DE4121181A1

DE4121181A1 - Decontamination of polluted soil, etc. - by washing in fluidised bed, rinsing with water and recycling

Info

Publication number: DE4121181A1
Application number: DE19914121181
Authority: DE
Inventors: Jochen Zingelmann
Original assignee: OEKO CHEM GES fur UMWELTTECHN
Current assignee: OEKO CHEM GES fur UMWELTTECHN
Priority date: 1991-06-27
Filing date: 1991-06-27
Publication date: 1993-01-07

Abstract

Decontamination of polluted substrates e.g. soil or demolition rubble, is effected by washing the substrate in a fluidised-bed washing unit to remove pollutants, rinsing with water and recycling the prod. for re-use, opt. after biological treatment and drying. Pref. the substrate is first washed with an organic solvent and then washed with an aq. detergent soln. contg. a complexing agent. The discharged aq. wash liquor is sepd. into aq. and organic phases, and the aq, phase is recycled to the aq. washing unit. The organic phase is combined with the effluent from the solvent washing unit and distilled. The distillate is recycled to the solvent washing unit. ADVANTAGE - The process is economical and capable of removing organic and inorganic pollutants, e.g. oil or dioxins.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von mit Schadstoffen kontaminierten Substraten, wie sie häufig in Form von verseuchtem Erdboden und Bauschutt im Bereich von älteren industriellen Fertigungsstätten vorhanden sind oder aber auch als Folge von Unfällen zur Entsorgung anstehen.The invention relates to a method for cleaning with Contaminants contaminated substrates, as often found in Form of contaminated soil and rubble in the area of older industrial manufacturing facilities exist or but also pending disposal as a result of accidents.

Bisher wurden mehrere Verfahren zur Beseitigung dieser gene rell als Altlasten bezeichneten, kontaminierten Erdsubstrate und verseuchten Bauschuttmaterialien beschrieben.So far, several methods have been used to remove these genes Contaminated soil substrates, generally referred to as contaminated sites and contaminated building rubble materials.

Biologische Verfahren, bei denen z. B. in Mieten und ähnlichem die kontaminierten Substrate eingelagert werden, verwenden Bakterien, die organische Schadstoffe abbauen. Der Nachteil dieser Verfahren liegt insbesondere darin, daß eine lange Zeit für einen möglichst vollständigen Abbau notwendig ist, so daß, insbesondere über den Zeitbedarf des Verfahrens gese hen, der Flächenverbrauch immens ist. Ein weiterer Nachteil dieser Verfahren ist, daß die Beseitigung von Schwermetallen aus dem Erdreich hiermit nicht möglich ist.Biological processes in which e.g. B. in rents and the like use the contaminated substrates Bacteria that break down organic pollutants. The disadvantage This method is in particular that a long Time for a complete dismantling is necessary, so that, especially regarding the time required for the procedure hen, the land use is immense. Another disadvantage this procedure is that elimination of heavy metals from the ground is not possible with this.

Bei den bekannten thermischen Verfahren, bei denen auf dem Wege der Pyrolyse oder Verbrennung die Beseitigung der organischen Schadstoffe bewerkstelligt werden kann, führen selbst zu erheblichen Emissionen, die die Umwelt belasten, insbesondere dann, wenn polychlorierte Biphenyle (PcB) im kontaminierten Erdreich vorhanden sind. Außerdem sind diese Verfahren nur teilweise in der Lage, die Gehalte an Schwerme tallen in den kontaminierten Substraten abzubauen. Insbeson dere die unter dem Sammelbegriff Dioxine immer häufiger ent deckten Schadstoffe lassen sich nur in Hochtemperatur verbrennungsöfen wirksam beseitigen, wobei außerordentliche Sicherheitsmaßnahmen notwendig sind, um nicht erneut die Schadstoffe über die Abgase der Verbrennungsanlage in der Um gebung zu verteilen. Der maschinelle Einsatz und die damit verbundenen Investitionskosten sind für diese Verfahren sehr hoch. Insbesondere sind auch die Kosten der Primärenergie, die für den Verbrennungsvorgang aufgewendet werden müssen, von großem Gewicht.In the known thermal processes, in which on the Ways of pyrolysis or incineration eliminating the organic pollutants can be accomplished even significant emissions that pollute the environment, especially when polychlorinated biphenyls (PcB) in the contaminated soil are present. Besides, these are The process is only partially able to measure the levels of heaviness break down tallen in the contaminated substrates. In particular which are becoming more and more common under the collective term dioxins covered pollutants can only be at high temperature effectively eliminate incinerators, being extraordinary Security measures are necessary in order not to re-open the Pollutants via the exhaust gases from the incinerator in the area distribution. The mechanical use and with it associated investment costs are very high for these processes high. In particular, the cost of primary energy, that have to be spent on the combustion process of great weight.

Die meisten der bisher bekannten Verfahren setzen außerdem voraus, daß das kontaminierte Substrat von der Fundstelle zu der Aufarbeitungsanlage bzw. zu der Deponie transportiert wird, was zum einen während des Transports eine Gefahr für die Umwelt darstellt und zum zweiten zusätzliche Transportko sten bei der Altlastenbeseitigung entstehen läßt.Most of the previously known methods also use advance that the contaminated substrate from the site to the processing plant or transported to the landfill becomes what is a danger for represents the environment and secondly additional transport most arises in the disposal of contaminated sites.

