Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Aufbereiten von kontaminiertem Gut nach der Gattung des Hauptanspruchs, sowie von Vorrichtungen zur Durchführung dieses Verfahrens nach der Gattung des Anspruchs 9 und des Anspruchs 12.

Gemäß des gattungsgemäßen Verfahrens wird kontaminiertes Gut mit Belebtschlamm aus Kläranlagen versetzt, welche als Aktivbiomasse ein Abbauen der kontaminierenden Stoffe in diesem Gemisch aus kontaminiertem Gut und Belebtschlamm bewirken. Der Belebtschlamm dient hierbei nicht nur als Nährstoffquelle, sondern auch als Reservoir für jene, die Schadstoffe abbauenden Mikroorganismen. Vorteilhafterweise entsteht dadurch aus zwei "Reststoffen" ein neuer Wertstoff. Dieses Verfahren ist patentiert (EP 0 486 578).

Bei den bekannten Verfahren über das Ansetzen des kon tami ni erte n Gu te s i n M ie te n mu ß mi t e iner Dek on tami n i erun g sd auer , al so Akti v arbeitsd au er der Mikroorganismen von etwa 300 Tagen gerechnet werden. Hierbei ist es erforderlich, diesen Boden einerseits zu belüften und andererseits in einer feuchten Konsistenz zu halten, die die erforderliche Feuchtigkeit aufweist, aber auch eine Teigigkeit, wie sie für eine Miete (ähnlich einem Komposthaufen) erforderlich ist. Üblicherweise werden zur Belüftung und auch zur Vermischung bzw. Befeuchtung diese Mieten öfters umgesetzt, was einerseits nicht einfach zu kontrollieren ist und andererseits mit einem nicht unerheblichen Aufwand verbunden ist.

In der Praxis hat sich herausgestellt, daß das kontaminierte Gut, insbesondere wenn es sich dabei um Böden handelt, sehr häufig S teine und andere Grobmaterialien enthalten, die eine Mietenbehandlung nahezu unmöglich macht.

Bei der Sanierung im Naßbeetverfahren wurde auch schon vorgesc hlagen , den Schlamm, also das Gemisch aus kontaminiertem Gut und Belebtschlamm in eine große Bearbeitungstrommel zu überführen, die unter ständigem langsamen Drehen einerseits für eine homogene Mischung dieses Schlamms sorgt und andererseits für die erforderliche Belüftung desselben. Im Verhältnis zu der so verarbeitbaren Schlammenge ist jedoch eine solche Trommel mit ihrem Antrieb, der Zu- und Abführung des Bodens, der erforderlichen Wasserzuführung udgl. außerordentlich aufwendig.

Neuere Untersuchungen haben gezeigt, daß für eine besonders rationelle Anwendung dieses Verfahrens eine zwar einfache aber intensive Aufbereitung des dekontaminierten Gutes vorteilhaft ist, besonders unter Einhaltung von zum Teil bekannten Verfahrens sc hritten.

Die Erfindung und ihre Vorteile

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs gewährleistet eine starke Verkürzung der erforderlic hen Reaktionszeit für das Dekontaminieren zu je nach Kontaminierungsgrad zwischen 3 bis 6 Wochen . Außerdem ermöglicht dieses Verfahren die Verwendung von Vorrichtungen, wie sie zum Teil bekannt sind für den Einsatz auf anderen Gebieten und die vor allem durch ihre Einfachheit günstig herstellbar sind.

Durch die Verwendung eines Reaktorbehälters (Merkmal d) kann die Belüftung und Entnahme des Schlamms in einfachster Weise erfolgen. Ein solcher Reaktorbehälter dient für sich als Bioreaktor ohne selber dafür bewegt werden zu müssen. Statt dessen wird der in ihm befindliche Schlamm kontinuierlich behandelt. Aufgrund des Behältercharakters kann Flüssigkeit im Sumpf oder an der Oberfläche abgepumpt werden, oder es kann Flüssigkeit hinzugefügt werden, um die gewünschte Konsistenz zu erhalten. Der Schlamm in diesem Reaktorbehälter ist aufgrund des statischen Zustandes jederzeit zugänglich, so daß völlig unproblematisch Schlammproben entnommen werden können. Aufgrund der Verkleinerung von groben Bestandteilen des kontaminierten Bodens (Merkmal a) kann ein recht homogenes Schlammgemisch erzielt werden, was wiederum entscheidend für die gleichmäßige Dekontaminierung des kontaminierten Gutes einer in dem Reaktorbehälter vorhandenen Behandlungscharge entscheidend sein kann.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden dem Belebtschalmm als kontaminiertes Gut kontaminierte Böden zugegeben.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden dem Belebtschlamm als kontaminiertes Gut Metall- oder

