Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Abtren - nen von an Schüttgut gebundenen Fremdstoffen und auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Solche Fremd¬ stoffe sind insbesondere Schadstoffe, wie PCB, öl und dgl., sowie Nutzstoffe, wie Kohle und dgl.

Es ist bekannt, daß z.B. durch Industrieabfälle Schadstoffe im Boden vorhanden sind, so z.B. PCB, öl und dergleichen . Derartige Schadstoffe lagern sich an den kleinen und kleinsten Partikeln des Bodens an. Zur Entsorgung der Schadstoffe kann der verunreinigte Boden auf Deponien abgelagert werden. Dies ist jedoch bei großen Mengen unwirtschaftlich. Von daher ist es bekannt, den Boden unter Zusatz von chemischen Wasch-

mittein zu waschen. Die hierzu benötigten Chemikalien belasten jedoch ebenfalls die Umwelt, so daß ein Waschver¬ fahren mit derartigen Chemikalien ebenfalls ausscheidet .

Es ist ferner bekannt, daß durch Ablagerungen von Nutzstoffen, wie z.B. Kohle und dgl., Bodenverunreinigungen auftreten. Hierbei können zwar durch Sieben größere Nutzstoffteile aus dem Boden entfernt werden. Auch können durch Waschver¬ fahren feinere Fraktionen der NutzStoffe aus dem Boden entfernt werden . Die am Boden fester gebundenen Nutzstoffe können jedoch mit bekannten Verfahren nicht mit wirtschaftlich ver¬ tretbaren Kosten vom Boden getrennt werden.

Der Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Abtrennen von an Schüttgütern gebundenen Fremdstoffen der gattungsgemäßen Art zu schaffen, bei welchem mit geringem Einsatz von Waschmitteln, insbesondere umweltfreundlichen Chemikalien,das Schüttgut von den an diesem gebundenen Fremdstoffen gereinigt werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1. Erfindungsgemäß wird auf das mit Schad- und / oder Nutzstoffen beladene Schüttgut eine hohe Bewegungsenergie ausgeübt, wobei die Fremdstoffe aus dem Schüttgut unter Einwirkung hoher Energiestöße herausgetrennt werden. Anschließend werden das von den Fremdstoffen getrenn¬ te Schüttgut, die Fremdstoffe selbst und die eingesetzten Waschmittel voneinander separiert. Versuche haben gezeigt, daß die Einwirkung hoher Energiestöße, welche große Be¬ senleunigungswerte von bis zu 20 g erfordern, eine Abtren¬ nung der an das Schüttgutgebundenen Fremdstoffe bewirken, ohne daß aggressive Waschmittel, insbesondere die Umwelt belastende Chemikalien, hierzu eingesetzt werden müssen. Es wurde ein Separierungserfolg bis zum 100% erzielt, so daß das gereinigte Schüttmaterial völlig frei von Fremd-

Stoffen war. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es somit möglich, unterschiedliche Fraktionen von an das Schüttgutgebundenen Fremdstoffen von dem Schüttgut abzutrennen, insbesondere Schadstoffe, wie PCB, öl und dgl., aber auch Nutzstoffe wie Kohle und dgl.

In besonders bevorzugter Weise wird das Schüttgut nach einem ersten Verfahrensdurchgang mit Waschmittel nochmals einem weiteren Verfahrensdurchgang mit reinem Wasser unter¬ worfen, um eventuell noch am Schüttgut anhaftende Fremd¬ stoffe aus dem Schüttgut herauszutrennen .

Es wurde festgestellt, daß Schad- und Nutzstoffe eine hohe Affinität insbesondere zu feinen Bodenpartikeln, wie z.B. Lehm und Mergel, insbesondere Geschiebemergel haben. Die Versuche haben gezeigt, daß eine Lösung der Schad- und Nutzstoffe vom Boden sogar nur unter Zusatz von Wasser dann möglich ist, wenn nur der Energieeintrag, d.h. die auf das Bodenmaterial einwirkenden Energiestöße,ausreichend groß sind, um die Fremdstoffe herauszulösen. Beim Behandeln von mit Koks- Kohle- Rückständen verunreinigtem Bodenmaterial wurde sogar eine wirtschaftliche Kohlerückgewinnung durch Trennung der Koks- Kohle- Bestandteile von den nicht-brenn¬ baren Bestandteilen ermöglicht . Die gewünschte Trennung er¬ folgte in einem Waschverfahren mit reinem Wasser .

