DE4419194C2 - Process for the thermal separation of organic and / or inorganic substances from contaminated material - Google Patents

Process for the thermal separation of organic and / or inorganic substances from contaminated material

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur thermischen Abtrennung von organischen und/oder anorganischen Stoffen sowie von Wasser aus kontaminierten Böden, Sanden, Schlämmen, Feststoffaggregaten und festen Rückständen.The present invention relates to a method for thermal separation of organic and / or inorganic substances as well as from water contaminated Soils, sands, sludges, solid aggregates and solid Residues.

Aus EP 0 245 655 B1 ist ein Verfahren zur thermischen Abtrennung von flüchtigen und heterogen zusammengesetzten Inhaltsstoffen organischer oder anorganischer Natur zusammen mit dem Wasseranteil aus verunreinigten Böden, Sanden, Schlämmen sowie vergleichbaren Feststoffaggregaten und Rückständen bekannt. Bei diesem Verfahren erfolgt nach thermischer Behandlung mit Heißgasen oder Heißdampf und anschließender Kühlung eine Kondensation der entstehenden wasserdampf- und schadstoffhaltigen Behandlungsgase. Die flüssige Phase wird abgezogen und naßchemisch oder physikalisch von den Schadstoffen befreit. Restliche Gase werden gegebenenfalls thermisch nachbehandelt oder durch Adsorption von den Restschadstoffen befreit. Dieses Verfahren weist den Nachteil auf, daß die Schadstoffe durch die Behandlungsgase in das Kondensat gelangen und aus dem Kondensat durch nachfolgende Abwasserreinigungsverfahren entfernt werden müssen.From EP 0 245 655 B1 is a method for thermal Separation of volatile and heterogeneous compounds Ingredients of organic or inorganic nature together with the proportion of water from contaminated soils, Sands, muds and similar Solid aggregates and residues known. In this Method is carried out after thermal treatment with Hot gases or superheated steam and subsequent cooling Condensation of the resulting water vapor and pollutant-containing treatment gases. The liquid phase is withdrawn and wet chemically or physically from the Pollutants released. Remaining gases are optionally thermally treated or by Adsorption freed from the residual pollutants. This Method has the disadvantage that the pollutants get into the condensate through the treatment gases and from the condensate by subsequent Wastewater treatment must be removed.

Aus DE 39 37 952 A1 ist ein Verfahren zur Reinigung von kontaminierten Böden bekannt. Die Böden werden mit Wasserdampf behandelt und der austretende Dampf wird kondensiert. Dabei wird eine Schicht des Bodens in einem Druckgehäuse auf eine gasdurchlässige Unterlage aufgebracht. In das Druckgehäuse wird Wasserdampf mit einer Temperatur von 100 bis 190°C und einem Druck von 1 bis 12 bar eingeleitet und durch die Schicht geleitet. From DE 39 37 952 A1 a method for the purification of contaminated soils. The floors are with Steam is treated and the exiting steam is condensed. This is a layer of the soil in one Pressure housing on a gas-permeable surface applied. In the pressure housing with water vapor a temperature of 100 to 190 ° C and a pressure of 1 introduced to 12 bar and passed through the layer.  

Der aus der Schicht austretende Dampf wird aus dem Druckgehäuse abgeleitet und kondensiert. Das Kondensat wird einer Reinigung zugeführt und der Feststoff als gereinigter Boden abgeführt. Nach dem Entwässern oder Aufheizen der Schicht kann Naßdampf mit oxidierenden Stoffen durch die Schicht geleitet werden. Als oxidierender Stoff kommt in erster Linie Luft in Frage, jedoch kann auch z. B. mit Sauerstoff angereicherte Luft und/oder H₂O₂ verwendet werden. Ein Teil des austretenden Dampfes kann zur Vorwärmung der wäßrigen Suspension des kontaminierten Bodens vor dessen Aufgabe zurückgeführt werden. Die aus konterminierten Böden gebildeten Schicht befindet sich im Verhältnis zu der Unterlage in Ruhelage. Das kontaminierte Material wird daher nicht bewegt. The emerging from the layer of steam is from the Discharge housing derived and condensed. The condensate is fed to a purification and the solid as cleaned soil removed. After draining or Heating the layer can be wet steam with oxidizing Fabrics are passed through the layer. When oxidizing substance is primarily air in question, however, z. B. oxygen enriched air and / or H₂O₂ be used. Part of the exiting Steam can be used to preheat the aqueous suspension of contaminated soil before its task attributed become. The layer formed from contaminated soils is in relation to the pad in rest position. The contaminated material is therefore not moved.  

