NL9401165A - Werkwijze voor het reinigen van verontreinigde grond. - Google Patents

Description

Werkwijze voor het reinigen van verontreinigde grond.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het reinigen van verontreinigde grond, waarbij de verontreinigde grond wordt gemengd met micro-organismen en/of reinigingsmiddelen.

Uit de Nederlandse terinzagelegging 8602985 is een .werkwijze bekend voor het reinigen van met organische stoffen verontreinigde grond met behulp van micro-organismen, waarbij de verontreinigde grond continu wordt gehomogeniseerd en in beweging wordt gehouden in een gesloten container om de verkleining van de gronddeeltjes te bewerkstelligen. Hierbij wordt de grond blootgesteld aan de inwerking van micro-organismen, die de organische verontreinigingen kunnen afbreken. Deze werkwijze heeft het voordeel boven de gebruikelijke "land-farming"-methoden, dat een betere regeling/beheersing van de bodem-inhomogeniteiten wordt verkregen. Het nadeel van deze methode is echter dat deze werkwijze semi-continu of ladingsgewijs moet worden uitgevoerd, waarbij de verontreinigde grond gedurende 20-30 dagen in een gesloten container moet worden gehouden. Hierdoor vergt deze werkwijze veel tijd, energie, en legt deze werkwijze gedurende langere tijd beslag op de beschikbare apparatuur, waardoor de verwerkingscapaciteit per tijdseenheid wordt beperkt. Bovendien is deze werkwijze nauwelijks geschikt voor het ter plaatse verwerken van verontreinigde grond.

Uit de Europese octrooiaanvrage 0514897 is een werkwijze voor het reinigen van grond bekend, waarbij in een roterende reactieruimte met een schroefvormige binnenwand een microbiologisch proces plaatsvindt, terwijl de verontreinigde bodem in de reactieruimte met het micro-organisme wordt gemengd en door de reactieruimte wordt gevoerd. De transportsnelheid door de reactieruimte is hierbij instelbaar door in te grijpen op de rotatie-snelheid van de reactieruimte. Deze rotatiesnelheid wordt zodanig ingesteld, dat een voldoende verblijftijd in de reactieruimte wordt verkregen voor het microbiologisch afbreken van vervuilingen. Daar dergelijke verblijftijden betrekkelijk lang zijn, in de orde van grootte van uren tot dagen, betekent dit dat de verwerkingscapaciteit gering is, tenzij extreem grote installaties worden toegepast.

Doel van de uitvinding is derhalve het verschaffen van een werkwijze voor het reinigen van verontreinigde grond, die een hoge'verwerkingscapaciteit per tijdseenheid heeft, die ter plaatse zoveel mogelijk in continu bedrijf kan worden uitgevoerd, die weinig energie vergt en met betrekkelijk eenvoudige apparatuur kan worden uitgevoerd, en die vergelijkbare of betere resultaten geeft dan de bodemreinigingstechnieken uit de stand der techniek.

Het is nu gevonden dat een goede reiniging van de verontreinigde bodem kan worden verkregen door de grond dwangmatig te mengen met een of meer reinigingsmiddelen en/of een of meer micro-organismen, waarbij een aanzienlijk snellere reiniging van de grond wordt verkregen. Verder werd gevonden, dat dit dwangmengen op zeer efficiënte wijze continu kan worden uitgevoerd met een mobiele menginrichting, zoals de menginrichting, die door de firma Aran als ASR-serie op de markt wordt gebracht. Op deze wijze kan de verontreinigde bodem ter plaatse worden verwerkt met een capaciteit van meer dan 150 m3/uur, waarna de verwerkte 'grond direkt ter plaatse verder kan worden verwerkt, of opnieuw op het land kan worden aangebracht. Tijdens het dwangmatig mengen vindt een zeer intensieve menging van verontreinigde grond met reinigingsmiddelen en/of micro-organismen plaats. De eventuele reinigingsmiddelen zullen hun reinigende werking in hoofdzaak tijdens het mengen verrichten, terwijl de reinigende werking van de micro-organismen ten gevolge van de zeer intensieve menging in hoofdzaak na het mengen in betrekkelijk korte tijd plaatsvindt. Deze biologische verdere reiniging kan dan plaatsvinden nadat de grond bijvoorbeeld op het land is teruggestort.

