DE3728201A1

DE3728201A1 - Bodenreinigungsverfahren und einrichtung zu seiner durchfuehrung

Info

Publication number: DE3728201A1
Application number: DE19873728201
Authority: DE
Inventors: Thaddaeus-Anton Dipl Kanczarek
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1987-08-24
Filing date: 1987-08-24
Publication date: 1989-03-09

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Reinigung verunreinigter Böden. Gegenstand der Erfindung ist auch eine vorteilhafte Einrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens.

Durch die intensive industrielle Nutzung von Grundstücken, z.B. durch Raffinerien, chemische Fabriken und Fertigungsbetriebe, man denke z.B. an Betriebe zum Galvanisieren, gelangten in den letzten Jahrzehnten oft beträchtliche Mengen sehr unter schiedlicher Schadstoffe in die Böden. In diesem Zusammenhang ist das besondere Problem der Bodenverunreinigung durch Haus müll-, Industriemüll- oder sogenannte wilde Deponien zu nennen.

Ein Ansammeln der Schadstoffe kann das Rückhaltevermögen der Böden übersteigen, so daß z.B. Schadstoffe sowohl in die Umgebungsluft als auch in das Grundwasser, das für eine Trinkwasseraufbereitung zur Verfügung steht, gelangen können. Damit hier Abhilfe geschaffen werden kann, wäre die Reinigung der Böden mit einer mobilen Bodenwaschanlage auf dem betroffenen Grundstück eine Problemlösung. Die gereinigten Böden könnten dann unmittelbar nach dem Waschvorgang an Ort und Stelle wieder eingebracht bzw. verfüllt werden. Je nach Kapazität bzw. Größe einer solchen Bodenwaschanlage könnte es aber auch sinnvoll sein, diese stationär auszubilden und dann die zu reinigenden Bodenproben zu dieser zu transportieren.

Ausgehend von bekannten Waschverfahren, wie sie bei der Kies und Sandwäsche angewandt werden, wurden bereits verschiedene Bodenwaschanlagen konzipiert und im Versuchsfeld getestet. Es zeigte sich dabei, daß die Bodenfeinanteile mit einer Korngröße unter 200 µm praktisch nicht gereinigt werden können, da sie bei den angewandten verfahrenstechnischen Methoden (Trommeln, Bottiche mit Rührwerken, Spindeln und Strahlen) nahezu trägheitslos in der Waschlösung "mitschwimmen". Es ist bisher nicht gelungen, die auf der Partikeloberfläche der Böden haftenden Schadstoffe durch mechanische Reibkräfte bzw. Relativbewegungen zwischen den Bodenpartikeln und der Waschlösung ausreichend zu entfernen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Reinigung verunreinigter Böden anzugeben, mit dem sich die geschilderten Probleme überwinden lassen, indem auch die Feinanteile des Bodens mit einer Korngröße gleich oder kleiner 200 µm einem intensiven Reinigungsprozeß unterworfen werden.

Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe mit einem Verfahren zur Reinigung verunreinigter Böden gelöst, welches die folgenden Merkmale aufweist:

a) Die jeweilige Bodenprobe und eine diese aufschwemmende Waschlösung werden als Aufschlämmung in die Behandlungs kammer eines Behälters eingebracht und mit Kontaktflächen der Behandlungskammer in Kontakt gebracht,
b) durch die die zu reinigende Bodenprobe umgebende Kammer wandung hindurch wird wenigstens ein Hochdruck-Fluidstrahl gegen die Aufschlämmung gerichtet, welcher tangential und normal zur Kontaktfläche gerichtete erste und zweite Impulsvektor-Komponenten aufweist, wobei die ersten Impuls vektor-Komponenten in der Aufschlämmung eine Umlauf strömung und dabei Mikroturbulenzen unterschiedlicher Geschwindigkeitsprofile für die aufgeschlämmten Bodenpartikel erzeugen und wobei die zweiten Impulsvektor- Komponenten die Aufschlämmung gegen die Kontaktflächen der Kammerwandung pressen,
c) von den Kontaktflächen der Kammerwandung her werden Ultraschall-Druckwellen in die Aufschlämmung eingestrahlt, welche den Bodenpartikeln eine ihrer Turbulenz-Bewegung überlagerte Longitudinalbewegung aufzwingen und die Bodenpartikel abwechselnd auf unterschiedliche Drehbewegungs- Radien und damit in Zonen unterschiedlicher Drehgeschwindig keiten verlagern.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens nach Patentan spruch 1 sind in den Verfahrensansprüchen 2 bis 10 angegeben.