Aus EP 245 655 B1 ist ein Verfahren zur thermischen Abtrennung von flüchtigen, oft heterogen zusammengesetzten Inhaltsstoffen organischer oder anorganischer Natur mit dem Wasseranteil aus verunreinigten Böden, Sanden, Schlämmen sowie vergleichbaren Feststoffaggregaten und Rückständen bekannt. Dabei wird das kontaminierte Material durch direkte oder indirekte Beheizung in einem geeigneten Ofen beheizt und mit zurückgeführten Heißgasen oder Heißdampf behandelt. Die entstehenden wasserdampf- und schadstoffhaltigen Behandlungsgase werden einer anschließenden Kondensation dergestalt unterworfen, daß der Hauptanteil des Wasserdampfes aus dem System auskondensiert, als flüssige Phase abgezogen und naßchemisch oder physikalisch von den Schadstoffen befreit wird. Die Restgase werden gegebenenfalls thermisch nachbehandelt oder durch Absorption von den Restschadstoffen befreit.From EP 245 655 B1 is a method for the thermal separation of volatile, often heterogeneously composed ingredients of organic or inorganic nature with the water content from contaminated soils, sands, sludges as well comparable solid aggregates and residues known. This is the contaminated material by direct or indirect heating in a suitable Furnace heated and treated with recycled hot gases or superheated steam. The resulting water vapor and pollutant-containing treatment gases become one subsequent condensation such that the majority of the Steam condensed out of the system, withdrawn as a liquid phase and is freed wet-chemically or physically from the pollutants. The residual gases are optionally thermally treated or by absorption of the Residual pollutants released.

Aus DE-ZE: Chem.-Ing.-Tech. 63 (1991) Nr. 6, S. 548-554 ist ein Verfahren zur thermischen Bodenreinigung bekannt. Nach dem Verfahren wird der verunreinigte Boden in einem Drehrohrofen thermisch behandelt. Das Schadgas wird aus dem Drehrohrofen in eine Nachbrennkammer geleitet. Die Nachbrennkammer wird mit einem Brenner beheizt, der mit Heizöl und Luft beschickt wird. In die Nachbrennkammer wird seitlich Sauerstoff eingeleitet. Das Abgas aus der Nachbrennkammer wird abgekühlt, gereinigt und als Reingas abgeführt.From DE-ZE: Chem.-Ing.-Tech. 63 (1991) No. 6, pp 548-554 is a method for thermal floor cleaning known. After the procedure, the contaminated Floor thermally treated in a rotary kiln. The noxious gas is released from the Rotary kiln passed in a secondary combustion chamber. The afterburning chamber is with heated a burner, which is charged with fuel oil and air. In the Afterburning chamber is laterally introduced oxygen. The exhaust from the Afterburning chamber is cooled, cleaned and discharged as clean gas.

Aus DE-ZE: Chem.-Ing.-Tech. 62 (1990) Nr. 5, S. 391-392 ist ein weiteres Verfahren zur thermischen Bodenreinigung bekannt. Dabei wird der verunreinigte Boden thermisch behandelt. Das Schadgas wird in eine Nachbrennkammer geleitet. Das Abgas aus der Nachbrennkammer wird abgekühlt, gereinigt und zum Kamin geleitet. From DE-ZE: Chem.-Ing.-Tech. 62 (1990) No. 5, p. 391-392 is another method known for thermal floor cleaning. This is the contaminated soil thermally treated. The noxious gas is passed into a secondary combustion chamber. The Exhaust gas from the afterburning chamber is cooled, cleaned and routed to the chimney.  

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein umweltschonendes und energiesparendes Verfahren bereitzustellen, bei dem organische und/oder anorganische flüchtige Inhaltsstoffe aus kontaminierten Böden, Sanden, Schlämmen und vergleichbaren Feststoffaggregaten sowie festen Rückständen thermisch zerstört und in gasförmige Stoffe überführt werden, die keine Umweltbelastung darstellen, und bei dem kein Abwasser entsteht.The object of the present invention is a environmentally friendly and energy-saving process in which organic and / or inorganic volatile ingredients from contaminated soils, sands, Sludges and comparable solid aggregates as well solid residues thermally destroyed and gaseous Substances are transferred that have no environmental impact and where no wastewater is produced.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daßThe object is achieved in that

