Soil-Washing

Schadstoffkonzentration im Schlamm und Rückgewinnung der wertvollen Fraktionen

Integrierte tertiäre Aufbereitungsverfahren für eine vorschriftsmäßige Einleitung

Aktive Forschung zu PFAS in Zusammenarbeit mit dem Politecnico di Milano

Anlagen und Prozesslösungen zur Sanierung kontaminierter Böden durch Soil Washing

Von der Charakterisierung des Materials im Labor bis zur tertiären Aufbereitung durch Aktivkohlefiltern: Bei Tecnoidea entwickeln und realisieren wir Wasser- und Schlammaufbereitungslösungen für Soil-Washing-Anlagen und verfügen über 45 Jahre Erfahrung in der Aufbereitung komplexester Materialien im Bergbau- und Umweltbereich.

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Die Komplexität der Wasser- und Schlammaufbereitung in kontaminierten Böden

In kontaminierten Böden sind die Schadstoffe – Schwermetalle, Kohlenwasserstoffe, PAK, PCB, Dioxine, PFAS – nicht gleichmäßig im Boden verteilt, sondern neigen dazu, sich an die feine Fraktion (Schluff und Ton, unter 63 Mikrometer) zu binden. Durch die mechanische Waschung des Bodens werden die wertvollen Fraktionen – Kies und Sand, die als Sekundärrohstoffe verwertbar sind – von der feinen Fraktion getrennt, in der sich die Schadstoffe konzentrieren. Das Ergebnis ist ein deutlich geringeres Volumen an kontaminiertem Abfall im Vergleich zum ursprünglichen Bodenvolumen.

In der Praxis hängt eine wirksame Sanierung davon ab, wie die verschiedenen Prozessstufen aufeinander abgestimmt sind: Die mechanische Trennung muss auf die Chemie der Abwasserbehandlung abgestimmt sein; bei der Aufbereitung des Schlamms muss die variable Eingangsmatrix berücksichtigt werden; die Tertiärbehandlung muss auf die verbleibenden gelösten Schadstoffe ausgelegt sein.

Um diese Prozessschritte zu integrieren, beginnen unsere Lösungen für das Soil Washing im Labor, wo die kontaminierte Matrix charakterisiert wird – Korngrößenverteilung, Art und Konzentration der Schadstoffe, Flockungsverhalten, Filtrierbarkeit des Schlamms, Notwendigkeit einer chemischen Konditionierung –, um die Schadstoffe im festen Rückstand zu konzentrieren und ein Abwasser zu gewährleisten, das alle Vorschriften erfüllt und für die Wiederverwendung im geschlossenen Kreislauf oder für die Einleitung in die Umwelt geeignet ist.

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Die Tecnoidea-Lösung

Wasser- und Schlammaufbereitung in einer Soil-Washing-Anlage: von der Charakterisierung des Bodens bis zur vorschriftsmäßigen Einleitung

Physikalische Vorbehandlung: Entfernung der leichten Fraktionen

Das Wasser aus der Waschung von kontaminiertem Boden enthält leichte Fraktionen – Polystyrolstücke, Kunststoff, Holzstückchen, Wurzeln. Wenn diese schwimmenden Partikel in den Klärturm gelangen würden, würden sie sich an der Oberfläche ansammeln, die Sedimentation der Schlammflocken behindern und die Förderpumpen für das Prozesswasser verstopfen. Durch den Einsatz eines Bananensiebs am Anfang der Anlage können diese Partikel bereits vor den Klär- und Flockungsprozessen abgefangen werden – dank eines Bogensiebs, durch dessen Maschen das Wasser fließt, während die leichten Stoffe aufgefangen und aussortiert werden.

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Anreicherung und chemische Reaktion

Bei der Wasseraufbereitung in Soil-Washing-Anlagen fließt das Schmutzwasser nicht in einen Durchlaufschacht, sondern erfordert den Einsatz eines gerührten Reaktionsbeckens. Hier werden die für die Matrix erforderlichen Reagenzien dosiert – Koagulierungsmittel zur Destabilisierung der elektrostatischen Ladungen der feineren Partikel, Entschäumer sowie gegebenenfalls pH-Regler. Der Behälter gewährleistet eine ausreichende Kontaktzeit, damit die Reagenzien vor der Klärung und Flockung wirken können. Die Anzahl der Chemikaliendosiergeräte hängt von der Komplexität der Matrix ab.

