DE4409605A1 - Verfahren zur Reinigung und Detoxifizierung von mit chemischen Kampfstoffen kontaminierten Böden - Google Patents

Verfahren zur Reinigung und Detoxifizierung von mit chemischen Kampfstoffen kontaminierten Böden

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KAMPFMITTELBESEITIGUNG DR KOEH
WALTER REINGER RECYCLING und E
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    • Y02W30/40Bio-organic fraction processing; Production of fertilisers from the organic fraction of waste or refuse

Description

Die Erfindung verfolgt das Ziel, mit chemischen Kampfstoffen kontaminierte Böden durch ein Waschverfahren in einer mobilen Anlage vor Ort soweit zu reinigen, daß der Boden am Entnahmeort wieder eingebaut werden kann und das Gelände für gewerbliche Nutzung oder militärische Übungszwecke wieder zur Verfügung steht oder als nicht genutzte Naturfläche rekultiviert werden kann.
Das Verfahren eignet sich speziell zur Sanierung von Böden auf chemischen Kriegs- und Rüstungsaltlasten, wie ehemaligen Produktionsstandorten, Lager- und Verfüllbereichen, Versuchs- und Übungsplätzen sowie Vernichtungsplätzen für chemische Waffen, die mit chemischen Kampfstoffen, u. a. mit chemischen Kampfmitteln des 1. und 2. Weltkrieges, kontaminiert sind. Das Verfahren beseitigt toxische hochwirksame Kontaminate aus den Gruppen der Haut-, Nasen- und Rachenreiz- und der Augenreizkampfstoffe unabhängig von ihrer chemischen Konstitution ihrer Bei-, Begleit- und Zersetzungsprodukte, besonders aber arsenorganische Verbindungen aus der Reihe der Alkyl (Aryl)-dichlor-arsine und Diphenylchlorarsine, solche wie Phenyldichlorarsin (Pfiffikus), Diphenylchlorarsin (Clark I) und Diphenylaminchlorarsin (Adamsit).
Die bekannten, meist in militärischen Bereichen bereitgestellten Dekontaminationsverfahren, beschränken sich auf die Entfernung chemischer Kampfstoffe von Oberflächen (menschliche Haut, Bekleidung, Gebäude, Technik, Straßen).
Verfahren zur Vernichtung chemischer Kampfstoffe aus delaborierter Munition oder nichtmunitionierten Lagerbeständen basieren entweder auf thermischen Prozessen, wie Pyrolyse oder Verbrennung, oder auf chemischen Reaktionen unter Synthesebedingungen (Stoffreinheit, Konzentration, Temperatur, Druck, Reaktionspartner). Beide Methoden sind für kontaminierte Böden nicht geeignet. Thermische Verfahren erfordern aufwendige Anlagen mit großen Kapazitäten. Der dekontaminierte Boden ist nach der Behandlung biologisch tot.
Chemische Verfahren setzen hohe Schadstoffkonzentrationen voraus und sind für komplex auftretende Kontaminanten unterschiedlicher chemischer Eigenschaften ungeeignet. Für den Einsatz beider Methoden wäre außerdem die Verwendung ortsfester Anlagen erforderlich.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Bodenreinigungsverfahren zu schaffen, das es möglich macht, in einer mobilen Anlage vor Ort kontaminierte Böden soweit zu reinigen, daß ein Wiedereinbau und eine anschließende Flächennutzung oder -rekultivierung erfolgen kann und dabei die Kampfstoffe soweit anzureichern, daß ihre Entsorgung oder Aufarbeitung gewährleistet werden kann.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren berücksichtigt die für chemische Altlastenareale wechselnden einzelnen und komplex auftretenden Kontaminanten und zusätzliche Verunreinigungen, solche wie aus Munition und Behältnissen freigesetzte chemische Kampfstoffe mit und ohne Anteilen an Explosivstoffen, pyrotechnischen Formulierungen, Beimischungen, wie Verbrennungs- und Schwelrückständen von nicht metallischen Behältnissen und Verpackungen und ehemals militärisch bereitgestellten Entgiftungsmitteln u. a. Das erfindungsgemäße Verfahren ist eine Kombination von Teilprozessen, die je nach Bodenart und Art der Kontamination modifiziert werden kann und beruht im Grundprinzip auf Wasch-, Klassier- und Emulsionstrennprozessen und geeigneten chemischen Prozessen.
