DE4129623A1 - METHOD AND DEVICE FOR PROCESSING CONTAMINATED SUBSTANCES - Google Patents

METHOD AND DEVICE FOR PROCESSING CONTAMINATED SUBSTANCES

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DE4129623A1
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DE19914129623
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Klaus Krueger
Claus Riedel
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KRUEGER, KLAUS, 5106 ROETGEN, DE
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D11/00—Solvent extraction
    • B01D11/02—Solvent extraction of solids
    • B01D11/0215—Solid material in other stationary receptacles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
    • B09C1/02—Extraction using liquids, e.g. washing, leaching, flotation

Abstract

The description relates to a process for treating contaminated substances, especially soils or liquids, in which a slurry of the contaminated substances is introduced into at least two coherent jets of pressurised water. The pressurised jets are directed towards one another in such a way that they strike one another. Thereafter the slurry thus treated is immediately separated into the pollutant and the decontaminated substance. A device for implementing the process has a reaction chamber fitted with three nozzle devices to introduce three coherent water jets. The nozzle devices are positioned in such a way that the water jets strike one another in a predetermined region inside the reaction chamber.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bearbeitung von kontaminierten Substanzen, insbesondere von kontaminierten Böden und kontaminierten Flüssigkeiten.The present invention relates to a method and a Device for processing contaminated substances, especially of contaminated soils and contaminated Liquids.

Kontaminierte Substanzen, wie insbesondere kontaminierte Böden oder kontaminierte Flüssigkeiten, fallen vorzugsweise bei der industriellen Bearbeitung als Zwischen- oder End­ produkte an oder sind weitverbreitet als sogenannte Alt­ lasten an entsprechenden industriellen Standorten vorhan­ den. Der bis vor kurzem praktizierte Weg, wonach man diese kontaminierten Substanzen endlagerte, ist wegen der fehlen­ den Deponieflächen und der mit der Lagerung verbundenen Gefährdung nicht mehr praktikabel. Von daher werden zu­ nehmend diese kontaminierten Substanzen aufgearbeitet. Contaminated substances, such as contaminated ones in particular Soils or contaminated liquids preferably fall in industrial processing as an intermediate or end products on or are widespread as so-called old loads exist at corresponding industrial locations the. The until recently practiced way of doing this contaminated substances is repository because of the lack the landfill areas and those associated with storage Threat no longer practical. Therefore, too processing these contaminated substances.  

Zur Aufarbeitung von kontaminierten Substanzen sind im Prinzip drei Verfahren bekannt.For the processing of contaminated substances are in Principle three methods known.

Die thermischen Verfahren, die zwischenzeitlich einen hohen Entwicklungsstand erreicht haben, beinhalten den Nachteil, daß nicht umgesetzte oder bei der Verbrennung entstehende toxische Verbindungen aus der Abluft entfernt werden müssen.The thermal processes, meanwhile a high one Have reached the level of development that unreacted or incurred during combustion toxic compounds must be removed from the exhaust air.

Die biologischen Verfahren sind sehr zeitaufwendig, erfor­ dern beträchtliche Flächen und können derzeit ausschließlich bei monokontaminierten Böden eingesetzt werden.The biological processes are very time-consuming large areas and can currently only be used with monocontaminated soils.

Die bisher bekannten Bodenwaschanlagen arbeiten mit einem Wirkungsgrad, der abhängig von der jeweiligen Kontamination zwischen etwa 14% und etwa 50% beträgt, d. h. nur etwa maximal die Hälfte der im Boden enthaltenen Kontaminationen werden durch die herkömmlichen Verfahren entfernt. Dies wiederum bedeutet, daß aufgrund der hohen Restkontamination eine Wiederverwertung der so behandelten Böden in vielen Fällen ausgeschlossen ist.The previously known floor washing systems work with one Efficiency that depends on the respective contamination is between about 14% and about 50%, d. H. just about a maximum of half of the contamination contained in the soil are removed by conventional methods. This in turn means that due to the high residual contamination a recycling of the so treated soil in many Cases is excluded.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Behandlung von konta­ minierten Substanzen, insbesondere von kontaminierten Böden und kontaminierten Flüssigkeiten, zur Verfügung zu stellen, mit dem bzw. mit der die Kontaminationen mit einem besonders hohen Wirkungsgrad aus den Substanzen entfernt werden kön­ nen.The present invention is based on the object Method and an apparatus for the treatment of contact mined substances, especially from contaminated soils and contaminated liquids, with which the contamination with a particular high efficiency can be removed from the substances nen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch eine Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 20 gelöst. This object is achieved by a method with the characterizing features of claim 1 and by a device with the characteristic features of the Claim 20 solved.  

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Bearbeitung von kontaminierten Substanzen, insbesondere von kontaminierten Böden und kontaminierten Flüssigkeiten, wird eine Aufschläm­ mung der kontaminierten Substanz in mindestens zwei kohären­ ten Druckwasserstrahlen eingeführt. Hierbei werden die Was­ serstrahlen derart aufeinander ausgerichtet, daß sie auf­ einander prallen. Hiernach wird die so behandelte Aufschläm­ mung sofort in die Kontaminationen und die Substanz aufge­ trennt.In the inventive method for processing contaminated substances, especially contaminated ones Soils and contaminated liquids, becomes a slurry the contaminated substance in at least two coherents pressure water jets introduced. Here the What ser rays aligned so that they are on collide with each other. After this, the slurry treated in this way immediately into the contamination and the substance separates.

