EP4188606A1 - Verfahren und vorrichtung zum waschen/reinigen von granulaten aus schlacken sowie rost-/kesselaschen aus der thermischen abfallverwertung sowie mineralische rest- und recyclingstoffe - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum waschen/reinigen von granulaten aus schlacken sowie rost-/kesselaschen aus der thermischen abfallverwertung sowie mineralische rest- und recyclingstoffe

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Publication number
EP4188606A1
EP4188606A1 EP21749836.9A EP21749836A EP4188606A1 EP 4188606 A1 EP4188606 A1 EP 4188606A1 EP 21749836 A EP21749836 A EP 21749836A EP 4188606 A1 EP4188606 A1 EP 4188606A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cleaning channel
cleaning
process liquid
granules
discharge end
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.)
Pending
Application number
EP21749836.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Claus Gronholz
André Gronholz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pro Clir GmbH
Original Assignee
H U R Hamburg Hamburger Umwelt Recyclingtechnologien GmbH
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by H U R Hamburg Hamburger Umwelt Recyclingtechnologien GmbH filed Critical H U R Hamburg Hamburger Umwelt Recyclingtechnologien GmbH
Publication of EP4188606A1 publication Critical patent/EP4188606A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/04—Cleaning involving contact with liquid
    • B08B3/10—Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration
    • B08B3/12—Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration by sonic or ultrasonic vibrations
    • B08B3/123—Cleaning travelling work, e.g. webs, articles on a conveyor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03B—SEPARATING SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS
    • B03B5/00—Washing granular, powdered or lumpy materials; Wet separating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03B—SEPARATING SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS
    • B03B5/00—Washing granular, powdered or lumpy materials; Wet separating
    • B03B5/48—Washing granular, powdered or lumpy materials; Wet separating by mechanical classifiers
    • B03B5/50—Rake classifiers

Definitions

  • the invention relates to a method for washing/cleaning granules from slag and grate/boiler ash from thermal waste recycling, in which method the granules are placed in a process liquid and ultrasound is applied thereto.
  • the invention relates to the cleaning of slag from household waste incineration plants, so-called HMVA slags, or household waste incineration bottom ash.
  • the invention relates to a device for dissolving salt deposits, metal/heavy metal compounds and semi-metals such as antimony and their chemical compounds, which are referred to below as environmentally harmful deposits or adhesions, on slag granules.
  • salts such as chlorides and sulfates should be dissolved and removed, which are in the pores and jagged surfaces of the granules and can not be removed or only inadequately removed by conventional washing methods.
  • the granules can have any grain size.
  • a granulate with a grain size of 0.25/12.5 mm or 0.5/4.0 mm should be freed from the environmentally harmful deposits/adhesion.
  • slag granulate or granulate is predominantly spoken of, without any restriction being associated therewith. When household waste is thermally recycled, large quantities of grate and boiler ash are left behind, which have to be disposed of.
  • these grate/boiler ashes also contain metals, stones or glass, other unburned or non-combustible residues and pollutants that do not allow and make simple landfilling possible.
  • the processed grate/boiler ash also referred to here as slag, as a filler or foundation or substructure material in the construction industry, since in this way the slag can be traded like a mineral building material.
  • landfilling and the mining of the raw materials otherwise required, such as gravel, natural stone and sand for such use can be dispensed with.
  • a granulate In order for a granulate to be used as a building material, for example in road construction, it must comply with specified limit values with regard to certain pollutants. For Germany, these are e.g. B. in the technical rules of the state working group on waste (TR-LAGA soil) specified. Depending on the pollutant content, the slags are divided into certain assignment values Z0, ZI, Z2, Z3 and higher. Slags with an association value Z0 can be used in any way.
  • the allocation value ZI allows it to be used as a building material without additional technical equipment. With the assignment value of ZI, the TR LAGA Boden differentiates between the value Zl.l and ZI.2.
  • HMVA slags are also assigned according to the regulations of the TL-Gestein StB (technical delivery conditions for aggregates in road construction). A distinction is made here between a slag according to HMVA-1 according to TL-Gestein StB, which allows significantly lower pollutant contents, and a slag according to HMVA-2 according to TL-Gestein StB.
  • the TR-LAGA limit value (as of 11/2003) for chloride is 20 mg/l for the allocation value Zl.1, 40 mg/l for the allocation value ZI.2 and 150 mg/l for the allocation value Z2.
  • the limit value for sulfate is 150 mg/l for the assignment value Zl.l, 300 mg/l for the assignment value ZI.2 and 600 mg/l for the assignment value Z2.
  • the measured values for chloride are in the order of 590 mg/l and for sulphate at 640 mg/l, well above the limit values.
  • the quantity given in liters refers to the eluate according to DIN EN ISO 10304-1/-2 D19/20. Different and different regulations may apply in different countries.
  • these eluate values can be reduced to about 130 mg/l for chloride and about 320 mg/l for sulphate. But even these values do not allow classification in the assignment value ZI.
  • a method and a device for cleaning slag of the type described above is known from WO 2018/138169 A1.
  • the arrangement here is such that the granulate to be cleaned is discontinuously immersed in treatment baskets in a water bath in which the granulate is exposed to ultrasound by means of an immersion transducer. Changing the cleaned granules is relatively time-consuming. It has also been shown that the effectiveness of the ultrasonic treatment is negatively influenced by the lattice structure of the treatment baskets and the depth of the granulate bed to be penetrated.
  • the object of the invention is to provide a method and a device for washing/cleaning slag granules, with which the adhering substances harmful to the environment can be removed more effectively.
  • this should reduce the levels of chloride and sulphate in such a way that the allocation value ZI according to TR-LAGA is complied with.
  • the object is achieved according to the invention in that the process liquid is in an upright position
  • Cleaning channel with an upper feed end and a lower discharge end is that the granulate is introduced from the feed end into the cleaning channel and moves due to gravity down towards the discharge end and is subjected to ultrasound during the sinking movement will.
  • This has the advantage that each individual grain of slag or ash moves freely in the liquid and can therefore be subjected to ultrasound without being adversely affected. Due to the irregular structure of a grain, it is unavoidable that the grain rotates. This is an advantage here, since the grain is then subjected to ultrasound from all sides. A good cleaning is effected.
  • the cleaning also depends on the dwell time of a grain in the cleaning channel. The longer the dwell time, the better the impurities are removed from the grain. If the slag granules are placed in the cleaning channel with standing process liquid, the residence time is determined by the height of the cleaning channel, among other things. For a sufficient dwell time, the cleaning channel would therefore have to be relatively long, as a result of which the cleaning device would have to be built relatively high. However, this is impractical. A large number of ultrasonic generators would also have to be provided along the channel. This would involve high investment costs.
  • the cleaning channel is flowed through by the process liquid from bottom to top, and the liquid emerging from the feed end is drawn off via an overflow.
  • simple means are used to slow down the sinking speed of a grain and thus increase the residence time.
  • the cleaning channel can therefore build relatively low. Provision can be made for the process liquid to have a constant flow rate during the treatment.
  • the flow rate of the process liquid in the cleaning channel is selected such that the granulate to be cleaned remains in the cleaning channel and is not conveyed out of the feed end into the overflow. This ensures that the slag granules remain in the cleaning channel and the particles are kept almost in suspension and are not discharged uncleaned. A good exposure to ultrasound is thus possible.
  • the light substances present in the slag are also moved in the direction of the feed end, while the granulated slag remains in the cleaning channel.
  • the light materials can then be separated from the process liquid in the overflow using known means and skimmed off, for example.
  • a sieve in or behind the overflow can also separate the light materials.
  • the flow rate of the process liquid depends on the density and size of the granulate particles. In order to be able to ensure that the supplied granules remain safely in the cleaning channel at a flow rate and only sink slowly, it is useful if the granules to be cleaned are classified within relatively narrow limits before being fed into the cleaning channel.
  • a flow rate can then be assigned to each fraction so that the individual particles have the desired residence time in the cleaning channel.
  • the classification is possible with known means without great effort. Of course, other grain boundaries can also be defined.
  • the granules are fed in discontinuously.
  • a predetermined treatment time for the slag granules can then be set well.
  • the granules that have accumulated in the area of the discharge end can be discharged.
  • the discontinuous procedure also allows the feed end to be closed by a sieve after a predetermined time in which the light materials have been flushed out, the mesh size of which is smaller than the smallest particle.
  • the flow rate can also be selected so that all particles of a fraction can be flushed back up towards the feed end without being discharged through the overflow.
  • the process liquid is moved through the cleaning channel at different flow speeds during the treatment. Then it is favorable if the flow velocities are selected in such a way that the higher flow velocities are sufficient to To promote the area of discharge end located granules back towards the feed end. As a result, the faster sinking particles of a fraction can be conveyed back into the cleaning channel without excessive discharge from the overflow.
  • the dwell time of the granules in the area subjected to ultrasound is determined by the rate of descent and, accordingly, in particular by the density, the size and the surface properties of the individual granules. This would result in the granulate grains sinking faster, i.e. usually the larger grains, only being in the impact zone for a relatively short time and thus possibly not being exposed to ultrasound for long enough to loosen the pollutants from the surface.
  • the smaller and therefore slower sinking granules are exposed to ultrasound for longer and are therefore better cleaned.
  • a screen can be provided to prevent the first arriving granules from leaving the cleaning area or channel without further treatment.
  • the pumping capacity of the feed pump for the Process liquid are increased in such a way that there is a greater flow rate against the sinking direction in the cleaning channel.
