DE4326088A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Behandeln von durch schädliche flüchtige Bestandteile kontaminiertem Boden - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Behandeln von durch schädliche flüchtige Bestandteile - insbesondere durch Kohlenwasserstoffe - kontaminiertem Boden als Behandlungsgut.

In zunehmendem Maße fallen in industriellen und gewerblichen Bereichen, bei Transport- und sonstigen Unfällen sowie beispielsweise an Flughäfen durch unerwünschte Kohlenwasserstoffe od. dgl. schädliche flüchtige Bestandteile angereicherte Böden an, welche entfernt und wieder aufbereitet werden müssen. Die Mengen solcher verseuchter Böden beträgt schon in kleinen Bundesländern jährlich etwa 7000 m3. Da die Behandlung dieser Böden über längere Verweilzeiten hin erfolgen muß, sind hierfür Anlagen mit Fassungsvermögen von mehr als 2000 m3 erforderlich.

In Kenntnis dieser Gegebenheit hat sich der Erfinder das Ziel gesetzt, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit denen unterschiedliche Böden mit wechselnden Schadstofflasten getrennt behandelt werden können, ohne daß die Verweilzeiten gestört werden. Darüberhinaus soll die Anlage bzw. die Vorrichtung kostengünstig herstellbar und betreibbar sein.

Zur Lösung dieser Aufgabe führen die Lehren der unabhängigen Patentansprüche; die Unteransprüche geben besonders günstige Ausgestaltungen an.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß der kontaminierte Boden zu einem in sich aufgeschlossenen Haufwerk zerkleinert sowie einer seitlich geschlossenen Zelle schichtweise aufgegeben und darin abgelagert wird, wobei das Behandlungsgut in der Zelle mehrfach in Schichten vertikal umgesetzt wird.

Erfindungsgemäß sind die obere und die untere Schicht dem Sauerstoff der Umwelt zugänglich, wohingegen die mittleren Schichten innerhalb der Zelle ruhen und in einer bestimmten Verweilzeit biologischen Vorgängen unterzogen werden. Beim Wiedereintrag in die Zelle wird je nach Erfordernis das Behandlungsgut auch mit einer den biologischen Abbau der flüchtigen Bestandteile fördernden Behandlungsflüssigkeit benetzt.

Von besonderer Bedeutung für die Erfindung ist, daß der Inhalt der Zelle gänzlich nach und nach schichtweise im Bodenbereich abgezogen sowie der gleichen Zelle im Firstbereich erneut zugeführt wird, um die erforderliche vertikale Umschichtung auf einfache Weise vornehmen zu können.

Die gesamte Aufbereitungszeit (Verweilzeit) einer Zellencharge in einer Zelle kann etwa vier Monate oder einen längeren - gegebenenfalls einen kürzeren - Zeitraum umfassen. Während der Aufbereitungszeit kann die Charge in einem zeitlich regelbaren Rhythmus im Zellensilo vertikal den Erfordernissen entsprechend durchgesetzt werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich durch eine Silobatterie aus mehreren miteinander verbundenen kastenartigen Zellen aus, deren jede in ihrem - in Abstand zum Boden der Silobatterie verlaufenden - Bodenbereich einen Austragsspalt aufweist, der von einem Querförderer unterfahrbar ist, wobei dieser an einen über den Zellen vorgesehenen und mit Abwurfweichen od. dgl. Verteilelementen für die Zellen ausgestatteten Firstförderer verbunden ist.

Zwar sind für das Vergleichmäßigen von Feinmüll sehr geräumige Bunker bekannt, welche große Mengen solchen Feinmülls gleichzeitig aufnehmen. Der Bodenbereich dieser für die vorgenannten erfindungsgemäßen Zwecke nicht einsetzbaren Großbunker wird von einer Austragswalze unterfahren, welche ausgetragenes Gut auf einen seitlichen Gurtförderer als Austragsorgan, abwirft. Im Gegensatz dazu benutzt die Erfindung ein Fördersystem aus einem Unterflurförderer, einem Steilförderer und einem an beide angeschlossenen Firstförderer, um die Umsetzung in der Zelle zu ermöglichen, d. h. das Behandlungsgut aus der Zelle zu nehmen und - von außen her - in die gleiche Zelle zurückzuführen. Diese Art der Behandlung ist erforderlich, um die einzelnen Bodensorten während der Behandlung voneinander getrennt zu halten.

