Plant for continuously cleaning soil to remove pollutants

Abstract: 1. A method for continuously cleaning soil to remove pollutants, as, e.g., hydrocarbons as emulsions, highly volatile chlorinated solvents, highly volatile methane halides, not volatile hydrocarbons and hydrocarbon halides, organochlorine pesticides, heavy metals and poisons, by washing the soil precleaned from coarse components as, e.g., stones in rinse water with additives, by subsequent extraction of the pollutants and separation of the mud under carrying the cleaned soil away from the rinse water and final cleaning of the rinse water from the pollutants extracted from the soil, characterized by that the mud suspension is subjected in separate subsequent process steps to an intense turbulent mixing step, to a sieving step to remove gravel, to a multi-stage extraction step to bind the pollutants to the rinse water, to a separation step of sand, to a separation step of coarse silt under simultaneous separation of light materials, to a separation step of medium and fine silt and of clay down to a solid matter content of nearly zero for a grain size of smaller than 1 mu, that the separated solid matter components of silt and clay are subjected to a compression under addition of polyelectrolyte and to a subsequent thickening under addition of sand, that the rinse water separated from the bottom and loaded with the extracted pollutants is subjected to a decontamination, flocculation, absorption and flotation under addition of solvents, the remaining very fine components smaller than 1 mu being carried away as mud and non-dissolved pollutants as, e.g., hydrocarbons being removed from the rinse water, that the rinse water is then aerated in a counterflow process, wherein the remainders of the dissolved components, e.g. highly volatile chlorinated hydrocarbons and other highly volatile materials are blown out, that finally the remaining dissolved components of the pollutants, as, e.g., high-boiling hydrocarbons and remainders of the highly volatile chlorinated hydrocarbons as well as metal trace elements, are filtered out, and that all process steps are executed within a closed cycle and the rinse water cleaned from the pollutants is returned for forming the soil/water/mud suspension.

Description: Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Reinigen von Boden zur Entfernung von Schadstoffen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum kontinierlichen Reinigen von Boden zur Entfernung von Schadstoffen gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens. Es ist bekannt, mit Schadstoffen verunreinigten Boden mit Flüssigkeiten, insbesondere Wasser, zu waschen, wobei dem Wasser Cehmikalien zugesetzt werden, um die Schadstoffe aus dem Boden zu extrahieren. Die Schadstoffe gehen dann in gelöster Form oder als Suspension in die Wasserphase über. Durch die Trennung von Boden und Wasser wird dann sauberer Boden erhalten. Das Wasser wird durch eine anschliessende Autbreitung von den Schadstoffen gereinigt. In der Theorie können nahezu alle Schadstoffe aus dem Boden entfernt werden, aber in der Praxis ergeben sich wesentliche Einschränkungen. So werden bei Boden mit vielen feinen Partikeln viele dieser Feinanteile mit der Spülflüssigkeit mitgeführt. Somit kann das,Spülwasser bei der Abtrennung von Boden nur von Kies, Sand und grobem Schluff gereinigt werden, wohingegen das dem Wasserreinigungsverfahren zur Abscheidung der Schadstoffe zugeführte Spülwasser noch mit mittlerem und feinem Schluff sowie Ton vermischt ist. So werden bei einem Boden, der z.B. 20% an feinen Feststoffen enthält, diese Feststoffe zusammen mit den Schadstoffen im Spülwasser zur Wasserreinigung ausgeschleust. Da dieser Anteil feiner Feststoffe in den herkömmlichen Entwässerungsmaschinen, z. B. Kammerfilterpressen oder Zentrifugen, nur bis ca. 30% Trockensubstanz konzentriert werden kann,wird bei einem Ausgangsboden von ca. 80 bis 90% Trockensubstanz folglich eine genauso grosse Schlammenge erzeugt, wie an Bodenmenge gereinigt werden