DE4238309A1

DE4238309A1 - Verfahren zur Entsorgung von mineralölkontaminierten Böden (heiß)

Info

Publication number: DE4238309A1
Application number: DE4238309A
Authority: DE
Inventors: Ingolf Linxen
Original assignee: Deutag AG
Current assignee: Deutag AG
Priority date: 1992-11-13
Filing date: 1992-11-13
Publication date: 1994-05-19

Description

Mineralölkontaminierte Böden wurden bisher entsorgt, indem sie entweder in eine Sondermülldeponie verbracht wurden oder versucht wurde, die Ölkontamination zu entfernen. Die Entfer nung der Öle erfolgte dabei entweder durch Erhitzen des ge samten Materials auf hohe Temperaturen in sogenannten thermi schen Verfahren oder durch Extraktion mit Lösungsmitteln (Bodenwäsche). Ein drittes Verfahren ist die biologische Be handlung mit Mikroorganismen.

Das Erhitzen des gesamten Materials auf hohe Temperaturen ist energetisch und kostenmäßig aufwendig. Die Extraktion mit Lösungsmitteln ist ebenfalls sehr aufwendig und führt darü berhinaus zu ölhaltigen Extrakten, deren Entsorgung wiederum sehr aufwendig und problematisch ist. Die biologische Behand lung ist zeitaufwendig und benötigt große Flächen.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, mineralölkontami nierte Böden einfach, sicher, kostengünstig und umweltfreund lich nicht nur zu entsorgen, sondern zu verwerten und dadurch auch dem Wiederverwendungsgebot nachzukommen.

Diese Aufgabe kann überraschend einfach dadurch gelöst wer den, daß diese mineralölkontaminierten Böden gegebenenfalls im Gemisch mit unbelasteten Mineralstoffen auf 120 bis 200°C erhitzt und mit einem heißen Bindemittel auf Basis von Bitu men vermischt zu Asphalt verarbeitet werden.

Vorzugsweise wird so gearbeitet, daß beim Erhitzen lokale Überhitzungen über 500°C vermieden werden. Vorzugsweise soll ten auch lokale Erhitzungen über 350°C vermieden werden. Es sollte dabei darauf geachtet werden, daß die bei der Erhit zung verdampfenden Anteile der Ölkontaminierung einer Ver brennungsanlage zugeführt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere für solche mineralölkontaminierten Böden geeignet, die überwiegend aus Kies, Sand, Splitten oder Schotter bestehen, so daß sie prin zipiell als Baumaterial für Asphalte geeignet sind. Sie soll ten praktisch keine humosen Anteile und nur maximal 5% bindige Anteile wie Ton, Lehm oder Schluff enthalten. Auch Verunreinigungen durch Holz, Plastik, Papier, etc. sollten hier nicht enthalten sein. Sofern Korngrößen über 45 mm darin enthalten sind, sollten diese durch Aussiebung entfernt und gegebenenfalls nach Brechen auf kleinere Korngrößen dem Ver fahren zugeführt werden. Die mineralölkontaminierten Böden sollten weiterhin keine starken zusätzlichen Belastungen durch Schwermetalle, leichtentflammbare Komponenten und halo genierte Kohlenwasserstoffe enthalten, da dies zu Schwierig keiten beim Antransport und der Zwischenlagerung führen könnte. Insbesondere der Flammpunkt sollte nicht unter 55°C liegen.

Die erfindungsgemäß verwertbaren mineralölkontaminierten Bö den werden gegebenenfalls mit unbelasteten Mineralstoffen vermischt. Diese unbelasteten Mineralstoffe dienen vor allem dazu, dem Gesamtgemisch die für die Asphaltherstellung not wendige Korngrößenverteilung und Materialzusammensetzung zu geben. Darüberhinaus kann bei hochkontaminierten Böden durch die Zumischung von unbelasteten Mineralstoffen der Einfluß auf die endgültigen Eigenschaften der Bindemittel auf Basis von Bitumen so gering gehalten werden, daß die Qualität des endgültigen entstehenden Asphalts nicht beeinträchtigt wird.

Das Gemisch aus mineralölkontaminierten Böden und unbelaste ten Mineralstoffen wird erfindungsgemäß auf 120 bis 200°C erhitzt. Vorzugsweise erfolgt die Erhitzung auf 150 bis 170°C. Unter 120°C ist nicht gewährleistet, daß das Material ausreichend getrocknet wird. Außerdem ist es dann nicht mehr problemlos mit heißen Bindemitteln verarbeitbar. Oberhalb von 200°C beginnen bereits Crackprozesse der höher siedenden An teile der Mineralöle, so daß zusätzlich zu den verdampfenden Anteilen der Ölkontaminierung weitere leicht flüchtige Zer setzungsprodukte der Öle entstehen, deren Beseitigung durch eine Verbrennungsanlage Probleme aufwerfen kann.