  • a) das kontaminierte Material nach einer Vorbehandlung in einem direkt oder indirekt beheizten ersten Ofen, der als Drehrohofen, Wirbelschichtofen oder Schwebebettreaktor ausgebildet ist, thermisch behandelt wird und während der thermischen Behandlung Heißgase oder Heißdampf in den ersten Ofen zurückgeführt werden,a) the contaminated material after pretreatment in a directly or indirectly heated first furnace, as Rotary kiln, fluidized bed furnace or Suspended-bed reactor is formed thermally is treated and during the thermal treatment Hot gases or hot steam returned to the first furnace become,
  • b) das gereinigte Material aus dem ersten Ofen ausgetragen und gekühlt wird, b) the cleaned material the first furnace is discharged and cooled,  
  • c) das aus dem ersten Ofen austretende Gas oberhalb des Taupunkts entstaubt wird,c) emerging from the first furnace Gas is dedusted above the dew point,
  • d) das entstaubte Gas in zwei Teilströme geteilt wird,d) the dedusted gas in two Partial streams is shared,
  • e) ein Teilstrom in einen zweiten Ofen geleitet und thermisch behandelt wird,e) a partial flow in one second furnace is passed and thermally treated,
  • f) ein zweiter Teilstrom auf die Temperatur des ersten Ofens durch die heißen Abgase, die bei der thermischen Behandlung entstehen, aufgewärmt wird und der aufgewärmte zweite Teilstrom in den ersten Ofen zurückgeführt wird.f) a second partial flow the temperature of the first furnace through the hot exhaust gases, which at the thermal Treatment arise, warmed up and the warmed up second Partial flow in the first oven is returned.

Das Verfahren der vorliegenden Erfindung weist gegenüber den bekannten Verfahren den Vorteil auf, daß durch die Verwendung eines Drehrohrofens, Wirbelschichtofens oder Schwebebettreaktors das kontaminierte Material bewegt wird und daß dadurch erheblich größere Durchsätze erreicht werden. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß nach dem erfindungsgemäßen Verfahren bis zu 90 Vol.-% der heißen wasserdampfhaltigen Behandlungsgase in den Ofen zurückgeführt werden. Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß kein Wasser kondensiert wird und daß Wasserdampf im Kreislauf geführt wird. Schließlich ist es ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß zur Erzeugung des Wasserdampfes kein Dampferzeuger notwendig ist, sondern Wasserdampf durch die Wärme erzeugt wird, die bei der Nachverbrennung eines Teiles der Abgase entsteht. Außerdem wird der Dampf, der in die thermische Behandlung gemäß Verfahrensstufe (a) zurückgeleitet wird, durch die Wärme, die durch die Verbrennung eines Teiles der Abgase entsteht, auf die für der thermische Behandlung gemäß Verfahrensstufe (a) erforderliche Temperatur aufgeheizt. Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, daß das aus der Nachbrennkammer gemäß Verfahrensstufe (e) austretende Abgas sehr geringe Verunreinigungen enthält, die unterhalb der gesetzlich vorgeschriebenen Werte liegen, so daß das Abgas ohne weitere Reinigung abgeführt werden kann.The method of the present invention contrasts the known method has the advantage that through the Use of a rotary kiln, fluidized bed furnace or Floating bed reactor moves the contaminated material and that considerably higher throughputs be achieved. Another advantage is that according to the inventive method up to 90 vol .-% of hot steam-containing treatment gases in the oven to be led back. A special advantage of inventive method is that no water is condensed and that steam is recycled becomes. Finally, it is an advantage of the present Invention that for generating the water vapor no Steam generator is necessary, but water vapor through The heat is generated during the afterburning of a Part of the exhaust gases arises. In addition, the steam, the in the thermal treatment according to process step (a) is returned, by the heat, by the Combustion of a part of the exhaust gases arises on the for  the thermal treatment according to process step (a) required temperature heated. A special Advantage of the method is that from the post-combustion chamber according to process step (e) exiting Exhaust gas contains very little impurities that below the legally prescribed values, so that the exhaust gas are removed without further purification can.

