DE4229946C1 - Contaminated soil cleaning - using hydro-chemical action on soil particles with filtering and distn for solvent recovery - Google Patents
Contaminated soil cleaning - using hydro-chemical action on soil particles with filtering and distn for solvent recoveryInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von Böden, die mit Kohlenwasserstoffen und/oder heteroorganischen Verbindungen verunreinigt sind, wobei der kontaminierte Boden mit einem Lösungsmittel in einem Extraktor behandelt und das mit den Verunreinigungen beladene Lösungsmittel aus dem Boden entfernt und in einen Schadstoffextrakt sowie in wiederverwendbares Lösungsmittel getrennt wird sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.The invention relates to a method for Cleaning floors with hydrocarbons and / or heteroorganic compounds are contaminated, leaving the contaminated soil with a solvent in an extractor treated and with the impurities removed loaded solvents from the ground and in a pollutant extract as well as in reusable solvent is separated and a device for performing this Procedure.
Ein bekanntes Verfahren der vorstehenden Art (Hazardous Materials Control Research Institute, Silver Spring, Md/USA, Management of uncontrolled Hazardous Waste Sites, 1984 "Extraction as a method for cleaning contaminated soil: Possibilities, Problems and research") ist auf den Seiten 576 und 577 (Fig. 1) der vorgenannten Druckschrift offenbart. Dabei werden nur ganz allgemeine und theoretische Überlegungen angestellt, jedoch keine konkreten Lösungen angeboten. A known method of the above type (Hazardous Materials Control Research Institute, Silver Spring, Md / USA, Management of uncontrolled Hazardous Waste Sites, 1984 "Extraction as a method for cleaning contaminated soil: Possibilities, Problems and research ") is on the Pages 576 and 577 (Fig. 1) of the aforementioned Document disclosed. It will only be whole general and theoretical considerations employed, but no concrete solutions offered.
Ferner ist aus "Ullmanns Enzyklopädie der chemischen Technik", Band 2, Seite 722 bis 729, eine Extraktion von Feststoffen offenbart, die sich jedoch ausschließlich mit Extraktionen aus Ölsaaten, Drogen, Knochen, Bleicherde, Katalysatoren und Zucker aus Rüben befaßt. Darin sind ferner Bandfilter (Abb. 11, Seite 728) Planzellendrehfilter (Abb. 10, Seite 728) als bekannt zu entnehmen. Ein Verfahren zur Reinigung von kontaminierten Böden ist darin nicht offenbart.Furthermore, from "Ullmanns Encyclopedia the chemical engineering ", volume 2, pages 722 to 729, discloses an extraction of solids that deal only with extractions Oilseeds, drugs, bones, bleaching earth, Catalysts and sugar from beet deals. In this are also band filters (Fig. 11, page 728) Plant cell rotary filter (Fig. 10, page 728) as known to take. A cleaning process of contaminated soil is not in it disclosed.
Weiterhin sind aus der US-PS 4 098 648 und der DE-OS 37 26 282 ein und mehrstufige Gegenstrom-Drehtrommelextraktoren bekannt, in denen der kontaminierte Boden von Lösungsmittel, wie Hexan und Pentan, ausgewaschen wird. Die darin offenbarten Verfahren erfordern eine kostspielige Vortrocknung des Bodens mit entsprechend hohem apparativem Aufwand. Außerdem enthalten sämtliche dieser Vorrichtungen mehrere und rotatorisch zu betätigende Teile, was nicht nur einen erheblichen Dichtungsaufwand erfordert, sondern auch mit entsprechenden Energie-Betriebskosten verbunden ist. Allgemein darf man sagen, daß die Problematik eines effektiven Reinigungsverfahrens in den Eigenschaften des Bodens selbst beruht, nämlich insbesondere in seinem breiten, wechselnden Kornspektrum, in seinem teilweise hohen Schluffanteil, der rasch zu einem Zusetzen von Sieben führt und in seinen abrasiven Eigenschaften zu sehen ist, die mit einem hohen Verschleiß der mechanisch damit kontaktierenden Teile verbunden ist.Furthermore, from US Pat. No. 4,098,648 and DE-OS 37 26 282 one and multi-stage Countercurrent rotary drum extractors known in which the contaminated soil from solvent, like hexane and pentane. The one in it disclosed methods require an expensive one Predrying the floor with a correspondingly high level expenditure on equipment. In addition, all included these devices several and rotatory too actuating parts, which is not only a significant Sealing effort required, but also with associated energy operating costs is. Generally one can say that the problem an effective cleaning process in the Properties of the soil itself is based, namely especially in its broad, changing Grain spectrum, in its partially high Silt fraction that quickly clogs up Seven leads and in its abrasive properties can be seen that with a high wear of the mechanically connected parts is.
Von diesem Stand der Technik ausgehend, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zu schaffen, welches sich nur durch eine geringe Anzahl von mechanisch bewegten Teilen auszeichnet und dennoch auf hydromechanischem Weg eine effektive und kostengünstige Reinigung kontaminierter Böden bei wirtschaftlich hoher Durchsatzgeschwindigkeit gewährleistet.Starting from this state of the art, lies the invention has for its object a method of the type mentioned and a device to carry out this procedure which is only characterized by a small number of distinguishes mechanically moving parts and yet effective and hydromechanically cost-effective cleaning of contaminated floors economically high throughput speed guaranteed.
Diese Aufgabe wird in Verbindung mit dem eingangs genannten Gattungsbegriff verfahrensmäßig nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der kontaminierte Boden nach seiner Zerkleinerung von oben unter Inertgasgegenspülung in einen Gegenstrom-Extraktor gefüllt wird, sich der Boden in diesem als Wanderbett nach unten bewegt sowie in seinem unteren Teil das Lösungsmittel eintritt und im Gegenstrom das Wanderbett durchströmt, wobei der dekontaminierte Boden mittels einer im unteren Teil des Gegenstrom-Extraktors einströmenden Transportflüssigkeit über eine Aufgabevorrichtung in einen Filterapparat mit bewegtem Filtermedium gefördert und von diesem in gereinigten Boden und in wiederverwendbare Transportflüssigkeit getrennt wird. Bei diesem Verfahren braucht lediglich das Filtermedium mechanisch bewegt zu werden, wohingegen sämtliche anderen Vorgänge rein hydromechanisch ablaufen. Auch der Gegenstrom-Extraktor wird durch einen nicht bewegten Behälter gebildet. In diesem Gegenstrom-Extraktor wird einerseits eine hinreichende Verweilzeit des kontaminierten Bodens mit dem Lösungsmittel im Gegenstrom sichergestellt und somit über eine entsprechende chemische Reaktionszeit der gewünschte, effektive Reinigungsgrad erzielt. Dabei werden bis auf das bewegte Filtermedium sämtliche Transporte des Bodens, des Lösungsmittels und der Transportflüssigkeit sowie sämtlicher Gemische mittels Pumpen rein hydromechanisch in geschlossenen Rohrleitungen vollzogen, wodurch das erfindungsgemäße Verfahren zur Trennung der Schadstoffe aus dem Boden einen wesentlich geringeren Energieaufwand als sämtliche herkömmlichen Verfahren dieser oder ähnlicher Art erfordert.This task is done in conjunction with the procedural solved according to the invention in that the contaminated soil after its crushing by above with inert gas backflushing into one Countercurrent extractor is filled, the bottom moved down in this as a moving bed as well the solvent enters in its lower part and flows through the moving bed in countercurrent, the decontaminated floor using an in lower part of the countercurrent extractor inflowing transport liquid over a Feeder in a filter apparatus with moved moving filter medium and from this in cleaned floor and in reusable Transport liquid is separated. With this The process only requires the filter medium to be moved mechanically, whereas all other processes run purely hydromechanically. The countercurrent extractor is also replaced by a not moving container formed. In this Countercurrent extractor becomes one sufficient residence time of the contaminated soil ensured with the solvent in countercurrent and thus via an appropriate chemical Response time the desired, effective Degree of cleaning achieved. Apart from that moving filter medium all transports of the Soil, solvent and Transport liquid and all mixtures by means of purely hydromechanical pumps closed pipelines completed, which the inventive method for separating the Pollutants from the ground are essential less energy consumption than all conventional methods of this or a similar type required.
