DE4135905A1 - Verfahren zur entfernung von ckw's aus boeden mit bindigen bodenanteilen und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Entfernung von CKW′s (Chlorkohlenwasserstoffen) aus Böden mit bindigen Bodenanteilen.

Zur Entfernung von CKW′s aus tonig/schluffigen Böden lassen sich kostengünstige in-situ-Verfahren wie Bodenluftabsaugung oder Grund­ wasserstripverfahren nicht anwenden. Die ausgesprochen geringe Permeabilität des Bodenmaterials behindert den freien Zutritt der Trägermedien Luft bzw. Wasser zum schadstoffbeladenen Bodenkorn und damit den Austrag der Schadstoffe aus dem Haufwerk.

Zur Reinigung bindiger Bodenmaterialien werden heute im wesent­ lichen thermische Verfahren eingesetzt. In Drehrohöfen wird das ausgekofferte Bodenmaterial zunächst getrocknet und anschließend werden bei Temperaturen von ca. 300-400°C die leicht flüchtigen Schadstoffe ausgetrieben. Es werden sehr gute Reinigungsleistungen erzielt, die jedoch mit einem sehr hohen Energieverbrauch erkauft werden. Ein weiterer Nachteil dieser Verfahren ist die Bildung von Dioxinen bei der Verbrennung der CKW′s.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Entfernung von CKW′s aus Böden mit bindigen Bodenanteilen anzugeben, das die Bildung von Dioxinen vermeidet und außerdem kostengünstiger ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Verfahren der gattungs­ gemäßen Art durch den kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 gelöst.

Ähnliche Reinigungsleistungen, wie sie bei einer thermischen Reinigung erzielt werden, lassen sich zu erheblich niedrigeren Kosten mit dem erfindungsgemäßen Suspensionsstrip-Verfahren erreichen. Bei diesem Verfahren werden die zu behandelnden Böden vollständig in Wasser suspendiert. Hierdurch wird die Oberfläche der zu reinigenden Bodenkörner in idealer Weise freigelegt, so daß die Desorption der Schadstoffe von den Kornoberflächen in die Wasserphase erfolgen kann. Die im Wasser enthaltenen Schadstoffe werden durch in die Suspension eingeblasene Luft gestript und aus dem Gasstrom an Aktivkohle adsorbiert.

Die Schadstoffrestkonzentrationen (ca. 1 mg/kg) des entwässerten Feststoffes liegen deutlich unterhalb der B-Werte der Holländischen Liste (7 mg pro kg Trockensubstanz des Erdstoffes). Die nicht aus dem Bodenmaterial ausgetragenen CKW-Anteile sind adsorptiv so stark an die im Bodenhaufwerk vorliegende Tonfraktion gebunden, daß durch Elutionsversuche nur unbedeutende Mengen entfernt werden können. Die Anforderungen der NRW-Deponieklasse II (maximal 0,1 mg pro 1 Eluat mit 10 Anteilen Wasser und 1 Anteil Feststoff) werden so deutlich unterschritten.

Die Restkonzentrationen im gereinigten Feinkorn ergeben sich aus der starken adsorptiven Bindung der CKW′s an bestimmte Tonminerale. So kann z. B. das Tonmineral Montmorillonit als Adsorbens für CKW′s eingesetzt werden.

Das Verfahren folgt dem in der Zeichnung dargestellten Fließbild.

Das ausgekofferte Bodenmaterial, dessen Ton/Schluff-Gehalt nach oben nicht begrenzt ist, wird zunächst einem Rastenbeschicker aufgegeben, aus dem das Material in konstanter Menge (beispiels­ weise 20 t/h) in ein Dispergieraggregat gefördert wird. In dem als Läutertrommel ausgebildeten Aggregat wird das Bodenmaterial im Wasser aufgeschlämmt. Durch mechanische Zerkleinerung werden selbst reine Tonklumpen suspendiert, so daß nach einer mehrminütigen Verweilzeit ein vollständiger Aufschluß des Bodenmaterials erreicht wird.

Durch den Dispergiervorgang wird u. a. Luft in die Suspension eingeschlagen, die schon in der Dispergiertrommel einen Teil der im Bodenmaterial vorliegenden Chlorkohlenwasserstoffe austrägt. Die CKW-haltige Prozeßluft aus der Dispergiertrommel wird abgesaugt, einer A-Kohle-Filteranlage zugeführt und durch Adsorption gereinigt.

Die aus der Dispergiertrommel austretende homogene Boden/Wasser- Suspension wird zunächst einer Klassierstufe zugeführt. Hier wird durch Siebung die Grobfraktion des Bodenmaterials aus der Suspen­ sion abgetrennt und direkt einer Entwässerung zugeführt. Das Grobmaterial ist durch die Stripwirkung in der Dispergiertrommel so weit gereinigt, daß es mit Restschadstoffkonzentrationen < Holland-A (kleiner 0,5 mg pro kg Trockensubstanz des Erdstoffes) aus dem Reinigungsprozeß ausgeschleust und als Erdbaustoff wieder­ verwertet werden kann.

Die Schlammfraktion, in der nach der Klassierung der Ton- und Schluffgehalt des Bodenmaterials verblieben ist, wird einer zur Behandlung feststoffhaltiger Suspensionen optimierten Stripanlage aufgegeben. In dem Stripaggregat wird die Trübe feinblasig mit Luft begast und so in der Wasserphase vorliegende CKW′s entfernt. Durch die mehrminütige Verweilzeit im Stripreaktor wird auch eine weitgehende Desorption der CKW′s von den Tonmaterialien erreicht. Die Stripluft wird ebenfalls der Aktivkohle-Adsorption zugeführt.

Die gereinigte Suspension wird zur Fest/Flüssig-Trennung einer Filteranlage aufgegeben. Das aus dem Feststoff ausgepreßte Wasser wird als Aufschlämmwasser an den Anfang des Prozesses zurückge­ führt. Der entwässerte Feststoff (Rest-CKW-Konzentration ca. 0,1 mg/l im Eluat, mit 10 Anteilen Wasser und 1 Anteil Feststoff) kann wiedereingebaut bzw. auf Bauschuttdeponien abgelagert werden.

Claims (6)

1. Verfahren zur Entfernung von CKW′s aus Böden mit bindigen Bodenanteilen, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

• a) die zu behandelnden Böden werden in Wasser suspendiert,
• b) die im Wasser enthaltenen Schadstoffe werden von, in die Suspension eingeblasener Luft aufgenommen,
• c) die im Gasstrom enthaltenen Schadstoffe werden an Aktivkohle adsorbiert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Grobfraktion des Bodenmaterials in einer Klassierstufe durch Siebung aus der Suspension abgetrennt und direkt einer Entwässerung zugeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die gereinigte Suspension zur Fest/Flüssig-Trennung einer Filteranlage zugeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1-3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das mit der Filteranlage ausgepreßte Wasser als Aufschlämmwasser an den Anfang des Prozesses zurückgeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1-4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die in der Aktivkohle-Fil­ teranlage gereinigte Luft der Strip-Anlage wieder zugeführt wird.

6. Suspensions-Strip-Anlage nach Anspruch 1, gekenn­ zeichnet durch eine Aufgabeeinrichtung, z. B. einen Kastenbeschicker, ein Dispergieraggregat, z. B. eine Läutertrommel, eine Klassiereinrichtung, ein Stripaggregat, eine Entwässerungseinrichtung, z. B. eine Filteranlage, eine Aktivkohle-Adsorptionsanlage.