Überraschend konnte festgestellt werden, daß durch Anwen­ dung des zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens eine besonders wirkungsvolle Auftrennung der Kontamination von den Substanzen herbeigeführt werden konnte. Dies wird darauf zurückgeführt, daß bei Einführung der Aufschlämmung in den Druckwasserstrahl Differenzen in der Relativbe­ schleunigung aufgrund der unterschiedlichen Massen von Kontaminationen und Substanzen erzeugt werden, die eine sichere Abtrennung der Kontaminationen von den Substanzen bewirken. Des weiteren wird dieser Trenneffekt noch dadurch unterstützt, daß beim Aufeinanderprallen der zwei gegen­ einander ausgerichteten Wasserstrahlen dementsprechend noch eine unterschiedliche Abbremsung der von der Masse her verschiedenen Kontaminationen und Substanzen bewirkt wird, wodurch eine restlose Trennung zwischen den Kontaminationen und den Substanzen herbeigeführt wird. Dies wiederum hat zur Folge, daß nach der Anwendung des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens entsprechend entkontaminierte Substanzen anfallen, deren Gehalt an Kontaminationen zwischen 0 Gew.-% und maxi­ mal 4 Gew.-%, bezogen auf die ursprünglich vorhandenen Kontaminationen, variiert. Eine derartige Substanz kann dann ohne Probleme wiederverwendet werden, während die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren abgetrennten Kontaminationen wahlweise als hochkonzentrierte Kontaminationen deponiert oder entsprechend aufgearbeitet und wiederverwendet werden.Surprisingly, it was found that by users extension of the inventive method described above a particularly effective separation of the contamination could be brought about by the substances. this will attributed to the fact that when the slurry was introduced in the pressurized water jet differences in the relative acceleration due to the different masses of Contaminations and substances are generated that a Safe separation of the contaminants from the substances cause. Furthermore, this separating effect is still thereby supports that when the two collide against each other accordingly aligned water jets a different braking of the mass various contaminants and substances is caused creating a complete separation between the contaminants and the substances are brought about. This in turn has Consequence that after the application of the Ver appropriately decontaminated substances whose contamination content is between 0% by weight and maxi times 4 wt .-%, based on the originally existing Contamination, varies. Such a substance can then can be reused without any problems while the after method according to the invention separated contaminations  optionally deposited as highly concentrated contaminations or appropriately processed and reused.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden unter dem Begriff kontaminierte Substanzen nicht nur die bereits vorstehend genannten kontaminierten Böden oder kontaminierten Flüssig­ keiten verstanden. Vielmehr fallen unter diesen Begriff auch Schlämme aller Art, bei der industriellen Verarbeitung an­ fallende Flüssigkeiten, so z. B. Bohr- oder Prozeßöle, pulvrige und feinkörnige Schüttgüter sowie Stäube.In the method according to the invention, the term contaminated substances not only those already mentioned above contaminated soils or contaminated liquid understood. Rather, this term also applies All kinds of sludge, in industrial processing falling liquids, e.g. B. drilling or process oils, powdery and fine-grained bulk goods and dusts.

Bezüglich des Druckes der Wasserstrahlen ist festzuhalten, daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dieser Druck zwischen 250 bar und 3000 bar, insbesondere zwischen 1000 bar und 2500 bar variiert. Hierbei hängt die Auswahl des zuvor genannten Druckbereiches davon ab, welche Konta­ minationen vorliegen und wie fest diese Kontaminationen an der jeweiligen Substanz anhaften bzw. gebunden sind. So wird man dann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorzugsweise in einem Druckbereich der Wasserstrahlen zwischen 1000 bar und 2500 bar arbeiten, wenn die Kontaminationen an schwer auf­ schließbare Böden, die einen hohen Anteil an Tonen, Lehmen, Lettenkeupern oder bindigen Schluffen besitzen, gebunden bzw. angelagert sind. Bei leicht aufzuschließenden Böden, wie insbesondere Sandböden, und gut in Wasser löslichen, emulgierbaren oder dispergierbaren Kontaminationen, arbeitet man bei dem erfindungsgemäßen Verfahren in einem Druckbe­ reich zwischen etwa 250 bar und etwa 1000 bar, insbesondere in einem Bereich um 1000 bar (700 bar-1300 bar).Regarding the pressure of the water jets, it should be noted that that in the method according to the invention this pressure between 250 bar and 3000 bar, especially between 1000 bar and 2500 bar varies. The choice depends on this of the previously mentioned pressure range depends on which contacts Minations are present and how solid these contaminants are of the respective substance are attached or bound. So will then in the process according to the invention preferably in a pressure range of the water jets between 1000 bar and Work at 2500 bar if the contaminations are too heavy closable floors that contain a high proportion of clays, loam, Lettenkeupern or cohesive hatchings bound or are attached. With easy-to-open floors, such as particularly sandy soils, and well soluble in water, emulsifiable or dispersible contaminants one with the inventive method in a Druckbe ranging between about 250 bar and about 1000 bar, in particular in a range around 1000 bar (700 bar-1300 bar).