De uitvinding heeft derhalve betrekking op een werkwijze van het hierboven beschreven type, waarbij de grond dwangmatig, bijvoorbeeld middels een wormschroefachtig mengorgaan, wordt gemengd met de êén of meer micro-organismen en/of de één of meer reinigingsmiddelen. Dit mengen wordt bij voorkeur continu uitgevoerd.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm wordt dit mengen ter plaatse uitgevoerd, bij voorkeur met een mobiele menginstallatie.

Volgens een bijzondere uitvoeringsvorm wordt dit mengen uitgevoerd met een van de menginrichtingen, die door de firma Aran als ASR-serie op de markt worden gebracht, zoals de ASR 200 G, ASR 250 E, ASR 280 E, ASR 400 E, ASR 25Ο X. Deze Aran-mengers zijn ontwikkeld voor het mengen van een vloeistof, bijvoorbeeld water of emulsie, met fijne stoffen (vliegas, cement) en mineralen. Dergelijke menginrichtingen werden tot op heden gebruikt voor het binden van gronddeeltjes met onder andere bitumen of cement. Het reinigen van een verontreinigde bodem met een dergelijke menginrichting is in de stand der techniek niet beschreven.

Volgens de uitvinding wordt het dwangmatig mengen van de verontreinigde grond uitgevoerd met bijvoorbeeld een Aran ASR 250 G menger bij een capaciteit van meer dah 100 m3/uur, met meer voorkeur 200-500, en met de meeste voorkeur ongeveer 250 m3/uur of 400 m3/uur.

Hierbij wordt de verontreinigde grond toegevoerd aan een mengkamer, voorzien van een zich in het verlengde van de toevoerrichting van de verontreinigde grond uitstrekkende roterende as, die is voorzien van meerdere schuingeplaatste schoepen. Deze schoepen transporteren de verontreinigde grond in een richting in hoofdzaak gelijk aan de toevoerrichting door de mengkamer, waarbij menging van de bodem met de toegevoegde bacteriën en/of reinigingsmiddelen wordt verkregen. Bij dit continue dwangmengen roteert de as met een hoog toerental (70 d 120, bijvoorbeeld 100 tpm) en is de as voorzien van een groot aantal schoepen (meer dan 10 en bij voorkeur 20-30 schoepen per meter van de menger), waardoor een zeer intensieve menging wordt verkregen. Hierbij is de bij het mengen gebruikte energietoevoer 200-300 pk (130-250 KW). Een dergelijke intensieve menging met een doorvoer van meer dan 100 m3/uur, bijvoorbeeld 250 of 400 m3/uur kan met de mengmethode uit de stand der techniek niet worden bereikt.

Verder is op verrassende wijze gebleken, dat het continue dwangmengen onder de hierboven beschreven omstandigheden voldoende is om resultaten ten aanzien van het reinigen van de bodem te verkrijgen, die vergelijkbaar of beter zijn dan de resultaten van de reinigingsmethoden uit de stand der techniek.

Het gebruikte micro-organisme en/of reinigingsmiddel is afhankelijk van de aanwezige verontreinigingen, de verdere verwerking van de verontreinigde grond, en andere factoren die aan deskundigen duidelijk zullen zijn.

Voorbeelden van geschikte reinigingsmiddelen zijn enzymen, enzym-preparaten, biologisch afbreekbare reinigingsmiddelen, zoals oppervlakte-actieve stoffen e.d., biokatalysatoren, en dergelijke middelen zijn aan deskundigen algemeen bekend. Voorbeelden van geschikte.micro-organismen worden beschreven in de Nederlandse terinzagelegging 8602985.

Indien gewenst kunnen ook meerdere reinigingsmiddelen en/of micro-organismen worden toegevoegd, alsmede voedingsstoffen en hulpstoffen voor het bevorderen van de groei van de micro-organismen. Volgens een specifieke uitvoeringsvorm worden bacteriën gebruikt, die zijn gekweekt op een monster van de verontreinigde bodem, waardoor deze bacteriën zijn aangepast aan de verontreinigingen in de bodem en derhalve een zeer goede reiniging geven, dan wel zijn gekweekt op bodemvreemd materiaal, zoals houtsnippers of boomschors.

