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D) c Neuerung bezieht sich auf ein Verfahren zum Auftrennen von Schlämmen und/oder Mischungen dieser mit Erdreich. Bauschutt- abfallstoffcn od dgl mit im Wasser un-bzw schwcrlöslichcn chemischen Verbindungen von Schwermetall.
SchwermetallhaltigeAbfallstoffe, wieSchlacken.Schlämmeu. dgl. sowie mit diesen kontaminierte Substate, wie Erden. Schutt aus Industrlcanlagen u dgl.. stellen unter bestimmten Bedingungen bei ihrer Lagerung ein umweltrelevantes Risiko dar. Da diese Schadstoffe in der Regel. wenn bereits gelagert, keine Ärosole bilden, ist die Wasserlöslichkeit von besonderer Bedeutung. Die Löslichkeit von bcispielsweise Blei. Kadmium und Zink ist pHabhängig. wobei Blei toxisch Ist. Blei und Kadmium. die in den Knochen bzw. Organen, wie Leber, Niere und Bauchspeicheldrüse. eingelagert \\erden und weisen eine biologische Halbwertszeiten von über 10 Jahren auf. Zink stellt einerseits ein essentielles Spurenelement für die Organismen dar. wirkt aber. wie die meisten Elemente bzw.
Verbindungen dieser. in grösserer Menge toxisch.
Je nach Gehalt an toxischen Stoffen von zu deponierendem Gut und nach Mobilität dieser ist für eine unterschiedliche Lagerung zu sorgen, \\obel In der Regel das Bestreben besteht, die toxischen Stoffe aus den zu deponierenden Stoffen zu eliminieren. so dass die Hauptmenge der Abfallstoffe entweder frei verbracht oder unter einfachsten technischen Bedingungen deponiert werden kann. wohingegen die toxischen Stoffe entweder als recyclierbare Einsatzstoffe zur Gewinnung von beispielsweise Zink, Blei und Kadmium eingesetzt werden können oder immobilisiert einer Deponierung zugeführt werden können.
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Entsprechend der chemischen Zusammensetzung und Konzentration der Schadstoffe \\ erden Verfahren zur Wiedergewinnung der Schadstoffe oder Abtrennung derselben und Überführung in eine lagerfähige Form eingesetzt. So ist beispielsweise aus der AT 398 540 B ein Verfahren zum kontinuierlichen Waschen von körnigen Substraten bekanntgeworden, wobei Erdreich od. dgl. mit in Kreislauf geführten Wasser gewaschen und Fraktionen entsprechend ihrer Korngrösse stufenweise abgetrennt werden. Wie
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nwmmt die Oberflächc mit sinkendem Tolchcngewichtgeren Waschung unterliegen können als klcinvolumigc. Das bei diesemVerfahrenanfallendeWaschwasserwirdu. a.mitFlotation
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beaufschlagt.bekannt. eine stufenweise Abscheidung. beispielsweise von Bleiglanz.
Zinkblcndc und Pyrit durch Flotation zu erreichen. wobei zusätzlich zum Schäumer stufenweise Natriumcyanid, Kupfersulfat und Schwefelsäure zugegeben werden.
Bei der Aufarbeitung von Schadstoffen selen diese lediglich als Kontaminat im Erdreich od. dgl. als auch Abfallstoffc aus indu- strie) ! cn Herstellungsverfahren wird es bevorzugt. eine saure Extraktion der Schwermetalle aus den Substraten durchzuführen.
In der EP 0 278 328 Nt wird ein Verfahren zur Extraktion von Schwermetallen aus belasteten Böden beschrieben. wobei in einer ersten Stufe eine Abscheidung des ferro- oder stark paramagnetischen Anteils erfolgt und in einer zweiten Stufe das verbliebene Substrat mit einer Säure gewaschen wird und die Schwermetallc ausgefallt und die Sedimente über eine weitere Magnetab-
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scheiding vom ubrigen Substrat getrennt werden Ein derartiges Verfahren ist apparativ besonders aufwendig, da einerseits zwei Magnetabscheiderbenötigtwerdenundandererseitswerdenzusätzliche zu deponierende Stoffe bedingt.
da dem Waschwasscr Säure zugegeben werden muss, um die Schwermetallc zu extra- hicrcn und der erforderliche Überschuss an Saure vor Abgabe des Wassers an die Umwelt aber auch vor weiterer Kreislaufführung einer Reinigung unterworfen werden muss.
In der EP 0 278 282 AZ ist ein Verfahren zur Auftrennung von kontaminiertem Erdreich beschrieben, welches im Gcgcnstrom mit einersaurenwassrigenLosungextrahiertwirdindersauren wässrigen Losung sind sodann die Schwermetallc gelöst, welche über Komplexbildner aus der sauren Lösung gefallt werden. Der Vorteil dieser Vorgangsweise liegt darin. dass keine Neutralisation der sauren Losung zur Fällung der Schwermetallc erforderlich ist.
Die so gefällten Schwermetalle werden in einem Hydrozyklon und einem daran anschliessenden Filter abgeschieden. Das Erdreich w Ird nach der sauren Extraktion mit reinem Wasser extrahiert und kann sodann entweder mit Humus vermischt oder direkt als Substrat für Pflanzenwuchs eingesetzt werden.