Demgegenüber stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufga be, ein Verfahren vorzuschlagen, das zum einen mit einem ge ringen Aufwand bezüglich der bereitzustellenden Anlagen aus kommt und insbesondere in der Lage ist, neben den organischen Schadstoffen auch die anorganischen Schadstoffe aus den kon taminierten Substraten zu entfernen. In contrast, the present invention is the task be to propose a procedure that on the one hand with a ge wrestle effort in terms of the systems to be provided comes and in particular is able to next to the organic Pollutants also the inorganic pollutants from the con remove contaminated substrates.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, ein Verfahren vorzuschlagen, das sich mit sehr kompakten Anlagen durchfüh ren läßt, welche auf dem jeweiligen Gelände, auf dem die Alt lasten zu beseitigen sind, aufgebaut werden können, so daß die Transportwege und die Handhabung des kontaminierten Sub strats auf ein Minimum reduziert werden können.Another object of the invention is a method to propose that with very compact systems ren, which on the respective site on which the Alt loads to be eliminated, can be built up so that the transport routes and the handling of the contaminated sub strats can be reduced to a minimum.

Diese Aufgabe wird bei dem eingangs beschriebenen Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Substrat gegebenen falls in zerkleinerter Form in einer Waschanlage in minde stens einem Waschgang mit einer Waschflüssigkeit bis zur im wesentlichen vollständigen Entfernung der Schadstoffe behan delt wird, wobei eine Waschanlage mit einem Wirbelbett ver wendet wird, welches von unten mit der Waschflüssigkeit und einem unter Druck stehenden Gas zur Verwirbelung der darüber angeordneten Phase aus Waschflüssigkeit und Substrat be schickbar ist und wobei das Substrat nach dem Waschgang oder den Waschgängen mit Reinwasser gespült und danach einer Wei terverwendung, gegebenenfalls nach einer biologischen Aufbe reitung und Trocknung, zugeführt wird.This task is carried out in the method described at the beginning solved according to the invention in that the substrate is given if in minced form in a car wash at least at least one wash with a washing liquid up to in complete complete removal of the pollutants delt, whereby a car wash ver with a fluidized bed is applied, which from below with the washing liquid and a pressurized gas to swirl the above arranged phase of washing liquid and substrate be is sendable and wherein the substrate after the wash or the wash cycles with pure water and then a Wei reuse, if necessary after biological treatment riding and drying.

Das vorliegende Verfahren eignet sich insbesondere für eine chargenweise Behandlung des kontaminierten Substrates, wo durch der Vorteil erreicht wird, daß das kontaminierte Sub strat nur einmal, nämlich beim Eintrag in die Waschanlage, gehandhabt werden muß. Ferner ermöglicht dies, daß die Anlage insgesamt in sich geschlossen betrieben werden kann, was gro ße Vorteile in bezug auf die Betriebssicherheit, insbesondere im Hinblick auf die Abgabe von Schadstoffen durch die Reini gungs- und Waschanlage nach außen, bedeutet.The present method is particularly suitable for batch treatment of the contaminated substrate where is achieved by the advantage that the contaminated sub strat only once, namely when entering the car wash, must be handled. It also enables the facility can be operated as a whole, which is great advantages in terms of operational safety, in particular with regard to the release of pollutants by Reini outside and washing system means.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich selbstverständlich auch quasi-kontinuierlich oder kontinuierlich durchführen. Hierbei wird dann bevorzugt das Wirbelbett in verschiedene Behandlungszonen aufgeteilt und mit einer Transportvor richtung versehen, die das zu behandelnde Substrat von Zone zu Zone transportiert. Die Behandlungszonen werden vorzugs weise durch entfernbare Trennwände gegeneinander abgeschot tet, so daß keine nachteilige Durchmischung der in den ver schiedenen Zonen verwendeten Behandlungsmedien eintreten kann.The method according to the invention can of course be used also perform quasi-continuously or continuously. The fluidized bed is then preferably divided into different types Treatment zones divided and with a transport direction provided that the substrate to be treated by zone transported to zone. The treatment zones are preferred wise separated from each other by removable partitions tet, so that no disadvantageous mixing of the ver treatment media used in different zones can occur.

Sind organische Schadstoffe vorhanden, wird als erster Wasch gang eine Extraktion mit einem für die organischen Schadstof fe geeigneten Lösemittel durchgeführt, wobei hier die Extrak tion noch durch eine Temperaturerhöhung in ihrer Effektivität gesteigert werden kann. An die Extraktion mit einem Lösemit tel schließt sich immer ein weiterer Waschvorgang mit einer wässerigen Waschflüssigkeit an, welche ein demulgierend wir kendes Reinigungsmittel umfaßt.If organic pollutants are present, the first step is washing an extraction with one for the organic pollutant Fe suitable solvents carried out, where the Extrak tion by increasing the temperature in its effectiveness can be increased. The extraction with a solvent tel always closes with another wash aqueous washing liquid, which we demulsify detergent.

