WO1993024247A1 - Verfahren und vorrichtung zur dekontaminierung von feststoffen - Google Patents
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- WO1993024247A1 WO1993024247A1 PCT/EP1993/001344 EP9301344W WO9324247A1 WO 1993024247 A1 WO1993024247 A1 WO 1993024247A1 EP 9301344 W EP9301344 W EP 9301344W WO 9324247 A1 WO9324247 A1 WO 9324247A1
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
- B09C1/005—Extraction of vapours or gases using vacuum or venting
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- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
- B09C1/06—Reclamation of contaminated soil thermally
Definitions
- the present invention relates to a method and a device for the decontamination of solids which are contaminated with volatile compounds.
- the method has the disadvantage that contamination at greater depths is difficult to remove and that the decontamination performance decreases, in particular in poorly air-permeable soils.
- the object of the present invention is to improve the known soil air extraction methods in such a way that a good decontamination effect is achieved even in the case of soils which are not or poorly air permeable, in particular at greater depths.
- This object is achieved by a method according to the main claim and a device for carrying out the method according to the main device claim.
- the subclaims give preferred embodiments of the invention.
- the method according to the invention not only is the soil or ambient air drawn off in a so-called vacuum well, but the contaminated solids, such as ground grit and the like, are sucked off together with the contaminations.
- the performance of the suction device must be designed or enlarged in general compared to the conventional soil air suction devices so that the contaminated solids, floors, splits and the like are also sucked up.
- the previously known soil air suction devices generally have suction capacities of approximately 10% negative pressure (suction force 0.1 bar), the inventions must be according to the invention
- Suction devices are used, the performance of which is at least 60% negative pressure (suction force 0.6 bar).
- the vacuum is preferably 80% (suction force 0.8 bar), particularly preferably 90% (suction force 0.9 bar) and in particular between 95 and 100% (suction force 0.95 to 1 bar).
- the suction device should extract more than 1000 m air / h
- the extraction with suction takes place with a considerable excess of air, the lower limit of which is determined by combustible contaminations through the explosion limit of the air mixture. It is often at an air excess of at least 60%, preferably 80%, particularly preferably 90% and in particular above 95 ° to 99%, based on the material to be extracted. With very hard floors, incrustations and the like, it may be necessary be to shred or break up the contaminated material before suction to allow suction.
- Solid matter separators suitable for this purpose are, for example, gravity separators.
- the separation of the solid-air mixture takes place with the addition of heat, which favors the separation of the volatile contaminants from the contaminated solids.
- the heat energy supplied to the solids separator is taken from the waste heat from the suction pump and / or its drive. Since a powerful suction device is required for the method according to the invention, which emits a corresponding waste heat, it is generally not necessary to provide additional heat sources. Only with extremely heavily contaminated solids or with contaminations that are less volatile is it necessary to provide additional heat sources in addition to the energies obtained from the waste heat of the suction device.
- the air which contains the volatile contaminants is passed through activated carbon filters in a conventional manner, in which the contaminants are absorbed.
- Catalytic post-combustion can be connected upstream or downstream of the carbon filters, and the waste heat obtained in the process can likewise be fed to the solids separator.
- the method according to the invention can be carried out as a closed system without waste or only with waste that is suitable for landfill. It enables degrees of cleaning of well over 90%, often up to 99.9%.
- the invention is explained in more detail below using the figures as an example. Show it:
- FIG. 1 shows a complete solid decontamination system with a portable removal device
- FIG. 2 shows the suction device of the removal device of FIG.
- FIG. 3 the lower part of the solids separator
- Figure 4 is a portable embodiment of the
- Vacuum suction device and the exhaust air purification system are Vacuum suction device and the exhaust air purification system.
- Figure 5 shows a system as in Fig. 1, but with a non-portable removal device.
- BTX-contaminated soil (benzene toluene xylene) of a petrol station 1 in the area of the fuel tanks 2 is decontaminated from the contaminants in the soil 3.
- the portable removal device 10 is equipped with a movable baby's trunk 11 as a suction device.