sollte. Hinzukommt, dass bei grösseren Schadstoffanteilen die Kosten für die Chemikalien aufgrund des hohen Anteiles an feinen Feststoffen im Spülwasser sehr stark ansteigen Darüberhinaus ist ein erheblicher Aufwand notwendig , um die Schadstoffe im Abwasseraufbereitungsverfahren abzutrennen und noch weiter zu verarbeiten oder zu vernichten Der Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der gattungsgemässen Art zuschaffen, mit welchem der Boden auch dann in wirtschaftlich vertretbarer Weise von den Schadstoffen gereinigt werden kann, wenn der Boden geringe oder erhebliche Mengen an feinen Festbestandteilen enthält, deren Korngrösse kleiner als 20 ist, wobei der Feststoffanteil an Boden bei Beginn der Wasseraufbereitung gegen Null gehen soll und eine Korngrösse von kleine 1 A aufweist und wobei der Boden in einer Form wiedergewonnen werden soll, der gereinigt und ablagerungsfähig ist. Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1. Bei dem erfindungsgemässen Verfahren werden bereits vor Beginn der Wasseraufbereitung auch solche Feststoffe aus der Schlammsuspension abgeschieden, welche Korngrössen zwischen 20 ss undd 1 ss haben , wobei der Anteil an Feststoffen überhaupt gegen Null geht. Dies wird durch mehrere aufeinanderfolgende separate Verfahrensschritte ermöglicht, in denen aus der Schlammsuspension stufenweise die Feststoffanteile ausgeschieden werden, wobei der Feststoffanteil gegen Null geht und die allenfalls noch im Spülwasser vor Einleitung der Wasseraufbereitung enthaltenen feinen Feststoffanteile eine Korngrösse von kleiner 1 A aufweisen. Hierdurch wird die Wasseraufbereitung nur unwesentlich durch geringste Mengen an feinen Feststoffen von Korngrössen kleiner als 1 W beeinträchtigt. Während das derart auch von feinsten Feststoffanteilen gereinigte Spülwasser der Wasseraufbreitung zur Abscheidung der Schadstoffe zugeführt wird, werden gleichzeitig die vorher abgeschiedenen feinen Feststoffanteile mit Korngrössen zwischen 60 W und 1 A unter Zusatz z.B.vonPolyelektrolyt eingedickt, wobei die Eindickung durch Kompression durch das Eigengewicht des feinen Feststoffschlammes erfolgt und wobei anschliessend Sand zur weiteren Verfestigung des 20 bis 30 %-igen Produktes an feinsten Feststoffen verwendet wird . Aufgrund des Abtrennens von feinen Feststoffen kann die Wasseraufbereitung des Spülwassers zur Abscheidung der Schadstoffe in einer kostengünstigen und besonders einfachen Verfahrensweise durchgeführt werden, wobei die Menge an zu,zusetzenden Chemikalien relativ gering ist und ferner nur unwesentliche Aufwendungen für die Abscheidung der allenfalls noch verbliebenen Spuren von weststoffen von kleiner als 1 ss erforderlich sind Für die Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, deren Merkmale sich aus den Unteransprüchen ergeben und welche die Vorteile des erfindungsgemässen Verfahrens ausnutzt. Die aus dem Boden zu entfernenden Schadstoffe, welche durch Extraktion dem Boden entzogen und vom Spülwasser übernommen werden und in einer Wasseraufbereitung wieder dem Spülwasser entzogen werden, sind im wesentlichen nachstehende Schadstoffe: 1. Kohlenwasserstoffe als Emulsionen 2. leichtflüchtige chlorierte Lösungsmittel, wie Trichlorethen ( Tri), Tetrachlorethan (Per), 1,1, 1-Trichlorethan, Methylenchlorid, Tetrachlormethan (Tetra), 1,2-Dichlorethen, wobei es sich ilr, wesentlichen um chlorierte und bromierte C1-und C2-Verbindungen mit 2-4 Halogenatomen pro Molekül und einem Siedepunkt zwischen 30 und 1500C handelt, leichtflüchtige Trihalogenmethane, wie Chloroform,und sonstige leichtflüchtige Kohlenwasserstoffe wie Benzol, Tuluol, O-Xylol, Benzin und Alkohole, 3. Schwerflüchtige Kohlenwasserstoffe und schwerflüchtige Halogenkohlenwasserstoffe (SHKW), welche im Regelfall acyclische oder carbocyclische Kohlenwasserstoffe mit mehr als 5 C-Atomen mit einem niedrigen Dampfdruck - 3 10 mbar bei 200C sowie einem Siedepunkt über 1800C sind, wie PCB's , Lindan, Phenol, etc., Organochlorpcstizide, insbesondere insektizide Chlor kohlenwasserstoffe, wie