Onder dwangmatig mengen wordt in het bijzonder verstaan een werkwijze: waarbij verontreinigde grond wordt toegevoerd aan het begin van een trog met ten minste twee, evenwijdig aan elkaar aangebrachte, roterende wormschroefachtige mengorganen, • waarbij aangrenzende mengorganen in tegengestelde richtingen ten opzichte van elkaar roteren en elk zijn voorzien van een ten opzichte van elkaar in tegengestelde richting ontwikkeld, door een veelheid schoepen gevormd discontinu schroefdraadvlak, - waarbij aan de trog verder reinigingsmiddelen en/of micro-organismen worden toegevoerd, waarbij de reinigingsmiddelen en/of micro-organismen, en verontreinigde grond met elkaar worden vermengd door de roterende mengorganen en tegelijkertijd door de roterende mengorganen in axiale richting door de trog worden getransporteerd.

Voor het dwangmatig mengen is het hierbij van belang, dat de aanvoer van materialen naar de trog niet te groot is ten opzichte van de transportcapaciteit van de mengorganen in de trog, daar anders aan het begin van de trog een ophoping van materiaal ontstaat, waardoor in de trog een stuwproces van materiaal zonder of met verminderde mengwerking zou kunnen ontstaan. Voor het instandhouden van het dwangmatig mengen is het derhalve voordelig de toevoersnelheden van de materialen naar de trog te koppelen aan de rotatiesnelheid (en dus transportsnelheid) van de mengorganen, zodanig dat geen ophoping van materiaal in de trog ontstaat, in het bijzonder geen. ophoping aan het begin van de trog.

De uitvinding zal nu worden beschreven aan de hand van het volgende voorbeeld en de bijgevoegde figuur. Hierin toont: fig. 1 een schematisch zijaanzicht van een mobiele menginstallatie, welke zich laat gebruiken voor het toepassen van de werkwijze volgens de uitvinding; fig. 2 een schematisch bovenaanzicht van de mengeenheid uit de menginstallatie volgens fig. 1; en fig. 3 een dwarsdoorsnede-aanzicht volgens lijn III-III van fig. 2. Fig. 1 toont op zeer schematische wijze een mobiele menginstallatie, die door de firma Aran als Aran ASR 250 G op de markt wordt gebracht. Deze mobiele menginstallatie omvat een op wielen 17 geplaatst frame 16, dat een mengeenheid 2, een aantal opslaghouders 3· 7. 11 en een opvoer-transportband 15 omvat.

De weergegeven opslaghouders 7» 11 zijn van een silotype, en monden elk uit op een transportband, respectievelijk 8, 12.’ Vanuit de respectieve opslaghouders 7, 11 is via de respectieve transportbanden 8, 12 in de respectieve opslaghouders 3« 7. 11 opgeslagen materiaal aan de mengeenheid 2 toe te voeren. Het in de opslaghouder 3 opgeslagen materiaal is via transportband 4 en kanalen 25 aan de mengeenheid 2 toe te voeren.

Voor een goed gecontroleerde menging en reiniging dient deze toevoer gedoseerd plaats te vinden. Hiertoe is bij elke transportband 4, 8, 12 een in verticale richting verstelbare schuif, respectievelijk 5, 9 en 13, aangebracht. Door het instellen van de hoogte van de schuif wordt de doorlaatopening tussen de respectieve schuif en de respectieve transportband geregeld, zodat in combinatie met de snelheid van de respectieve transportband de uit de respectieve opslaghouder afgevoerde hoeveelheid materiaal per tijdseenheid regelbaar is.

Elke transportband 4, 8, 12 is voorzien van een eindrol, respectievelijk 6, 10, 14 met een teleenheid voor het tellen van het aantal rotaties of deelrotaties van de respectieve eindrol.

In de mengeenheid 2 worden de bij het begin 29 vanuit de opslaghouders toegevoerde materiaalstromen dwangmatig zeer intensief met elkaar vermengd. Aan het eind van de mengeenheid 30 worden de intensief vermengde materialen door middel van een opvoertransportband 15 schuin omhoog getransporteerd, waarna ze volgens pijl A in bijvoorbeeld een opvangbak, zoals de laadbak op een vrachtwagen, kunnen worden verzameld.