Erdölsubstanzen enthaltende Industrieschlämme zugegeben. Dabei kann es sich beispielsweise um Schleifschlämme handeln.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden dem dekontaminierten Gemisch Struktur- und humusverbessernde Stoffe, wie Kompost (Grün-, Bio-, Klärschlammkompost), Rindenmulch, Kalk udgl. hinzugefügt. Hierdurch wird beispielsweise eine besondere Bodenfruchtbarkeit erzielt, wobei solche Böden entweder ins ehemalige Areal zurückgeführt werden können, dem die kontaminierten Böden entnommen wurden, oder diese Böden können für besondere Einsätze, wie bei Dachbegrünungen, Lärmschutzwällen, Baumschulen, Landschaftspflegemaßnahmen udgl. verwendet werden.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind mehrere derartige Reaktorbehälter im Einsatz, wobei das biologische Prozeßwasser eines derartigen Reaktors bei Bedarf für einen anderen verwendet wird bzw. dieses Prozeßwasser in den Kanal abgeleitet wird, weil es keine Kontaminierung aufweist.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird jeweils eine Charge bestimmter Zusammensetzung kontaminierten Gutes und Belebtschlamms ohne zusätzliche Veränderung von der homogenisierenden Durchmischung bis zur endgültigen Entnahme beibehalten. Auf diese Weise ist es möglich, bei mehreren gleichzeitig arbeitenden Reaktorbehältern die dort jeweils eingesetzten Chargen völlig unabhängig voneinander arbeiten zu lassen. Dies ist deshalb wichtig, weil der Kontaminierungsgrad jeder Charge anders ist und dadurch auch die erforderliche Reaktionszeit bis zur vollständigen Dekontaminierung.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung findet die Durchführung des Verfahrens in einem geschlossenen Raum statt (einer Einhausung) und es wird die Abluft dieses

Raumes separat behandelt, insbesondere gefiltert. Dadurch, daß der Reaktorbehälter statisch ist, besteht die Möglichkeit, die Abluft in dieser Einhausung leicht zu sammeln, um sie dann entsprechend zu dekontaminieren. Zwar handelt es sich hier meist nur um geringe Giftanteile, die jedoch bei großen Anlagen zu entsprechenden Auflagen führen können.

Zusätzliche Patentansprüche sind auf Vorrichtungen zur Durchführung von Dekontaminierungsverfahren gerichtet, insbesondere der oben genannten Art. Diese Vorrichtungen können auch bei Verfahren Anwendung finden, bei denen zwar ein Reaktorbehälter zur Aufnahme des zu sanierenden Gutes vorhanden ist, bei dem jedoch dieses Gut durch Zusatz von Bakterien dekontaminiert wird, was eine bestimmte Behandlung dieses Gutes erfordert, beispielsweise in Form einer bestimmten Konsistenz in bezug auf Feuchtigkeit, Belüftung und vor allem Homogenität. Bei all diesen Verfahren spielt die begleitende Temperatur eine nicht unerhebliche Rolle, wobei beispielsweise in Randbereichen eines Reaktorbehälters vorhandene Teile zur kalten Jahreszeit eine längere Reaktionszeit aufweisen, als solche Teile, die mehr im Zentrum des Reaktorbehälters, also relativ weit entfernt von den kalten Randbereichen vorhanden sind.

Gemäß einer solchen Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens dient zur Durchrührung des Bodengemisches ein Rührwerk mit Propellern, Schrauben, Wendeln, einschließlich Pumpen udgl. deren Drehachsen (Antriebswellen) weitgehend vertikal angeordnet sind und deren Verdrängungswirkung vertikal nach oben und/oder horizontal verläuft. In Verbindung mit dem Eigengewicht des Bodens entsteht so eine weitgehend homogene Vermischung des Reaktionsgutes.