Die zuvor bei dem erfindungsgemäßen Verfahren beschriebene Ausrichtung der Wasserstrahlen aufeinander zu besitzt noch den weiteren Vorteil, daß abrasive Verschleißeffekte, die bei der Verwendung von einem Wasserstrahl an den Wandungen eines hierfür eingesetzten Reaktionsraumes auftreten, wirk­ sam verhindert werden, da durch das Aufprallen der beiden Wasserstrahlen aufeinander die hierin enthaltene Energie absorbiert wird. Dies trifft insbesondere für eine besonders geeignete Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens zu, bei dem man drei Wasserstrahlen aufeinander­ prallen läßt, wobei die Wasserstrahlen unter einem Winkel von 120° relativ zur Horizontalen zueinander ausgerichtet sind. Vorzugsweise sind diese Wasserstrahlen dann noch unter einem Winkel zwischen 10° und 80°, insbesondere unter einem Winkel von 45°, relativ zur Vertikalen ausgerichtet, so daß bei der zuvor beschriebenen Energieabsorption ggf. ent­ stehende abrasive abgelenkte Teilströme der Wasserstrahlen nicht in dem Bereich der Reaktionskammer auftreffen, in dem die Düseneinrichtungen positioniert sind.The one previously described in the method according to the invention Alignment of the water jets towards each other still has the further advantage that abrasive wear effects that when using a water jet on the walls  of a reaction chamber used for this occur sam can be prevented because of the impact of the two Water jets on each other the energy contained therein is absorbed. This is especially true for one suitable embodiment of the Ver drive to where you have three jets of water on top of each other bounces, the water jets at an angle of 120 ° relative to each other are. These water jets are then preferably still below an angle between 10 ° and 80 °, especially at one Angle of 45 °, aligned relative to the vertical, so that if necessary, ent in the energy absorption described above standing abrasive deflected partial streams of water jets do not strike in the area of the reaction chamber in which the nozzle devices are positioned.

Bezüglich des Volumenstromes ist festzuhalten, daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der Wasserdurchsatz pro Wasser­ strahl bis zu 70 l/min, insbesondere zwischen 10 l/min und 50 l/min, beträgt.Regarding the volume flow, it should be noted that the inventive method of water flow per water spray up to 70 l / min, especially between 10 l / min and 50 l / min.

Die Geschwindigkeit der Wasserstrahlen am Austritt der Düseneinrichtungen variieren zwischen 200 m/sec und 600 m/sec, insbesondere zwischen 250 m/sec und 400 m/sec.The speed of the water jets at the outlet of the Nozzle devices vary between 200 m / sec and 600 m / sec, especially between 250 m / sec and 400 m / sec.

Wenn vorstehend im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren von einer Aufschlämmung gesprochen wurde, so soll hierunter nicht nur eine wäßrige Suspension bzw. Dispersion eines entsprechend kontaminierten Feststoffes, sondern auch eine Emulsion einer Flüssigkeit, die vorzugsweise ebenfalls Wasser enthält, verstanden werden. Vorzugsweise wird jedoch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ein wäßriger Schlamm eingesetzt, bei dem die Feststoffe eine Korngröße kleiner als 2 mm, insbesondere kleiner als 400 µm, besitzen. Hier konnte festgestellt werden, daß ein derartiger Schlamm ohne Störungen einwandfrei in die Druckwasserstrahlen eingeführt werden konnte, ohne daß die bei dem erfindungsgemäßen Ver­ fahren erforderlichen Düseneinrichtungen verstopfen. Dies trifft insbesondere dann zu, wenn die Aufschlämmung zwischen 10 Gew.-% und 60 Gew.-% Feststoffe mit einer Korngröße kleiner als 1 µm besitzt.If above in connection with the invention A slurry process was said to be including not only an aqueous suspension or dispersion a correspondingly contaminated solid, but also an emulsion of a liquid, preferably also Contains water to be understood. However, preferred an aqueous sludge in the process according to the invention used in which the solids have a grain size smaller have than 2 mm, in particular less than 400 microns. Here  it was found that such a sludge without Faults correctly introduced into the pressurized water jets could be without the Ver drive necessary nozzle devices clog. This especially applies when the slurry between 10 wt% and 60 wt% solids with a grain size has less than 1 µm.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungs­ gemäßen Verfahrens sieht vor, daß man die während der Behandlung anfallenden gas- oder nebelartigen Schadstoffe abführt, insbesondere absaugt. Hierbei werden diese gas- oder nebelartigen Schadstoffe dann entweder an ein geeig­ netes Ad- bzw. Absorptionsmittel angelagert, in eine ge­ eignete Waschflüssigkeit eingeleitet oder durch Destilla­ tion aufgetrennt.Another advantageous embodiment of the invention according to the procedure provides that one during the Treatment of gas or mist-like pollutants dissipates, especially aspirates. Here, these gas or mist-like pollutants either to a suitable netes adsorbent or absorbent deposited in a ge suitable washing liquid introduced or through Destilla tion separated.

Um bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Rekontaminie­ rung der entkontaminierten Substanzen zu unterbinden, wird die entsprechend behandelte Aufschlämmung sofort in die Kontaminationen und die Substanz aufgetrennt. Hierzu be­ stehen mehrere Möglichkeiten.In order to prevent recontamination in the method according to the invention To prevent decontaminated substances the appropriately treated slurry immediately into the Contamination and the substance separated. For this be there are several options.