Das Verfahren verläuft insbesondere dann optimal, wenn beim Erwärmen lokale Überhitzungen auf Temperaturen über 350°C, insbesondere über 500°C vermieden werden. Dies kann beispiels weise dadurch erfolgen, daß die mineralölkontaminierten Böden gegebenenfalls im Gemisch mit unbelasteten Mineralstoffen nur indirekt beheizt wird. Besonders bewährt hat sich auch die Verwendung einer Brennraumgestaltung gemäß DE 38 15 104.9. In diesen Anlagen sorgen die Einbauten dafür, daß das Material nicht durch die heißesten Zonen der Flamme hindurchfällt und dadurch lokalen Überhitzungen ausgesetzt wird.

Da bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Teil der Ölkonta minierung verdampft, sollten die Öldämpfe einer Verbrennungs anlage zugeführt werden. Besonders einfach erfolgt dies, wenn der über das zu erhitzende Material hinweg geführte Luftstrom unmittelbar als Verbrennungsluft verwendet wird. Dies ist beispielsweise der Fall in Anlagen gemäß DE 38 15 104.9. Es ist selbstverständlich möglich, diese verdampfenden Anteile auch einer anderen, nicht zur Anlage gehörenden Verbrennungs anlage zuzuführen.

Die erfindungsgemäß erhitzten und getrockneten mineralölkon taminierten Böden gegebenenfalls im Gemisch mit unbelasteten Mineralstoffen wird unmittelbar mit einem heißen Bindemittel auf Basis von Bitumen zu Asphalt verarbeitet. Dies erfolgt üblicherweise in einem Mischer. Die noch an den mineralölkon taminierten Böden anhaftenden, nicht verdampften Anteile führen zu einer guten und raschen Ummantelung des körnigen Materials durch das Bindemittel. Sofern es sich um hochkonta minierte Böden handelt, kann diese Vermischung mit dem Binde mittel dazu führen, daß dessen Eigenschaften in Richtung geringerer Viskosität verschoben werden. Dies kann ohne wei teres durch Verwendung entsprechend höher viskoser Bitumen sorten kompensiert werden. Die Untersuchung der erfindungsge mäß entstehenden Asphalte bezüglich der physikalischen und bautechnischen Eigenschaften haben jedoch gezeigt, daß keine Qualitätseinbußen auftreten. Untersuchungen der Elutionswerte haben weiterhin gezeigt, daß auch die Vorschriften der Trink wasserverordnung ohne weiteres eingehalten werden. Die Eluat werte lagen weit unter den Grenzwerten und unterschieden sich praktisch nicht von Eluatwerten von Asphalt, welcher ohne Zusatz von mineralölkontaminierten Böden hergestellt wurde. Von entscheidender Bedeutung ist, daß durch Auswahl und Menge der unbelasteten Mineralstoffe eine Korngrößenverteilung des Gesamtgemisches entsteht, die für Asphalt gefordert wird.

Bei der Zuführung der verdampfenden Anteile der Ölkontaminie rung in einer Verbrennungsanlage wurden keine erhöhten Emis sionen im Reingas gemessen.

Auch der Antransport und die Zwischenlagerung der erfindungs gemäß verwendeten mineralölkontaminierten Böden ist ohne Beeinträchtigung der Umwelt möglich. Vorzugsweise wird für die Zwischenlagerung eine öldichte Wanne verwendet mit einer Verschleißschicht aus Asphalt. Die Platzentwässerung sollte über Ölabscheider erfolgen. Eine Überdachung des Lagerplatzes mit geschlossener Wetterseite oder einer Halle mit Entlüftung sind empfehlenswert. Das angelieferte Material sollte zuvor untersucht sein bezüglich Art und Umfang der Kontaminierung, der Korngrößenverteilung sowie insbesondere bezüglich des Flammpunktes. Sofern diese Voraussetzungen erfüllt sind, läuft die erfindungsgemäße Entsorgung bzw. Wiederverwertung der mineralölkontaminierten Böden problemlos. Die Untersu chungen wurden durchgeführt in einer Anlage mit einer Trockentrommel gemäß DE 38 15 104.9 mit einem Durchmesser von 2,50 m und einer Trommellänge von 10 m mit einem 1300 kg- Brenner. Durch die Abdeckung des Brennraums wird vermieden, daß das Material durch die Heißzonen hindurchfällt. Es wird somit vor zu hohen Temperaturen geschützt. Die Luftzufuhr erfolgt in der Weise, daß die verdampfenden Anteile der Öl kontaminierung mit der Verbrennungsluft abgeführt und der Verbrennung zugeführt werden.

Claims

1. Verfahren zur Entsorgung von mineralölkontaminierten Böden, dadurch gekennzeichnet, daß diese verwertet wer den, indem man sie gegebenenfalls im Gemisch mit unbe lasteten Mineralstoffen auf 120 bis 200°C erhitzt und mit einem heißen Bindemittel auf Basis von Bitumen ver mischt zu Asphalt verarbeitet.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Erhitzen lokale Überhitzungen über 500°C vermieden werden.

3. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die bei der Erhitzung verdampfenden Anteile der Ölkontaminierung einer Verbrennungsanlage zugeführt werden.