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DE10312803A1 - Purification method for bases charged with calcium sulfate, by extracting sodium sulfate from the resultant chemical reaction between base and sodium carbonate, after which the base is rinsed and drained - Google Patents

Purification method for bases charged with calcium sulfate, by extracting sodium sulfate from the resultant chemical reaction between base and sodium carbonate, after which the base is rinsed and drained Download PDF

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DE10312803A1
DE10312803A1 DE2003112803 DE10312803A DE10312803A1 DE 10312803 A1 DE10312803 A1 DE 10312803A1 DE 2003112803 DE2003112803 DE 2003112803 DE 10312803 A DE10312803 A DE 10312803A DE 10312803 A1 DE10312803 A1 DE 10312803A1
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DE
Germany
Prior art keywords
calcium sulfate
sulfate
sodium carbonate
soil
contaminated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE2003112803
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German (de)
Inventor
Andreas Schmidt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GBAV GES fur BODEN und ABFALL
Gbav Gesellschaft fur Boden- und Abfallverwertung Mbh
Original Assignee
GBAV GES fur BODEN und ABFALL
Gbav Gesellschaft fur Boden- und Abfallverwertung Mbh
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Publication date
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Priority to DE2003112803 priority Critical patent/DE10312803A1/en
Publication of DE10312803A1 publication Critical patent/DE10312803A1/en
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09CRECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C1/00Reclamation of contaminated soil
    • B09C1/02Extraction using liquids, e.g. washing, leaching, flotation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
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    • B09C1/00Reclamation of contaminated soil
    • B09C1/08Reclamation of contaminated soil chemically

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  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

Sodium carbonate is admitted into the base charged with calcium sulfate. Sodium sulfate is then extracted from the resultant chemical reaction, after which the base treated with sodium carbonate is rinsed and drained.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von mit Calciumsulfat belasteten Böden.The invention relates to a method for cleaning floors contaminated with calcium sulfate.

Sulfathaltige Böden beinhalten auf Grund des anthropogenen Hintergrundes in der Regel Calciumsulfat als Kontaminanten. Bei Calciumsulfat belasteten Böden handelt es sich beispielsweise um Böden, die gipshaltigen Bauschutt enthalten. Einen hohen Calciumsulfat-Gehalt aufweisende Böden stellen insbesondere in Gebieten der Trinkwasserversorgung ein Problem dar. Es wird dort mitunter die Einhaltung eines Sulfat-Grenzwertes von 150 mg/l im Eluat gefordert.Due to the anthropogenic background usually calcium sulfate as contaminants. Soils contaminated with calcium sulfate for example, soils, the gypsum-containing rubble contain. Soils with a high calcium sulfate content a problem especially in areas of drinking water supply. There is sometimes compliance with a sulfate limit of 150 mg / l required in the eluate.

Für die Reinigung kontaminierter Böden existieren zahlreiche Verfahren, deren Art von den jeweiligen Kontaminanten abhängt. Enthält der zu reinigende Boden einen oder mehrere wasserlösliche Kontaminanten, so werden für die Reinigung des Bodens in der Regel Bodenwaschverfahren angewendet. Calciumsulfat (CaSO4) besitzt jedoch lediglich eine Löslichkeit von ca. 2 g/l. Um einen Sulfat-Grenzwert von 150 mg/l im Eluat einzuhalten, wäre es bei einer herkömmlichen Bodenwäsche unerlässlich, das Wasser-Feststoff-Verhältnis bei der Bodenwäsche derart zu erhöhen, dass eine Reinigung weder technisch machbar noch wirtschaftlich sinnvoll sein würde. Zudem wäre es zwingend erforderlich, die durch die Bodenwäsche mit Sulfat aufgesalzenen, relativ großen Prozesswassermengen durch Ionenaustausch, Umkehrosmose und/oder biologische Verfahren kontinuierlich zu reinigen, um weitere Sulfationen in Lösung zu bringen. Dies wäre allerdings sehr aufwendig.There are numerous methods for cleaning contaminated soils, the nature of which depends on the contaminants. If the floor to be cleaned contains one or more water-soluble contaminants, floor washing methods are generally used for cleaning the floor. Calcium sulfate (CaSO 4 ), however, only has a solubility of approx. 2 g / l. In order to maintain a sulfate limit value of 150 mg / l in the eluate, it would be essential for conventional floor washing to increase the water-solids ratio in floor washing in such a way that cleaning would neither be technically feasible nor economically sensible. In addition, it would be imperative to continuously purify the relatively large amounts of process water salted with sulfate by washing the floor with ion exchange, reverse osmosis and / or biological processes in order to dissolve further sulfate ions. However, this would be very expensive.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Reinigung von mit Calciumsulfat belasteten Böden bereitzustellen, mit dem sich ein Grenzwert von maximal 150°mg/l im Eluat zuverlässig und umweltverträglich sowie auf wirtschaftliche Weise einhalten lässt.Object of the present invention is a process for cleaning contaminated with calcium sulfate To provide soils with which a limit value of maximum 150 ° mg / l in the eluate is reliable and environmentally friendly as well as economically.

