düsen­ ausführungen;

Fig. 3 eine Schließvorrichtung; und

Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführung der Vorrichtung.

In Fig. 1 ist im Längsschnitt die Vorrichtung darge­ stellt. Die Vorrichtung besitzt eine zylindrische Auf­ schlußkammer 2, die in dem dargestellten Ausführungsbei­ spiel vertikal angeordnet ist. Eine Eintrittsöffnung 4 wird vom oberen offenen Ende gebildet. Am unteren offenen Ende der zylindrischen Aufschlußkammer 2 schließt sich ein kegelförmiges Teil 6 an, das sich zu einer Austritts­ öffnung 8 hin verjüngt. Die Eintritts- und Austritts­ öffnungen 4, 8 haben in dem dargestellten Ausführungs­ beispiel einen kreisförmigen Querschnitt. Sowohl die Eintritts- und Austrittsöffnungen 4, 8 als auch die Auf­ schlußkammer 2 können auch beliebige andere Quer­ schnittsformen aufweisen.

Auf der Eintrittsöffnung 4 der Aufschlußkammer 2 sitzt ein Aufgabetrichter 10 zur Aufnahme von Bodenmaterial.

Innerhalb der Aufschlußkammer 2 ist ein Leitungsrohr 12 fest installiert. Das Leitungsrohr 12 weist einen quer­ verlaufenden ersten Abschnitt 12a auf, der im Bereich der Eintrittsöffnung 4 horizontal angeordnet ist und auf dem oberen Rand der Aufschlußkammer 2 aufliegt. Ferner weist das Leitungsrohr 12 einen Abschnitt 12b auf, der im rech­ ten Winkel mittig von dem Abschnitt 12a herabhängt und mit seinem Ende 12c innerhalb der Aufschlußkammer 2 fest angeordnet ist. Dieses Ende 12c des Leitungsrohres 12 trägt eine Düse 14. Der Abschnitt 12b des Leitungsrohres 12 und die Düse 14 liegen auf der Achse 16 der zylin­ drischen Aufschlußkammer 2.

Die Düse 14 besteht bei dem dargestellten Ausführungsbei­ spiel aus einem zylindrischen Körper, der koaxial zur zylindrischen Kammer 2 angeordnet ist. Die in Fig. 1 nicht näher bezeichneten Düsenöffnungen sind in Umfangs­ richtung der Düse 14 über deren Mantel verteilt. Dabei sind die Düsenöffnungen so ausgerichtet, daß die Wasser­ strahlen 18a, 18b rechtwinklig zur Zylinderachse 16 in Richtung auf die Mantelwandung 20 der zylindrischen Auf­ schlußkammer 2 austreten. Bei der in Fig. 1 dargestell­ ten Ausführung sind die Düsenöffnungen in zwei Ebenen angeordnet, so daß die Wasserstrahlen 18a und 18b jeweils in einer rechtwinklig zur Zylinderachse 16 verlaufenden Ebene liegen.

Die Düse 14 kann am Ende 12c des Leitungsrohres 12 rotierbar gelagert sein, wobei zweckmäßigerweise die Rotationsachse mit der Zylinderachse 16 zusammenfallen sollte. Eine rotierende Anordnung ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Düse 14 nur wenig und/oder unregel­ mäßig über ihren Umfang verteilte Düsenöffnungen besitzt. Durch die Rotation der Düse 14 wird eine gleichmäßige Durchdringung des in der Aufschlußkammer 2 befindlichen Bodenmaterials bewirkt.

Während Fig. 1 die Düse als Mehrfachdüse (mit einer Vielzahl von Düsenöffnungen) zeigt, die in zwei Ebenen liegen, kann die Düse 14 auch ebenfalls als Einzelstrahldüse ausgebildet sein. Wahlweise kann der Wasserstrahl flach oder punktförmig sein. Gleichfalls ist es denkbar, mehrere Düsen am Ende 12c des Leitungsrohres 12 anzuordnen, welche zweckmäßigerweise auf der Zylinderachse 16 übereinanderliegen sollten.

