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Title:
INSTALLATION AND METHOD FOR WASHING CONTAMINATED SOIL OR SIMILAR MATERIALS AND FOR CLEANING EQUIPMENT PARTS OR SIMILAR COMPONENTS WHICH COME INTO CONTACT WITH FLUIDS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1996/021525
Kind Code:
A2
Abstract:
The device proposed has a washing tank (1) having a perforated floor with nozzles for feeding in washing water and agitator gas and openings to permit the washing water to be drained off. Thorough on-the-spot cleaning of the soil is ensured by virtue of the fact that the tank floor consists of at least one plate (10) which has upwards-tapering nozzles (11, 12, 13) distributed substantially uniformly over the whole of its surface and which is joined, forming a fluidtight seal, to both the washing tank (1) above it and the feed/discharge tank (14) below it. The nozzles (11, 12, 13) form a direct connection between the interior (1A) of the washing tank (1) and the interior (14A) of the feed/discharge tank (14). The latter is fitted with manifolds for the supply of washing water (15, 15A, 15B, 18) and agitator gas (16, 16A, 16B, 19) as well as manifolds for discharging used washing water (17, 17A, 17B, 20). Added to the washing water as organic solvent is a solvent with one or more isolated benzene nuclei with hydrocarbon side-chains containing at least three carbon atoms. The used washing water and agitator gas are agitated with a finely particulate adsorbant to clean them. In order to clean equipment parts intensively, without subjecting them to rough treatment or causing pollution, the parts are subjected in the washing tank, in the presence of finely particulate solids, to a stream of liquid and gas.

Inventors:
WUEBBE ROLAND (DE)
KLEJDZINSKI KARL (DE)
GORKE KLAUS (DE)
NIENASS DIETER (DE)
Application Number:
PCT/EP1996/000087
Publication Date:
July 18, 1996
Filing Date:
January 10, 1996
Export Citation:
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Assignee:
WUEBBE ROLAND (DE)
KLEJDZINSKI KARL (DE)
GORKE KLAUS (DE)
NIENASS DIETER (DE)
International Classes:
B01D11/02; B01D17/00; B01J8/22; B08B3/08; B08B3/10; B08B9/027; B09C1/02; (IPC1-7): B09C1/02; B08B3/08; B01D11/02; B08B9/06; B08B3/10
Foreign References:
DE3910842A11990-10-11
EP0487842A21992-06-03
EP0289875A11988-11-09
EP0403669A11990-12-27
DE3941951A11991-05-08
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 15, no. 229 (E-1076) 11. Juni 1991 & JP,A,03 068 138 (FUJITSU) 25. März 1991
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Claims:
Patentansprüche;
1. Vorrichtung zum Auswaschen von kontaminiertem Erd reich oder dergleichen, sowie zum Reinigen von fluidumströmten Anlagenteilen oder dergleichen, mit einem Waschbehälter (1) mit, vorzugsweise senk rechten, Seitenwänden (7), vorzugsweise mit einer Eluat kante, mit einem gelochten Boden mit Düsen für den Eintrag von Waschwasser und Wirbelgas, wie Luft, und Öffnungen zum Absaugen von Waschwasser, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden aus mindestens einer Platte (10) aus Metall oder dergleichen besteht, die in im wesentlichen gleichmäßiger Verteilung über ihre gesamte Fläche mit sich nach oben (zum Waschbehälter hin) verjüngenden Düsen (11, 12, 13) versehen ist und die sowohl an den Innenraum (1A) eines darüber gelegenen Waschbehälters (1) als auch an den Innenraum (14A) eines darunter gelegenen Zufluß /Abflußbehälters (14) fluiddicht anschließt und daß der Zufluß/Abflußbehälter (14) mit SammelZu führorganen zum Einleiten von Waschwasser (15, 15A, 15B, 18) und von Wirbelgas (16, 16A, 16B, 19) in den Zufluß /Abflußbehälter (14) sowie mit einem SammelAbführorgan zum Abführen von gebrauchtem Waschwasser (17, 17A, 17B, 20) versehen ist, wobei die Düsen (11, 12, 13) die un mittelbare Verbindung zwischen dem Innenraum (1A) des Waschbehälters (1) und dem Innenraum (14A) des Zufluß /Abflußbehälters (14) bilden.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (11, 12, 13) in Randzonen (X) der minde¬ stens einen Platte (10) schräg nach außen geneigt sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Waschbehälter (1) zumindest teilweise aus Trag und/oder Aussteifungsrohren (7A,7B,7C,7D; 18, 19 20) und dazwischen sich erstreckenden plattenförmigen Wänden (7) besteht und daß die Trag und/oder Aussteifungsrohre zumindest teilweise mit Zu und Abflußorganen für Waschwasser (15, 15A, 15B; 17, 17A, 17B) bzw. für Wirbelgas (16, 16A, 16B) versehen sind.
4. Verfahren zum Auswaschen von kontaminiertem Erdreich oder dergleichen in einem Waschbehälter mit Eluatkante und einem gelochten Boden mit Düsen für den Eintrag von Waschwasser und Wirbelgas und Öffnungen zum Absaugen von Waschwasser, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Waschwasser mindestens ein organisches Lösungsmittel mit einem oder mehreren isolierten Benzolkernenmit Kohlenwasserstoffseitenketten mit je mindestens drei Kohlenstoffatomen zugesetzt wird.
5. Verfahren zum Auswaschen von kontaminiertem Erdreich oder dergleichen in einem Waschbehälter mit Eluatkante und einem gelochten Boden mit Düsen für den Eintrag von Waschwasser und Wirbelgas und Öffnungen zum Absaugen von Waschwasser, insbesondere nach Anspruch 4, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die aus dem Waschbehälter nach dem Waschvorgang abgezogene Waschflüssigkeit von oben nach unten und ein Gas von unten nach oben und/oder quer dazu durch einen mit feinteiligem Adsorptionsmittel gefüllten oder von feinteiligem Adsorptionsmittel durchwanderten Behälter strömt.
6. Verfahren zum Reinigen von fluidumströmten Anlagenteilen, wie Wärmeaustauschern, insbesondere von Wetterkühlern für den Bergbau, in einem Reinigungsbad, dadurch gekennzeich¬ net, daß, gegebenenfalls nach einer Vorreinigung mit Tensiden oder dergleichen, das zu reinigende Anlagenteil in einem Bad in Anwesenheit von festen feinteiligen Stof¬ fen von einer Strömung aus Flüssigkeit und Gas umwirbelt wird .
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem Bad aus Wasser eine schwache Säure, wie Essigsäure, zugesetzt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß dem Bad Sand, insbesondere mit einer Korngrößenver¬ teilung von 0/1 mm nach DIN 4226, Teil 1, zugesetzt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß zur Aufbereitung des Badinhaltes nach dem Reinigungsschritt gebrannter Kalk (CaO) zugesetzt wird.
10. Verfahren nach dem Oberbegriff von Anspruch 6, insbeson¬ dere nach einem der Ansprüche 6 bis 9, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Reinigungsvorrichtung, mit einem Waschbehälter (1) mit, vorzugsweise senkrech¬ ten, Seitenwänden (7), gegebenenfalls mit einer Eluat¬ kante, mit einem gelochten Boden mit Düsen für den Ein¬ trag von Waschfluid und Wirbelgas (wie Luft), bei dem der Boden, insbesondere aus mindestens einer Platte (10) aus Metall oder dergleichen besteht, die in im wesentlichen gleichmäßiger Verteilung über ihre gesam¬ te Fläche mit Sicht nach oben (zum Waschbehälter hin) verjüngenden Düsen (11, 12, 13) versehen ist und die sowohl an den Innenraum (LA) eines darüber gelegenen Waschbehälters (1) als auch an den Innenraum (14A) eines daruntergelegenen Zufluß/Abflußbehälters (14) fluiddicht anschließt und bei der der Zufluß/Abflußbehälter (14) mit SammelZu führorganen zum Einleiten von Waschfluid (15, 15A, 15B, 18) und von Wirbelgas (16, 16A, 16B, 19) in den Zufluß/ Abflußbehälter (14) und mit einem SammelAbführorgan zum Abführen von gebrauchtem Reinigungsfluid (17, 17A, 17B, 20) versehen ist, wobei die Düsen (11, 12, 13) die unmittelbare Verbindung zwi¬ schen dem Innenraum (1A) und dem Waschbehälter (1) und dem Innenraum (14A) des Zufluß/Abflußbehälters (14) bilden.
Description:
Vorrichtung und Verf hren zum Auswaschen von kontaminiertem