Diese Aufgabe wird durch das im Anspruch 1 angegebene Verfahren gelöst. Das erfindungsgemäße Verfahren ist demnach im wesentlichen gekennzeichnet durch die Merkmale:

  • – Zugeben von Natriumcarbonat (Soda) in fester und/oder gelöster Form zu dem mit Calciumsulfat belasteten Boden, und
  • – Abtrennen von Natriumsulfat, das sich gemäß der Reaktion CaSO4 + Na2CO3 → CaCO3 + Na2SO4
während einer Einwirkzeit gebildet hat, durch Spülen und/oder Entwässern des mit Natriumcarbonat behandelten Bodens.This object is achieved by the method specified in claim 1. The method according to the invention is therefore essentially characterized by the features:
  • - Add sodium carbonate (soda) in solid and / or dissolved form to the soil contaminated with calcium sulfate, and
  • - Separation of sodium sulfate, which is according to the reaction CaSO 4 + Na 2 CO 3 → CaCO 3 + Na 2 SO 4
during an exposure time, by rinsing and / or draining the floor treated with sodium carbonate.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren läßt sich der genannte Grenzwert von 150 mg/l sicher unterschreiten. Eine Reihe von Laborversuchen hat dies belegt. Soda ist eine relativ preisgünstige Verbindung mit geringem Gefährdungspotenzial. Das entstehende Natriumsulfat ist in Bezug auf Trinkwasser weitgehend unschädlich. Es ist hinsichtlich des Gefährdungspotenzials der Klasse WGK 0 zugeordnet.With the method according to the invention let yourself safely fall below the stated limit of 150 mg / l. A This has been demonstrated by a number of laboratory tests. Soda is a relative affordable Connection with low risk potential. The resulting sodium sulfate is largely in relation to drinking water harmless. It is regarding the hazard potential assigned to class WGK 0.