So sieht eine erste, bevorzugte Verfahrensvariante vor, daß man der Aufschlämmung ein Bindemittel zusetzt und dann die Aufschlämmung zusammen mit dem Bindemittel in die zwei kohärenten Druckwasserstrahlen einführt. Dies hat zur Folge, daß die Kontaminationen, die entsprechend von der kontami­ nierten Substanz aufgrund der unterschiedlichen Massen und der hieraus resultierenden unterschiedlichen Beschleunigung abgetrennt werden, von dem Bindemittel adsorbiert, absor­ biert und/oder eingelagert werden, so daß anschließend lediglich eine Auftrennung der mit den Kontaminationen beladenen Bindemitteln von der entsprechend gereinigten Substanz erfolgen muß. Diese Auftrennung kann dann vor­ zugsweise aufgrund von unterschiedlichen Dichten oder über entsprechende Filter erfolgen.A first, preferred process variant provides that a binder is added to the slurry and then the Slurry together with the binder in the two introduces coherent pressurized water jets. As a consequence, that the contaminations, which correspond to the contami substance due to the different masses and the resulting different acceleration be separated, adsorbed by the binder, absorbed beers and / or stored, so that subsequently just a separation of the contaminants loaded binders from the appropriately cleaned  Substance must be done. This separation can then be done preferably due to different densities or over appropriate filters are made.

Eine zweite Ausführungsform sieht vor, daß man im Anschluß an die Wasserstrahlbehandlung die Auftrennung der Konta­ minationen von der Substanz durch Koagulation durchführt. Hierbei wird dann die entsprechend behandelte Aufschlämmung sofort aus dem Reaktionsraum entfernt und in ein ent­ sprechendes Becken überführt, wobei ein Zusatz von Flockungsmitteln erfolgt. Bei diesen Flockungsmitteln kann es sich je nach Kontamination entweder um die klassischen Flockungsmittel, wie beispielsweise Eisenchlorid, Eisen­ sulfat, Aluminiumsulfat, oder um polymere Flockungsmittel, wie insbesondere Stärke, Leim, Polyacrylamid, Polyacrylate, Polyethylenimin oder Polyethylenoxid, handeln. Die dabei anfallenden Ausflockungen werden zur Entfernung der Konta­ mination filtriert.A second embodiment provides that one follows the separation of the contact to the water jet treatment minations of the substance by coagulation. The slurry is then treated accordingly immediately removed from the reaction space and into a ent talking pelvis transferred, with an addition of Flocculants are used. These flocculants can depending on the contamination, it is either the classic one Flocculants, such as iron chloride, iron sulfate, aluminum sulfate, or polymeric flocculants, such as in particular starch, glue, polyacrylamide, polyacrylates, Polyethyleneimine or polyethylene oxide. The one there Flocculation is used to remove the contact mination filtered.

Eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, daß man die behandelte Aufschlämmung zur Abtren­ nung der Kontamination von der entkontaminierten Substanz einer Flotation unterzieht. Hierbei wird die behandelte Aufschlämmung, wie bereits vorstehend bei der Koagulation beschrieben, aus dem Reaktionsraum abgezogen und der Flo­ tation zugeführt, wobei als Flotationsmittel die an sich bekannten anionenaktiven Tenside, kationenaktive Tenside und/oder amphotere Tenside eingesetzt werden.A third embodiment of the method according to the invention provides that the treated slurry is removed Contamination of the decontaminated substance undergoes flotation. Here, the treated Slurry, as in coagulation above described, withdrawn from the reaction space and the Flo tation supplied, the flotation agent as such known anionic surfactants, cationic surfactants and / or amphoteric surfactants are used.

Sollte die Kontamination Schwermetalle enthalten, bietet es sich an, zusätzlich oder an Stelle der zuvor beschriebenen Abtrennprozesse eine Elektrokoagulation durchzuführen. If the contamination contains heavy metals, it offers itself, in addition to or in place of the previously described Separation processes to perform electrocoagulation.  

Um das erfindungsgemäße Verfahren besonders wirtschaftlich und ökologisch sinnvoll zu gestalten, bietet es sich an, das für das erfindungsgemäße Verfahren benötigte Wasser wieder zu verwenden. Hierzu kann es erforderlich werden, daß man gröbere Feststoffe durch Filtration entfernt.To make the process according to the invention particularly economical and to make it ecologically sensible, it makes sense to do that water required for the process according to the invention again to use. This may require that coarse solids removed by filtration.

Um die Abtrennung der Kontaminationen von der Substanz zu beschleunigen, sieht eine weitere Ausführungsform des er­ findungsgemäßen Verfahrens vor, daß man dem Wasserstrahl ein Tensid, ein organisches Lösungsmittel, ein Blockpolymerisat und/oder einen Entschäumer zusetzt. Hierbei variiert die Konzentration des Tensids zwischen 0,05 Gew.-% und 0,0005 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der kontaminierten Substanz.To separate the contaminants from the substance too accelerate, he sees another embodiment of the inventive method before that the water jet Surfactant, an organic solvent, a block polymer and / or adds a defoamer. The varies Concentration of the surfactant between 0.05 wt .-% and 0.0005% by weight, based on the weight of the contaminated Substance.

Als Entschäumer werden üblicherweise bei dem erfindungs­ gemäßen Verfahren entweder solche Entschäumer eingesetzt, die auf Silikonölbasis aufgebaut sind, oder die herkömm­ lichen Entschäumer auf Basis von Mineralölen.As defoamers are usually in the Invention according to the process, either such defoamers are used, which are based on silicone oil, or the conventional defoamer based on mineral oils.

Als Tenside kommen die an sich bekannten anionischen und/oder nichtionischen Tenside in Frage.The known anionic surfactants come and / or nonionic surfactants in question.

Besonders gute Ergebnisse werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dann erzielt, wenn man ein Tensid auf Basis eines Dioctylnatriumsulfosuccinats im vorstehend genannten Kon­ zentrationsbereich einsetzt.Particularly good results are obtained with the invention The process is achieved if a surfactant based on a Dioctyl sodium sulfosuccinate in the aforementioned Kon centering range.