DDT und strukturverwandte Verbindungen, 4. Schwermetalle , wie Cadmium, Arsen, Nickel, Chrom III, Blei Zink und Quecksilber , und 5. Gifte , wie Cyanide ,Chromate und Nitrite Als Zusatzmittel zur Lösung der Schadstoffe werden bei Schadstoffen gemäss Ziff. 3 Tenside und aromatische wie entaromatische schwerlösliche Lösungsmittel, bei Schadstoffen gemäss Ziff. 4 Säuren und bei Schadstoffen gemäss Ziff. 5 Laugen oder Säuren mit nachfolgender Entgiftung durch Oxidation bzw. Reduktionschemikalien zugegeben. Die Erfindung ist nachfolgend anhand einer in den Zeichnungen dargestellten Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum kontinuierlichen Reinigen von Boden zur Entfernung von Schadstoffen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 die Vorrichtung mit ihren einzelnen Stufen und dem diese verbindenden Verfahrensablauf und Fig. 2 eine vergrössert dargestellte Seitenansicht auf eine Vorrichtung zur Eindickung der feinen Feststoffe von 60 A#bis 1 #. Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum kontinuierlichen Keirigen von Boden zur Entfernung von Schadstoffen umfasst die vier Stufen I bis IV. In der Stufe I wird eine Schlaralsuspension aus dem mit Schadstoffen verunreinigten Boden und dem Spülwasser gebildet und die Schadstoffe werden dem Boden entzogen und gehen in gelöster Form oder als Suspension in die Wasserphase über. Es erfolgt am Ende der Stufe I eine Trennung von gereinigtem Boden und Spülwasser. Das Spülwasser wird in der Wasseraufbereitung gemäss den Stufen II,III und IV von den Schadstoffen gereinigt. Der mit Schadst'#ffen verunreinigte Boden wird gemäss Pfeil 1 der Vorrichtuns zugeführt. Der Boden kann z.B. mit Kohlenwasserstoffen, Schwermetallen und Giften, wie CN, Cr6 verseucht sein. Es erfolgt eine Vorabscheidung von Steinen und Sperrgütern mit konventionellen Baumaschinen, wobei Steine und Sperrgüter manuell durch Dampfstrahlreinigung von den Schadstoffen befreit werden. Der übrige Boden wird einem Aufnahmetrog 20 gemäss Pfeil 2 zugeführt. Im Aufnahmetrog 20 wird eine Schlammsuspension durch Zuführung von ca. 10 Teilen Wasser zu einem Teil Boden gebildet, wobei das Wasser über eine Rohrleitung 21 zugeführt wird. Zugeführt werden Chemikalien zur Schadstofflösung über eine Rohrleitung 22, Spülwasser mit Verschmutzung von einem Sandfilter 14 und ferner Spülwasser aus de Stufe I über eine Rohrleitung 23. Im Aufnahmetrog 20 befindet sich eine Pumpe 24,deren Druckleitung als Mammut-oder Saug heberpumpe ausgebildet ist. Durch Zugabe von Luft gemäss Pfeil 4 zur an die Pumpe 24 angeschlossenen Druckleitung 25 wird in dieser die Förderung unterstützt, gleichzeitig findet eine intensive Vermischung zwischen dem Boden und dem Spülwasser sowie der Luft durch die hohe Turbulenz in Aer-Pumpe 24 und der Druckleitung statt Die Rohrleitung 25 für die Förderung der im Aufnahmetrog 20 gebildeten Schlammsuspension endet auf einem auf einer Bühne 26 befindlichen Schwingsieb 27, welches von einer Luftabsaugungshaube 28 hermetisch verschlossen ist. Die Schlammsuspensicn wird auf das in Fig. 1 rechts dargestellte Drittel des Schwingsiebes 27 aufgegeben. Dort fliesst der grösste Teil des Spülwassers mit der Schlammsuspension ab, wobei das eine Korngrösse von mehr als 2 mm aufweisende übe- < orn auf dem Schwingsieb verbleibt. Im mittleren Drittel des Schwingsiebes 27 wird mit aus einer Rohrleitung 29 über Sprühdüsen 30 zugeführtem Spülwasser unter Hochdruck das überkorn gewaschen und von den anhaftenden Schadstoffen bet-eit. In diesem Drittel des Schwingsiebes 27 findet die EntvÅasserung des Kieses ( überkorn) statt. Das gereinigte überkorn verlässt das Schwingsieb 27 über eine in Fig. 1 links der aiihne 26 angebrachte Rutsche 19 und wird in einem Container 31 gesammelt. Die das Schwingsieb 27 her netisch verschllessende Absaughaube 28ist mit einem Saugkanal 32 verbunden, über welchen die abgesaugte Luft einer Luft reinigungsstufe 99 zugeführt wird, welche später noch beschrieben werden wird. Im freien Gefälle fliesst die Schlammsuspension, bestehend aus Sand mit