Als Lösungsmittel wird in an sich bekannter Weise ein polarer Stoff, wie Aceton, Methylethylketon, Alkohol oder eine wäßrige Tensidlösung verwendet und als Transportflüssigkeit entweder gleichfalls dieser polare Stoff oder Wasser. Dieses Wasser besteht aus Frischwasser. Dabei ist nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung die Transportflüssigkeit mit dem Lösungsmittel identisch. Dadurch kann beim Transport des Bodens aus dem unteren Teil des Gegenstrom-Extraktors zur Aufgabevorrichtung eine weitere Trennung kontaminierter Bestandteile erfolgen. Es ist jedoch auch möglich, als Transportflüssigkeit Wasser zu verwenden. As a solvent is known in itself Way a polar substance, like acetone, Methyl ethyl ketone, alcohol or an aqueous Used surfactant solution and as Transport liquid either this too polar fabric or water. This water is there from fresh water. It is after one advantageous development of the invention Transport liquid with the solvent identical. This can help transport the soil from the lower part of the countercurrent extractor Feeder another separation contaminated components. It is however also possible as a transport liquid To use water.
Nachdem der Boden die Aufgabevorrichtung durchlaufen hat und auf den Filterapparat gelangt ist, wird er in mehreren hintereinander geschalteten Waschstufen von der Transportflüssigkeit getrennt. Diese Trennung erfolgt unabhängig davon, ob das Transportmittel Wasser oder ein polarer Stoff wie das Lösungsmittel ist, vorteilhaft mit Wasser, in welchem sich die polaren Lösungsmittel gut lösen und daraus wieder entfernen lassen.After the floor the feeder has passed and reached the filter apparatus is, it is in several consecutive switched washing levels from the Transport liquid separated. This separation takes place regardless of whether the means of transport Water or a polar substance like that Solvent is, advantageously with water, in which the polar solvents dissolve well and have it removed again.
Um ein Zusetzen des bewegten Filtermediums zu verhindern, wird nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung von der Aufgabevorrichtung zuerst das Grobkorn und darauf erst das Feinkorn dem bewegten Filtermedium zugeführt. Dadurch bleibt die Dränagefähigkeit des Filterkuchens erhalten, und ein Zusetzen des Filters durch feine Schluffanteile wird vermieden.To block the moving filter medium prevent will be beneficial Development of the invention of the Feeder first and then on the coarse grain only the fine grain of the moving filter medium fed. This keeps the drainage ability of the Get filter cake, and clogging the Filters through fine silt components are avoided.
Das beladene Lösungsmittel aus dem Gegenstrom-Extraktor wird in einer Destillationskolonne in den Schadstoffextrakt und in wiederverwendbares Lösungsmittel getrennt. Der Schadstoffextrakt wird anschließend vorteilhaft unter Zusatz von Heizöl oder einer äquivalenten Kohlenwasserstofffraktion in einem Flüssig-Flüssig-Extraktionsapparat in eine leichte, aus Schadstoffen, Heizöl und Restlösungsmittel bestehende Phase zur Hochtemperaturverbrennung und in eine schwere aus Wasser und Lösungsmittel bestehende Phase separiert. Dabei dient das Heizöl und/oder die äquivalente Kohlenwasserstofffraktion dazu, die Pumpfähigkeit des Schadstoffextraktes zu erhalten, dessen organische Phase nach ihrer Abkühlung ansonsten eine feste, klebrige, nicht pumpbare Masse darstellen würde.The loaded solvent from the Countercurrent extractor is in one Distillation column in the pollutant extract and separated into reusable solvents. The Pollutant extract will then be beneficial with the addition of heating oil or an equivalent Hydrocarbon fraction in one Liquid-liquid extractor into one light, from pollutants, heating oil and Residual solvent phase High temperature combustion and into a heavy out Water and solvent phase separated. The heating oil and / or the equivalent hydrocarbon fraction to that Maintain pumpability of the pollutant extract, its organic phase after cooling otherwise a firm, sticky, non-pumpable Would represent mass.
Eine Inertgasgegenspülung verhindert das Eindringen von Luftsauerstoff in den Gegenstrom-Extraktor und beugt damit der Entstehung entzündlicher Gasgemische vor.An inert gas backwash prevents this Penetration of atmospheric oxygen Counterflow extractor and thus bends the Formation of flammable gas mixtures.
Sämtliche Abgase aus dem Gegenstrom-Extraktor, der Aufgabevorrichtung und dem Filterapparat werden über eine Sammelleitung zu einer Abgas-Waschkolonne geleitet und dort gewaschen.All exhaust gases from the Counterflow extractor, feeder and the filter apparatus are via a manifold passed to an exhaust gas washing column and there washed.
Hinsichtlich der Vorrichtung geht die Erfindung aus von einer solchen, wie sie in Fig. 1 der erstgenannten Druckschrift schematisch beschrieben wird.With regard to the device, the invention is based on such as is schematically described in FIG. 1 of the first-mentioned publication.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird vorrichtungsmäßig dadurch gelöst, daß die Zerkleinerungs-Vorrichtung, der Gegenstrom-Extraktor mit Wanderbett und eine geschlossene Aufgabevorrichtung zu einem Filterapparat mit bewegtem Filtermedium in Reihe hineinander angeordnet sind und das mit Schadstoffen beladene Lösungsmittel aus dem Gegenstrom-Extraktor, die Waschflüssigkeit aus dem Filterapparat und die Abgase über Zwischenleitungen zu einem Flüssig-Flüssig-Extraktionsapparat, zu Destillationskolonnen und zu einer Abgas-Waschkolonne ableitbar sind. Durch die Zerkleinerungs-Vorrichtung werden die nicht aus Schluff bestehenden Teile des kontaminierten Bodens vor ihrem Eintritt in den Gegenstrom-Extraktor auf eine Korngröße zwischen 1 mm und 15 mm zerkleinert. In dem sich daran anschließenden Gegenstrom-Extraktor wird der kontaminierte Boden in Form eines Wanderbettes mit hinreichender Reaktionszeit im Gegenstrom einem Lösungsmittel, z. B. Aceton, ausgesetzt. Aus dem unteren Teil des Gegenstrom-Extraktors wird der behandelte, dekontaminierte Boden hydromechanisch zu der geschlossenen Aufgabevorrichtung transportiert, von deren Ende er auf ein bewegtes Filtermedium eines Filterapparates gelangt und dort als gereinigter Filterkuchen zur Wiederverfüllbarkeit entfernt werden kann.The object underlying the invention is solved device-wise that the Shredding device, the Countercurrent extractor with a moving bed and one closed feeder to one Filter apparatus with moving filter medium in a row are arranged in each other and with Solvents laden with pollutants from the Counterflow extractor, the washing liquid from the Filter apparatus and the exhaust gases over Intermediate lines to one Liquid-liquid extractor, too Distillation columns and one Exhaust gas scrubbing column can be derived. Through the Crushing devices are not made Silt existing parts of the contaminated Before entering the Counterflow extractor to a grain size between 1 mm and 15 mm crushed. By doing it subsequent countercurrent extractor is the contaminated floor in the form of a moving bed with sufficient reaction time in countercurrent one Solvents, e.g. B. acetone exposed. From the the lower part of the countercurrent extractor treated, decontaminated soil hydromechanically to the closed feeder transported, from the end of which he moved to a moving one Filter medium of a filter apparatus arrives and there as a cleaned filter cake Refillability can be removed.