Wie eingangs bereits erwähnt, ist Gegenstand der Erfindung auch eine Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, welche gekennzeichnet ist durch einen langgestreckten Behälter mit einem Einlaß für die Aufschlämmung an einem Ende, einer an den Einlaß sich anschließenden Behandlungskammer und einem an die Behandlungskammer sich anschließenden Auslaß für die durchstrahlte Aufschlämmung und welche ferner dadurch gekennzeichnet ist, daß

- mindestens ein die Kontaktflächen für die Aufschlämmung aufweisender Wandbereich der Behandlungskammer rinnenförmig ist und dieser rinnenförmige Wandbereich die Führungsflächen für die Umlaufströmung bildet,
- und daß Ultraschallköpfe im rinnenförmigen Wandbereich befestigt sind, so daß ihre Ultraschallstrahlen die Ortsvektoren der Umlaufströmung schneiden,
- und daß Fluidstrahl-Düsenköpfe an der Kammerwandung so befestigt sind, daß sie die Aufschlämmung gegen die Kontakt flächen der Behandlungskammer pressen und der Aufschlämmung Umlauf-Geschwindigkeitskomponenten erteilen.

Vorteilhafte Weiterbildungen dieser Einrichtung sind in den Patentansprüchen 12 bis 15 angegeben.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile beruhen im Wesentlichen auf den ständig sich ändernden Beschleunigungs und Geschwindigkeitsdifferenzen zwischen den Bodenpartikeln und der Waschlösung und führen zu einem Abscheren der durch chemische Hilfsmittel bereits angelösten Schadstoffe auf den Partikel-Oberflächen. Zusätzlich werden auch die Reibkräfte zwischen den Bodenpartikeln und damit die mechanischen Reinigungskräfte erhöht. Das Verfahren sowie die Einrichtung zu seiner Durchführung eignen sich im besonderen Maße für ein kontinuierliches Durchlaufverfahren und für ein Modulsystem, in dem mehrere gleichartig aufgebaute Reinigungsmodule zueinander parallelgeschaltet werden und so der erforderliche Durchsatz, z.B. Aufarbeitung von 20 t/h Boden pro Stunde, erreicht werden kann.

Im folgenden werden anhand der Zeichnung, in welcher zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind, das erfindungsgemäße Verfahren und die Einrichtung zu seiner Durch führung noch näher erläutert. Darin zeigt in schematischer, vereinfachter Darstellung:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Einrichtung in einem Querschnitt durch die Behandlungskammer, welche eine die Ultraschallköpfe tragende rinnenförmige Kontaktwand und eine sich darüber wölbende Düsenwand aufweist.

Fig. 2 die Draufsicht auf die Innenseite der Kontaktwand bei abgenommener Düsenwand.

Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel in perspektivischer Darstellung, bei welchem Kontakt- und Düsenwand der jeweiligen Behandlungskammer durch mehrere, parallel zueinander angeordnete und auch parallel zueinander von der Aufschlämmung und den Hochdruck-Düsenstrahlen beaufschlagbaren Rohren gebildet sind, welche jeweils zwischen den Düsenzonen die Ultraschallköpfe tragen.

Fig. 4 die Einzelheit IV aus Fig. 3 im Schnitt, d.h., den Anschluß einer Düsenleitung an ein Behandlungsrohr.

Fig. 5 schematisch eine Anlage zur Bodenreinigung, in welche eine Einrichtung nach der Erfindung integriert ist.

