DE4321795C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von schüttfähigen Materialien - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von schüttfähigen Materialien, die organische Verunreinigungen aufweisen, insbesondere von Sanden, die beispielsweise aus Kläranlagen abgezogen werden gemäß Oberbegriff des Anspruches 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Reinigung derartiger schüttfähiger Materialien gemäß Oberbegriff des Anspruchs 13.

Bei der Reinigung von Abwässern in Kläranlagen fallen unter anderem große Mengen mit organischen Stoffen belasteten Sanden an. Diese Sande müssen entweder in aufwendigen Verfahren aufbereitet oder auf spezielle Deponien de­ poniert werden. Das Deponieren derartiger Sande und anderer schüttfähiger Materialien wird nach deren Gewicht und Belastungsgrad abgerechnet. Dem­ nach ist es beispielsweise sehr kostspielig, einen mit organischen Verunreinigungen hochbelasteten Sand mit einem dementsprechend hohen Schüttgewicht auf einer Deponie einzulagern. Derartige Sande fallen beispielsweise auch in Straßenkehrmaschinen, Sammelbehältern und Sandkästen an.

Andererseits besteht die bereits angesprochene Möglichkeit, die mit organischen Verunreinigungen belasteten schüttfähigen Materialien, wie beispielsweise Sande aus Kläranlagen mittels entsprechender Aufbereitungsverfahren zu bearbeiten, so daß das schüttfähige Material in ein wiederverwertbares und ein Abfallprodukt getrennt wird. Hierzu sind im Stand der Technik sowohl mechanische als auch chemische Verfahren bekannt. Beispielsweise sind als mechanische Aufbereitungsverfahren das Sieben, das Klassieren, das Sichten etc. bekannt, wogegen bei den chemischen Aufbereitungsverfahren das Ausfällen oder Flotieren bestimmter Verunreinigungen aus dem schüttfähigen Materialien bekannt ist. Nach einer derartigen Aufbereitung des schüttfähigen Materials kann bei­ spielsweise ein gereinigter Sand für bestimmte Einsätze, beispielsweise als Füllstoff für Kanalarbeiten oder dergleichen wiederverwendet werden. Die aus dem schüttfähigem Material herausgetrennten organischen Verunreinigungen können beispielsweise erneut einer Kläranlage oder einer Aufbereitungsvorrichtung zu­ geführt werden, um weitere wiederverwendbare Stoffe zu gewinnen.

Auch für den Fall, daß der aus dem zu reinigenden schüttfähigen Material her­ ausgetrennte Sand ohne organische Verunreinigungen nicht für bestimmte Ein­ sätze geeignet ist, ist festzustellen, daß aufgrund des Heraustrennens der organischen Verunreinigungen ein schüttfähiges Material erzielt wird, das ein geringes Schüttgewicht und eine geringe Belastung aufweist, so daß die Deponierung eines derartigen schüttfähigen Materials wesentlich preisgünstiger ist.

Ein Verfahren zur Reinigung von schüttfähigen Materialien, die organische Verunreinigungen aufweisen ist beispielsweise aus der DD-PS 29 80 65 vorbekannt. Dieses Verfahren dient der Gewinnung von Kohlenwasserstoffen und Erdreich aus einem Gemisch aus Kohlen­ wasserstoffen im Erdreich, wobei Dampf und Chemikalien in eine rotierende Trommel eingeführt werden, welche das Gemisch aus Kohlenwasserstoffen und Erdreich beinhaltet. Durch den Dampf und die Chemikalien wird das genannte Gemisch aufgebrochen und abgetrennt. In einem waagerechten Scheider kann dann die Aufschlemmung des Gemisches in Feststoffe und Kohlenwasserstoffe getrennt werden. Der Scheider weist hierzu einen V-förmigen Bodenbereich auf, in welchem eine Förder­ schnecke zum Transportieren der Feststoffe von einem Scheider-Einlaß zu einem Feststoff-Auslaß angeordnet ist. Zum Aufbereiten des Erdreichs können eine zweite rotierende Trommel vorgesehen und Konditionier- oder Aufbereitungschemikalien verwendet werden.

Ferner ist aus der älteren Anmeldung DE 42 08 586 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reinigen von organisch und/oder schwermetallbelastetem Erdreich oder Gesteinsmaterial bekannt, bei welchem das Erdreich bzw. Gesteinsmaterial nach einer eventuellen Zerkleinerung in einem Vormischvorgang mit Waschwasser angemeischt wird. Anschließend werden in einer ersten Wascheinrichtung die gröberen Bestandteile in gereinigter Form abgetrennt, wonach sich wenigstens eine zweite Wascheinrichtung zum Waschen und Reinigen der feineren Bestandteile anschließt, wobei das Waschwasser wenigstens im Kreislauf geführt wird.