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Ver¬ fahrens ist durch die Verwendung eines rohrförmigen Behälters mit im wesentlichen horizontaler Achse gekennzeichnet, in welchem sich im wesentlichen vertikal erstreckende Prall¬ wände erstrecken. Diese werden mittels eines hin- und hergehenden Liniearantriebes bewegt, wobei hohe Energie¬ stöße auf das durch den Behälter geförderte mit dem Wasch¬ mittel aufgeschwemmte Schüttgut einwirken . Die Prall¬ wände sind in besonders zweckmäßiger Weise als

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Förderschnecke im rohrförmigen Behälter ausgeführt, welche mit einem Drehantrieb und dem hin- und hergehenden Linear¬ antrieb versehen ist. Die Schnecke kann frei im rohrförmigen Behälter drehbar oder mit diesem festverbunden sein, wobei im letzteren Fall der rohrförmige Behälter selbst drehbar und hin- und herbewegbar gelagert sein muß. Die Drehung erfolgt zum Transport des Gemenges aus Schüttgut und Waschmittel im rohrförmigen Behälter. Die horizontale Hin- und Herbewegung unter Einwirkung hoher Energiestöße dient zur Trennung der Fremdstoffe vom Schüttgut . Dieses kann Bodenmaterial, Bauschutt oder dergeleichen sein .

In den rohrförmigen Behälter wird das Schüttgut zusammen mit dem Waschmittel an einem Ende durch eine Einlaßöffnung eingefüllt. Im rohrförmigen Behälter erfolgt eine mechanisch Abtrennung der Fremdstoffe vom Schüttgut . Aus einer im Endbereich des rohrförmigen Behälters angeordnet Auslaßöffnung werden dann das Schüttgut , die abgetrennten Fremdstoffe und das Waschmittel abgeführt. In einem nach¬ folgenden weiteren Verfahrensschritt wird das so behandel¬ te Schüttgut nochmals mit reinem Wasser nachgespült . Diese Behandlung kann auch bei einer im Mittelbereich des Behälters angeordneten , siebartigen Auslaßöffnung für das Wasch¬ mittel im weiteren Abschnitt des rohrförmigen Behälters erfol gen, wozu dieser im mittleren Bereich eine weitere Einla߬ öffnung für Waschwasser und im Endbereich eine weitere Aus¬ laßöffnung aufweisen muß.

Erfindungswesentlich ist ferner noch die Ausbildung des hin- und hergehenden Liniearantriebes für die Bewirkung der großen Energiestöße. Hierzu ist erfindungsgemäß eine Hydrau¬ likeinrichtung mit einem Drehkolben- Wegeventil vorgesehen, dessen Drehbewegung und damit die Schaltfrequenz über die Winkelgeschwindigkeit veränderbar ist und durch einen Dreh¬ antrieb erzeugt wird . Das Drehkolben-Wegeventil schaltet Druckströme hoher Energiedichte , welche auf die Prallwände

bzw. die Schnecke bzw. die Kombination aus __t_a_-xecΛ..j u.ω rohrförmigen. Behälter einwirken . Durch die Möglichkeit der stufenlosen Veränderung von Frequenz und Amplitude kann das zu reinigende Schüttgut materialspezifisch opti¬ mal angesprochen werden .

Die Erfindung ist nachfolgend anhand zweier, in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele von Vorrichtungen zum Abtrennen von an Schüttgut gebundenen Tremdstoffen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen prinzipiellen Längsschnitt durch die Vorrichtung in der ersten Ausführungsform,

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des Details X aus Fig. 1 ,

Fig. 3 einen Schnitt gemäß der Linie III-III in Fig. 2,

Fig. 4 einen prinzipiellen Längsschnitt durch die Vor¬ richtung in der zweiten Ausführungsform,

Fig. 5 eine vergrößerte Darstellung des Details Y in Fig. 4,

Fig. 6 einen Querschnitt gemäß der Linie VI-VI in Fig. 4,

Fig. 7 einen Teil-Längsschnitt durch ein Drehkolben- Wegeventil eines Liniearantriebes,

Fig. 8 den Drehkolben des Wegeventils gemäß Fig. 7 ,

Fig. 9 die den Drehkolben aufnehmende Hülse und

Fig. 10 das Außengehäuse des Drehkolben- Wegeventils.

Die erste Ausführungsform der Vorrichtung zum Abtrennen von an Schüttgut gebundenen Fremdstoffen umfaßt einen rohrförmigen Behälter 1, eine Schnecke 2, einen Dreh¬ antrieb 3 und einen Linearantrieb 4.