Aus Fig. 1 erkennt man von der Einrichtung nach der Erfindung die Behandlungskammer BK im Querschnitt, mit einer rinnenförmi gen Kontaktwand 1 und einer sich darüber wölbenden Düsenwand 2. Die Kontaktwand 1, bestehend z.B. aus nichtrostendem Stahl, ist in Durchflußrichtung y (Längsrichtung) langgestreckt; die Länge einer Behandlungskammer kann mehrere Meter betragen. Die Kontaktwand 1 hat einen Querschnitt nach Art eines flachen V. In regelmäßigen Abständen ist die Kontaktwand 1 mit Öffnungen 1.1 versehen, in welche von außen Ultraschall-Sendeköpfe, im folgenden abgekürzt als US-Köpfe 3 bezeichnet, eingesetzt sind. Dort, wo die plane Abstrahlwand 3.1 der US-Köpfe 3 an der Bodenwand 1 anliegt, ist diese innerhalb der kreisförmigen Zonen 1.2 plangeschliffen und abgestimmt, um so einen möglichst hohen Anteil des Ultraschalls in die Aufschlämmung 30 ein bringen zu können. Die US-Köpfe strahlen bevorzugt im Bereich zwischen 20 und 40 kHz. Ihre Frequenz kann von US-Kopf zu US-Kopf 3 auch variabel sein in Stufen von 20 über 30 zu 40 kHz usw. Die Befestigungsvorrichtung für die US-Köpfe ist nicht näher dargestellt, ebenso nicht ihr Inneres und die elektri schen Zuleitungen. Es handelt sich um US-Köpfe, wie sie z.B. von der Firma KLN in Heppenheim angeboten werden und welche Longitudinalwellen 4 abstrahlen, durch welche die in der Aufschlämmung 3 enthaltene Flüssigkeit und damit die in ihr enthaltenen Bodenpartikel bevorzugt zu longitudinalen Schwingungen angeregt werden. Im Inneren der US-Köpfe befinden sich Piezokristalle, z.B. aus Bariumtitanat, welche durch eine elektrische Schwingung in ihrer Eigenfrequenz angeregt werden und diese als Ultraschall abstrahlen.

Die tunnelförmige Düsenwand 2 ist mit Flanschen 2.1 an ihren beiden Längsseiten an entsprechend geformten Gegenflanschen 1.3 der Kontaktwand 1 dichtend befestigt. In regelmäßigen Abständen über die Längenausdehnung y verteilt sind an der Düsenwand 2 Düsenköpfe 5 befestigt. Im dargestellten Beispiel sind fünf Düsenköpfe, die im einzelnen mit 5.1 bis 5.5 bezeichnet sind, über das Bogenstück der Düsenwand 2 verteilt angeordnet. Jeweils durch Bohrungen 6 in der Düsenwand 2 ist das Ende eines Düsenrohres 5 a mit einem schlankeren Halsteil 5 b gesteckt, und von innen, d.h. von der konkaven Seite der Düsenwand 2 her, sind die Düsenköpfe 5 mit einem Innengewinde auf das Außengewinde des jeweiligen Halsteils 5 b aufgeschraubt. Die Düsenköpfe 5 bzw. 5.1 bis 5.5 sind zu diesem Zweck jeweils mit einem Mehrkant 5 c zum Ansetzen von Gewindeschlüsseln bzw. Schraubwerkzeug versehen. Wie anhand des Düsenkopfes 5.2 darge stellt, sind die konvex gewölbten Stirnflächen der Düsenköpfe 5 mit einer Vielzahl von kleinen Düsenbohrungen 5 d versehen, durch welche das Fluid unter hohem Druck, bevorzugt im Bereich zwischen 50 und 200 bar, austritt und auf die in der Behandlungskammer BK jeweils befindliche Aufschlämmung 30 auf trifft. Als Hochdruck-Fluidstrahl kann die Waschlösung verwendet werden, die auch zur Aufschlämmung des zu reinigenden Bodens dient. Es kann jedoch auch Druckluft als Hochdruck-Fluid strahl dienen. Ebenso ist es möglich, einen Teil der Düsenköpfe 5 mit Waschlösung und einen anderen Teil mit Druckluft zu beaufschlagen. Die Hochdruck-Fluidstrahlen 7 (bei dem Düsenkopf 5.1 schematisch angedeutet) haben die Aufgabe, innerhalb der Aufschlämmung 3 eine intensiv gerichtete Umlaufströmung zu erzeugen, innerhalb welcher sich Mikroturbulenzen für die Bodenpartikel ergeben, und ferner, die Aufschlämmung 30 gegen die Kontaktwand 1, insbesondere gegen die Ultraschall- Einleitzonen 1.2 zu pressen. Im Beispiel nach Fig. 1 und 2 hat jeder der Düsenköpfe 5.1 bis 5.5 mit seiner Strahlachse 5′ bezüglich der Flanschebene 2.1-2.1 einen anderen Winkel, wodurch sich eine Vielfalt von Betriebsmöglichkeiten ergibt, um die Umlaufströmung zu erzeugen. Die generell mit 50 bezeichneten Fluidstrahl-Düsen ebenso wie die Düsenwand 2 bestehen hier ebenfalls aus korrosionsbeständigem Stahl, der ausreichend widerstandsfähig gegen die verwendete Waschlösung ist. Diese kann bestehen aus Säuren, Laugen, sonstigen Lösungsmitteln, Tensiden und Wasser als Verdünnungsmittel. Als sonstige Lösungsmittel kommen zum Beispiel in Betracht CH₂Cl₂ oder CHCl₃, Cyclohexan oder Aceton.

