DE4321795C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von schüttfähigen Materialien - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von schüttfähigen MaterialienInfo
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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.
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1993
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