einer Korngrösse von weniger als 2 mm, Schluff und Ton sowie dem Spülwasser nacheinander in mehrere z.B.3Extraktoren 3.4,35,36, welche z. B. als Rührreaktoren ausgebildet sind. In den Extraktoren 34,35,36 findet ein intensiver Kontakt zwischen dem Spülwasser und den Feststoffen des Bodens statt. Gleichzeitig werden die Feststoffe des Bodens weiter verkleinert. Die Anzahl der Extraktoren 34,35,36, deren Grösse und damit Aufenthaltszeit der Schlammsuspension in den Extraktoren 34,35,36 ist von der Art der Schadstoffe und den Chemikalien abhängig, die im Aufnahmetrog 20 dem Boden zugesetzt werden. Die vorgegebenen Verweilzeiten werden je nach Schadstoff vorher im Labor ermittelt. Während des Aufenthaltes der Schlammsuspension in den Extraktoren 34,35, 36 werden die Schadstoffe in gelöster Form oder als Suspension in die Wasser-Lösungsmittelphase des Spülwassers überführt. Mittels einer Pumpe 37 wird die Schlammsuspension an Schliessend weiter gefördert und der Trennung von gereinigtem Boden und Spülwasser unterzogen, so dass die nachfolgende Aufbereitung die Trennung der Feststoffe von der Wasser Lösungsmittelphase bewirkt. In einem Hydrozyklon 38 bekannter Bauart wird der Sandanteil abgetrennt, welcher Korngrössen zwischen 2 mm und 0,06 mm ( 60A) umfasst. Der Sand wird am Boden des Hydrozyklons 38 abgeführt und über eine Rohrleitung 39 einem Schwingsieb 40 zugeführt. Hier wird der Sand hentwässert. Uber ein Förderband 41 wird der Sand einem Silo 42 zugeführt und per LKW 43 abgefahren. Das vom Schwinlj#ieb 40 abtropfende Wasser wird über die Rohrleitung 23 em Aufnahmetrog 20 als Spülwasser zugeführt. Die verbliebene Schlammsuspension wird nunmehr einem ersten Wellplatten- oder Parallelplattenabscheider 44 zugeführt, wobei nur noch Feststoffbestandteile enthalten sind, deren Korngrösse kleiner 60 ii ist. Im ersten Plattenabscheider 44 wird der grobe Schluff entwässert. Der erste Plattenabscheider 44 dient zur Trennung von drei Phasen, nämlich den sich unten absetzenden Feststoffen, den sich oben absetzenden Leichtstoffen'und dem in der Mitte befindlichen Spülwasser, welches noch Feststoffe einer Korngrösse kleiner 20 ij aufweist. Die Feststoffe werden über ein am unteren Ende des Konus angeordnetes automatisches Pneumatikventil 45 bei einem Trockengehalt von ca. 30 % Trockensubstanz abgezogen. Die Leichtstoffe werden über eine Rohrleitung 46 einen Leichtstoffbehälter 47 zugeführt und von da zur Wiederaufbereitung oder Verbrennung einem Behälter 48 zugeführt. Die verbleibende Schlammsuspension wird einem zweiten Wellplatten- oder Parallelplattenabscheider 49 zugeführt. Unter Zugabe von Flockungsund Flockungshilfsmitteln, zB. drei-wertigen Metallsalzen und Polyelektrolyten ( PE) werden der mittlere Schluff, der feine Schlurf und Ton abgetrennt und entwässert. Das aus dem zweiten Plattenabscheider 49 über die Rohrleitung 50 abfliessende Spülwasser hat einen reststoffgehalt, der gegen Null geht, wobei die allenfalls verbliebenen Feststoffe eine Korngrösse von kleiner 1 ii aufweisen. Das Spülwasser wird über die Rohrleitung 50 der Wasseraufbereitung in den Stufen II-IV zugeführt, welche weiter unten noch beschrieben werden wird. Eventuell sich noch absetzende Leichtstoffe werden über einen zusätzlichen, der Flotation vorgeschalteten Leichtstoffabscheider über die Rohrleitung 51 der Rohrleitung 46 und damit dem Leichtstoffbehälter 47 zugeführt. Der sich am Boden des zweiten Plattenabscheiders 49 absetzende Schlamm wird über ein an den Boden des schlanken Konus ange schlossenes auloinatisches Pneumatikventil 52 abgezogen und zusammen mit dein aus dem ersten Plattenabscheider 44 über die Rohrleitung 45 abgezogenen Schlamm der in Fig. 2 näher dargestellten gindickvorrichtung 53 zugeführt. Das aus der Eindickvorrichtung 53 abgeführte Spülwasser wird über die Rohrleitung 23 wieder dem Aufnahmetrog 20 zugeführt. Der in Fig. 2 näher dargestellten Eindickvorrichtung werden gemäss Pfeil 54 Polyelektrolyt und gemäss Pfeil 55 etwa 5 %-iger Dünnschlamm über die Pneumatikventile 45, 52 aus den beiden