Zudem dient das beschriebene Fördersystem zur ersten Zuförderung des Behandlungsgutes von einer vorgeschalteten Aufbereitung sowie zur Entleerung der regenerierten Böden.

Der grundsätzliche Ablauf im Zellensilo vollzieht sich wie folgt:
oberer Bereich: Befüllung über Firstfördereinrichtung und Abwurfweichen sowie gegebenenfalls Anreicherung mit Nährlösung;
unterer Bereich: zusätzlicher Sauerstoffeintrag durch Belüftungseinrichtung in der Basisfläche sowie Abzug des Aufbereitungsgutes;
mittlerer Bereich: Verweilzone für biologische Vorgänge.

Dazu hat es sich als verfahrensgünstig erwiesen, die flüchtigen Bestandteile der Kontamination abzusaugen und entsprechenden Filtereinrichtungen zuzuführen.

Mit dem beschriebenen Verfahren und der dazu besonders geeigneten Vorrichtung ist die Lösung der vom Erfinder gesehenen Aufgabe in bestechend einfacher Weise zu erreichen.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung er­ geben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt skizzenhaft in

Fig. 1 den Längsschnitt durch eine Silobatterie aus mehreren Zellen mit diese überspan­ nendem Satteldach;

Fig. 2 die Draufsicht zu Fig. 1 ohne Satteldach;

Fig. 3 die gegenüber der Fig. 1 vergrößerte Stirnansicht der Silobatterie entspre­ chend Pfeil III in Fig. 1;

Fig. 4 die andere Stirnansicht der Silobatterie nach Fig. 1 gemäß deren Pfeil IV;

Fig. 5 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1 zu einer besonderen Ausführungsform mit einem Querförderer;

Fig. 6 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 2 mit dem Querförderer;

Fig. 7 einen gegenüber Fig. 5 vergrößerten Quer­ schnitt durch den Querförderer;

Fig. 8 eine andere Ausführung der Silobatterie in einem Ausschnitt in Schrägsicht;

Fig. 9 einen Jochbinder als Teil der Vorrichtung nach Fig. 1, 2, 8 in Frontansicht;

Fig. 10 den Längsschnitt durch einen Abschnitt einer Zeilenwand.

Im Boden 10 einer Silobatterie 12 mit mehreren Zellen 14 zur Behandlung von mit flüchtigen Schadstoffen wie Kohlenwasserstoff od. dgl. kontaminiertem Bodenaushub verlaufen parallel zur Batterielängsachse A mehrere Luftführungskanäle 16 mit einliegenden Belüftungsrohren sowie außerhalb der Silobatterie 12 entlang eine Bodenrinne 18 für einen seitlichen Unterflurförderer 20 in Form eines zweitrumigen Förderbandes, dessen Mittelachse in Fig. 2 mit B bezeichnet ist.

Jede der Zellen 14 der beispielsweisen Höhe h von hier 700 cm wird von Seitenwänden 22 der Länge e von etwa 400 cm und zwei Querwänden 24 gleicher Länge b begrenzt. Wie Fig. 5 erkennen läßt, enden die Querwände 24 nach unten hin in einem Winkelabschnitt 26 als Teil des sich konisch abwärts verjüngenden Zellenboden, der aus einem Paar von Schenkeln 27 zweier solcher Winkelabschnitte 26 besteht; beide Schenkel 27 begrenzen einen mittigen Austragsspalt oder -schlitz der Breite i, dessen Batteriebodenabstand q 50 cm messen soll.

Insbesondere Fig. 2 verdeutlicht, daß die Silobatterie 12 bei einer besonderen Ausführungsform nicht - wie in Fig. 5 - mit Betonwänden od. dgl. festen Wänden errichtet ist- sondern mehrere U-förmige Jochbinder 30 aufweist, die - wie auch vor allem Fig. 8 verdeutlicht - die Längsachse A queren und durch Längsstäbe 32 verbunden sind. Zwischen zwei solchen Jochbindern 30 hängt eine Zelle 14, deren Seitenwände 22 und Querwände 24 aus Trapezblechen 34, deren Querschnitt in Fig. 10 angedeutet ist, sowie I-Trägern 36 bestehen. Daß der Zellenaustrag auch hier konisch ausgestaltet und mit dem Austragsspalt 28 versehen ist, bedarf keiner besonderen Erörterung.