Weitere zweckmäßige und vorteilhafte Maßnahmen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Es wurde gefunden, daß anionenaktive schaumarme Tenside, pH-Wert < 10, in Kombination mit nichtionogenen Tensiden und gegebenenfalls mit Zusatz von pflanzlichen Ölen bei einer Waschtemperatur von 15-60°C, vorzugsweise 40°C, in einer Konzentration von 0,1-5 Vol.-%, vorzugsweise 0,5 Vol.-%, in der Waschflotte geeignet sind, die Kontaminanten unabhängig ihrer Eigenschaften und Herkunft von den Bodenpartikeln abzulösen und in eine mikrodisperse Emulsion zu überführen. Dieser Vorgang wird durch mechanische Kräfte unterstützt, die beim Waschprozeß in einer rotierenden Waschtrommel bei einem Füllungsverhältnis von 4-6 Teilen Feststoff : 3 Teilen Waschflotte entstehen. Durch die Alkalität und die Temperatur der Waschflotte werden darüberhinaus Hydrolysereaktionen insbesondere von Augenreizstoffen und hautschädigenden Kampfstoffen beschleunigt und damit ebenfalls die Einbindung in die Emulsion begünstigt. Es wurde ferner gefunden, daß die Zugabe von Wasserstoffperoxid oder anderen Oxidationsmitteln den Reinigungsvorgang verbessern kann. Dieser Effekt beruht auf Oxydationsreaktionen mit Kampfstoffverbindungen, die offensichtlich den Ablösevorgang unterstützen.
Es wurde weiterhin festgestellt, daß die Dekantation der Waschflotte vom Feststoff sowie das 1-3malige Aufsuspendieren des Feststoffes mit Wasser und wiederholtes Dekantieren ausreichen, um den Reinigungsvorgang weitgehend abzuschließen. Die Restentwässerung des gewaschenen Bodens kann durch Siebe oder Entwässerungsschnecken erfolgen.
Bei hohen Sanierungszielstellungen, insbesondere im Hinblick auf den Arsengehalt, muß der gewaschene Boden durch ein Klassierverfahren nachbehandelt werden. Dabei wurde erkannt, daß für As-Restgehalte vorzugsweise Adamsitpartikel im Korngrößenbereich + 1 mm, die nicht in die Emulsion eingebunden worden sind, sowie Adamsitpartikel im Korngrößenbereich - 0,2 mm, verantwortlich sind, wobei letztere durch den Waschvorgang zwar frei neben den Bodenpartikeln vorliegen, aber adhäsiv an Feinstfraktionen gebunden sind. Ferner hat sich herausgestellt, daß durch Stromklassierung, Flotation, Zyklonieren und Setzverfahren die gleichzeitige Abtrennung der arsenhaltigen Feinstfraktionen von größeren Adamsitpartikel gelingt. Bei der Stromklassierung, der Zyklonierung (Hydrozyklon) und den Setzverfahren beruht dieser Effekt auf Dichtewerten, die nahe beieinander liegen und eine ausreichende Differenz zu dem übrigen Bodenmaterial aufweisen. Bei der Flotation ergibt sich eine Kombination von nichtselektivem Aufschwimmen der Feinstfraktionen und der selektiven Adamsitflotation, wobei die Waschtenside und Pflanzenöle als Flotationsmittel wirken. Die Wahl des Aufbereitungsverfahrens bestimmt sich insbesondere durch den Schluffanteil im Boden. Die ausklassierten Feststoffe werden mit einem Teil des für die Aufbereitungsprozesse erforderlichen Kreislaufwassers in einem gerührten Behälter gemeinsam mit der abdekantierten Waschflotte und den Spülwässern zwischengestapelt.