Piattenabscheidern 44 bzw. 49 zugeführt. Die Eindickvorrichtung 53 umfasst einen Flockungsbehälter 56. In diesem wird unter Zugabe des Polyelektrolyten gemäss Pfeil 54 eine Flocke aufgebaut, wobei eine schonende Durchmischung mittels eines Getriebemischers 57 erfolgt. DasbeiderFlockung frei werdende Wasser fliesst über eine Seiherzone 58 in die Rohrleitung 23 und von dort zum Aufnahmetrog 20 zurück. Das sich am Boden der Seiherzone absetzende Feststoffgemisch wird mittels einer von einem Antriebsgetriebemotor 59 angetriebenen Förderschnecke 60 in einem schrägaufwärts gerichteten Schneckenrohr 61 in Richtung des Pfeiles 62 gefördert. Das Schneckenrohr 61 hat je nach Art des Bodens eine Neigung von 5 bis 15 % gegen über der Horizontalen. Durch den entstehenden Druck der Förderschnecke 60 auf das Feststoffgemisch unter gleichzeitiger Kompression des Feststoffgemisches durch dessen Eigengewicht erfolgt eine Entwässerung in der Seiherzone 63, welche sich am oberen Ende des Schneckenrohres 61 befindet. Das in der Seiherzone 63 anfallende Spülwasser wird wiederum über die Rohrleitung 23 dem Aufnahmetrog 20 zugeführt. Der Feststoff wird am oberen Ende des Schneckenrohres 61 ausgetragen und verlässt das Schneckenrohr 61 in Richtungdes Pfeiles 64 in einer Konzentration von etwa 20 bis 30 %. Der ausgetragene Feststoff wird über ein Förderband 65 einem Silo 66 zugeführt und per LKW 67 abgefahren . Zur Erzeugung unmittelbar ablagerungsfähigen Bodens wird dem im Silo 66 weiterhin durch Bodensiebe in Form poröser Elemente entwässertenFeststoff gereinigter Sand aus dem Silo 42 zugemischt, damit ein verdichtbarer Boden gebildet wird. Der besondere Vorteil der Eindickvorrichtung 53 gemäss Fig.2 besteht darin, dass der aus den Plattenabscheidern 44 und 49 abgezogene feine Fettstoff ohne Entwässerung über Filter, wie Kammerfilterpressen und Entwässerungsmaschinen ähnlicher Bauart entwässert und wieder verfestigt werden kann, so dass der Boden unverzüglich nach Durchlaufen der ersten Verfahrens Stufe wieder eingelagert werden kann. Aufgrund des voranstehend beschriebenen Verfahrens der Trennung des Bodens vom Spülwasser, in welches die Schadstoffe vom Boden extrahiert sind, enthält das Spülwasser neben den Schadstoffen in gelöster Form oder als Suspension nur geringste Anteile an feinsten Feststoffen, deren Korngrösse unter 1 > liegt. Hierdurch ist das nachfolgend beschriebene Aufbereitungsverfahren des Spülwassers, welches durch die Rohrleitung 50 zur Stufe II fliesst, mit relativ geringem Aufwand durchführbar. Am Ende der Stufe I sind somit alle Schadstoffe, bis auf die bereits vorher mindestens teilweise oder sogar vollständig abgezogenen Leichtstoffe im Spülwasser enthalten und zwar im Regelfall in gelöster Form. Das-Spülwasser tritt nun über die Rohrleitung 50 in die Stufe II ein. Hier werden gemäss Pfeil 7 Zusatzmittel dem Spülwasser beigegeben, wie z.B. Fällmittel (Na2 5), Entgiftungschemikalien, z.B. (NaOCl). Anschliessend erfolgt gemäss Pfeil 8 die Zugabe von Adsorptionsmitteln in Pulverform sowie gemäss Pfeil 9 die Zugabe von Säure (NaOH) bzw. Laugen, gemäss Pfeil 10 die Zugabe von Flockungsmitteln ( Fell3), sowie gemäss Pfeil 11 die Zugabe von weiteren Säuren bzw. Laugen zur pH-Wert-Einstellung und es wird gemäss Pfeil 12 Folyelektrolyt zugesetzt. Somit werden Gifte z.B. durch Oxidation von Zyaniden zerstört oder durch Reduktion in eine abscheidbare Form überführt. Durch die pH - Werteinstellung und durch die Zugabe von Flockungsmitteln werden z.B. Schwermetalle in eine ungelöste Form überführt. Die Kohlenwasserstoffe werden durch die Zugabe von Adsorptionsmitteln oder anderen Adsorbien teilweise gebunden. Bestimmte Schwermetalle, wie z.B.Quecksilber,werden durch die Zugabe von Sulfid oder andere ähnlich wirkende Substanzen in eine schwer lösliche Form überführt. Diese Behandlung des Spülwassers erfolgt vorzugsweise im Rohrreaktor oder ssohrflockulator 15 ; diese Prozesse können auch in konv.Rührreaktoren durchgeführt werden Die ausgefällten bzw. adsorbierten Stoffe werden durch die