Als Lösemittel werden vorzugsweise sogenannte Leichtstoffe, d. h. Lösemittel mit einer Dichte < 1 verwendet, insbesondere auf Kohlenwasserstoffbasis. Bei der Extraktion wird so vorge gangen, daß das in dem Wirbelbett der Waschanlage befindliche kontaminierte Substrat von unten mit dem Lösemittel in Kon takt gebracht wird, und das Lösemittel wird dem Wirbelbett so lange zugeführt, bis im wesentlichen das gesamte kontaminier te Substrat von dem Lösemittel bedeckt ist. Zusätzlich zu ei ner Temperaturerhöhung kann über Düsen am Boden des Wirbel bettes Gas in die Mischung aus Substrat und Lösemittel einge blasen werden, was den Durchmischungseffekt und damit auch den Extraktionseffekt verstärkt. Die üblichen Substrate soll ten für die Extraktion keine allzu große Korngröße aufweisen, weshalb Bauschutt normalerweise auf eine Größe < 40 mm zer kleinert werden muß. Sind Bodenmassen, d. h. kontaminierter Erdboden, zu reinigen, so entfällt normalerweise ein Zerklei nerungsschritt, da dieses Substrat bei dem Zusatz von Extrak tionsmittel in ausreichend kleine Partikel zerfällt. Eine Trocknung des kontaminierten Substrates vor der Extraktions stufe ist nicht notwendig. Ein eventuell vorhandener Wasser gehalt ist hier nicht merklich störend.So-called light substances are preferably used as solvents, d. H. Solvents with a density <1 are used, in particular based on hydrocarbons. The extraction is carried out in this way that the in the fluidized bed of the car wash contaminated substrate from below with the solvent in con clock is brought, and the solvent becomes the fluidized bed long fed until essentially all of the contamination te substrate is covered by the solvent. In addition to egg The temperature can be raised via nozzles at the bottom of the vortex bed gas into the mixture of substrate and solvent will blow what the mixing effect and therefore also enhances the extraction effect. The usual substrates should the grain size is not too large for the extraction, which is why building rubble normally shrinks to a size <40 mm must be reduced. Are soil masses, d. H. contaminated Soil to clean, so there is usually no chopping tion step, since this substrate with the addition of Extrak agent disintegrates into sufficiently small particles. A Drying the contaminated substrate before extraction level is not necessary. Any water present content is not noticeably disturbing here.

Nach einer vorbestimmten Verweilzeit des kontaminierten Sub strats in dem Lösemittel im Wirbelbett wird das Lösemittel nach unten abgesaugt, wobei hierfür Filterkerzen am Boden des Wirbelbettes angeordnet sind, die verhindern, daß Feinteile in das schadstoffbeladene Lösemittel eingetragen werden.After a predetermined dwell time of the contaminated sub Strats in the solvent in the fluidized bed becomes the solvent suctioned down, using filter cartridges on the bottom of the Fluid bed are arranged, which prevent fine particles be entered into the polluted solvent.

Die Extraktion wird gegebenenfalls so lange wiederholt, bis eine vorgegebene Maximalkonzentration in dem abgesaugten Lö semittel unterschritten wird.The extraction may be repeated until a predetermined maximum concentration in the extracted solution is undercut.

Das Lösemittel wird nach dem Absaugen über die Filterkerzen im Bett der Wirbelbettanlage unter Vakuum einer Destilla tionsanlage zugeführt, die für die Aufbereitung und Rückfüh rung des Lösemittels für einen erneuten Extraktionsvorgang verwendet wird.The solvent is drawn off through the filter candles in the bed of the fluidized bed system under vacuum from a distilla tion system supplied for processing and recirculation tion of the solvent for a new extraction process is used.

Zeitlich gestaffelt mit der Wiederaufbereitung des Lösemit tels kann bereits ein weiterer Waschvorgang im Wirbelbett der Waschanlage durchgeführt werden.Staggered in time with the reprocessing of the solvent Another washing process in the fluidized bed of the Car wash.

Bei Verwendung einer wässerigen Waschflüssigkeit, welche mit einem demulgierend wirkenden Reinigungsmittel versetzt ist, wird sich im Falle, daß diesem Waschvorgang eine Extraktion vorausgegangen ist, eine organische Phase abscheiden, die im wesentlichen den in dem Substrat nach der Absaugung noch ver bliebenen Lösemittelrest beinhaltet. When using an aqueous washing liquid, which with a detergent with a demulsifying effect is added, will in the event that this washing process an extraction preceded by separating an organic phase, which in the essentially the ver in the substrate after suction remaining solvent residue.

Diese organische Phase wird mittels eines Leichtstoffab scheiders von der wässerigen Phase abgetrennt und dem bei der Absaugung erhaltenen kontaminierten Lösemittel zur gemeinsa men Weiterverarbeitung (insbesondere fraktionierte Destilla tion) zugeführt.This organic phase is removed using a lightweight material separated from the aqueous phase and that at the Aspiration obtained contaminated solvent for common further processing (especially fractional distillate tion) fed.

Damit wird eine nahezu 100%ige Rückführung des Lösemittels erreicht, so daß nur äußerst geringe Mengen an Lösemittel dem Kreislauf zugeführt werden müssen.This results in an almost 100% return of the solvent achieved so that only extremely small amounts of the solvent Circulation must be supplied.

Das der wässerigen Waschflüssigkeit zugesetzte demulgierend wirkende Reinigungsmittel enthält vorzugsweise ein komplexie rendes Mittel, um anorganische Schadstoffe aus dem Substrat zu entfernen.Demulsifying the aqueous washing liquid added active detergent preferably contains a complex agent to remove inorganic pollutants from the substrate to remove.