Der Einsatz von Blockpolymerisaten, insbesondere solchen aus Propylenoxid und Ethylenoxid, bietet sich immer dann an, wenn die Kontamination aus Teer, teerartigen oder teer­ ähnlichen Stoffen besteht oder beinhaltet. Hier konnte fest­ gestellt werden, daß derartige Kontaminationen sich insbe­ sondere dann sehr schnell von der kontaminierten Substanz trennen, wenn dieses Blockpolymerisat im Wasserstrahl an­ wesend ist.The use of block polymers, especially those made from Propylene oxide and ethylene oxide, always lends itself if the contamination from tar, tar-like or tar similar substances exist or contain. Here could firmly be made that such contaminations in particular especially then very quickly from the contaminated substance  separate if this block polymer in the water jet is essential.

Als Lösungsmittel können bei dem erfindungsgemäßen Ver­ fahren insbesondere C1-C4-Alkohole (Methanol, Ethanol, i- Propanol, n-Propanol und Butanol) eingesetzt werden.C 1 -C 4 alcohols (methanol, ethanol, i-propanol, n-propanol and butanol) can in particular be used as solvents in the process according to the invention.

Die für das erfindungsgemäße Verfahren erforderliche Was­ sermenge richtet sich nach der Art der Substanz und dem chemischen Aufbau der Kontamination. Üblicherweise variiert die benötigte Wassermenge zwischen 15 l bis 800 l Wasser pro Tonne Substanz, wobei gut lösliche und leicht zugängliche Substanzen, wie beispielsweise entsprechend feinkörniger Sand, Wassermengen zwischen 15 l und 100 l pro Tonne Substanz, bei entsprechend schwereren Boden, Wassermengen zwischen etwa 100 l und etwa 400 l Wasser pro Tonne Boden und bei schlecht löslichen, schwer aufschließbaren Böden, die einen hohen Anteil an Tonen, Lehmen, Lettenkeupern und bindigen Schluffen aufweisen, Wassermengen zwischen etwa 400 l bis etwa 800 l pro Tonne Boden benötigt werden.What was required for the method according to the invention The amount depends on the type of substance and the chemical structure of the contamination. Usually varies the amount of water required between 15 l to 800 l of water per Ton of substance, being readily soluble and easily accessible Substances such as correspondingly fine-grained Sand, water quantities between 15 l and 100 l per ton Substance, with correspondingly heavier soil, water quantities between about 100 l and about 400 l of water per ton of soil and with poorly soluble, difficult to access soils, which has a high percentage of clays, loams, Latvian potatoes and have cohesive silting, amounts of water between about 400 l to about 800 l per ton of soil are required.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens.The present invention further relates to a device to carry out the previously described invention Procedure.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist einen Reaktionsraum auf, der mit drei Düseneinrichtungen zur Einführung von drei kohärenten Wasserstrahlen versehen ist. Hierbei sind die Düseneinrichtungen derart positioniert, daß die Wasser­ strahlen in einem vorgegebenen Bereich innerhalb des Reak­ tionsraumes aufeinander prallen.The device according to the invention has a reaction space on that with three nozzle devices to introduce three coherent water jets. Here are the Nozzle devices positioned so that the water radiate in a given area within the reac collision with each other.

Bei einer besonders geeigneten Ausführungsform der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung sind die Düseneinrichtungen derart positioniert, daß sie über den Umfang des zylindrischen Reaktionsraumes gesehen relativ zur Horizontalen jeweils um 120° versetzt angeordnet sind. Insbesondere dann, wenn die Düseneinrichtungen relativ zur Vertikalen unter einem Winkel zwischen 10° und 80°, insbesondere unter einem Winkel von 45°, angeordnet sind, ist sichergestellt, daß die Wandungen des Reaktionsraumes und insbesondere des recht kosten­ intensiven Kopfbereiches, an dem die Düseneinrichtungen vorgesehen sind, nicht aufgrund der abgelenkten abrasiven Wasserteilstrahlen geschädigt werden.In a particularly suitable embodiment of the inventions device according to the invention, the nozzle devices are such  positioned so that it extends over the circumference of the cylindrical Reaction space seen relative to the horizontal 120 ° offset. Especially if the Nozzle devices relative to the vertical at an angle between 10 ° and 80 °, especially at an angle of 45 °, are arranged, it is ensured that the walls the reaction space and especially the cost intensive head area on which the nozzle devices are provided, not due to the distracted abrasive Partial water jets can be damaged.

Eine verschleißfeste Innenauskleidung, mit der der Reak­ tionsraum versehen ist, ermöglicht einen störungsfreien langen Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung.A wear-resistant inner lining that the Reak is provided, enables trouble-free long operation of the device according to the invention.

Dies gilt insbesondere für eine besonders geeignete Aus­ führungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der der zylindrische Reaktionsraum einen ersten Bereich zur Auf­ nahme der Düseneinrichtungen und einen darunter angeordneten zweiten Bereich, der mit der verschleißfesten Innenausklei­ dung versehen ist, aufweist. Hierbei sind die beiden Be­ reiche relativ zueinander bewegbar, insbesondere drehbar, so daß abrasive Streustrahlen, die beim Aufeinanderprallen der Wasserstrahlen entstehen, nicht ständig auf den selben Be­ reich der Innenauskleidung auftreffen. Vielmehr wird durch die Bewegung und insbesondere durch die Drehung der beiden Bereiche relativ zueinander die verschleißfeste Innenaus­ kleidung über den gesamten Umfang gleichmäßig belastet, wodurch die Standzeit einer derartigen Vorrichtung er­ heblich verlängert wird.This applies in particular to a particularly suitable off embodiment of the device according to the invention, in which the cylindrical reaction space to open a first area Taking the nozzle devices and one arranged below second area, with the wear-resistant inner lining manure is provided. Here are the two Be rich relatively movable, in particular rotatable, so that abrasive stray rays that when colliding the Jets of water arise, not always on the same bed area of the inner lining. Rather, through the movement and especially by the rotation of the two Areas relative to each other the wear-resistant interior clothing evenly loaded over the entire circumference, whereby the life of such a device he is significantly extended.