Mit der Einrichtung nach Fig. 1 und 2 kann man das Verfahren nach der Erfindung wie folgt durchführen:.

Es sei angenommen, daß die Aufschlämmung 30 im kontinuierlichen Durchlaufverfahren durch die Behandlungskammer BK hindurch wandert, z.B. mit einer Durchlaufgeschwindigkeit von 1 m/min. Dabei kann die Behandlungskammer horizontal verlaufen oder einen Neigungswinkel zur Horizontalen zwischen 0 und 90° aufweisen. Bei waagrechter Anordnung oder nur leichter Neigung muß ein Anteil der Hochdruck-Fluidstrahlen 7 Komponenten in Förderrichtung y aufweisen, bei steilerer Neigung kann das Eigengewicht der Aufschlämmung zum Vorschub ausgenutzt werden. Für das Verfahren ist wichtig, daß wenigstens ein Hochdruck- Fluidstrahl 7 (abgekürzt: HD-Fluidstrahl) durch eine der Düsen köpfe 5 gegen die Aufschlämmung 30 derart gerichtet wird, daß er tangential und normal zur Kontaktfläche der Kontaktwand 1 gerichtete erste und zweite Impulsvektor-Komponenten 7 a und 7 b aufweist. Die erste Impulsvektor-Komponente 7 a erzeugt in der Aufschlämmung 30 eine Umlaufströmung u, wie durch die Pfeile symbolisiert, wobei Mikroturbulenzen u′ unterschiedlicher Geschwindigkeitsprofile für die aufgeschlämmten Bodenpartikel entstehen, von denen einige schematisch angedeutet sind. Diese Mikroturbulenzen oder Wirbel u′ entstehen durch die hohe Strahl geschwindigkeit und die Verwirbelung an der Kontaktfläche 1.0 (der Aufschlämmung 30 zugewandte Fläche) der Kontaktwand 1. Die zweiten Impulsvektor-Komponenten 7 b wirken normal zur Kontakt fläche 1.0 und pressen deshalb die Aufschlämmung 30 gegen diese, so daß sich dynamische Andruckkräfte ergeben. Wie bereits erläutert, werden nun von den Kontaktflächen 1.0 der Kammerwandung bzw. Kontaktwand 1 her Ultraschall-Druckwellen in Form der Longitudinalwellen 4 in die Aufschlämmung 30 eingestrahlt, welche den Bodenpartikeln einer ihrer Turbulenz- Bewegung u, u′ überlagerte Longitudinalbewegung aufzwingen und dabei die Bodenpartikel abwechselnd auf unterschiedliche Dreh bewegungsradien und damit in Zonen unterschiedlicher Drehgeschwindigkeiten verlagern. Dabei werden die Bodenpartikel und die an ihnen noch lose anhaftenden Schadstoffe abwechselnd beschleunigt und verzögert, so daß die Schad- bzw. Belastungs stoffe sich ablösen.