  • the pump output can be increased and adjusted in such a way that the larger granulate grains that arrived first at the discharge end are conveyed back into the cleaning channel. As a result, their dwell time in the loading zone is increased without further structural measures.
  • the flow rate is increased until these granules move upwards again. This flow rate can be maintained or further increased. After a predetermined time, the flow rate is reduced again so that these granules begin to settle again. The process is repeated until the predetermined residence time for these faster sinking granules has been reached. Then all the other granules have also been exposed to ultrasound for a sufficiently long time. The cleaned granules are then drawn off at the discharge end and the next batch can be fed in.
  • the slower sinking granules are also entrained upwards and collect on the upper limiting sieve and are then outside the impingement zone. It is therefore expediently if at least one further detection means is present, which detects the presence of at least one granule grain and which is arranged in the cleaning channel above the first detection means and below the upper limiting screen.
  • the flow speed is reduced again so that all the granulate grains can sink again. This ensures that all or almost all of the granulate grains are in the area of the ultrasonic impingement.
  • the cleaning result is thus optimized.
  • the ultrasonic treatment also takes place during the upward movement of the granulate grains. The ultrasonic treatment can thus act on the introduced granules as long as the granules are in the cleaning channel.
  • the detection means can act optically or work with ultrasound.
  • Optical means have the disadvantage that the process liquid is or becomes relatively cloudy during operation. Nevertheless, a viewing window in the area of the discharge end or the feed end can be useful.
  • the invention also relates to a device for carrying out the method.
  • the device comprises a cleaning channel and at least one ultrasonic generator, which applies ultrasound to the cleaning channel and the process liquid located therein and the granules located therein. It is proposed that the length of the cleaning channel extends from an upper feed end to a lower discharge end, that ultrasonic generators are arranged along the length of the cleaning channel, that the discharge end is connected to a supply line for a process liquid, so that the supplied process liquid flows from bottom to top, and that the supply end is connected to an overflow in order to discharge the process liquid emerging there from the cleaning channel.
  • the cleaning channel which is thus upright or vertically aligned, is easily accessible from all sides, so that the ultrasonic generators can be arranged well on the boundary walls of the cleaning channel or form them.
  • the vertical orientation of the cleaning channel also has the advantage that the granulate grains come into little or no contact with the side walls of the cleaning channel during sedimentation. The granules can then rotate freely during the ultrasonic impingement and the wear on the inner surfaces of the cleaning channel is minimized.
  • the flow channel has a circular cross section and that ultrasonic generators are arranged along the circumference of the flow channel.
  • the effective area of a single ultrasonic generator is then relatively small, and the distance to the particles can be relatively large, depending on the diameter of the tube.
  • the cleaning channel has a substantially rectangular cross section and has at least two flat sides running parallel to one another and along the direction of flow, and if the ultrasonic generators are arranged along the flat sides.
  • the ultrasonic generators can then be designed as plate oscillating elements.
  • This design of the cleaning channel it is possible Leading process liquid in a narrow channel, so that the distance between the individual particles and the ultrasonic generators can be kept relatively small. It can be 10 mm to 40 mm, for example. This increases the power density in watts per liter of process liquid, and each particle can easily be impacted with ultrasound. It can be provided that the sound emission surfaces of the ultrasonic generators at least partially form the flat sides of the cleaning channel.
  • the power density is a measure of effectiveness.
  • the power density indicates the ultrasonic power per volume unit that can be generated with an ultrasonic generator.
  • the power density with two opposing ultrasonic generators and a distance of 20 mm is already about 1,000 W/1. This allows the granulate to stay in the cleaning channel for a shorter time.
  • a flat side with the ultrasonic generator or the ultrasonic generators in Can be moved back and forth in the direction of the opposite flat side, and that the narrow sides of the cleaning channel are connected perpendicularly to the flat sides with elastic seals or are formed by elastic seals.
  • the device can be well adapted to different conditions and different power densities.
  • the supply line and the screen is held back and forth at the discharge end to release or close the discharge end, and that below the discharge end a collecting device for the on the Sieve lying granulate is present.
  • the cleaning channel above the discharge end can also be closed by a slide or a valve. As a result, not all of the liquid is removed from the cleaning channel when the granules are changed.
  • a viewing window or detection means at least above the discharge end, which can detect the presence of a granulate grain.
  • a viewing window or detection means can also be present below the feed end.
  • the sedimentation behavior of the granulate supplied can be observed and controlled, so that the pump is responsible for generating the flow of the process liquid can be controlled accordingly against the sinking direction.
  • the control can take place in such a way that the granulate grains are predominantly located in the zone of the cleaning channel to which ultrasound is applied. This achieves good cleaning of the granules, since all granules reliably remain in the cleaning channel for the predetermined dwell time and are exposed to ultrasound there.
  • a viewing window and/or a detection means to detect the presence or to detect the arrival of a granule grain in or at the discharge end or in or at the feed end.
  • a detection means to detect the presence or to detect the arrival of a granule grain in or at the discharge end or in or at the feed end.
  • a drum screen is very effective in separating such light materials, and it is possible to connect several cleaning devices to a common drum screen, which means that the mechanical effort is kept low with a higher throughput due to several cleaning devices working in parallel.
  • FIG. 1 shows the view of a device according to the invention
  • 4a shows the view of the feed device at the beginning of the cleaning
  • 4b shows the view of the feed device during cleaning.
  • the device shown in the drawing for cleaning slag granules comprises an upright cleaning chamber 11 in which an upright and vertical cleaning channel 12 is formed.
  • the cleaning channel 12 is delimited at its upper end by an introduction end 13 and at its lower end by a discharge end 14 .
  • the cleaning channel 12 is filled with a process liquid.
  • the process liquid can be water.
  • a feed device 15 through which the granules to be cleaned can be filled into the cleaning channel 12 .
  • the granules are formed by slag granules of a specific size fraction. Due to the higher specific weight of the particles than the process liquid, the individual granulate particles 16 sink due to gravity Introductory end 13 to the discharge end 14.
  • the discharge end 14 is closed by a slide 17. Below the slide 17 there is a collection container 18 . By opening the slide 17, the granulate particles 16 located on it and the process liquid reach the collection container 18.
  • the collection container 18 is also closed with a slide 19 at its lower end. When it opens, the granulate falls onto a sieve 20, through which it is separated from the process liquid. The granules are peeled off.
  • the process liquid is collected in a collection container 21 and fed via a pump 22 to a reservoir 23 for the process liquid.
  • the reservoir 23 can be filled up with fresh process liquid 24 .
  • the process liquid flows with a pump 25 from below through a pipe 26 into the discharge end 14 and thus into the cleaning channel 12.
  • the process liquid flows in the direction of the arrow 27 against the sinking direction of the granulate particles 16 in the cleaning channel 12
  • the sinking speed of the granulate particles 16 in the cleaning channel 12 can be influenced by the flow speed of the process liquid in the cleaning channel.
  • the feed device 15 has an overflow 28 so that the light materials floating on the surface can be discharged with the overflowing process liquid.
  • the overflow 28 opens onto a sieve 29, through which the light materials are separated from the process liquid.
  • the overflowing process liquid reaches the reservoir 23 via a collection container 30 below the sieve 29.
  • the cleaning channel 12 is formed in the embodiment shown in the drawing as a substantially rectangular gap.
  • the gap is delimited by two opposite flat sides 31 and has a relatively small width, which is, for example, only 10 mm to 30 mm, depending on the grain size of the granulate.
  • On the flat sides 31 there are opposite plate-shaped ultrasonic generators 32, 33, whose radiating surfaces are directed towards the gap 12. Accordingly, in the top view according to FIG. 3, the gap is delimited by two ultrasonic generators 32, 33 and by two narrow sides.
  • the plate-shaped ultrasonic generators 32, 33 can, for example, have an emission area of 565 mm ⁇ 365 mm and can extend over the entire width of the cleaning channel 12. Depending on the height of the cleaning channel 12, several ultrasonic generators 32, 33 are arranged one above the other. In the embodiment shown, three ultrasonic generators 32, 33 are arranged one above the other.
  • the power of an ultrasonic generator 32, 33 can be 2,000 W, for example. Such ultrasonic generators are well known and therefore require no further explanation.
  • the power density which is decisive for the cleaning of the granules, depends in particular on the width of the gap in the cleaning channel 12 .
  • the one or more ultrasonic generators 32 are arranged on one side of the cleaning channel 12 transversely to the gap in the direction of the arrow 34 on a traverse 35 so as to be movable back and forth.
  • the narrow sides can be formed by an elastic side wall 36 or by an inflatable hose seal 37.
  • a sealed cleaning channel 12 is formed, the width of which can be changed, for example, in a range from 10 mm to 30 mm. This allows the power density in W/1 to be adjusted to the granulate to be cleaned.
  • the cleaning liquid is conveyed via the pump 25 from the reservoir 23 through the pipe 26 into the cleaning channel 12 .
  • the arrangement here is such that the pipe is located below the discharge end 14 of the cleaning channel and is attached to a screen 38 which extends over the pipe mouth. This prevents sinking particles from reaching the pump 25 and damaging it.
  • the sieve 38 is mounted so that it can be folded down below the discharge end 14 .
  • the granules to be cleaned are fed into the cleaning channel 12 in batches via the feed device 15.
  • FIG. The slider 17 is open and the sieve 38 with the pipe 26 is located below the discharge end 14.
  • the pump 25 conveys the process liquid through the pipe 26 into the cleaning channel 12, so that a flow in the direction of the arrow 27 arises.