Die Fig. 2a und 2b zeigen zwei verschiedene Varianten einer Mehrfachdüse. In Fig. 2a ist eine Zwölf-Strahl- Düse 14′ und in Fig. 2b eine Acht-Strahl-Düse 14′′ darge­ stellt. Beide Düsen-Ausführungen 14′ und 14′′ zeichnen sich dadurch aus, daß die Flüssigkeitsstrahlen 18 einen Strahlenkranz bilden, der in einer rechtwinklig zur Zy­ linderachse 16 gerichteten Ebene liegen (vgl. Fig. 1), wobei die Abstände zwischen zwei Flüssigkeitsstrahlen im wesentlichen gleich groß sind, also bei der Zwölf-Strahl- Düse 14′ gemäß Fig. 2a 30° und bei der Acht-Strahl-Düse 14′′ gemäß Fig. 2b 45°. Die Zwölf-Strahl-Düse 14′ in der in Fig. 2a gezeigten Ausführung ist am unteren Ende 12c des Leitungsrohres 12 stationär angeordnet, während die in Fig. 2b dargestellt Acht-Strahl-Düse 14′′ um die Zylinderachse 16 rotierbar angeordnet ist. Bei der Düse 14′′ handelt es sich somit um eine Rotordüse der zuvor be­ schriebenen Art.

Die Austrittsöffnung 8 der in Fig. 1 dargestellten Aus­ führung ist mittels einer Schließvorrichtung verschließ­ bar, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist. Diese Schließ­ vorrichtung 22 weist zwei Segmentschieber 22a, 22b auf, die um einen gemeinsamen Drehpunkt 24 verschwenkbar sind, der exzentrisch zur Austrittsöffnung 8 (vgl. Fig. 1) sitzt. Durch Verschwenken der beiden Segmentschieber 22a, 22b zueinander kann die Öffnungsweite der Austrittsöff­ nung 8 verändert werden.

Anstelle oder zusätzlich zur Schließvorrichtung 22 kann sich an der Austrittsöffnung 8 der Aufschlußkammer 2 ein Schneckenförderer 26 anschließen. Diese Ausführung ist in Fig. 4 dargestellt. Der Schneckenförderer 26 weist ein Rohr 28 auf, innerhalb dessen eine Förderschnecke 30 um die Zylinderachse 31 des Rohres 28 drehbar gelagert ist. Das Rohr 28 des Schneckenförderers 26 ist mit einer seit­ lichen Eintrittsöffnung 32 versehen, welche zur Aus­ trittsöffnung 8 der Aufschlußkammer 2 fluchtend ausge­ richtet ist. Der Schneckenförderer 26 ist an der Aus­ trittsöffnung 8 der Aufschlußkammer 2 so angeordnet, daß die Zylinderachse 31 des Rohres 28 im rechten Winkel zur Zylinderachse 16 der zylindrischen Aufschlußkammer 2 ver­ läuft. An der der Eintrittsöffnung 32 gegenüberliegenden Seite des Rohres 28 ist eine Austrittsöffnung 34 zur Aus­ gabe des durch den Schneckenförderer 26 geförderten Mate­ rials vorgesehen.

Nachfolgend wird ein Verfahren zum Aufschließen von kon­ taminiertem Bodenmaterial unter Verwendung der zuvor erläuterten Vorrichtung beschrieben.

Die Vorrichtung dient zum Aufschließen von kontaminiertem Bodenmaterial, wie Erdreich u. dgl. Vor dieser Behandlung muß das aufzuschließende Bodenmaterial aus dem Boden herausgenommen werden. Das Verfahren wird daher mit Hilfe der zuvor beschriebenen Vorrichtung "ex-situ" durchgeführt, d. h. nach erfolgtem Ausbau des Bodens.

Das herausgenommene Bodenmaterial wird über entsprechende nicht dargestellte Dosier- und Fördereinrichtungen von oben in den Aufgabetrichter 10 gefüllt. Von dem Aufgabe­ trichter 10 rutscht das Bodenmaterial durch die Ein­ trittsöffnung 4 in die Aufschlußkammer 2, wo die Behand­ lung durchgeführt wird. Damit während der Behandlung innerhalb der Aufschlußkammer 2 das Bodenmaterial nicht durch die Eintrittsöffnung 4 nach oben herausgedrückt wird, ist darauf zu achten, daß der Aufgabetrichter 10 immer mit ausreichend Bodenmaterial angefüllt ist. Dies ist in Fig. 1 anhand des Bezugszeichen 40 dargestellt. Durch den statischen Druck des im Aufgabetrichter 10 befindlichen Bodenmaterials 40 wird die Eintrittsöffnung 4 verschlossen, und es rutscht nur soviel Bodenmaterial 40 in die Aufschlußkammer 2 nach, wie benötigt wird.

