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Bodenwäsche (Soil Washing)

   

Das SW ist eine für die Sanierung von belasteten Böden vor Ort angewandte Technik mit den Ziel, etwa 60% Material rückzugewinnen und daher die Menge und die Gefährlichkeit der in der Deponie zu entsorgenden Abfälle zu reduzieren.

Die Hauptbestandteile, die ein einen SW-Eingriff ausmachen, bestehen in der Korngrößenauswahl und der Reinigung des Materials, das den festen Bestandteil des Bodens ausmacht, die die teilweise oder vollständige Übertragung des Schadstoffes auf die als Reinigungsmittel verwendete Flüssigkeit ermöglicht; das Verfahren der Auswahl der festen Bestandteile wird gefolgt von einer chemisch-physischen Behandlung der entstehenden trüben Brühe, um die Schadstoffe in den dehydrierten Schlämmen zu konzentrieren und das Umwälzen des Reinigungswassers zu ermöglichen.

Der Teil des Bodens mit größerer Korngröße (Sand und Kies) werden der Rückgewinnung zugeführt, während die kleineren Teilchen, vorbehaltlich eines Wasserentzugs zur endgültigen Entsorgung bestimmt sind.

Das Spektrum der Schadstoffe, die durch diese Behandlung beseitigt werden können, ist sehr breit und die Wirksamkeit der Beseitigung ist proportional zur Korngröße des Bodens: Bei sandigen Kiesböden ist sie sehr hoch, während sie bei Lehmschlick geringer ist.

Die Behandlungsphasen können wie folgt zusammengefasst werden: 

Aufgabetrichter mit Entlade-Förderband und Grobsichtungssystem

Das zu behandelnde Material wird mittels mechanischer Schaufeln in den Aufgabetrichter gefüllt, der eine anfängliche Anhäufung des zu behandelnden Abfalls bildet; der im oberen  Teil des Aufgabetrichters gelagerte Feststoff wird im unteren Teil der Maschine mittels eines Förderbands mit Metallschaufeln entnommen, das das unter dem Aufgabetrichter installierte anschließende Förderband beschickt.

Der Aufgabetrichter ist darüber hinaus mit einem oberen Gitter aus Stäben für die Beseitigung des groben Materials versehen; die Entfernung des Materials erfolgt durch Kippen des Gitters mittels Hydraulikkolben.

Zur Vervollständigung des Systems ist unterhalb des Schaufelförderers ein weiteres Auffang- und Reinigungsband angeordnet.

Beschickungsband der Gegenstromwaschanlage

Das Band unterhalb des Aufgabetrichters besteht im Wesentlichen aus einem Förderband mit einem V-förmigen Gummiteppich (mittlere gerade Walze mit zwei seitlichen geneigten Walzen).

Auf dem Beschickungsband der Gegenstromwaschanlage ist ein Band-Magnet-Entschrotter installiert, um aus dem zu behandelnden Abfall etwaige ferromagnetische Bestandteile zu entfernen, die sich in den anschließenden Phasen der Behandlung  als schädlich erweisen könnten. 

Der Entschrotter besteht aus einem Stahlbaugestell, in dem ein Dauermagnet angebracht ist (der für die magnetische Anziehung der Metallteile verantwortlich ist) und die verschiedenen Bauteile für den Vorschub des Gummiteppichs (der für die Entfernung der abgefangenen Metallteile sorgt). Mithilfe dieses Systems werden die metallischen Fremdkörper aussortiert und in einem speziellen Behälter gesammelt.

Gegenstromwaschanlage

In diesem Abschnitt erfolgt die erste Wäsche, in dem das grobe Material von dem feineren und möglicherweise an ihm haftenden getrennt wird. Die Wäsche erfolgt mithilfe von aufbereitetem Wasser, das von der anschließenden chemisch-physischen Behandlung stammt. 

Die rotierende Waschanlage ist mit einer entsprechend geformten mechanischen Schaufelvorrichtung und Sprühdüsen versehen; das System verursacht eine energische und  turbolente Aufwirbelung des zu behandelnden Materials durch eine gegenläufige Bewegung des Waschwassers gegenüber dem Material.