Bij de werkwijze volgens de uitvinding worden de opslaghouder 7· 11 bij voorkeur gevuld met grof, granulair materiaal, zoals bijvoorbeeld verontreinigde grond, houtsnippers of boomschors.

Eventueel kunnen belde opslaghouders 7, 11 worden gevuld met verontreinigde grond. Er kan dan steeds één opslaghouder worden gevuld, terwijl vanuit de andere opslaghouder verontreinigde grond aan de mengeenheid 2 wordt toegevoerd. Op deze wijze is een continu bedrijf van de menginstal-latie 1 te verwezenlijken.

De opslaghouder 3 kan bij de werkwijze volgens de uitvinding worden gevuld met een vast, tot stromen in staat zijnd materiaal, dat bevorderlijk is voor het reinigingsproces. Opslaghouder 3 kan echter ook buiten gebruik blijven.

Door middel van een voorste sproeibuis 27 en/of een achterste sproeibuis 26 kan op het aan de mengeenheid 2 toegevoerde materiaal een vloeistof, zoals aquaquick worden gesproeid, welke vloeistof kan zijn opgeslagen in niet weergegeven voorraadtanks. Deze vloeistof kan een rei nigingsmiddel en/of micro-organismen bevatten. Maar ook kan deze vloeistof gewoon water, eventueel voorzien van een voedingsmiddel voor de micro-organismen, bevatten. Het is namelijk gebleken dat het bevochtigen van het materiaal in de mengeenheid 2 het mengproces en het reinigingsproces aanzienlijk kan bevorderen.

Het zal duidelijk zijn dat ook de sproeibuizen 26, 27 op voordelige wijze zullen zijn voorzien van doseerinrichtingen, opdat het meng- en reinigingsproces zich goed laat regelen.

Fig. 2 toont in schematisch bovenaanzicht een mengeenheid 2, zoals deze in de mobiele menginstallatie 1 van fig. 1 kan worden toegepast.

De mengeenheid 2 omvat een mengkamer 33 in de vorm van een trog, waarin twee, zich in axiale richting uitstrekkende wormschroefachtige mengorganen zijn aangebracht.

De mengorganen bestaan elk uit een as, respectievelijk 20, 21 waarop een veelheid schoepen 22 is aangebracht. De schoepen 22 zijn door middel van een arm 23 met de respectieve assen verbonden.

De schoepen 22 zijn zodanig op de respectieve assen aangebracht, dat de schoepen in hoofdzaak een discontinu, zich rond de respectieve as evoluerend schroefdraadvlak vormen. Een dergelijk discontinu schroef-draadvlak kan worden opgevat als een continu ononderbroken schroefdraad-vlak, waaruit de tussen de schoepen gelegen delen zijn weggesneden.

Zoals in fig. 2 en fig. 3 te zien, zijn de schoepen zodanig aangebracht dat de schoepen van de aangrenzende mengorganen samenwerkend in-eengrijpen om een goede menging te verschaffen. Het zal duidelijk zijn dat ter voorkoming van vastlopen de respectieve assen 20, 21 door middel van bijvoorbeeld tandwielen onderling gekoppeld zijn, zodanig dat de schoepen van de respectieve assen niet tegen elkaar stoten.

Per omwenteling rond een as 20, 21 zijn steeds 3 è 5. bij voorkeur ongeveer 4, schoepen aangebracht. De spoed van de discontinue schroefdraad van elke as neemt in transportrichting van het mengorgaan toe. Hierdoor neemt de transportcapaciteit van de mengorganen in transportrichting T af, waardoor er stroomafwaarts in de mengtrog enige ophoping van materialen plaatsvindt, zodat hier een plaatselijke tegenstroom van materiaal optreedt, die het mengproces op voordelige wijze beïnvloedt. Deze in transportrichting toenemende spoed laat zoals bekend ook enige eventuele uitzetting van het mengsel toe, zonder het mengproces nadelig te beïnvloeden.

Dit voordelige tegenstroomeffect is volgens de uitvinding ook te bereiken door over de bodem van de mengtrog een transportband aan te brengen, waarvan de transportsnelheid lager is dan of tegengesteld is aan die van de mengorganen.