Dieser in toto als Reinigungsstufe bezeichneten Anordnung der drei hintereinander geschalteten Vorrichtungen wird eine Aufbereitungsanlage nachgeordnet. Diese besteht im wesentlichen aus zwei Destillationskolonnen, einem Flüssig-Flüssig-Extraktionsapparat und einer Abgas-Waschkolonne. Das mit Schadstoffen beladene Lösungsmittel aus dem Gegenstrom-Extraktor wird mitsamt dem in ihm enthaltenen Lösungsmittel zu dessen Austreibung zu einer Destillationskolonne und von dort in einen Flüssig-Flüssig-Extraktionsapparat gepumpt, während die Waschflüssigkeit aus dem Filterapparat zu einer weiteren Destillationskolonne und die Abgase über Zwischenleitungen zu einer Abgas-Waschkolonne gefördert werden.This in total as a cleaning step designated arrangement of the three in a row switched devices becomes a Processing plant downstream. This consists in essentially of two distillation columns, one Liquid-liquid extractor and one Exhaust gas scrubbing column. The one loaded with pollutants Solvent from the countercurrent extractor is together with the solvent contained in it its expulsion to a distillation column and from there to one Pumped liquid-liquid extractor, while the washing liquid from the filter apparatus to another distillation column and the exhaust gases via intermediate lines to a Exhaust gas scrubbing column are promoted.
Zur Erzielung einer möglichst gleichmäßigen Dekontamination des Bodens wird nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung zwischen der Zerkleinerungs-Vorrichtung und dem dann oben geschlossenen Gegenstrom-Extraktor mit Wanderbett zur Durchmischung des Bodens ein Homogenierungs-Behälter mit Rührwerk angeordnet, in dessen oberen Teil zur Sauerstoffverdrängung über eine Leitung ein Inertgas einspülbar und aus dessen unterem Teil der Boden mit einem als Transportflüssigkeit dienenden Lösungsmittel über eine Verbindungsleitung von einer Pumpe in den Gegenstrom-Extraktor förderbar ist. Dadurch wird eine völlig homogene Konsistenz des Bodens - in diesem Fall bereits mit Lösungsmittel - beim Eintritt in den Gegenstrom-Extraktor gewährleistet.To achieve the most uniform possible Decontamination of the floor is done after a advantageous development of the invention between the shredding device and then the top closed countercurrent extractor with moving bed to mix the soil Homogenization container arranged with agitator, in its upper part for the displacement of oxygen An inert gas can be flushed in and out via a line the lower part of which is the bottom with an as Solvent used for the transport liquid a connecting line from a pump in the Countercurrent extractor is eligible. This will a completely homogeneous consistency of the soil - in in this case with solvent - at Entry into the counterflow extractor guaranteed.
Der Filterapparat besteht aus einem Bandfilter, einem Planzellen-Drehfilter oder einem Vakuumzellen-Drehfilter, erfindungsgemäß wird ein Vakuum-Bandfilter bevorzugt. Die Aufgabevorrichtung in diesen Filterapparat ist in Förderrichtung des bewegten Filtermediums in zwei in der oberen Hälfte in Verbindung stehenden, ansonsten jedoch getrennte Kammern unterteilt, wobei von der in Förderrichtung dem bewegten Filtermedium nächstgelegenen Kammer das Grobkorn und von der darauffolgenden Kammer das Feinkorn auf dem Filtermedium absetzbar ist. Dadurch entsteht ein Filterkuchen im Sandwich-Aufbau, wobei sich das Grobkorn unmittelbar auf dem Filterband und darauf die Feinkorn- und Schluffbestandteile ablagern, so daß die Dränagefähigkeit des gesamten Filterkuchens erhalten bleibt. Ein Zusetzen des Filterbandes durch Schluffanteile wird dadurch ausgeschlossen.The filter apparatus consists of a Band filter, a flat cell rotary filter or one Vacuum cell rotary filter, according to the invention Vacuum band filter preferred. The Feeding device in this filter apparatus is in Direction of delivery of the moving filter medium in two related in the top half, otherwise divided into separate chambers, being moved in the direction of conveyance Filter medium nearest the coarse grain and from the next chamber the fine grain can be deposited on the filter medium. Thereby a filter cake is created in the sandwich structure, with the coarse grain directly on the Filter belt and then the fine grain and Deposit silt components so that the Drainage ability of the entire filter cake preserved. Clogging of the filter belt through silt fractions is excluded.
Nach einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Durchsatzgeschwindigkeit des zu reinigenden Bodens durch die Spalthöhe am Austritt des Boden-Transportflüssigkeits-Gemisches aus der Aufgabevorrichtung und dem bewegten Filtermedium einerseits sowie durch die Geschwindigkeit des bewegten Filtermediums andererseits bestimmbar. Dabei wird die Transportgeschwindigkeit des Filtermediums vorteilhaft so eingestellt, daß die Höhe des sich auf dem Filterband ablagernden Filterkuchens aus Grobkorn und Feinkornbestandteilen möglichst konstant bleibt.After a particularly advantageous one Further development of the invention is Throughput speed of the floor to be cleaned by the gap height at the outlet of the Soil transport liquid mixture from the Feeder and the moving filter medium on the one hand and by the speed of the moving filter medium on the other hand can be determined. The transport speed of the Filter medium advantageously set so that the Height of the deposits on the filter belt Coarse grain filter cake and Fine grain components remains as constant as possible.
Zur Vermeidung der Entstehung entzündlicher Gasgemische ist der Filterapparat in einem gasdicht geschlossenen, mit Inertgas sowie mit einem Unterdruck beaufschlagten Gehäuse angeordnet.To avoid the development of inflammatory Gas mixtures are the filter apparatus in one closed gas-tight, with inert gas and with a pressurized housing arranged.
Entlang dieses Filterbandes sind mehrere Waschstufen in Förderrichtung des Filtermediums hintereinander angeordnet, wobei eine jede Waschstufe mindestens eine Auffangvorrichtung, eine aus dem gasdicht geschlossenen Gehäuse des Filterapparates herausführende Leitung, einen Auffangbehälter und eine Pumpe aufweist. Frischwasser wird in die in Förderrichtung von der Aufgabevorrichtung am weitest entfernt gelegene Waschstufe geleitet, wohingegen die vorgeordneten Waschstufen zur Auswaschung des im Bodengemisch noch enthaltenen Lösungsmittels und/oder der Transportflüssigkeit mit gereinigtem Kreislaufwasser beaufschlagt werden.There are several along this filter belt Wash stages in the conveying direction of the filter medium arranged one behind the other, each one Washing stage at least one collecting device, one from the gas-tight housing of the Filter apparatus leading line, one Containers and a pump. Fresh water is drawn in the direction of delivery from the Feeder farthest away Wash stage directed, whereas the upstream Washing stages for washing out the soil mixture still contained solvent and / or the Transport liquid with cleaned Circulating water are applied.