Es wurde weiterhin gefunden, daß es möglich ist, dieses, die Kontaminanten enthaltene Feststoff-Flüssigkeitsgemisch, durch einen einstufigen und kombiniert ablaufenden Emulsionsspaltungs-Adsorptions- und Flockungsvorgang in einen sedimentierenden Feststoff und weitgehend dekontaminiertes Wasser zu zerlegen. Dazu wird diese Suspension mit einem Gemisch - bestehend aus kationischen Tensiden, 3wertigen Metallsalzen, schwefelhaltigen Komplexfällungsmitteln sowie Montmorillonit und /oder Tonerde und/oder Aktivkohle, wobei die adsorptiven Stoffe einen Anteil von mindestens 25% ausmachen, - unter intensivem Rühren behandelt. Die Einsatzmenge dieses reaktiven Adsorbtionsspalters wird vom Grad der Kontamination bestimmt und muß experimentell ermittelt werden. Sie liegt im Bereich von 0,1-1,0 kg/cbm Suspension. Die Reaktion muß in einem pH-Bereich von neutral bis schwach alkalisch erfolgen. Die Reaktionszeit beträgt im allgemeinen bis zu 15 min. Nach eintretender Fällung wird das Rühren beendet, der Fällschlamm zur Sedimentation gebracht, das klare Wasser abgehebert und die Schlammsuspension über Kammerfilterpressen entwässert. Das Wasser wird zum Waschen und Spülen im Kreislauf geführt. Der abgepreßte Schlamm wird entsorgt oder verwertet. Es wurde gefunden, daß der Arsenanreichungsgrad ausreicht, den Schlamm in Sonderverbrennungsanlagen zu entsorgen oder in Arsengewinnungsanlagen auszuarbeiten. Alternativ dazu ist es möglich, den Fällschlamm zu immobilisieren und damit deponiefähig zu machen.
Es wurde ferner gefunden, daß sich der arsenhaltige Schlamm insbesondere nach einem von der Firma Geodur AG, Zug/Schweiz entwickelten Verfahren verfestigen und immobilisieren läßt. Dazu wird der Schlamm mit 1,5 kg des Produktes Geodur-Pave-Lock/t Schlamm und bis 8% Zement, bezogen auf die Gesamtmenge, vermischt, in Formen gebracht und erhärten lassen. Eine Prüfung der Arsenwerte in den Eluaten vor und nach der Immobilisierung ergibt eine Absenkung von 16,8 mg/As/l auf 0,02 mg As/l. Damit kann das verfestigte immobilisierte Material in entsprechende Deponien eingelagert werden. Der gereinigte Boden kann nach der Entwässerung am Entnahmeort wieder eingebaut werden.
Es wurde gefunden, daß es besonders vorteilhaft für eine anschließende Rekultivierung ist, den während des Wasch- und Spülvorganges stark reduzierten Humusanteil des Bodens wieder zu normalisieren. Ein besonders vorteilhafter Weg dazu ist die Einbeziehung des gewaschenen Bodens in einen Kompostiervorgang. Dazu wird der Boden mit einem Anteil von 30-90% in eine Kompostansatzmischung aus 50 Gew.-% kommunalen Klärschlamm und 50% organ. Strukturträger eingemischt und zu Mieten aufgesetzt. Nach Ablauf einer üblichen Mietenkompostierung steht nach einem Zeitraum von 12-16 Wochen ein Rekultivierungsstoff zur Verfügung, der sofort begrünungsfähig ist. Durch den Kompostiervorgang werden gleichzeitig die Restgehalte an organischen Schadstoffen noch weiter reduziert. Bei der technischen Ausgestaltung des Verfahrens ist es erforderlich, die Ausdünstung aus dem kontaminierten Boden und der Waschflotte abzusaugen und über eine Filteranlage zu leiten. Es können Aktivkohle- und Biofilter eingesetzt werden. Als besonders vorteilhafter Lösungsweg ist die Verwendung von Kompost als Filtermasse in den Biofiltern anzusehen. Die erschöpften Filtermassen können in den Kompostiervorgang eingebunden werden.