Schließlich offenbart die DE 42 28 966 A1 eine Bodenwaschanlage sowie ein Verfahren zum Dekontaminieren fester Stoffe durch mehrstufiges Waschen vorgesiebter Teilchen mit Wasser und Tensiden. Diese vorbekannte Bodenwaschanlage weist hierzu eine Misch­ vorrichtung auf, in welche das kontaminierte Gut zusammen mit Wasser und Tensiden behandelt, d. h. ge­ mischt wird. Dabei werden Wasser und Sattdampf über Zuführvorrichtungen, beispielsweise in Form von Düsen, in die Mischvorrichtung eingebracht. Weiterhin wird über eine Eingabevorrichtung ein Tensid in die Mischtrommel eingebracht. Als Mischtrommel kann hier­ bei beispielsweise ein Gegenstrommischer verwendet werden, welcher zwei gegenläufige Spiralen und ein Düsensystem enthält, das mit den Zuführeinrichtungen für das Wasser und den Sattdampf verbunden ist. Die Mischtrommel wird zum Befüllen in einer ersten Richtung gedreht, so daß die Außenspiralen, welche mit der Trommel verbunden sind, einziehend wirken. Das Mischen des eingegebenen Materials erfolgt dann durch ein Zusammenwirken der Außen- mit der Innenspirale, die gegenläufig angetrieben werden. Schließlich ist zum Entleeren der Mischtrommel vorgesehen, daß die Trommeldrehrichtung umgekehrt wird, so daß die Außenspiralen als Fördermittel eingesetzt werden. Aus diesem Stand der Technik ist es somit bekannt, daß der Misch- und der Austragsvorgang durch unterschiedliche Bauelemente, nämlich die Außen- und die Innenspirale durchgeführt werden. Die hierzu vorgeschlagene Mischtrommel ist konstruktiv sehr aufwendig, da sie zumindest zwei Antriebe benötigt, welche einerseits die Mischtrommel an sich und andererseits zumindest die Innenspirale bewegen.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren und eine Vorrichtung zur Reinigung von schüttfähigen Materialien zu schaffen, das in einfacher und kostengünstiger Weise durchführbar ist und dabei ein gutes Trennergebnis erzielt, wonach die voneinander getrennten Materialien wiederverwendbar bzw. auf kostengünstige Weise deponierbar sind.

Die Lösung dieser Aufgabeneinstellung sieht ein Verfahren zur Reinigung von schüttfähigen Materialien mit den Merkmalen des Kennzeichens des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung gemäß Anspruch 13 vor.

Ein nach dieser Lehre arbeitendes Verfahren zur Reinigung von schüttfähigen Materialien hat insbesondere den Vorteil, daß es in einfacher Weise durchführbar ist und nach Durchführung des Verfahrens ein Produkt, nämlich einen wieder­ verwendbaren Sand erzeugt, der im wesentlichen frei ist von organischen Verunreinigungen. Von besonderer Bedeutung ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der Umwälz- und Mischvorgang des aufzugebenden schüttfähigen Materials mit einer Flüssigkeit in einer Mischtrommel. Derartige Mischtrommeln werden normalerweise nur zum Vermischen von bestimmten Materialien, beispielsweise zum Vermischen von Zement, Sand und Wasser verwendet. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt jedoch in der Mischtrommel eine Umwälzung und Vermischung des organische Verunreinigungen aufweisenden Materials mit einer Flüssigkeit, nämlich Wasser, woraufhin diese Mischung in einer Trennstufe, nämlich einer Trennvorrichtung nach ihren Bestandteilen getrennt wird. Es hat sich hierbei gezeigt, daß beispielsweise handelsübliche Mischvor­ richtungen, nämlich Mischtrommeln für die Herstellung von Beton aus Zement, Sand und Wasser in soweit für die Verwendung im erfindungsgemäßen Verfahren geeignet sind, wenn diese Mischtrommeln eine Materialaufgabe und einen Materialaustrag aufweisen.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß das schüttfähige Material im Bereich der Trennvorrichtung gewaschen wird. Durch diese Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Verbesserung der Reinigung des schüttfähigen Materials erzielt, nämlich eine weitere Trennung der organischen Verunreinigungen aus dem schüttfähigen Material. Hierbei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, das schüttfähige Material im Bereich der Trenn­ vorrichtung mit Brauchwasser zu waschen. Durch diese Ausbildung kann beispielsweise beim Umwälz- und Mischvorgang Abwasser oder geklärtes Ab­ wasser verwendet werden. Hierdurch ergeben sich insbesondere auf der Kostenseite des Verfahrens Vorteile.