Zur Wiederaufbereitung des Lösungsmittels, des Wassers und der Transportflüssigkeit ist der obere Teil des Gegenstrom-Extraktors über eine erste Zwischenleitung mit einer ersten Destillationskolonne verbunden, aus welcher das Schadstoffkonzentrat mit dem Wasser aus dem Sumpf der Destillationskolonne über eine erste Pumpe und eine Verbindungsleitung zu dem Flüssig-Flüssig-Extraktionsapparat gepumpt wird. Das aus gesäubertem Lösungsmittel mit ein wenig Wasser bestehende Kopfprodukt dieser ersten Destillationskolonne wird wieder dem Gegenstrom-Extraktor und der Aufgabevorrichtung zugeführt.To reprocess the solvent, of water and transport liquid is the upper part of the countercurrent extractor via a first intermediate line with a first Distillation column connected, from which the Pollutant concentrate with the water from the swamp the distillation column via a first pump and a connecting line to the Liquid-liquid extractor is pumped. That from cleaned solvent with a little Water existing top product this first Distillation column is again the Counterflow extractor and the feeder fed.
Zur Trennung der aus Lösungsmittel, Transportmittel und Wasser bestehenden Waschflüssigkeit ist das Gehäuse des Filterapparates über eine zweite Zwischenleitung mit einer zweiten Destillationskolonne verbunden, aus welcher über eine weitere Pumpe und eine erste Rückführungsleitung das gereinigte Lösungsmittel aus dem Kopf der zweiten Destillationskolonne in die Lösungsmittel führenden Leitungen zum Gegenstrom-Extraktor und zur Aufgabevorrichtung in den Reinigungskreislauf zurückführbar und aus derem unteren Teil das Wasser zum Betrieb der Abgas-Waschkolonne über eine vierte Zwischenleitung entnehmbar ist.To separate the from solvent, Means of transport and water existing Washer fluid is the housing of the Filter apparatus via a second intermediate line connected to a second distillation column, from which via a further pump and a first Return line the cleaned solvent from the top of the second distillation column in the solvent-carrying lines to Counterflow extractor and to the feeder in the cleaning cycle traceable and off whose lower part is the water for operating the Exhaust gas scrubbing column via a fourth Intermediate line is removable.
Sämtliche oberen Bereiche des Gegenstrom-Extraktors, der Aufgabevorrichtung und des gasdichten Gehäuses sind über eine dritte Zwischenleitung zur Reinigung der Abgase mit der Abgas-Waschkolonne verbunden, aus welcher beladenes Waschwasser in den Flüssig-Flüssig-Extraktionsapparat förderbar ist. Außer dieser Zuführungsleitung für Wasser weist der Flüssig-Flüssig-Extraktionsapparat zwei weitere Zuführungsleitungen für Heizöl oder für eine äquivalente Kohlenwasserstofffraktion sowie für das Schadstoffkonzentrat auf. Aus dem Kopf dieses Flüssig-Flüssig-Extraktionsapparates wird eine leichte, aus Schadstoffkonzentrat, Heizöl und ein wenig Lösungsmittel bestehende Phase zur Hochtemperaturverbrennung abgeführt. Die schwere aus Wasser und ein wenig Lösungsmittel bestehende Phase des Flüssig-Flüssig-Extraktionsapparats wird aus dessen Sumpf zur Destillation in die zweite Destillationskolonne überführt. In dieser aus den beiden Destillationskolonnen, dem Flüssig-Flüssig-Extraktionsapparat und der Abgas-Waschkolonne bestehenden Aufbereitungs-Einrichtung wird Kreislaufwasser und gereinigtes Lösungsmittel wiedergewonnen und so der Reinigungseinrichtung zugeführt. Dadurch können die Betriebskosten minimiert und das Volumen des zur Hochtemperaturverbrennung gelangenden Endproduktes gering gehalten werden.All upper areas of the Counterflow extractor, feeder and of the gastight housing are about a third Intermediate line for cleaning the exhaust gases with the Exhaust gas scrubbing column connected from which loaded washing water in the Liquid-liquid extractor is eligible. In addition to this supply line for water points the liquid-liquid extractor two further supply lines for heating oil or for an equivalent hydrocarbon fraction as well for the pollutant concentrate. On the head of this liquid-liquid extractor a lightweight, from pollutant concentrate, heating oil and phase with a little solvent High temperature combustion dissipated. The heavy one consisting of water and a little solvent Phase of the liquid-liquid extractor from its bottom to distillation in the second Distillation column transferred. In this from the two distillation columns, the Liquid-liquid extractor and the Exhaust gas scrubbing column Treatment facility becomes circulation water and recovered cleaned solvent and so fed to the cleaning device. Thereby can minimize operating costs and that Volume of for high temperature combustion final product can be kept low.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt. Dabei zeigtAn embodiment of the invention is in shown the drawings. It shows
Fig. 1 die schematische Anordnung der Zerkleinerungsvorrichtung mit einem nachgeordneten Homogenisierungsbehälter, des Gegenstrom-Extraktors, der Aufgabevorrichtung und eines Bandfilters mit Waschstufen sowie sämtlichen Verbindungsleitungen und Pumpen und Fig. 1 shows the schematic arrangement of the shredding device with a downstream homogenization tank, the countercurrent extractor, the feed device and a belt filter with washing stages and all connecting lines and pumps and
Fig. 2 die aus zwei Destillationskolonnen einer Abgas-Waschkolonne und einem Flüssig-Flüssig-Extraktionsapparat bestehende Aufbereitungsvorrichtung zur Rückgewinnung von gereinigtem Lösungsmittel und Kreislaufwasser. Fig. 2, consisting of two distillation columns of an exhaust gas scrubbing column and a liquid-liquid extractor treatment device for the recovery of purified solvent and circulating water.
Die Leitungen in der rechten Bildrandseite der Fig. 1 können mit den Leitungen an der linken Bildrandseite der Fig. 2 verbunden werden, wodurch die gesamte Vorrichtung überschaubar ist.The lines in the right edge of the picture side of FIG. 1 may be connected to the lines at the left edge side of Fig. 2, thus the entire device is manageable.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 besteht im wesentlichen aus einer Zerkleinerungsvorrichtung 2, dem Gegenstrom-Extraktor 3 mit Wanderbett, der geschossenen Aufgabevorrichtung 4, dem Filterapparat 5 mit dem bewegten Filtermedium 6 und gemäß Fig. 2 aus einer Aufbereitungsvorrichtung 7, die sich wiederum aus einer ersten Destillationskolonne 8, einer zweiten Destillationskolonne 9, einem Flüssig-Flüssig-Extraktionsapparat 10 und einer Abgas-Waschkolonne 11 zusammensetzt. Als Flüssig-Flüssig-Extraktionsapparat kann besonders vorteilhaft ein Drehscheiben-Extraktor eingesetzt werden; es können jedoch auch eine Siebbodenkolonne, eine Pulsationskolonne oder ein Apparat vom Typ Mixer-Settler Verwendung finden.The device 1 according to the invention essentially consists of a comminution device 2 , the countercurrent extractor 3 with moving bed, the shot feed device 4 , the filter apparatus 5 with the moving filter medium 6 and, according to FIG. 2, a processing device 7 , which in turn consists of a first distillation column 8 , a second distillation column 9 , a liquid-liquid extractor 10 and an exhaust gas washing column 11 . A turntable extractor can be used particularly advantageously as the liquid-liquid extraction apparatus; however, a sieve plate column, a pulsation column or an apparatus of the mixer-settler type can also be used.
Für den Fall, daß der kontaminierte Boden ein sehr breites, wechselndes Kornspektrum mit hohem Feinkornanteil aufweist, ist es vorteilhaft, zwischen der Zerkleinerungsvorrichtung 2 und dem Gegenstrom-Extraktor 3 mit Wanderbett zur Durchmischung des Bodens einen Homogenisierungsbehälter 12 mit Rührwerk 13 anzuordnen. Bei der Verwendung des Homogenisierungsbehälters ist der Gegenstrom-Extraktor 3 an seiner Oberseite geschlossen, ansonsten dort zur direkten Bodeneinfüllung geöffnet.In the event that the contaminated soil has a very broad, changing grain spectrum with a high proportion of fine grains, it is advantageous to arrange a homogenization container 12 with agitator 13 between the shredding device 2 and the countercurrent extractor 3 with moving bed for mixing the soil. When the homogenization container is used, the countercurrent extractor 3 is closed on its upper side, otherwise it is opened there for direct soil filling.