Gemäß Fig. 1 trifft der Hochdruck-Fluidstrahl 7 auf die Aufschlämmung 30 derart auf, daß letztere in eine Umlauf strömung u versetzt wird, deren Achse parallel zu den Kontakt flächen 1.0 bzw. parallel zur Längsachse y verläuft. Gemäß einem günstigen Verfahrensschritt wird abwechselnd mit dem HD-Fluidstrahl 7 und dem gestrichelt angedeuteten HD-Fluid strahl 7′ durch den Düsenkopf 5.1 bzw. 5.5 eingedüst, so daß die Richtung der Umlaufströmung u mit jedem Umschaltvorgang abrupt umgekehrt wird.

Die Einrichtung nach Fig. 1 und Fig. 2 läßt sich aber auch so betreiben, daß mehr als die zwei beschriebenen HD-Fluidstrahlen 7, 7′ gegen die Aufschlämmung 30 gerichtet werden. Dabei handelt es sich um die zusätzlichen HD-Fluidstrahlen 71, 72 und 73 der Düsenköpfe 5.2, 5.3 bzw. 5.4, welche impulsweise so eingeschaltet werden, daß jeder der HD-Fluidstrahlen zur Erzeugung wenigstens einer der beiden Impulsvektor-Komponenten 7 a bzw. 7 b beiträgt. Zum Beispiel könnten die Düsenköpfe 5.1 bis 5.5 nacheinander oder mit geringer Überlappung für jeweils zwei Sekunden eingeschaltet sein, so daß die einzelnen HD-Fluidstrahlen 7, 71, 72, 73, 7′, anschließend dann in der umgekehrten Reihenfolge 73, 72, 71, 7 usw. nicht nur räumlich, sondern auch zeitlich gegeneinander phasenverschoben sind. Der mittlere Düsenkopf 5.3 liefert dabei im wesentlichen nur eine Impuls-Vektorkomponente 72 b, die normal zur Umlaufströmung u gerichtet ist. Aber auch diese Komponente liefert zusätzlich zu ihren Anpreßkräften Beiträge zur Erzeugung von Mikro turbulenzen u′.

Die Kontaktflächen 1.0 der Behandlungskammer BK sind bevorzugt konkav gewölbt, damit die Ausbildung der Umlaufströmung u begünstigt wird.

Wie es später noch anhand von Fig. 3 und Fig. 4 erläutert wird, ist es auch möglich, daß wenigstens zwei HD-Fluidstrahlen aus verschiedenen Richtungen auf die Aufschlämmung derart auftreffen, daß die Aufschlämmung in eine Umlaufströmung versetzt wird, deren Drehachsen etwa senkrecht zu ihren Kontaktflächen verlaufen. Dies ist allgemein dann möglich, wenn eine Aufschlämmung in einer hohlzylindrischen Behandlungskammer um die Zylinderlängsachse in Drehung versetzt wird und der Ultraschall vom Zylindermantel her in die Aufschlämmung eingestrahlt wird.

Wie bereits erwähnt, kann man die Düsen 50 bzw. die einzelnen Düsenköpfe 5.1 bis 5.5 auf vielerlei Weise ausnutzen, indem durch einige dieser Düsenköpfe nicht die Waschlösung, sondern Druckluft eingeblasen wird. Wenn die Aufschlämmung im kontinuierlichen Verfahren durch die Behandlungskammer BK durchgeschleust wird, so kann man kurz vor dem Ausschleusen der Aufschlämmung durch die Düsen 50 auch Waschwasser (reines Wasser) zum Auswaschen der Waschlösung und der durch diese gelösten Schadstoffe in die Behandlungskammer einleiten. Über die Länge der Behandlungskammer BK folgen eine Mehrzahl der in Fig. 1, Fig. 2 gezeigten Düsen/US-Kopf-Anordnungen 50/3, so daß die Aufschlämmung 30 auf ihrem Weg mehrfach hintereinander intensiv von der Waschlösung und dem Ultraschall durchstrahlt wird.

Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 und 4 sind die rinnenförmige Kontaktwand 1 und die Düsenwand 2 baulich zu einer Rohrleitung 10 vereinigt, welche in ihrem Inneren die Behandlungskammer BK jeweils aufnimmt. Das Gemisch aus Boden und Waschlösung, die Aufschlämmung 30, gelangt vom oberen Ende mehrerer achsparallel zueinander angeordneter Rohrleitungen 10 gemäß Pfeil 30.1 in die jeweilige Behandlungskammer BK. Die Einlaßenden der Rohrleitungen 10 sind mit 10.1 bezeichnet, ihre Auslaßenden mit 10.2, die Rohrachsen mit 10.0. Die Düsen sind wieder generell mit 50 bezeichnet, pro Rohrleitung 10 sind jeweils zwei Düsengruppen 50 a und 50 b vorgesehen, die etwa einander diametral gegenüber liegen und den Fluidstrahl schräg zur Rohrachse 10.0, und zwar mit einer radialen Impulsvektor- Komponente und einer axialen, der Zuströmrichtung 30.1 entgegengerichteten Impulsvektor-Komponente, einstrahlen. Die Düsenpaare 50 a, 50 b sind innerhalb mehrerer, über die Rohrlänge axial verteilter Düsenzonen 8 vorgesehen, wobei die Hochdruck- Fluidstrahlen eine Umlaufströmung der Aufschlämmung 30 um die Rohrachse 10.0 erzeugen. Jeweils zwischen den Einmündungen der Düsen 50 a, 50 b befinden sich Ultraschallkopfzonen 9, wobei jede dieser Ultraschallkopfzonen 9, vorzugszweise ebenfalls diametral einander gegenüberliegende, Ultraschallköpfe 3 aufweist, deren Ultraschallstrahlen die Strömungslinien der Umlaufströmung der Aufschlämmung 30 schneiden. Zwischen den Ultraschallkopfzonen 9 befinden sich weitere zusätzliche Ultraschallköpfe 3 im Bereich der Düsenzonen 8, weil letztere nicht den gesamten Rohrumfang beanspruchen.

Wie es Fig. 4 näher zeigt, wird die Aufschlämmung durch die ihr aufgezwungene Umlaufströmung an die Innenflächen der Rohrleitungen 10 gepreßt, und die Umlaufströmungslinien werden durch die im wesentlichen radial einstrahlenden Ultraschall köpfe 3 geschnitten. Eine Düse 50 bzw. 50 a, 50 b kann aus einer Mehrfachdüsenanordnung bestehen, mit einer Düsenzuleitung 51 für mehrere Waschdüsen, nämlich Waschlösung in Form von Tensiden, Lösungsmittel, Säuren, Laugen oder reines Wasser oder Luft, wobei je nach Reinigungsbedarf diese Mittel einzeln oder kombiniert oder nacheinander angewendet werden können.

Aus Fig. 4 sind zwei Düsenmündungen 50.1 und 50.2 erkennbar, eine weitere (dritte) ist vorgesehen.

Fig. 3 zeigt, daß in Parallelschaltung mehrere Rohrleitungen 10 als Rohrfeld RF in den Knotenpunkten 11 eines Gitters 12 ange ordnet sind, wobei zu denjenigen Düsenzonen 8 der parallel zueinander angeordneten Rohre 10, die in der gleichen rohrqueren Ebene liegen, gemeinsame Einspeiseleitungen 13 führen, welche im einzelnen mit 13.1 bis 13.6 bezeichnet sind. Dabei gehören die Einspeiseleitungspaare 13.1-13.2, 13.3-13.4 und 13.5-13.6 jeweils zu einer gemeinsamen Düsenzone 8 einer Flucht der Rohrleitungen 10.