Eine ausreichende Reinigung des schüttfähigen Materials wird insbesondere dadurch erzielt, daß das Material chargenweise der Mischtrommel zugeführt wird. Das chargenweise Zuführen des Materials in die Mischtrommel hat darüberhinaus den Vorteil, daß die Verweilzeit einer Charge in der Mischtrommel relativ genau bestimmt und eingehalten werden kann, so daß ein vorbestimmtes Reinigungsergebnis erzielbar ist, ohne daß beispielsweise durch das kontinuierliche Beaufschlagen der Mischtrommel mit zu reinigendem Material unzureichend gereinigtes Material aus der Mischtrommel ausgetragen wird.

Es ist ferner bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen, daß der Austrag des Materials mit dem Wasser aus der Mischtrommel durch eine in der Mischtrommel angeordnete Fördereinrichtung, vorzugsweise durch eine Förderschnecke erfolgt, wobei die Drehrichtung der Mischtrommel gegenüber dem vorangehenden Umwälz- und Mischvorgang umgekehrt wird. Demzufolge wird das in die Mischtrommel mit dem Wasser eingegebene schüttfähige Material durch Drehung der Mischtrommel in eine erste Richtung umgewälzt und durchmischt. Um nunmehr die Mischung aus Wasser und schüttfähigem Material aus der Mischtrommel auszutragen, wird die Drehrichtung der Mischtrommel gewechselt, wodurch die in der Mischtrommel angeordnete Förderschnecke, welche zuvor als Umwälz- und Mischvorrichtung gewirkt hat, nunmehr als Förderschnecke wirkt und das Gemisch aus Wasser und schüttfähigem Material gleichmäßig über den Materialaustrag aus der Mischtrommel herausfördert.

Eine Vereinfachung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird dadurch erzielt, daß die Mischtrommel mit geklärtem Abwasser beaufschlagt wird, wodurch ins­ besondere die Kosten für die Durchführung des Verfahrens gesenkt werden können, da auf eine kostenintensive Nachreinigung des ausgetragenen Materials im wesentlichen verzichtet werden kann.

Da bei einem derartigen Verfahren während des Umwälz- und Mischvorganges kontinuierlich Wasser mit Fein- und Feinstkornanteil des schüttfähigen Materials sowie organischen Verunreinigungen aus der Mischtrommel austreten kann, ist vorgesehen, daß während des Umwälz- und Mischvorganges aus der Mischtrommel austretendes, mit organischen Verunreinigungen und Fein- und Feinst­ korn des schüttfähigen Materials belastetes Wasser einer der Trennvorrichtung vorgeschalteten Siebvorrichtung zugeführt wird. Da diese Bestandteile noch verhältnismäßig belastet sind, wird an dem Materialaustrag ein Sieb angeordnet, durch welches grobe Bestandteile, beispielsweise organische Verunreinigungen wie Holzstücke oder Reste von Zigaretten oder dergleichen abgesiebt und abgezogen werden.

Eine weitere Verbesserung der Reinigung des schüttfähigen Materials mit einem Verfahren gemäß der Erfindung wird dadurch erzielt, daß das aus der Misch­ trommel ausgetragene Gemisch aus Wasser und schüttfähigem Material einem weiteren Waschvorgang unterzogen wird, bevor es der Trennvorrichtung zu­ geführt wird. Diese Ausgestaltung, die beispielsweise dadurch erzielt wird, daß das aus der Mischtrommel abgezogene, vorgereinigte Material erneut der Mischtrommel zugeführt wird, hat insbesondere den Vorteil, daß bereits weitgehend vorgereinigtes Material der Trennvorrichtung zugeführt wird, so daß nach Trennen dieses Materials eine Produkt entnehmbar ist, das eine geringe Belastung aufweist, so daß ein Deponieren dieses Materials auf einer Sonderde­ ponie nicht notwendig ist.