  • the flow speed is chosen so that the sinking particles 16 are conveyed back up towards the feed end 13 .
  • the flow rate can be constant or, for example, at intervals be vibrant. The residence time of the particles 16 in the cleaning channel 12 is thus increased.
  • the pump 25 is adjusted in such a way that the process liquid rises and flows out via the overflow 28 .
  • the light materials can then be separated.
  • the overflowing process liquid is collected and fed to the reservoir 23 so that it can be circulated. Only when a predetermined content of detached impurities has been reached can the process liquid be worked up or renewed.
  • the light materials are initially moved upwards by the upward flow. From there they can be withdrawn via the overflow 28.
  • water can be supplied transversely via a nozzle bar 39, as a result of which a surface flow is generated in the direction of the overflow 28 and the light materials are quickly separated before they can soak up water and sink.
  • a separating grid 40 is arranged in the area of the overflow, the mesh size of which is smaller than the smallest particle to be cleaned.
  • the arrangement is such that, according to the illustration in FIG. The granulate to be cleaned falls into the cleaning channel 12 together with the light materials.
  • process liquid is already flowing from bottom to top, so that the lighter materials are discharged preferentially.
  • the flow rate is chosen so that the Light materials are torn upwards while the heavy granules sink further down.
  • the separating grille 40 is charged with air from the rear via a duct 41 .
  • the separating grid 40 is freed from any adhering light materials from the previous batch and at the same time the air flow also ensures that the light materials floating on the top are transported more quickly in the direction of the overflow 28.
  • the separating grid 40 pivots into the horizontal position as shown in Figure 4b and closes the cleaning channel 12. Since the mesh size of the separating grid 40 is smaller than the smallest grain of the granulate, the flow rate and thus the upflow of the Process liquid can be increased in such a way that individual granules rise all the way up into the insertion end 13 of the cleaning channel 12 and sink again when the flow rate is reduced, whereby an optimal cleaning effect is achieved through a long dwell time.
  • the filling process and the first cleaning when the separating grid 40 is open can take about 5 to 20 and in particular 5 to 10 seconds.
  • the subsequent cleaning with the separating grid 40 closed can take about 10 to 80 and in particular 20 to 60 seconds.
  • the flow is interrupted or reduced so that the cleaned particles sink and collect on the screen 38 .
  • the slider 17 below the cleaning channel 12 can be closed so that the process liquid freed from granulate remains in the cleaning channel 12 . Also, during the discharge of the cleaned granules and before the next batch is filled in, process liquid is already flowing into the cleaning channel 12 via the channel 39 and filling it. This reduces or optimizes the cycle time.
  • the sieve 38 is folded down and the slide 14 is opened, so that the particles 16 fall into the collection container 18 onto the slide 19 which is closed there. Thereafter, the slider 14 is closed again. This is shown in FIG. 2b.
  • the slider 19 is opened and the cleaned granulate reaches the screen 20 with the process liquid, from which it is drawn off.
  • the process liquid that is also discharged is conveyed back into the reservoir 23 via the pump 22 . This process liquid is thus also circulated.
  • a viewing window and/or detection means 42 can be provided below the cleaning channel 12 and above the discharge end 14 or in the area of the discharge end, with which the presence of a granulate grain can be detected or seen can. In this way it can be recognized when the first granule grain, which is sinking the fastest, has arrived at the discharge end 14 .
  • the pump 25 can then be controlled in such a way that this granule grain or the granule grains that arrived first are conveyed upwards again.
  • the pump output can be reduced so that the sedimentation takes place in the direction of the discharge end 14 again. It can above the Cleaning channel 12 and below the separating grid 40 or in the area of the feed end also a viewing window and/or detection means 43 can be provided, through which the presence of a granule grain can be detected or seen. Then it can be detected that the granules have been conveyed upwards again. The output of the pump 25 is throttled so that the granules sink again.
  • the detection means 42, 43 are only shown in FIG. 1 in the drawing.
  • the pump output and thus the flow rate of the process liquid in the cleaning channel 12 against the sinking direction can be controlled by detecting the granules at the discharge end and at the feed end in such a way that all granules are predominantly in the impingement zone between the ultrasonic generators 32, 33 during the dwell time.
  • each particle of the HMVA slag to be cleaned can be individually exposed to ultrasound. Disturbing installations are not available. Due to the gap-shaped cleaning channel, the depth of penetration of the sound waves through the cleaning liquid until they hit the particle is relatively small, so that a good cleaning effect is achieved. The mechanical effort is low and the process liquid is circulated. This makes it possible to produce a processed slag that complies with the limit values for sulfates and chlorides for the allocation value ZI, Zl.l or ZI.2 according to TR-LAGA. A problem-free further use of the slag cleaned in this way is thus possible.

Landscapes

  • Separation Of Solids By Using Liquids Or Pneumatic Power (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Waschen/Reinigen von Granulaten aus Schlacken sowie Rost-/Kesselaschen aus der thermischen Abfallverwertung, bei welchem Verfahren das Granulat in eine Prozessflüssigkeit gegeben und darin mit Ultraschall beaufschlagt wird. Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, dass sich die Prozessflüssigkeit in einem aufrechten Reinigungskanal mit einem oberen Zuführ-Ende und einem unteren Abführ-Ende befindet, dass das Granulat von dem Zuführ-Ende in den Reinigungskanal eingeführt wird und sich aufgrund der Schwerkraft nach unten in Richtung auf das Abführ-Ende bewegt und während der Sinkbewegung mit Ultraschall beaufschlagt wird.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Waschen/Reinigen von Granulaten aus Schlacken sowie Rost-/Kesselaschen aus der thermischen Abfallverwertung sowie mineralische Rest- und Recyclingstoffe
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Waschen/Reinigen von Granulaten aus Schlacken sowie Rost-/Kesselaschen aus der thermischen Abfallverwertung, bei welchem Verfahren das Granulat in eine Prozessflüssigkeit gegeben und darin mit Ultraschall beaufschlagt wird. Insbesondere betrifft die Erfindung die Reinigung von Schlacke aus Hausmüllverbrennungsanlagen, sogenannte HMVA-Schlacken, oder Hausmüllverbrennungsaschen. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Lösen von Salzablagerungen, Metall-/Schwermetallverbindungen sowie Halbmetalle wie Antimon und deren chemischen Verbindungen, die im weiteren Text als umweltschädliche Ablagerungen oder Anhaftungen bezeichnet werden, an Schlackegranulaten. Insbesondere sollen Salze wie Chloride und Sulfate gelöst und entfernt werden, die sich in den Poren und zerklüfteten Oberflächen der Granulatkörner befinden und durch herkömmliche Waschmethoden nicht oder nur unzulänglich entfernt werden können. Das Granulat kann eine beliebige Körnung aufweisen. Insbesondere soll jedoch ein Granulat mit der Körnung 0,25/12,5 mm oder 0,5/4,0 mm von den umweltschädlichen Ablagerungen/Anhaftungen befreit werden. Es wird im Folgenden überwiegend von Schlackegranulat oder Granulat gesprochen, ohne dass damit eine Beschränkung verbunden sein soll. Bei der thermischen Verwertung von Hausmüll entstehen als Rückstände in großen Mengen Rost- und Kesselaschen, die entsorgt werden müssen. Diese Rost-/Kesselaschen enthalten neben Mineralien auch Metalle, Steine oder Glas, andere nicht verbrannte oder nicht brennbare Rückstände sowie Schadstoffe, die eine einfache Deponierung nicht erlauben und möglich machen. Auch eine anderweitige Verwendung der Rost-/Kesselaschen, beispielsweise als Füll- oder Baustoffe in der Bauindustrie ist wegen der enthaltenen Schadstoffe nicht ohne weiteres oder gar nicht möglich. Gleichwohl wäre eine Verwendung der aufbereiteten Rost-/Kesselaschen, hier auch als Schlacke bezeichnet, als Füllstoff oder Fundament oder Unterbaustoff in der Bauindustrie wünschenswert, da auf diese Weise die Schlacke wie ein mineralischer Baustoff gehandelt werden kann. Dadurch kann auf eine Deponierung sowie auf den Abbau der ansonsten erforderlichen Rohstoffe, wie Kies, Naturstein und Sand für eine derartige Verwendung verzichtet werden.
Damit ein Granulat als Baustoff, beispielsweise im Straßenbau, verwendet werden kann, muss es in Bezug auf bestimmte Schadstoffe vorgegebene Grenzwerte einhalten. Diese sind für Deutschland z. B. in den Technischen Regeln der Länderarbeitsgemeinschaft Abfall (TR-LAGA Boden) festgelegt. Je nach Schadstoffgehalt werden die Schlacken in bestimmte Zuordnungswerte Z0, ZI, Z2, Z3 und höher eigeteilt. Schlacken mit einem Zuordnungswert Z0 können in jeder Weise verwendet werden. Der Zuordnungswert ZI erlaubt eine Verwendung als Baustoff ohne weitere technische Hilfseinrichtungen. Bei dem Zuordnungswert von ZI wird bei der TR LAGA Boden unterschieden zwischen dem Wert Zl.l und ZI.2. Bei einem Zuordnungswert von Z2 müssen Abdichtungsmaßnahmen getroffen werden, um Auswaschungen von Schadstoffen aus der Schlacke und dadurch eine Kontamination des Bodens oder des Grundwassers zu verhindern. Für die Bauindustrie sind daher Schlackegranulate mit einem Zuordnungswert ZI von großer Bedeutung. Neben der TR-LAGA werden HMVA-Schlacken auch nach den Regelwerken der TL-Gestein StB (Technische Lieferbedingungen für Gesteinskörnungen im Straßenbau) zugeordnet. Hier unterscheidet man zwischen einer Schlacke nach HMVA-1 nach TL-Gestein StB, diese erlaubt deutlich geringere Schadstoffgehalte, und einer Schlacke nach HMVA-2 nach TL-Gestein StB.