Als geeigneter Ofen für die thermische Behandlung gemäß der Verfahrensstufe (a) wird ein Drehrohrofen, Wirbelschichtofen oder ein Schwebebettreaktor verwendet. Der Heißdampf durchströmt die bewegte und/oder fluidisierte Materialschicht von unten nach oben. Das kontaminierte Material wird auf eine Temperatur von 120 bis 700°C, vorzugsweise 200 bis 500°C aufgeheizt. Der Ofen kann direkt oder indirekt beheizt werden. Aus der Kreislaufführung des Behandlungsgases ergibt sich eine erhebliche Energieersparnis.As a suitable furnace for the thermal treatment according to the process step (a) is a rotary kiln, Fluidized bed furnace or a fluidized bed reactor used. The superheated steam flows through the moving and / or fluidized material layer from bottom to top. The contaminated material is heated to a temperature of 120 heated to 700 ° C, preferably 200 to 500 ° C. The Oven can be heated directly or indirectly. From the Recycling of the treatment gas results in a considerable energy savings.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann kein Schadstoff in das Kondensat gelangen, da erfindungsgemäß an keiner Stelle Wasser kondensiert wird. Abgas tritt nur an einer Stelle aus dem erfindungsgemäßen Verfahren aus, nämlich aus der Nachbrennkammer gemäß Verfahrensstufe (e) und dieses Abgas kann unter Einhaltung der gesetzlichen Anforderungen für Abgase ohne weitere Reinigung abgeführt werden. Kondensate, die beim Abstellen oder bei einer Störung der Anlage entstehen können, werden erfindungsgemäß im Ofen gemäß Verfahrensstufe (e) nachverbrannt.According to the method of the invention can no pollutant get into the condensate, since according to the invention at no Place water is condensed. Exhaust gas occurs only at one Place from the inventive method, namely from the afterburning chamber according to process step (e) and This exhaust gas can be used in compliance with legal requirements Requirements for exhaust gases removed without further purification become. Condensates that occur when parking or at a Disruption of the plant may arise According to the invention in the oven according to process step (e) combusted.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist, daß der Staub in den ersten Ofen zurückgeführt wird und aus dem ersten Ofen mit dem gereinigten Material ausgetragen und gekühlt wird. Der Vorteil liegt darin, daß der Staub einer erneuten thermischen Behandlung zugeführt wird und mit dem gereinigten Boden ausgetragen wird. Es wird dadurch vermieden, daß durch kontaminierten Staub Entsorgungsprobleme und Umweltbelastungen entstehen.An advantageous embodiment of the invention is that the dust in the first oven is returned and from the first oven with the cleaned material  discharged and cooled. The advantage is that the dust of a renewed thermal treatment is fed and discharged with the cleaned soil becomes. It is thereby avoided that by contaminated Dust disposal problems and environmental pollution arise.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist, daß die Entstaubung mit einem beheizten Elektrofilter oder keramischen Kerzenfilter durchgeführt wird. Diese Filter sind für die Heißfiltration erfindungsgemäß vorgesehen, da mit ihnen besonders gute Ergebnisse erhalten werden.An advantageous embodiment of the invention is that the dedusting with a heated electrostatic filter or ceramic candle filter is carried out. These filters are for the Hot filtration provided according to the invention, since with them particularly good results are obtained.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist, daß die thermische Behandlung bei einer Temperatur von 700 bis 1300°C durchgeführt wird. Bei diesen Temperaturen werden besonders gute Ergebnisse für die thermische Zersetzung von polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAK) erreicht.An advantageous embodiment of the invention is that the thermal treatment at a temperature of 700 to 1300 ° C is performed. At these temperatures will be particularly good results for the thermal decomposition of polycyclic reached aromatic hydrocarbons (PAH).

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist, daß die thermische Behandlung bei einer Temperatur von 800 bis 1200°C durchgeführt wird. Bei diesen Temperaturen werden ganz besonders gute Ergebnisse für die thermische Zersetzung von polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAK) erreicht.An advantageous embodiment of the invention is that the thermal treatment at a temperature of 800 to 1200 ° C is performed. These temperatures are especially good Results for the thermal decomposition of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) reached.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist, daß durch die Abgase Wasserdampf erzeugt wird und der erzeugte Wasserdampf in die thermische Behandlung eingeleitet wird. Diese erfindungsgemäße Maßnahme stellt eine besondere Energieersparnis dar und macht das erfindungsgemäße Verfahren besonders wirtschaftlich. An advantageous embodiment of the invention is that through the exhaust gases Water vapor is generated and the water vapor generated in the thermal treatment is initiated. This measure according to the invention provides a special energy saving and does that inventive method particularly economical.  