Zur einfachen Steuerung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß der Grad der Verunreinigung des schüttfähigen Materials mit organischen Bestandteilen gemessen wird und der Waschvorgang in der Mischtrommel und/oder der Trennvorrichtung in Abhängigkeit des Meßergebnisses gesteuert wird. Durch die Messung des Verunreinigungsgrades ist es möglich, den Um­ wälz- und Mischvorgang in der Mischtrommel in seiner zeitlichen Länge derart einzurichten, daß der Mischtrommel ein vorgereinigtes Produkt aus schüttfähigem Material entnommen werden kann, das in einfacher Weise mit herkömmlichen Trennvorrichtungen in seine Bestandteile nach der Art getrennt werden kann. Darüberhinaus ist es mittels einer derartigen Steuerung möglich, auch die Art des dem schüttfähigen Material in der Mischtrommel zugesetzten Wassers, nämlich beispielsweise Abwasser, geklärtes Abwasser oder Brauchwasser zu steuern. Es wird demnach auf einfache Weise ein erfindungsgemäßes Verfahren erzielt, das dem Verunreinigungsgrad des zu behandelnden Materials in einfacher Weise Rechnung trägt, indem die Länge des Umwälz- und Mischvorganges bzw. die Art des zuzugebenden Wassers steuerbar ist.

Eine weitere Verbesserung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Reinigung von schüttfähigen Materialien wird dadurch erzielt, daß das Gemisch aus Wasser und schüttfähigem Material einem Zyklonabscheider zugeführt wird, der der Klassiervorrichtung vorgeschaltet ist. Derartige Zyklonabscheider sind aus dem Stand der Technik bekannt und trennen die Bestandteile eines schüttfähigen Materials aufgrund der auf die Bestandteile wirkenden Zentrifugalkräfte nach ihrem spezifischen Gewicht bzw. nach ihrer Größe.

Zur Entsorgung der nicht wiederverwendbaren Bestandteile des zu reinigenden schüttfähigen Materials ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, daß das aus der Klassiervorrichtung abgezogene Abwasser einer Kläranlage zugeführt wird, in der es vorzugsweise geklärt wird. Darüberhinaus ist es auch möglich, die organischen Verunreinigungen nach Abzug aus der Trenn­ vorrichtung einer Kläranlage zuzuführen, in der sie mit zu reinigendem Material vermischt werden, um anschließend erneut ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Reinigung von schüttfähigem Materialien zu durchlaufen. Auf diese Weise wird eine weitere Verbesserung der Trennung des schüttfähigen Materials in wieder verwertbare Bestandteile und zu deponierende Bestandteile erzielt, da bei einem weiteren Durchlauf des erfindungsgemäßen Verfahrens eine bessere Trennung der beiden zuvor beschriebenen Substanzen erzielbar ist.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Reinigung von schüttfähigen Materialien, die organische Verunreinigungen aufweisen, insbesondere von Sanden, die beispielsweise aus Kläranlagen abgezogen werden, weist eine als Mischtrommel ausgebildete Mischvorrichtung und eine der Mischtrommel nachgeschaltete Trennvorrichtung auf, wobei die Mischtrommel eine Materialaufgabe und einen Materialaustrag hat und drehbar angetrieben ist. Es ist ferner nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, daß in der Mischtrommel eine Förderschnecke angeordnet ist, die bei Drehung der Mischtrommel in einer ersten Richtung als Rührwerkzeug und bei Drehung der Mischtrommel in entgegen­ gesetzter Richtung als Fördermittel wirkt.

Um während des Misch- und Umwälzvorganges ausgetretene Bestandteile der Mischung aus schüttfähigem Material, Wasser und organischen Verunreinigungen abzusieben, ist vorgesehen, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Siebvorrichtung aufweist, die entsprechend den Einsatzbedingungen zwischen den Materialaustrag und die Klassiervorrichtung schaltbar ist. Bei einer derartigen Ausbildung ist es möglich, aus der Mischtrommel austretendes, mit Fein- und Feinstkorn des Materials und organischen Verunreinigungen belastetes Wasser derart abzutrennen, daß grobe organische Verunreinigungen, wie Holzstücke oder Reste von Zigaretten oder dergleichen abgesiebt werden. Wird die Mischtrommel nach dem Umwälz- und Mischvorgang entleert, ist es bei einer derartigen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich, die Siebvorrichtung derart zu verschwenken, daß das ausgetragene Material direkt der Trennvorrichtung zugeführt wird. Hierzu ist es vorgesehen, daß die Siebvorrichtung schwenkbar an einem Drehstativ angeordnet ist.

Ein besonders vorteilhaftes Ergebnis des zuvor beschriebenen Verfahrens ist dann erzielbar, wenn die Trennvorrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung als Schneckenklassierer ausgebildet ist, mit dem die Bestandteile des schüttfähigen Materials abgezogen werden, welche wiederverwendbar sind.

