DE4029212A1 - Vorrichtung zur dekontaminierung von schadstoffbelasteten massen, boeden oder dergleichen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Dekontaminie­ rung von schadstoffbelasteten Massen, Böden oder derglei­ chen mit einer Einrichtung zur Zuführung und einer Einrich­ tung zum Austrag des Materials. Zwischen der Zuführ- und Austragseinrichtung wird das Material behandelt (gereinigt) wie dies beispielsweise in der EP-B 1 62 874 beschrieben ist.

Zum Beispiel bei der Behandlung (Aufbereitung) von Böden oder Massen, die mit Kohlenwasserstoffen belastet sind, werden leicht flüchtige Schadstoffe wie Benzol, Toluol, Xylol oder dergleichen freigesetzt und gehen in die Gas­ phase über. Dies gilt insbesondere dann, wenn mit Aufbe­ reitungseinrichtungen gearbeitet wird, bei denen das behan­ delte Material hohen Scherströmungen unterworfen wird.

Wie ein Blick auf die in der EP-B 1 62 874 dargestellte Anlage zeigt, ist es jedoch praktisch ausgeschlossen, Belastung der Atmosphäre zu verhindern.

Neben einem unvertretbaren technischen Aufwand würde dies auch erfordern, riesige Gasmengen zu reinigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsge­ mäße Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, bei der die Abluftbelastungen so klein wie möglich gehalten werden.

Die Erfindung geht von der Überlegung aus, daß das ange­ strebte Ziel relativ einfach dadurch gelöst werden kann, daß der "empfindliche" Abschnitt der Vorrichtung, also der, in dem die eigentliche Reinigung stattfindet, mehr oder weniger gasdicht ausgebildet wird, so daß zunächst einmal ein Entweichen schadstoffbelasteter Gase/Luft verhindert wird. Die Erfindung hat weiter erkannt, daß diese Maßnahme allein noch nicht die gestellte Aufgabe lösen kann, weil es zwangsläufig zu einer Aufkonzentrie­ rung der Schadstoffe innerhalb des gasdicht abgeschlossenen Bereiches käme. Aus diesem Grund schlägt die Erfindung in ihrer allgemeinsten Ausführungsform eine Vorrichtung zur Dekontaminierung von schadstoffbelasteten Massen, Böden oder dergleichen mit einer Einrichtung zur Zuführung und einer Einrichtung zum Austrag des Materials vor, bei der der Bereich zwischen Zuführ- und Austragseinrichtung nicht nur gasdicht ausgebildet ist, sondern zusätzlich eine Gasrückführleitung umfaßt, entlang der eine Gasrei­ nigungseinrichtung angeordnet ist.

Auf diese Weise wird die benötigte Luftmenge "im Kreis" geführt und jeweils auf ihrem Rückweg gereinigt.

Folglich werden sehr viel geringere Luftmengen als im Stand der Technik benötigt und es besteht nicht mehr die Gefahr, daß schadstoffbelastete Gase/Luft unkontrolliert in die Atmosphäre entweichen.

Dadurch, daß der Bereich zwischen der Zuführeinrichtung und der Austragseinrichtung gasdicht ausgebildet wird, wird sichergestellt, daß genau dort die von der Gasphase aufgenommenen Schadstoffe aufgefangen werden, wo sie ent­ stehen. Im Bereich der Zuführ- und Austragseinrichtung liegen die Schadstoffe entweder noch in fester oder flüs­ siger Phase beziehungsweise gar nicht mehr vor.

Wird das zu behandelnde Material zum Beispiel mittels einer Injektionseinrichtung, wie sie in der EP-B 1 62 874 dargestellt ist, aufbereitet, so genügt es, um das ange­ strebte Ziel zu erreichen, diesen Bereich gasdicht zu kapseln und weiter so zu gestalten, daß das Gas/die Luft über eine Ringleitung in den Bereich unmittelbar hinter die Zuführeinrichtung beziehungsweise in den Bereich unmit­ telbar vor den Injektor zurückgeführt und auf diesem Weg gereinigt wird.