Die sauren Waschwässer bzw Extraktionsmittel werden eingeengt und erneut zur Extraktion eingesetzt Zur Fallung der Schwcrmctalle werden
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! cxb) ! dncr ongesctzt. d) c entweder gemeinsammüssen oder in einem weiteren Verfahrensschritt zur Rückge- winnung gebracht werden Durch dieses Verfahren werden zusätzliche chemische Verfahrensschritte. wie beispielsweise die saure Extraktion. die Umsetzung in unlösliche Komplexe erforderlich. die nicht nur einen zusätzlichen Aufwand bedingen.
sondern auch ein Rcc\c !) cren der schwermetallhältigen Fraktionen erschweren und das Deponievolumen erhohen
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In der AT 396 103 B wird ein Verfahren zum Entsorgen von Strassensammlerschlammen beschrieben. Es werden die auf einer Strasse anfallenden Schlämme gesammelt. Aus der Suspension \\erden die gelösten Anteile gefällt und aus dem Schlamm wird eine) m wcscnthchcn grosskörnigc Stoffe und Grobmaterialien enthaltende Fraktion abgetrennt. Diese Fraktion soll einen geringen Antcll an Schadstoffen aufweisen und w) rd nach Abtrennen von Sand und Klcs entwässert. eingedickt und dann deponiert.
Aus der EP 0 509 474 A2 wird ein Verfahren zum Dekontaminieren verunreinigter Boden bekannt, bei dem in einer ersten Stufe Grobstoffe mechanisch abgetrennt und das verbleibende Erdreich in einer Prallmühle zerkleinert werden. Sodann werden die Leichtstoffe als auch die Metalle abgeschieden und es erfolgt ein Waschen der verbleibenden Kornfraktionen. worauf der Boden in drei Kornfraktionen. nämlich kleiner 0. 1 mm. 0. 1 mm bis 2 mm und grösser 2 mm aufgetrennt wird. Die Fraktion grösser 2 mm wird in einer Waschtrommcl gewaschen und sodann in einem Lamellen- klärer vom Wasser getrennt. Jede Fraktion Schluff. Sand und Kies wIrd einer getrennten Extraktion unterworfen. Auch bei diesem VerfahrenwirdlediglicheineAuftrennunginverschiedeneKornfraktionen durchgeführt.
Eine Nassmah Nassmahlung erfolgt jedoch nicht.
In der EP 0 313 116 A2 wird eine Vielzahl von Verfahren zur Behandlung von kontaminierte Böden beschrieben. da bei jedem einzelnenVerfahrensschrittnochzusätzlichbevorzugteVarianten angeführt werden Der kontaminierte Boden wird vorerst von Steinen und Schrott befreit. Der so erhaltene kontaminierte Boden wird in eine Trommel eingebracht und dort offenbar mit einer Flüssigkeit versetzt Es erfolgt sodann eine Trennung in grobes Korn. das als dekontaminierter Boden abgeführt werden kann und eine Aufschl ämmung. die erneut in eine gröbere Fraktion und
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feinere Fraktion getrennt wird Die gröbere Fraktion wird als dekontaminierter Boden bezeichnet.
Nach Abtrennung von Eiscnschrott aus der feineren Fraktion wird d) csc) bc in einen ersten H\droz\klon und dcr Überlauf in einen zweiten HydrozyklongeleitetDicUnterläufederbeidenHydrozyklonc werden in einen Klassierer geleitet und dort mit Wasser gereinigt. die grobe Fraktion als dekontaminierter Boden ausgeschieden Dic Suspcnslon wird gemeinsam mit dem Uberlauf aus dem zweiten Hydrozyklon einer Flotation zugeleitet. Das Schaumprodukt aus der Flotation w Ird sodann clncm Elndlckcr zugelötet, eine weitere Auftrennung erfolgt sodann übcr onc Zentrifuge.
In welcher der Fcststoff als Schadstoffkonzcntrat abgetrennt w) rd. In der Trommel. in welcher der dekontaminierte Boden nach Abtrennung einer Grobfraktion gelangt. können Stahlkugcln oder Brocken des
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Verfahren liegt eine zweifachc MahlungWasser eingeleitet wird, erfolgt ein Mahlvorgang, wonach eine Sicbabtrennung durchgcfuhrt wird Die gröbcrc Fraktion wird als dckontaminlcrtcr Boden abgcfuhrt Eine Fraktion zwischen 6 mm und I mm wird getrennt aufgearbeitet und die feinere Fraktion mit einer Korngrösse unter 1 mm wird einem Spiralklassierer aufgegeben und dort mit Wasser besprüht Der ablaufende Schlamm wird in einem Hydrozyklon aufgetrennt und der Unterlauf einer zweitenTrommelmitStahlkugelnzugeführt.
Derdarauserhaltene Schlamm wird einer Flotation unterworfen Das Schaumprodukt wird sodann einem Eindicker zugeführt und der Unterlauf in einem Spiralklassiereraufgetrennt.
In der EP 0 684 088 Al wird ein Bodenwaschverfahren beschricbcn. das dazu dient. Mineralol vom Boden abzuscheiden. Es cr-
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hierbc) on ein-oder zweifacher Waschvorgang, wobeiKonditionierung der Boden erfolgt bei diesem Verfahren nicht.