Die Kreislaufwässer im Wasch- und Spülkreislauf sowie im Aufbereitungsprozeß werden analytisch überwacht. Insbesondere muß der Arsengehalt dieser Wässer kontrolliert werden, um feststellen zu können, ob ein Anreicherungsprozeß an gelösten mineralischen Arsenverbindungen stattfindet. Im positiven Fall ist es besonders vorteilhaft, einen Teilstrom des Wasch- und Spülkreislaufes über einen arsenspezifischen Ionenaustauscher zu leiten. Es wurde gefunden, daß es die Spezifikation der Kampfstoffkontaminationen erforderlich macht, aus dem Boden vor dem Waschprozeß die Kornfraktion 5 mm zu entfernen. In den gröberen Fraktionen finden sich Kontaminationen, die dem Waschprozeß nicht zugänglich sind. Diese Kornfraktionen müssen gesondert behandelt und entsorgt werden.
Es ist besonders vorteilhaft, diese Ausklassierung mit einer Naßklassierung durchzuführen. Erfindungsgemäß wird der Boden einer mit Wasser beaufschlagten Läuterungstrommel zugeführt, durch die Bewegung in der Trommel aufgeschlossen und anschließend einem mit Druckwasser beaufschlagten Sieb zugeführt. Die Grobfraktion < 5 mm wird gesondert erfaßt, behandelt oder entsorgt. Die Fraktionen < 5 mm werden in einer Sandschnecke entwässert und der Waschtrommel zugeführt. Das Wasser wird in dieser Prozeßstufe im Kreislauf geführt. Beim Vorliegen von hydrolysierbaren und/oder oxidierbaren Kampfstoffkontaminationen ist es besonders vorteilhaft, das Kreislaufwasser auf einen pH-Wert von 5-13, vorzugsweise 11, einzustellen und mit einer dem oxidierbaren Anteil der Kontaminationen entsprechenden Menge an Oxidationsmittel, bevorzugt H₂O₂ oder Peressigsäure, zu versetzen. Das umlaufende Wasser wird durch Filter von Schwebstoffengereinigt. Die rückgespülten Schwebstoffe werden dem Stapelbehälter für das Feststoff-Flüssigkeitsgemisch zugeführt und auf diese Weise bei der Suspensionsspaltung aufgearbeitet. Das Kreislaufwasser wird analytisch auf Arsenanreicherungen überwacht und bei Überschreiten eines vorgeschriebenen Grenzwertes durch Frischwasser ersetzt. Die Arsengehalte werden durch Einbindung des Wassers in die Suspensionsspaltung bzw. durch Anwendung arsenspezifischer Ionenaustauscher wieder abgebaut.
Der Gesamtprozeß soll am folgenden Beispiel demonstriert werden:
Beispiel
Zum Einsatz gelangt eine mobile Bodenwaschanlage mit folgenden Hauptausrüstungen:
  • - mobile Läuterungstrommel mit Schwingsieb und Bedüsungseinrichtung
  • - Sandentwässerungsschnecke transportabel
  • - mobile Waschtrommel mit innenliegender gegenläufiger Schnecke
  • - Stapelbecken für Flüssigkeiten mit und ohne Rührwerk, Abrollcontainer
  • - transportable Heißwassererzeugungsanlage
  • - transportabler Sandklassierer
  • - physikalisch-chemische Wasserbehandlungsanlage. Abrollcontainer
  • - mobile Kammerfilterpresse
  • - Kompostfilter, Gebläse, transportabel
Der Prozeßablauf erfolgt chargenweise oder im Durchlauf unter analytischer Kontrolle.
Kontaminiertes Bodenmaterial wird vom Leseband einer Kampfmittelberäumung übernommen und unter Wasserzusatz einer Läuterungstrommel zugeführt. Es werden 5 t Bodenmaterial mit 2 cbm Wasser versetzt. Am Ende der Trommel wird das Boden-Wasser-Gemisch auf ein Schwingsieb mit einer Trennkorngröße von 5 mm übergeben und unter Bedüsung mit Druckwasser in zwei Fraktionen getrennt. Der Grobanteil beträgt ca. 4 Gew.-% und besteht im wesentlichen aus festen Kampfstoffmittelrückständen, -stücken, Holzteile und Kies. Er wird in big bags abgefüllt und gesondert behandelt.