Eine bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahren besteht darin, dass dem mit Calciumsulfat belasteten Boden je Mol Calciumsulfat mindestens 1 Mol Natriumcarbonat zugegeben wird. Auf diese Weise kann eine möglichst vollständige Umwandlung des schwerlöslichen Calciumsulfats in das leichtlösliche Natriumsulfat erreicht werden. Diese äquimolare Zudosierung von Natriumcarbonat ist insbesondere für die Unterschreitung des oben genannten Grenzwertes von 150 mg/l vorteilhaft. Es liegt allerdings auch noch im Rahmen der Erfindung, wesentlich weniger Natriumcarbonat zuzudosieren als es bei einer äquimolaren Zudosierung der Fall wäre, und zwar z.B. dann, wenn der zulässige Sulfat-Grenzwert höher als 150 mg/l liegt.A preferred embodiment of the method according to the invention is that the soil contaminated with calcium sulfate per mole Calcium sulfate is added at least 1 mole of sodium carbonate. On this way one can if possible full Conversion of the sparingly soluble Calcium sulfate in the easily soluble Sodium sulfate can be achieved. This is equimolar addition of sodium carbonate especially for falling below the above-mentioned limit of 150 mg / l advantageous. However, it is still essential within the scope of the invention Add less sodium carbonate than an equimolar one Dosing would be the case e.g. then when the allowable Sulphate limit higher than 150 mg / l.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann relativ einfach durchgeführt werden, indem der mit Calciumsulfat belastete Boden zu einem Haufwerk aufgeschüttet und das Haufwerk mit einer Sodalösung beaufschlagt wird. Nach einer gewissen Einwirkzeit, die im Falle eines Sulfat-Grenzwertes von 150 mg/l vorzugsweise mindestens 5 Stunden beträgt, wird das mit der Sodalösung beaufschlagte Haufwerk dann mit Wasser gespült und das Spülabwasser aufgefangen. Wenn der zulässige Sulfat-Grenzwert höher als 150 mg/l liegt, kann gegebenenfalls auch mit kürzeren Einwirkzeiten als 5 Stunden gearbeitet werden.The method according to the invention can be relatively simple carried out become a heap by converting the soil contaminated with calcium sulfate heaped and the heap with a soda solution is applied. After a certain exposure time, which in the case a sulfate limit of 150 mg / l, preferably at least 5 Hours, it will be with the soda solution loaded heap then flushed with water and the flushing waste water collected. If the allowable Sulphate limit higher than 150 mg / l, may also have shorter exposure times be worked as 5 hours.

Weitere bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen angegeben.More preferred and advantageous Embodiments of the method according to the invention are in the dependent claims specified.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele unter Bezug auf die beiliegenden Tabellen und Diagramme näher erläutert.The invention is described below with reference to several embodiments explained in more detail with reference to the accompanying tables and diagrams.

In Tabelle 1 sind die Ergebnisse von zwei Messungen wiedergegeben, die verschiedene Untersuchungsparameter und -verfahren bei der Analyse einer Probe eines mit Calciumsulfat belasteten Bodens betreffen.Table 1 shows the results reproduced by two measurements, the different examination parameters and method of analyzing a sample of calcium sulfate affected soil.

Der Tabelle 1 ist zu entnehmen, dass beide Messungen hinsichtlich der Trockensubstanz (TS) der untersuchten Bodenprobe jeweils einen Wert von 99,6 % ergaben, wobei die Messungen gemäß DIN ISO 11 465 durchgeführt wurden. Die Bestimmungsgrenze lag für diesen Untersuchungsparameter bei 0,5 %.Table 1 shows that both measurements with regard to the dry matter (TS) of the examined Soil sample each gave a value of 99.6%, taking the measurements according to DIN ISO 11 465 performed were. The limit of quantification was for this test parameter at 0.5%.

Der Sulfatgehalt der Bodenprobe betrug bei der 1. Messung 11.000 mg/kg TS und bei der 2. Messung 9.700 mg/kg TS, wobei die Messungen gemäß DIN EN ISO 11 585 durchgeführt wurden und die Bestimmungsgrenze bei 200 mg/kg TS lag.The sulfate content of the soil sample was 11,000 mg / kg DM in the first measurement and 9,700 in the second measurement mg / kg TS, the measurements being carried out according to DIN EN ISO 11 585 and the limit of quantification was 200 mg / kg TS.

Die Probe des mit Calciumsulfat belasteten Bodens wurde dann gemäß DIN 38 414 – S4 in Lösung gebracht. Die Messungen gemäß DIN EN ISO 10304 ergaben einen Sulfatgehalt von 1.000 mg/l bzw. 960 mg/l im Eluat, wobei die Bestimmungsgrenze für diesen Untersuchungsparameter bei 20 mg/l lag.The sample of the soil contaminated with calcium sulfate was then brought into solution in accordance with DIN 38 414-S4. The measurements according to DIN EN ISO 10304 showed a sulfate content of 1,000 mg / l or 960 mg / l in the eluate, the limit of quantification for this test parameter being 20 mg / l.