Aufgrund des Schwerkrafteinflusses bewegt sich das Boden­ material innerhalb der Aufschlußkammer 2 von der Ein­ trittsöffnung 4 zur Austrittsöffnung 8, wobei die Bewe­ gung in Richtung der Zylinderachse 16 und des Abschnittes 12b des Leitungsrohres 12 erfolgt. Die Bewegungsrichtung ist in Fig. 1 durch die Pfeile 42 angedeutet. Die Bewe­ gungsgeschwindigkeit und somit die Verweilzeit des Boden­ materials in der Aufschlußkammer 2 ist bei der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung abhängig von der Öffnungsweite der Austrittsöffnung 8. Wie zuvor erwähnt wurde, wird die Öffnungsweite der Austrittsöffnung 8 von einer Schließ­ vorrichtung 22 eingestellt, welche beispielhaft in Fig. 3 dargestellt ist.

Der Bodenaufschluß erfolgt in der Aufschlußkammer 2 durch Hochdruck-Wasserstrahlen 18a, 18b, welche unter einem Druck von bis zu 500 bar aus der Düse 14 austreten. Das benötigte Wasser wird von außen durch die Abschnitte 12a, 12b des Leitungsrohres 12 zur Düse 14 geleitet. Die Düse 14 sprüht die Wasserstrahlen 18a, 18b unter hohem Druck ab, während sich das Bodenmaterial in Richtung der Pfeile 42 durch die Aufschlußkammer bewegt. Die Flüssigkeitsstrahlen 18a, 18b treten rechtwinklig zur Zylinderachse 16 und somit zur Bewegungsrichtung 42 des Bodenmaterials aus, wodurch eine besonders gute Durchmischung des sich vorbeibewegenden Bodenmaterials erreicht wird. Die Durchmischung wird noch verbessert, wenn die Düse 14 um die Achse 16 rotiert. In einem solchen Fall durchstreifen die Wasserstrahlen 18a, 18b sämtliche Bereiche des durch die Aufschlußkammer 2 wandernden Bodenmaterials in einer Ebene, die rechtwinklig zur Zylinderachse 16 durch die Düse 14 verläuft. Auf diese Weise wird das Bodenmaterial durch einen "Vorhang" aus Wasserstrahlen 18a, 18b geführt, wodurch ein besonders homogener Bodenaufschluß erzielt wird.

Durch den Bodenaufschluß werden die vorhandenen Schad­ stoffe von den Bodenpartikeln abgewaschen und in der so entstehenden Suspension fein verteilt. Aufgrund des Schwerkrafteinflusses fließt die so entstandene Boden­ suspension nach unten zur Austrittsöffnung 8 und tritt dort in Richtung des Pfeils 44 aus, wobei sich die Aus­ trittsgeschwindigkeit und somit auch die Durchflußge­ schwindigkeit durch die Aufschlußkammer 2 nach der durch die Schließvorrichtung 22 einstellbaren Öffnungsweite der Austrittsöffnung 8 richtet.

Bei der in Fig. 4 gezeigten Ausführung fließt die Boden­ suspension durch die Austrittsöffnung 8 in den Schnecken­ förderer 26, der die Bodensuspension seitlich zu einer nächsten Behandlungstation in Richtung des Pfeils 46 transportiert, wo die Bodensuspension durch die Aus­ trittsöffnung 34 ausgegeben wird. Die Rotationsgeschwin­ digkeit der Förderschnecke 30 und somit die Förderge­ schwindigkeit des Schneckenförderers 26 ist einstellbar. Da die Austrittsgeschwindigkeit der Suspension und somit die Bewegungsgeschwindigkeit des Bodenmaterials durch die Aufschlußkammer 2 von der Fördergeschwindigkeit des Schneckenförderers 26 abhängt, kann mit Hilfe des Schnek­ kenförderers 26 die Verweilzeit des Bodenmaterials inner­ halb der Aufschlußkammer 2 eingestellt werden.

Es ist ebenfalls denkbar, die Verweilzeit über eine zum Aufgabetrichter 10 führende Dosier- und Fördereinrichtung zu steuern.

Durch die Möglichkeit die Verweilzeiten zu variieren, kann auf die unterschiedlichsten Bodenarten und Kontami­ nanten individuell reagiert werden. Insbesondere ist bei Bodenmaterial mit hohen Anteilen an Feinfraktionen eine Förderschnecke zur genaueren Einstellung der Verweilzeit zweckmäßig, während bei überwiegend sandigen Böden die Anordnung einer Schließvorrichtung an der Austrittsöff­ nung 8 zur Einstellung der Verweilzeit ausreichend ist.