- the contaminated soil 3 taken up by the mammal trunk 11 is passed through the suction or delivery line 12 into the solid matter separator 20, in the silo cone 21 of which heat energy is supplied via a heat supply 22.
- the solids separator 20 is also equipped with a bridge-less device 23. After the solids have been separated, they pass into a via a transfer shaft 24 Removal device 25, which may consist of a belt or a screw.
- the decontaminated solids are removed by a vehicle 23a.
- the contaminated air is discharged from the solids separator 20 via a discharge line 22a and passes through the vacuum suction device 30.
- FIG. 2 shows a special embodiment of the suction nozzle 11 of the portable removal device 10.
- a compressed air release nozzle 13 On the side of the suction nozzle there is a compressed air release nozzle 13, which serves the following purposes.
- a distance measuring device 14 which is fixed since I at the lower end of the proboscis 11, maintains a constant distance from the material to be removed.
- FIG. 3 shows the lower section of the solid matter separator 20 with the silo cone 21, the heat feeds 22, the bridge-less device 23, the transfer shaft 24 and the removal device 25.
- 4 shows the system parts of vacuum suction device 30 and exhaust air cleaning system 40 in the form of a portable unit which is mounted on a truck chassis.
- the reference numbers 41 to 48 correspond to those in FIG. 1 dargestel lten characters, in addition, a fresh air intake 49 and an exhaust gas scrubber 50 is provided in the bypass line 48.
- the removal device 10 is stationary in this case, but also contains the components of the suction nozzle 11, suction and delivery line 12, compressed air release nozzle 13 and distance measuring device 14.
- a thermal energy generator 34 is provided, which is connected to the solid matter separator 20 via the heat supply 22.
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Dekontaminierung von Feststoffen, die mit leichtflüchtigen Verbindungen kontaminiert sind, durch Absaugen und anschließendes Filtern der abgesaugten Stoffe, das dadurch gekennzeichnet ist, daß (a) die kontaminierten Feststoffe gemeinsam mit der Umgebungsluft abgesaugt werden, (b) das abgesaugte Feststoff-Luftgemisch unter Wärmezufuhr von den Feststoffen wider befreit wird, (c) die von den Feststoffen befreite Luft gefiltert wird, und (d) die von der Saugpumpe und deren Antrieb abgegebene Abwärme für die in Schritt (b) beschriebene Wärmezufuhr (mit)verwendet wird.
Description
VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR DEKONTAMINIERUNG
VON FESTSTOFFEN
Die vorliegende Erf indung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Dekontaminierung von Feststoffen, die mit leichtf lüchtigen Ver¬ bindungen kontaminiert sind.
Zur Sanierung von Böden, die mit leichtflüchtigen Verbindungen, z.B. chlorierten Kohlenwasserstoffen, kontaminiert sind, werden seit längerem und in großem Umfang sogenannte Bodenluftabsaugverfahren eingesetzt. Durch den über Vakuumbrunnen erzeugten Unterdruck wird nicht nur vorhandene kontaminierte Bodenluft abgesaugt, sondern auch eine erhöhte Verdunstung durch die an den Schadstoffmolekülen vorbeistreichenden Luftströme bewirkt. Die abgesaugte Bodenluft wird mittels Aktivkohle gereinigt (siehe Tiefbau-BG 4/1992, Seite 206).
Das Verfahren hat den Nachteil, daß Kontaminierungen in größeren Tiefen nur schwer zu beseitigen sind und daß insbesondere in wenig luftdurchlässigen Böden die Dekontaminierungsleistung zurückgeht.
Aufgabe der vorl iegenden Erf indung ist es, die bekannten Bodenluftab¬ saugverfahren dahingehend zu verbessern, daß auch bei wenig oder nicht¬ luftdurchlässigen Böden, insbesondere in größeren Tiefen, eine gute Dekontam inierungswirkung erzielt wird.
Gelöst wi rd diese Aufgabe durch ein Verfahren gemäß dem Hauptanspruch sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Hauptvorrichtungsanspruch. Die Unteransprüche geben bevorzugte Ausge¬ stal tungen der Erfindung wieder.
