DE4414701A1 - Reinigung kontaminierter Böden mittels Ultra-Schall-Systeme - Google Patents
Reinigung kontaminierter Böden mittels Ultra-Schall-SystemeInfo
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- DE4414701A1 DE4414701A1 DE19944414701 DE4414701A DE4414701A1 DE 4414701 A1 DE4414701 A1 DE 4414701A1 DE 19944414701 DE19944414701 DE 19944414701 DE 4414701 A DE4414701 A DE 4414701A DE 4414701 A1 DE4414701 A1 DE 4414701A1
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
- B09C1/02—Extraction using liquids, e.g. washing, leaching, flotation
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft die Reinigung von kontaminierten
Böden mittels Ultraschall.
Die Reinigung von kontaminierten Böden erfordert mit den heute
zur Verfügung stehenden Techniken und Chemikalien einen hohen
technischen wie auch hohen energetischen Aufwand. Nur in den
Fällen wo das Erdreich mit leichtflüchtigen Kohlenwasserstoffen
verunreinigt ist, genügt in der Regel eine Wäsche des verschmutzten
Erdreiches mit ökologisch abbaubaren Tensiden und
Wasser. Bei Verschmutzung des Erdreiches mit Schwerölen, Halogenen,
Schwermetallen und militärtechnischen Rückständen ist ein
wesentlich höherer Technologie- und Energieeinsatz vonnöten.
Durch die hohe Adhäsion dieser Stoffe an die einzelnen Bodenpartikel
ist ein Einsatz von hohen Drücken bzw. Temperaturen
oder eine Kombination beider Energieformen erforderlich, um
diese Substanzen von den Erdpartikeln zu lösen.
Die vorliegende Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt
durch Einsatz von Ultraschall eine energietechnisch günstige
Lösung in Verbindung einfacher mechanischer Aufbauten zu finden.
Ultraschallschwinger haben einen Wirkungsgrad von annähernd
η=1. Eingesetzt in Wasser erzeugen sie aufgrund hoher
Beschleunigungswerte von 14m/sec im Wasser eine Kavitationskraft
die zu Dampfblasenbildung neigt. Diese Dampfblasen
implodieren unter hohen Drücken und reißen dabei die den Erdpartikeln
anhaftenden Verschmutzungen mit.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil des Einsatzes der Ultraschall-
Technologie zum Reinigen von kontaminierten Böden ist, daß
diese Technik aufgrund ihres geringen Gewichtes und räumlichen
Abmessungen nicht an ortsfesten Installationen gebunden ist.
Sie kann auf mobilen, von Lastkraftwagen gezogenen, Containern
montiert werden. Dieses spart somit den Einsatz von
Lkw-Kolonnen zwischen der Schadstelle und der ortsfesten Reinigungsanlage.
In Zusammenarbeit mit der Firma
MSW
Mainzer Str. 46
64572 Büttelborn
wurde diese Anlage so konzipiert, daß sie bausteinmäßig für jede anfallende Erdreichmenge ausgelegt werden kann. Dazu bedarf es nur einer Serien- oder Parallelschaltung der Resonanzkörper nach Fig. 1.
MSW
Mainzer Str. 46
64572 Büttelborn
wurde diese Anlage so konzipiert, daß sie bausteinmäßig für jede anfallende Erdreichmenge ausgelegt werden kann. Dazu bedarf es nur einer Serien- oder Parallelschaltung der Resonanzkörper nach Fig. 1.
Laborversuche bei der Fa. MSW haben die Wirksamkeit der
Ultraschalltechnologie zum Reinigen kontaminierter Böden
unter Beweis gestellt.
Fig. 1 zeigt den mit Ultraschallgebern 1 bestückten
Resonanzkörper 2. Dieser Resonanzkörper besteht aus einem
dünnen Edelstahlgehäuse und hat die Aufgabe die Schwingungen
der Ultraschallgeber möglichst dämpfungsfrei auf das zu reinigende
Erdreich zu übertragen. Die elektrischen Anschlüsse zu den
Schwingern sind aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht eingezeichnet.
Das Maßverhältnis zwischen der Breite 3 und der Höhe 4
des Resonanzkörpers ist von der Frequenz der Schwinger abhängig.
Das Maßverhältnis bestimmt unter anderem ob unerwünschte
stehende Wellen entstehen oder verhindert werden.
Die Gehäuseabdeckung 5 schützt die Schwinger vor Wassereintritt.
In die Öffnung 6 wird über einen Trichter 12 das zu
reinigende Erdreich zugesetzt. Zum Zeitpunkt der elektrischen
Ansteuerung der Schwinger muß der Resonanzkörper zur Gänze im
Wasser getaucht sein.