Ergänzend sei angemerkt, daß die Aufschlußzeit und der Wasserverbrauch durch die Auswahl von Druck, Düsenart und Verweilzeit optimiert werden kann.

Claims (22)

1. Vorrichtung zum Aufschließen von kontaminiertem Boden­ material, wie Erdreich u. dgl., mit einer Kammer (2) zur Behandlung des Bodenmaterials, die eine Eintrittsöffnung (4) zur Aufnahme des Bodenmaterials und eine Austritts­ öffnung (8) zur Ausgabe einer Bodenmaterialsuspension aufweist, und mit einem Leitungsrohr (12) zur Zuleitung von Flüssigkeit, an dessen Ende (12c) mindestens eine Düse (14) zur Abgabe von Flüssigkeitsstrahlen (18, 18a, 18b) unter Druck in die Kammer (2) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitungsrohr (12) mit seinem die Düse (14) aufweisenden Ende (12c) innerhalb der Kammer (2) in einem Abstand zu deren Wänden (20) zwischen der Eintritts- und der Austrittsöffnung (4, 8) fest angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (14) um eine winklig zur Austrittsrichtung der Flüssigkeitsstrahlen (18, 18a, 18b) verlaufende Rotationsachse (16) rotierbar angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationsachse (16) im wesentlichen parallel zur Bewegungsrichtung (42) des Bodenmaterials ausgerichtet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsstrahlen (18; 18a, 18b) im wesentlichen rechtwinklig zur Rotationsachse (16) aus der Düse (14) austreten.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsstrahlen (18; 18a, 18b) winklig zur Bewegungsrichtung (42) des Bodenma­ terials aus der Düse (14) austreten.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (14) als Einzel-, Flach- oder Punktstrahldüse ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (14; 14′; 14′′) als Mehrfachdüse mit einer Vielzahl von Düsenöffnungen ausge­ bildet ist, aus denen die Flüssigkeitsstrahlen (18; 18a, 18b) in verschiedene Richtungen austreten.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsstrahlen (18; 18a, 18b) in einer oder mehreren Ebenen liegen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die in einer Ebene liegenden Flüssigkeitsstrahlen (18; 18a, 18b) einen Strahlenkranz bilden, wobei die Abstände zwischen zwei benachbarten Flüssigkeitsstrahlen im wesentlichen gleich groß sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Düsen am Ende (12c) des Leitungsrohres (12) angebracht sind.

11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen eine gemeinsame Rotationsachse (16) besitzen.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsstrahlen (18; 18a, 18b) auf die Wände (20) der Kammer (2) gerichtet sind.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsöffnung (4) oberhalb der Austrittsöffnung (8) liegt.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Eintrittsöffnung (4) ein Aufgabetrichter (10) sitzt.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch Mittel (22; 26) zur Beeinflussung der Verweilzeit des Bodenmaterials innerhalb der Kammer (2).

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel eine Schließvor­ richtung (22) zum Verschließen der Austrittsöffnung (8) aufweisen.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel einen sich an die Austrittsöffnung (8) anschließender Schneckenförderer (26) aufweisen.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (2) eine zylin­ drische Form besitzt.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende (12c) des Leitungs­ rohres (12) auf der Zylinderachse (16) liegt.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitungsrohr mit einem ersten Abschnitt (12a) im Bereich der Eintrittsöffnung (4) rechtwinklig von der Wand (20) zur Zylinderachse (16) und mit einem zweiten Abschnitt (12b) entlang der Zylin­ derachse (16) zur Düse (14) verläuft.

21. Vorrichtung nach Anspruch 3 und einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationsachse mit der Zylinderachse (16) zusammenfällt.

22. Verfahren zum Aufschließen von kontaminiertem Boden­ material, wie Erdreich u. dgl., unter Verwendung der Vor­ richtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, bei welchem Bodenmaterial (40) durch die Eintrittsöffnung (4) in die Kammer (2) gelangt und dort mittels aus der Düse (14) austretenden Flüssigkeitsstrahlen (18; 18a, 18b) aufge­ schlossen wird und anschließend die so entstandene Sus­ pension durch die Austrittsöffnung (8) abgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Bodenmaterial vor der Behandlung aus dem Boden herausgenommen, durch die Ein­ trittsöffnung (4) in die Kammer (2) eingefüllt und wäh­ rend der Behandlung durch die Kammer (2) zur Austritts­ öffnung (8) hin bewegt wird.