Es ist ferner vorgesehen, daß zwischen dem Materialaustrag der Mischtrommel und der Trennvorrichtung ein Zyklonabscheider angeordnet ist, der eine weitere Verbesserung der Reinigung des schüttfähigen Materials ermöglicht.

Schließlich ist es bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen, daß die Materialausgabe und der Materialaustrag an diametral gegenüberliegenden Stirnseiten der Mischtrommel angeordnet sind.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des damit durchzuführenden erfindungsgemäßen Verfahrens näher erläutert, wobei die erfindungsgemäße Vorrichtung in der Zeichnung dargestellt ist. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine schematisierte Seitenansicht einer Vorrichtung zur Reinigung von schüttfähigem Materialien und

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß Fig. 1.

Eine in den Fig. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung zur Reinigung von schüttfähigen Materialien, die organische Verunreinigungen aufweisen, dient der Trennung der schüttfähigen Materialien in einen wiederverwendbaren Anteil, nämlich beispielsweise Sand und einen nicht wiederverwendbaren Anteil, nämlich Abwasser und organische Verunreinigungen. Derartige schüttfähige Materialien sind beispielsweise Sande, die aus einem Sandfang einer Kläranlage abgezogen werden und mit organischen Verunreinigungen belastet sind.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung besteht aus einer im wesentlich zylinderförmig ausgebildeten Mischtrommel 1, die drehbar in einem Ständer 2 gelagert ist und an ihrem Umfang einen Zahnkranz 3 aufweist, der mit einem Antriebszahnrad 4 eines Antriebsmotors 5 kämmt. Die im wesentlichen zylinder­ förmig ausgebildete Mischtrommel 1 ist demzufolge drehbar im Ständer 2 gelagert und wird von dem Antriebsmotor 5 um ihre horizontale Mittelachse gedreht.

Die Mischtrommel 1 weist darüberhinaus an ihren Stirnseiten einerseits eine Materialaufgabe 6 und einen Materialaustrag 7 auf, die diametral gegenüberliegend an der Mischtrommel 1 angeordnet sind. An der Materialaufgabe 6 ist ein Trichter 8 befestigt, in den beispielsweise über ein nicht dargestelltes Förder­ band Sand aus dem Sandfang einer Kläranlage zugeführt wird. Die Zufuhr des Sandes ist durch den Pfeil 9 angezeigt.

Der Sand gelangt über den Trichter 8 und die Materialaufgabe 6 in das Innere der vom Antriebsmotor 5 angetrieben Mischtrommel 1. Nachdem die Misch­ trommel 1 mit einer Charge Sand beaufschlagt ist, wird der Mischtrommel 1 über eine Zuleitung 10, die im Bereich des Trichters 8 angeordnet ist, Wasser zugeführt. Die Zufuhr des Wassers ist durch einen Pfeil 11 in der Fig. 1 angedeutet. Die Mischtrommel 1 wird mit konstanter Drehgeschwindigkeit in gleichbleibender Richtung angetrieben.

In der Mischtrommel 1 ist eine nichtdargestellte Förderschnecke angeordnet, die bei Drehung der Mischtrommel 1 in eine erste Richtung als Rührwerkzeug dient. Wird die Drehrichtung der Mischtrommel 1 umgeschaltet, so dient die Förderschnecke dem Austrag der aus Sand und Wasser bestehenden Mischung in der Mischtrommel 1.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung weist ferner einen zweiten Trichter 12 auf, der unterhalb des Materialaustrags 7 der Mischtrommel 1 angeordnet ist und die ausgetragene Mischung aus Sand und Wasser aufnimmt. Das trichterförmige Ende des Trichters 12 ist über einer Siebvorrichtung 13 angeordnet, welche in Fig. 2 genauer zu erkennen ist.

Die Siebvorrichtung 13 besteht aus einem im wesentlichen im Längsschnitt rechteckig und im Querschnitt halbkreisförmig ausgebildeten Kanal 14, der im Bereich unterhalb des Trichters 12 eine Siebplatte 15 hat. Oberhalb der Sieb­ platte 15 ist eine Förderschnecke 16 angeordnet, die sich in Längsrichtung des Kanals 14 erstreckt und von einem Motor 17 angetrieben wird. Mittels dieser Förderschnecke 16 wird auf der Siebplatte 15 angelagertes Material, nämlich das Material, das nicht durch die Öffnungen der Siebplatte 15 fällt (organische Verunreinigungen) entlang des Kanals 14 bis zu einer als Öffnung ausgebildeten Abwurfstelle 18 gefördert.