Zugabe von Polyelektrolyt gemäss Pfeil 12 zu grossen, gut abscheidbaren Flocken agglomeriert und dann in der nicht folgenden Flotationsanlage 16 abgeschiecen. Die FlotatiQns- anlage ist eine sogenannten Entspannungsflotationsanlage mit einem sehr hohen Wirkungsgrad, wie z. B. die TPI Flotationsanlage von Pielkenrood-Vinitex B.V. ( DE- PS 20 30 617). In die Entspannungs-Flotationsanlage 16 wird das Spülwasser gemäss den dargestellten Pfeilen in freiem Gefälle zugeführt. Die abgeschiedenen Schadstoffe sammeln sich auf der Oberfläche 70 der Schrägkammer und werden von dort über Rechen 71 einer Schadstoffableitung 72 zur maschinellen Entwässerung und Trocknung /3 sowie zur Deponie oder Verbrennung 74 zugeführt. In aem hier abgeschiedenen Schlamm mit einer Konsistenz von 4 bis 10 % befinden sich Giftstoffe, wie z.B. Schwermetalle und Kohlenwasserstoffe. Ein Teil der leichtflüchtigen Kohlenwasserstoffe wird in die Luftphase ausgeschieden. Deshalb ist die Flotationsanlage 16 mit einer Abdeckhaube 75 versehen. Die abgesaugte Luft wird über die Rohrleitung 76 der Luftreinigungsanlage 99 zugeführt. Eine Rezirkulationspumpe 77 führt einen Teil des Spülwassers über eine Rohrleitung 78 zurück, um diesen Teil des Spülwassers erneut der Flotationsanlage 16 zuzuführen. Das in der Flotationsanlage 16 in beschriebener Weise gereinigte Spülwasser verlust die Flotationsanlage 16 über die Rohrleitung 76 und wird unter Zuführung von Luft gemäss Pfeil 13 der Stufe III zugeführt. Hier wird in einem Gegenstrom- Kaskaden- Reaktor 17 in einer Mehrstufen-Gegenstromdesorption eine Ausblasung weiterer Schadstoffe durchgeführt. Der Gegen strom- Kaskaden-Reaktor 17 besteht aus mehreren hintereinander geschalteten Wannen 80 bis83, durch welche das Spülwasser kaskadenförmig fliesst. Das Spülwasser wird von der Wanne 80 mit einer Pumpe über die Rohrleitung 84 der Druckgefäss Wanne 81 zugeführt. Von dieser erfolgt eine Oberführung des Spülwassers auf der Oberseite über ein automatisches Ventil und eine Rohrleitung85. Von der Wanne 82 drucklos wird das Spülwasser dann der Wanne 83 über eine Pumpe und eine Rohrleitung 86 zugeführt. Von der Druckgefäss-Wanne 83wird das Spülwasser dann bodenseitig mittels einer Pumpe 87 in die Rohrleitung 88 überführt. Im gegenstrom hierzu wird im Bereich der Wanne 83 Luft über einen Saugschalldämpfer 89 angesaugt und bodenseitig der Wanne 83 mittels eines Gebläses 90 zugeführt. Die ausgeblasenen mit Schadstoffen belasteten Luftmengen werden durch Ausbildung eines Uberdruckes im oberen Teil der Wanne 83 mittels einer Rohrleitung 91 der Wanne 82 bodenseitig zugeführt. Uber eine mit einem Tropfenabscheider 92 und einem weiteren Geblase ¯ 93 versehene Rohrleitung 94 wird die sich an der Oberseite der Wanne 82 ansammelnde, mit Schadstoffen belastete Luft menge bodenseitig in die Wanne 81 eingeführt. Unter Uber ruck verlässt die mit Schadstoffen angereicherte Luft die anne 81 und wird über die Rohrleitung 95 der ersten Wanne 0 bodenseitig zugeführt. Von hier wird die mit Schadstoffen elastete Luft abgezogen und über einen weiteren Tropfen scheider 96 dr Rohrleitung 97 zugeführt. Diese mündet n die bereits mit der Abluftleitung -76 verbundene Abluft eitung 32, welche die mit Schadstoffen angereicherte Luft ber einen Lufttrockner 98 der Luftreinigungsanlage 99 zuführt. Die Wannen 80 bis 83 sind druckdicht voneinander getrennt und druckdicht verschlossen. Uber eine Niveauregelung wird der Wasserstand in den Behältern in Grenzen konstant gehalten durch Einund Ausschalten er Pumpen und automatischen-Ventile Um eine Luftreinigung durchzuführen , ist eine Schadstoffkon zentration in der Luft in einer Grösse erforderlich, die grösser sein muss als die zulässigen Werte der TA Luft. Die in der Wasseraufbereitungstechnik üblichen Ausblaseverfahren erfordern Luftmengen, die mindestens das 50-fache der Wassermenge betragen. Da die Spülwasserverseuchung oder auch die Grundwasserbelastung an leichtflüchtigen Kohlenwasserstoffen nur im Bereich von ca. 1 bis 100 mg/l oft nur bei 10 mg/lliegt,ist eine