Erdtrejcfr pter dergleichen sowje zyin Reinigen PH fl\.jd- umströmten Anlaoenteilen oder dergleichen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 sowie Verfahren mit den Oberbe¬ griffen der Ansprüche 4 bis 6 und 10.

Beim Waschen von kontaminiertem Erdreich oder dergleichen, also von einem in der Regel aus sehr unterschiedlichen Parti¬ kelgrößen zusammengesetzten Material, bei dem die Kontamina¬ tionen z. B. aus Kohlenwasserstoffen, polyzyklischen aromati¬ schen Kohlenwasserstoffen (PAK), polychlorierten Biphenylen (PCB), Schwermetallen und/oder ähnlichen TJmweltgiften bestehen können, tritt häufig das Problem auf, daß erst nach einer Mehrzahl von Waschvorgängen das zu reinigende Material hinrei¬ chend sauber ist. Auch die Dauer des einzelnen Waschvorganges sowie der Verbrauch an Zusätzen zum Waschwasser, wie organi- sehen Lösungsmitteln, Tensiden und anderen, spielt für die Wirtschaftlichkeit des Waschverfahrens eine wesentliche Rolle. Schließlich soll das Kontaminationsproblem nicht von dem zu reinigenden Gut auf das Waschwasser oder die Abluft verlagert werden.