Die US-5.316.223-A hat ein Verfahren und clnc Vorrichtung zum Reinigen von insbesondere radioaktiv kontaminiertem körnigem MaterialzumGegenstandIneinemerstenSchrittwirdhierbeidas körnige Material gewaschen. gegcbenenfalls auch teilweise chemisch gelost Eine Grobfraktion grösser 5 mm wird abgetrennt und als dekontamInierte Fraktion bezeichnet. Die verbleibende Fraktion w < rd gemeinsam mit Wasser in einen Absetzkasten verbracht. das überstehende Wasser gemeinsam mit einem Feinanteil wird einer Sulfidfallung unterworfen. Dic verbleibende Grobfraktion wird sodann allclnc In einen Wäscher verbracht. in welchem gleichzeitig ein Abreiben der Oberfläche der Körner kleiner 5 mm stattfindet.
Der so erhaltene Schlamm wird absetzen gelassen und das überstehende Wasser einer Sulfidfällung zugcführt. Die Fest- stoffe werden erneut gewaschen und sodann cndgclagert. Mit diesem Verfahren soicn kontaminicrtc Trägcrsubstanzen an ihrer Oberfläche von einem kontaminierenden Stoff bereit werden. Zur Abtrennung von Schadstoffen, die körnig oder fcintcilig vorliegen. z B Schlammen. ist dieses Verfahren nicht geeignet.
IneinemweiterenVerfahrenwirdderzubehandelndeBodengewaschen und es werdne Grobstoffe abgetrennt Darauf erfolgt eine WaschungderrestlichenFraktionunterteilweisemAbriebder Oberfläche der Körner. Danach erfolgt eine Auftrcnnung in einem ersten Absctzkasten. ein Schlamm aus feinen und gelösten Stoffen
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abgetrennt, wohingcgen die verbleibenden Feststoffc erneutder Teilchen, wie es fur die Aufarbeitung von Schlämmen von besondercr Bedeutung ist. \\Ird nicht durchgcführt.
In der EP 0 185 831 Al. von welchem Stand der Technik die vorliegende Neuerung ausgeht. wird ein Verfahren zur Aufbc- rotang von insbesondere mit Kohlcnwasscrstoffcn verunreinigten Boden beschrieben Hierbei wird bei der ersten Stufe das verunreinigte Erfreich mit Wasser gewaschen, wobei die Schadstoffe im Wasser gelöst oder suspendiert werden. Die flüssige Phase wird einer Wasseraufbereitungsanlage zugeleitet. Die feste Phase mit einer Korngrösse von mehr als 2 mm wird abgetrennt. mit Spül- wasscr gereinigt und in einem Container gcsammclt.
Die Schlamm-
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ciner Korngrosse klcincrweiter verkleinert werden. Ein Mahlvorgang findet allerdings nicht statt. sondern es wird lediglich eine Suspendierung vorgenommen Anschliessend wird in einem Hydrozyklon eine Abtrennung der festen Teilchen zwischen 2 mm und 0. 06 mm durchgeführt Die verbleibende Schlammsuspension wird in drei Frak-
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u z w Fcststoff. Spütwasscr und Lcichtstoffe. aufgetrennt.Bei diesem Verfahren fallen grosse Mengen an Abwässer an und es werden die Schadstoffe insbesondere, wenn sie in fester Form vorliegen. nur mangelhaft abgeschieden.
Zicl des neucrungsgcmasscn Verfahrens ist. Schlämme oder Mischung dieser so aufzutrennen. dass schwermetallhältige Frak-
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werden. die einen hohen Anteil an Schwcrmetallenzugeführt werden können, wobei die Waschwässer nicht mit während der Waschung erzeugten Salzen. wie beispielsweise durch Neutralisation bedingt. belastet werden Weiters soll eine
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einfache Abtrennung von bereits gereinigtem Substrat ermöglicht sein. um die Gesamtmenge der Prozesswässer gering zu halten.
Das ncucrungsgcmasse Verfahren zum Auftrennen von Schlämmen und/oder Mischungen dieser mit Erdreich. Bauschutt. Abfallstoffen od dgl. mit In Wasser un- bzw. schwerlöslichen chemischen Verbindungen von Schwermetallen. z. B. Zinksulfid, Zinkoxid. d. Bleisulfid, Bleioxid, Kadmiumsulfid, Kadmiumoxid.
Arsenoxid. wobei die Feststoffe der Schlamme und/oder Mischungen, insbesondere In Gegenstrom. in einem Wascher gewaschen und geloste Verbindungen aus der Lösung gefätlt werden. und aus den gewaschenen Feststoffen eine Grobkornfraktion abgetrennt wird, besteht Im wesentlichen darin, dass die Grobfraktion, insbesondere
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grösser tOinsbesondere mit Mahlkörpern, unterworfen wird. worauf aus der so erhaltenen Mischung und aus einer Suspension. welche aus dem Wäscher, Insbesondere als Oberlauf. austritt. eine Feinfraktion
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d) c insbesondere eine Teiichengrössc k ! cincrSchlämmc weisen In der Regel vor dem Beginn einer Lagerung die Schwermetalle in schwer- bzw.
unlöslicher Form auf und liegen besonders feinteilig vor. Im Laufe der Lagerung kann auch eine chemische Umwandtung derselben in wasserlösliche Formen auf- treten. Durch eine Waschung der Schlämme. welche zusätzliche Substratc. die willkürlich oder unwillkürlich zugemischt wurden. aufweisen können, wird einerseits eine Abtrennung von besonders grobkörnigem Matcrlal erleichtert. das sodann einer unbedenklichen Lagerung zugeführt werden kann. sowie ein Herauslösen löslicher Verbindungen bedingt, die sodann mit der Wasserreini-
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gung gcfällt \\ erden Die In der Regel über längere Zeiträume, z. B.