Klärung und Flockung sowie automatisierte Sedimentation

Vom Reaktionsbehälter wird das Abwasser in den statischen Klärturm gepumpt. Während des Durchflusses wird das Flockungsmittel zugegeben, das die mit Schadstoffen beladenen Feinpartikel aggregiert und sie in schwere Flocken umwandelt. Im Klärturm findet die physikalische Trennung statt: Die Flocken sinken ab und sammeln sich im Konus an, während das geklärte Wasser an der Oberfläche abfließt. Der Prozess wird durch zwei firmeneigene Technologien kontinuierlich optimiert: Das SADF-System entnimmt Wasserproben aus der zentralen Glocke, um die Sedimentationsgeschwindigkeit zu messen und die Dosierpumpen für das Flockungsmittel automatisch zu kalibrieren. Gleichzeitig misst das LEM-System den Füllstand der Schlamm-Wasser-Grenzfläche im Konus und automatisiert die Entleerung erst dann, wenn der Schlamm vollständig eingedickt ist; dies gewährleistet maximale Effizienz und verhindert, dass die nachgeschaltete Filterpresse unnötige Leerläufe durchführt, wodurch Energieverschwendung vermieden wird.

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Chemische Aufbereitung des Schlamms: Kalkmilch

Die Kalkmilch behandelt den Schlamm und macht ihn filterbar, selbst wenn die Matrix tonhaltig ist oder eine variable Beschaffenheit aufweist, wie es auf einer Plattform der Fall ist, die Böden unterschiedlicher Herkunft aufnimmt. Durch die Erhöhung des pH-Werts wird zudem die Ausfällung gelöster Schwermetalle erleichtert, wodurch diese gezwungen werden, sich im Schlamm anzureichern, anstatt im Wasser gelöst zu bleiben. Dieser Prozess findet in einem Behälter statt, der mit einem Mehrflügelrührwerk (Propeller mit unterschiedlichen Höhen) ausgestattet ist, das die für den mit Kalk versetzten Schlamm erforderliche intensive Durchmischung gewährleistet.

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Entwässerung: Hier konzentriert sich die Kontamination

Der aufbereitete Schlamm wird zur Filterpresse gepumpt, die den flüssigen Anteil abtrennt und feste Filterkuchen mit einem Restfeuchtegehalt von etwa 30 % erzeugt, in denen nahezu die gesamte ursprünglich im Boden verteilte Kontamination eingeschlossen ist. Genau das ist das Ziel des Soil-Washing: Was als großes Volumen an kontaminiertem Boden einging, kommt einerseits als saubere, wertvolle Fraktionen und andererseits als reduziertes Volumen an kontaminierten Filterkuchen heraus, die auf die Deponie gebracht werden müssen. Weniger Abfallvolumen bedeutet geringere Entsorgungskosten.

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Tertiäre Behandlung: Das Wasser den Vorschriften anpassen

Durch die Klärung werden Schwebstoffe entfernt, nicht jedoch gelöste Schadstoffe. Kohlenwasserstoffe, lösliche Lösungsmittel und PFAS verbleiben im Wasser und reichern sich bei jedem Durchlauf im geschlossenen Kreislauf an. Wenn die Anlage einen Wasserüberschuss hat, der abgeleitet werden muss (Überlauf), oder wenn die Anreicherung ein kritisches Ausmaß erreicht, greift die tertiäre Stufe ein. Bei der Neutralisierung wird der durch Kalk erhöhte pH-Wert mit Säure oder CO₂ korrigiert. Sandfilter entfernen verbleibende Schwebstoffe und schützen die nächste Stufe. Aktivkohlefilter absorbieren lösliche organische Schadstoffe, einschließlich PFAS. Für spezifische Schadstoffe – wie Arsen, das im Gegensatz zu anderen Metallen bei hohem pH-Wert nicht ausfällt, oder andere Schadstoffformen – kommen spezielle Behandlungseinheiten zum Einsatz.

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Produkte, Anlagen und Technologien für den Soil-Washing-Sektor

Wasser- und Schlammaufbereitung für Anlagen zur Bodensanierung und Standortdekontamination.

Entwässerung von Schlämmen

Die mechanische Entwässerung stellt die wichtigste Phase bei der Aufbereitung von Prozessschlämmen dar. Durch eine Hochdruckfiltration trennt die Filterpresse das...