Die Zerkleinerungsvorrichtung 2 setzt sich aus bekannten Teilen zusammen und besteht aus einer Siebeinrichtung 14, einer Zerkleinerungseinrichtung 15 für das Überkorn und aus Fördereinrichtungen 16, welche den kontaminierten Boden aus der Siebeinrichtung 14 zur Zerkleinerungseinrichtung 15 und aus dieser entweder direkt in den Gegenstrom-Extraktor 3 oder - bei einer zuvor durchzuführenden Homogenisierung - in den Homogenisierungsbehälter 12 fördern. In jedem Fall ist der in der Leitung 16′ bzw. in der Leitung 17 geförderte Boden mechanisch aufbereitet.The shredding device 2 is composed of known parts and consists of a sieving device 14 , a shredding device 15 for oversize particles and conveying devices 16 , which transport the contaminated soil from the sieving device 14 to the shredding device 15 and from this either directly into the countercurrent extractor 3 or - in the case of a homogenization to be carried out beforehand - convey into the homogenization container 12 . In any case, the soil promoted in line 16 ' or in line 17 is mechanically processed.
Der Gegenstrom-Extraktor 3 besteht im wesentlichen aus einer Einfüllstufe 18, einer durch eine Trennwand 19 unterteilten Mittelstufe 20 und einer Gegenstrom-Stufe 21. In die Einfüllstufe 18 wird über die Leitung 22 ein Inertgas, z. B. Stickstoff, eingeschleust, welches den in der Schüttschicht der Einfüllstufe 18 enthaltenen Luftsauerstoff verdrängt, damit die Bildung von zündfähigen Gasgemischen in den nachfolgenden Stufen unterbleibt.The counterflow extractor 3 essentially consists of a filling stage 18 , a middle stage 20 divided by a partition 19 and a counterflow stage 21 . In the filling stage 18 via line 22, an inert gas, eg. B. nitrogen, which displaces the atmospheric oxygen contained in the fill layer of the filling stage 18 , so that the formation of ignitable gas mixtures in the subsequent stages is avoided.
In die Gegenstrom-Stufe 21 wird über die Leitung 23 ein Lösungsmittel zugeführt, welches nachfolgend aus Aceton bestehen soll. Dieses Lösungsmittel durchströmt in der Zeichenebene von unten nach oben die Gegenstrom-Stufe 21 und damit das sich darin von oben nach unten bewegende, aus dem kontaminierten Boden bestehende Wanderbett. Dabei nimmt dieses Lösungsmittel die im Boden enthaltenen Schadstoffe sowie die darin vorhandene Feuchtigkeit auf. Dieses mit den Kontaminationsbestandteilen beladene Lösungsmittel wird über eine erste Zwischenleitung 24 im oberen Teil 20 des Gegenstrom-Extraktors 3 abgezogen und der ersten Destillationskolonne 8 zugeführt. In the countercurrent stage 21 , a solvent is fed via line 23 , which should subsequently consist of acetone. This solvent flows in the drawing plane from bottom to top of the countercurrent stage 21 and thus the moving bed consisting of the contaminated soil and moving from top to bottom. This solvent absorbs the pollutants contained in the soil as well as the moisture contained therein. This solvent loaded with the contamination constituents is drawn off via a first intermediate line 24 in the upper part 20 of the countercurrent extractor 3 and fed to the first distillation column 8 .
Am unteren Ende 25 des Gegenstrom-Extraktors 3 wird über die Leitung 26 eine Transportflüssigkeit herangeführt, die entweder gleichfalls aus dem Lösungsmittel (hier Aceton) oder aus Wasser und/oder aus Aceton und Wasser oder einer äquivalenten Flüssigkeit bestehen kann. Diese Transportflüssigkeit nimmt den im Extraktor 3 behandelten Boden mit und transportiert ihn über die Leitung 27 zur Aufgabevorrichtung 4. Diese Förderung erfolgt mittels der Pumpe 28. Entsprechend dem kontinuierlichen Wegfördern des dekontaminierten Bodens am Ende 25 des Gegenstrom-Extraktors 3 über die Leitung 27 zur Aufgabevorrichtung 4 bewegt sich die Bodenschüttung in der Aufgabenstufe 18 und in der Mittelstufe 20 in Form eines Wanderbettes dem über die Leitung 23 eingespeisten Lösungsmittel, z. B. Aceton, entgegen. Durch diesen Gegenstrom werden ausgezeichnete Bedingungen für den erstrebten Extraktionsvorgang des Schadstoffes geschaffen. Dabei wird in die Aufgabenstufe 18 so viel Boden eingespeist, wie dekontaminierter Boden über die Leitung 27 von der Transportflüssigkeit im gleichen Zeitraum zur Aufgabevorrichtung 4 gefördert werden kann. Dadurch bleibt die Höhe der Bodenschüttung im Gegenstrom-Extraktor 3 etwa konstant.At the lower end 25 of the countercurrent extractor 3 , a transport liquid is introduced via line 26 , which can either consist of the solvent (here acetone) or of water and / or of acetone and water or an equivalent liquid. This transport liquid takes the soil treated in the extractor 3 with it and transports it via the line 27 to the feed device 4 . This promotion takes place by means of the pump 28 . Corresponding to the continuous removal of the decontaminated soil at the end 25 of the countercurrent extractor 3 via the line 27 to the feed device 4 , the bed fill moves in the task stage 18 and in the intermediate stage 20 in the form of a moving bed, the solvent fed in via the line 23 , for. B. acetone. This countercurrent creates excellent conditions for the desired extraction process of the pollutant. As much soil is fed into the task level 18 as the decontaminated soil can be conveyed via the line 27 from the transport liquid to the feed device 4 in the same time period. As a result, the level of the bed in the countercurrent extractor 3 remains approximately constant.
Die Aufgabevorrichtung 4 ist durch zwei Trennwände 29, 30 in zwei Kammern 31, 32 unterteilt, die in ihrer oberen Hälfte durch eine Durchlaßöffnung 33a in Verbindung stehen, hingegen im darunter befindlichen Teil voneinander getrennt sind. Es versteht sich, daß in der Aufgabevorrichtung 4 auch noch mehrere Kammern 31, 32 hintereinander angeordnet sein können. In dieser Aufgabevorrichtung 4 trennt sich das Boden-Transport-Flüssigkeitsgemisch durch Sedimentation in Feststoff und Flüssigkeit. Die Feststoffanteile des Bodens sinken ab und bilden eine Schüttschicht. Dabei wird in der in Förderrichtung (Pfeil 33) des bewegten Filtermediums 6 nächstgelegenen Kammer 31 das Grobkorn und von der darauffolgenden Kammer 32 das Feinkorn auf dem Filtermedium 6 abgesetzt. In den sich absetzenden Feststoff kann über die Leitungen 34, 35 nochmals Lösungsmittel den Kammern 31, 32 zugeführt werden. Überschüssige Flüssigkeit verläßt die Aufgabevorrichtung 4 über die Leitung 36 und wird gemeinsam mit anderen aufgefangenen Flüssigkeitsströmen in einem Sammelbehälter 37 aufgefangen.The feed device 4 is divided by two partitions 29 , 30 into two chambers 31 , 32 , which are connected in their upper half through a passage opening 33 a, but are separated from each other in the part below. It goes without saying that a plurality of chambers 31 , 32 can also be arranged one behind the other in the feed device 4 . In this feed device 4 , the soil transport liquid mixture separates into solid and liquid by sedimentation. The solids content of the soil drops and forms a bed layer. In this case, the coarse grain is deposited in the chamber 31 closest in the conveying direction (arrow 33 ) of the moving filter medium 6 and the fine grain is deposited on the filter medium 6 by the subsequent chamber 32 . Solvents can again be fed into the chambers 31 , 32 in the solid which settles out via the lines 34 , 35 . Excess liquid leaves the feed device 4 via the line 36 and is collected together with other collected liquid flows in a collecting container 37 .