Im Unterschied zu den bekannten Verfahren wird bei m erf indungsgemäßen Verfahren nicht nur die Boden- bzw. Umgebungsluft in einem sogenannten Vakuumbrunnen abgesaugt, sondern die kontaminierten Feststoffe, wie beispielsweise Bödenstreusplitt und dergleichen werden zusammen mit den Kontam inierungen abgesaugt. Um dies zu erreichen, muß die Leistung der Absaugvorrichtung im al lgemeinen gegenüber den herkömmlichen Bodenluftabsaugvorrichtungen so ausgelegt bzw. vergrößert werden, daß auch die kontam inierten Feststof fe, Böden, Spl itt und dergleichen m itaufgesaugt werden. Während die bisher bekannten Bodenluftabsaug¬ vorrichtungen im al lgemeinen Saugleistungen von etwa 10% Unterdruck (Saugkraft 0, 1 bar) aufweisen, müssen erf indungsgemäße
Absaugvorrichtungen verwendet werden, deren Leistung bei m indestens 60 % Unterdruck (Saugkraft 0,6 bar) liegt. Bevorzugt beträgt der Unterdruck 80 % (Saugkraft 0,8 bar), besonders bevorzugt 90 % (Saug¬ kraft 0,9 bar) und insbesondere zwischen 95 und 100 % (Saugkraft 0,95 bis 1 bar).
3 Die Absaugvorrichtung sol l mögl ichst mehr als 1000 m Luft/h absaugen,
3 bevorzugt 2000 bis 10.000 m Luft/h und besonders bevorzugt
3 5000 bis 9000 m Luft/h. Für die Erzielung solcher Saugleistungen eignen sich vorteilhafte Drehkolbengebläse.
Die Förderung bei m Absaugen geschieht mit einem erhebl ichen Luftüber¬ schuß, dessen Untergrenze bei brennbaren Kontam inationen durch die Explosionsgrenze des Luftgemisches besti m mt wi rd. Sie l iegt häufig bei einem Luftüberschuß von m indestens 60 %, bevorzugt von 80 %, besonders bevorzugt von 90 % und insbesondere oberhalb 95 °O bis 99 %, bezogen auf das abzusaugende Material. Bei sehr harten Böden, Verkrustungen und dergleichen kann es unter U mständen erforderl ich
sein, das kontaminierte Material vor dem Absaugen zu zerkleinern bzw. aufzubrechen, um ein Absaugen zu ermöglichen.
Das abgesaugte dekontaminierte Material wird anschließend mit der Umgebungsluft in einen Feststoffabscheider überführt, in dem das abge¬ saugte Feststoffluftgemisch von den Feststoffen wieder befreit wird. Hierfür geeignete Feststoffabscheider sind beispielsweise Schwerkraft¬ abscheider.
Die Trennung des Feststoffluftgemisches erfolgt unter Wärmezufuhr, wodurch die Abscheidung der leichtf lüchtigen Kontaminierungen von den kontaminierten Feststoffen begünstigt wird. Die dem Feststoff abscheider zugeführte Wärmeenergie wird der Abwärme der Saugpumpe und/oder deren Antrieb entnommen. Da für das erf indungsgemäße Verfahren eine leistungsfähige Absaugvorrichtung benötigt wird, die eine entsprechende Abwarme abgibt, ist es im al lgemeinen nicht erforderlich, zusätzliche Wärmequellen vorzusehen. Lediglich bei extrem stark kontaminierten Feststoffen bzw. bei Kontaminierungen, die weniger stark flüchtig sind, ist es erforderlich, zusätzl ich zu den aus der Abwärme der Absaugvorrichtung gewonnenen Energien weitere Wärmequellen vorzusehen.