Aus der zerkleinerten Schlacke können Metalle mit bekannten Maßnahmen relativ gut entfernt werden. Probleme bereitet allerdings die Oberflächenstruktur der einzelnen Schlackekörner, die offenporig und zerklüftet ist. In diesen Poren lagern sich bevorzugt die umweltschädlichen Substanzen und insbesondere Chloride und Sulfate ab, die somit durch einfache Waschvorgänge nicht entfernt werden können. Chloride und Sulfate sind aber in der Schlacke aus Hausmüllverbrennungsanlagen in relativ großen Mengen enthalten, die weit über den Grenzwerten für den Zuordnungswert ZI oder Z2 der TR-LAGA liegen. Dies führt aber auch bei der Einhaltung der Grenzwerte für andere Schadstoffe zu einer Zuordnungszahl größer als Z2, so dass auch eine eingeschränkte Verwertung als Baustoff nicht mehr möglich ist.
So liegt der Grenzwert der TR-LAGA (Stand 11/2003) für Chlorid für den Zuordnungswert Zl.l bei 20 mg/1, für den Zuordnungswert ZI.2 bei 40 mg/1 und für den Zuordnungswert Z2 bei 150 mg/1. Der Grenzwert für Sulfat liegt für den Zuordnungswert Zl.l bei 150 mg/1, für den Zuordnungswert ZI.2 bei 300 mg/1 und für den Zuordnungswert Z2 bei 600 mg/1. Bei einer Eluatbestimmung der Schlacke aus typischen Hausmüllverbrennungsanlagen ohne Behandlung liegen die gemessenen Werte für Chlorid in der Größenordnung von 590 mg/1 und für Sulfat bei 640 mg/1, also weit über den Grenzwerten. Die Mengenangabe Liter bezieht sich hier auf das Eluat gemäß DIN EN ISO 10304-1/-2 D19/20. In verschiedenen Ländern können unterschiedliche und andere Bestimmungen maßgeblich sein.
Durch herkömmliches Waschen des Schlackegranulats können diese Eluatwerte auf etwa 130 mg/1 für Chlorid und etwa 320 mg/1 für Sulfat gesenkt werden. Aber auch diese Werte erlauben noch keine Klassifizierung in den Zuordnungswert ZI.
Ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reinigen von Schlacken der eingangs geschilderten Art ist aus der WO 2018/138169 Al bekannt. Hier ist die Anordnung so getroffen, dass das zu reinigende Granulat diskontinuierlich in Behandlungskörben in ein Wasserbad eingetaucht wird, in dem das Granulat mit Ultraschall mittels Tauchschwinger beaufschlagt wird. Der Wechsel des gereinigten Granulats ist relativ aufwändig. Auch hat sich gezeigt, dass die Effektivität der Ultraschallbehandlung durch die Gitterstruktur der Behandlungskörbe und der zu durchdringenden Tiefe der Granulatschüttung negativ beeinflusst wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Waschen/Reinigen von Schlackegranulaten zu schaffen, mit dem beziehungsweise der die anhaftenden umweltschädlichen Substanzen effektiver entfernt werden können. Insbesondere sollen dadurch die Gehalte von Chlorid und Sulfat so gesenkt werden, dass der Zuordnungswert ZI gemäß der TR-LAGA eingehalten wird.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass sich die Prozessflüssigkeit in einem aufrechten Reinigungskanal mit einem oberen Zuführ-Ende und einem unteren Abführ-Ende befindet, dass das Granulat von dem Zuführ-Ende in den Reinigungskanal eingeführt wird und sich aufgrund der Schwerkraft nach unten in Richtung auf das Abführ-Ende bewegt und während der Sinkbewegung mit Ultraschall beaufschlagt wird. Dies hat den Vorteil, dass jedes einzelne Schlacke- oder Aschekorn sich frei in der Flüssigkeit bewegt und somit ohne Beeinträchtigung mit Ultraschall beaufschlagt werden kann. Aufgrund der unregelmäßigen Struktur eines Korns ist es dabei unvermeidbar, dass sich das Korn dreht. Dies ist hier von Vorteil, da dann das Korn von allen Seiten mit Ultraschall beaufschlagt wird. Eine gute Reinigung wird bewirkt.
Die Reinigung hängt auch von der Verweilzeit eines Korns in dem Reinigungskanal ab. Je länger die Verweilzeit desto besser werden die Verunreinigungen von dem Korn gelöst. Gibt man das Schlackegranulat in den Reinigungskanal mit stehender Prozessflüssigkeit, wird die Verweilzeit unter anderem von der Höhe des Reinigungskanals bestimmt. Für eine hinreichende Verweilzeit müsste daher der Reinigungskanal relativ lang sein, wodurch die Reinigungsvorrichtung relativ hoch bauen müsste. Dies ist jedoch unpraktisch. Auch müssten eine große Vielzahl von Ultraschallgeneratoren entlang dem Kanal vorgesehen werden. Dies wäre mit hohen Investitionskosten verbunden.
Es ist daher gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass der Reinigungskanal von der Prozessflüssigkeit von unten nach oben durchströmt wird, und die aus dem Zuführ-Ende austretende Flüssigkeit über einen Überlauf abgezogen wird. Hierdurch wird mit einfachen Mitteln bewirkt, dass die Sinkgeschwindigkeit eines Korns verlangsamt und die Verweilzeit somit erhöht wird. Der Reinigungskanal kann daher relativ niedrig bauen. Es kann vorgesehen werden, dass die Prozessflüssigkeit während der Behandlung eine gleichbleibende Strömungsgeschwindigkeit besitzt. Weiterhin kann vorgesehen werden, dass die Strömungsgeschwindigkeit der Prozessflüssigkeit im Reinigungskanal so gewählt wird, dass das zu reinigende Granulat in dem Reinigungskanal verweilt und nicht aus dem Zuführ-Ende in den Überlauf gefördert wird. Hierdurch wird erreicht, dass das Schlackegranulat in dem Reinigungskanal verbleibt und die Partikel nahezu in der Schwebe gehalten und nicht ungereinigt ausgetragen werden. Eine gute Beaufschlagung mit Ultraschall ist damit möglich.
Durch die Strömung der Prozessflüssigkeit entgegen der Sinkrichtung der Partikel werden zudem die in der Schlacke vorhandenen Leichtstoffe in Richtung des Zuführ-Endes bewegt, während das Schlackegranulat im Reinigungskanal verbleibt. Die Leichtstoffe können dann im Überlauf mit bekannten Mitteln von der Prozessflüssigkeit getrennt und beispielsweise abgeschöpft werden. Auch kann ein Sieb im oder hinter dem Überlauf die Leichtstoffe abtrennen.
Die Strömungsgeschwindigkeit der Prozessflüssigkeit hängt ab von der Dichte und der Größe der Granulatpartikel. Um erreichen zu können, dass bei einer Strömungs geschwindigkeit das zugeführte Granulat sicher im Reinigungskanal verbleibt und nur verlangsamt absinkt, ist es zweckmäßig, wenn das zu reinigende Granulat vor der Zuführung in den Reinigungskanal in relativ engen Grenzen klassiert wird.
Es ist daher günstig, wenn das zu reinigende Granulat mit einer Körnung 0,25/12,5 mm in fünf Fraktionen A - E mit folgenden Größen unterteilt wird: A: 0,25 1.50 mm B: 1,50 3,00 mm C: 3,00 5,00 mm D: 5,00 8,00 mm E: 8,00 12.50 mm
Dann kann jeder Fraktion eine Strömungsgeschwindigkeit so zugeordnet werden, dass die einzelnen Partikel die gewünschte Verweilzeit im Reinigungskanal aufweisen. Die Klassierung ist mit bekannten Mitteln ohne großen Aufwand möglich. Es können selbstverständlich auch andere Korngrenzen festgelegt werden.
Grundsätzlich ist es zweckmäßig, wenn das Granulat diskontinuierlich zugeführt wird. Dann kann eine vorbestimmte Behandlungsdauer für das Schlackegranulat gut eingestellt werden. Dann kann nach einer vorbestimmbaren Behandlungsdauer im Bereich des Abführ-Endes angesammelte Granulat abgeführt werden. Die diskontinuierliche Verfahrensweise erlaubt zudem, dass das Zuführ-Ende nach einer vorbestimmten Zeit, in der die Leichtstoffe ausgespült worden sind, durch ein Sieb verschlossen wird, dessen Maschenweite kleiner ist als das kleinste Partikel. Dann kann die Strömungsgeschwindigkeit auch so gewählt werden, dass alle Partikel einer Fraktion wieder nach oben in Richtung auf das Zuführ-Ende gespült werden können, ohne durch den Überlauf ausgetragen zu werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Prozessflüssigkeit während der Behandlung mit unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten durch den Reinigungskanal bewegt wird. Dann ist es günstig, wenn die Strömungsgeschwindigkeiten so gewählt sind, dass die höhere Strömungsgeschwindigkeit ausreicht, um das im Bereich des Abführ-Endes befindliche Granulat wieder in Richtung auf das Zuführ-Ende zu fördern. Hierdurch kann erreicht werden, dass die schneller sinkenden Partikel einer Fraktion wieder in den Reinigungskanal zurückgefördert werden, ohne dass ein zu hoher Austrag aus dem Überlauf erfolgt.