Der entscheidende Vorteil der Vorrichtung besteht also darin, daß keine Abluft mehr an die Umgebung abgegeben wird, die mit Schadstoffen belastet ist. Vielmehr wird eine Art "Umluftverfahren" ermöglicht, wobei die Luft immer wieder über eine Reinigungsstufe geführt wird, so daß eine Aufkonzentration von Schadstoffen ausgeschlossen ist.

Die Einrichtung zur Gasreinigung kann im einfachsten Fall ein mit einem Adsorptionsmittel beschicktes Bett sein, durch das das Gas hindurchgeleitet wird. In der Regel ist für diese Aufbereitung eine Behandlung mit Aktivkohle ausreichend. Die entsprechende Reinigungseinrichtung kann so ausgebildet sein, daß entweder kontinuierlich neue, frische Aktivkohle nachgeführt wird ( weil auch der Gasstrom kontinuierlich das Bett durchströmt) oder aber es wird so vorgegangen, daß das Adsorptionsmittel nach einem gewis­ sen Zeitintervall ausgetauscht wird.

Um die Wirksamkeit des Adsorptionsmittels (der Aktivkohle) zu erhöhen, sieht die Erfindung in einer vorteilhaften Ausgestaltung vor, die aufzubereitende Luft zuvor auf ein bestimmtes Temperatur- und Feuchtigkeitsniveau ein­ zustellen.

Entsprechend wird vorgeschlagen, dem Adsorptionsmittel­ bett ein Kühlaggregat, einen Kondensatabscheider und/oder einen Wärmetauscher vorzuschalten.

Während die aus dem System abgezogene Luft (Gas) in der Regel eine Temperatur über Raumtemperatur besitzt dient die erste Kühlstufe dazu, das Gas herunterzukühlen, jedoch bei weitestgehend unverändertem Feuchtigkeitsgehalt. In der nachfolgenden Stufe soll Kondensat abgeschieden werden, was zum Beispiel mittels eines bekannten Tropfenabschei­ ders erfolgen kann.

In der dritten Stufe, dem Wärmetauscher, wird das Gas schließlich wieder auf eine bestimmte Betriebstemperatur (zum Beispiel 40°C) erwärmt.

Über den Kondensatabscheider und den Wärmetauscher wird gleichzeitig die Luft-/Gasfeuchtigkeit so herabgesetzt, daß das Gas/die Luft beim anschließenden Durchströmen des Adsorptionsmittelbetts eine bestmögliche Reinigung erfährt.

Um einen konstanten Luftkreislauf zu ermöglichen, zum Beispiel auch im Falle von Revisionsarbeiten, sieht die Erfindung nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung vor, entlang der Gasrückführleitung einen Bypass auszu­ bilden.

Schließlich wird nach einer weiteren Ausführungsvariante vorgeschlagen, entlang der Gasrückführleitung eine Ein­ richtung zum Druckausgleich anzuordnen, um auch bei Erwär­ mung der Luft eine gleichbleibende Gasströmung zu ermög­ lichen.

Wird kein neues Material der Vorrichtung zugeführt, der Gaskreislauf jedoch unverändert aufrechterhalten, so wird das Gas - ohne, daß neue Schadstoffe aufgenommen werden - immer wieder über die Gasreinigungseinrichtung geführt, so daß die im System befindliche Gasmenge nach kurzer Zeit vollständig gereinigt ist und die Anlage danach zum Beispiel für Revisionsarbeiten gefahrlos geöffnet werden kann.

Ein ganz wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Vor­ richtung besteht auch darin, daß die Gasmenge, die im Kreislauf geführt wird, selbst bei größeren Anlagen auf wenige Kubikmeter beschränkt werden kann, entsprechend den Volumen des gekapselten Bereiches bzw. der Gasrück­ führleitung.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Merk­ malen der Unteransprüche sowie den sonstigen Anmeldungs­ unterlagen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungs­ beispieles näher erläutert.

Dabei zeigt die einzige Figur in fließbildartiger Dar­ stellung den Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Mit dem Bezugszeichen 10 ist schematisch eine Einrichtung zur Zuführung eines mit Öl belasteten Bodens dargestellt. Das Material gelangt über eine Zuführstrecke 12 in ein Aggregat 14, wo eine Trennung der Schadstoffe vom Bodenma­ terial erfolgt (Bodenwäsche).