Kritisch für derartige Auswaschprozesse ist auch die chemische und partikelgrößenmäßige Zusammensetzung des durch Auswaschen zu reinigenden Materials. Oftmals enthält das zu reinigende Erdreich einen erheblichen Anteil an schluffigen Bestandtei- len. Dieses schluffige Material verhält sich nicht nur beim eigentlichen Waschvorgang sondern auch beim nachfolgenden Abscheiden des Waschwassers problematisch. Das schluffige

Material bietet den verschiedenen Verunreinigungen eine große Partikeloberfläche an, auf der sich Schadstoffe absetzen kön¬ nen. Während diese Schadstoffe im Laufe relativ langer Zeit¬ räume, z. B. durch Einsickern langsam in die verschiedenen Schichten des Erdreiches bzw. einzelner Erdstücke eindringen können, soll das Auswaschen in vergleichsweise kurzen Zeiträu¬ men vollzogen werden. Dem steht die Kompaktheit des zu reini¬ genden Erdreiches insbesondere dann hinderlich im Wege, wenn der Anteil an schluffigen Bestandteilen relativ groß ist.

Aus der EP 0403 669 Bl ist es bekannt, das Erdreich in einer oben offenen Mulde, also einem Behälter mit schräg nach oben auseinanderlaufenden Seitenwänden mit Waschwasser, Lösungs¬ mitteln und Wirbelluft zu behandeln. Zu diesem Zweck weist die Mulde einen gelochten Filterboden auf. Diese ist mit zwei stark verzweigten Netzen von jeweils vielen einzelnen, auf die Löcher ausgerichteten Düsen versehen. Die beiden Netze werden von getrennten Einspeiseeinrichtungen zum einen mit Wasser und zum anderen mit Druckluft versorgt. Die Düsen jedes Netzes müssen auf die Löcher des Filterbodens ausgerichtet oder in¬ nerhalb der Löcher angeordnet sein, um ihre Strahlwirkung zu entfalten. Für die Entwässerung sind in Löcher des Filterbo¬ dens Vakuumfilterkerzen eingesetzt. Die Löcher in dem Filter¬ boden müssen für das Ausrichten bzw. die Aufnahme der Düsen sowie das Einsetzen von Filterkerzen entsprechend groß und weit beabstandet sein. Insgesamt ist ein solcher Boden trotz sehr aufwendiger Verrohrung nicht hinreichend geeignet ein gleichmäßiges Wirbeln bei feinverteilter Anströmung mit Gas und Wasser innerhalb des Waschbehälters zu gewährleisten.

Auch Anlagenteile sind in vielen Anwendungsfällen einem hohen Verschmutzungsgrad ausgesetzt, da sie in feuchter, staubbela¬ steter Atmosphäre, gegebenenfalls in Anwesenheit verschieden¬ artiger Gase und/oder anderen organischen oder anorganischen Verunreinigungen zum Einsatz kommen. Ein Beispiel für derarti¬ ge Anlagenteile sind die Kühlschlangen eines sogenannten Wet¬ terkühlers für den Bergbau, diese werden von einem Kühlmittel,

z. B. von einer Kühlsole, durchströmt. An der Rohraußenseite werden die Kühlrohre von dem zu kühlenden Luftström, im Berg¬ bau als Wetter bezeichnet, umströmt. Dieser Luftstrom (Wetter genannt) enthält einen hohen Anteil feinteiliger Partikel, wie Kohle und/oder Kreide, kleinste Flüssigkeitströpfchen oder Dämpfe von Ölen, anderen Kohlenwasserstoffen und Wasserdampf. Diese Einsetzsituation führt zu einer raschen Oberflächenver¬ schmutzung der Kühlrohre, welche den Wirkungsgrad des Kühlers nach kurzer Zeit erheblich vermindert. Die Verschmutzungs- schicht ist, bedingt durch die Strömungsverhältnisse durch die Zusammensetzung der Verunreinigung außerordentlich dicht und nur sehr schwer entfernbar.

Es ist bekannt, derartige Anlagenteile zur Oberflächenreini- gung auszubauen und in einem Reinigungsbad mit Hilfe starker Säuren, wie Salzsäure, im Tauchverfahren zu reinigen. Bei dieser Reinigung wird das Material der Kühlschlangen, in der Regel Kupfer, unter Bildung von Kupferchlorid stark angegrif¬ fen. Die Entsorgung der anfallenden Reinigungsbadflüssigkeit ist problematisch. Außerdem werden die zu reinigenden Ober¬ flächen immer zerklüfteter und verschmutzen bei erneutem Ein¬ satz deshalb um so schneller. Bedingt durch den hohen Materi¬ alabtrag an den Kühlschlangen kommt es auch häufig zu Undich¬ tigkeiten.

