NL2030334B1 - Werkwijze voor het scheiden van grond in een aantal reststromen - Google Patents

Abstract

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het scheiden van grond in een aantal reststromen. Verder heeft de onderhavige uitvinding betrekking op de toepassing van dergelijke reststromen. Een doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een methode voor het opwerken van reeds behandelde vervuilde grond in een of meer reststromen, welke reststromen opnieuw nuttig kunnen worden hergebruikt.

Description

Korte aanduiding: Werkwijze voor het scheiden van grond in een aantal reststromen

Beschrijving:

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het scheiden van grond in een aantal reststromen. Verder heeft de onderhavige uitvinding betrekking op de toepassing van dergelijke reststromen.

Grondreiniging is het zodanig bewerken van verontreinigde grond zodat deze weer geschikt wordt voor hergebruik. Grondreiniging resulteert niet per definitie in schone volledig gereinigde grond. In bepaalde landen staat de wetgeving het toe dat grond, die wordt hergebruikt in bijvoorbeeld de wegenbouw, matig verontreinigd mag zijn.

In de praktijk kan grond kan op verschillende manieren worden gereinigd, bijvoorbeeld biologische grondreiniging, thermische grondreiniging of extractieve of natte grondreiniging. Bij de biologische grondreiniging wordt gebruikgemaakt van micro-organismen om grond te ontdoen van verontreiniging. Voor het creëren van optimale procesomstandigheden voor deze micro-organismen kan de te behandelen grond worden verwarmd, belucht en/of bevochtigd. Een voordeel van biologische grondreiniging is dat de oorspronkelijke grondstructuur intact blijft maar als nadeel geldt dat het biologisch afbraakproces relatief veel tijd in beslag neemt. Bij thermische grondreiniging wordt de te behandelen grond in een draaiende trommel gebracht, welke trommel wordt verhit waardoor de organische verontreinigingen zullen gaan verdampen. Een voordeel van de thermische grondreiniging is dat grond met een hoge concentratie verontreinigingen kan worden verwerkt. Een nadeel is dat er een reststroom met een groot volume ontstaat. Extractieve of natte grondreiniging is op te vatten als een scheiding van schone gronddeeltjes en verontreinigde gronddeeltjes, waarbij verontreinigde gronddeeltjes na afscheiding worden gestort op een vuilstort.

Een voordeel van extractieve reiniging is dat zowel anorganische als organische verontreinigingen kunnen worden verwijderd. Een nadeel van extractieve reiniging is dat alleen zogenaamde zandige grond daarvoor geschikt is.

Indien thermische reiniging wordt overwogen van bijvoorbeeld klei, dan wordt de klei voor een goede verwerkbaarheid volgens met zand vermengd. Deze manier van verwerken brengt hoge kosten met zich mee en het gereinigde mengsel van zand en klei kan niet meer dienst doen als klei, maar ook niet als zand en is daardoor een slecht bruikbaar eindproduct. Verder vindt bij thermische reiniging van klei een zeer hoog brandstofverbruik plaats waarbij sprake is van aanzienlijke kooldioxide-emissie.

Ook wordt in de praktijk de vervuilde grond voor thermische reiniging over grote afstanden verplaatst waardoor de bedrijfskosten hoog zullen zijn.

Uit de Europese aanvraag EP 0 748 304 is een methode bekend voor het verbeteren van de bioremediatie van met koolwaterstoffen verontreinigde grond en/of water, bestaande uit het op de verontreinigde grond en/of het water aanbrengen van microbiële nutriënten in een vorm die in staat is om de nutriënten in de loop van de tijd af te geven met een snelheid die, bij 25°C, in wezen lineair is, waarbij de nutriënten zijn bedekt met een gesulfoneerd ionomeer.

Het Nederlands octrooi 1002382 openbaart een methode voor het reinigen van grond door verwijdering van verbindingen uit de grond, waarbij aan de grond verdampingsenergie wordt toegevoerd in de vorm van microgolven onder aanbrengen van een onderdruk, zodat de te verwijderen verbindingen verdampen bij temperaturen niet hoger dan 100°C en bij voorkeur niet hoger dan 30°C.

Uit de Europese aanvraag EP 2 594 345 is grondreinigingsmethode bekend, bestaande uit een voorbehandelingsstap waarbij de verontreinigde grond eerst wordt gemengd met een dehydratatiemiddel, gekozen uit de groep van ongebluste kalk, gips en cement, om het watergehalte van de grond te verminderen tot 10 massa% of minder en het aansluitend uitvoeren van een magnetische scheidingsstap, eventueel aangevuld met een droog maalproces en een scheiding onder toepassing van de zwaartekracht.