Nach einer weiteren Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens ist am Reaktorbehälter ein Pumpwerk vorhanden mit Saugstutzen auf der Unterseite nahe dem Boden des Reaktorbehälters. Durch ein solches Pumpwerk kann nach

Beendigung der Dekontaminierung das Gut aus dem Behälter entfernt werden.

Nach einer weiteren Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens ist im Reaktorbehälter eine Belüftungsanlage vorhanden mit in das Reaktionsgut bzw. das Gemisch ragenden und mit Belüftungsdüsen ausgestatteten Rohren.

Die genannten Vorrichtungen können technisch miteinander derart verbunden sein, daß beispielsweise die Antriebswellen des Rührwerks gleichzeitig dem Pumpenantrieb dienen und daß beispielsweise die Belüftungsdüsen und Leitungen von diesen Konstruktionen gestützt werden.

Nach einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Durchführung eines Verfahrens weist der Reaktorbehälter an seiner Oberseite eine horizontale Laufbahn auf, auf der ein Transportwerk geführt ist, welches Vorrichtungen zur Bearbeitung des Reaktionsgutes trägt. Bei diesen Vorrichtungen kann es sich sowohl um ein Rührwerk, ein Pumpwerk als auch eine Belüftungsanlage handeln, als auch um eine Kombination aus zwei dieser Vorrichtungen oder allen dreien.

Bei dem Reaktorbehälter kann es sich erfindungsgemäß um einen Rundbehälter handeln, bei dem das Transportwerk ähnlich wie die Rührwerke von Kläranlagen um eine zentrale Achse rotiert und außenseitig auf einer horizontalen, kreisförmigen Laufbahn sich abstützt oder es kann sich um einen Längsbehälter handeln mit zwei parallelen Längsseiten und entsprechend zwei horizontalen Laufbahnen auf der oberen Stirnseite dieser Längsseiten. Das Transportwerk ist entsprechend gestaltet.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Transportwerk einen Rahmen auf, an dem Laufräder angeordnet sind und der eine quer zur Längsrichtung des Behälters verlaufende Schwenkachse trägt, an der die

Vorrichtungen zur Bearbeitung des Reaktionsgutes getragen werden und aus ihrer vertikalen Stellung in eine horizontale vorzugsweise mit ihren oberen Abschnitten den oberen Behälterrand nicht überragende Stellung schwenkbar sind.

Nach einer diesbezüglichen Ausgestaltung der Erfindung ist diese Schwenkachse in Laufric htung versetzt neben den Bearbeitun g svorrichtungen angeordnet, so daß beim

Verschwenken jene unter die Achse, insbesondere in den Reaktorbehälter hinein , verschwenkbar sind. Vorteilhafterweise wird hierdurch erzielt, daß in eingeschwenkter Stellung keine über den Reaktorbehälter nach oben herausragende Teile vorhanden sind, was insbesondere für den Transport eines solchen Reaktorbehälters entscheidend ist.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung dient zur Einhausung des oder der Container ein mit einer Plane überzogenes Gerüst. Natürlich können solche Container auch in einer Halle abgesetzt sein, die dann für mehrere solche Container als Einhausung dient und über eine zentrale Abluftentnahme verfügt.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Reaktionsgut durch eine Heiz- und oder Kühlvorrichtung temperierbar. Hierbei kann es sich um eine Einrichtung handeln, die im Bereich der Wand des Reaktorbehälters angeordnet ist oder im Misch- bzw. Pumpwerk untergebracht ist. Durch die Erwärmung des Reaktionsgutes kann, besonders in der kalten Jahreszeit die Reaktionszeit verkürzt werden . Andererseits besteht bei sehr hohen Außentemperaturen die Gefahr, daß die Temperatur im Reaktor zu stark ansteigt und es zu einer Überhitzung im Reaktor kommen kann. In diesem Fall ist eine Kühlung des Reaktors notwendig.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Reaktorbehälter eine längliche Form auf und kann aus Metall bestehen.