Die Fraktion < 5 mm wird über eine unter dem Sieb angebrachte Sandentwässerungsschnecke auf ca. 85% TS entwässert und der Waschtrommel zugeführt. Das aus der Sandschnecke ablaufende Wasser wird über einen Korbfilter gereinigt und einem Stapelbehälter zugeführt. Von da aus wird das Wasser im Kreislauf in die Läuterungstrommel und die Siebbedüsung zurückgeführt. Die Abreinigung des Filters erfolgt durch Rückspülen. Die Rückspülsuspension wird dem Sammelbehälter für die Waschflotte und die Spülwässer zugeführt. Der so vorbehandelte Boden läßt sich wie folgt charakterisieren:
Kornverteilung
+ 2 mm|8,1%
+ 1 mm 8,2%
+ 0,63 mm 14,8%
+ 0,2 mm 59,7%
+ 0,16 mm 4,5%
+ 0,05 mm 4,7%
Kontaminanten:
  • - Arsenorganische Verbindungen
  • - Adamsit, Clark I, Clark II, "Pfiffikus", Triphenylarsin
  • - Aromatische Halogenverbindungen
  • - Benzylbromid, Benzylchlorid
  • - Bromacetophenon, Chloracetophenon
  • - Schwefelanorganische Verbindungen
  • - Dithiane
Kontaminationsdichte bezogen auf den Gesamtarsengehalt:
1750 mg·as·kg·TS.
Es wird über ein Förderaggregat der Waschtrommel mit innenliegender gegenläufiger Schnecke zugeführt. Danach werden 3 cbm auf 60°C erwärmtes Wasser, 15 l Tensidgemisch, bestehend aus anionischen Tensid pH 12,5 und nichtionogenen Tensid im Mischungsverhältnis 3 : 1, sowie 100 g Rapsöl zugegeben und die Waschtrommel in rotierende Bewegung gesetzt. Durch die Wechselwirkungen der Rotationsbewegung, die auf eine am Mantelinneren aufgeschweißte Spirale wirkt, und eine im Inneren gegenläufig bewegte Schnecke, werden der Boden, das Wasser und die eingebrachten Reagenzien intensiv gemischt. Der relativ hohe Feststoffgehalt bewirkt zusätzlich ein Abreiben der Kontaminanten von den Oberflächen der Feststoffpartikel. Nach einer Betriebszeit von 30 min. sind die Kontaminanten weitgehend in die Waschflotte eingebunden und können durch Dekantieren der Waschflotte vom Feststoff abgetrennt werden. Dazu wird die Waschtrommel nach einer Sedimentationszeit von 5 min. in eine Position gebracht, so daß die Flüssigkeit abgelassen werden kann. Als mittlere Waschtemperatur werden 40°C registriert. Die dekantierte Waschflotte wird in einem Stapelgefäß mit Rühreinrichtung zwischengestapelt. Die Waschtrommel wird danach wieder verschlossen und mit 3 cbm Spülwasser befüllt. Durch erneute Rotation der Trommel wird der Feststoff wieder aufsuspendiert. Die Suspendierzeit beträgt 10 min. Danach wird der Dekantiervorgang wiederholt. Dieser Spülvorgang wird insgesamt dreimal durchgeführt. Dem zweiten Spülwasser werden 5 l 30%iges Wasserstoffperoxid zugefügt.