Fig. 3 zeigt ferner, daß die Längsachsen 10.0 der Rohrleitungen 10 im wesentlichen vertikal und die Längsachsen 13.0 der Einspeiseleitungen 13 im wesentlichen horizontal verlaufen. Fig. 3 zeigt ferner, daß die in die jeweilige Rohrachse 10.0 projizierten Düsenstrahl-Komponenten der Förderrichtung 30.1 der Aufschlämmung 30 entgegengesetzt sind, wie bereits erwähnt. Man erreicht damit, daß ausreichende Verweilzeiten der Auf schlämmung 30 innerhalb der Rohrleitungen 10 erreicht werden und daß sich die gewünschte Umlaufströmung innerhalb der Düsenzonen 8 in gewünschtem Maße ausbilden kann, wobei die beiden Düseneinmündungen 50 a, 50 b des jeweiligen Düsenpaares 50 alternierend betrieben werden können.

Die schematische Darstellung nach Fig. 5 zeigt den vollständigen Durchlauf einer Bodenprobe, beginnend bei einem in einen Trichter auslaufenden Behälter 14 für den verunreinigten Boden 15. Letzterer gelangt über eine Förderschnecke 16 in den Behälter eines Mischers 17, welcher mit einem Rührwerk 18 versehen ist. In den Mischer wird die Waschlösung 19 eines Waschlösungsbehälters 20 über Pumpe 21 und Rohrleitung 22 mit Ventilen 23 eingedüst, es bildet sich im Mischer 17 die Auf schlämmung 30 aus. Letztere wird mittels Pumpe 24 und Rohrleitung 25 einer Verteilleitung 26 zugeführt, an welche die einzelnen Rohrleitungen 10 mit ihren Behandlungskammern BK und Fluidstrahldüsen 50 angeschlossen sind. Zu letzteren führen die Einspeiseleitungen 13, welche von einer gemeinsamen Haupt einspeiseleitung 130 über eine Pumpe 27 mit der Waschlösung 19 versorgt werden. An die Zonen der Behandlungskammern BK schließen sich Spülzonen SZ der Rohrleitungen 10 an, wobei hier die Spülwasserdüsen 28 von entsprechenden Spülwasserleitungen 28.1 und eine Spülwasserpumpe 28.2 versorgt werden. Die gespülte Aufschlämmung gelangt aus den Spülzonen SZ der Rohrleitungen 10 über eine Förderschnecke 29 in ein Absetzbecken und Filter 31, welches eine pyramidenstumpfförmige oder konische Bodenpartie 31.1 aufweist mit einer bodenseitigen Sammelkammer 31.2 für die Bodenpartikel, die sich aus der Aufschlämmung abgesetzt haben. Von der Sammelkammer 31.2 gelangt der vorgereinigte Boden, z.B. über eine weitere Förder schnecke 32 in einen Spülbehälter 33, welchem über Leitung 34 sauberes Waschwasser unter Druck zugeführt wird. Diese zweite Aufschlämmung gelangt dann über eine Verbindungsleitung 35 mit Pumpe 36 zu einer Zentrifuge 37, welche einen weitgehend entwässerten Boden 38 ausschleudert und in ihrem Zentrum das verunreinigte erste Waschwasser über eine Leitung 39 entläßt, von welcher Leitung dieses verunreinigte Waschwasser als erstes Spülwasser von der Pumpe 28.2 angesaugt wird. Das Wasser, welches über einen Saugrüssel 40 am oberen Wasserspiegel des Absetzbeckens 31 über Pumpe 41 abgesaugt wird, wird in eine Wiederaufarbeitungsstrecke 42 eingespeist, welche nicht näher dargestellt ist und der Wiedergewinnung der Chemikalien für die Waschlösung dient sowie der Abtrennung der Bodenverunreinigun gen, also z.B. Öl, Bleibestandteile oder Quecksilber od.dgl.