Die Siebvorrichtung 13 ist, wie aus Fig. 2 erkennbar auf einem Drehstativ 19 drehbar gelagert, so daß die Siebvorrichtung 13 gemäß dem in Fig. 2 gestrichelt dargestellten Pfeil 20 unterhalb des Trichters 12 herausgeschwenkt werden kann.

Die Vorrichtung weist ferner eine Trennvorrichtung 21 auf, die aus einem unterhalb der Siebvorrichtung 13 bzw. des Trichters 12 angeordneten Aufnahmebehälter 22 und einen von einem Elektromotor 23 angetriebenen Schneckenklassierer 24 besteht. Der Schneckenklassierer 24 ist derart in den, einen im Querschnitt L-förmig ausgebildeten Boden 25 aufweisenden Aufnahmebehälter 22 angeordnet, daß der Verbindungsbereich der beiden Schenkel des L-förmig ausgebildeten Bodens 25 unterhalb des Trichters 12 angeordnet ist, und der Schneckenklassierer 24 bis in das Tiefste des Aufnahmebehälters 22 reicht. An seinem gegenüberliegenden Ende, an dem auch der Elektromotor 23 angeordnet ist, weist der Schneckenklassierer 24 einen Austrag 26 auf, über den der von den organischen Verunreinigungen abgetrennte Sand entsprechend einem Pfeil 27 ausgetragen wird. Dem Austrag gegenüberliegend ist eine Wasserleitung 28 mit einer Vielzahl von Düsen 29 über den Schneckenklassierer angeordnet, die derart ausgerichtet sind, daß das aus den Düsen 29 austretende Wasser auf den Schneckenklassierer 24 gesprüht wird und in den Aufnahmebehälter 22 fließt.

Schließlich ist in dem Aufnahmebehälter 22 ein Schmutzwasserablauf 30 angeordnet, über den das sich in dem Aufnahmebehälter 22 ansammelnde Schmutz­ wasser abgezogen und der Kläranlage zugeführt wird. Nicht dargestellt ist ferner ein Abzug für die organischen Verunreinigungen, nämlich solche, die nicht aufschwimmen und über den Schmutzwasserablauf 30 abgezogen werden können. Dieser Abzug ist im tiefsten Punkt des Aufnahmebehälters 22 angeordnet.

Mit der zuvor beschriebenen Vorrichtung wird ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Reinigung von schüttfähigen Materialien, die organische Verunreinigungen aufweisen, insbesondere von Sanden, die aus Kläranlagen abgezogen werden, durchgeführt. Hierbei wird das schüttfähige Material, nämlich der Sand der Mischtrommel 1 chargenweise über den Trichter 8 und die Materialaufgabe 6 zugegeben. Anschließend wird die Mischtrommel 1 mittels des Antriebsmotors 5, des Antriebszahnrades 4 und dem Zahnkranz 3 um ihre horizontale Achse in eine erste Richtung gedreht. Über die Zuleitung 10 wird geklärtes Abwasser in die Mischtrommel 1 eingespült, so daß der in der Mischtrommel 1 enthaltene Sand gut durchfeuchtet wird und eine schlammartige Konsistenz annimmt. Durch den Umwälz- und Mischvorgang des Sandes in der Mischtrommel 1, welcher insbesondere durch die nichtdargestellte Förderschnecke erzielt wird, wird eine erste Reinigung des mit organischen Verunreinigungen belasteten Sandes durchgeführt, wobei insbesondere schwimmfähige organische Verunrei­ nigungen aus dem Sand herausgelöst und getrennt werden. Aus dem Material­ austrag 7 austretendes, mit Fein- und Feinstkorn des Materials sowie mit organischen Verunreinigungen belastetes Wasser fließt über den Trichter 12 in die Siebvorrichtung 13, wobei das Grobgut, nämlich die organischen Verunreinigungen, wie Holzstücke oder Zigarettenreste oder dergleichen auf der Siebplatte 15 liegenbleiben und von der Förderschnecke 16 zur Abwurfstelle 18 transportiert werden.

Nachdem ein ausreichender Umwälz- und Durchmischungsgrad in der Misch­ trommel 1, und damit auch eine ausreichende Vorreinigung des verunreinigten Sandes erzielt ist, wird die Siebvorrichtung 13 um das Drehstativ 19 derart verschwenkt, daß aus der Mischtrommel 1 ausgetragenes Material direkt über den Trichter 12 in die Klassiervorrichtung 21 fällt.