Jahrzehnten deponierten Schlämmc sind besonders stark agglomaricrt. so dass nach einer Abtrennung von Substraten mit einer Korngrösse grösser 5 mm. insbesondere grösser 10 mm. die verbliebene Fraktion zur Weiterverarbeitung. die eine Auftrcnnung aufgrund der unterschiedlichen Zusammensetzung ermöglichensoll, einermoglichstfeinteiligenMahlungunterworfenwird.
Die Nassmahlung seist den Vorteil auf. dass einerseits die bereits nass vorliegenden Feststoffe nicht getrocknet werden müssen, wo- bei weiters keine Belastungen der Umwelt durch Ärosolc eintreten. Die Nassmahlung mit Kugeln. welche in der Regel dadurch erreicht wird. dass abrassiv beständige Kugeln in einem Behälter. beispielsweisedurchRuhrarme, bewegtwerden,weistdenVorteil auf. dass eine besonders feinteilige Mahlung mit geringem Energicaufwand durchgefuhrt werden kann. wonach eine Auftren- nung zwischen Substratteilchen und Schwermetallverbindungen besonders effizient durchgefuhrt werden kann Aus der so erhaltenen Mischung wird eine Feinfraktion abgetrennt.
die aufgrund des unterschiedlichen Mahlvcrhaltens einen sehr hohen Anteil an Schwermetallverbindungen aufweist Dieser Umstand trifft auch fur d) e Suspension zu. wetchc aus dem Wäscher. insbesondere als Überlauf. austritt.
Wird von der Suspension aus dem Wäscher eine Lcichtfraktion, z B. Holz. Kork. Vermiculit. vor der Abtrennung der Feinfraktion abgeschieden. so können volumsmässige Belastungen. die eine
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Wird die Feinfraktion. z. B durch Sedimentation. eingedickt und werden die Feststoffe insbesondere durch Filtrieren abgetrennt. so kann eine energiearme Abtrennung der Feststoffe durchgeführt
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% erden. sowerden kann Wird die von der Fcinfraktion befreite Suspension nach dem Wäscher und/oder nach der Nassmahlung einer insbesondere weiteren Nassmahlung. gegebenenfalls mit Kugeln. vorzugsweise gemeinsam. unterworfen, so kann auch noch diese Fraktion einer im
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Wird die von der Feinfraktion befreite Suspension nach dem Wäscher und/oder nach der Nassmahlung einer magnetischen Auftrennung unterworfen, so kann besonders einfach eine schwermetallhaltige Fraktion von den übrigen Begleitstoffen abgetrennt und damit angereichert werden.
Wird die von der Feinfraktion befreite Suspension nach dem Wascher und/oder nach der Nassmahlung einer Flotation. insbesondere in mehreren Stufen mit unterschiedlichen Flotationsmitteln, unterworfen,sokanneinerseitseineAbtrennungder Schwermetall crbindungen von den Begicitstoffcn erfolgen. wobei andererseits durch unterschiedliche Flotationsmittel eine Auftrennung der schwermetallhältigen Verbindungen erfolgen kann.
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Verfahren wirdschematisch dargestellten Verfahrensablaufes näher erläutert.
Das Rohgut wird über das Förderband I in den Brecher 2 einge- bracht und gelangt über das Förderband 3 und das Sieb 4 in den Aufgabebunkcr 5. Durch das Sieb 4 erfolgt eine Grobkornabtrennung mit einer Korngrcnzc von über 70 mm. Das in den Aufgabe-
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bunker gelangende Gut weist einen Schlamm mit einem Gehalt von 14 Gew.-% bis 16 Gew -% Zinksulfid, Zinksulfat und Zinkferrite auf. in reichem zusatzlich andere Abfallstoffe. \\ie Bauschutt.
Holz u dgl.. enthalten sind 7. 3 t dieser Mischung (Trockenge- wicht) gelangen pro Stunde über das Förderband 6 In den SchwertWäscher 7. aus welchem die Feststoffe in den weiteren Schwertwäscher 8 gefördert werden In den Schwertwäscher 7 werden. wenn erforderlich, uber die Leitung 9 Detergenzien. z B.