Claims

1. Verfahren zur Reinigung verunreinigter Böden, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Hochdruck-Fluidstrahl auf die Aufschlämmung derart auftrifft, daß die Aufschlämmung in eine Umlaufströmung versetzt wird, deren Achse parallel zu ihren Kontaktflächen verläuft.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei einander entgegengesetzt gerichtete tangentiale Impuls vektor-Komponenten aufweisende Hochdruck-Fluidstrahlen abwechselnd eingeschaltet werden, so daß die Richtung der Umlaufströmung mit jedem Umschaltvorgang abrupt umgekehrt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehr als zwei Hochdruck-Fluidstrahlen gegen die Aufschlämmung gerichtet und diese impulsweise so eingeschaltet werden, daß jeder der Hochdruck-Fluidstrahlen zur Erzeugung wenigstens einer der beiden Impulsvektor-Komponenten beiträgt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die aus verschiedenen Richtungen auf die Aufschlämmung einwirkenden Hochdruck-Fluidstrahlen nicht nur räumlich, sondern auch zeitlich gegeneinander phasenverschoben sind.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Unter stützung der Umlaufströmung die Aufschlämmung an konkav gewölbten Kontaktflächen der Behandlungskammer entlang geführt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Hochdruck-Fluidstrahlen aus verschiedenen Richtungen auf die Aufschlämmung derart auftreffen, daß die Aufschlämmung in eine Umlaufströmung versetzt wird, deren Drehachsen etwa senkrecht zu ihren Kontaktflächen verlaufen.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Fluid für die Hochdruck-Fluidstrahlen die Waschlösung verwendet wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Fluid für die Hochdruck-Fluidstrahlen Druckluft verwendet wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufschlämmung kontinuierlich im Durchlaufverfahren durch die Behandlungskammer hindurchgeschleust und dabei den Hochdruck- Fluidstrahlen und den Ultraschall-Druckwellen ausgesetzt wird.

11. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen langgestreckten Behälter mit einem Einlaß für die Aufschlämmung an einem Ende, einer an den Einlaß sich anschließenden Behandlungskammer und einem an die Behandlungskammer sich anschließenden Auslaß für die durchstrahlte Aufschlämmung und dadurch gekennzeichnet, daß

- mindestens ein die Kontaktflächen für die Aufschlämmung aufweisender Wandbereich der Behandlungskammer rinnenförmig ist und dieser rinnenförmige Wandbereich die Führungsflächen für die Umlaufströmung bildet,
- und daß Ultraschallköpfe im rinnenförmigen Wandbereich befestigt sind, so daß ihre Ultraschallstrahlen die Ortsvektoren der Umlaufströmung schneiden,
- und daß Fluidstrahl-Düsen an der Kammerwandung so befestigt sind, daß sie die Aufschlämmung gegen die Kontaktflächen der Behandlungskammer pressen und der Aufschlämmung Umlauf- Geschwindigkeitskomponenten erteilen.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der rinnenförmige Wandbereich der Behandlungskammer von einem bogenförmigen Wandbereich überspannt wird, an welchem eine Mehrzahl von Fluidstrahl-Düsenköpfen befestigt sind, deren Strahlachsen in konvergenter Anordnung auf die Kontaktflächen ausgerichtet sind.

13. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der rinnen förmige Wandbereich der Behandlungskammer Teil einer Rohr leitung ist, mit Einlaß an einem Rohrende und Auslaß am anderen Rohrende, daß schräg zur Rohrachse einstrahlende Fluidstrahl- Düsenköpfe jeweils wenigstens paarweise einander gegenüber liegend innerhalb mehrerer über die Rohrlänge verteilter Düsenzonen vorgesehen sind, wobei die Hochdruck-Fluidstrahlen eine Umlaufströmung der Aufschlämmung um die Rohrachse er zeugen, und daß jeweils zwischen den Düseneinmündungen sich Ultraschallkopfzonen befinden, innerhalb welcher jeweils wenigstens ein Ultraschallkopf angeschlossen ist, dessen Ultraschallstrahlen die Strömungslinien der Umlaufströmung der Aufschlämmung schneiden.

14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß in Parallel schaltung mehrere Rohrleitungen als Rohrfeld in den Knoten punkten eines Gitters angeordnet sind und zu denjenigen Düsenzonen der parallel zueinander angeordneten Rohre, die in der gleichen rohrqueren Ebene liegen, gemeinsame Einspeise leitungen für das Hochdruckfluid führen.

15. Einrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachsen der Rohrleitungen im wesentlichen vertikal und die Längsachsen der Einspeiseleitungen im wesentlichen horizontal verlaufen und daß die in die jeweilige Rohrachse projizierten Düsenstrahl-Komponenten der Förderrichtung der Aufschlämmung entgegengesetzt sind.