Das untere, offene Ende 38 der Aufgabevorrichtung 4 ragt in das gasdicht geschlossene Gehäuse 39 des Filterapparates 5 hinein und ist der Oberfläche 40 des bewegten Filtermediums 6 zugeordnet. Durch die sich speziell im unteren Teil der Aufgabevorrichtung 4 bildende Schüttschicht kann die Flüssigkeit ungehindert nach unten aussickern. Durch die Bewegung des Filtermediums 6, welches im vorliegenden Fall aus einem Filterband besteht, wird der noch mit Flüssigkeit behaftete, dekontaminierte Boden aus der Aufgabevorrichtung 4 ausgetragen. Das Austragungsvolumen des Boden-Flüssigkeitsgemisches pro Zeiteinheit und damit die Durchsatzgeschwindigkeit werden durch die Spaltgröße 41 zwischen dem unteren Ende 38 der Aufgabevorrichtung 4 und der Oberfläche 40 des bewegten Filtermediums 6 einerseits sowie der Bahngeschwindigkeit in Richtung des Pfeiles 33 des bewegten Filtermediums 6 andererseits bestimmt. Diese Durchsatzgeschwindigkeit wird so eingestellt, daß die Höhe der Feststoffschicht in der Aufgabevorrichtung 4 etwa konstant bleibt.The lower, open end 38 of the feed device 4 protrudes into the gas-tight housing 39 of the filter apparatus 5 and is assigned to the surface 40 of the moving filter medium 6 . The liquid can seep down unhindered due to the pouring layer that forms especially in the lower part of the feed device 4 . Due to the movement of the filter medium 6 , which in the present case consists of a filter belt, the decontaminated floor, which is still contaminated with liquid, is discharged from the feed device 4 . The discharge volume of the soil-liquid mixture per unit of time and thus the throughput speed are determined by the gap size 41 between the lower end 38 of the feed device 4 and the surface 40 of the moving filter medium 6 on the one hand and the web speed in the direction of arrow 33 of the moving filter medium 6 on the other hand. This throughput rate is set so that the height of the solid layer in the feed device 4 remains approximately constant.
Beim Austrag des dekontaminierten Bodens aus dem unteren Teil der Aufgabevorrichtung 4 wird zuerst das Grobkorn aus der Kammer 31 auf der Oberfläche 40 des bewegten Filtermediums 6 und auf diese Unterschicht sodann das Feinkorn aus der nachfolgenden Kammer 32 abgesetzt. Durch diese Schichtung wird die Filtrierbarkeit und damit die Dränagefähigkeit des sich auf der Oberfläche 40 des bewegten Filtermediums 6 absetzenden Filterkuchens verbessert und ein Zusetzen des Filtermediums 6, z. B. durch feine Schluffanteile, verhindert.When the decontaminated soil is discharged from the lower part of the feed device 4 , the coarse grain from the chamber 31 is first deposited on the surface 40 of the moving filter medium 6 and then the fine grain from the subsequent chamber 32 is deposited on this underlayer. This layering improves the filterability and thus the drainage ability of the filter cake which settles on the surface 40 of the moving filter medium 6 , and clogging of the filter medium 6 , e.g. B. prevented by fine silt.
Im dargestellten Fall ist der Filterapparat 6 als bekannter Bandfilter ausgebildet. Es versteht sich jedoch, daß zur Filterfunktion auch die bekannten Planzellen-Drehfilter oder die Vakuumzellen-Drehfilter in Frage kommen. Da im vorliegenden Fall die Filterstufen 42, 43 und die Auffangvorrichtungen 47 im Filterapparat 5 unter Vakuum stehen, darf der Filterapparat 5 als Vakuum-Bandfilter bezeichnet werden. In the case shown, the filter apparatus 6 is designed as a known band filter. However, it goes without saying that the known plane cell rotary filters or the vacuum cell rotary filters can also be used for the filter function. Since in the present case, the filter stages 42, 43 and the collecting devices 47 are provided in the filter apparatus 5 under vacuum, the filter apparatus may be referred to as the 5 vacuum belt filter.
Unterhalb des bewegten Filtermediums 6 sind in Transportrichtung gemäß dem Pfeil 33 mehrere Filterstufen 42, 43 sowie mehrere Waschstufen 44, 45, 46 hintereinander angeordnet. Jede Waschstufe 44, 45 besteht in an sich bekannter Weise aus einer Auffangvorrichtung 47, einer Leitung 48 aus dem Gehäuse 39 des Filterapparates 5, einem Auffangbehälter 49 und einer Pumpe 50. Im Filterapparat 5 wird der Feststoff des Bodens einer Gegenstrom-Wäsche mit Kreislaufwasser über die Leitung 51 unterzogen und bei Bedarf mit Frischwasser über die Leitung 52 zur Entfernung von Resten der Behandlungsflüssigkeit beaufschlagt. Für diesen mehrstufigen Waschprozeß ist der Filterapparat 5 mit den vorbeschriebenen Wachstufen 44, 45, 46 ausgerüstet, von denen in Fig. 1 aus Gründen der Übersichtlichkeit nur zwei bzw. drei dargestellt sind. Die Auffangbehälter 49 dieser Waschstufen 44, 45, 46 sind mit einer nicht dargestellten Vakuumanlage verbunden. Auch der Auffangbehälter 37 kann mit dieser Vakuumanlage verbunden sein.Below the moving filter medium 6 , a plurality of filter stages 42 , 43 and a plurality of washing stages 44 , 45 , 46 are arranged one behind the other in the transport direction according to arrow 33 . Each washing stage 44 , 45 consists, in a manner known per se, of a collecting device 47 , a line 48 from the housing 39 of the filter apparatus 5 , a collecting container 49 and a pump 50 . In the filter apparatus 5 , the solid matter of the soil is subjected to countercurrent washing with circulating water via line 51 and, if necessary, fresh water is applied via line 52 to remove residues of the treatment liquid. For this multi-stage washing process, the filter apparatus 5 is equipped with the above-described wax stages 44 , 45 , 46 , of which only two or three are shown in FIG. 1 for reasons of clarity. The collecting container 49 of these washing stages 44 , 45 , 46 are connected to a vacuum system, not shown. The collecting container 37 can also be connected to this vacuum system.
Das für die Gegenstrom-Wäsche über die Leitungen 51, 52 eingesetzte Wasser nimmt in jeder Stufe mehr Aceton auf. Die aus Lösungsmittel, Transportmittel und Wasser bestehende Waschflüssigkeit wird über eine zweite Zwischenleitung 53 in eine zweite Destillationskolonne 9 zur weiteren, noch zu beschreibenden Aufbereitung gepumpt. The water used for countercurrent washing via lines 51 , 52 absorbs more acetone in each stage. The washing liquid consisting of solvent, means of transport and water is pumped via a second intermediate line 53 into a second distillation column 9 for further processing to be described.