Der rohrförmige Behälter 1 ist drehfest auf Stützlagern 5 gelagert und weist an seinem in Fig. 1 oben links gezeigten Anfang oben eine Einlaßöffnung 6 und an seinem in Fig. 1 rechts gezeigten Ende unten eine Auslaßöffnung 7 auf. Die Achse 8 des Behälters 1 verläuft im wesentlichen horizontal und kann in Richtung auf die Auslaßöffnung 7 leicht geneigt angeordnet sein. In den beiden Stirnwänden 9 des Behälters

1 sind abgedichtete Durchgänge 10 für die Wellenenden 11 der Schnecke 2 ausgebildet. Die Wellenenden 11 sind in orts¬ festen Lagern 12 drehbar und zugleich verschiebbar gelagert. Zwischen dem in Fig. 1 links dargestellten Lager 12 und dem Behälter 1 ist ein Riementrieb 13 zum Antrieb der Schnecke

2 mittels des als Elektromotor ausgebildeten Drehantriebes

3 angeordnet.

Der hin- und hergehende Liniearantrieb 4 für die Schnecke 2 umfaßt einen Motor 20 , eine Hydraulikpumpe 21 sowie ein Überdruckventil 22, einen Mengenregler 23, ein Drehkolben- Wegeventil 24 mit angeflanschtem Antriebsmotor 25, einen Hydraulik- Zylinder 26 mit Kolben 27, einen Tank 28 für das Druckmedium sowie Rohrleitungen 29 bis 35 zur Verbindung der Bauteile 20 bis 28 untereinander. Die einzelnen Leitungs¬ anschlüsse am Drehkolben- Wegeventil 24 und am Hydraulik- Zylinder 26 sind mit Druckleitung P bzw. Tankleitung T bezeichnet. Der Kolben 27 des doppelt-wir enden Hydraulik- Zylinders 26 ist mit seiner Kolbenstange 36 über einen Flansch 37 fest mit der Welle 11 der Schnecke 2 verbunden.

Über die Leitung 30 wird mittels der Pumpe 21 das Druckmedium, insbesondere Drucköl, der in Fig. 1 unteren Druckleitung P

des Drehkolben-Wegeventiles 24 zugeführt. Gesteuert vom Antriebsmotor 25 wird das Druckmedium durch eine der beiden in Fig. 1 oberen Druckleitungen P, z.B. durch die linke Druckleitung P, 33 der oberen linken Druckleitung P des Hydraulik- Zylinders 26 zugeführt. Bei geschlossener Tank¬ leitung T, 34 erfolgt eine stoßartige Bewegung des Kolbens 27 in Fig. 1 nach rechts, womit gleichzeitig die Schnecke 2 in Fig. 1 nach rechts stoßartig bewegt wird. Beider Bewegung des Kolbens 27 nach rechts ist die Tankleitung T,32 geöffnet, so daß das Druckmedium aus dem rechts vor dem Kolben 27 befindlichen Druckraum abfließen kann. Anschließend wird das Drehkolben- Wegeventil 24 umgesteuert, so daß die Druckleitung P , 35 mit dem Druckmedium beaufschlagt wird. Bei geschlossener Tankleitung T,32 erfolgt eine Rückbewegung des Kolbens 27 in Fig. 1 nach links, wobei die Schnecke 2 ebenfalls stoßartig nach links in Fig. 1 bewegt wird. Gleich¬ zeitig ist die Tankleitung T,34 geöffnet. Diese stoßartige Be'wegung der Schnecke 2 erfolgt mit einer Mindestfrequenz von z.B. 25 Hz und einer Mindestamplitude von ca. 10 bis 15 mm bei einem Füllungsgrad von maximal 50% des Behälters 1 und einem Verhältnis von Schüttgut zu Waschmittel von z.B. 1 : 5. Die Einwirkzeit auf das im Behälter 1 befindliche Schüttgut soll ca. 5 min betragen . Diese Daten sind abhängig vom zu behandelnden Schüttgut , hier Bodenmaterial . Die Wirkung der stoßartigen Hin- und Herbewegung der Schnecke 2 auf das im Behälter 1 befindliche Gemenge 40 . aus Schüttgutund daran gebundenen Fremdstoffen ist in Fig. 2 dargestellt. Durch die stoßartige Hin- und Herbe¬ wegung der Schnecke 2 wirken deren einzelne Wendel als Prallplatten, welche den mit Pfeilen dargestellten Stoß- effekt auf das mit Fremdstoffen belastete Schüttgut ausüben, um so die Fremdstoffe vom Schüttgut abzutrennen .