Nach der Abtrennung der Feststoffe im Feststoffabscheider wi rd die Luft, die die flüchtigen Kontaminationen enthält, in üblicher Weise durch Aktivkohlefilter geleitet, in denen die Kontaminationen absorbiert werden. Den Kohlefiltern können katalytische Nachverbrennungen vor- bzw. nachgeschaltet sein, wobei die dabei gewonnene Abwärme gleichfal ls dem Feststoffabscheider zugeführt werden kann.
Das erf indungsgemäße Verfahren kann als geschlossenes System ohne Abfall bzw. nur mit deponiefähigem Abfall durchgeführt werden. Es ermöglicht Reinigungsgrade von weit über 90 %, häufig bis zu 99,9 %.
Die Erf indung wird nachfolgend anhand der Figuren beispielhaft naher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine vol lständige Feststoffdekontam mierungsan- lage mit einem ortsbewegl ichen Entnahmegerat,
Figur 2 die Saugvorrichtung des Entnahmegerats der Fig.
1 ,
Figur 3 den unteren Teil des Feststoffabscheiders,
Figur 4 eine ortsbewegliche Ausfuhrungsform des
Vakuumsauggerats und der Abluftremigungsanlage; und
Figur 5 eine Anlage wie in Fig. 1 , jedoch mit einem nicht- ortsbeweglichen Entnahmegerat.
In der Fig. 1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung dargestel lt, wobei BTX-verunreinigte Boden (Benzoltoluolxylol) einer Tankstelle 1 im Bereich der Kraftstofftanks 2 von den Verunreinigungen im Boden 3 dekontaminiert werden. Das ortsbewegliche Entnahmegerat 10 ist mit einem beweglichen Säugrüssel 1 1 als Saugvorrichtung ausgerüstet. Der vom Säugrüssel 11 aufgenommene verunreinigte Boden 3 wird durch die Saug- bzw. Forderleitung 12 in den Feststoffabscheider 20 geleitet, in dessen Silokonus 21 über eine Warmezufuhrung 22 Wärmeenergie zugeführt wird. Der Feststoffabscheider 20 ist weiterhin mit einem Bruckenlosegerat 23 ausgerüstet. Nach der Abtrennung der Feststoffe gelangen diese über einen Ubergabeschacht 24 in eine
Abfördervorrichtung 25, die aus einem Band bzw. einer Schnecke bestehen kann. Die dekontam inierten Feststof fe werden m it einem Fahrzeug 23a abtransportiert.
Die kontaminierte Luft wird über eine Ableitung 22a aus dem Feststof f¬ abscheider 20 abgeführt und gelangt über das Vakuumsauggerät 30,
3 das aus einem Sauggebläse 32 mit einer Saugleistung von 7500 m Luft/h bei 80 % Unterdruck mit einem Luftüberschuß von 98 % besteht, das von einem Antriebsmotor 31 angetrieben wi rd, in die Abluftreinigungsanlage 40. Diese besteht aus einem Aktivkohlefi lter 41 , durch das die kontam inierten Gase hindurchgeleitet werden. Durch die Absperrklappen 42 können sie wahlweise entweder in die Abluftleitung 43 in gereinigtem Zustand in die Atmosphäre abgeleitet werden, sie können aber auch durch das Sauggebläse 44 über einen Wärmetauscher 45 in einen Gasbrenner 46 geleitet werden, der eine katalytische Nachverbrennung 47 vorgeschaltet ist. Die gereinigten Gase können dann entweder in die Atmosphäre abgegeben werden oder über eine Bypassleitung 48 zu den Aktivkohlef i ltern 41 zurückgeführt werden.
Die Fig. 2 zeigt eine speziel le Ausgestaltung des Saugrüssels 1 1 des ortsbeweglichen Entnahmegeräts 10. Seitlich am Saugrüssel bef indet sich eine Druckluftlösedüse 13, die folgenden Zwecken dient.
Ein Abstandsmeßgerät 14, das seitl ich am unteren Ende des Saugrüssels 1 1 befestigt ist, hält einen konstanten Abstand zu den zu entnehmenden Material ien ein.