Zoals uit fig. 2 en 3 blijkt, worden bij het begin 29 van de trog 33 de te vermengen materialen toegevoerd. Via transportbanden 12 en 8 worden verontreinigde grond en eventueel een grof additief, zoals houtsnippers, in axiale richting van de mengorganen, dat wil zeggen in langsrichting van de trog, aan de trog toegevoerd. Via aan weerszijden van de trog 33 aangebrachte toevoerkanalen 25 wordt met de verontreinigde grond te vermengen extra fijn materiaal in radiale richting, bij voorkeur in meestroom met de rotatierichting van de mengorganen (zoals in fig. 3 met pijlen is weergegeven) toegevoerd, bijvoorbeeld vanuit de opslaghouder 3. Via de voorste sproeibuis 26 en/of de achterste sproeibuis 27 is een vloeibaar materiaal, in vloeistofvorm, over het aan de trog toegevoerde materiaal te versproeien.

Zoals verder uit de fig. 2 en 3 te zien, worden bij het eind 30 van de trog 33 de vermengde materialen via een uitlaat 31 aan de opvoertrans-portband 15 afgegeven.

Zoals uit fig. 2 te zien, neemt de tussenruimte tussen de schoepen 22 en de langswanden 28 van de trog 33 in transportrichting T van de mengorganen af. Onder "tussenruimte" wordt hierbij verstaan de minimale ruimte tussen een schoep, die zich in zijn het dichtst bij de trogwand gelegen stand bevindt, en de trogwand.

De mengeenheid 2 zoals beschreven, blijkt een zeer intensieve menging van verontreinigde grond met additieven (reinigingsmiddelen en/of bacteriën) mogelijk te maken, terwijl een zeer hoge verwerkingscapaciteit realiseerbaar is. De reiniging vindt hierbij deels tijdens het mengen en deels na het mengen plaats. In het bijzonder de reinigende werking van de micro-organismen vindt grotendeels na het mengen plaats. Tijdens de rei-nigingsfase na het mengen kan het verkregen mengsel in depots zijn opgeslagen, op het land zijn aangebracht of in een kuil in de grond zijn gestort. Door de eerder verkregen intensieve menging is voor deze narei-nigingsfase betrekkelijk weinig tijd nodig. Doordat het vermengen met eenvoudige middelen in grote hoeveelheden per tijdseenheid kan plaatsvinden, is het tijdsbeslag op de menginstallaties gering.

VOORBEELD

Met de werkwijze volgens de uitvinding werden verschillende verontreinigde bodemmaterialen gereinigd, zoals met olie verontreinigd zand, met olie verontreinigd klei en een mengsel van met olie verontreinigde klei en zand. Voor het reinigen van de zandgrond wordt de installatie ingesteld op bijvoorbeeld een capaciteit van 200 ton/uur en voor kleihou-dende grond op 150 ton/uur. Op de locaties ligt de verontreinigde grond in depot. De Aran-menginstallatie wordt op locatie opgesteld op een vloeistofdichte ondergrond. Zonodig wordt het te reinigen bodemmateriaal gezeefd om grof puin te verwijderen. Met behulp van een mobiele kraan wordt de te reinigen grond, eventueel via een zeef, toegevoerd aan de voorraadhouder 7 of 11. Vervolgens worden aan de desbetreffende voorraad-houders de benodigde additieven, bijvoorbeeld zoals eerder besproken, toegevoerd, waaronder op houtsnippers geënte schimmel, die werden toegevoerd aan voorraadhouder 11 of 7· Vervolgens wordt de menging uitgevoerd zoals in de bovenstaande beschrijving vermeld door de installatie op de gebruikelijke wijze in werking te stellen. Na menging wordt het materiaal opgevangen in een transportbak en vervoerd naar een depot, dat zich op de locatie bevindt. Dit depot is vloeistofdicht ingericht en afgedekt, en verder voorzien van stelsels met luchtlansen, waarmee eventueel met behulp van een aggregaat zuurstof aan de grond wordt toegevoerd. Hierbij wordt een zeer snelle en grondige reiniging van de grond verkregen. Het verloop van deze reiniging kan worden gevolgd door monsters van de grond op de aanwezigheid van de te verwijderen verontreiniging(en) te onderzoeken. Zodra de grond voldoende is gereinigd onder inwerking van de micro-organismen en/of bacteriën wordt het depot afgebroken, en wordt de grond eventueel gezeefd om de houtsnippers af te scheiden. De aldus gereinigde grond is herbruikbaar, en ook de eventueel afgescheiden houtsnippers kunnen opnieuw worden gebruikt.