Tenside,
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Frlsch\\asscrDer Überlauf aus dem Schwcrtwäschcr 8 gelangt in den Schwert- wäscher 7 und wird dort erneut als Ubcrlauf einem Sieb 12 zugcleitet. in wc) chcm Teilchen 0. 4 t/h mit einer Korngrösse grösser
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werden Hier werden hauptsächlichbeträgt ca 0.1 t/h Aus dem Schwcrtwäschcr 7 werden die Feststoffe in den SchwcrtwÅascher 8 gefördert und gelangen von dem auf das Sieb 13, mit welchem Feststoffe mit einem Korndurchmesser grösser 10 mm abgetrennt und mit 10 m3 Prozesswasser pro Stunde gewaschen werden.
Dieses Material, das in einer Menge von 1. 5 tlh anfällt gelangt zur Deponierung und weist in der Regel keine Kontaminierung auf Die die Feststoffe enthaltende Mischung gelangt über den H\droz\klon 19. in welchem Wasser teilweise abgetrennt wird, sodann in die Mühlen 14. in welchen das Gut über Kugeln, die durch Rührwerke in Bewegung gehalten werden, einer Zerkleinerung unterliegen Derartige Mahlwerke werden unter der Bezeichnung Attritor (eingetragenes Warenzeichen der Firma Gcbr Nctzsch.
Sctb in Ba\crn) angeboten. Das so feingemahlene Gu gelangt uber das Sieb 15. in welchem eine
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Fraktion mit einer Korngrösse grosser 2 mm abgetrennt (0. 4 t/h) und mit 10 m3 Prozesswasser pro Stunde gewaschen wird in ein Sammeigefass 16 und s ira dort mit dem Überlauf aus dem Schwert- Wäscher 7 vereint Diese Suspension wird sodann einem Hydrozyklon 17 zugefuhrt, wobei der Überlauf einem weiteren Hydro-
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aus dem Hydrozylkon 19 rückgeführt wird.
Die aus dem Hydrozyklon 18 anfallende feinteilige Suspension in einer Menge von 1. 8 t/h. bezogen auf den Feststoffgehalt, weist 28 Gew -% bis 30 Gew -% Zinkverbindungen auf und wird über einen Eindicker 20 und eine Kammerfilterpresse 21 abgetrennt Es kann mit dieser Konzentration an Reinheit einem Verhüttungsprozess zugeführt werden. Als Filtrationshilfe kann über die Leitung 22 in das Mischgefäss 23 ein Flockungsmittel zugesetzt werden, das mit Prozcsswasscr. weiches über die Leitung 24 In das Mischgefäss eingeführt wird. vermengt wird. Das abgetrennte Wasser, das lösliche Stoffe u. a Zinksulfat u. dgl. enthält. gelangt in die Wasseraufbereitungsanlage 26.
Der Unterlauf aus dem Hydrozyklon 17 gelangt sodann über eine Kugelmühle 14a in die Flotationsanlagc 27. Aus den so gewonnenen Schlämmen wird sodann das magnetische Zinkferrit über starke Magnetscheider 27a von dem nicht verwertbaren Gut abgetrennt. Je nach dem. ob in der Ausgangssubstanz Blclsulfid onthalten war oder nicht. kann in einer ersten Stufe der Flotation 250 g Kaliumethylxanthaht und 250 g Kaliumamylxarthaht je Tonne Schwcrmetallverbindung und einSchäumerzugesetztwerden.
VorerstwirddasBleisulfidabgetrennt. wobei nach Zugabe von Kupfersulfat ebenfalls die Zinkblende zum Aufschwimmen gebracht werden kann. so dass die beiden Rohstoffe Blctsulfid und Zinksulfid einer vollen Recyclicrung zugeführt werden können.
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Nach Erfordernis kann der Unterlauf. weicher aus dem Hydrozyklon 19 austritt, einer weiteren Nassmahlung vor der Flotation unterworfen werden Die nicht verwertbaren Stoffe aus den Sieben 12, 15werdensortiert,beiHolzod.dgleinerVerbrennung zugeführt Die anderen Feststoffe werden mit dem nicht verwertbaren Anteil an taubem Gestein od dgl einer Immobilisierungsanlagc 28 zugeführt. In welcher die Stoffe in einer Matrix hydraulischerundlatenthydraulischerBindemitteleingebettet werden und damit zur Enddeponierung geeignet sind.
Das Prozess- wasserausderAufbereitungsanlage27wirduberdieLeitung29 dem Schwertwascher 8 zugefuhrt, wohingegen die Feststoffsuspension einem Eindicker 30 und Kammerfilterpresse 31 zugeführt wird Zur lochtcren Filtration wird auch hier uber die Leitung 32 in das Mlschgcfass 33 on Flockungsmittel geleitet. das mit Prozesswasser aus der Leitung 34 versorgt wird Diese Mischung gelangt sodann in den Eindicker 30 Das in der Kammcrfiltcr- presse 31 gewonnene Gut we < st einen Gehalt von 30 Gcw.-% bis 40 Gcw-% Zinksulfid auf und es fallen 1. 2 t/h an.
Aus dem Eindicker 30 und der Kammerfilterpresse 31 gelangen die Wässcr uber die Leitung 25 in die Wasseraufbereitung 26. in weicher eine stufenweise Fallung der gelosten Stoffe durchgeführt wird. um Kadmium und Zink auszufallen Ein derartiges Ausfällen erfolgt im alkalischen Bereich mit Natriumsulfid. Der so erhaltene
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c nthält ca 35 Gcw.-% Ztnksulfid. Zu weitereneine Reinigung des Wassers durchgeführt wurde. welches dem Prozess erneut zugefuhrt \\ira.