Sollte dennoch ein Verschleiß der Innenauskleidung auf­ treten, so sieht eine weitere Ausgestaltung der erfindungs­ gemäßen Vorrichtung vor, daß zusätzlich noch oder anstelle der zuvor beschriebenen Drehung die beiden Bereiche relativ zueinander axial verschiebbar sind. Hierdurch wird sicher­ gestellt, daß bei einem festgestellten Verschleiß lediglich eine axiale Verschiebung erforderlich wird, um die erfin­ dungsgemäße Vorrichtung ohne Unterbrechung weiterbetreiben zu können.Nevertheless, the inner lining should wear out occur, see a further embodiment of the invention appropriate device before that additionally or instead  the previously described rotation, the two areas relative are axially displaceable to each other. This will make it safe posed that only when wear is found an axial displacement is required to invent the continue to operate the device according to the invention without interruption to be able to.

Eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vor­ richtung weist einen Reaktionsraum auf, der eine kopfseitige Absaugöffnung eine der Absaugöffnung entgegengesetzt ange­ ordnete Austragsöffnung besitzt. Hierbei werden über die kopfseitige Absaugöffnung die bei dem erfindungsgemäßen Ver­ fahren entstehenden gasförmigen bzw. nebelartigen Schad­ stoffe aus dem Reaktionsraum abgezogen, während die Aus­ tragsöffnung, die sich vorzugsweise über die gesamte Grund­ fläche des zylindrischen Reaktionsraumes erstreckt, zur Abführung der behandelten Aufschlämmung dient.Another embodiment of the invention direction has a reaction space, which is a head-side Suction opening one opposite the suction opening orderly discharge opening. Here are about head-side suction opening in the Ver drive gaseous or mist-like damage substances are withdrawn from the reaction space while the off opening, which is preferably over the entire reason area of the cylindrical reaction space extends to Dissipation of the treated slurry is used.

Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens sowie der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous developments of the Ver driving and the device according to the invention are in the Subclaims specified.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:The device according to the invention is described below an embodiment in connection with the drawing explained in more detail. Show it:

Fig. 1 eine Draufsicht (im Schnitt) der Aus­ führungsform; und Fig. 1 is a plan view (in section) of the guide form; and

Fig. 2 eine Seitenansicht mit teilweise heraus­ gebrochener Wandung. Fig. 2 is a side view with the wall partially broken out.

In den Fig. 1 und 2 sind dieselben Teile mit denselben Bezugsziffern versehen. In Figs. 1 and 2, the same parts are provided with the same reference numerals.

Eine insgesamt mit 1 bezeichnete Vorrichtung weist einen zylindrischen Reaktionsraum 2 auf, der mit drei Düsen­ einrichtungen 3, 4 und 5 versehen ist. Hierbei dienen die drei Düseneinrichtungen 3-5 zur Einführung von drei kohä­ renten Wasserstrahlen.An overall designated 1 device has a cylindrical reaction chamber 2 , which is provided with three nozzle devices 3 , 4 and 5 . Here, the three nozzle devices 3-5 serve to introduce three coherent water jets.

Wie am besten in der Fig. 1 zu erkennen ist, sind die drei Düseneinrichtungen relativ zur Horizontalen unter einem Winkel α von 120° ausgerichtet und so positioniert, daß die von den Düseneinrichtungen 3-5 erzeugten kohärenten Was­ serstrahlen in der Mitte der Reaktionskammer 2 aufein­ anderprallen, wie dies durch die Bezugsziffer 6 in Fig. 1 dargestellt ist.As can best be seen in FIG. 1, the three nozzle devices are aligned relative to the horizontal at an angle α of 120 ° and positioned so that the coherent water jet generated by the nozzle devices 3-5 is aligned in the center of the reaction chamber 2 collide, as shown by reference numeral 6 in Fig. 1.

Wie am besten aus Fig. 2 erkennbar ist, sind die Düsenein­ richtungen 3-5 relativ zur Vertikalen unter einem Winkel von 45° angeordnet.As can best be seen from Fig. 2, the Düsenein directions 3-5 are arranged relative to the vertical at an angle of 45 °.

Der Reaktionsraum 2 weist einen ersten Bereich 8 zur Auf­ nahme der Düseneinrichtungen 3-5 und einen darunter ange­ ordneten zweiten Bereich 9 auf, der mit einer verschleiß­ festen Innenauskleidung 10 versehen ist. Hierbei handelt es sich um ein keramisches Material, ein elastomer beschichte­ tes Material, ein Hartmetall oder um eine Borcarbid-Innen­ auskleidung.The reaction chamber 2 has a first area 8 for receiving the nozzle devices 3-5 and a second area 9 arranged below it, which is provided with a wear-resistant inner lining 10 . This is a ceramic material, an elastomer-coated material, a hard metal or a boron carbide inner lining.