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist, daß das kontaminierte Material vor der Eintragung in den ersten Ofen getrocknet, zerkleinert, klassiert, geläutert und/oder gravimetrisch getrennt wird. Je nach der Beschaffenheit und dem Verunreinigungsgrad des zu behandelnden kontaminierten Materials werden diese erfindungsgemäßen Maßnahmen zur Vorbehandlung getroffen, um das kontaminierte Material zu zerkleinern und das zerkleinerte kontaminierte Material in unterschiedliche Fraktionen aufzutrennen.An advantageous embodiment of the invention is that the contaminated material before entry into the first furnace dried, crushed, classified, purified and / or gravimetrically separated becomes. Depending on the nature and the Pollution degree of contaminated to be treated Materials are these inventive measures for Pretreatment taken to the contaminated material too crush and crush the contaminated material to separate into different fractions.

Eine vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ist, daß die thermische Behandlung des entstandenen Gases in einem zweiten Ofen in mindestens zwei Stufen durchgeführt wird, wobei die Flamme des Brenners mit λ < 0,5 betrieben wird, der ersten Teilstrom in die flammenseitig erste Stufe eingeleitet wird, in der zweiten Stufe λ von 0,8 bis 1,2 eingestellt wird und der zweite Ofen mit Sauerstoff oder mit Sauerstoff angereicherter Luft betrieben wird. λ = 1 bedeutet die für die Oxidation stöchiometrisch erforderliche Menge an Sauerstoff. Die stöchiometrisch erforderliche Menge an Sauerstoff für die Oxidation von Ergas, d. h. von CH₄, liegt bei 2 Nm³ O₂ pro 1 Nm³ CH₄. Das Verhältnis von O₂ zu CH₄ von 2 : 1 entspricht der Luftzahl λ = 1. (Nm³ bedeutet das Volumen eines Gases im Normzustand nach DIN 1343, d. h. bei Normaltemperatur (273,15 K) und Normaldruck (101 330 N/m²)). Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung wird die Emission von NOx weit unter die gesetzlich geforderten Werte herabgesetzt. Durch diese erfindungsgemäße Maßnahme werden die Gehalte an CO und polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffe (PAK) im Abgas unterhalb der Nachweisgrenze gehalten. Der Ofen dient als Nachbrennkammer für den ersten Teilstrom. Der Einsatz von Sauerstoff oder mit Sauerstoff angereicherter Luft mit O₂ < 21 Vol.-% bewirkt eine erhebliche Verringerung der Abgasmengen. Nachgeschaltete Gasreinigungsanlagen müssen geringere Abgasmengen bewältigen, wodurch sich die Anschaffungs- und Betriebskosten für Gasreinigungsanlagen verringern.An advantageous embodiment of the invention is that the thermal treatment of the resulting gas is carried out in a second furnace in at least two stages, wherein the flame of the burner is operated at λ <0.5, the first partial flow is introduced into the flammenseitig first stage, is set in the second stage λ of 0.8 to 1.2 and the second furnace is operated with oxygen or oxygen-enriched air. λ = 1 means the stoichiometrically required amount of oxygen for the oxidation. The stoichiometrically required amount of oxygen for the oxidation of natural gas, ie CH₄, is 2 Nm³ O₂ per 1 Nm³ CH₄. The ratio of O₂ to CH₄ of 2: 1 corresponds to the air ratio λ = 1. (Nm³ means the volume of a gas in the standard state according to DIN 1343, ie at normal temperature (273.15 K) and normal pressure (101 330 N / m²)). With this embodiment according to the invention, the emission of NO x is reduced far below the legally required values. By this measure according to the invention, the contents of CO and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) in the exhaust gas are kept below the detection limit. The oven serves as a secondary combustion chamber for the first partial flow. The use of oxygen or oxygen-enriched air with O₂ <21 vol .-% causes a significant reduction in the amounts of exhaust gas. Downstream gas purification plants have to cope with lower exhaust gas volumes, which reduces the acquisition and operating costs for gas purification plants.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist, daß Sauerstoff oder mit Sauerstoff angereicherte Luft über eine Ringleitung in den zweiten Ofen eingeleitet wird, wodurch eine dritte Verbrennungsstufe mit λ < 1,2 eingestellt wird.An advantageous embodiment of the invention is that Oxygen or oxygen-enriched air over a loop is introduced into the second furnace, whereby a third combustion stage is set with λ <1.2 becomes.