Über den Zellen 14 verläuft ein oberer Firstförderer 40 mit Austragsweichen 42 für jede der Zellen 14. Das Aufgabeende 41 dieses Firstförderers 40 ist mit dem Unterflurförderer 20 durch einen Steilförderer 44 verbunden. Eine über diesem angeordnete Längslutte 46 ist im Zwickel eines über ihr verlaufenden Satteldaches 48 befestigt.

Fig. 1, 2 zeigen an den Enden der Silobatterie 12 noch Endspriegel 50, welche an jeder Siloflanke zwischen benachbarten Jochbindern 30 jeweils ein räumliches "X" zur statischen Stabilisierung bilden.

Dem Firstförderer 40 sind Sprührohre 52 untergehängt, um das in beispielsweise sieben Schichten G1 bis G7 in einer Zelle 14 gelagerte Behandlungsgut G von oben her mit einer Behand­ lungsflüssigkeit zu benetzen.

Dieses Behandlungsgut G - nämlich, wie gesagt, von flüchti­ gen KW-Bestandteilen kontaminierter Boden - wird vor der Silobatterie 12 einem Stangensizer 54 aufgegeben und gelangt von diesem in eine Zerkleinerungstrommel 56, in der es zu aufgeschlossenem Gut zerschlagen wird. Dieses Gut fließt über ein Austragsband 58 auf den Unterflurförderer 20 und gelangt über den Steilförderer 44 zum Firstförderer 40, dessen Austragsweichen 42 - zentral gesteuert - eine ausgewählte Zelle 14 beschicken. In dieser lagert das Behandlungsgut G zwischen den Seitenwänden 22 und den Querwänden 24 schichtweise. Dabei wird die untere Gutschicht G1 vom Boden her mit Sauerstoff versorgt, und auch die oberste Schicht G7 kann Sauerstoff aus der Umgebung aufnehmen, wohingegen die zwischenliegenden Schichten G2 bis G6 i.w. unter Luftabschluß stehen und langsam abwärts wandern, wenn die jeweils unterste Schicht ausgetragen wird. Hierzu läuft auf dem Boden 10 ein Querförderer 60, welcher die Längsachse A kreuzt und in Fahrrichtung X hin und her bewegt werden kann.

Der Querförderer 60 besteht aus zwei Walzen 62, 62a mit zu­ einander gegenläufigen Schnecken oder Wendeln 64, 64a. Oberhalb der Walzen 62, 62a ist zwischen ihnen in Fig. 7 ein Firststreifen 66 auf einem Fahrgestell 58 zu erkennen, welcher eine auf dem Querförderer 60 lastende Zellenfüllung G trägt und jeweils der Walze 52 oder 52a zuführt; diese transportiert für die gewählte Förderrichtung das Behandlungsgut G zum Unterflurförderer 20, und es wird erkennbar, daß dank der Gegenläufigkeit der Walzenwendeln 52, 52a der Quertransport in Pfeilrichtung y zum Unterflurförderer 20 hin in beiden Längsfahrrichtungen x gewährleistet ist.

Alternativ kann das Gut mit einem zweisträngigen vertikal angeordneten Kratzförderer, der wechselseitig gegenläufig betrieben werden kann, in gleicher Weise ausgetragen werden.

Das Behandlungsgut G wird den Walzen 62, 62a am unteren Silo­ ende durch die sich im Längsschnitt verjüngende Form des un­ teren Zellenbereiches zugeführt; in Fig. 5, 7 sind Abschnitte der zur Zellenmittelachse M abwärts geneigten Trichterwandschenkel 27 zu erkennen, welche den Austragsschlitz 28 der Breite i begrenzen. Letztere entspricht der Breite des Querförderers 60.

Jede der Zellen 14 wird beispielsweise mit unterschiedlichem Behandlungsgut G gefüllt, dessen Schichten G1 - Gn in beschriebener Weise abwärts wandern und über den Querförderer 66 zum Unterflurförderer 20 gelangen. Von diesem wird das Haufwerk über den Steilförderer 44 zum Firstförderer 40 ge­ bracht und über diesen in die gleiche Zelle 14 zurückge­ stürzt. Somit ergibt sich ein Kreislauf des Behandlungsgutes G, dessen Geschwindigkeit durch die Verweilzeit in der Zelle 14 und die Geschwindigkeiten der Förderer 20, 44, 40, 60 ge­ steuert werden kann.