Der zweite Bereich 9 ist drehbar an dem ersten Bereich 8 angeordnet, wobei ein Drehkranz 11 die drehbare Lagerung sicherstellt. Zwei mit Dichtungen versehene Nuten 12 stellen sicher, daß die Verbindung der beiden Bereiche 8 und 9 fluiddicht ist. The second area 9 is rotatably arranged on the first area 8 , a rotating ring 11 ensuring the rotatable mounting. Two grooves 12 provided with seals ensure that the connection of the two regions 8 and 9 is fluid-tight.

Während des Betriebes der Vorrichtung 1 erfolgt eine kon­ tinuierliche Drehung des zweiten Bereiches 9. Hierdurch ist sichergestellt, daß die Innenauskleidung 10 gleichmäßig durch abrasive Streustrahlen verschleißt, so daß eine punktuelle oder bereichsweise Belastung der Innenausklei­ dung verhindert ist. Ist nunmehr die Innenauskleidung durch den Gebrauch der Vorrichtung verschlissen, wird lediglich der zweite Bereich, der entsprechend kostengünstig her­ stellbar ist, ausgetauscht. Eine untere Austragsöffnung 13 dient zur Abführung der behandelten Aufschlämmung, während über eine kopfseitig vorgesehene Absaugöffnung 14 die bei der Behandlung entstehende gasförmige oder nebelartigen Schadstoffe abgesaugt werden.During operation of the device 1 , the second region 9 is rotated continuously. This ensures that the inner lining 10 wears evenly due to abrasive stray radiation, so that a punctiform or area-specific load on the inner lining is prevented. If the inner lining is now worn out through the use of the device, only the second area, which can be manufactured at a correspondingly low cost, is replaced. A lower discharge opening 13 serves to discharge the treated slurry, while the gaseous or mist-like pollutants formed during the treatment are sucked off via a suction opening 14 provided on the head side.

Claims (27)