Fig. 3 zeigt den unteren Abschnitt des Feststoffabscheiders 20 mit dem Silokonus 21 , den Wärmezuführungen 22, dem Bruckenlosegerat 23, dem Übergabeschacht 24 und der Abförderungsvorrichtung 25.
Die Fig. 4 zeigt die Anlagenteile Vakuumsauggerät 30 und Abluftreinigungsanlage 40 in Form eines ortsbewegl ichen Aggregats, das auf ein LKW-Chassis montiert ist. Die Bezugsziffern 41 bis 48 entsprechen den in F ig. 1 dargestel lten Zeichen, zusätzlich ist in der Bypassleitung 48 ein Frischluftansaugstutzen 49 sowie ein Abgaswäscher 50 vorgesehen.
Die ortsfeste Anlage der Fig. 5 entspricht weitgehend der in Fig. 1 dargestel lten Anlage, das Entnahmegerät 10 ist jedoch in diesem Fall ortsfest, enthält aber ebenfal ls die Bestandteile Saugrüssel 1 1 , Saug- und Förderleitung 12, Druckluftlösedüse 13 und Abstandsmeßgerät 14. Für die zusätzliche Wärmeerzeugung ist ein Wärmeenergieerzeuger 34 vorgesehen, der über die Wärmezuführung 22 mit dem Feststoffabscheider 20 verbunden ist.
Claims
1. Verfahren zur Dekontaminierung von Feststoffen, die mit leichtflüchtigen Verbindungen kontaminiert sind, durch Absaugen und anschließendes Filtern der abgesaugten Stoffe,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß
a) die kontaminierten Feststoffe gemeinsam mit der Umgebungsluft abgesaugt werden,
b) das abgesaugte Feststoff-Luft-Gemisch unter Wärmezufuhr von den Feststoffen wieder befreit wird,
c) die von den Feststoffen befreite Luft gefiltert wird, und
d) die von der Saugpumpe und deren Antrieb abgegebene Abwärme für die in Schritt b) beschriebene Wärmezufuhr verwendet oder mitverwendet wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einer Absaugvorrichtung und einem Luftfilter, dadurch gekennzeichnet, daß
a) die Leistung der Absaugvorrichtung (10) so ausgelegt ist, daß sie die kontaminierten Feststoffe gemeinsam mit der Umgebungsluft absaugen kann, 5 b) abstromseitig von der Saugvorrichtung (10) ein Feststoffabscheider
(20) vorgesehen ist, in dem die kontaminierten Feststof fe von der Luft getrennt werden,
c) das Sauggeblase (32) und dessen Antrieb (31) über eine I Q Wärmezuführung (22) mit dem Feststoff abscheider (20) verbunden ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die 15 Filteranlage als Aktivkohlefilter (41) ausgebildet ist, dem eine katalytische Nachverbrennungsvorrichtung (47) nachgeschaltet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die 20 Wärmezuführung (22) im unteren Bereich des Feststoff abscheiders
(20) über Düsen (60) angeschlossen ist.
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Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
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Publications (1)
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|---|---|
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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|---|---|
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| WO (1) | WO1993024247A1 (de) |
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| DE3306665A1 (de) * | 1983-02-25 | 1983-07-21 | Karl Dipl.-Ing. 5000 Köln Wagner | Verfahren zur aktiven entgasung einer deponie |
| EP0304712A2 (de) * | 1987-08-25 | 1989-03-01 | IEG Industrie-Engineering GmbH | Verfahren und Anordnung zum Austreiben leichtflüchtiger Verunreinigungen aus dem Erdreich |
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- 1992-05-29 DE DE19924217904 patent/DE4217904C1/de not_active Expired - Fee Related
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|---|
| CHEMICAL ABSTRACTS, Band 117, Nr. 26, ver!ffentlicht 1992, 28. Dezember (Columbus, Ohio, U.S.A.), YAMAGISHI T. "Cleaning of contaminated soil", Seite 401, Spalte 2, Zusammenfassung Nr. 257553h, & Jpn. Kokai Tokkyo Koho JP 04 225 887 (92 225 887). * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| DE4217904C1 (de) | 1993-08-12 |
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