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D) c innovation relates to a method for separating sludge and / or mixtures of this with soil. Building rubbish waste or the like with chemical compounds of heavy metal which are insoluble or only slightly soluble in water.
Waste materials containing heavy metals, such as slag. Sludge. Like. Substances contaminated with them, such as earths. Debris from industrial plants and the like poses an environmentally relevant risk under certain conditions when they are stored. Since these pollutants usually. if already stored, do not form aerosols, water solubility is of particular importance. The solubility of, for example, lead. Cadmium and zinc are pH dependent. where lead is toxic. Lead and cadmium. those in the bones or organs, such as the liver, kidney and pancreas. stored \\ and have a biological half-life of over 10 years. On the one hand, zinc is an essential trace element for organisms. But it works. like most elements or
Connections this. toxic in large quantities.
Depending on the content of toxic substances in the goods to be deposited and on the mobility of these, different storage must be ensured, \\ obel As a rule, efforts are made to eliminate the toxic substances from the substances to be deposited. so that the bulk of the waste can either be freely disposed of or deposited under the simplest of technical conditions. whereas the toxic substances can either be used as recyclable feedstocks for the production of zinc, lead and cadmium, for example, or can be sent to a landfill in an immobilized state.
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Depending on the chemical composition and concentration of the pollutants, methods are used to recover the pollutants or to separate them and convert them into a storable form. For example, AT 398 540 B has disclosed a process for the continuous washing of granular substrates, in which the soil or the like is washed with circulated water and fractions are separated off step by step according to their grain size. How
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nwmmt the surface with decreasing Tolkcn Weight can be washed more than klcinvolumigc. The wash water resulting from this process will. with flotation
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acted upon. a gradual separation. for example of galena.
Zinc blcndc and pyrite can be obtained by flotation. in addition to the foamer, sodium cyanide, copper sulfate and sulfuric acid are gradually added.
When processing pollutants, these are only selected as contaminants in the ground or the like, and also as waste material from industry)! It is preferred in the manufacturing process. perform an acidic extraction of the heavy metals from the substrates.
EP 0 278 328 Nt describes a method for extracting heavy metals from contaminated soils. the ferro- or strongly paramagnetic component is separated in a first stage and the remaining substrate is washed with an acid in a second stage and the heavy metals are precipitated and the sediments are removed via a further magnetic separator.
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Such a process is particularly expensive in terms of equipment, since on the one hand two magnetic separators are required and on the other hand additional materials have to be deposited.
since acid must be added to the washing water in order to extract the heavy metals and the necessary excess acid must be subjected to cleaning before the water is released into the environment and also before further circulation.
EP 0 278 282 AZ describes a process for the separation of contaminated soil, which is extracted in the stream with an acidic aqueous solution and the acidic aqueous solution then dissolves the heavy metals, which are precipitated from the acidic solution via complexing agents. The advantage of this approach is that. that no neutralization of the acidic solution is required to precipitate the heavy metals.
The heavy metals precipitated in this way are separated in a hydrocyclone and a filter connected to it. The soil is extracted with pure water after the acidic extraction and can then either be mixed with humus or used directly as a substrate for plant growth.
The acidic washing water or extracting agent are concentrated and used again for the extraction
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! cxb)! dncr onsztzt. d) c either have to be carried out together or be recovered in a further process step. This process results in additional chemical process steps. such as acid extraction. the conversion into insoluble complexes is required. that not only require additional effort.
but also make it difficult to cry the heavy metal-containing fractions and increase the landfill volume
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AT 396 103 B describes a method for disposing of road collector sludge. The sludge accumulating on a street is collected. The dissolved portions are precipitated from the suspension and a fraction containing large-grain substances and coarse materials is separated from the sludge. This fraction is said to have a low level of pollutants and is dewatered after removal of sand and clc. thickened and then deposited.
EP 0 509 474 A2 discloses a method for decontaminating contaminated soil, in which coarse materials are mechanically separated in a first stage and the remaining soil is crushed in an impact mill. The light materials and the metals are then separated off and the remaining grain fractions are washed. whereupon the soil in three grain fractions. namely less than 0.1 mm. 0. 1 mm to 2 mm and larger than 2 mm is separated. The fraction larger than 2 mm is washed in a washing drum and then separated from the water in a lamella clarifier. Every fraction silt. Sand and gravel are subjected to separate extraction. With this method, too, separation into different grain fractions is carried out.
However, Nassmah wet grinding does not take place.
EP 0 313 116 A2 describes a large number of processes for the treatment of contaminated soils. because additional preferred variants are listed in each individual process step. The contaminated soil is initially freed of stones and scrap. The contaminated soil thus obtained is placed in a drum and apparently mixed with a liquid there. A separation into coarse particles then takes place. that can be drained off as decontaminated soil and a slurry. again in a coarser fraction and
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finer fraction is separated The coarser fraction is called decontaminated soil.
After separating ice scrap from the finer fraction, d) csc) bc is passed into a first hydrocyclone and the overflow into a second hydrocyclone. Dic underflows of the two hydrocyclones are passed into a classifier and cleaned there with water. the coarse fraction excreted as decontaminated soil. The suspension is fed to a flotation together with the overflow from the second hydrocyclone. The foam product from the flotation is then soldered in, and further separation then takes place via the centrifuge.