Die in der wässerigen Waschflüssigkeit enthaltenen Schadstof fe werden vorzugsweise aus dieser ausgefällt, so daß auch die wässerige Phase für einen erneuten Waschvorgang zur Verfügung steht. Ein eventuell bei der Fällungsreaktion mit ausgetrage ner Anteil an Reinigungsmittel und sonstigen Zusatzstoffen wird dem Wasser erneut zugesetzt, so daß dieses mit einem konstanten Reinigungsmittelgehalt in den weiteren Waschvor gang zurückgeführt wird.The pollutant contained in the aqueous washing liquid fe are preferably precipitated from this, so that the aqueous phase available for a new washing process stands. A possibly carried out during the precipitation reaction Proportion of cleaning agents and other additives is added to the water again, so that this with a constant detergent content in the further wash cycles gear is returned.

Um ein sicheres Austragen der anorganischen Schadstoffe sowie gegebenenfalls der Reste an organischer Phase aus dem Sub strat zu erreichen, wird vorzugsweise die wässerige Wasch flüssigkeit dem Substrat ebenfalls im Wirbelbett von unten zugeführt, wobei man die wässerige Waschflüssigkeit vorzugs weise dekantiert. Bevor das Wasser aus dem Substrat über die Filterkerzen abgesaugt wird, wird die wässerige Waschflüssig keit von unten her mit Reinwasser verdrängt, so daß sicherge stellt ist, daß die sich bereits in der oberen Schicht der wässerigen Waschflüssigkeit abgeschiedenen Bestandteile, ins besondere eine organische Phase, nicht erneut mit dem Subs trat in Kontakt kommen.To safely discharge the inorganic pollutants as well optionally the residues of organic phase from the sub To achieve strat, preferably the aqueous wash liquid the substrate also in the fluidized bed from below supplied, with preference given to the aqueous washing liquid decanted wisely. Before the water from the substrate over the When filter candles are suctioned off, the aqueous washing liquid becomes liquid displaced from below with pure water, so that security is that is already in the upper layer of the aqueous washing liquid separated components, ins especially an organic phase, not again with the subs came into contact.

Vorzugsweise wird auch bei dem Waschvorgang unter Verwendung einer wässerigen Waschflüssigkeit eine Durchwirbelung der Mi schung aus Waschflüssigkeit und Substrat mittels einem einge preßten Gas bewerkstelligt. Auch hier kann eine Temperaturer höhung zu einem höheren Wirkungsgrad des Waschvorganges bzw. einer höheren Wirkung in der Dekontamination führen. Beim weiteren Zuführen von Waschflüssigkeit bzw. von Reinwasser zu dem Substrat von der Bodenfläche des Wirbelbettes aus wird so verfahren, daß die Zufuhrgeschwindigkeit der flüssigen Phase so gewählt wird, daß die Sedimentationsgeschwindigkeit des überwiegenden Anteils der Feststoffe des Substrats größer ist als die Strömungsgeschwindigkeit des zugeführten und in eine Überlaufrinne abfließenden Flüssigkeitsanteiles. Dadurch wird verhindert, daß ein merklicher Teil an feinteiligen Feststof fen aus dem Wirbelbett ausgetragen wird.It is also preferably used in the washing process an aqueous washing liquid a whirling of the Mi mixture of washing liquid and substrate by means of a pressed gas. A temperature can also be used here increase to a higher efficiency of the washing process or lead to a higher effect in decontamination. At the further supply of washing liquid or pure water the substrate from the bottom surface of the fluidized bed process that the feed rate of the liquid phase is chosen so that the sedimentation rate of the predominant proportion of the solids of the substrate is larger than the flow rate of the fed and into a Overflow channel of flowing liquid portion. This will prevents a noticeable portion of finely divided solids fen is discharged from the fluidized bed.

Auch im Falle der Behandlung des Substrates mit einer wässe rigen Waschflüssigkeit wird dieser Vorgang so häufig wieder holt, bis in der abgezogenen Waschflüssigkeit der Schadstoff gehalt unterhalb einer vorgegebenen Maximalgrenze festge stellt wird.Also in the case of treating the substrate with water This process becomes so frequent again catches up in the removed washing liquid the pollutant content below a predetermined maximum limit is posed.

Der Spülung des Bodensubstrats mit Reinwasser folgt eine Va kuumabsaugung, die gleichzeitig zu einer teilweisen Trocknung des Substrats verwendet werden kann.The rinsing of the soil substrate with pure water is followed by a Va vacuum extraction, which also results in partial drying of the substrate can be used.

Nach Durchführung dieser Behandlungsschritte läßt sich das Substrat in normalen Deponien ablagern bzw. als normaler Bau schutt für übliche Zwecke weiterverwenden. Ein gereinigtes Erdsubstrat kann beispielsweise zur Aufschüttung von Lärm schutzwällen und ähnlichem dienen.After performing these treatment steps, this can be done Store substrate in normal landfills or as a normal building reuse rubble for normal purposes. A cleaned one For example, earth substrate can be used to fill up noise ramparts and the like serve.

Wichtig ist, daß am Ende der Behandlung des Substrats ein derartig hoher Dekontaminationsgrad erreicht wird, daß für das Substrat, und zwar sowohl im Falle von Bauschutt als auch von Erde, eine Verbringung auf eine Sondermülldeponie ent fällt.It is important that at the end of the treatment of the substrate such a high degree of decontamination is achieved that for the substrate, both in the case of rubble and from earth, a shipment to a hazardous waste landfill falls.