Hier wird der Vorteil der Erfindung besonders deutlich. In einem Reinigungskanal mit stehender Prozessflüssigkeit wird die Verweilzeit der Granulatkörner in dem mit Ultraschall beaufschlagten Bereich durch die Sinkgeschwindigkeit und demnach insbesondere durch die Dichte, die Größe und die Oberflächenbeschaffenheit des einzelnen Granulatkorns bestimmt. Dies würde dazu führen, dass die schneller sinkenden Granulatkörner, also in der Regel die größeren Körner, sich nur eine relativ kurze Zeit in der Beaufschlagungszone befinden und somit eventuell nicht ausreichend lange mit Ultraschall beaufschlagt werden, um die Schadstoffe von der Oberfläche zu lösen. Die kleineren und somit langsamer sinkenden Granulatkörner werden hingegen länger mit Ultraschall beaufschlagt und somit besser gereinigt.
Sofern sichergestellt werden muss, dass auch die größeren und somit die schneller sinkenden Granulatkörner ausreichend gereinigt werden, ist demnach ein entsprechend hoher Reinigungskanal erforderlich, damit diese Körner auch ausreichend lange mit Ultraschall beaufschlagt werden können. Dies ist jedoch mit einem erhöhten apparativen Aufwand und vor allem mit einer sehr hohen Bauweise verbunden .
Wird jedoch in dem Reinigungskanal eine Strömung nach oben entgegen der Sinkrichtung erzeugt, kann die Sinkgeschwindigkeit der einzelnen Granulatkörner gebremst werden. Die größeren Körner befinden sich dann ausreichend lange in der Beaufschlagungszone und werden gut gereinigt. Dass die kleineren Granulat körner länger in dem Reininungskanal verweilen, ist für die Reinigung unproblematisch. Auch bilden die kleineren Granulatkörner innerhalb einer Fraktion den größeren Anteil mit einer größeren Oberfläche, so dass eine längere Verweilzeit sich günstig auf den Reinigungs- oder Ablöseeffekt auswirkt.
Es ist daher gemäß der Erfindung vorgesehen, dass zu Beginn eines Reinigungszyklus einer Charge einer Granulatfraktion in dem Reinigungskanal eine nach oben gerichtete Strömung der Prozessflüssigkeit erzeugt wird, die kleiner ist als die Sinkgeschwindigkeit des am langsamsten sinkenden Granulatkorns der zu reinigenden Kornfraktion. Dies erlaubt nach der Zugabe der zu reinigenden Charge zunächst ein schnelles Abtrennen und Austragen der Leichtstoffe. Gleichzeitig wird sichergestellt, dass das Granulat nicht wieder aus dem Zuführ-Ende herausgespült wird. Sobald die Charge vollständig in den Reinigungskanal hineingegeben worden ist und die Leichtstoffe zum größten Teil ausgeschwemmt sind, kann das Zuführ-Ende durch ein Sieb verschlossen werden, dessen Maschenweite kleiner ist als das kleinste Korn der zu reinigenden Granulatfraktion.
Die Granulatkörner weisen aufgrund ihrer Größe und Beschaffenheit unterschiedliche und insbesondere nicht vorhersehbare Sinkgeschwindigkeiten auf. Sie werden daher nach unterschiedlicher Sinkdauer am Ausführende ankommen. Es kann ein Sieb vorgesehen werden, durch das verhindert wird, dass die zuerst ankommenden Granulatkörner ohne weitere Behandlung den Reinigungsbereich oder Reinigungskanal verlassen. Sobald die ersten größeren und somit schneller sinkenden Granulatkörner am Abführ-Ende ankommen, kann die Pumpleistung der Förderpumpe für die Prozessflüssigkeit erhöht werden derart, dass eine größere Strömungsgeschwindigkeit entgegen der Sinkrichtung im Reinigungskanal vorliegt. Die Pumpenleistung kann so erhöht und eingestellt werden, dass die größeren und am Abführ- Ende zuerst angekommenen Granulatkörner wieder zurück in den Reinigungskanal gefördert werden. Dadurch wird deren Verweilzeit in der Beaufschlagungszone ohne weitere bauliche Maßnahmen erhöht.
Aufgrund des chargenweisen Betriebs befinden sich im Bereich des Zuführ-Endes keine Granulatkörner mehr, wenn am Abführ-Ende die ersten Granulatkörner ankommen. Es kann auch vorgesehen werden, dass die höhere Strömungsgeschwindigkeit solange aufrechterhalten wird, bis Granulatkörner wieder am Zuführ-Ende ankommen. Dann wird die Pumpleistung reduziert, so dass die oberen Granulatkörner wieder herabsinken. Damit kann eine Ultraschallbeaufschlagung aller Granulatkörner für eine vorgebbare Verweilzeit auch in einem relativ kurzen beziehungsweise niedrigen Reinigungskanal sichergestellt werden. Durch die erhöhte Strömungsgeschwindigkeit werden die kleineren und somit langsamer sinkenden Granulatkörner schneller nach oben in Richtung auf das Zuführ-Ende bewegt. Hier verhindert das Sieb einen Austrag dieser Granulatkörner aus dem Reinigungskanal.
Hier wird der Vorteil einer nach oben gerichteten und pulsierenden Strömungsgeschwindigkeit im Reinigungskanal deutlich, da dadurch die kleineren Granulatkörner sich nicht am oberen Sieb sammeln werden. Vielmehr werden sie sich nach dem Abschalten der Pumpe oder nach der Reduzierung der Strömungsgeschwindigkeit wieder langsam nach unten durch den Reinigungskanal bewegen, wo sie mit Ultraschall beaufschlagt werden. Das Problem bei einer solchen Verfahrensweise ist darin zu sehen, dass die Sinkgeschwindigkeiten der einzelnen Granulatkörner einer Granulatfraktion nicht oder nur ungenau vorher bestimmt werden können. Dies liegt insbesondere an den unterschiedlichen Dichten und den unterschiedlichen Oberflächenstrukturen der einzelnen Granulatkörner . Es ist daher gemäß der Erfindung vorgesehen, dass am unteren Ende des Reinigungskanals und vor dem Abführ-Ende Erfassungsmittel vorhanden sind, die das Vorhandensein wenigstens der größeren Granulatkörner oder das Ankommen der am schnellsten sinkenden Granulatkörner erfassen. Sobald das erste Granulatkorn erfasst worden ist, liegen die maßgeblichen Parameter für die Behandlung dieser Charge fest. Die anderen Granulatkörner sinken nämlich langsamer und befinden sich demnach noch in der Beaufschlagungszone des Reinigungskanal auf dem Weg nach unten in Richtung auf das Abführ-Ende.
Die Strömungsgeschwindigkeit wird solange erhöht, bis diese Granulatkörner sich wieder nach oben bewegen. Diese Strömungsgeschwindigkeit kann beibehalten werden, oder sie wird weiter erhöht. Nach einer vorbestimmten Zeit wird die Strömungsgeschwindigkeit wieder reduziert, so dass diese Granulatkörner beginnen, sich wieder abzusetzen. Der Vorgang wird wiederholt, bis die vorbestimmte Verweilzeit für diese schneller sinkenden Granulatkörner erreicht worden ist. Dann sind auch alle anderen Granulatkörner ausreichend lange mit Ultraschall beaufschlagt worden. Anschließend wird das gereinigte Granulat am Abführ-Ende abgezogen, und die nächste Charge kann zugeführt werden.
Durch die höhere Strömungsgeschwindigkeit werden auch die langsamer sinkenden Granulatkörner nach oben mitgerissen und sammeln sich am oberen Begrenzungssieb und befinden sich dann außerhalb der Beaufschlagungszone. Es ist daher zweckmäßig, wenn wenigstens ein weiteres Erfassungsmittel vorhanden ist, das das Vorhandensein wenigstens eines Granulatkorns erfasst und das im Reinigungskanal oberhalb des ersten Erfassungsmittels und unterhalb des oberen Begrenzungssiebs angeordnet ist.
Sobald ein Granulatkorn oder ein Granulatkorn bestimmter Größe wieder am Zuführ-Ende angekommen ist, wird die Strömungsgeschwindigkeit wieder reduziert, so dass alle Granulatkörner wieder absinken können. Dadurch wird gewährleistet, dass sich alle oder nahezu alle Granulatkörner im Bereich der Ultraschallbeaufschlagung befinden. Das Reinigungsergebnis wird somit optimiert. Es ist bei einer solchen Verfahrensführung zweckmäßig, wenn die Ultraschallbeaufschlagung auch bei der Aufwärtsbewegung der Granulatkörner erfolgt. Die Ultraschallbeaufschlagung kann somit solange auf das eingeführte Granulat einwirken, solange sich das Granulat im Reinigungskanal befinden.
Die Erfassungsmittel können optisch wirken oder mit Ultraschall arbeiten. Optische Mittel haben den Nachteil, dass die Prozessflüssigkeit im Zuge des Betriebs relativ trübe ist oder wird. Gleichwohl kann ein Sichtfenster im Bereich des Abführ-Endes oder Zuführ-Endes zweckmäßig sein.