Die Spülwässer werden ebenfalls dem Stapelgefäß zugeführt. Der Boden wird danach aus der Waschtrommel ausgeräumt und unter Wasserzugabe einem Aufstromklassierer aufgegeben. Das Klassierwasser wird in das Stapelgefäß überführt. Der gewaschene Boden wird in eine Sandentwässerungsschnecke übergeben und mit einem TS-Gehalt von 85% ausgeworfen. Der für die Kontamination charakteristische As-Gehalt ist auf 30 mg As/kg TS reduziert. Die übrigen Verunreinigungen sind bis auf Reste von Clark II und Acetophenon gaschromatographisch nicht mehr nachweisbar. Die CSB-Werte liegen unter 20 mg/l, der pH-Wert im Boden liegt am Neutralpunkt (7,0-7,1) - Kohlenwasserstoffe sind nicht mehr nachweisbar. Vor der Klassierstufe betrug der As-Gehalt noch 95 mg As/kg TS. Das Feststoff-Flüssigkeits-Gemisch des Stapelbehälters wird chargenweise in einen 2 cbm-Rührwerksbehälter gepumpt und unter Rühren mit einem reaktiven Adsorptionstrennmittel behandelt. Dazu werden je 1 cbm Suspension und 1 kg Trennmittel, bestehend aus Aktivkohle, Bentonit, kationenaktivem Tensid, Gerüststoffe Eisen-(III)-chlorid und Polyacrylamid, in die Suspension langsam eingestreut. Nach 10 min. Rührzeit ist die Flockung beendet, die Schadstoffe sind in die Schlammflocken eingebunden. Nach einer Sedimentationszeit von 5 min. wird das überstehende klare Wasser abgehebert und der Schlamm in einer Kammerfilterpresse entwässert. Das Wasser wird in einem Stapeltank zwischengestapelt und im Kreislauf für Wasch, Spül- und Klassiervorgänge wieder eingesetzt. Der Schlamm weist einen As-Gehalt von wenigstens 4000 mg As/kg TS auf. Im Kreislaufwasser beträgt der As-Gehalt 6 mg As/l. Bei diesem Gehalt ist eine gesonderte Absenkung über eine Ionenaustauscheranlage noch nicht erforderlich. Zur Renaturierung wird der gewaschene Boden in einen Kompostansatz aus 50 Gew.-% kommunalen Klärschlamm, 20% Sägespänen und 30% Holzhäcksel im Verhältnis 3:1 eingemischt und dem Kompostiervorgang mit unterzogen. Der Prozeß ist nach 12 Wochen beendet. Das entstandene Boden-Kompostgemisch ist sofort begrünungsfähig und wird an der Entnahmestelle wieder eingebaut.

Claims (28)

1. Verfahren zur Reinigung von mit chemischen Kampfstoffen kontaminierten Böden, insbesondere mit chemischen Kampfstoffen des 1. und 2. Weltkrieges aus den Gruppen der Augenreizstoffe, der Nasen- und Rachenreizstoffe und der hautschädigenden Kampfstoffe unter besonderer Berücksichtigung der arsenorganischen Verbindungen sowie die oft begleitenden Treib- und Explosionsstoffe, pyrotechnische Formulierungen, Bei- und Zersetzprodukte, mittels eines Bodenwaschverfahrens, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
  • I. Abtrennung der Kornfraktion < 5 mm aus dem kontaminierten Material durch Naßsiebung.
  • II. Waschen des kontaminierten Materials 0-5 mm in einer Waschtrommel bei einer Temperatur von 15-60°C, vorzugsweise 40°C, mit einer Waschflotte aus Wasser, oberflächenaktiven Stoffen, Gerüststoffen und Pflanzenölen über einen Zeitraum von 10-60 min., vorzugsweise 30 min.
  • III. Abdekantieren der Waschflotte und 1-3maliges, vorzugsweise 2maliges, Aufsuspendieren des gewaschenen Bodens mit Spülwasser und Abdekantieren der Spülwässer, wobei die Flüssigkeiten in einem gerührten Stapelgefäß zusammengeführt werden.
  • IV. Ausklassierung der Kornfraktion < 0,1 und fester Kontaminanten aus dem gewaschenen Boden, wobei die ausklassierten Feststoffe mit einem Teil des Klassierwassers ebenfalls in das gerührte Stapelgefäß überführt werden.
  • V. Entwässerung des gewaschenen klassierten Bodens.
  • VI. Aufbereitung des Feststoff-Flüssigkeitsgemisches aus dem Stapelgefäß durch chargenweise Behandlung mit einem reaktiven Trennmittel mit adsorptiver Wirkung, Aufspaltung des Gemisches in eine sedimentierende Schlammfraktion, Verwendung des Spaltwassers im Wasch- und Spülkreislauf, Entwässerung des sedimentierten Schlammes.
  • VII. Wiedereinbau des gewaschenen klassierten Bodens am Entnahmeort.
  • VIII. Entsorgung des entwässerten Schlammes durch thermische Behandlung.