Ziel der Erfindung ist es, bei einem Verfahren und einer Vor¬ richtung der eingangs genannten Art eine möglichst gründliche Reinigung des Erdreiches vor Ort mit einer, vorzugsweise au¬ tarken Waschanlage vornehmen zu können sowie ein schonendes Reinigungsverfahren für fluidumströmte Anlagenteile der ein¬ gangs genannten Art anzugeben, das möglichst umweltverträglich ist. Hierzu wird hinsichtlich einer Vorrichtung vorgeschlagen, daß der Boden der Vorrichtung aus mindestens einer Platte aus Metall oder dergleichen besteht, die in im wesentlichen gleichmäßiger Verteilung über ihre gesamte Fläche mit sich nach oben, d. h. zum Waschbehälter hin, verjüngenden Düsen versehen ist und die sowohl an den darübergelegenen Waschbe-

hälter als auch an einen daruntergelegenen Zufluß-/Abflußbe- hälter fluiddicht anschließt. Erfindungsgemäß ist ferner vor¬ gesehen, daß der Zufluß-/Abflußbehälter mit Zuführorganen zum Einleiten von Waschwasser und von Wirbelgas in den Zufluß-und Abflußbehälter sowie mit Abführorganen zum Abführen von ge¬ brauchtem Waschwasser versehen ist, wobei die Düsen die un¬ mittelbare Verbindung zwischen dem Innenraum des Waschbehäl¬ ters und dem Innenraum des Zufluß-/Abflußbehälters bilden. Der Zufluß-/Abflußbehälter ist allseitig verschlossen - mit Aus- nähme der vorerwähnten Zufluß- und Abführverbindungen und der sich verjüngenden Düsen.

Eine gründliche Verwirbelung des gesamten zu reinigenden Gutes wird weiter gefördert, wenn die Düsen in Randzonen der minde- stens einen Platte schräg nach außen geneigt sind.

Die Transportierbarkeit der Waschanlage sowie ihr Betreiben wird dadurch begünstigt, daß der Waschbehälter zumindest teil¬ weise aus Trag- und/oder Aussteifungsrohren und dazwischen sich erstreckenden plattenförmigen Wänden besteht, wobei zu¬ mindest ein Teil der Trag- und/oder Aussteifungsrohre mit Zu- und Abflußorganen für Waschwasser bzw. für Wirbelgas versehen ist.

Den vielfältigen Ansprüchen an ein schnelles und gründliches Auswaschen bei Vermeidung neuer Umweltverschmutzungsrisiken wird dadurch genügt, daß man dem Waschwasser mindestens ein organisches Lösungsmittel mit einem oder mehreren isolierten Benzolkernen mit Kohlenwasserstoffseitenketten mit je minde- stens drei Kohlenstoffatomen zusetzt. Hierdurch wird unter anderem ein ausreichend hoher Flammpunkt und eine Dichte klei¬ ner als 1 gewährleistet, so daß ein Dekantieren in eine Elu- atrinne des Waschbehälters problemlos möglich ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mit eigenständiger Bedeutung strömt die aus dem Waschbehälter nach dem Waschvorgang abgezogene Waschflüssigkeit von oben nach

unten und ein Gas von unten nach oben und/oder quer dazu durch einen mit feinteiligem Adsorptionsmittel gefüllten oder von dem Adsorptionsmittel durchwanderten Behälter. Bei dem Gas kann es sich um gebrauchtes Wirbelgas aus dem Waschvorgang handeln. Bei diesem Vorgang werden im Waschwasser enthaltene Kontaminationen an dem Adsorptionsmittel angelagert bzw. von diesem adsorbiert. In dem Gas enthaltene Kontaminationen wer¬ den ebenfalls an dem Adsorptionsmittel abgeschieden. Im übri¬ gen führt das erfindungsgemäße Durchströmen mit Gas zu einer Dispergierung der feinen Adsorptionsmittelpartikel, was die erforderliche Bereitschaft und Fähigkeit zur Aufnahme von Kontaminationen des Waschwassers und gegebenenfalls des Gases herbeiführt und unterstützt.

Hinsichtlich eines Verfahrens zum Auswaschen von kontaminier¬ tem Erdreich oder dergleichen wird des weiteren vorgeschlagen, daß dem Waschwasser mindestens ein organisches Lösungsmittel mit einem oder mehreren isolierten Benzolkernen mit Kohlen¬ wasserstoffseitenketten mit je mindestens drei Kohlenstoff- atomen zugesetzt wird. Zum Reinigen von fluidumströmten Anlag¬ enteilen, wie Wärmeaustauschern, insbesondere von Wetterküh¬ lern für den Bergbau, in einem Reinigungsbad wird die Verwen¬ dung der Vorrichtung nach Patentanspruch 1 vorgeschlagen, wobei Mittel zum Absaugen bzw. Abführen von gebrauchtem Wasch- wasser aus dem Zufluß-/Abflußbehälter unter Umständen entbehr¬ lich sind.

Ein besonders bevorzugtes Verfahren zum Reinigen von fluid- umströmten Anlagenteilen und dergleichen, wie Wärmeaustau- schern, in einem Reinigungsbad zeichnet sich dadurch aus, daß das zu reinigende Anlagenteil in einem Waschbehälter in Anwe¬ senheit von festen feinteiligen Stoffen von einer Strömung aus Flüssigkeit und Gas umwirbelt wird.

Es hat sich herausgestellt, daß dieses Reinigungsverfahren den Einsatz starker Lösungsmittel, insbesondere den starker Säu¬ ren, entbehrlich macht und die Aufbereitung des Reinigungs-

fluides nach erfolgtem Reinigungsvorgang vergleichsweise un¬ problematisch ist. Die zu reinigenden Anlagenteile werden außerdem nur in geringem Maße durch den Reinigungsvorgang aufgerauht und/oder materialgeschwächt.