Der Austrag des nunmehr vorgereinigten Sandes aus der Mischtrommel 1 erfolgt dadurch, daß die Drehrichtung der Mischtrommel 1 durch Umschalten des Antriebsmotors 5 geändert wird, so daß die zuvor als Rührwerkzeug wirkende Förderschnecke nunmehr als Fördermittel wirkt und die in der Mischtrommel 1 enthaltene Charge aus vorgereinigtem Sand und Wasser über den Materialaustrag 7 in den Trichter 12 fördert, von wo aus der vorgereinigte Sand und das Wasser in den Aufnahmebehälter 22 der Trennvorrichtung 21 gelangen.

Nach vollständiger Entleerung der Mischtrommel 1 kann nunmehr eine neue Charge von mit organischen Verunreinigungen belastetem Sand aus der Kläranlage über den Trichter 8 in die Mischtrommel 1 eingegeben werden. Der zuvor vorgereinigte Sand, welcher sich nun in dem Aufnahmebehälter 22 der Trenn­ vorrichtung 21 befindet, wird währenddessen mittels des Schneckenklassierers 24 nunmehr nach seinen Bestandteilen getrennt, nämlich in an sich bekannter Weise klassiert. Hierzu werden die wiederverwendbaren Bestandteile, nämlich der Sand über den Schneckenklassierer 24 und den Austrag 26 ausgetragen. Der Austrag erfolgt dadurch, daß der von dem Elektromotor 23 angetriebene Schneckenklassierer 24 die Sandbestandteile aus dem Aufnahmebehälter 22 abzieht. Die nicht wiederverwertbaren Bestandteile, nämlich die organischen Ver­ unreinigungen bleiben in dem Aufnahmebehälter 22 zurück und werden, sofern die Verunreinigungen schwimmfähig sind über den Schmutzwasserablauf 30 ab­ gezogen und der Kläranlage zur weiteren Reinigung zugeführt. Nicht schwimmfähige Bestandteile werden aus dem Aufnahmebehälter 22 über einen nicht dargestellten Abzug abgezogen und ebenfalls der Kläranlage zur weiteren Reinigung zugeführt.

In Abhängigkeit des Reinigungsgrades, des der Trennvorrichtung 21 zugeführten Sandes kann der mittels des Schneckenklassierers 24 geförderte Sand ferner über die Wasserleitung 28 mit den daran angeordneten Düsen 29 bewässert werden, um einen möglichst von organischen Verunreinigungen entlasteten Sand zu erzielen. Vorzugsweise wird für die Bewässerung des Sandes im Be­ reich des Schneckenklassierers 24 Brauchwasser verwendet, um keine neuen Verunreinigungen im bereits gereinigten Sand anzulagern.

Ein nach diesem Verfahren hergestellter Sand ist derart gereinigt, daß er unter­ halb der vorgeschriebenen Belastungsmenge für organische Verunreinigungen liegt, so daß dieser gereinigte Sand wiederverwendet werden kann. Eine derartige Verwendung kann beispielsweise in der Verwendung dieses Sandes als billigen Füllstoff für Kanalarbeiten oder dergleichen liegen. Darüberhinaus kann der gereinigte Sand auch deponiert werden, ohne daß hierzu Sonderdeponien notwendig sind.

Einen bestimmten Verfahrensablauf mit einer definierten Qualität des am Aus­ trag 26 ausgetragenen Sandes erzielt man dadurch, daß der in der Mischtrommel 1 vorgereinigte Sand kontinuierlich hinsichtlich seines Verunreinigungsgrades erfaßt wird. Die bei dieser Erfassung ermittelten Daten werden dahingehend ausgewertet, daß hierdurch die Verweilzeit des Gemisches aus Sand und Wasser in der Mischtrommel 1 bestimmt wird. Ferner wird mittels dieser Daten die Art des über die Zuleitung 10 zugegebenen Wassers gesteuert. Hier kann beispielsweise Brauchwasser oder gereinigtes Abwasser verwendet werden, was Auswirkungen auf die Verweildauer des Sandes in der Mischtrommel 1 und die Art der Trennung in der Trennvorrichtung 21 hat. Insbesondere wird durch die Art des durch die Zuleitung 10 in die Mischtrommel 1 eingegebenen Wassers Umfang und Art des über die Wasserleitung 28 und die Düsen 29 auf den Schneckenklassierer 24 aufgebrachten Wassers bestimmt.