In which the pulp is separated as a pollutant concentrate. In the drum. in which the decontaminated soil ends up after a coarse fraction has been separated. can steel balls or chunks of
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If a double grinding water is introduced, a grinding process is carried out, after which a separation is carried out. The larger fraction is removed as a contaminated soil. A fraction between 6 mm and 1 mm is processed separately and the finer fraction with a grain size below 1 mm is fed into a spiral classifier and sprayed with water there. The sludge that runs off is separated in a hydrocyclone and the underflow is fed to a second drum with steel balls.
The resulting sludge is subjected to flotation. The foam product is then fed to a thickener and the underflow is separated in a spiral classifier.
A floor washing process is described in EP 0 684 088 A1. that serves. Separate mineral oil from the ground. It cr-
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here bc) on one or two washes, whereby the floor is not conditioned in this process.
US-5,316,223-A has a method and apparatus for cleaning particulate radioactive contaminated granular material in a very first step to wash the granular material. if necessary, also partially chemically dissolved. A coarse fraction larger than 5 mm is separated and designated as a decontaminated fraction. The remaining fraction is placed in a settling box together with water. the supernatant water together with a fine fraction is subjected to a sulfide precipitation. The remaining coarse fraction is then placed all in a washer. in which the surface of the grains is smaller than 5 mm.
The sludge thus obtained is allowed to settle and the supernatant water is subjected to a sulfide precipitation. The solids are washed again and then stored again. With this method, contaminants are prepared on their surface from a contaminating substance. For the separation of pollutants that are granular or fine-grained. e.g. mud. this method is not suitable.
In another process, the soil to be treated is washed and coarse material is separated off, followed by a washing of the remaining fraction, partly with abrasion of the surface of the grains. This is followed by a separation in a first paragraph box. a mud of fine and dissolved substances
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separated off, whereas the remaining solids rescale the particles, as is of particular importance for the processing of sludges. \\ Not carried out.
In EP 0 185 831 Al. what state of the art the present innovation is based on. describes a process for the expansion of soil contaminated in particular with hydrocarbons. In the first stage, the contaminated area is washed with water, the pollutants being dissolved or suspended in the water. The liquid phase is fed to a water treatment plant. The solid phase with a grain size of more than 2 mm is separated. cleaned with rinsing water and collected in a container.
The mud
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a grain size can be reduced further. However, there is no grinding process. Instead, only a suspension is carried out. A separation of the solid particles between 2 mm and 0.06 mm is then carried out in a hydrocyclone. The remaining sludge suspension is divided into three fractions.
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u z w Fcststoff. Rinsing water and illuminants. In this process, large amounts of waste water are produced and the pollutants become particulary if they are in solid form. poorly deposited.
Zicl of the new procedure is. To separate sludge or mixture of these. that heavy metal fractions
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become. which can be supplied with a high proportion of black metals, the washing water not with salts generated during the washing. such as due to neutralization. One should also be charged
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simple separation of already cleaned substrate is made possible. to keep the total amount of process water low.
The ncucrungsgcmasse method for separating sludge and / or mixtures of this with soil. Rubble. Waste materials or the like with chemical compounds of heavy metals which are insoluble or poorly soluble in water. e.g. B. zinc sulfide, zinc oxide. d. Lead sulfide, lead oxide, cadmium sulfide, cadmium oxide.
Arsenic oxide. the solids of the sludge and / or mixtures, in particular in countercurrent. washed in a washer and loosened compounds from the solution. and a coarse grain fraction is separated from the washed solids, consists essentially in that the coarse fraction, in particular
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greater tO, especially with grinding media. then from the mixture thus obtained and from a suspension. which from the washer, especially as an upper course. exit. a fine fraction
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d) c especially a part size k! As a rule, before starting storage, the heavy metals should be in heavy or
insoluble form and are particularly fine. Chemical conversion to water-soluble forms can also occur during storage. By washing the sludge. what additional substratec. which were mixed in arbitrarily or involuntarily. on the one hand, a separation of particularly coarse-grained material is facilitated. which can then be safely stored. as well as a detachment of soluble compounds, which can then be cleaned with water
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gung falls \\ erden The usually over longer periods, z. B.
Sludge deposited for decades is particularly strongly agglomerated. so that after a separation of substrates with a grain size larger than 5 mm. especially larger than 10 mm. the remaining fraction for further processing. which is to enable separation due to the different composition, is subjected to as fine a grinding as possible.
Wet grinding has the advantage. that on the one hand the solids that are already wet do not have to be dried, and furthermore there is no environmental pollution from Ärosolc. Wet grinding with balls. which is usually achieved. that abrassively resistant bullets in a container. for example, being agitated by agitator arms has the advantage. that a particularly fine grinding can be carried out with low energy expenditure. after which a separation between substrate particles and heavy metal compounds can be carried out particularly efficiently. A fine fraction is separated from the mixture thus obtained.
which has a very high proportion of heavy metal compounds due to the different grinding behavior. This also applies to d) e suspension. wetchc from the washer. especially as an overflow. exit.