De Internationale aanvraag WO 2008/056465 heeft betrekking op sorteerinrichting waarbij een te sorteren object vanuit een trechter op een bandtransporteur wordt geplaatst, waarbij het object tijdens het transport tegen een trilzeef wordt geslagen, waarbij fijne korreldelen, die de zeef zijn gepasseerd in het midden van de bandtransporteur achterblijven, en ruwe korreldelen worden naar beide zijden van de bandtransporteur geduwd. Het object wordt bestraald met röntgenstraling en de dichtheid van een specifiek element wordt gemeten door een gegenereerde fluorescerende röntgenstraal te detecteren. Bij het lossen van het object van de bandtransporteur wordt de losrichting gewijzigd op basis van de gemeten dichtheid van het specifieke element.

De Japanse publicatie JP 2003-166956 heeft betrekking op een methode om de grond te zuiveren die is verontreinigd met zware metalen, waarbij door middel van classificatie een stroom met een hoog gehalte verontreiniging en een stroom met een lage concentratie verontreiniging worden verkregen.

De Japanse publicatie JP 2020-041801 heeft betrekking op een inrichting om te bepalen of te transporteren grond al dan niet moet worden verbeterd door deze te classificeren in een van twee of meer verbeteringsstappen met behulp van een verbeteringsstappenclassificatiemodel, onder toepassing van beelden verkregen met beeldacquisitiemiddelen.

De Amerikaanse publicatie US 2014/0166549 heeft betrekking op een optische sorteermachine, waarbij een gesorteerd artikel dat wordt aangevoerd vanuit een invoergedeelte vervolgens wordt toegevoerd aan een optisch detectiedeel.

Het Amerikaans octrooi US 4,318,806 heeft betrekking op een korrelscheider die is voorzien van een scheidingsplaat om een mengsel van gronddeeltjes en korreldeeltjes met verschillende tinten en soortelijk gewicht te scheiden waarbij gebruik wordt gemaakt van een lichtbron voor het projecteren van lichtstralen op de scheidingsplaat en een licht ontvangend element voor het detecteren van de stralen die worden gereflecteerd door de scheidingsplaat.

De Internationale aanvraag WO 2020/188042 heeft betrekking op een systeem eneen methode voor rijstkorrelherkenning, waarbij een optisch beeld wordt genomen en verzonden naar een digitaal platform, waarbij het systeem het optische beeld segmenteert en geschikte korrelkenmerken extraheert en/of uit de afbeelding meet die verschillende aspecten van het graan beschrijven.

Een doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een methode voor het opwerken van reeds behandelde vervuilde grond, in het bijzonder thermisch behandelde grond, in een of meer reststromen, welke reststromen opnieuw nuttig kunnen worden hergebruikt.

Een ander doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een methode voor het opwerken van reeds behandelde vervuilde grond waarbij een aantal scheidingstechnieken in combinatie worden toegepast om een of meer reststromen te verkrijgen die opnieuw hoogwaardig kunnen worden hergebruikt.

De onderhavige uitvinding heeft aldus betrekking op een werkwijze voor het scheiden van grond in een aantal reststromen, gekenmerkt doordat het scheiden van de grond een aantal stappen omvat: a) Het verschaffen van grond; b} Het onderwerpen van de grond van a) aan een zeefstap ter verkrijging van een aantal fracties met verschillende deeltjesgrootte; c) Het onderwerpen van een of meer fracties van b) aan een optische scheidingsstap ter verkrijging van een of meer reststromen; d) Het opslaan van een of meer fracties van b) en een of meer reststromen van C).

Onder toepassing van voornoemde werkwijze wordt aan een of meer doelstellingen voldaan. In het bijzonder wordt door de onderhavige werkwijze aan de aldus behandelde grond een tweede levensfase verschaft. Door de toepassing van een combinatie van scheidingstechnieken, met name op het gebied van deeltjesgrootte en optische eigenschappen, wordt aan de oorspronkelijke laagwaardige afzetting een aanzienlijke verhoging van de waarde van de reststromen toegekend.

In een voorbeeld van de onderhavige werkwijze wordt de zeefstap volgens b) voorafgegaan door een trilstap, waarbij de te zeven grond eerst wordt getrild en de aldus getrilde grond aan de zeefstap wordt toegevoerd.

Volgens een voorbeeld van de onderhavige werkwijze omvat dat de zeefstap volgens b) ten minste twee, bij voorkeur ten minste drie, met name bij voorkeur ten minste vier zeefdekken, waarbij voornoemde zeefdekken onder een hoek, in het bijzonder een oplopende hoek, zijn gepositioneerd.

Volgens een voorbeeld van de onderhavige werkwijze wordt de fractie met de kleinste deeltjesgrootte, verkregen na de zeefstap volgens b), onderworpen aan een scheiding op basis van gewicht ter verkrijging van een of meer reststromen die volgens stap d) worden opgeslagen.