Wenn die Badflüssigkeit aus Wasser besteht und ihr eine schwa¬ che Säure, insbesondere Essigsäure, zugesetzt wird, wird be¬ reits bei einer sehr geringen Essigsäurekonzentration eine praktisch vollständige Reinigung bei vergleichsweise geringen Entsorgungsproblemen erreicht.

Wenn die im Bad anwesenden festen feinteiligen Stoffe insbe¬ sondere aus Sand mit geringen Schluffanteilen bestehen und eine gewisse Scheuerwirkung haben, so wird ohne nennenswerte Oberflächenaufrauhung auch in schwer zugänglichen Oberflächen¬ bereichen eine vollständige Reinigung erzielt.

Zur Aufbereitung des Reinigungsbades kann diesem gebrannter Kalk (CaO) zugesetzt werden. Hierbei entsteht Kalziumazetat.

Dabei können folgende Reaktionen ablaufen:

(1) 2CH 3 COOH (wasserfreie Essigsäure) + Cu = Cu(CH 3 C0 2 ) 2 (Kupferazetat) + H 2

Kupferazetat löst sich - bei Raumtemperatur (20°) - zu ca. 7 Prozent in Wasser.

(2) CaO (gebrannter kalk) + H 2 0 = Ca(OH) 2 (Kalziumhydro- xid)

(3) Kupferazetat + Kalziumhydroxid = wasserunlösliches Kupferhydroxid + Kalziumazetat

Kalziumazetat löst sich fünfmal schneller in Wasser als Kupfe¬ razetat.

(4) Kupferazetat plus Kreide = Kupfercarbonat + Kalziu¬ mazetat

Kupfercarbonat ist unlöslich in Wasser. Eine Kalziumazetatlö- sung kann problemlos an die Kanalisation abgegeben werden.

Zweckmäßige Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes, die insbesondere eine besonders effiziente Bodensanierung sowie eine schonende und umweltverträgliche Reinigung und Badentsor- gung gewährleisten, sind in weiteren Ansprüchen enthalten.

Die vorgenannten, sowie die beanspruchten und in den Ausfüh- rungsbeispielen beschriebenen, erfindungsgemäß zu verwendenden Bauteile bzw. Verfahrensschritte unterliegen in ihrer Größe, Formgestaltung, Materialauswahl und technischen Konzeption bzw. den Verfahrensbedingungen keinen besonderen Ausnahmebe¬ dingungen, so daß die in dem jeweiligen Anwendungsgebiet be¬ kannten Auswahlkriterien uneingeschränkt Anwendung finden können.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die Zeichnun¬ gen.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. la Eine Bodenplatte für einen Waschbehälter in Drauf¬ sicht; Fig. lb von der Bodenplatte nach Fig. la einen Schnitt durch eine zum Waschbehälter hin sich verjüngende Düse (=Kreuzungspunkte des Koordinatengitters);

Fig. lc von derselben Bodenplatte eine zur Plattennormale um 15 Grad geneigte sich verjüngende Düse; Fig. ld von derselben Bodenplatte eine noch stärker geneigte sich verjüngende Düse;

Fig. 2 einen Waschbehälterboden in Draufsicht bei fortge-

nommenen Bodenplatten sowie einem fortgenommenen Trichterelement;

Fig. 3 von dem Behälterboden nach Fig. 2 ein Vertikal¬ schnitt durch ein Trichterelement; Fig. 4 einen Waschbehälter entsprechend den Fig. la bis 3 in Ansicht von hinten bei leicht geöffnetem Behäl¬ terdeckel - teilweise aufgebrochen;

Fig. 5 denselben Waschbehälter in Seitenansicht bei leicht geöffneter Entladeklappe; Fig. 6 eine komplett auf einem Fahrgestell montierte Erd¬ waschanlage mit Luft- und Wasseraufbereitung sowie

Fig. 7 eine schematische Darstellung der Anlage nach Fig. 6.

Wie sich aus Fig. la bis d ergibt, weist eine erfindungsgemäße Bodenplatte 10 eine Vielzahl von sich verjüngenden Düsen 11 bis 13 auf. Diese sind an den Kreuzungspunkten der in Fig. la eingezeichneten Rasterlinien (Koordinatengitter) angeordnet. Im mittleren Feld Z der Bodenplatte 10 werden die Düsen 11 gem. Fig. lb verwendet. In den Feldern X werden die leicht geneigten Düsen 12 gem. Fig. lc verwendet, wobei die äußerste Reihe von Düsen 13 stärker geneigt ist, etwa gemäß Fig. Id. Die Düsen 11 bis 13 werden durch Bohren mit einem ersten Boh¬ rer von z. B. 4 mm Durchmesser hergestellt, wobei diese großen Bohrungen nicht durch die Platte 10 durchgehen sondern schlan¬ kere Bohrungen von z. B. 1,5 mm Durchmesser den behälterseiti- gen Teil der Düse bilden. Hierdurch werden bei einer sehr engmaschigen Verteilung der Düsen hohe Gasgeschwindigkeiten erreicht und eine Verstopfung der Düsen durch feinste Partikel aus dem Waschgut verhindert sowie eine sehr intensive Wasch- gutdurchwirbelung erreicht. Eine einzelne Bodenplatte kann z. B. eine quadratische Größe von etwa 1 m Kantenlänge aufweisen.