Nach einer diesbezüglichen Ausgestaltung der Erfindung ist mindestens eine der Schmalseiten des Reaktorbehälters als abmontierbare Wand ausgebildet. Auf diese Weise können mindestens zwei solche Container zusammengebaut werden, um ein entsprechend langen Behälter mit nur einer Rühranlage zu gewinnen. Vorteilhafterweise kann nach einer Ausgestaltung dieses Containers die Stirnwand angeflanscht sein, so daß die Flansche für die Verbindung eines Containers mit einem weiteren Container ermöglicht ist.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Reaktorbehälter auf S traßenfahrze ugen oder Schienenfahrzeugen transportierbar, wobei gemäß einer Ausgestaltung ein solcher Container eine Sonderbreite von bis zu 300 cm aufweisen kann.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Reaktorbehälter als Container in der Seitenansicht,

Fig. 2 eine Vorrichtung zur Bearbeitung des Reaktionsgutes für den Container nach Fig. 1 und

Fig. 3 die Vorrichtung nach Fig. 2 in Schwenkstellung

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Fig. 1 zeigt einen Reaktorbehälter 1 zur Durchführung des erfindungsgemäßen oder anderer Verfahren , die der Dekontaminierung von Böden dienen. Bei diesem Reaktorbehälter handelt es sich um einen rechteckigen Längsbehälter aus Metall, an dem auf einem Transportwerk 2 ein Pumpwerk 3 und - in dieser Darstellung nicht erkennbar - eine Belüftungsanlage sowie ein Rührwerk angeordnet si nd . Zur Einhau sung des Reaktionsgutes ist der Reaktorbehälter an seiner nach oben offenen Seite mit einem Gerüst 4 versehen, das mit einer Plane abgedeckt werden kann.

Fig. 2 zeigt einen Reaktorbehälter 1 im Querschnitt mit einer Vorrichtungen zu Bearbeitung des Reaktionsgutes. Nahe dem oberen Rand de s Reaktorbehälters si nd an den gegenüberliegenden Längsseiten des Behälters Laufschienen 5 angeordnet, auf denen das mit Laufrädern 6 versehene Transportwerk 2 geführt ist. Das Transportwerk 2 besteht aus einem Rahmen 7, an dem das Pumpwerk 3 angebracht ist. Die drei Saugstutzen 8, an deren oberem Ende die Pumpenmotoren 9 angeordnet sind, ragen senkrecht nach unten in den Reaktorbehälter 1. Auf der Oberseite des Rahmens 7 sind außerdem der Antrieb 10 für das Transportwerk, der Motor 1 1 zum Verschwenken des Pumpwerks und ein Kasten 12 für die Elektro- und Steuereinrichtungen des Pumpwerks 3 und des Transportwerks 2 befestigt. In dieser Abbildung sind das Rührwerk und die Belüftungsanlage nicht dargestellt. Die Propeller oder Schrauben des Rührwerks und die Rohre mit Belüftungsdüsen der Belüftungsanlage ragen genau wie die Saugstutzen 8 senkrecht nach unten in den Reaktorbehälter 1.

In Fig. 3 ist der Reaktorbehälter 1 im Längsschnitt dargestellt. Das auf dem Transportwerk 2 angeordnete Pumpwerk 3 ist um die Schwenkachse 13 gegenüber der in Fig. 2 dargestellten vertikalen Position in eine horizontale Position geschwenkt. Die Schwenkachse 13 verläuft auf dem Rahmen 7 gegenüber dem Pumpwerk 3 leicht versetzt, so daß das Pumpwerk 3 in seiner horizontalen Stellung nicht mehr über den Rand des Reaktorbehälters 1 nach oben hinausragt, was für den Transport des Reaktorbehälters 1 wichtig ist.

Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und in der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.

Bezug szahlen

1 Reaktorbehälter

2 Transportwerk

3 Pumpwerk

4 Gerüst

5 Laufschienen

6 Laufräder

7 Rahmen

8 Saugstutzen

9 Pumpenmotor

10 Antrieb für das Transportwerk

11 Motor zum Verschwenken des Pumpwerks

12 Kasten

13 Schwenkachse