Bei der in den Figuren 4 bis 6 dargestellten zweiten Aus¬ führungsform der Vorrichtung zum Abtrennen von an Schüttgut,

z.BBoden,gebundenen Fremdstoffen sind der Drehantrieb 3 mit Riementrieb 13, der hin- und hergehende Liniearantrieb 4 mit Drehkolben- Wegeventil 24 und Hydraulik-Zylinder 26 mit Kolben 27 sowie die in Fig. 4 linksseitig dargestellte Gleit-Dreh-Lagerung 12 in gleicher Weise vorhanden wie beim ersten Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 1 bis 3. Im Unterschied hierzu ist die Schnecke 2' im rohrförmigen Behälter 1' fest angebracht, wobei die äußeren Umfangs- flachen der Schnecke 2' fest mit der Behälterwandung ver¬ bunden sind, wie es auch in Fig. 5 dargestellt ist. Der Behälter 1 ' ist über die linksseitige Welle 11 * sowie eine Dreipunktlagerung 12' rechtsseitig drehbar und hin- und herbewegbar gelagert. Die Einlaßöffnung 6' ist am in Fig. 4 rechts dargestellten Ende des Behälters 1 vorgesehen und mündet abgedichtet in die rechte Stirnseite 9 ' des Behälters 1'. Die Auslaßöffnung 7* ist in Fig. 4 am linken Ende des Behälters 1' angeordnet, dessen Achse 8 ¹ etwas in Richtung auf die Auslaßöffnung 7 ¹ geneigt sein kann. Die Auslaßöffnung 7' umgibt den rohrförmigen Behälter 1 ¹ allseitig in Form einer nach unten offenen Auffangwanne. Der Behälter 1* ist im Bereich der wannenartigen Auslaßöffnung 7' mit um seinen Umfang verteilt angeordneten Auslaßöffnungen 41 versehen, wobei die Stabilität des Behälters 1 ' auch in diesem Bereich gewährleistet ist.

Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 1 bis 3 wird der Behälter 1 * gemäß dem zweiten Ausführungs¬ beispiel nach den Figuren 4 bis 6 zusammen mit der in diesem fest angebrachten Schnecke 2' stoßartig hin- und herbewegt und gleichzeitig gedreht, wobei die Linearbewegung durch den Liniearantrieb 4 und die Drehbewegung durch den Drehantrieb 3 erfolgen. Die Wirkung der einzelnen Wendeln der Schnecke 2' als Prallplatten ist in Fig. 5 durch Pfeile dargestellt.

In einer Ausführungsform beträgt der Durchmesser des röhr-

förmigen Behälters 0,80 m, die Länge des Behälters 1 beträgt etwa 3,50 m, so daß eine Durchsatzleistung von etwa 7 t/h Schüttgut erreicht werden kann. In.der Aus¬ führungsform gemäß den Figuren 1 bis 3 beträgt der Abstand der Wendeln zueinander in axialer Richtung , als Steigung bezeichnet , etwa 0,10 m .

Das in der Fig. 7 in einem Teil-Längsschnitt und in den Fig. 8 bis 10 mit seinen einzelnen Bauteilen dargestellte Dreh¬ kolben- Wegeventil 24 umfaßt einen Drehkolben 51 ( Fig. 8) , eine Innenhülse 52 ( Fig. 9) und ein äußeres Gehäuse 53 (Fig. 10) sowie an beiden Enden des Gehäuses 53 mit diesem abgedichtet verschraubte Stirnflansche 54 ( Fig. 7) . Das Gehäuse 53 umfaßt Druckleitungsanschlüsse P und Tankleitungs¬ anschlüsse T, welche jeweils in umlaufende Nuten 55 bis 57 am Außenumfang der Innenhülse 52 münden. Diese Nuten 55 bis 57 sind über Bohrungen 58 bis 60 mit dem Innenraum der Innen¬ hülse 52 verbunden. In dieser ist der Drehkolben 51 gelagert, dessen stirnseitigerWellenzapfen 61 in dem Stirnflansch 54 über ein Achsialwälzlager 62 gelagert ist . Der Drehkolben 51 umfaßt umlaufende Nuten 63 mit von diesen axial ausgehenden Schlitzen 64 sowie weitere Schlitze 65 in seinen Mantelflächen beid- seits der Nuten 63. Durch taktweises Drehen des Drehkolbens 51 können die einzelnen Steuerstellungen des Drehkolben-Wege- ventiles 24 eingestellt werden, welche bei der Beschreibung des Linearantriebes 4 näher abgehandelt worden und in Fig. 7 mit Pfeilen dargestellt sind. Der Drehkolben 51 ist hydrosta¬ tisch in der Innenhülse 52 gelagert .Das Drehen des Drehkol¬ bens 51 kann auch kontinuierlich erfolgen .