Volgens een voorbeeld van de onderhavige werkwijze wordt de fractie met de grootste deeltjesgrootte, verkregen na zeefstap volgens b), als reststroom in stap d) opgeslagen.

Volgens een voorbeeld van de onderhavige werkwijze omvat stap c) verder ook een scheiding op basis van magnetische eigenschappen.

Volgens een voorbeeld van de onderhavige werkwijze worden, voordat een of meer fracties van b} aan de optische scheidingsstap stap c) worden onderworpen, voornoemde een of meer fracties bevochtigd.

Volgens een voorbeeld van de onderhavige werkwijze zijn de reststromen 5 volgens stap d) zijn gekozen uit de groep van fijne fractie, midden fractie, grove fractie, ferro en non-ferro fractie, of een combinatie hiervan.

Volgens een voorbeeld van de onderhavige werkwijze bezit de fijne fractie een deeltjesgrootte < 0,65 mm, de midden fractie een deeltjesgrootte 0,65-8 mm en de grove fractie een deeltjesgrootte > 8 mm.

Volgens een voorbeeld van de onderhavige werkwijze bezit de midden fractie een eerste subfractie met een deeltjesgrootte 0,65-2 mm en een tweede subfractie met een deeltjesgrootte 2-8 mm.

Volgens een voorbeeld van de onderhavige werkwijze bezit de grove fractie een eerste subfractie met een deeltjesgrootte 8-16 mm en een tweede subfractie met een deeltjesgrootte >16 mm bezit.

Volgens een voorbeeld van de onderhavige werkwijze omvat de grond volgens stap a) thermisch voorbehandelde grond.

Volgens een voorbeeld van de onderhavige werkwijze is de thermisch voorbehandelde grond gekozen uit de groep van grond verontreinigd met organische stoffen, in het bijzonder grond afkomstig van gasfabrieken, raffinaderijen en dakleerafval.

De onderhavige uitvinding heeft verder betrekking op de toepassing van een of meer reststromen verkregen volgens de hiervoor beschreven werkwijze in de asfalt- en/of betonindustrie.

De ingesloten Figuur 1 geeft een processchema volgens de onderhavige uitvinding weer.

De onderhavige uitvinding zal hierna aan de hand van een voorbeeld worden toegelicht waarbij echter moet worden opgemerkt dat de uitvinding in geen geval tot een dergelijk voorbeeld is beperkt, in het bijzonder ten aanzien van de vermelde waarden voor de deeltjesgrootten.

Voorbeeld.

Figuur 1 geeft een processchema volgens de onderhavige uitvinding weer.

Grond 1, bijvoorbeeld grond die eerder thermisch is voorbehandeld, wordt vanuit een opslagbunker toegevoerd aan een zeefstap 2 en daar gescheiden in vijf deelstromen a-e. Eenmaal op het dak van een dergelijke zeeftoren wordt de grond via een trechter naar beneden geleid en hier komt het te behandelen materiaal 1 op een trilgoot om een zo evenredig verdeelde stroom van materiaal te verkrijgen. Als dit is gebeurd valt het te behandelen materiaal 1 in de zeef. Deze zeef heeft bijvoorbeeld vier dekken, te weten 16 mm, 8 mm, 4 mm en 2 mm. Deze zeefdekken staan bij voorkeur onder een lichte hoek, waardoor het te behandelen materiaal 1 zich niet horizontaal hoeft te verplaatsen op de dekken. De zeefdekken staan bij voorkeur onder oplopende hoeken.

Deelstroom a is een grove fractie, bijvoorbeeld een fractie met een deeltjesgrootte > 16 mm. Deelstroom b is bijvoorbeeld een fractie met een deeltjesgrootte 8-16 mm.

Deelstroom c is bijvoorbeeld een fractie met een deeltjesgrootte 4-8 mm. Deelstroom d is bijvoorbeeld een fractie met een deeltjesgrootte 2-4 mm. Deelstroom e is bijvoorbeeld een fijne fractie met een deeltjesgrootte 0-2 mm en wordt toegevoerd aan een airclassifier 3, waarbij reststroom 16 en reststroom 17 worden verkregen.

Reststroom 16 bezit bijvoorbeeld een deeltjesgrootte van 0,65 — 2 mm en reststroom 17 bezit bijvoorbeeld een deeltjesgrootte < 0,65 mm. In airclassifier 3 worden de verschillende korrels van deelstroom e van elkaar gescheiden, waarbij de grove korrels minder naar buiten worden geslingerd en aldus in de binnenste trechter vallen en de fijne korrels vliegen naar de buitenste trechter toe. In airclassifier 3 zijn twee draaiende rotors aanwezig, waarbij de bovenste rotor voor een werveling van lucht zorgt, en daardoor de lichte delen naar buiten leidt. De fijne delen vliegen verder naar buiten en de zware blijven aldus in de kern.