Zuzüglich zum Erdreich werden in Abhängigkeit der verschmutzten
Erde ökologisch abbaubare Tenside und ein Verflockungsmittel
zugesetzt. Die Tenside erleichtern die Trennung des Erdreiches
von den verschmutzenden Stoffen. Das Verflockungsmittel bindet
dann die ausgeschwämmten Stoffe, die dann nach oben im Resonanzkörper
aufsteigen.
Der Resonanzkörper 2 mit seiner Abdeckung 5 hängt
dämpfungsfrei an frequenzmäßig abgestimmten Zugfedern (nicht
eingezeichnet). Hierbei wird auf eine geringe Schräglage des
Resonanzkörpers geachtet, um das Füllgut mit einer Geschwindigkeit
von ca. 1 m/sec durchfließen zu lassen.
Fig. 2 zeigt den Resonanzkörper 2 mit seiner Abdeckung 5
für die Schwingkörper in der Draufsicht. Im Oberteil des
Resonanzkörpers 2 sind verschieden ausgeformte Durchbrüche
eingezeichnet.
Die Durchbrüche 7 sind von runder Form. Die Durchbrüche 8
sind langgeschlitzt. Der Durchbruch 9 ist gestanzt ausgeformt
mit seiner Öffnung gegen die Fließrichtung des Füllgutes
gerichtet. Der Durchbruch 10 hat die gleiche Form und
Ausbildung wie Durchbruch 9 jedoch mit seiner Öffnung in
Fließrichtung des Füllgutes.
Diese Durchbrüche können eine x-beliebige Form haben.
Vorausetzung:
a) Sie beeinträchtigen den Resonanzkörper nicht in seinem Schwingungsverhalten.
b) Sie lassen nur die mit dem Verflockungsmittel gebundenen Verunreinigungen durch, während das Erdreich im Resonanzkörper weiterfließt in Richtung Wannentiefe.
Vorausetzung:
a) Sie beeinträchtigen den Resonanzkörper nicht in seinem Schwingungsverhalten.
b) Sie lassen nur die mit dem Verflockungsmittel gebundenen Verunreinigungen durch, während das Erdreich im Resonanzkörper weiterfließt in Richtung Wannentiefe.
Fig. 3 zeigt die Wanne in der Seitenansicht 11, die den
Resonanzkörper aufnimmt mit dem Einfülltrichter 12.
Die Wanne ist bis zur Skinleiste 13 mit Wasser gefüllt.
Das Füllgut wird durch den Trichter 12 in den Resonanzkörper
gefüllt. Bei eingeschalteten Schwingern 1 wird
das Füllgut aufgrund der nun auftretenden Kavitationskraft,
den zugesetzten Tensiden und dem Verflockungsmittel von den
Verunreinigungen getrennt. Das Verflockungsmittel bindet diese
Verunreinigungen und tritt durch die Öffnungen im Oberteil
des Resonanzkörpers und schwimmt in einer Emulsion an die
Wasseroberfläche der Wanne. Bei Kleinanlagen bedarf es keiner
Durchbrüche des Oberteils des Resonanzkörpers. Hier schwimmt
die Emulsion zum höchsten Punkt des schräg gelagerten
Resonanzkörpers und tritt zwischen Trichter 12 und
höchste Kante des Resonanzkörpers 2 an die Wassseroberfläche.
Die so aufschwimmende Emulsion wird nun über die Skinleiste 13
mechanisch mittels eines kontinuierlich laufenden Paddels über
eine Ablaufrinne 14 in ein Tankfahrzeug 15 zur endgültigen
Abfallverwertung geleitet. Statt des Paddels ist auch
ein gleichmäßiger Luftstrom, erzeugt von einem Tangential-
Gebläse, in der Lage die Emulsion in Richtung Skinleiste 13
zu drücken.
Das durch den Resonanzkörper durchfließende Erdreich tritt am
Ende desselben aus und fällt aufgrund seiner spezifischen
Wichte in die tiefste Stelle der Wanne 16. Ein Ventil 17
läßt das gereinigte Erdreich bis zu einer gewünschten Füllhöhe
auflaufen. Beim Öffnen des Ventils fällt das Erdreich in einen
Container 18. Dieses Erdreich wird bei Bedarf gleichzeitig
in abgestimmten Mengen mit basischen Stoffen wie Magnesium,
Calzium, Kalium und Natrium wieder angereichert. Denn bei der
Wäsche sind diese Stoffe dem Erdreich leider mit entzogen worden.
Sie werden aber für die Neutralisation durch später wieder eingetragene
saure Stoffe - wie z. B. saurer Regen - benötigt. Das
Ventil muß rechtzeitig vor Austritt von Wasser, das sich in
der Wanne befindet, geschlossen werden.