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Filterpresse mit Hochbalken

Ist die Maschine, die für die mechanische Entwässerung von Schlamm bei großen Produktionen entwickelt wurde. Sie trennt das Wasser vom...

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Kalkmilch-Dosieranlage

Die von Tecnoidea entwickelte Anlage zur Aufbereitung und Dosierung von Kalkmilch ist die zentrale Einheit für die chemische Konditionierung von...

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Palettengestützte Dosierstation für Chemikalien (Serie CPDC)

Die palettengestützte Dosierstation von Tecnoidea automatisiert die Zubereitung und Einspeisung flüssiger chemischer Reagenzien wie Koagulierungsmittel, Entschäumer, Oxidations- und Reduktionsmittel. Diese...

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Vertikaler statischer Klärturm

Der vertikale statische Klärturm ist die bevorzugte Referenztechnologie von Tecnoidea, um die suspendierten Feststoffe vom Waschwasser zu trennen. Durch die...

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pH-Neutralisationsanlage

Die Neutralisationsanlage dient als tertiäre Behandlung des Prozesswassers, wenn dessen pH-Wert zu hoch ist. Durch die Dosierung von Säurelösungen oder...

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Schlammrührwerk

Wirkung verhindert die natürliche Sedimentation des Schlamms, gewährleistet dessen Fließfähigkeit und Pumpbarkeit und sorgt für die korrekte Durchmischung, wenn der...

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Branchenspezifische Kompetenz

Beim Soil-Washing macht nicht das mechanische Waschen den Unterschied – sondern die Chemie der Wasseraufbereitung. Tecnoidea bringt in diesem Bereich 45 Jahre Erfahrung in der Wasser- und Schlammaufbereitung mit, die sich von der Welt der Zuschlagstoffe hin zu komplexeren Umweltanwendungen entwickelt hat. Wir charakterisieren das Material im Labor, legen die chemische Aufbereitung fest (Kalkdosierung, Koagulierungsmittel, pH-Regler), planen die Tertiärstufe und stellen sicher, dass sich der Schadstoff im Schlammkonzentrat anreichert und nicht im Wasser verbleibt. Wir stellen ein Analyselabor, Prozessautomatisierungssysteme (LEM, SADF) und ein umfassendes Portfolio an Anlagen zur Behandlung von kontaminiertem Wasser und Schlamm zur Verfügung.

Angewandte Forschung zu PFAS in Zusammenarbeit mit dem Polytechnikum Mailand

PFAS sind synthetische Schadstoffe, die sich durch eine extrem stabile Kohlenstoff-Fluor-Bindung auszeichnen, sehr gut wasserlöslich sind und sich nur schwer entfernen lassen. Die einzige derzeit wirksame Technologie ist die Adsorption an Aktivkohle, die jedoch erhebliche Betriebs- und Regenerationskosten mit sich bringt, da sich die Aktivkohle sättigt und regelmäßig ausgetauscht werden muss. Tecnoidea arbeitet mit dem Polytechnikum Mailand zusammen, um kombinierte Lösungen zu entwickeln, die den Verbrauch von Aktivkohle reduzieren, insbesondere für das Waschwasser von kontaminierten Böden.

Vom Labor zur Pilotanlage

Die Fähigkeit, eine kontaminierte Matrix zu behandeln, beginnt mit ihrer Charakterisierung. Tecnoidea erweitert sein hauseigenes Labor um einen speziellen Testbereich, in dem die Installation einer Mini-Pilotanlage für das Soil-Washing vorgesehen ist, um den Prozess im kleinen Maßstab nachzubilden, bevor die eigentliche Anlage dimensioniert wird. Das bedeutet, dass die Planung auf der Grundlage von Daten erfolgt, die auf die spezifische Matrix des Kunden abgestimmt sind – ein Maß an Genauigkeit, das bei der Behandlung variabler und kontaminierter Matrizen den entscheidenden Unterschied ausmacht.

45 Langjährige Erfahrungin der Wasser- und Schlammbehandlung

17 Entwickelte und installierteWasseraufbereitungsanlagen für Soil-Washing und Sanierungen

200 t/h behandeltes Materialfür Mailand Santa Giulia, die größte Soil-Washing-Anlage Europas