Wie sich aus Fig. 2 und 3 ergibt, ist unterhalb jeder Boden- platte 10 ein modulartig aufgebauter Trichter vorgesehen, der gemeinsam mit einer Bodenplatte 10 einen Zufluß-/Abflußbehäl- ter 14 bildet. Eine dichte und möglichst kantenfreie Auflage

zwischen Bodenplatte 10 und Trichtermodul wird durch eine rahmenartige Gestaltung des oberen, profilierten Trichterran¬ des 14B gestattet. Bodenplatte und Trichter 14C sind mitein¬ ander verschraubbar.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich weist jeder Zufluß-/Abflußbehälter 14 eine Eintrittsöffnung 15 für Waschwasser, eine Eintritts¬ öffnung 16 für Wirbelluft und Austrittsöffnung 17 für Wasch¬ wasser auf.

Die Eintrittsöffnung 15 wird durch ein zentrales, den Wasch¬ behälterboden mitabstützendes Zuflußrohr 18 über eine ventil¬ gesteuerte Zuflußleitung 15A, B versorgt. Die Eintrittsöffnung 16 wird über ein Rechteckrohr 19 und eine ventilgesteuerte Zuflußleitung 16A, B mit Wirbelgas versorgt, wobei das Recht¬ eckrohr 19 den Waschbehälterboden umläuft und als Trag- und/- oder Aussteifungsrohr des Waschbehälters 1 dient. Entsprechend verhält es sich mit dem, mit dem Rechteckrohr 19 verschwei߬ ten, darunterliegenden Rechteckrohr 20, welches an eine zen- trale Vakuumpumpe 21 (Fig. 7) angeschlossen ist, über die nach dem Waschvorgang gebrauchtes Waschwasser aus dem Waschbehälter 1 und dem Zufluß-/Abflußbehälter 14 an dessen tiefsten Punkt abgesaugt wird.

Wie aus Fig. 4 ersichtlich, kann der Waschbehälter 1 bei ge¬ öffnetem Behälterdeckel 2 mit zu waschendem Gut gefüllt wer¬ den. Während des Waschvorganges ist der Behälterdeckel ge¬ schlossen und die Wirbelgase aus dem Deckelbereich werden über einen Rohrleitungsflansch 2A abgeführt. Eine Eluatrinne 3 gestattet über in der Zeichnung angedeutete, behälterinnensei- tig vorgesehene Schlitze 3A das Eluat an der oberen hinteren Waschbehälterkante über Trag- oder Aussteifungsrohre 3B, 7C des Waschbehälters 1 aus diesem abzuführen. Die Schlitze 3A können auch relativ groß dimensioniert werden und die Form von Quadraten oder anderen Rechtecken erhalten, insbesondere so breit wie die lichte Höhe des Rohres 3 sein. Zweckmäßigerweise werden sie dann mit einem nasenförmig auskragenden Siebblech

überdeckt.

Zum Abführen des Eluats wird der Waschbehälter 1 mittels einer Kolben/Zylindereinheit 4 um eine hintere Querachse 5 geringfü- gig gekippt. Der Behälterdeckel 2 kann Trag- oder Ausstei¬ fungsrohre 7D aufweisen, die - ebenfalls - eine Rahmenstruktur bilden können und Düsen sowie Zuflußleitungen für ein Bedüsen der Waschwasseroberfläche mit Wasser oder einem anderem Fluid für die Oberflächenreinigung oder -Spülung aufweisen. Der Rahmen, mit dem die Oberfläche bedüst werden soll ist in den Waschbehälter integriert.

Schließlich sind in Fig. 4 und 5 unterhalb des Waschbehälters Wassertanks 6, 23, 24 für einen autarken Waschbetrieb erkenn- bar - ebenso eine Entladeklappe 9 für gewaschenes Gut.

Gemäß Fig. 6 ist außer dem Waschbehälter 1 ein Container für die wichtigsten Aggregate, insbesondere Pumpen und ein weite¬ rer Container für eine Waschwasser- und gegebenenfalls Wirbel- gas-Aufbereitung vorgesehen.

Wie im einzelnen aus Fig. 7 ersichtlich, sorgt ein Schrauben¬ verdichter 21 mit Doppelfunktion sowohl für den Abtransport von gebrauchtem Waschwasser als auch - in anderen Betriebspha- sen - für die Beaufschlagung des Waschbehälters mit Wirbelgas.

Eine Wasserpumpe 22 saugt aus einem Frischwassertank 23 Wasch¬ wasser an und pumpt es vor bzw. nach dem Befüllen des Wasch¬ behälters mit zu reinigendem Gut in diesen über die Zuflußbe- hälter14 und die Bodenplatten 10 hinein. Eine Lösungsmittel- pumpe 26 beaufschlagt die Zuflußbehälter 14 mit erfindungs¬ gemäßen Lösungsmitteln. Das gebrauchte Waschwasser wird in einem Eluat- und Waschwassertank 24 gesammelt. Dieser Tank 24 wird durch den Schraubenverdichter 21 unter Unterdruck gehal- ten, um die Entwässerung aktiv zu unterstützen. Das im Tank 24 gesammtelte Rohwasser wird über eine Wasserpumpe 25 in eine, insbesondere zweistufige Abwasseraufbereitungsanlage 30 geför-

dert. In letzterer wird ein feinteiliges Adsorptionsmittel, z. B. aus faserigen und Kohlenstoff enthaltenden Bestandteilen zudosiert und von Abluft aus dem Waschbehälter 1 dispergiert. Auf diese Weise wird Reinwasser, gereinigte Abluft und minde- stens eine Schlammfraktion erhalten.