Fig. 4 zeigt die Wanne 11 in der Vorderansicht. An der
Längsseite der Wanne ist ein Wassertrennblech 19 angebracht.
Dieses Blech verhindert das Ausdehnen der Emulsion auf der
Wasseroberfläche an die zweite Skinleiste 20. Diese Skinleiste
ist in gleicher Höhe wie die Skinleiste 13 angebracht.
Hier kann das Wasser nur aus der Tiefe der Wanne und
nicht von der mit Emulsion bedeckten Oberfläche abfließen.
So wird durch diese Skinleiste der Wasserstand in der Wanne
ständig auf ein gewünschtes Niveau gehalten. Das über die
Skinleiste abfließende Wasser wird in einem Behälter 21
aufgefangen und zur Restreinigung z. B. über Zeolithen oder
anderen Reinigungsstoffen filtriert.
Claims (11)
1. Anspruch 1, dadurch begründet,
daß zum Reinigen kontaminierter Böden Ultraschall
eingesetzt wird.
2. Anspruch 1-2, dadurch begründet,
daß dem zu reinigenden Erdreich neben Wasser, zusätzlich,
je nach Anforderung, ökologisch abbaubare Tenside und/oder
Verflockungsmittel zum Binden der verunreinigenden
Substanzen beigegeben werden.
3. Anspruch 1-3, dadurch begründet,
daß der Resonanzkörper (Fig. 1) mit seinen Abmessungen
auf die Frequenz der Ultraschallschwinger abgestimmt
sein muß.
4. Anspruch 1-4, dadurch begründet,
daß der Resonanzkörper keine oder verschiedenartig
geformte Durchbrüche (Fig. 2) in seiner Deckenfläche
aufweist.
5. Anspruch 1-5, dadurch begründet,
daß der Resonanzkörper an frequenzabgestimmten Zugfedern
schwebend in einer wassergefüllten Wanne hängt.
6. Anspruch 1-6, dadurch begründet,
daß die Wanne (Fig. 3) so geformt ist, daß sie, das den
Resonanzkörper verlassende Erdreich genügend Tiefe zum
Absetzen ermöglicht.
7. Anspruch 1-7, dadurch begründet,
daß das abgesetzte Erdreich ohne Wasserentleerung der
Wanne entnommen werden kann.
8. Anspruch 1-8, dadurch begründet,
daß die Wanne eine Skinleiste (13) aufweist, über die
die auf dem Wasser schwimmende Emulsion, bestehend aus
den Verunreinigungen, der Emulsion und dem Verflockungsmittel
abfließen kann.
9. Anspruch 1-9, dadurch begründet,
daß eine zweite Skinleiste (20) für den gleichmäßigen
Wasserstand in der Wanne sorgt, ohne das über sie Emulsion
abfließt.
10. Anspruch 1-10, dadurch begründet,
daß vor der Skinleiste (20) ein Trennblech (19)
angebracht ist.
11. Anspruch 1-11, dadurch begründet,
daß der Wanne entnommenes Erdreich wieder nach Bedarf
basische Stoffe in Dosierungen wie das sie umgebende
nicht verunreinigte Erdreich aufweist als Neutralisator
von sauren Stoffen zurückgegeben werden.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944414701 DE4414701A1 (de) | 1994-04-27 | 1994-04-27 | Reinigung kontaminierter Böden mittels Ultra-Schall-Systeme |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944414701 DE4414701A1 (de) | 1994-04-27 | 1994-04-27 | Reinigung kontaminierter Böden mittels Ultra-Schall-Systeme |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4414701A1 true DE4414701A1 (de) | 1995-11-02 |
Family
ID=6516578
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19944414701 Withdrawn DE4414701A1 (de) | 1994-04-27 | 1994-04-27 | Reinigung kontaminierter Böden mittels Ultra-Schall-Systeme |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4414701A1 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19654513A1 (de) * | 1996-12-27 | 1998-07-02 | Roth Geb Henke Ulrich Dipl Che | Verfahren zur Entfernung von Quecksilber und Quecksilbersalzen aus Böden |
DE19708411A1 (de) * | 1997-03-03 | 1998-09-17 | Muesing Anton Gmbh Co Kg | Verfahren und Vorrichtung zur Aufbereitung von Material |
DE19719034A1 (de) * | 1997-04-29 | 1998-11-05 | Geesthacht Gkss Forschung | Verfahren zum Reinigen kontaminierter Böden |
WO2004004863A1 (en) * | 2002-07-04 | 2004-01-15 | Accentus Plc | Seperation of oil from sand |
CN111545561A (zh) * | 2019-12-11 | 2020-08-18 | 卞志强 | 一种土壤原位化学修复的辅助方法 |
-
1994
- 1994-04-27 DE DE19944414701 patent/DE4414701A1/de not_active Withdrawn
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Legal Events
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