Deelstroom b en deelstroom c worden voorbevochtigd in unit 8, 7 waarna de aldus bevochtigde deelstromen aan een optische scheiding 8, 9 worden toegevoerd waarbij een reststroom 10 met een deeltjesgrootte 2-8 mm wordt verkregen en een reststroom 15 met een deeltjesgrootte 8-16 mm. Bij de optische scheiding worden camera's toegepast waarmee elk steentje, dat door de scheiding gaat, wordt geclassificeerd. Aldus worden baksteen en keramiek uit de productstroom geschoten via luchtventielen. Ook worden de ferro en non-ferro materialen gescheiden door ze uit de productstroom te schieten. Om de kleur van het materiaal beter te kunnen waarnemen worden de steentjes eerst nat gesproeid, voor deze op de band komen.

Na het uitvoeren van optische scheiding 8, 9 worden de zogenaamde rejects toegevoerd aan een scheidingsunit 11 waarbij reststromen 12, 13 en 14 worden verkregen.

Reststroom 12 omvat ferro materialen en reststroom 14 non-ferro materialen en restroom 13 de resterende bestanddelen van de rejects.

De aldus verkregen reststromen 4, 16, 10, 12, 13, 14 en 15 worden als aparte reststromen opgeslagen en kunnen nuttig worden hergebruikt, in het bijzonder als grondstoffen in de asfalt- en/ of betonindustrie.

Claims (14)

CONCLUSIES

1. Werkwijze voor het scheiden van grond in een aantal reststromen, met het kenmerk, dat het scheiden een aantal stappen omvat: a) Het verschaffen van grond; b) Het onderwerpen van de grond van a) aan een zeefstap ter verkrijging van een aantal fracties met verschillende deeltjesgrootte; c) Het onderwerpen van een of meer fracties van b) aan een optische scheidingsstap ter verkrijging van een of meer reststromen; d) Het opslaan van een of meer fracties van b) en een of meer reststromen van C).

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de zeefstap volgens b) wordt voorafgegaan door een trilstap, waarbij de te zeven grond eerst wordt getrild en de aldus getrilde grond aan de zeefstap wordt toegevoerd.

3. Werkwijze volgens een of meer van conclusies 1-2, met het kenmerk, dat de zeefstap volgens b) ten minste twee, bij voorkeur ten minste drie, met name bij voorkeur ten minste vier zeefdekken omvat, waarbij voornoemde zeefdekken onder een hoek, in het bijzonder een oplopende hoek, zijn gepositioneerd.

4. Werkwijze volgens een of meer van conclusies 1-3, met het kenmerk, dat de fractie met de kleinste deeltjesgrootte, verkregen na zeefstap volgens b), wordt onderworpen aan een scheiding op basis van gewicht ter verkrijging van een of meer reststromen die volgens stap dj) worden opgeslagen.

5. Werkwijze volgens een of meer van conclusies 1-4, met het kenmerk, dat de fractie met de grootste deeltjesgrootte, verkregen na zeefstap volgens b), als reststroom in stap d) wordt opgeslagen.

6. Werkwijze volgens een of meer van conclusies 1-5, met het kenmerk, dat stap c) verder ook een scheiding op basis van magnetische eigenschappen omvat.

7. Werkwijze volgens een of meer van conclusies 1-6, met het kenmerk, dat, voordat een of meer fracties van b) aan de optische scheidingsstap stap c) worden onderworpen, voornoemde een of meer fracties worden bevochtigd.

8. Werkwijze volgens een of meer van conclusies 1-7, met het kenmerk, dat de reststromen volgens stap d) zijn gekozen uit de groep van fijne fractie, midden fractie, grove fractie, ferro en non-ferro fractie, of een combinatie hiervan.

9. Werkwijze volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de fijne fractie een deeltjesgrootte < 0,65 mm, de midden fractie een deeltjesgrootte 0,65-8 mm en de grove fractie een deeltjesgrootte > 8 mm bezit.

10. Werkwijze volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de midden fractie een eerste subfractie met een deeltjesgrootte 0,65-2 mm en een tweede subfractie met een deeltjesgrootte 2-8 mm bezit.

11. Werkwijze volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de grove fractie een eerste subfractie met een deeltjesgrootte 8-16 mm en een tweede subfractie met een deeltjesgrootte >16 mm bezit.

12. Werkwijze volgens een of meer van conclusies 1-11, met het kenmerk, dat de grond volgens stap a) thermisch voorbehandelde grond omvat.

13. Werkwijze volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat de thermisch voorbehandelde grond is gekozen uit de groep van grond verontreinigd met organische stoffen, in het bijzonder grond afkomstig van gasfabrieken, raffinaderijen en dakleerafval.

14. Toepassing van een of meer reststromen verkregen volgens de werkwijze volgens een of meer van de voorgaande conclusies in de asfalt- en/of betonindustrie.