Zusätzlich wurden der Sulfatgehalt, der Natriumgehalt sowie der Calciumgehalt im Eluat jeweils gemäß DIN EN ISO 11 885 untersucht. Die beiden Messungen ergaben hier einen Sulfatgehalt von jeweils 1.100 mg/l, wobei die Bestimmungsgrenze wiederum bei 20 mg/l lag; einen Natri umgehalt von 33 bzw. 40 mg/l, wobei die Bestimmungsgrenze bei 2 mg/l lag; und einen Calciumgehalt von 420 bzw. 390 mg/l, wobei die Bestimmungsgrenze bei 0,1 mg/l lag.In addition, the sulfate content, the sodium content and the calcium content in the eluate each in accordance with DIN EN ISO 11 885 examined. The two measurements showed a sulfate content here of 1.100 mg / l each, the limit of quantification being again Was 20 mg / l; a sodium content of 33 or 40 mg / l, the Limit of quantification was 2 mg / l; and a calcium content of 420 or 390 mg / l, the limit of quantification being 0.1 mg / l.

Der Boden gemäß der Probe mit den in Tabelle 1 angegebenen Merkmalen wurde dann im etwa äquimolaren Verhältnis von CaSO4 zu Na2CO3 (Soda) mit Na2CO3 vermischt, wobei in dem Gemisch ein für einen Ionentransport ausreichender Wasser- bzw. Feuchtegehalt eingestellt wurde. Ist genügend Feuchtigkeit für den Ionentransport vorhanden, so entstehen in dem Boden Calciumcarbonat und Sulfationen, die zum Teil als Natriumsulfat gebunden sind. Calciumcarbonat ist praktisch unlöslich, während Natriumsulfat eine um zwei Zehnerpotenzen höhere Löslichkeit (ca. 160 g/l) besitzt als das ursprüngliche Calciumsulfat. Es wird also eine Umwandlung des schwerlöslichen Calciumsulfats zum leichtlöslichen Natriumsulfat bewirkt.The soil according to the sample with the characteristics given in Table 1 was then mixed with Na 2 CO 3 in an approximately equimolar ratio of CaSO 4 to Na 2 CO 3 (soda), the water and moisture content in the mixture being sufficient for ion transport was discontinued. If there is sufficient moisture for ion transport, calcium carbonate and sulfate ions are created in the soil, some of which are bound as sodium sulfate. Calcium carbonate is practically insoluble, while sodium sulfate has a two-ten-fold higher solubility (approx. 160 g / l) than the original calcium sulfate. A conversion of the sparingly soluble calcium sulfate to the readily soluble sodium sulfate is thus brought about.

Wird der so behandelte Boden nach der Umwandlung entwässert oder bebraust, um das freie Sulfat zu entfernen, so wird der oben genannte Sulfat-Grenzwert von 150 mg/l im Eluat sicher unterschritten.So the treated soil after dehydrated from conversion or sprayed to remove the free sulfate, so will the one above sulfate threshold of 150 mg / l in the eluate is safely below.

In Tabelle 2 sind die Meßergebnisse zu zwei entsprechenden Eluat-Proben angegeben. Wie der Tabelle zu entnehmen ist, liegt der Sulfatgehalt der beiden gemäß DIN EN ISO 10304 untersuchten Proben jeweils unter der Bestimmungsgrenze von 20 mg/l. Die Messung gemäß DIN EN ISO 11885 ergab einen Sulfatgehalt von 21 bzw. 21 mg/l, wobei die Bestimmungsgrenze hier wiederum bei 20 mg/l lag.Table 2 shows the measurement results for two corresponding eluate samples. Like the table too the sulfate content of the two is in accordance with DIN EN ISO 10304 examined samples below the limit of quantification of 20 mg / l. The measurement according to DIN EN ISO 11885 resulted in a sulfate content of 21 and 21 mg / l, respectively The limit of quantification was again 20 mg / l.