Erfindungsgemäß ist für die thermische Behandlung des ersten Teilstroms gemäß ein zweiter Ofen vorgesehen, wobei der zweite Ofen aus einer horizontalen oder vertikalen, als Zylinder gestalteten Brennkammer besteht, auf der Querschnittseite des Zylinders zentrisch ein Brenner angebracht ist, an der Seite des Brenners eine Leitung angebracht ist, die mit der außerhalb des zweiten Ofens an der Seite des Brenners befindlichen ersten Ringleitung für den ersten Teilstrom der schadstoffhaltigen Gase verbunden ist, wobei die erste Ringleitung gleichmäßig über einen Kreis verteilt zweite Leitungen aufweist, die im rechten Winkel zur ersten Ringleitung stehen, der zweite Ofen eine außerhalb des zweiten Ofens geführte zweite Ringleitung für Sauerstoff, mit Sauerstoff angereicherte Luft oder Luft aufweist, die zweite Ringleitung gleichmäßig über einen Kreis verteilt dritte Leitungen aufweist, die im rechten Winkel zur zweiten Ringleitung stehen, und an dem zum Brenner entgegengesetzten Ende des Zylinders eine Abgasleitung angebracht ist.According to the invention for the thermal treatment of the first partial flow according to a second oven is provided, the second oven from a horizontal or vertical, as a cylinder designed combustion chamber, on the cross-sectional side the cylinder is centrally mounted a burner on the side of the burner is attached to a pipe that with the outside of the second oven on the side of the burner located first loop for the first partial flow of pollutant-containing gases is connected, wherein the first ring line evenly over a circle has distributed second lines in the right Angle to the first loop, the second oven one outside the second furnace guided second ring line for oxygen, with Oxygen enriched air or air, the second Ring line evenly distributed over a circle third Having lines at right angles to the second loop stand, and at the opposite end of the burner to the burner Cylinder an exhaust pipe is attached.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des zweiten Ofens ist, daß der Brenner ein Einlaßrohr für Sauerstoff, mit Sauerstoff angereicherte Luft oder Luft und ein Einlaßrohr für Brennstoff aufweist und die Einlaßrohre bis zum Brennerausgang verlaufen und am Brennerausgang eine Zündvorrichtung angebracht ist. An advantageous embodiment of the second furnace is that the Burner an inlet tube for oxygen, with oxygen enriched air or air and an inlet pipe for Having fuel and the inlet pipes to the Burner exit run and at the burner output a Ignition device is mounted.  

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des zweiten Ofens ist, daß die Abgasleitung zum Brenner im rechten Winkel verläuft.An advantageous embodiment of the second furnace is that the Exhaust pipe to the burner runs at right angles.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des zweiten Ofens ist, daß die dem Brenner gegenüberliegende Querschnittseite aufklappbar ist. Dadurch wird die Reinigung des zweiten Ofens erheblich erleichtert.An advantageous embodiment of the second furnace is that the the burner opposite cross-sectional side is hinged. This will clean the second oven considerably relieved.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des zweiten Ofens ist, daß der zweite Ofen über die Abgasleitung mit einem Wärmeaustauscher verbunden ist. Dadurch wird der Wärmeinhalt des Abgases wirtschaftlich zur Dampferzeugung genutzt.An advantageous embodiment of the second furnace is that the second Oven over the exhaust pipe with a heat exchanger connected is. As a result, the heat content of the exhaust gas used economically for steam generation.

Die Erfindung wird anhand eines Beispiels und von Figuren erläutert.The invention will be described by way of example and figures explained.

Beispielexample

500 kg/h eines mit polycyclischen Kohlenwasserstoffen (PAK) kontaminierten Materials wurden einer naßchemischen Vorbehandlung unterzogen. Das Material wurde in eine Attritionstrommel gegeben und mit Wasser geläutert. Das geläuterte Material wurde durch eine Naßsiebung aufgetrennt. Dabei wurden die Fraktionen500 kg / h one with polycyclic hydrocarbons (PAH) contaminated material was a wet chemical Subjected to pretreatment. The material was in a Attrition drum given and purified with water. The Purified material was removed by wet sieving separated. Here were the fractions

I: Korngröße < 20 mmI: grain size <20 mm 136 kg/h136 kg / h II: Korngröße 10 bis 20 mmII: grain size 10 to 20 mm 221 kg/h221 kg / h III: Korngröße 1 bis 10 mmIII: grain size 1 to 10 mm 73 kg/h73 kg / h IV: Korngröße < 1 mmIV: grain size <1 mm 64 kg/h64 kg / h

erhalten. Es wurden zusätzlich 6 kg/h Holz und Wurzeln gravimetrisch abgetrennt.receive. There was an additional 6 kg / h of wood and roots separated gravimetrically.

