DE4409605A1 - Verfahren zur Reinigung und Detoxifizierung von mit chemischen Kampfstoffen kontaminierten Böden - Google Patents
Verfahren zur Reinigung und Detoxifizierung von mit chemischen Kampfstoffen kontaminierten BödenInfo
- Publication number
- DE4409605A1 DE4409605A1 DE4409605A DE4409605A DE4409605A1 DE 4409605 A1 DE4409605 A1 DE 4409605A1 DE 4409605 A DE4409605 A DE 4409605A DE 4409605 A DE4409605 A DE 4409605A DE 4409605 A1 DE4409605 A1 DE 4409605A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- soil
- water
- washing
- washed
- sludge
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
- B09C1/02—Extraction using liquids, e.g. washing, leaching, flotation
- B09C1/025—Extraction using liquids, e.g. washing, leaching, flotation using an oil as solvent or extracting agent
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
- B09C1/08—Reclamation of contaminated soil chemically
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
- C05F17/00—Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
- C05F17/80—Separation, elimination or disposal of harmful substances during the treatment
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/141—Feedstock
- Y02P20/145—Feedstock the feedstock being materials of biological origin
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/40—Bio-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:
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.
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.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4409605A DE4409605A1 (de) | 1994-03-21 | 1994-03-21 | Verfahren zur Reinigung und Detoxifizierung von mit chemischen Kampfstoffen kontaminierten Böden |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4409605A DE4409605A1 (de) | 1994-03-21 | 1994-03-21 | Verfahren zur Reinigung und Detoxifizierung von mit chemischen Kampfstoffen kontaminierten Böden |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4409605A1 true DE4409605A1 (de) | 1995-11-30 |
Family
ID=6513360
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4409605A Ceased DE4409605A1 (de) | 1994-03-21 | 1994-03-21 | Verfahren zur Reinigung und Detoxifizierung von mit chemischen Kampfstoffen kontaminierten Böden |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4409605A1 (de) |
Cited By (3)
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)
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 |
-
1994
- 1994-03-21 DE DE4409605A patent/DE4409605A1/de not_active Ceased
Patent Citations (5)
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)
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)
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 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3924113A2 (de) | Mechanochemisches verfahren | |
EP0326561B1 (de) | Verfahren zur immobilisierung von schadstoffen im boden oder bodenähnlichen materialien | |
DE3719931A1 (de) | Entgiftungsverfahren | |
WO1994013845A1 (en) | Process for extracting rare-earth elements from phosphate ore | |
EP0490415B1 (de) | Verfahren zur Aufbereitung von kontaminierten Böden | |
US20040010955A1 (en) | Method for treating metal-contaminated water and soil | |
DE3726961C2 (de) | ||
US6049021A (en) | Method for remediating sites contaminated with toxic waste | |
DE60104401T2 (de) | Verfahren zur behandlung von einem organischen anteil enthaltendem festen abfall | |
DE10005681B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Dekontamination metallhaltiger Wässer | |
US11383249B2 (en) | Washing treatment system and washing treatment method for contaminated soil | |
EP0523208B1 (de) | Verfahren und einrichtung zur abfallverwertung von metall- bzw. metalldampfhaltigen gegenständen | |
AU2005232901B2 (en) | Process for the treatment of sludge | |
DE4409605A1 (de) | Verfahren zur Reinigung und Detoxifizierung von mit chemischen Kampfstoffen kontaminierten Böden | |
DE3612381A1 (de) | Verfahren zur aufbereitung von filterstaeuben, baggerschlaemmen (hafenschlamm) und dergl. abfallmaterialien fuer die endlagerung | |
AT408341B (de) | Verfahren zum auftrennen von schlämmen und/oder mischungen dieser | |
DE4435379C1 (de) | Verfahren zur Aufbereitung von mit organischen und/oder schwermetallhaltigen Verbindungen kontaminierten Schlämmen | |
WO1998017410A1 (de) | Verfahren zur trennung eines gemisches von restabfällen | |
DE102006038450A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung eines Stoffgemisches aus Abfällen | |
DE4446654A1 (de) | Verfahren zur Dekontaminierung von schadstoffbelasteten Stoffen | |
DE4225886B4 (de) | Zusatzstoffe und Verfahren zur Entwässerung und/oder Verfestigung von Schlämmen | |
JP2002159952A (ja) | ホタテ貝のうろから有害金属を除去する方法 | |
DE4407368A1 (de) | Verfahren zur Reinigung von kontaminierten Materialien, insbesondere von kontaminiertem Boden sowie eine mobile Anlage zur Durchführung des Verfahrens | |
EP0432651A1 (de) | Verfahren zur Reinigung von mit biologisch abbaubaren Schadstoffen kontaminierten Böden | |
EP0630695A1 (de) | Verfahren zur Aufbereitung kontaminierter Böden |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8131 | Rejection |