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens. Die Vorrichtung umfasst einen Reinigungskanal und wenigstens einen Ultraschallgenerator, der den Reinigungskanal und die darin befindliche Prozessflüssigkeit und das darin befindliche Granulat mit Ultraschall beaufschlagt. Es wird vorgeschlagen, dass der Reinigungskanal sich in seiner Längserstreckung von einem oberen Zuführ-Ende zu einem unteren Abführ-Ende erstreckt, dass Ultraschallgeneratoren entlang der Längserstreckung des Reinigungskanals angeordnet sind, dass das Abführ-Ende mit einer Zuleitung für eine Prozessflüssigkeit verbunden ist, so dass die zugeführte Prozessflüssigkeit von unten nach oben strömt, und dass das Zuführ-Ende mit einem Überlauf verbunden ist, um die dort aus dem Reinigungskanal austretende Prozessflüssigkeit abzuführen. Der somit aufrechte oder vertikal ausgerichtete Reinigungskanal ist von allen Seiten gut zugänglich, so dass die Ultraschallgeneratoren gut an den Begrenzungswänden des Reinigungskanals angeordnet werden können oder diese bilden.
Die vertikale Ausrichtung des Reinigungskanals hat zudem den Vorteil, dass die Granulatkörner während der Sedimentation nicht oder nur wenig in Kontakt mit den Seitenwänden des Reinigungskanals kommen. Die Granulatkörner können sich dann während der Ultraschall beaufschlagung frei drehen und der Verschleiß der inneren Oberflächen des Reinigungskanal wird minimiert.
Es kann vorgesehen werden, dass der Strömungskanal im Querschnitt kreisrund ausgebildet ist, und dass Ultraschallgeneratoren entlang dem Umfang des Strömungskanals angeordnet sind. Die Wirkfläche eines einzelnen Ultraschallgenerators ist dann relativ klein, und der Abstand zu den Partikeln kann relativ groß in Abhängigkeit von dem Durchmesser des Rohres sein.
Es ist daher zweckmäßig, wenn der Reinigungskanal im Querschnitt im wesentlichen rechteckig ausgebildet ist und wenigstens zwei parallel zueinander und entlang der Strömungsrichtung verlaufende Flachseiten aufweist, und dass die Ultraschallgeneratoren entlang den Flachseiten angeordnet sind. Die Ultraschallgeneratoren können dann als Plattenschwingelemente ausgebildet sein. Durch diese Ausbildung des Reinigungskanals ist es möglich, die Prozessflüssigkeit in einem schmalen Kanal zu führen, so dass der Abstand der einzelnen Partikel zu den Ultraschallgeneratoren relativ gering gehalten werden kann. Er kann beispielsweise 10 mm bis 40 mm betragen. Die Leistungsdichte in Watt pro Liter Prozessflüssigkeit wird dadurch erhöht, und jedes Partikel kann gut mit Ultraschall beaufschlagt werden. Es kann dabei vorgesehen werden, dass die Schallabgabeflächen der Ultraschallgeneratoren zumindest teilweise die Flachseiten des Reinigungskanals bilden.
Für die Ultraschallreinigung ist die Leistungsdichte ein Maß für die Effektivität. Die Leistungsdichte gibt an, welche Ultraschallleistung pro Volumeneinheit mit einem Ultraschallgenerator erzeugt werden kann. Bei einem Rohrreaktor mit einem im Querschnitt kreisrunden Reinigungskanal und den derzeit bekannten Ultraschall generatoren mit einer Leistung von 1.000 W wird in einem 2 "-Reinigungsrohr (Durchmesser = 5,08 cm) eine Leistungsdichte von etwa 500 W/1 erreicht. Bei einem 3"- Reinigungsrohr (Durchmesser = 7,62 cm) und einer Ultraschallleistung von 2.000 W je Ultraschallgenerator beträgt die Leistungsdichte etwa 450 W/1.
Bei einem rechteckigen Reinigungskanal und einem plattenförmigen Ultraschallgenerator mit einer Schallabgabefläche von 565 mm x 355 mm und einer Leistung von 2.000 W beträgt die Leistungsdichte bei zwei gegenüberliegenden Ultraschallgeneratoren und einen Abstand von 20 mm bereits etwa 1.000 W/1. Dies erlaubt eine kürzere Verweilzeit des Granulats im Reinigungskanal.
Gemäß einer weitergehenden Ausführungsform der Erfindung wird vorgeschlagen, dass eine Flachseite mit dem Ultraschallgenerator oder den Ultraschallgeneratoren in Richtung auf die gegenüberliegende Flachseite hin- und her bewegbar ist, und dass die Schmalseiten des Reinigungskanals senkrecht zu den Flachseiten mit elastischen Dichtungen mit diesen verbunden sind oder durch elastischen Dichtungen gebildet werden. Hierdurch kann die Vorrichtung gut an unterschiedliche Bedingungen und unterschiedliche Leistungsdichten angepasst werden.
Es kann vorgesehen werden, dass oberhalb der Zuleitung für die Prozessflüssigkeit ein Sieb vorhanden ist, dessen Maschenweite kleiner ist als der kleinste Durchmesser der Granulatpartikel. Damit wird verhindert, dass schneller absinkende Granulatpartikel durch die Zuleitung in die Pumpe für die Prozessflüssigkeit gelangen und die Pumpe beschädigen .
Für den diskontinuierlichen Betrieb ist es zweckmäßig, wenn die Zuleitung und das Sieb hin- und her bewegbar an dem Abführ-Ende gehalten ist, um das Abführ-Ende freizugeben oder zu verschließen, und dass unterhalb des Abführ-Endes eine Auffangeinrichtung für das auf dem Sieb liegende Granulat vorhanden ist. Auch kann der Reinigungskanal oberhalb des Abführ-Endes durch einen Schieber oder ein Ventil verschließbar sein. Dadurch wird bei einem Wechsel des Granulats nicht die gesamte Flüssigkeit aus dem Reinigungskanal entfernt.
Auch ist es zweckmäßig, zumindest oberhalb des Abführ-Endes ein Sichtfenster oder Erfassungsmittel vorzusehen, die das Vorhandensein eines Granulat korns erfassen können. Ein solches Sichtfenster oder solche Erfassungsmittel können auch unterhalb des Zuführ-Endes vorhanden sein. Dadurch lässt sich das Sedimentationsverhalten des zugeführten Granulats beobachten und kontrollieren, so dass die Pumpe für die Erzeugung der Strömung der Prozessflüssigkeit entgegen der Sinkrichtung entsprechend gesteuert werden kann. Insbesondere kann die Steuerung derart erfolgen, dass sich die Granulatkörner überwiegend in der mit Ultraschall beaufschlagten Zone des Reinigungskanal befinden. Dadurch wird eine gute Reinigung des Granulats erreicht, da alle Granulatkörner zuverlässig für die vorbestimmte Verweilzeit im Reinigungskanal verbleiben und dort mit Ultraschall beaufschlagt werden.
Es ist daher gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass in Sinkrichtung hinter dem Reinigungskanal und vor dem Abführ-Ende und/oder in Sinkrichtung vor dem Reinigungskanal und hinter dem Zuführ-Ende ein Sichtfenster und/oder ein Erfassungsmittel vorhanden sind, um das Vorhandensein oder das Ankommen eines Granulatkorns im beziehungsweise am Abführ-Ende oder im beziehungsweise am Zuführ-Ende zu erfassen. Dadurch lässt sich das Sedimentationsverhalten der behandelten Granulatfraktion erfassen. Insbesondere kann das am schnellsten sinkende Granulatkorn erfasst werden, so dass die Pumpenleistung entsprechend gesteuert werden kann, um die Granulatkörner in dem Reinigungskanal in der Beaufschlagungszone der Ultraschallgeneratoren zu halten.
Es kann weiterhin vorgesehen werden, dass der Überlauf in ein Trommelsieb mündet, in dem die aufschwimmenden Schweb- oder Leichtstoffe von der Prozessflüssigkeit getrennt werden. Ein Trommelsieb ist sehr effektiv in der Abtrennung von solchen Leichtstoffen, und es ist möglich, mehrere Reinigungsvorrichtungen mit einem gemeinsamen Trommelsieb zu verbinden, wodurch bei höherem Durchsatz aufgrund mehrere parallel arbeitender Reinigungsvorrichtungen der maschinelle Aufwand gering gehalten wird. Die Erfindung wird im Folgenden anhand der schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 die Ansicht einer Vorrichtung gemäß der Erfindung,
Fig. 2a die Vorrichtung während der Reinigung,
Fig. 2b die Vorrichtung während der Entleerung,
Fig. 3 die Draufsicht auf den Reinigungskanal,
Fig. 4a die Ansicht der Aufgabeeinrichtung zu Beginn der Reinigung und
Fig. 4b die Ansicht der Aufgabeeinrichtung während der Reinigung.
Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung zum Reinigen von Schlackegranulat umfasst eine aufrechte Reinigungskammer 11, in der ein aufrechter und vertikaler Reinigungskanal 12 ausgebildet ist. Der Reinigungskanal 12 wird an seinem oberen Ende durch ein Einführende 13 und an seinem unteren Ende durch ein Abführ-Ende 14 begrenzt. Im Reinigungsbetrieb ist der Reinigungskanal 12 mit einer Prozessflüssigkeit gefüllt. Die Prozessflüssigkeit kann Wasser sein.
Oberhalb des Einführendes ist ein Aufgabeeinrichtung 15 vorhanden, durch die das zu reinigende Granulat in den Reinigungskanal 12 eingefüllt werden kann. Das Granulat wird durch ein Schlackegranulat einer bestimmten Kornfraktion gebildet. Aufgrund des höheren spezifischen Gewichts der Partikel als die Prozessflüssigkeit sinken die einzelnen Granulatpartikel 16 aufgrund der Schwerkraft vom Einführende 13 zum Abführ-Ende 14. Das Abführ-Ende 14 ist durch einen Schieber 17 verschlossen. Unterhalb des Schiebers 17 ist ein Auffangbehälter 18 vorhanden. Durch Öffnen des Schiebers 17 gelangen die darauf befindlichen Granulatpartikel 16 und die Prozessflüssigkeit in den Auffangbehälter 18.