Damit kann das Substrat teilweise auf dem Gelände selbst ver bleiben oder aber auf die von den Transportwegen her gesehen am günstigsten gelegene Deponie verbracht werden.This means that the substrate can partially ver on the site itself stay or on the seen from the transport routes most conveniently located landfill.

Erdmassen können zum Ende der Behandlung noch eine biologi sche Aufbereitung erfahren, die zumindest einen Teil der aus der Erde ausgetragenen Mikroorganismen wieder ersetzt. Diese Erdmassen sind insbesondere auch als Deckschichten in Depo nien wieder verwendbar.Earth masses can still be a biological at the end of treatment experienced at least part of the processing microorganisms discharged from the earth. These Earth masses are in particular also as cover layers in depo never reusable.

Zur Verringerung der einzusetzenden Primärenergie werden die Flüssigkeitsströme so geleitet, daß das aus der Waschanlage kommende und eine erhöhte Temperatur aufweisende flüssige Me dium im Gegenstrom in einem Wärmetauscher mit dem frisch zu zuführenden flüssigen Medium geführt wird. Dadurch läßt sich der Primärenergieeinsatz bei dem erfindungsgemäßen Reini gungsverfahren minimieren und so die Umweltverträglichkeit des Verfahrens weiter optimieren.To reduce the primary energy to be used, the Liquid flows directed so that from the car wash coming and having a higher temperature liquid Me dium in counterflow in a heat exchanger with the fresh feeding liquid medium is performed. This allows the primary energy use in the Reini invention minimizing the process and thus the environmental impact further optimize the process.

Die bei der Wasseraufbereitung anfallenden Schlämme werden getrocknet und einer Sondermülldeponie zugeführt. Dadurch, daß hier die Schadstoffe konzentriert vorliegen, handelt es sich um lediglich kleine Feststoffmengen, die gehandhabt wer den müssen, so daß relativ geringe Transportkosten aufzuwen den sind, und der volumenmäßige Bedarf auf Sondermülldeponien ist auf ein Minimum reduziert, was ebenfalls zur Wirtschaft lichkeit des Verfahrens in großem Maße beiträgt.The sludges generated during water treatment become dried and sent to a hazardous waste landfill. Thereby, it is that the pollutants are concentrated here are only small amounts of solids that are handled the must, so that relatively low transport costs to spend are, and the volume requirements for hazardous waste landfills is reduced to a minimum, which also contributes to the economy of the process contributes to a large extent.

Beim Aufarbeiten des mit organischen Schadstoffen kontami nierten Lösemittels wird bei der fraktionierten Destillation der Destillationsrückstand aus der Destillationsvorrichtung ausgetragen und in der Regel chemisch getrocknet.When working up the contaminated with organic pollutants nated solvent is used in fractional distillation the distillation residue from the distillation device carried out and usually chemically dried.

Da organische Schadstoffe relativ häufig halogenierte Produk te mit umfassen, welche bei einer Verbrennung zu Dioxinbil dung neigen, wird zunächst eine reduktive Behandlung des ge trockneten Rückstands zur Abspaltung der Halogene empfohlen. Hierbei hat sich insbesondere die Behandlung des Rückstandes mit einer Suspension von Natrium in Toluol bewährt, wobei die Reaktionstemperatur ungefähr im Bereich des Festpunktes von Natrium gehalten wird. Toluol ist nicht nur für die reduktive Behandlung des getrockneten Rückstandes ein geeignetes Lösemittel und Reaktionsmedium für die Natriumsuspension, sondern eignet sich ebenfalls für die Extraktion des kontaminierten Substrates, da es eine ausgezeichnete Löse kraft für eine Vielzahl von organischen Schadstoffen besitzt. Im Verfahren hat dies den Vorteil, daß nur eine Art von orga nischem Lösemittel Verwendung findet, so daß kein Eintragen der einen Lösemittelsorte in die andere befürchtet werden muß. Falls Lösemittelanteile verschleppt werden, bleibt es in diesem Falle ohne irgendeine Auswirkung auf die Effizienz des Verfahrens.Because organic pollutants are relatively often halogenated products te include, which when burned to dioxin bil a reductive treatment of the ge Dried residue recommended to split off the halogens. Here, in particular, the treatment of the residue with a suspension of sodium in toluene, the Reaction temperature approximately in the range of the fixed point of Sodium is kept. Toluene is not just for the reductive Treat the dried residue a suitable one Solvent and reaction medium for the sodium suspension, but is also suitable for the extraction of the contaminated substrate as it is an excellent solvent power for a variety of organic pollutants. In the process, this has the advantage that only one type of organization African solvent is used so that no entry one type of solvent is feared in the other got to. If solvent components are carried over, it remains in in this case without any effect on the efficiency of the Procedure.

Nach der Halogenabspaltung wird vorzugsweise eine Photooxida tion vorgenommen, wobei hier in der Regel UV-Licht eingesetzt wird, welches zum einen zu einer direkten Photodegradation führt, zum anderen über den Umweg der Ozonbildung auf den Schadstoffrückstand einwirkt. After the halogen elimination, a photo oxide is preferably used tion made, here usually UV light is used which leads to direct photodegradation leads, on the other hand, to the detour of ozone formation Residual pollutant acts.