Der Natriumgehalt der Eluat-Proben des mit Soda behandelten Bodens lag bei 190 bzw. 240 mg/l (Bestimmungsgrenze 2 mg/l), und der Calciumgehalt bei 38 bzw. 22 mg/l (Bestimmungsgrenze 0,1 mg/l).The sodium content of the eluate samples of the soil treated with soda was 190 or 240 mg / l (limit of quantification 2 mg / l), and the calcium content at 38 and 22 mg / l (limit of quantification 0.1 mg / l).

Im Diagramm 1 sind die Kationen- bzw. Anionenkonzentrationen in den Eluat-Proben des mit Calciumsulfat belasteten Bodens (links) und des entsprechenden mit Soda behandelten Bodens (rechts) grafisch gegenübergestellt.In diagram 1 the cation and anion concentrations in the eluate samples of calcium sulfate contaminated soil (left) and the corresponding soda-treated soil Bottom (right) graphically compared.

In Diagramm 2 ist der Sulfatgehalt in einem künstlich mit Calciumsulfat kontaminierten Sand in Abhängigkeit der zugegebenen Sodamenge nach einer Einwirkzeit von 24 Stunden und einer anschließenden Abtrennung des Natriumsulfats durch Entwässerung bzw. Spülung mit Wasser veranschaulicht. Der Calciumsulfat-Gehalt des kontaminierten Sandes betrug 15 g CaSO4 pro kg Sand.Diagram 2 shows the sulfate content in sand artificially contaminated with calcium sulfate, depending on the amount of soda added after an exposure time of 24 hours and a subsequent separation of the sodium sulfate by dewatering or rinsing with water. The calcium sulfate content of the contaminated sand was 15 g CaSO 4 per kg sand.

Ohne die Zugabe von Soda beträgt der Sulfatgehalt des mit Calciumsulfat kontaminierten Sandes ca. 850 mg/l im Eluat. Als waagerechte Linie ist in Diagramm 2 ein Sulfat-Grenzwert von 150 mg/l eingetragen. Um eine möglichst vollständige Umwandlung des schwerlöslichen Calciumsulfats in das leichtlösliche Natriumsulfat zu erzielen, müßten ca. 19,2 g Soda pro kg Sand zudosiert werden. Allerdings wird eine erhebliche Reduzierung des Sulfatgehaltes auch schon bei einer geringeren Zugabe von Soda erreicht. Wie in Diagramm 2 zu erkennen ist, konnte bei diesem Versuch bei einer Soda-Dosierung mit einem Soda-CaSO4-Verhältnis von ca. 0,4 der Sulfat-Grenzwert von 150 mg/l im Eluat bereits unterschritten werden. Eine Reduzierung des Sulfatgehalts im Eluat auf etwa 10 mg/l ließ sich mit einer Soda-Zudosierung von 15 g Soda pro kg Sand, d.h. einem Soda-CaSO4-Verhältnis von 1 erreichen. Bei dem Versuch konnte durch eine Erhöhung des Soda-CaSO4-Verhältnisses auf ca. 1,68 der Sulfatgehalt bei einer Soda-Einwirkzeit von 24 Stunden praktisch nicht weiter reduziert werden.Without the addition of soda, the sulfate content of the sand contaminated with calcium sulfate is approximately 850 mg / l in the eluate. Diagram 2 shows a sulfate limit of 150 mg / l as the horizontal line. In order to achieve the most complete possible conversion of the sparingly soluble calcium sulfate into the readily soluble sodium sulfate, about 19.2 g of soda per kg of sand would have to be added. However, a significant reduction in the sulfate content is achieved even with a lower addition of soda. As can be seen in diagram 2, in this test, the sulfate limit of 150 mg / l in the eluate was already below the threshold value for soda with a soda-CaSO 4 ratio of approx. 0.4. A reduction of the sulfate content in the eluate to about 10 mg / l could be achieved with a soda addition of 15 g soda per kg sand, ie a soda-CaSO 4 ratio of 1. In the experiment, an increase in the soda-CaSO 4 ratio to approximately 1.68 could practically not further reduce the sulfate content with a soda exposure time of 24 hours.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann auf verschiedene Weise zur Anwendung kommen.The method according to the invention can be different Way to apply.