1. Verfahren zur Bearbeitung von kontaminierten Substan­ zen, insbesondere Böden und Flüssigkeiten, dadurch ge­ kennzeichnet, daß man eine Aufschlämmung der kontaminierten Substanz in mindestens zwei kohärenten Druckwasserstrahlen einführt, daß man die Wasserstrahlen derart aufeinander ausrichtet, daß sie aufeinander prallen und daß man hiernach die so behandelte Aufschlämmung sofort in Kontamination und entkontaminierter Substanz auftrennt.1. Process for processing contaminated substance zen, especially soils and liquids, ge indicates that a slurry of the contaminated Substance in at least two coherent pressurized water jets introduces that the water jets on each other aligns that they collide and that one afterwards the slurry thus treated is immediately contaminated and decontaminated substance. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Wasserstrahlen mit einem Druck zwischen 250 bar und 3000 bar, insbesondere mit einem Druck zwischen 1000 bar und 2500 bar, einsetzt.2. The method according to claim 1, characterized in that water jets with a pressure between 250 bar and 3000 bar, especially with a pressure between 1000 bar and 2500 bar. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß man drei Wasserstrahlen aufeinander prallen läßt, wobei die Wasserstrahlen unter einem Winkel von 120° rela­ tiv zur Horizontalen zueinander ausgerichtet sind.3. The method according to claim 1 or 2, characterized net that three water jets collide,  the water jets at an angle of 120 ° rela are aligned with each other to the horizontal. 4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die drei Wasserstrahlen unter einem Winkel zwischen 10° und 80°, insbesondere unter einem Winkel von 45°, relativ zur Vertikalen ausgerichtet sind.4. The method according to any one of the preceding claims, since characterized in that the three water jets under an angle between 10 ° and 80 °, especially at one Angles of 45 °, are aligned relative to the vertical. 5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß man Wasserstrahlen mit einem Volu­ menstrom von bis zu 70 min, insbesondere zwischen 10 l/min und 50 l/min, pro Wasserstrahl verwendet.5. The method according to any one of the preceding claims, since characterized in that water jets with a volu flow rate of up to 70 min, in particular between 10 l / min and 50 l / min, used per water jet. 6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man Wasserstrahlen mit einer Geschwindigkeit zwischen 200 m/sec und 600 m/sec, ins­ besondere zwischen 250 m/sec und 400 m/sec, einsetzt.6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that water jets with a Speed between 200 m / sec and 600 m / sec, ins especially between 250 m / sec and 400 m / sec. 7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufschlämmung Feststoffe mit einer Korngrößer kleiner als 2 mm, insbesondere kleiner als 400 µm, enthält.7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the slurry with solids a grain size smaller than 2 mm, in particular smaller than 400 µm. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufschlämmung 10 bis 60 Gew.-% Feststoffe mit einer Korngröße kleiner als 1 µm aufweist.8. The method according to claim 7, characterized in that the slurry 10 to 60% by weight solids with a Has grain size less than 1 micron. 9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß man während der Behandlung die dabei anfallenden gas- oder nebelartigen Schadstoffe ab­ führt.9. The method according to any one of the preceding claims, since characterized in that during treatment the from gas or mist-like pollutants leads. 10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß man die Auftrennung der Konta­ minationen und der entkontaminierten Substanz durch Koagulation und/oder Flotation durchführt.10. The method according to any one of the preceding claims, since characterized in that the separation of Konta  minations and the decontaminated substance Coagulation and / or flotation is carried out. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß man Schwermetalle durch Elektrokoagulation im Anschluß an die Auftrennung entfernt.11. The method according to claim 10, characterized in that heavy metals by electrocoagulation afterwards the separation removed. 12. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß man die Flotation unter Zusatz eines ten­ sidischen Flotationsmittels durchführt.12. The method according to claim 9 or 10, characterized records that the flotation with the addition of a ten carries out sidic flotation agent. 13. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß man die Koagulation unter Zusatz eines Salzes und/oder eines polymeren Koagulationsmittels durchführt.13. The method according to claim 10, characterized in that the coagulation with the addition of a salt and / or one polymeric coagulant. 14. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß man der Aufschlämmung ein Binde­ mittel zusetzt und die am Bindemittel angelagerten bzw. ge­ bundenen Kontaminationen von der Substanz abtrennt.14. The method according to any one of the preceding claims, since characterized in that the slurry is a bandage agent is added and the accumulated or ge on the binder bound contamination from the substance. 15. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß man das benötigte Wasser, ggf. nach Filtration, wiederverwendet.15. The method according to any one of the preceding claims, since characterized in that the required water, possibly after filtration, reused. 16. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß man dem Wasserstrahl ein Tensid, ein organisches Lösungsmittel, ein Blockpolymerisat und/oder einen Entschäumer zusetzt.16. The method according to any one of the preceding claims, since characterized in that the water jet is given a surfactant, an organic solvent, a block polymer and / or adds a defoamer. 17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß man das Tensid in einer Konzentration zwischen 0,05 Gew.-% und 0,0005 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der kontaminier­ ten Substanz, zusetzt. 17. The method according to claim 16, characterized in that the surfactant is present in a concentration between 0.05% by weight and 0.0005% by weight based on the weight of the contaminated substance.   18. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß man als organisches Lösungsmittel einen Alkohol einsetzt.18. The method according to claim 16, characterized in that an alcohol is used as the organic solvent. 19. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß man die kontaminierte Substanz mit 15 l bis 800 l Wasser pro Tonne Substanz behandelt.19. The method according to any one of the preceding claims, since characterized in that the contaminated substance with Treated 15 l to 800 l water per ton of substance. 20. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Reaktionsraum (2) drei Düseneinrichtungen (3, 4, 5) zur Einführung von drei kohärenten Wasserstrahlen vorgesehen sind und daß die Düseneinrichtungen (3, 4, 5) so positio­ niert sind, daß die Wasserstrahlen in einem vorgegebenen Bereich (6) innerhalb des Reaktionsraumes (2) aufeinander prallen.20. Device for carrying out the method according to one of the preceding claims, characterized in that three nozzle devices ( 3 , 4 , 5 ) for introducing three coherent water jets are provided on a reaction chamber ( 2 ) and that the nozzle devices ( 3 , 4 , 5 ) are positioned so that the water jets collide with each other in a predetermined area ( 6 ) within the reaction chamber ( 2 ). 21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Düseneinrichtungen (3, 4, 5) über den Umfang des zylindrischen Reaktionsraumes (2) relativ zur Horizontalen jeweils um 120° versetzt angeordnet sind.21. The apparatus according to claim 20, characterized in that the nozzle devices ( 3 , 4 , 5 ) over the circumference of the cylindrical reaction chamber ( 2 ) are each offset by 120 ° relative to the horizontal. 22. Vorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Düseneinrichtungen (3, 4, 5) relativ zur Vertikalen unter einem Winkel zwischen 30° und 60°, insbe­ sondere unter einem Winkel von 45°, angeordnet sind.22. The apparatus of claim 20 or 21, characterized in that the nozzle devices ( 3 , 4 , 5 ) are arranged relative to the vertical at an angle between 30 ° and 60 °, in particular at an angle of 45 ° in particular. 23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktionsraum (2) mit einer ver­ schleißfesten Innenauskleidung (10) versehen ist.23. Device according to one of claims 20 to 22, characterized in that the reaction chamber ( 2 ) is provided with a wear-resistant inner lining ( 10 ). 24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 23, da­ durch gekennzeichnet, daß der zylindrische Reaktionsraum (2) einen ersten Bereich (8) zur Aufnahme der Düseneinrichtungen (3, 4, 5) und einen darunter angeordneten zweiten Bereich (9), der mit der verschleißfesten Innenauskleidung (10) ver­ sehen ist, aufweist und daß die beiden Bereiche (8, 9) rela­ tiv zueinander bewegbar sind.24. Device according to one of claims 20 to 23, characterized in that the cylindrical reaction chamber ( 2 ) has a first region ( 8 ) for receiving the nozzle devices ( 3 , 4 , 5 ) and a second region ( 9 ) arranged below it with the wear-resistant inner lining ( 10 ) is seen ver, and that the two areas ( 8 , 9 ) are rela tively movable relative to each other. 25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Bereiche (8, 9) relativ zueinander drehbar sind.25. The device according to claim 24, characterized in that the two regions ( 8 , 9 ) are rotatable relative to each other. 26. Vorrichtung nach Anspruch 24 oder 25, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die beiden Bereiche (8, 9) relativ zu­ einander axial verschiebbar sind.26. The apparatus of claim 24 or 25, characterized in that the two regions ( 8 , 9 ) are axially displaceable relative to each other. 27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 26, da­ durch gekennzeichnet, daß der Reaktionsraum (2) eine Kopf­ seitige Absaugöffnung (14) und eine der Absaugöffnung (14) entgegengesetzt angeordnete Austragsöffnung (13) aufweist.27. The device according to one of claims 20 to 26, characterized in that the reaction chamber ( 2 ) has a head-side suction opening ( 14 ) and one of the suction opening ( 14 ) arranged opposite discharge opening ( 13 ).
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