Luftreinhaltung bei diesen Luftmengen praktisch nicht mehr möglich. Somit wird das Entgiftungsproblem von Wasser im Stand der Technik in die Luft verlagert Mit dem beschriebenen Gegenstrom-Kaskaden-Reaktor 17 kann die zugeführte Luftmenge erheblich vermindert werden, um eine höhere Belastung der geringeren Luftmenge mit Schadstoffen zu erreichen. Der Gegenstrom- Kaskaden-Reaktor 17 liefert bei Luftmengen von nur dem 10- 20 -fachen der zu reinigenden Wassermenge Ergebnisse von ca90-99% destheor.Aus blasungseffekt#.Hierin liegt ein wesentlicher Vorteil des anhand der beschriebenen Vorrichtung erläuterten Verfahrens. In Stufe Iliwerden die leichtflüssigen Kohlenwasserstoffe aus dem Spülwasser ausgeblasen und in die Luft überführt. Die nachgeschaltete Luftreinigungsanlage 99 sammelt die unter den Abzugshauben 75 in der Stufe I und 41 in der Stufe II sowie die im Gegenstrom- Kaskaden- Reaktor 17 anfallenden, mit Schadstoffe belasteten Luftmengen und reinigt diese in einem A-Kohlefilter. Bei grossen Luftmengen und hohen Schadstoffanteilen kann eine Kondensationsreinigung angewendet werden. Hierbei werden die leichtflüchtige Kohlenwasserstoffe in flüssiger Form zurückgewonnen und wieder verwertet oder durch Verbrennung vernichtet, wie es durch die Anlage 100im Prinzip dargestellt ist. Die aus der Stufe III über die Rohrleitung 55 abgeführten Spülwassermengen werden einem Sandfilter 18 zugeführt , der Ze3. als kontinuierlicher Radialfilter gemäss EP-Patent zt27 ausgeführt sein kann . Hier erfolgt eine Filtrierung der restlichen Schmutzstoffe im kontinuierlichen Radialfiltex Die Reinigung des verschmutzten Filtertandes erfolgt mit Wasser und Luft kontinuierlich . Das Spülwasser mit den Verschmutzungen wird über die Leitung gemäss Pfeil 14 wieder zu, rück in den Aufnahmetrog 20 der Stufe I geleitet Das von:unten durch die Rohrleitung 88 radial dem Sandfilter 18 zugeführte Spülwasser verlässt den Radialfilter 18 oben über die Rohrleitung 101 und wird einer Adsorption in hintereinander geschalteten Adsorptionsgefässen 102 unterworfen. Diese sind mit Aktivkohle und/oder Aktivtonerde und / oder Adsorber- Ionenaustauscherharzen oder Kombinationen dieser Materialien angefüllt. Es erfolgt eine Adsorption schwer abscheidbarer Schadstoffe, wie z. B. Pestizide , Phenole und der restl.leichtflüchtigen löslichen Kohlenwasserstoffe . Die Aktivkohle, Aktivtonerde oder Adsorberionenaustauscherharze können regeneriert werden , wobei die anfallenden Schadstoffe einer Verwertung bzw. einer Vernichtung zugeführt werden , wie es durch die Ablage 102 prinzipartig gezeigt ist Das in der vierten Stufe abschliessend gereinigte Spülwasser fliesst über eine Rohrleitung 111 in einen Klarwasser tank 105 ab. Von dort wird das Spülwasser über eine Pumpe106 und die Rohrleitung 21 wieder dem Aufnahmetrog 20 der Stufe I zugefül#rt. Somit ergibt sich ein geschlossener Spülwasserkreislauf über die Stufen I - IV. Da sich im geschlossenen Spülwasser- Kreislauf eine Aufsalzung des Spülwassers ergeben würde, wird entweder eine Entsalzungsanlage nachgeschaltet, welche die Salze kristallisiert und einer geeingeten Deponielü81 z. B. einem Salzbergwerk führt, oder es wird ein Teilstrom des Klarwassers zur Absalzung der Kanalisation 109 zugeführt, um den Salzspiegel konstant zu halten. In diesem Fall muss der Teilstrom durch Zufuhr von Spülwasser zum Aufnahmetrog 20 ersetzt werden. Ein Teil des Klarwassers wird aus dem Klarwasserbehälter 105über die Rohrleitung 110 mittels einer Pumpe 104den Sprühdüsen 30 oberhalb des Schwingsiebes 27 in Stufe I zugeführt, wobei gemäss Pfeil 5 ein Steuermedium einwirkt. Eine unmittelbare Rückführung von Spülwasser kann aus der Stufe II z;B, bei Fchadstoffen wie Schwermetallen und wenig löslichen Kohlenwasserstoffen Uber die Rohrleitung 112 unmittelbar in den Klarwasserbehälter 105erfolgen. Auch kann eine Rückführung des Klarwassers bei überwiegend leichtflüchtigen Kohlenwasserstoffen unmittelbar am Ausgang der Stufe III über die Rohrleitung114 direkt in den Klarwasserbehälter 105 durchgeführt werden.