Claims (14)

1. Verfahren zur thermischen Abtrennung von organischen und/oder anorganischen Stoffen sowie von Wasser aus kontaminierten Böden, Sanden, Schlämmen Feststoffaggregaten und festen Rückständen, wobei
  • a) das kontaminierte Material nach einer Vorbehandlung in einem direkt oder indirekt beheizten ersten Ofen (C), der als Drehrohrofen, Wirbelschichtofen oder Schwebebettreaktor ausgebildet ist, thermisch behandelt wird und während der thermischen Behandlung Heißgase oder Heißdampf in den ersten Ofen zurückgeführt werden,
  • b) das gereinigte Material aus dem ersten Ofen (C) ausgetragen und gekühlt wird,
  • c) das aus dem ersten Ofen (C) austretende Gas oberhalb des Taupunkts entstaubt wird,
  • d) das entstaubte Gas in zwei Teilströme geteilt wird,
  • e) ein erster Teilstrom in einen zweiten Ofen (K) geleitet und thermisch behandelt wird,
  • f) ein zweiter Teilstrom auf die Temperatur des ersten Ofens (C) durch die heißen Abgase, die bei der thermischen Behandlung des ersten Teilstroms entstehen, aufgewärmt wird und der aufgewärmte zweite Teilstrom in den ersten Ofen (C) zurückgeführt wird.
1. A process for the thermal separation of organic and / or inorganic substances and water from contaminated soils, sands, sludges solid aggregates and solid residues, wherein
  • a) the contaminated material after a pretreatment in a directly or indirectly heated first furnace (C), which is designed as a rotary kiln, fluidized bed furnace or fluidized bed reactor, is thermally treated and recycled during the thermal treatment of hot gases or superheated steam in the first furnace,
  • b) the cleaned material is discharged from the first furnace (C) and cooled,
  • c) the gas leaving the first furnace (C) is dedusted above the dew point,
  • d) dividing the dedusted gas into two substreams,
  • e) a first partial flow is passed into a second furnace (K) and treated thermally,
  • f) a second partial stream to the temperature of the first furnace (C) by the hot exhaust gases, which are formed during the thermal treatment of the first partial flow, is heated and the heated second partial stream is returned to the first furnace (C).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Staub in den ersten Ofen (C) zurückgeführt wird und aus dem ersten Ofen (C) mit dem gereinigten Material ausgetragen und gekühlt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the dust in the first furnace (C) is returned and out the first furnace (C) with the cleaned material discharged and cooled. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Entstaubung mit einem beheizten Elektrofilter oder keramischen Kerzenfilter durchgeführt wird.3. Process according to claims 1 or 2, characterized characterized in that the dedusting with a heated electrostatic filter or ceramic candle filter is performed. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die thermische Behandlung bei einer Temperatur von 700 bis 1300°C durchgeführt wird.4. Process according to claims 1 to 3, characterized characterized in that the thermal treatment at a temperature of 700 to 1300 ° C is performed. 5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die thermische Behandlung bei einer Temperatur von 800 bis 1200°C durchgeführt wird.5. Process according to claims 1 to 4, characterized characterized in that the thermal treatment at a temperature of 800 to 1200 ° C is performed. 6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Abgase Wasserdampf erzeugt wird und der erzeugte Wasserdampf in die thermische Behandlung eingeleitet wird.6. Process according to claims 1 to 5, characterized characterized in that by the exhaust gases Water vapor is generated and the generated water vapor in the thermal treatment is initiated. 7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das kontaminierte Material vor der Eintragung in den ersten Ofen (C) getrocknet, zerkleinert, klassiert, geläutert und/oder gravimetrisch getrennt wird. 7. Process according to claims 1 to 6, characterized characterized in that the contaminated material before the Entry in the first furnace (C) dried, crushed, classified, refined and / or is separated gravimetrically.   