Dabei werden die mit Schadstoffen aufkonzentrierten Be­ standteile über die Leitung 16, die gereinigten Bestandtei­ le über die Austragseinrichtung 18 weggeführt.

Erfindungsgemäß ist der Bereich zwischen der Zuführein­ richtung 10 und der Austragseinrichtung 18 gasdicht ausge­ bildet, das heißt, auch das Aggregat 14 ist so gekapselt, daß Luftanteile, die zur Behandlung des zu reinigenden Materials notwendig sind, nicht entweichen können.

Vielmehr wird die mit Schadstoffen angereicherte Luft bei 20 aus dem Aggregat 14 abgezogen und über eine Gas­ rückführleitung 22 über den im Aggregat 14 aufgebauten Preß­ druck bzw. ein Gebläse bis zum Anschlußbereich der Zuführein­ richtung 10 zurückgeleitet.

Auf diesem Weg führt die Gasrückführleitung durch ein Kühlaggregat 24, wo das ursprünglich etwa 50-80°C warme Gas auf etwa 20°C gekühlt wird.

Dem Kühlaggregat 24 ist ein Kondensatabscheider 26 nachge­ schaltet, der hier als Tropfenabscheider ausgebildet ist.

Dem Tropfenabscheider 26 schließt sich ein Wärmetauscher 28 an, in dem das immer noch mit Schadstoffen belastete Gas wieder erwärmt (zum Beispiel auf etwa 40-50°C) und entfeuchtet wird (auf etwa 40-60% relative Feuchte).

Der Wärmetauscher 28 ist deshalb wichtig, damit das Gas vor dem Eintritt in ein Aktivkohlebett 30 bezüglich seiner Temperatur und Feuchtigkeit so eingestellt wird, daß die Adsorptionswirkung der Aktivkohle möglichst maximal ist.

Das so gereinigte Gas wird anschließend über die Leitung 22 weitergeführt, bis es am Verbindungsbereich mit der Zuführeinrichtung 10 den zuvor beschriebenen Weg erneut durchläuft.

Um auch bei gegebenenfalls unregelmäßiger Zulaufcharak­ teristik einen konstanten Luft-/Gaskreislauf sicherzustel­ len ist entlang der Gasrückführleitung 22 ein Bypass 32 vorgesehen, der bei Bedarf entsprechend zu- oder abschaltbar ist.

Die Zeichnung zeigt ferner ein Druckausgleichsgefäß 34, das dafür sorgen soll, auch bei einer Druckerhöhung im System ein Bersten zu verhindern.

Claims (7)

1. Vorrichtung zur Dekontaminierung von schadstoffbelaste­ ten Massen, Böden oder dergleichen mit einer Einrich­ tung (10) zur Zuführung und einer Einrichtung (18) zum Austrag des Materials, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich zwischen Zuführ- und Austragseinrichtung (10, 18) gasdicht ausgebildet ist und eine Gasrückführ­ leitung (22) umfaßt, entlang der eine Gasreinigungsein­ richtung (30) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasrückführleitung (22) von einem Bereich unmit­ telbar vor der Austragseinrichtung (18) bis zum austrags­ seitigen Ende der Zuführeinrichtung (10) verläuft.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Gasreinigungseinrichtung (30) ein Adsorptionsmittelbett für die Schadstoffe und/oder ein Kühlaggregat (24), einen Kondensatabscheider (26) und/oder einen Wärmetauscher (28) umfaßt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Adsorptionsmittelbett (30) mit Aktivkohle ge­ füllt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß - im strömungstechnischen Sinne - das Kühlaggregat (24), der Kondensatabscheider (26), der Wärmetauscher (28) und das Adsorptionsmittelbett (30) hintereinander geschaltet sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, gekenn­ zeichnet durch einen entlang der Gasrückführleitung (22) ausgebildeten Bypass (32).

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, gekenn­ zeichnet durch eine entlang der Gasrückführleitung (22) ausgebildete Einrichtung (34) zum Druckausgleich.