Claims (16)

1. Werkwijze voor het reinigen van verontreinigde grond, waarbij de verontreinigde grond wordt gemengd met micro-organismen en/of reinigingsmiddelen, met het kenmerk, dat de grond dwangmatig wordt gemengd met de een of meer micro-organismen en/of de een of meer reinigingsmiddelen.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij het mengen continu wordt uitgevoerd.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, waarbij het mengen ter plaatse wordt uitgevoerd.

4. Werkwijze volgens een der conclusies 1-3, waarbij het mengen wordt uitgevoerd met een mobiele menginstallatie.

5· Werkwijze volgens een der conclusies 1-4, waarbij het mengen wordt uitgevoerd met een van de menginrichtingen, die door de firma Aran als de ASR-serie op de markt wordt gebracht.

6. Werkwijze volgens een der conclusies 1-5, waarbij het mengen wordt uitgevoerd bij een doorvoersnelheid van de bodem van >100 m3/uur, bij voorkeur 200-300 m3/uur.

7· Werkwijze volgens een der conclusies 1-6, waarbij het micro-orga-nisme is verkregen door kweken op een monster van de te reinigen verontreinigde grond.

8. Toepassing van een inrichting voor continu dwangmengen van grond voor het mengen van verontreinigde bodem met een of meer reinigingsmiddelen en/of een of meer micro-organismen.

9. Toepassing van een inrichting die door de firma Aran als de ASR-serie op de markt wordt gebracht, bij het mengen van verontreinigde grond met een of meer reinigingsmiddelen en/of een of meer bacteriën.

10. Werkwijze voor het reinigen van verontreinigde grond, waarbij verontreinigde grond wordt toegevoerd aan het begin van een trog met ten minste twee, evenwijdig aan elkaar aangebrachte, roterende wormschroefachtige mengorganen, waarbij aangrenzende mengorganen in tegengestelde richtingen ten opzichte van elkaar roteren en elk zijn voorzien van een ten opzichte van elkaar in tegengestelde richting ontwikkeld, door een veelheid schoepen gevormd discontinu schroefdraadvlak, waarbij aan de trog verder reinigingsmiddelen en/of micro-organismen worden toegevoerd, waarbij de reinigingsmiddelen en/of micro-organismen, en verontreinigde grond met elkaar worden vermengd door de roterende mengorganen en tegelijkertijd door de roterende mengorganen in axiale richting door de trog worden getransporteerd.

11. Werkwijze volgens conclusie 10, waarbij de verontreinigde grond in axiale richting aan het begin van de trog wordt toegevoerd.

12. Werkwijze volgens een der conclusies 10-11, waarbij de reinigingsmiddelen en/of micro-organismen aan het begin van de trog in radiale richting van het mengorgaan aan de trog worden toegevoerd, bij voorkeur in hoofdzaak in meestroom met de roterende schoepen.

13· Werkwijze volgens conclusie 12, waarbij de toevoer van reinigingsmiddelen en/of micro-organismen plaatsvindt aan de zijkanten van de trog tussen het respectieve mengorgaan en de respectieve langszijwand van de trog.

14. Werkwijze volgens een der conclusies 10-13, waarbij bij het begin van de trog, door middel van een zich in dwarsrichting van de trog uitstrekkende sproeibuisvloeistof, bij voorkeur met een reinigingsmiddel en/of micro-organismen, aan de grond wordt toegevoerd.

15. Werkwijze volgens een der conclusies 10-14, waarbij de spoed van de schroefdraad in transportrichting van het mengorgaan toeneemt.

16. Werkwijze volgens een der conclusies 10-15, waarbij de tussenruimte tussen de schoepen en de trogwanden in transportrichting van de mengorganen kleiner wordt.