  • IX. Absaugung aller Anlagenteile in denen der Boden und die Waschflotte in direktem Kontakt zur Umgebungsluft stehen und Reinigung der Abluft.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Siebwasser unter Zwischenschaltung eines Filters im Kreislauf geführt wird, wobei die abfiltrierten Feststoffe dem Stapelbehälter abgegeben werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kreislaufwasser ein Oxidationsmittel zugegeben wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kreislaufwasser sauer oder alkalisch eingestellt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die oberflächenaktiven Stoffe aus einem Gemisch von anionenaktiven (pH < 10) und nichtionogenen biologisch abbaubaren Tensiden bestehen.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Boden-Wasserverhältnis beim Wasch- und Spülvorgang 4-6 : 3 beträgt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Tensidkonzentration in der Waschflotte 0,1-6,0 Vol.-% vorzugsweise 0,5 Vol.-%, bezogen auf die Wassermenge und die Konzentration an Gerüststoffen 0,5-2,5 Vol.-%, bezogen auf die Tensidmenge, betragen.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Waschflotte 0,01-0,05%, vorzugsweise 0,02%, bezogen auf die Feststoffmenge, pflanzliche Öle zugesetzt werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß dem Spülwasser ein Oxidationsmittel, vorzugsweise H₂O₂ oder Peressigsäure, zugesetzt wird, wobei sich die Menge nach der Menge der oxidierbaren Substanzen richtet.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Spülwasser auf einen pH-Wert von 5-13, vorzugsweise 11, eingestellt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Spülwasser auf eine Temperatur von 20-60°C, vorzugsweise 40°C, erwärmt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Suspendierzeit je Spülvorgang 5-30 min., vorzugsweise 10 min., beträgt.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausklassierung der Kornfraktion < 0,1 mm durch Stromklassierung, Zyklonierung, Flotation oder Setzverfahren erfolgt und mit einer gleichzeitigen Ausklassierung fester Kampfstoffpartikel größerer Abmessungen aber eines geringeren spezifischen Gewichtes als die Bodenpartikel verbunden ist.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Klassierwasser durch Filtration von den ausklassierten Feststoffen befreit wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststoffe mit einem Teilstrom des Klassierwassers dem Stapelgefäß zugeführt werden.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwässerung des gewaschenen klassierten Bodens durch Sandentwässerungsschnecken erfolgt.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das reaktive Trennmittel mit adsorptiver Wirkung aus einem Gemisch von kationogenen biologisch abbaubaren Tensiden, 3wertigen Metallsalzen, hochmolekularen Polyelektrolyten, schwefelhaltigen Komplexfällungsmitteln sowie anorganischen und organischen Adsorptionsmitteln besteht, wobei die Adsorptionsmittel mindestens 25% des Gesamtgemisches ausmachen, und die Fällungs- und Fällungshilfsmittel einen Anteil von maximal 7,5% besitzen.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Kreislaufwasser analytisch auf seinen Arsengehalt kontrolliert wird und bei Anreicherungen Teilmengen über einen arsenspezifischen Ionenaustauscher geleitet werden.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der sedimentierte Schlamm durch Absaugen und/oder Abpressen entwässert wird.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der gereinigte Boden vor dem Wiedereinbau biologisch aktiviert wird.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die biologische Aktivierung mit einer Reduzierung der Restgehalte von organischen Verbindungen im gereinigten Boden kombiniert wird.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der gereinigte Boden mit einer Kompostansatzmischung in einer Menge von 30-90%, vorzugsweise 75%, vermischt wird und den Kompostiervorgang mit durchläuft.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompostansatzmischung vorzugsweise aus kommunalem Klärschlamm (50 Gew.-%) und organischem Strukturmaterial (30 Gew.-% grobstückig, 20 Gew.-% fein) besteht.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die thermische Entsorgung des Fällschlammes in einer Arsengewinnungsanlage erfolgt.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Fällschlamm vor der Entsorgung durch Oxidationsreaktionen entgiftet wird.
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die abgesaugte Luft durch Aktivkohle- und oder Bio/Kompostfilter gereinigt wird, wobei eine Staubabscheidung mit Gewebefiltern vorgeschaltet wird.