Ausführungsbeispiel 1:

Das eingesetzte Tensid zur Auswaschung von Mineralkohlenwas- serstoffen (MKW) ist ein phosphorhaltiges, amphiphiles Tensid auf der Basis pflanzlicher Rohstoffe.

Das eingesetzte Lösungsmittel für polycyklischen aromatischen Kohlenwasserstoff (PAK) ist ein lineares Alkylbenzol.

Das kontaminierte Material wird nach dem Einfüllen von Frisch¬ wasser (ca. 1,5 m 3 ) und den Tensiden oder Lösungsmitteln der Wanne zugeführt. Die Chargengröße (ca. 7 t kontaminiertes Erdreich) wird in ca. 30 Minuten gereinigt.

Während des Reinigungsvorganges sind alle Behälter geschlossen und der während der Reinigung entstehende Luftstrom wird der Wasseraufbereitsungsanlage zugeführt.

Der Deckel des Waschbehälters wird also geschlossen und nach Rückmeldung "Wanne geschlossen" erfolgt der Waschvorgang. Über die Frischwasserpumpe wird die Wanne aufgefüllt. Die Luftver¬ dichter schalten sich ein und der Luftstrom - durch sechs Luftschieber gesteuert - durchwirbelt das eingefüllte Materi- al. Durch eine SPS-Steuerung wird der Einsatz der Luft- und Wasserventile (ca. 30 min.) für den Waschvorgang gesteuert. Die Mischenergie im Waschprozeß wird in Form von Druckluft bereitgestellt, welche das Mischgut in Schwebe hält.

Über Luftblasen, Tenside oder Lösungsmittel und H 2 0 werden die Verunreinigungen an der Feststoffoberfläche abgelöst und in

die flüssige Dispersionsphase überführt. Die Verunreinigungen (organische Phase) bilden mit den Luftblasen eine schaumige Masse, die an der Waschwasser-Oberfläche aufflotiert. Durch den an der Längsseite angebrachten Luftkanal mit Düsenfunktion wird die schaumige Masse der gegenüberliegenden Eluatrinne zugetrieben und dem Vakuumbehälter zugeführt. Der wechselweise Eintrag von Wasser und Luft und das Evakuieren bis zur Klärp¬ hase wird durch Sensoren überwacht und durch die SPS-Steuerung gesteuert.

Nach dem Waschvorgang erfolgt der Spülvorgang (ohne Tenside oder Lösungsmittel) mit Luft und Frischwasser. Beim Evakuieren werden Partikel < 0,3 mm und Restwasser dem Vakuumbehälter zugeführt. Durch eine Schlammpumpe erfolgt der Transport zur Wasseraufbereitungsanlage mit Aktivkohle. Der Unterdruck wird durch die Vakuumpumpen über einen Vakuumtank erzeugt und dient zur Trocknung des eingebrachten Materials und zum teilweisen Abtransport des vorhandenen Schluffanteils.

Die im Vakuumbehälter angesammelten Verunreinigungen werden der Wasseraufbereitung zugeführt und durch Aktivkohleschlämm gereinigt. Der stetig anfallende Luftstrom während der Reini¬ gung wird ebenfalls durch den Aktivkohleschlamm geführt.

Das Sanierungsergebnis ist ein biologisch aktiver Boden und somit eine sanfte Sanierungsmethode, die wertvollen Deponie¬ raum erhält. In der Praxis wird ein Sanierungsgrad im Bereich A der Holländischen Liste (100 mg Kohlenwasserstoffe/kg Boden "Spielplatzqualität") erreicht.

Erkennbar werden bei der Erfindung Verschleißteile vermieden. Das zu waschende Gut wird vollkommen gleichmäßig und feinver¬ teilt mit Druckluft verwirbelt. Das bevorzugt verwendete orga¬ nische Lösungsmittel ist ökologisch unbedenklich, weist eine Dichte deutlich kleiner 1 und einen Flammpunkt deutlich über 50° C auf, ebenso eine hohe Lösekraft für PAKs und PCBs. Es kann ohne Rückgewinnung in einer üblichen Verbrennungsanlage

entsorgt werden.

Der Waschbehälter kann sowohl lediglich ein Modul (Bodenplatte und Trichtermodul) als auch eine Mehrzahl von zu einem Wasch- behälterboden zusammengefaßten Modulen aufweisen.

Die erfindungsgemäß verwendeten organischen Lösungsmittel können ohne Probleme entsorgt werden, da sie keine Heteroatome wie z. B. Chlor enthalten. Zur Vermeidung von Verdunstungsver- lusten des organischen Lösungsmittels wird dessen Dampfdruck möglichst klein gehalten.