Der auf diese Weise gewaschene Feststoff des dekontaminierten Bodens wird vom bewegten Filtermedium 6 an dessen Ende 54 abgestreift und fällt in die Austragvorrichtung 55. Diese Austragvorrichtung 55 besteht aus einem Schacht 56, einer Inertgas-Zuführleitung 57 und einer Tellerdosiereinrichtung 58. Es kann auch eine Banddosiereinrichtung verwendet werden. Auch hier verhindern die Inertgase, für die vornehmlich Stickstoff verwendet wird, das Eindringen von Luftsauerstoff in das gasdicht geschlossene Gehäuse 39 des Filterapparates 5, wodurch der Entstehung entzündlicher Gasgemische vorgebeugt wird.The solid of the decontaminated soil washed in this way is stripped off by the moving filter medium 6 at its end 54 and falls into the discharge device 55 . This discharge device 55 consists of a shaft 56 , an inert gas supply line 57 and a plate metering device 58 . A belt metering device can also be used. Here, too, the inert gases, for which nitrogen is primarily used, prevent the penetration of atmospheric oxygen into the gas-tight housing 39 of the filter apparatus 5 , thereby preventing the formation of inflammable gas mixtures.
Zur Aufbereitung aller in der Anlage 1 nach Fig. 1 anfallenden Abgase aus dem Gegenstrom-Extraktor 3, Aufgabevorrichtung 4 und aus dem gasdichten Gehäuse 39 des Filterapparates 5 werden diese über Leitungen 59, 60, 61 einer dritten Zwischenleitung 62 zugeführt und über diese 62 in die Abgas-Waschkolonne 11 geleitet.For the preparation of all accumulated in the plant 1 of FIG. 1 exhaust gases from the counter-current extractor 3, feed device 4 and from the gas-tight housing 39 of the filter apparatus 5 these are supplied via lines 59, 60, 61 a third intermediate duct 62 and this 62 in the exhaust gas washing column 11 passed .
Gemäß Fig. 2 gelangt das im Lösungsmittel gelöste Schadstoffkonzentrat über die Leitung 24 in die erste Destillationskolonne 8. In dieser Destillationskolonne 8 wird über die Beheizung 63 das im Gemisch enthaltende Lösungsmittel verdampft und das sich im Sumpe 64 ansammelnde Schadstoffkonzentrat über die Pumpe 65 und die Leitung 66 in den Flüssig-Flüssig-Extraktionsapparat 10 geleitet. Referring to FIG. 2 dissolved in the solvent pollutant concentrate passes via the line 24 to the first distillation column 8. In this distillation column 8 , the solvent contained in the mixture is evaporated via the heating 63 and the pollutant concentrate which accumulates in the sump 64 is passed via the pump 65 and the line 66 into the liquid-liquid extraction apparatus 10 .
Der sich im Kopf 67 der ersten Destillationskolonne 8 ansammelnde Lösungsmittel-Wasser-Dampf wird über die Leitung 68 einem Kondensator 69 zugeführt, darin kondensiert und das Kondensat über die Leitung 70 sowie über die Leitung 71 über die Pumpe 72 in eine erste Rückführungsleitung 73 gepumpt. Ein Teil des Kondensats wird als Rücklauf über die Verbindungsleitung 74 wieder in den Kopf 67 der ersten Destillationskolonne 8 zurückgegeben.The solvent-water vapor collecting in the top 67 of the first distillation column 8 is fed via line 68 to a condenser 69 , condensed therein and the condensate is pumped via line 70 and via line 71 via pump 72 into a first return line 73 . Part of the condensate is returned to the top 67 of the first distillation column 8 as return via the connecting line 74 .
Die aus Lösungsmittel, Transportmittel und Wasser bestehende Waschflüssigkeit gelangt über die Leitung 53 in die zweite Destillationskolonne 9. Diese ist über die Heizung 75 beheizt. Die sich im Kopf 76 der zweiten Destillationskolonne 9 bildende Dampfphase des Lösungsmittels, hier Aceton, wird über eine Leitung 77 einem weiteren Kondensator 78 zugeführt, darin kondensiert und über die Leitung 79 und eine Pumpe 80 gleichfalls der zweiten Rückführungsleitung 73 zugeführt. Ein Teil des Kondensats gelangt als Rücklauf über die Verbindungsleitung 82 in den Kopf 76 der zweiten Destillationskolonne 9 zurück. Gemäß Fig. 1 befindet sich in der zweiten Rückführungsleitung 73 neben einem nicht dargestellten Zwischenbehälter eine weitere Pumpe 81, welche das wiedergewonnene Lösungsmittel Aceton einerseits über die Leitung 23 in den Gegenstrom-Extraktor 3 einspeist und andererseits über die Leitungen 34, 35 in die Aufgabevorrichtung 4 fördert. The washing liquid consisting of solvent, means of transport and water passes via line 53 into the second distillation column 9 . This is heated by the heater 75 . The vapor phase of the solvent, here acetone, which forms in the top 76 of the second distillation column 9 is fed via a line 77 to a further condenser 78 , condensed therein and likewise fed to the second return line 73 via line 79 and a pump 80 . Part of the condensate returns as return via the connecting line 82 to the top 76 of the second distillation column 9 . According to FIG. 1, in the second return line 73 there is a further pump 81 next to an intermediate container (not shown), which feeds the recovered solvent acetone on the one hand via line 23 into the countercurrent extractor 3 and on the other hand via lines 34 , 35 into the feed device 4 promotes.
Im Sumpf 83 der zweiten Destillationskolonne 9 sammelt sich als schwere Phase das Wasser, welches von der Pumpe 84 über die Leitung 85 über eine Verbindungsleitung 86 in die Abgas-Waschkolonne 11 und ein anderer Teil über die erste Rückführungsleitung 51 zu den Waschstufen 44, 45, 46 gepumpt wird.In the sump 83 of the second distillation column 9 , the water collects as a heavy phase, which from the pump 84 via the line 85 via a connecting line 86 into the exhaust gas washing column 11 and another part via the first return line 51 to the washing stages 44 , 45 , 46 is pumped.
Der Flüssig-Flüssig-Extraktionsapparat 10 ist außer mit der Verbindungsleitung 66 zur Einspeisung des aus Schadstoffen und Wasser bestehenden Produktes 64 aus dem Sumpf der ersten Destillationskolonne 8 noch mit zwei weiteren Einspeisungsleitungen versehen. Über die eine Verbindungsleitung 87 wird Heizöl oder eine äquivalente Kohlenwassestofffraktion in den Sumpf des Flüssig-Flüssig-Extraktionsapparats 10 geleitet, um die Pumpfähigkeit des sich darin ansammelnden, u. U. sehr zähen Gemisches zu erhalten. Über die zweite Verbindungsleitung 88 wird aus dem Sumpf der Waschkolonne 11 ein Gemisch aus Lösungsmittel, Transportmittel und Wasser eingespeist.In addition to the connecting line 66 for feeding the product 64 consisting of pollutants and water from the bottom of the first distillation column 8 , the liquid-liquid extraction apparatus 10 is also provided with two further feed lines. Via a connecting line 87 , heating oil or an equivalent hydrocarbon fraction is passed into the sump of the liquid-liquid extractor 10 in order to improve the pumpability of the accumulated, u. U. very tough mixture to get. A mixture of solvent, transport medium and water is fed in from the bottom of the washing column 11 via the second connecting line 88 .