Claims (18)

1. Verfahren zur Reinigung von schüttfähigen Materialien, die organische Verunreinigungen aufweisen, insbesondere von Sanden, die beispielsweise von Kläranlagen abgezogen werden, bei dem das schüttfähige Material einer Mischvorrichtung aufgegeben wird, in der das Material unter Zugabe einer Flüssigkeit umgewälzt und vermischt wird und bei dem das mit der Flüssigkeit gemischte Material aus der Mischvorrichtung ausgetragen und einer Trennvorrichtung (21) zugeführt wird, wobei als Mischvorrichtung eine Mischtrommel (1) verwendet wird, die eine Materialaufgabe (6) und einen Materialaustrag (7) aufweist und drehbar angetrieben ist, als Flüssigkeit Wasser in die Mischtrommel eingeführt wird und wobei die aus der Mischtrommel (1) ausgetragene Mischung aus Wasser und schüttfähigem Material in der Trennvorrichtung (21) in gereinigtes Material einerseits und Abwasser sowie organische Verunreinigungen andererseits getrennt wird, welche abschließend abgezogen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchmischung des Materials mit dem Wasser in der Mischtrommel (1) und der Austrag des Materials mit dem Wasser aus der Mischtrommel (1) durch eine in der Mischtrommel (1) angeordnete Förderschnecke erfolgt, wobei die Drehrichtung der Mischtrommel (1) gegenüber dem vorangehenden Umwälz- und Mischvorgang umgekehrt wird und die Förderschnecke sowohl beim Misch- als auch beim Austragsvorgang gleichsinnig mit der Mischtrommel (1) gedreht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material im Bereich der Trennvorrichtung (21) gewaschen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Material im Bereich der Trennvorrichtung (21) mit Brauchwasser gewaschen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material chargenweise der Mischtrommel (1) zugeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischtrommel (1) mit geklärtem Abwasser beaufschlagt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während des Umwälz- und Mischvorganges aus der Mischtrommel (1) austretendes, mit Fein- und Feinstkorn des Materials sowie mit organischen Verunreinigungen belastetes Wasser einer der Trennvorrichtung (21) vorgeschalteten Siebvorrichtung (13) zugeführt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aus der Mischtrommel (1) ausgetragene Gemisch aus Wasser und schüttfähigem Material einem weiteren Waschvorgang unterzogen wird, bevor es der Trennvorrichtung (21) zugeführt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Waschvorgang in der Mischtrommel (7) unter Verwendung von Brauchwasser ausgeführt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Grad der Verunreinigung des schüttfähigen Materials mit organischen Bestandteilen gemessen wird und der Waschvorgang in der Mischtrommel (1) und/oder der Trennvorrichtung (21) in Abhängigkeit des Meßergebnisses gesteuert wird.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch aus Wasser und schüttfähigem Material einem Zyklonabscheider zugeführt wird, der der Trennvorrichtung (21) vorgeschaltet ist.

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aus der Trennvorrichtung (21) abgezogene Abwasser einer Kläranlage zugeführt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die organischen Verunreinigungen nach Abzug aus der Trennvorrichtung (21) einer Kläranlage und/oder einer Aufbereitungsvorrichtung zugeführt werden.

13. Vorrichtung zur Reinigung von schüttfähigen Materialien, die organische Verunreinigungen aufweisen, insbesondere von Sanden, die beispielsweise aus Kläranlagen abgezogen werden, mit einer als Mischtrommel (1) ausgebildeten Mischvorrichtung und einer der Mischtrommel (1) nachgeschalteten Trennvorrichtung (21), wobei die Mischtrommel (1) eine Materialaufgabe (6) und einen Materialaustrag (7) aufweist und drehbar angetrieben ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Mischtrommel (1) eine als Förderschnecke ausgebildete Fördereinrichtung angeordnet ist, welche Mischtrommel (1) drehrichtungsumschaltbar ausgebildet ist, wobei in einer ersten Drehrichtung der Mischtrommel (1) die Fördereinrichtung der Durchmischung des Aufgabenmaterials und in einer zweiten Drehrichtung dem Austrag des Aufgabematerials dient und die Fördereinrichtung mit der Mischtrommel (1) gleichsinnig umläuft.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch eine Siebvorrichtung (13), die entsprechend den Einsatzbedingungen zwischen dem Materialaustrag (7) und der Trennvorrichtung (21) schaltbar ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebvorrichtung (13) schwenkbar an einem Drehstativ (19) angeordnet ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennvorrichtung (21) als Schneckenklassierer (24) ausgebildet ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Materialaustrag (7), der Mischtrommel (1) und der Trennvorrichtung (21) ein Zyklonabscheider angeordnet ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialaufgabe (6) und der Materialaustrag (7) an diametral gegenüberliegenden Stirnseiten der Mischtrommel (1) angeordnet sind.