Eine Möglichkeit besteht darin, Soda in flüssiger und/oder fester Form vor oder während der Behandlung des mit Calciumsulfat belasteten Bodens in einer Bodenwaschanlage zuzugeben.One way is soda in liquid and / or solid form before or during the treatment of the soil contaminated with calcium sulfate in one Add floor washer.

Ist Calciumsulfat der einzige Kontaminant im Boden, oder sind andere Kontaminanten aus dem Boden bereits entfernt, so ist auch eine Variante möglich, die im wesentlichen durch ein Aufsprühen einer Soda-Lösung auf den Boden und anschließendes Bebrausen des Bodens mit Wasser gekennzeichnet ist.Calcium sulfate is the only contaminant in the ground, or other contaminants have already been removed from the ground, so a variant is also possible essentially by spraying on a soda solution the floor and subsequent Showering the floor is marked with water.

Der zu reinigende Boden sollte vor der Zugabe von Soda durch Mischen vergleichmäßigt und der Calciumsulfat-Gehalt des vergleichmäßigten Bodens zur Ermittlung der zuzugebenden Soda-Menge ermittelt werden. Um eine relativ kurze Reinigungsdauer zu erzielen, wird dem mit Calciumsulfat belasteten Boden je Mol Calciumsulfat vorzugsweise mindestens 1 Mol Soda zugegeben.The floor to be cleaned should be in front equalized the addition of soda by mixing and the calcium sulfate content of the even soil Determination of the amount of soda to be added. To one To achieve a relatively short cleaning time is the same with calcium sulfate contaminated soil per mole of calcium sulfate, preferably at least 1 Moles of soda added.

Zur Verringerung der Reinigungsdauer ist es ferner vorteilhaft, wenn vor der Soda-Zugabe eine Klassierung des mit Calciumsulfat belasteten Bodens durchgeführt wird, wobei Feinstkorn und/oder Schlamm abgetrennt und einer separaten Behandlung bzw. Dekontaminierung zugeführt werden. Denn die Sickergeschwindigkeit einer Sodalösung in einem aus der gröberen Fraktion aufgeschütteten Haufwerk ist größer als in einem entsprechenden, auch das Feinstkorn bzw. Schlamm aufweisenden Haufwerk. Die Durchdringungsdauer kann daher durch eine geeignete Klassierung verkürzt werden.To reduce the cleaning time it is also advantageous if a classification before adding soda of the soil contaminated with calcium sulfate is carried out, fine grain and / or sludge separated and a separate treatment or Decontamination fed become. Because the seepage speed of a soda solution in one from the coarser one Fraction heaped up Pile is bigger than in a corresponding one, which also has the finest grain or mud Heap. The duration of the penetration can therefore be determined by a suitable Classification shortened become.

Die Dauer der Umwandlung des schwerlöslichen Calciumsulfats in das leichtlösliche Natriumsulfat läßt sich gegebenenfalls auch dadurch verkürzen, dass der mit Calciumsulfat belastete Boden während der Einwirkzeit des in fester und/oder gelöster Form zugegebenen Natriumcarbonats mechanisch und/oder pneumatisch umgewälzt wird.The duration of the conversion of the sparingly soluble Calcium sulfate in the easily soluble Sodium sulfate can be if necessary, shorten it by the soil contaminated with calcium sulfate during the exposure time of the more solid and / or loosened Form added sodium carbonate mechanically and / or pneumatically circulated becomes.

Eine mögliche Anwendung der Erfindung soll ferner anhand des folgenden Beispiels erläutert werden.A possible application of the invention is said to are further explained using the following example.

Es sind 500 t sulfatbelasteter Boden zu reinigen, der einen Sulfatgehalt von 15 g/kg TS (berechnet als Calciumsulfat) besitzt. Die Trockensubstanz des Bodens beträgt 95 %.It is 500 t of soil contaminated with sulfate to clean, the sulfate content of 15 g / kg TS (calculated as Calcium sulfate). The dry matter of the soil is 95%.