Der Auffangbehälter 18 ist an seinem unteren Ende ebenfalls mit einem Schieber 19 verschlossen. Beim Öffnen desselben fällt das Granulat auf ein Sieb 20, durch das es von der Prozessflüssigkeit getrennt wird. Das Granulat wird abgezogen. Die Prozessflüssigkeit wird in einem Auffangbehälter 21 aufgefangen und über eine Pumpe 22 einem Vorratsbehälter 23 für die Prozessflüssigkeit zugeführt.
Der Vorratsbehälter 23 kann mit frischer Prozessflüssigkeit 24 aufgefüllt werden. Von dem Vorratsbehälter 23 gelangt die Prozessflüssigkeit mit einer Pumpe 25 von unten durch ein Rohr 26 in das Abführ-Ende 14 und somit in den Reinigungskanal 12. Es entsteht eine Strömung der Prozessflüssigkeit in Richtung des Pfeils 27 entgegen der Sinkrichtung der Granulatpartikel 16 im Reinigungskanal 12. Die Sinkgeschwindigkeit der Granulatpartikel 16 im Reinigungskanal 12 ist durch die Strömungsgeschwindigkeit der Prozessflüssigkeit im Reinigungskanal beinflussbar.
Durch die Aufwärtsströmung der Reinigungsflüssigkeit im Reinigungskanal 12 werden die mit dem Granulat eingefüllten Leichtstoffe vom absinkenden Granulat abgetrennt und nach oben zum Einführende 13 transportiert. Die Aufgabeeinrichtung 15 weist einen Überlauf 28 auf, so dass die auf der Oberfläche aufschwimmenden Leichtstoffe mit der überlaufenden Prozessflüssigkeit ausgetragen werden können. Der Überlauf 28 mündet auf einem Sieb 29, durch das die Leichtstoffe von der Prozessflüssigkeit getrennt werden. Die überlaufende Prozessflüssigkeit gelangt über einen Auffangbehälter 30 unterhalb des Siebs 29 in den Vorratsbehälter 23.
Der Reinigungskanal 12 ist bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel als ein im wesentlichen rechteckiger Spalt ausgebildet. Der Spalt wird von zwei sich gegenüberliegenden Flachseiten 31 begrenzt und weist eine relativ geringe Weite auf, die beispielsweise, je nach Korngröße des Granulates, nur 10 mm bis 30 mm beträgt. An den Flachseiten 31 befindet sich gegenüberliegend plattenförmige Ultraschallgeneratoren 32, 33, deren zugewandte Abstrahlflächen auf den Spalt 12 gerichtet sind. Der Spalt wird demnach in der Draufsicht gemäß Figur 3 von zwei Ultraschallgeneratoren 32, 33 und von zwei Schmalseiten begrenzt.
Die plattenförmigen Ultraschallgeneratoren 32, 33 können beispielsweise eine Abstrahlfläche von 565 mm x 365 mm aufweisen und sich über die gesamte Breite des Reinigungskanals 12 erstrecken. Je nach Höhe des Reinigungskanals 12 sind mehrere Ultraschallgeneratoren 32, 33 übereinander angeordnet. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind jeweils drei Ultraschallgeneratoren 32, 33 übereinander angeordnet.
Die Leistung eines Ultraschallgenerators 32, 33 kann beispielsweise 2.000 W betragen. Solche Ultraschall generatoren sind allgemein bekannt und bedürfen daher keiner weiteren Erläuterung. Die Leistungsdichte, die maßgebend für die Reinigung des Granulats ist, hängt insbesondere von der Weite des Spalts des Reinigungskanals 12 ab. Für eine Veränderung der Leistungsdichte in der Prozessflüssigkeit kann der Abstand der Flachseiten 31 und somit der Abstrahlflächen der Ultraschallgeneratoren 32, 33 verändert werden. Dazu sind der oder die Ultraschallgeneratoren 32 auf der einen Seite des Reinigungskanals 12 quer zum Spalt in Richtung des Pfeils 34 an einer Traverse 35 hin- und her beweglich angeordnet. Die Schmalseiten können durch eine elastische Seitenwand 36 oder durch eine aufblasbare Schlauchdichtung 37 gebildet werden. In jedem Fall wird ein abgedichteter Reinigungskanal 12 gebildet, dessen Weite beispielsweise in einem Bereich von 10 mm bis 30 mm verändert werden kann. Dadurch kann die Leistungsdichte in W/1 an das zu reinigende Granulat angepasst werden.
Die Reinigungsflüssigkeit wird über die Pumpe 25 aus dem Vorratsbehälter 23 durch das Rohr 26 in den Reinigungskanal 12 gefördert. Im Einzelnen ist die Anordnung hier so getroffen, dass sich das Rohr unterhalb des Abführ-Endes 14 des Reinigungskanals befindet und an einem Sieb 38 befestigt ist, das sich über die Rohrmündung erstreckt. Dadurch wird verhindert, dass absinkende Partikel zu der Pumpe 25 gelangen und diese beschädigen. Das Sieb 38 ist abklappbar unterhalb des Abführ-Endes 14 gelagert.
Während des Betriebs gemäß Figur 2a wird das zu reinigende Granulat chargenweise über die Aufgabeeinrichtung 15 in den Reinigungskanal 12 gegeben. Der Schieber 17 ist geöffnet, und das Sieb 38 mit dem Rohr 26 befindet sich unterhalb des Abführ-Endes 14. Die Pumpe 25 fördert die Prozessflüssigkeit durch das Rohr 26 in den Reinigungskanal 12, so dass eine Strömung in Richtung des Pfeils 27 entsteht. Die Strömungsgeschwindigkeit ist so gewählt, dass die absinkenden Partikel 16 wieder nach oben in Richtung auf das Zuführ-Ende 13 gefördert werden. Dabei kann die Strömungsgeschwindigkeit je nach Partikelgröße der Granulate konstant oder beispielsweise intervallmäßig pulsierend sein. Die Verweilzeit der Partikel 16 in dem Reinigungskanal 12 wird somit erhöht.
Die Pumpe 25 ist dabei so eingestellt, dass die Prozessflüssigkeit ansteigt und über den Überlauf 28 abfließt. Die Leichtstoffe können dann abgetrennt werden. Die überlaufende Prozessflüssigkeit wird aufgefangen und dem Vorratsbehälter 23 zugeführt, so dass sie im Kreislauf gefahren werden kann. Erst wenn ein vorbestimmter Gehalt an abgelösten Verunreinigungen erreicht worden ist, kann oder muss die Prozessflüssigkeit aufgearbeitet oder erneuert werden.
Durch die aufwärts gerichtete Strömung werden zunächst die Leichtstoffe nach oben bewegt. Von dort können sie über den Überlauf 28 abgezogen werden. Dazu kann über eine Düsenleiste 39 Wasser quer zugeführt werden, wodurch eine Oberflächenströmung in Richtung Überlauf 28 erzeugt wird und die Leichtstoffe, bevor sie sich mit Wasser vollsaugen und absinken können, schnell abgetrennt werden.
Um ein Austragen von dem zu reinigenden Granulat über den Überlauf 28 zu verhindern, ist ein Trenngitter 40 im Bereich des Überlaufs angeordnet, dessen Maschenweite kleiner ist als das kleinste zu reinigende Partikel. Im Einzelnen ist die Anordnung so getroffen, dass gemäß der Abbildung in Figur 4a während der Befüllung der Aufgabeeinrichtung 15 das Trenngitter 40 hochgeklappt ist. Das zu reinigende Granulat fällt zusammen mit den Leichtstoffen in den Reinigungskanal 12.
Während des Befüllvorgangs strömt bereits Prozessflüssigkeit von unten nach oben, so dass die leichteren Leichtstoffe bevorzugt ausgetragen werden. Die Strömungsgeschwindigkeit ist so gewählt, dass die Leichtstoffe nach oben gerissen werden, während das schwere Granulat weiter nach unten absinkt.
Gleichzeitig wird das Trenngitter 40 von der Rückseite über einen Kanal 41 mit Luft beaufschlagt. Hierdurch wird das Trenngitter 40 von möglichen anhaftenden Leichtstoffen der vorhergehenden Charge befreit und gleichzeitig sorgt der Luftstrom ebenfalls für einen schnelleren Transport der aufschwimmenden Leichtstoffe in Richtung des Überlaufs 28.
Nachdem die Leichtstoffe entfernt wurden, schwenkt das Trenngitter 40 in die horizontale Position gemäß der Abbildung in Figur 4b und verschließt den Reinigungskanal 12. Da die Maschenweite des Trenngitters 40 kleiner ist als das kleinste Korn des Granulates, kann nun die Strömungsgeschwindigkeit und somit der Aufstrom der Prozessflüssigkeit so erhöht werden, dass einzelne Granulate bis ganz nach oben in das Einführende 13 des Reinigungskanals 12 aufsteigen und bei einer Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit wieder absinken, wodurch eine optimale Reinigungswirkung durch eine lange Verweilzeit erreicht wird. Der Befüllvorgang und die erste Reinigung bei geöffnetem Trenngitter 40 kann etwa 5 bis 20 und insbesondere 5 bis 10 Sekunden dauern. Die sich anschließende Reinigung bei geschlossenen Trenngitter 40 kann etwa 10 bis 80 und insbesondere 20 bis 60 Sekunden dauern.