Nach dieser Verfahrensstufe liegen die Schadstoffe so weit abgebaut und aufbereitet vor, daß ein biologischer und/oder chemischer bzw. thermischer Abbau der Rückstände ohne jede Umweltgefährdung durchgeführt werden kann.After this stage of the process, the pollutants are so far mined and processed before that a biological and / or chemical or thermal degradation of the residues without any Environmental hazard can be carried out.

Ein großer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, daß die Lösemittelströme und auch die verwendeten wässerigen Phasen nahezu vollständig im Kreislauf geführt werden, so daß die Emissionen der Reinigungsanlage vernach lässigbar oder verschwindend gering sind. Durch die chargen weise Behandlung des Substrates und durch den Verbleib des Substrates in der Wirbelbettanlage vom Beginn der Behandlung des Substrates an bis zu dessen endgültiger Reinigung und Aufbereitung für die Weiterverwendung wird erreicht, daß die notwendige Reinigungsanlage kompakt gebaut werden kann und mit relativ geringem Kostenaufwand zu dem jeweiligen Einsatzort transportiert und dort aufgebaut werden kann.This is a great advantage of the method according to the invention to see that the solvent flows and also the ones used aqueous phases almost completely in the cycle be so that the emissions of the cleaning system neglected are negligible or negligible. Through the batches wise treatment of the substrate and by the whereabouts of the Substrates in the fluidized bed system from the start of treatment of the substrate until its final cleaning and Processing for further use ensures that the necessary cleaning system can be built compact and at relatively low cost to each Can be transported to the site and set up there.

Dadurch entfallen zum einen eine mehrfache Handhabung des kontaminierten Substrates und zum anderen lange Transportwe ge, die in sich selbst Gefährdungspotential für die Umwelt bedeuten.This eliminates multiple handling of the contaminated substrate and on the other long transport ge, which in itself is potential hazard to the environment mean.

Außerdem wird über die Kompaktheit der Anlage gleichzeitig eine Kostenersparnis bei den Anlagekosten und auch bei dem Betrieb der Anlage selbst erreicht, da nur relativ kleine Mengen an Lösemittel bzw. an wässeriger Waschflüssigkeit auf die jeweilige Reaktions-, d. h. Extraktions- oder Waschtempe ratur, gebracht werden müssen. Durch die Wärmerückgewinnung, die sowohl bei der Wasseraufbereitung als auch bei der Wie deraufbereitung des Lösemittels konsequent durchgeführt wird, wird außerdem der Einsatz an Primärenergie für das Reini gungsverfahren minimiert, so daß das Verfahren auch in Nach barschaft zu Wohngebieten durchgeführt werden kann.In addition, the compactness of the system is simultaneous a cost saving in the investment costs and also in the Operation of the plant itself achieved, since only relatively small Amounts of solvent or aqueous washing liquid the respective reaction, d. H. Extraction or wash temp rature, must be brought. Through heat recovery, both in water treatment and in how processing of the solvent is carried out consistently, the use of primary energy for the Reini tion process minimized, so that the process also in after neighborhood to residential areas can be carried out.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird im folgenden an Hand der Zeichnung nochmals im Detail erläutert, wobei die Zeichnung ein Fließbild für ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Reini gung dioxinkontaminierter Substrate beinhaltet.The method according to the invention is described below with the aid of Drawing explained again in detail, the drawing a flow diagram for an inventive method for cleaning exposure to dioxin-contaminated substrates.

Im Schritt S1 wird das kontaminierte Substrat, beispielsweise zerkleinerter Bauschutt oder kontaminierter Boden, in ein Wirbelbett einer Waschanlage eingebracht.In step S 1 , the contaminated substrate, for example comminuted building rubble or contaminated soil, is introduced into a fluidized bed of a washing system.

Nach dem Einbringen des Substrates in das Wirbelbett der Anlage wird die Anlage geschlossen und bleibt geschlossen, bis das Substrat dekontaminiert vorliegt und aus der Anlage ausgetragen werden kann.After placing the substrate in the fluidized bed Plant the plant is closed and remains closed, until the substrate is decontaminated and out of the system can be carried out.

Im Schritt S2 wird ein bevorratetes Lösemittel L1, das hier vorzugsweise Toluol ist, mit einer Temperatur von ca. 30°C zugeführt und je nach Extraktionscharakteristik des zu extra hierenden Substrates, welches zuvor im Laborversuch ermittelt wird, mit dem Substrat in Kontakt gehalten.In step S 2 , a stored solvent L 1 , which here is preferably toluene, is supplied at a temperature of approximately 30 ° C. and is kept in contact with the substrate depending on the extraction characteristics of the substrate to be extracted, which is determined beforehand in the laboratory test .

Danach wird das Lösemittel, das die organischen Schadstoffe enthält, abgesaugt und im Schritt L2 der weiteren Aufarbei tung zugeführt.Thereafter, the solvent containing the organic pollutants is suctioned off and fed to further processing in step L 2 .

Der Vorgang S2, d. h. die Extraktion des kontaminierten Sub strates mit Lösemittel, wird so lange wiederholt, bis ein vorgegebener Wert an zulässiger Schadstoffkonzentration im Substrat unterschritten ist.The process S 2 , ie the extraction of the contaminated substrate with solvent, is repeated until a predetermined value of the permissible concentration of pollutants in the substrate is undershot.