Claims: A device for carrying-out the thickening of silt and clay in a method for continuously cleaning soil to remove pollutants, as, e.g., hydrocarbons as emulsions, highly volatile chlorinated solvents, highly volatile methane halides, not volatile hydrocarbons and hydrocarbon halides, organochlorine pesticides, heavy metals and poisons, by washing the soil precleaned from coarse components as, e.g., stones in rinse water with additives, by subsequent extraction of the pollutants and separation of the mud under carrying the cleaned soil away from the rinse water and final cleaning of the rinse water from the pollutants extracted from the soil, characterized by that the mud suspension is subjected in separate subsequent process steps to an intense turbulent mixing step, to a sieving step to remove gravel, to a multi-stage extraction step to bind the pollutants to the rinse water, to a separation step of sand, to a separation step of coarse silt under simultaneous separation of light materials, to a separation step of medium and fine silt and of clay down to a solid matter content of nearly zero for a grain size of smaller than 1 µ, that the separated solid matter components of silt and clay are subjected to a compression under additon of polyelectrolyte and to a subsequent thickening under addition of sand, that the rinse water separated from the bottom and loaded with the extracted pollutants is subjected to a decontamination, flocculation, absorption and flotation under addition of solvents, the remaining very fine components smaller than 1 µ being carried away as mud and non-dissolved pollutants as, e.g., hydrocarbons being removed from the rinse water, that the rinse water is then aerated in a counterflow process, wherein the remainders of the dissolved components and other highly volatile materials are blown out, that finally the remaining dissolved components of the pollutants, as, e.g., high-boiling hydrocarbons and remainders of the highly volatile chlorinated hydrocarbons as well as metal trace elements, are filtered out, and that all process steps are executed with a closed cycle and the rinse water cleaned from the pollutants is returned for forming the soil/water/mud suspension, wherein the mud suspension of rinse water and soil loaded with pollutants is formed in a ratio of approximately 1 to 10, that it is mixed under addition of air, and that it is subjected to a vibrational sieving step to remove gravel, that the mud suspension is then subjected to an extraction step to extract the pollutants from the soil and to bind the pollutants to the rinse water, that the mud suspension is thereafter subjected to separation steps to separate sand having a grain size of greater than 60 µ, to separate coarse silt having a grain size between 60 µ and 20 µ, and to a separation of medium and fine silt and clay having grain sizes between 60 µ and smaller than 1 µ, whereafter the guided-away rinse water comprises only smallest quantities of very fine material having grain sizes under 1 µ, and that the drawn-off quantity of silt and clay is thickened, for which purpose a flocculation container (56) provided with a mixer (57), to said flocculation container the thin 5 % mud being supplied, a straining section (58) arranged underneath the flocculation container to pre-separate rinse water, and a worm tube (61) sloped by 5° to 15° relative to the horizontal axis and having a conveyer worm (60), and a straining section (63) arranged at the end of the worm tube (61) is formed, by the resulting pressure of the conveyer worm (60) on the solid matter mixture, a dewatering taking place in the straining section (63) because of the own weight thereof.

Inventors: SCHADE HORST DIPL ING, WILKO WERNER DIPL ING, SCHADE, HORST, DIPL. ING., WILKO, WERNER, DIPL. ING.
Applicants: HARBAUER GMBH & CO KG, SCHADE HORST, HARBAUER GMBH & CO. KG., SCHADE, HORST DIPL.-ING.
Application year: 1984
Main classification: B09B5
IPC codes: C02F1, C02F11, B09C1, C02F9