Sobald der Reinigungsvorgang abgeschlossen ist, wird die Strömung unterbrochen oder verringert, so dass die gereinigten Partikel absinken und sich auf dem Sieb 38 sammeln. Der Schieber 17 unterhalb des Reinigungskanals 12 kann geschlossen werden, so dass die von Granulat befreite Prozessflüssigkeit im Reinigungskanal 12 verbleibt. Auch kann während des Abführens des gereinigten Granulats und vor dem Einfüllen der nächsten Charge bereits Prozessflüssigkeit über den Kanal 39 in den Reinigungskanal 12 einströmen und diesen Füllen. Die Zykluszeit wird dadurch verringert beziehungsweise optimiert.
Das Sieb 38 wird abgeklappt und der Schieber 14 geöffnet, so dass die Partikel 16 in den Auffangbehälter 18 auf den dort geschlossenen Schieber 19 fallen. Danach wird der Schieber 14 wieder geschlossen. Dies ist in der Figur 2b dargestellt .
Der Schieber 19 wird geöffnet und das gereinigte Granulat gelangt mit der Prozessflüssigkeit auf das Sieb 20, von dem es abgezogen wird. Die mit ausgetragene Prozessflüssigkeit wird über die Pumpe 22 zurück in den Vorratsbehälter 23 gefördert. Auch diese Prozessflüssigkeit wird somit im Kreislauf geführt.
Für die Kontrolle oder Beobachtung des Sedimentationsverhaltens des zuführten Granulats können unterhalb des Reinigungskanals 12 und oberhalb des Abführ- Endes 14 oder im Bereich des Abführ-Endes ein Sichtfenster und/oder Erfassungmittel 42 vorhanden sein, mit denen das Vorhandensein eines Granulat korns erfasst oder gesehen werden kann. Dadurch kann erkannt werden, wann das erste und am schnellsten sinkende Granulatkorn am Abführ-Ende 14 angekommen ist. Dann kann die Pumpe 25 so angesteuert werden, dass dieses Granulatkorn beziehungsweise die zuerst angekommenen Granulatkörner wieder nach oben befördert werden.
Sobald Granulatkörner wieder am oberen Zuführ-Ende 13 angekommen sind, kann die Pumpenleistung reduziert werden, so dass die Sedimentation wieder in Richtung auf das Abführ-Ende 14 erfolgt. Es können oberhalb des Reinigungskanals 12 und unterhalb des Trenngitters 40 oder im Bereich des Zuführ-Endes ebenfalls ein Sichtfenster und/oder Erfassungsmittel 43 vorgesehen werden, durch die das Vorhandensein eines Granulatkorns erfasst oder gesehen werden kann. Dann kann erfasst werden, dass die Granulatkörner wieder nach oben befördert worden sind. Die Leistung der Pumpe 25 wird gedrosselt, so dass die Granulatkörner wieder sinken. Die Erfassungsmittel 42, 43 sind in der Zeichnung nur in der Figur 1 gezeigt.
Dieser Vorgang wird wiederholt, bis die vorbestimmte Verweilzeit erreicht worden ist. Die Pumpenleistung und somit die Strömungsgeschwindigkeit der Prozessflüssigkeit im Reinigungskanal 12 entgegen der Sinkrichtung kann durch die Detektion der Granulatkörner am Abführ-Ende und am Zufuhrende derart gesteuert werden, dass sich alle Granulatkörner während der Verweilzeit überwiegend im der Beaufschlagungszone zwischen den Ultraschallgeneratoren 32, 33 befinden.
Durch eine solche Vorrichtung kann jeder Partikel der zu reinigenden HMVA-Schlacke individuell mit Ultraschall beaufschlagt werden. Störende Einbauten sind nicht vorhanden. Durch den spaltförmigen Reinigungskanal ist die Eindringtiefe der Schallwellen durch die Reinigungsflüssigkeit bis zum Auftreffen auf das Partikel relativ gering, so dass eine gute Reinigungswirkung erreicht wird. Der maschinelle Aufwand ist gering, und die Prozessflüssigkeit wird im Kreislauf geführt. Es gelingt dadurch eine aufgearbeitete Schlacke zu erzeugen, die die Grenzwerte für Sulfate und Chloride für den Zuordnungswert ZI, Zl.l oder ZI.2 nach der TR-LAGA einhält. Eine problemlose weitere Verwendung der so gereinigten Schlacke ist damit möglich.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Waschen/Reinigen von Granulaten aus Schlacken sowie Rost-/Kesselaschen aus der thermischen Abfallverwertung, sowie mineralische Rest- und Recyclingstoffe, bei welchem Verfahren das Granulat in eine Prozessflüssigkeit gegeben und darin mit Ultraschall beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Prozessflüssigkeit in einem aufrechten oder vertikalen Reinigungskanal (12) mit einem oberen Zuführ-Ende (13) und einem unteren Abführ-Ende (14) befindet, dass das Granulat von dem Zuführ-Ende (13) in den Reinigungskanal (12) eingeführt wird und sich aufgrund der Schwerkraft nach unten in Richtung auf das Abführ-Ende (14) bewegt und während der Sinkbewegung mit Ultraschall beaufschlagt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Reinigungskanal (12) von der Prozessflüssigkeit von unten nach oben durchströmt wird, und die aus dem Zuführ- Ende (13) austretende Flüssigkeit über einen Überlauf (28) abgezogen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozessflüssigkeit während der Behandlung eine gleichbleibende oder eine pulsierende Strömungsgeschwindigkeit besitzt.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsgeschwindigkeit der Prozessflüssigkeit im Reinigungskanal (12) so gewählt wird, dass das zu reinigende Granulat in dem Reinigungskanal (12) verweilt und nicht aus dem Zuführ-Ende in den Überlauf gefördert wird.
5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozessflüssigkeit während der Behandlung mit unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten durch den Reinigungskanal (12) bewegt wird, wobei die Strömungsgeschwindigkeit so gewählt ist, dass die höhere Strömungsgeschwindigkeit ausreicht, um das im Bereich des Abführ-Endes (14) befindliche Granulat wieder in Richtung auf das Zuführ-Ende (13) zu fördern.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Granulat diskontinuierlich zugeführt wird.
7. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem Reinigungskanal (12) und wenigstens einem Ultraschallgenerator (32, 33), der den Reinigungskanal (12) und die darin befindliche Prozessflüssigkeit und das darin befindliche Granulat (16) mit Ultraschall beaufschlagt, dadurch gekennzeichnet, dass der Reinigungskanal (12) sich in seiner Längserstreckung von einem oberen Zuführ-Ende (13) zu einem unteren Abführ- Ende (14) aufrecht oder vertikal erstreckt, dass Ultraschallgeneratoren (32, 33) entlang der Längserstreckung des Reinigungskanals (12) angeordnet sind, dass das Abführ-Ende (14) mit einer Zuleitung (26) für eine Prozessflüssigkeit verbunden ist, so dass die zugeführte Prozessflüssigkeit von unten nach oben strömt, und dass das Zuführ-Ende (13) mit einem Überlauf (28) verbunden ist, um die dort aus dem Reinigungskanal (12) austretende Prozessflüssigkeit abzuführen.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Reinigungskanal im Querschnitt kreisrund ausgebildet ist, und dass Ultraschallgeneratoren entlang dem Umfang des Strömungskanals angeordnet sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Reinigungskanal (12) im Querschnitt im Wesentlichen rechteckig ausgebildet ist und wenigstens zwei parallel zueinander und entlang der Strömungsrichtung verlaufende Flachseiten (31) aufweist, und dass die Ultraschallgeneratoren (32, 33) entlang den Flachseiten (31) angeordnet sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schallabgabeflächen der Ultraschallgeneratoren (32, 33) zumindest teilweise die Flachseiten (31) des Reinigungskanals (12) bilden.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Flachseite (31) mit dem Ultraschallgenerator (32) oder den Ultraschallgeneratoren (33) in Richtung (34) auf die gegenüberliegende Flachseite hin- und her bewegbar ist, und dass die Schmalseiten des Reinigungskanals senkrecht zu den Flachseiten mit elastischen Dichtungen (36) mit diesen verbunden sind oder durch elastischen Dichtungen gebildet werden.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb der Zuleitung (26) für die Prozessflüssigkeit ein Sieb (38) vorhanden ist, dessen Maschenweite kleiner ist als der kleinste Durchmesser der Granulatpartikel .
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuleitung (26) und das Sieb (38) hin- und her bewegbar an dem Abführ-Ende (14) gehalten ist, um das Abführ-Ende (14) freizugeben oder zu verschließen, und dass unterhalb des Abführ-Endes (14) eine Auffangeinrichtung (18) für das Granulat vorhanden ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Reinigungskanal (12) oberhalb des
Abführ-Endes (14) durch einen Schieber (17) oder ein Ventil verschließbar ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass in Sinkrichtung hinter dem
Reinigungskanal (12) und vor dem Abführ-Ende (14) und/oder in Sinkrichtung vor dem Reinigungskanal (12) und hinter dem Zuführ-Ende (13) ein Sichtfenster und/oder ein Erfassungsmittel (42, 43) vorhanden sind, um das Vorhandensein oder das Ankommen eines Granulatkorns im beziehungsweise am Abführ-Ende (14) oder im beziehungsweise am Zuführ-Ende (13) zu erfassen.
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