Wie in Fig. 1 angedeutet, können mehrere Querförderer 60 vorgesehen werden, von denen jeder eine bestimmte Zellengruppe bearbeitet.

Beispiel

Eine Silobatterie 12 wird für ein Fassungsvermögen von 2000 m3 Boden mit je 1,8 t/m3 sowie Belastungen aus Wind und Schnee ausgelegt. Die Silobatterie 12 und das beschriebene Zubehör kann Anlage in einer geschlossenen Halle 70 untergebracht werden.

Für größere Durchsatzleistungen können mehrere Siloeinheiten parallel angeordnet sein, deren Beschickung durch dieselbe vorgeschaltete Aufbereitungsanlage erfolgen kann.

Die Böden werden der erforderlichen Verweilzeit entsprechend mehrfach umgewälzt behandelt und in Zellen 14 zwischengelagert. Die verfahrenstechnischen Elemente dafür bestehen aus Vorsortierern 56, Horizontal-, Schräg- bzw. Vertikal-Förderern 56, 20, 44, 40 sowie dem horizontalen Doppelschnecken-Förderer 60. Über der von diesem bestrichenen Fläche ist die gesamte Silobatterie 12 bis auf das Maß q = 50 cm über dem Hallenboden 10 dank der außerhalb gelagerten Jochbinder 30 stützenfrei ausgeführt.

Claims (16)

1. Verfahren zum Behandeln von durch schädliche flüchtige Bestandteile - insbesondere durch Kohlenwasserstoffe - kontaminiertem Boden als Behandlungsgut, der zu einem aufgeschlossenen Haufwerk zerkleinert einer seitlich rundum geschlossenen und am Boden durch das Haufwerk sich selbst schließende Zelle aufgegeben und in dieser schichtweise abgelagert wird, wobei das Behandlungsgut in der Zelle mehrfach in Schichten vertikal umgesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Behandlungsgut im Zellenbodenbereich schichtweise abgezogen und zum Zellenkopf zurückgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine bevorzugte Verweilzeit des Behandlungsgutes in der Zelle von etwa einhundert Tagen.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Behandlungsgut während der Verweilzeit mehrfach mit einer Behandlungsflüssigkeit benetzt wird.

5. Vorrichtung insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach wenigstens einem der voraufgehenden Verfahrensansprüche, gekennzeichnet durch eine Silobatterie (12) aus mehreren miteinander verbundenen kastenartigen Zellen (14), deren jede in ihrem in Abstand (q) zum Boden (10) der Silobatterie verlaufenden Bodenbereich einen Austragsspalt (28) aufweist, der von einem Querförderer unterfahrbar ist, wobei dieser an eine über den Zellen vorgesehenen und gegebenenfalls mit Abwurfweichen (42) für jede der Zellen ausgestatteten Firstförderer (40) angeschlossen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Querförderer (60) zwei parallele Walzen (62, 62a) mit gegenläufigen Schneckengängen oder Wendeln (64, 64a) aufweist, die wahlweise antreibbar sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt zwischen den Walzen (62, 62n) nach oben hin von einem Firststreifen (66) od. dgl. Abdeckeinrichtung überspannt ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (i) des Austragsspaltes (28) etwa der radialen Breite des Walzenpaares (62, 62a) entspricht.

9. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Querförderer ein zweisträngiger Kratzerförderer mit vertikal angeordneten Mitnehmern ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterflurförderer (20) über einen Steilförderer (44) mit dem Firstförderer (40) verbunden ist.

11. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß an dem dem Steilförderer (44) entgegengesetzten Zulaufende des Unterflurförderers (20) wenigstens eine Zerkleinerungseinrichtung (56) angeordnet ist.

12. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß jede kastenartige Zelle (14) der Silobatterie (12) zwischen zwei Jochbindern (30) od. dgl. Sockelstützen aufgehängt ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Zelle (14) zwischen den Jochbindern (30) in Abstand (q) zum Boden (10) der Silobatterie aufgehängt ist.

14. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände (22, 24) der Zelle (14) von Leichtbauelementen (34), wie Trapezblechen, gebildet sind.

15. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 5 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Zellen (14) Sprührohre (52) für Behandlungsflüssigkeit verlaufen.

16. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 5 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Silobatterie (12) in einer geschlossenen Halle (70) angeordnet und diese im Bereich ihres Bodens (10) mit Luftzuführeinrichtungen (16) sowie im Firstbereich mit einer Absaugleitung (46) ausgestattet ist.