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß der beladene Kompost in den Kompostiervorgang zurückgeführt wird.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlamm mit Zement und immobilisierenden Zusatzstoffen vermischt, und die Mischung zum Aushärten in Formen eingebracht wird.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19632451C1 (de) * 1996-08-12 1998-04-09 Buck Chem Tech Werke Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von Explosivstoffe und/oder Munitionsteile enthaltendem Erdreich sowie Verwendung von erhaltenen Preßformlingen
DE19900440A1 (de) * 1999-01-08 2000-08-10 Huber Bodenrecycling Gmbh Geb Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung kontaminierter Böden
EP2205367A1 (de) * 2007-10-02 2010-07-14 Institut National de la Recherche Scientifique Verfahren, dekontaminierendes und chemisches kit zur dekontaminierung von durch metalle und hydrophobe organische verbindungen verschmutzten medien

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3910842A1 (de) * 1989-04-04 1990-10-11 Bru Biorecycling Umwelttechnik Verfahren und vorrichtung zum reinigen von feinteiligem mineralischem gut wie sand oder erdreich von schadstoffen wie oel
DE4039109A1 (de) * 1990-12-07 1992-06-11 Metallgesellschaft Ag Verfahren zur aufbereitung von kontaminierten boeden
DE4140845A1 (de) * 1990-12-11 1992-06-17 Kloeckner Oecotec Verfahren und vorrichtung zum entfernen von verunreinigungen aus kontaminierten boeden
DE4200502A1 (de) * 1992-01-13 1993-07-15 Henkel Kgaa Verbesserte entsorgung von kontaminiertem bohrklein aus geologischen bohrungen mit mineraloel-enthaltenden bohrspuelsystemen
DE4227962A1 (de) * 1992-08-22 1994-03-03 Forschungszentrum Juelich Gmbh Verfahren und Anlage zum Sanieren von mit organischen Schadstoffen kontaminiertem Boden

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3910842A1 (de) * 1989-04-04 1990-10-11 Bru Biorecycling Umwelttechnik Verfahren und vorrichtung zum reinigen von feinteiligem mineralischem gut wie sand oder erdreich von schadstoffen wie oel
DE4039109A1 (de) * 1990-12-07 1992-06-11 Metallgesellschaft Ag Verfahren zur aufbereitung von kontaminierten boeden
DE4140845A1 (de) * 1990-12-11 1992-06-17 Kloeckner Oecotec Verfahren und vorrichtung zum entfernen von verunreinigungen aus kontaminierten boeden
DE4200502A1 (de) * 1992-01-13 1993-07-15 Henkel Kgaa Verbesserte entsorgung von kontaminiertem bohrklein aus geologischen bohrungen mit mineraloel-enthaltenden bohrspuelsystemen
DE4227962A1 (de) * 1992-08-22 1994-03-03 Forschungszentrum Juelich Gmbh Verfahren und Anlage zum Sanieren von mit organischen Schadstoffen kontaminiertem Boden

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ASSINK,J.W.: Extraction As A Method For Cleaning Contaminated Soil: Possibilities, Problems And Research. In: International Activi- ties, 1984, S.576-583 *
RULKENS,W.H. *
WLB Wasser,Luft und Boden 7-8/1991, S.77-82 *
WLB Wasser,Luft und Boden 7-8/1992, S.85-88 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19632451C1 (de) * 1996-08-12 1998-04-09 Buck Chem Tech Werke Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von Explosivstoffe und/oder Munitionsteile enthaltendem Erdreich sowie Verwendung von erhaltenen Preßformlingen
DE19900440A1 (de) * 1999-01-08 2000-08-10 Huber Bodenrecycling Gmbh Geb Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung kontaminierter Böden
DE19900440C2 (de) * 1999-01-08 2002-08-08 Huber Bodenrecycling Gmbh Geb Verfahren zur Reinigung kontaminierter Böden
EP2205367A1 (de) * 2007-10-02 2010-07-14 Institut National de la Recherche Scientifique Verfahren, dekontaminierendes und chemisches kit zur dekontaminierung von durch metalle und hydrophobe organische verbindungen verschmutzten medien
EP2205367A4 (de) * 2007-10-02 2013-11-27 Inst Nat Rech Scient Verfahren, dekontaminierendes und chemisches kit zur dekontaminierung von durch metalle und hydrophobe organische verbindungen verschmutzten medien
US9073106B2 (en) 2007-10-02 2015-07-07 Institut National De La Recherche Scientifique Process, decontaminant and chemical kit for the decontaminating media polluted with metals and hydrophobic organic compounds

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