Obwohl das Verfahren betreffend das kontaminierte Substrat chargenweise durchgeführt wird, kann im quasi kontinuierli chen Betrieb das Lösemittel, das im Schritt L2 gewonnen wird, über die fraktionierte Destillation im Schritt L3 bereits wieder als reines Lösemittel (Schritt L4) bereitgestellt wer den und gegebenenfalls für die weiteren Extraktionsschritte beim selben Substrat verwendet werden.Although the process relating to the contaminated substrate is carried out in batches, the solvent which is obtained in step L 2 can already be provided as a pure solvent (step L 4 ) in quasi-continuous operation via the fractional distillation in step L 3 and may be used for the further extraction steps for the same substrate.

Nach erfolgreicher Beendigung der Extraktionsphase des Ver fahrens wird nach einer letzten Absaugung des Lösemittels die sogenannte Bodenwäsche im Schritt S3 eingeleitet. Vorzugswei se wird hier eine wässerige Waschflüssigkeit mit einem demul gierend wirkenden Reinigungsmittel versetzt verwendet, weil dadurch ein leichteres Abrahmen der überstehenden wässerigen Phase und damit ein Abtrennen der ausgeschwemmten Schadstoffe möglich ist. Bei diesem Schritt wird im Schritt W1 Wasser zu gegeben, und der Fließbildblock Z1 symbolisiert die Zugabe von Reinigungsmittel, biologischem Aktivierungssubstrat und ähnlichem. Die wässerige Phase aus dem Schritt W1 wird im Schritt W2 von der sich abscheidenden organischen Phase ge trennt, und diese sogenannte organische oder Leichtstoffphase wird über einen Leichtstoffabscheider im Schritt L2a dem aus der Extraktion erhaltenen kontaminierten Lösemittel zuge führt und analog zu den restlichen kontaminierten Lösemit telmengen aufbereitet.After the extraction phase of the method has ended successfully, the so-called floor washing is initiated in step S 3 after a last suction of the solvent. Vorzugswei se an aqueous washing liquid mixed with a demulsifying detergent is used here, because it makes it easier to cream off the excess aqueous phase and thus to separate the flushed out pollutants. In this step, water is added in step W 1 , and flow diagram block Z 1 symbolizes the addition of cleaning agent, biological activation substrate and the like. The aqueous phase from step W 1 is separated from the separating organic phase in step W 2 , and this so-called organic or light material phase is fed via a light material separator in step L 2 a to the contaminated solvent obtained from the extraction and analogously to the remaining contaminated solvent quantities processed.

Der Lösemittelverbrauch im Verfahren vermindert sich dadurch auf den Lösemittelaustrag über einen Lösemittelrest im Rück stand der fraktionierten Destillation.This reduces the solvent consumption in the process on the solvent discharge via a solvent residue in the back fractional distillation.

Anschließend an die Wasseraufbereitung im Schritt W2, der ne ben einer Abtrennung der Leichtstoffphase auch eine Ausfäl lung der anorganischen Schadstoffe, die gegebenenfalls in komplexierter Form vorliegen, beinhaltet, folgt eine weitere Wasserreinigungsstufe W3, welche im Verfahren wiederverwend bares Wasser zur Verfügung stellt.Subsequent to the water treatment in step W 2 , which in addition to a separation of the light material phase also includes a precipitation of the inorganic pollutants, which may be present in complex form, there follows a further water purification stage W 3 , which provides reusable water in the process.

Durch die Wiederverwendung des Wassers und dessen Kreisfüh rung wird verhindert, daß durch das Reinigungsverfahren Ab wässer entstehen, die in das öffentliche Kanalnetz eingelei tet werden müssen.By reusing the water and circulating it tion is prevented by the cleaning process Ab water is created that enters the public sewer network need to be checked.

Der Schritt S4 deutet eine unter Umständen notwendig werdende Wiederholung der Bodenwäsche an, und nachfolgend werden im Schritt S5 die dekontaminierten Substrate beispielsweise auf Mieten deponiert.Step S 4 indicates a repetition of the floor washing that may be necessary, and subsequently in step S 5 the decontaminated substrates are deposited, for example on rents.

Der Destillationsrückstand wird in der Regel durch einen Schneckenförderer aus der Destillationsvorlage ausgetragen und im Schritt R1 zunächst getrocknet. Hierbei empfiehlt sich insbesondere eine chemische Trocknung, beispielsweise mit Na triumsulfat, Molekularsieb usw. (Schritt R2). Je nach Rück stand kann der Trocknungsschlamm auf eine Sondermülldeponie gegeben werden oder aber in der folgenden Stufenkette weiter verarbeitet und für die Umwelt verträglich abgebaut werden.The distillation residue is generally discharged from the distillation receiver by a screw conveyor and first dried in step R 1 . Chemical drying is particularly recommended, for example with sodium sulfate, molecular sieve, etc. (step R 2 ). Depending on the residue, the drying sludge can be placed in a hazardous waste landfill or processed further in the following chain of stages and broken down in a way that is compatible with the environment.

Im Falle von chlorierten Schadstoffen, wie sie bei dioxinhal tigen Substraten vorliegen, wird sich an den Trocknungs schritt R2 zunächst ein Schritt R3 zur Halogenabspaltung an schließen, wobei hier vorzugsweise mit einer Natriumsuspen sion in Toluol gearbeitet wird. Nachfolgend wird eine Photo oxidation (R4) vorgenommen, die die zyklischen Bestandteile der Schadstoffe so zerlegt, daß sie problemlos entweder einer biologischen oder weiteren thermischen und chemischen Zerset zung (R5) zugänglich sind.In the case of chlorinated pollutants, such as those present in dioxin-containing substrates, the drying step R 2 will initially be followed by a step R 3 for splitting off halogen, preferably using a sodium suspension in toluene. Subsequently, a photo oxidation (R 4 ) is carried out, which breaks down the cyclic constituents of the pollutants in such a way that they are easily accessible to either biological or further thermal and chemical decomposition (R 5 ).