In der Gegenstromwaschanlage wird der Kies mit Abmessungen von 5 bis 100 mm von den drehenden Schaufeln angehoben und dem Kopf der Anlage zugeführt, wo er anschließend in ein spezielles Lagerbecken entladen wird.

Der aus der Gegenwaschanlage kommende Spuckstoff, der aus einer wässrigen Lösung aus Sand (<5mm), Schlick und Lehm (<0,063) und leichten Stoffen besteht, durchläuft ein spezielles Rüttelsieb, durch das die leichten Teile mit Abmessungen größer als 5 mm beseitigt werden, während der Rest des Materials die Sandraffinationsgruppe erreicht.

Nasszyklon

Die aus der Entschlammung kommende trübe Brühe wird zu einem Nasszyklonsystem befördert, wo sich die sandige Fraktion  aufgrund der Schwerkraft von der wasserhaltigen Fraktion trennt, die folglich alle übrig gebliebenen feineren Fraktionen enthält.

Die in dem Sammelbecken der trüben Brühe eingebaute Pumpe beschickt den Nasszyklon, der den Zweck hat, die Sandfraktionen vom Verfahrenswasser zu trennen, das auch die Fraktionen <0,063 mm enthält, und den festen Teil zu konzentrieren, damit sich die Sandbrühe für die Behandlung in der Attritionszelle eignet. Das aus dem unteren Ausfluss des Nasszyklons austretende Wasser-Sand-Gemisch mit einem Gehalt an Feststoffen von etwa 50% fällt in den Beschickungskasten der Attritionszelle. Die Menge und die Güte des Gemischs wird automatisch vom Automationssystem gesteuert, das die Öffnung eines Druckluft-Quetschventils verwaltet, das in der Nähe des Ausflusses installiert ist. Die Automatik benutzt zum Betrieb des Systems einen unmittelbar auf der Umwälzleitung der Pumpe des Nasszyklons installierten Druckmesser.

Die aus dem oberen Ausfluss des Nasszyklons austretende Suspension, Wasser und Fraktion <0,063 mm, ist direkt für die chemisch-physische Anlage bestimmt.

Attritionszellen

In dieser Phase ist die Zufuhr von aufbereitetem Wasser vorgesehen. Der Sand durchläuft die Attritionszellen, die aufgrund der, von zwei Turbomischern erzeugten mechanischen Wirkung, eine energische Reibung unter den Sandkörnern verursachen. Die Oberfläche des Korns wird auf diese Weise einer mechanischen Bearbeitung unterzogen, die darauf abzielt, die an ihm haftenden Schadstoffe zu entfernen.

Die Attritionseinheit besteht aus zwei „Zellen“ aus Carbonstahl, die innen mit abriebfestem Material verkleidet sind, die Rührer mit Wellen mit mehreren Propellern besitzen.

In der Attritionszelle erfolgt aufgrund der, durch die intensive, von den Rührorganen erzeugte Turbolenz verursachten Zusammenstöße der Teilchen die physische Ablösung der an die Oberfläche der Sandteilchen gebundenen Schadstoffe: Das Gemisch aus Wasser, Sand und vom Sand getrennte Schadstoffe fällt beim Austritt aus der Attritionszelle in einen Sammelbehälter und wird von dort zu einer zweiten Nasszyklongruppe geleitet.

Zweit-Nasszyklon

Vom Abschnitt der Attritionszellen gelangt das Material zum Abschnitt des Zweit-Nasszyklons, der den Sand von der übrigen feinen Fraktion trennt, die während des ersten Nasszyklon-Abschnitts nicht getrennt worden war. Die aus dem unteren Teil des Nasszyklons austretende Suspension aus Wasser und Sand wird mittels Schwerkraft zum nächsten Abschnitt geleitet.

Der Nasszyklon hat die gleichen Merkmale wie der erste, jedoch mit einem Ablaufsieb zum Trocknen des Sands.

Spiralabscheider
Unterhalb der Waschanlage ist ein Spiralabscheider mit einer Förderschnecke installiert, das entladene Material erfährt eine Trennung: Der Feststoffteil wird durch die Schnecke nach außen gedrückt, während das Wasser mit der feineren Fraktion aus im Inneren derselben angebrachten Überlaufkanälen abläuft.

 

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