If the suspension from the scrubber turns into a light fraction, e.g. wood. Cork. Vermiculite. separated before the fine fraction is separated off. so can volume loads. the one
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Will the fine fraction. e.g. B by sedimentation. thickened and the solids are separated, in particular by filtration. so low-energy separation of the solids can be carried out
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% earth. The suspension, freed from the fine fraction, can be used after the scrubber and / or after wet grinding, in particular a further wet grinding. with balls if necessary. preferably together. subject, this fraction can also be one in
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If the suspension freed from the fine fraction is subjected to a magnetic separation after the scrubber and / or after the wet grinding, a fraction containing heavy metals can be separated off particularly easily from the other accompanying substances and thus enriched.
The suspension freed from the fine fraction becomes after the washer and / or after the wet grinding of a flotation. in particular in several stages with different flotation agents, so that the heavy metal compounds can be separated from the begicine substances. on the other hand, the heavy metal-containing compounds can be separated by different flotation agents.
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The procedure is explained in more detail schematically.
The raw material is introduced into the crusher 2 via the conveyor belt I and reaches the feed bunker 5 via the conveyor belt 3 and the sieve 4. The sieve 4 separates coarse grains with a grain size of more than 70 mm. That in the task
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Bunker material has a sludge with a content of 14% to 16% by weight of zinc sulfide, zinc sulfate and zinc ferrite. in rich additional waste materials. \\ he building rubble.
Wood and the like are contained. 7. 3 t of this mixture (dry weight) pass through the conveyor belt 6 per hour 7. In the sword washer 7. From which the solids are conveyed into the further sword washer 8 In the sword washer 7. if necessary, via line 9 detergents. e.g.
Surfactants,
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The overflow from the washing machine 8 reaches the washing machine 7 and is passed there again to a sieve 12 as an overflow. in wc) chcm particles 0.4 t / h with a grain size larger
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The main amounts here are approx. 0.1 t / h. The solids are conveyed from the washing machine 7 into the washing machine 8 and from there to the sieve 13, with which solids with a grain diameter larger than 10 mm are separated and washed with 10 m3 of process water per hour.
This material, which is produced in an amount of 1.5 tlh, goes to the landfill and usually has no contamination. The mixture containing the solids reaches the H \ droz \ clone 19. in which water is partially separated, then into the mills 14. in which the material is subject to comminution via balls which are kept in motion by agitators. Such grinders are marketed under the name Attritor (registered trademark of Gcbr Nctzsch.
Sctb offered in Ba \ crn). The Gu, finely ground in this way, passes through the sieve 15, in which one
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Fraction with a grain size greater than 2 mm is separated (0.4 t / h) and washed with 10 m3 of process water per hour is collected in a collecting tank 16 and is combined there with the overflow from the sword washer 7. This suspension is then a hydrocyclone 17 fed, with the overflow another hydraulic
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is recycled from the Hydrozylkon 19.
The fine-particle suspension obtained from the hydrocyclone 18 in an amount of 1.8 t / h. based on the solids content, has 28% by weight to 30% by weight of zinc compounds and is separated off via a thickener 20 and a chamber filter press 21. With this concentration of purity, an smelting process can be fed. As a filtration aid, a flocculant can be added via line 22 into the mixing vessel 23, which is mixed with process water. soft is introduced via line 24 into the mixing vessel. is mixed. The separated water, the soluble substances u. a zinc sulfate u. Like. Contains. arrives in the water treatment plant 26.
The underflow from the hydrocyclone 17 then reaches the flotation plant 27 via a ball mill 14a. The magnetic zinc ferrite is then separated from the unusable material by means of strong magnetic separators 27a from the sludges obtained in this way. Depending on. whether or not Blclsulfid was present in the starting substance. In a first stage of the flotation, 250 g of potassium ethyl xanthate and 250 g of potassium amyl xanthate can be added per ton of the sulfur metal compound and a foamer.
For the time being, the lead sulfide is separated. after adding copper sulfate, the zinc screen can also be made to float. so that the two raw materials blctsulfide and zinc sulfide can be recycled.
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If necessary, the lower reaches. which emerges from the hydrocyclone 19, are subjected to a further wet grinding before the flotation. The non-usable substances from the sieves 12, 15 are sorted, are added in the case of wood or other incineration. In which the substances are embedded in a matrix of hydraulic and lathe-hydraulic binders and are therefore suitable for final disposal.
The process water from the treatment plant 27 is fed to the sword washer 8 via the line 29, whereas the solid suspension is fed to a thickener 30 and chamber filter press 31. For perforated filtration, here too, line 32 leads to a flocculant 33 in the flask. which is supplied with process water from the line 34. This mixture then passes into the thickener 30. The material obtained in the comb filter press 31 has a content of 30% by weight to 40% by weight zinc sulfide and 1.2 t / h.
From the thickener 30 and the chamber filter press 31, the water passes via the line 25 into the water treatment unit 26, in which a gradual precipitation of the dissolved substances is carried out. to precipitate cadmium and zinc. Such precipitation occurs in the alkaline range with sodium sulfide. The so obtained
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c contains approx. 35% by weight tin sulfide. To further purify the water was carried out. which fed the process again \\ ira.