Es sei noch einmal herausgestellt, daß sich das erfindungsge mäße Verfahren nicht nur zur Behandlung von dioxinverseuchten Böden, sondern auch von kontaminierten Substraten jeder Art, insbesondere auch ölverseuchten Bauschuttmaterialien oder öl verseuchter Erde, eignet. Dadurch, daß nicht nur die organi schen Schadstoffe, sondern auch die anorganischen, insbeson dere die schwermetallhaltigen Schadstoffe, aus dem Boden bzw. dem Bauschutt oder allgemein dem Substrat ausgetragen werden, eignet sich dieses Verfahren ganz allgemein für die Wieder aufbereitung kontaminierter Substrate und zur Aufarbeitung in einem Maße, die die Wiederverwendung der Substrate als Auf füllmaterialien völlig unbedenklich macht. Das Verfahren ver langt weiterhin keine gesonderte Vorbereitung der Substrate außer gegebenenfalls einer Zerkleinerung auf eine Korngröße von vorzugsweise < 40 mm und beschränkt die Handhabung des gefährlichen, kontaminierten Materials auf das Eintragen in die Reinigungsanlage.It should be pointed out again that the fiction methods not only for the treatment of dioxin contaminated Soils, but also of contaminated substrates of all kinds, in particular also oil-contaminated building rubble materials or oil contaminated earth. Because not only the organi pollutants, but also the inorganic, in particular the pollutants containing heavy metals, from the soil or the rubble or generally the substrate are discharged, this method is generally suitable for re-use processing contaminated substrates and processing in to a degree that the reuse of the substrates as on filling materials completely harmless. The procedure ver there is still no separate preparation of the substrates except if necessary a size reduction of preferably <40 mm and limits the handling of the dangerous, contaminated material on entering in the cleaning system.

Die Schadstoffe werden entweder abgebaut oder in stark kon zentrierter Form auf kleine Volumina an Sonderabfällen einge engt.The pollutants are either broken down or in strongly con centered shape on small volumes of hazardous waste tight.

Claims

1. Process for cleaning contaminated with pollutants th substrates, in which the substrate in given if shredded in a car wash in min at least one wash with a washing liquid until essentially complete removal of the pollutants is treated, a car wash with a vortex bed is used, which is from below with the washing liquid fluid and a pressurized gas to swirl development of the phase arranged above it, and the substrate after the wash or the wash cycle rinsed with pure water and then reused dung, if necessary after biological treatment and drying.

2. The method according to claim 1, characterized in that as the first washing process an extraction with for organic suitable pollutants suitable solvent is carried out and that at least one further wash with a aqueous washing liquid, which we demulsify kendes detergent, takes place.

3. The method according to claim 2, characterized in that the cleaning agent for inorganic pollutants contains substances with an xing effect.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized ge indicates that the washing liquids, in particular the solvent, essentially completely in a circle leads.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized ge indicates that the aqueous washing liquid in the we substantially completely in a circle.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized ge indicates that the aqueous separated from the substrate Washing liquid from a phase separating from it of the solvent is separated, this part of the Solvent the solvent portion of the extraction before or is fed during its regeneration.

7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized ge indicates that the regeneration of the solvent with by distillation, especially fractional distilla tion, is carried out.

8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized ge indicates that the regeneration of the aqueous wash liquid a framing and a fall of complex bound inorganic pollutants as well as given if the detergent contents are supplemented.

9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized ge indicates that a solvent on Koh hydrogen base is used.

10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized ge indicates that the extraction with the solvent so is repeated for a long time until the pollutant content in the Solvent falls below a predetermined value.

11. The method according to any one of the preceding claims, since characterized in that the further washing operations with an aqueous washing liquid repeated for so long until a specified pollutant concentration in the washing liquid is undercut.

12. The method according to any one of claims 1 to 11, characterized ge indicates that the separation of solvent or washing liquid and substrate by vacuum extraction follows.

13. The method according to any one of claims 7 to 12, characterized ge indicates that when the solvent is regenerated The resulting distillation residue is chemically dry is not.

14. The method according to claim 12 or 13, characterized in net that the distillation residue to split off Halogens are treated reductively.

15. The method according to claim 14, characterized in that reductive treatment using a sodium suspension in toluene at the fixed point of sodium as the reaction temperature temperature is carried out.

16. The method according to claim 15, characterized in that the dehalogenated residue undergoes photooxidation will throw.

17. The method according to claim 16, characterized in that the photooxidation is carried out using UV light, which is a photo degradation as well as a Favored ozone formation.

18. The method according to any one of claims 13 to 17, characterized ge indicates that the backlog is particularly successful ter photooxidation biological, chemical or thermal is further reduced.

19. The method according to any one of the preceding claims characterized in that the cleaning device in essentially completely closed off from the outside world is driven.

20. The method according to any one of claims 1 to 19, characterized ge indicates that the substrate in its contaminated Shape handled only once when placed in the fluidized bed has and is there during all washing processes remains and only in a last step in reusable form again from cleaning plant is held.