Ausführungsbeispiel 2:

In derselben Waschvorrichtung (Innenmaße: 3 m in der Länge, 2 m in der Breite und 1 m in der Höhe) wurde eine verschmutzte Kupferschlangenkonstruktion (Wärmeaustauscher zur Wetterküh¬ lung) mit einer Länge von 2,2 m, einer Breite von 0,74 m und einer Höhe von 0,80 m in 4,5 m 3 Wasser getaucht. Unter leichtem Druckluftsprudeln durch zumindest die Bodenplatte wurden 160 kg 60prozentiger Essigsäure zudosiert. Damit betrug die Essig¬ säurekonzentration ca. 2 Mol-Prozent. Ebenfalls unter leichtem Druckluftsprudeln wurde der Badflüssigkeit 1,5 m 3 Sand mit der Körnung 0/1 mm nach DIN 4226, Teil 1 zugesetzt. Danach wurde mit einem Druck von 3 bar absolut und einem Luftstrom von ca. 25 m 3 pro Minute 30 Minuten lang Luft durch die Bodenplatte in den oberhalb der Bodenplatte sich befindenden Waschbehälter eingeblasen.

Nach dem Ausbringen der Kühlschlangenkonstruktion und Absprit¬ zen mit einem Wasserstrahl waren die Kupferrohre (Kühlschlan¬ gen) auch in den inneren Bereichen sauber, rot und mattglän¬ zend. Das Waschwasser wies einen PH-Wert von 4,5 auf.

Unter erneutem leichten Druckluftsprudeln wurden portionsweise ca. 5 kg gebrannter kalk zugesetzt und dadurch der PH-Wert auf

ca. 7,0 angehoben. Danach wurde die Badflüssigkeit gefiltert. Dem resultierenden Filterkuchen mit einem Gewicht von ca. 2700 kg wurden mit Rammsonden an zehn verschiedenen Stellen Proben von je 500 g Gewicht entnommen. Diese Proben wurden in einem Kneter sorgfältig homogenisiert. Im Salzsäureaufschluß von je dreimal 500 g des homogenisierten Filterkuchens fanden sich im Mittel 0,06 Massen-Prozent Cu +/- 2 Prozent mittlere Abwei¬ chung. Im klaren, leicht bräunlich-grünlichen Filtrat fanden sich 50 bis 70 μg/1 Cu.

Organische Verunreinigungen von Anlagenteilen können nach dem gleichen Verfahren gereinigt werden. Hierbei wird statt auf Essigsäure auf Lösungsmittel zurückgegriffen, wie sie für die Bodensanierung bereits verwendet wurden. Die organische Phase des Reinigungsbades, die die Verschmutzung enthält, kann von der Oberfläche des Reinigungsbodens nach dem Waschvorgang abgezogen werden.

Prinzipiell ist es auch möglich, anorganische und organische Verschmutzungen gleichzeitig aus dem Reinigungsbad zu entfer¬ nen: Die anorganische Verschmutzung wird durch Ausfällung als Filterkuchen gewonnen, während die organische Verschmutzung von der Badoberfläche abgezogen wird.

Ferner ist es denkbar, radioaktiv kontaminierte Geräte und Anlagenteile zu reinigen bzw. zu dekontaminieren. Die hierbei zu entfernenden Kontaminationen können organischen, und/oder anorganischen Ursprungs sein. Bei einer Reinigung von radio¬ aktiven Teilen sind alle Schutzmaßnahmen, die sich aus ent- sprechenden Vorschriften zum Strahlenschutz ergeben zu beach¬ ten.

Eine Automatisierung des Reinigungsvorganges unter Zuhilfename von Robotern ist möglich.

Bezugszeichenliste

1 Waschbehälter 1A Innenraum

2 Behälterdeckel

2A Rohrleitungsflansch

3 Eluatrinne 3A Schlitze

4 Kolben/Zylinder-Einheit

5 Querachse

6 Wassertanks

7 Wände

7A Trag- und/oder Aussteifungsrohre

7B Trag- und/oder Aussteifungsrohre

7C Trag- und/oder Aussteifungsrohre

7D Trag- und/oder Aussteifungsrohre

8 Verschraubungslöcher

9 Entladeklappe

10 Bodenplatte

11 Düsen

12 Düsen

13 Düsen 4 Zufluß-/Abflußbehälter 4A Innenraum 4B Trichterrand 4C Trichter

15 Eintrittöffnung 15A Zuflußsammelleitung

15B Absperr- und/oder Steuerventil

16 Eintrittsöffnung 16A Zuflußsammelleitung

16B Absperr- und/oder Steuerventil

17 Austrittsöffnung 7A Abflußsammelleitung 7B Absperr- und/oder Steuerventil 8 Zuflußrohr

19 Rechteckrohr (Zufluß)

20 Rechteckrohr (Abfluß)

21 Schraubenverdichter

22 Wasserpumpe

23 Frischwassertank

24 Eluat- und Waschwassertank

25 Wasserpumpe

26 Lösungsmittelpumpe 30 Abwasseraufbereitung Z Feld

X Feld