8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die thermische Behandlung in einem zweiten Ofen (K) in mindestens zwei Stufen durchgeführt wird, wobei die Flamme des Brenners (3) mit λ < 0,5 betrieben wird, der erste Teilstrom in die flammenseitig erste Stufe (4) eingeleitet wird, in der zweite Stufe (5) λ von 0,8 bis 1,2 eingestellt wird und der zweiten Ofen (K) mit Sauerstoff oder mit Sauerstoff angereicherter Luft betrieben wird.8. Process according to claims 1 to 7, characterized in that the thermal treatment is carried out in a second furnace (K) in at least two stages, wherein the flame of the burner ( 3 ) with λ <0.5 is operated, the first partial stream into the flame side first stage (4) is introduced in the second stage (5) is set to λ of 0.8 to 1.2 and the second furnace (K) with oxygen or oxygen-enriched air is operated. 9. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß Sauerstoff oder mit Sauerstoff angereicherte Luft über eine Ringleitung (6) in den zweiten Ofen (K) eingeleitet wird, wodurch eine dritte Verbrennungsstufe mit λ < 1,2 eingestellt wird.9. Process according to claims 1 to 8, characterized in that oxygen or oxygen-enriched air via a ring line ( 6 ) in the second furnace (K) is introduced, whereby a third combustion stage is set with λ <1.2. 10. Ofen zur thermischen Behandlung des entstandenen Gases, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Ofen (K) aus einem horizontalen oder vertikalen Zylinder (1) besteht, auf der Querschnittseite (8) des Zylinders (1) zentrisch ein Brenner (3) angebracht ist, an der Seite des Brenners (3) eine Leitung (9) angebracht ist, die mit der außerhalb des zweiten Ofens (K) an der Seite des Brenners (3) befindlichen erste Ringleitung (2) für den ersten Teilstrom der schadstoffhaltigen Gase verbunden ist, wobei die erste Ringleitung (2) gleichmäßig über einen Kreis verteilt zweite Leitungen (10) aufweist, die im rechten Winkel zur ersten Ringleitung (2) stehen, der zweite Ofen (K) eine außerhalb des zweiten Ofens (K) geführte zweite Ringleitung (6) für Sauerstoff, mit Sauerstoff angereicherte Luft oder Luft aufweist, die zweite Ringleitung (6) gleichmäßig über einen Kreis verteilte dritte Leitungen (11) aufweist, die im rechten Winkel zur zweiten Ringleitung (6) stehen, und an dem zum Brenner (3) entgegengesetzten Ende des Zylinders (1) eine Abgasleitung (12) angebracht ist. 10. A furnace for the thermal treatment of the resulting gas, characterized in that the second furnace (K) consists of a horizontal or vertical cylinder ( 1 ), on the cross-sectional side ( 8 ) of the cylinder ( 1 ) is centrally mounted a burner ( 3 ) , on the side of the burner ( 3 ) a line ( 9 ) is mounted, which is connected to the outside of the second furnace (K) on the side of the burner ( 3 ) located first ring line ( 2 ) for the first partial flow of the pollutant-containing gases , wherein the first ring line ( 2 ) distributed uniformly over a circle second lines ( 10 ) which are at right angles to the first ring line ( 2 ), the second furnace (K) outside the second furnace (K) guided second loop ( 6 ) for oxygen, oxygen-enriched air or air, the second ring line ( 6 ) evenly distributed over a circle third lines ( 11 ) which at right angles to the second loop ( 6 ), and at the burner ( 3 ) opposite end of the cylinder ( 1 ) has an exhaust pipe ( 12 ) is mounted. 11. Ofen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Brenner (3) ein Einlaßrohr (13) für Sauerstoff, mit Sauerstoff angereicherte Luft oder Luft und ein Einlaßrohr (14) für Brennstoff aufweist und die Einlaßrohre (13), (14) bis zum Brennerausgang (15) verlaufen und am Brennerausgang (15) eine Zündvorrichtung (16) angebracht ist.11. A furnace according to claim 10, characterized in that the burner ( 3 ) has an inlet tube ( 13 ) for oxygen, oxygen-enriched air or air and an inlet pipe ( 14 ) for fuel and the inlet pipes ( 13 ), ( 14 ) to to the burner outlet ( 15 ) and at the burner outlet ( 15 ) an ignition device ( 16 ) is mounted. 12. Ofen nach den Ansprüchen 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgasleitung (12) zum Brenner (3) im rechten Winkel verläuft.12. Oven according to claims 10 and 11, characterized in that the exhaust pipe ( 12 ) to the burner ( 3 ) extends at right angles. 13. Ofen nach den Ansprüchen 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Brenner (3) gegenüberliegende Querschnittseite (17) aufklappbar ist.13. Oven according to claims 10 to 12, characterized in that the burner ( 3 ) opposite the cross-sectional side ( 17 ) is hinged. 14. Ofen nach den Ansprüchen 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Ofen (K) über die Abgasleitung (12) mit einem Wärmeaustauscher verbunden ist.14. Oven according to claims 10 to 13, characterized in that the second furnace (K) via the exhaust pipe ( 12 ) is connected to a heat exchanger.
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