Im Sumpf 89 des Flüssig-Flüssig-Extraktionsapparats 10 sammelt sich die aus Wasser mit geringen Aceton-Anteilen bestehende schwere Phase und wird über die Pumpe 90 und die Leitung 91 zur weiteren Aufbereitung der zweiten Destillationskolonne 9 zugeführt. Im Kopf 92 des Flüssig-Flüssig-Extraktionsapparats 10 sammelt sich die aus abgetrennten Schadstoffen, der Heizölfraktion und geringen Anteilen an Aceton bestehende leichte Phase und wird über die Leitung 93 zur endgültigen Entsorgung einer nicht dargestellten Hochtemperaturverbrennung zugeführt.The heavy phase consisting of water with low acetone fractions collects in the sump 89 of the liquid-liquid extraction apparatus 10 and is fed to the second distillation column 9 via the pump 90 and the line 91 for further processing. In the head 92 of the liquid-liquid extraction apparatus 10 , the light phase consisting of separated pollutants, the heating oil fraction and small amounts of acetone collects and is fed via line 93 for final disposal of a high-temperature combustion, not shown.
Wenn die besondere Beschaffenheit des zu reinigenden, kontaminierten Bodens aufgrund seines breiten, wechselnden Kornspektrums und seines hohen Feinkornanteils eine Homogenisierung erfordert, wird der in der Zerkleinerungsvorrichtung 2 zerkleinerte Boden über die gestrichelte Leitung 17 dem Homogenisierungsbehälter 12 mit dem Rührwerk 13 zugeführt. In diesem Fall entfällt die Leitung 16′. Statt dessen wird über die gestrichelte Leitung 94 über die Pumpe 81 aus der Leitung 73 gemäß Fig. 1 Lösungsmittel in den Homogenisierungsbehälter 12 gepumpt. In den unteren Teil des Homogenisierungsbehälters 12 wird über die Pumpe 95 und über die gestrichelte Leitung 96 aus dem Sammelbehälter 37 Transportflüssigkeit eingeschleust, die dort das Feststoff-Acetongemisch des Homogenisierungsbehälters 12 aufnimmt und über die Leitung 97 in die Mittelstufe 20 des dann im oberen Teil 18 geschlossenen Gegenstrom-Extraktors 3 zuführt. Ferner wird über die Leitung 98 in den oberen Teil des Homogenisierungsbehälters 12 ein Inertgas zugeführt, um den im Feststoff enthaltenen Sauerstoff zu verdrängen und somit der Entstehung entzündlicher Gasgemische vorzubeugen. Über die gestrichelte Leitung 99 auf dem Kopf des Homogenisierungsbehälters 12 gelangen die Abgase in die dritte Zwischenleitung 62 und von dort zur weiteren, bereits beschriebenen Aufbereitung in die Abgas-Waschkolonne 11 gemäß Fig. 2.If the particular nature of the contaminated soil to be cleaned requires homogenization due to its wide, changing grain spectrum and its high proportion of fine grains, the soil shredded in the shredding device 2 is fed via the dashed line 17 to the homogenization tank 12 with the agitator 13 . In this case, the line 16 'is omitted. Instead, solvent is pumped via the dashed line 94 via the pump 81 from the line 73 according to FIG. 1 into the homogenization container 12 . Transport liquid is introduced into the lower part of the homogenization container 12 via the pump 95 and via the dashed line 96 from the collection container 37 , which absorbs the solid-acetone mixture of the homogenization container 12 there and via line 97 into the intermediate stage 20 of the upper part 18 closed countercurrent extractor 3 supplies. Furthermore, an inert gas is fed via line 98 into the upper part of the homogenization container 12 in order to displace the oxygen contained in the solid and thus prevent the formation of inflammable gas mixtures. The exhaust gases reach the third intermediate line 62 via the dashed line 99 on the top of the homogenization container 12 and from there into the exhaust gas washing column 11 according to FIG. 2 for further treatment, which has already been described.
Zu erwähnen bleibt noch, daß das in den Ansprüchen 8, 18, 19, 21 und 24 genannte Wasser überwiegend aus dem Wasser des kontaminierten Bodens stammt.It should also be mentioned that in the Claims 8, 18, 19, 21 and 24 said water predominantly from the water of the contaminated Soil comes.
Bezugszeichenliste:Reference symbol list:
1 Reinigungsvorrichtung
2 Zerkleinerungsvorrichtung
3 Gegenstrom-Extraktor
4 Aufgabevorrichtung
5 Filterapparat
6 Filtermedium
7 Aufbereitungsvorrichtung
8 erste Destillationskolonne
9 zweite Destillationskolonne
10 Flüssig-Flüssig-Extraktionsapparat
11 Abgas-Waschkolonne
12 Homogenisierungsbehälter
13 Rührwerk
14 Siebeinrichtung
15 Zerkleinerungseinrichtung
16 Fördereinrichtung
17, 22, 23, 26, 27, 34, 35, 36, 48, 51, 52, 59, 60, 61, 66, 68, 70, 71, 77, 79, 85, 91, 93, 94, 96, 97, 98, 99, 100, 101, 16′ Leitungen
18 Einfüllstufe
19 Trennwand
20 Mittelstufe
21 Gegenstrom-Stufe
24 erste Zwischenleitung
25 Ende des Gegenstrom-Extraktors 3
29, 30 Trennwände
31, 32 Kammern
33 Pfeil
33a Durchlaßöffnung
37 Sammelbehälter
38 Ende der Aufgabevorrichtung 4
39 gasdichtes Gehäuse
40 Oberfläche des Filtermediums 6
41 Spaltgröße
42, 43 Filterstufen
44, 45, 46 Waschstufen
47 Auffangvorrichtung
49 Auffangbehälter
50, 65, 72, 80, 81, 84, 90, 95, 28 Pumpen
53 zweite Zwischenleitung
54 Ende des Filtermediums 6
55 Austragvorrichtung
56 Schacht
58 Tellerdosiereinrichtung
62 dritte Zwischenleitung
63, 75 Beheizungen
64, 83, 89 Sumpf
67, 76, 92 Kopf
69, 78 Kondensator
73 Rückführungsleitung
74, 82, 86, 87, 88 Verbindungsleitung 1 cleaning device
2 shredding device
3 countercurrent extractor
4 feeder
5 filter apparatus
6 filter medium
7 processing device
8 first distillation column
9 second distillation column
10 liquid-liquid extractor
11 exhaust gas washing column
12 homogenization containers
13 agitator
14 screening device
15 shredding device
16 conveyor
17, 22, 23, 26, 27, 34, 35, 36, 48, 51, 52, 59, 60, 61, 66, 68, 70, 71, 77, 79, 85, 91, 93, 94, 96, 97, 98, 99, 100, 101, 16 ' lines
18 filling level
19 partition
20 intermediate level
21 counterflow stage
24 first intermediate line
25 end of countercurrent extractor 3
29, 30 partitions
31, 32 chambers
33 arrow
33 a passage opening
37 collecting containers
38 End of feed device 4
39 gastight housing
40 surface of the filter medium 6
41 gap size
42, 43 filter levels
44, 45, 46 wash levels
47 Fall arrester
49 collecting container
50, 65, 72, 80, 81, 84, 90, 95, 28 pumps
53 second intermediate line
54 End of the filter medium 6
55 discharge device
56 shaft
58 plate dosing device
62 third intermediate line
63, 75 heaters
64, 83, 89 swamp
67, 76, 92 head
69, 78 capacitor
73 return line
74, 82, 86, 87, 88 connecting line
Claims (25)
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|---|---|---|---|
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| DE19523007A1 (en) * | 1995-06-24 | 1997-01-02 | Duro Galvanit Chemie Eva M Dil | Contaminated soil cleaning device |
| DE19523007C2 (en) * | 1995-06-24 | 1998-01-29 | Duro Galvanit Chemie Eva M Dil | Process for cleaning bulk goods, in particular river and harbor sediments and soil |
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