Zur Reinigung (Dekontaminierung) dieses Bodens werden insbesondere folgende Behandlungsschritte durchgeführt:

  • 1. Aufschütten des sulfatbelasteten Bodens zu einem Haufwerk bzw. Fließbett. Die Schichthöhe des Haufwrkes beträgt beispielsweise 3 m.
  • 2. Besprühen des Haufwerks/Fließbettes mit einer 20%igen Sodalösung. Es wird vorzugsweise je Mol Calciumsulfat (M = 136 g/mol) mindestens 1 Mol Soda (M = 106 g/mol) zudosiert, um eine möglichst vollständige Umwandlung des schwerlöslichen Calciumsulfats in das leichtlösliche Natriumsulfat sicherzustellen. Unter den angenommenen Ausgangsbedingungen ergibt sich folgende Beispielrechnung: 500 t Boden·15 kg/t Calciumsulfat entsprechen 7.500 kg Calciumsulfat im Haufwerk/Fließbett. Aufgrund des Molverhältnisses müssen ca.
  • 9.622 kg Soda zudosiert werden. Bei einer 20%-igen Lösung wird das Haufwerk/Fließbett dementsprechend mit ca. 50 m3 der Sodalösung besprüht. Das Besprühen des Haufwerkes bzw. Fließbettes wird vorzugsweise periodisch durchgeführt.
  • 3. Der Sodalösung wird genügend Zeit gegeben, um das Haufwerk vollständig zu durchdringen und ihre Wirkung (Aufschlußwirkung) zu entfalten. Das Haufwerk bzw. Fließbett wird mit der Sodalösung soweit befeuchtet, dass die Körner des Haufwerkes bzw. Fließbettes jeweils mit einem Flüssigkeitsfilm umgeben sind. Je nach der Konsistenz des zu reinigenden Bodens liegt die erforderliche Einwirkzeit der Sodalösung zwischen 5 und 24 Stunden. In der Regel ist mit einer Einwirkzeit von etwa 8 bis 24 Stunden zu rechnen. Während der Einwirkzeit läuft die Reaktion CaSO4 + Na2CO3 → CaCO3 + Na2SO4 ab.
  • 4. Abtrennen des Natriumsulfats durch Entwässern und/oder Spülen des Haufwerkes/Fließbettes mit Stadt- oder Prozesswasser.
  • 5. Auffangen des gelösten Natriumsulfats bzw. Spülabwassers und gegebenenfalls Behandlung in einer Wasserreinigungsanlage.
The following treatment steps are carried out to clean (decontaminate) this floor:
  • 1. Pour the sulfate-contaminated soil into a pile or fluid bed. The layer height of the heap plant is, for example, 3 m.
  • 2. Spray the heap / fluid bed with a 20% soda solution. At least 1 mole of soda (M = 106 g / mol) is preferably metered in per mole of calcium sulfate (M = 136 g / mol) in order to ensure that the sparingly soluble calcium sulfate is converted as completely as possible into the readily soluble sodium sulfate. Under the assumed starting conditions, the following example calculation results: 500 t of soil · 15 kg / t of calcium sulfate correspond to 7,500 kg of calcium sulfate in the heap / fluid bed. Due to the molar ratio, approx.
  • 9,622 kg of soda can be added. In the case of a 20% solution, the heap / fluid bed is accordingly sprayed with approximately 50 m 3 of the soda solution. The spraying of the pile or fluid bed is preferably carried out periodically.
  • 3. The soda solution is given sufficient time to completely penetrate the pile and to develop its effect (disintegration effect). The heap or fluid bed is moistened with the soda solution to such an extent that the grains of the heap or fluid bed are each surrounded by a liquid film. Depending on the consistency of the floor to be cleaned, the required exposure time of the soda solution is between 5 and 24 hours. As a rule, an exposure time of around 8 to 24 hours can be expected. The reaction CaSO 4 + Na 2 CO 3 → CaCO 3 + Na 2 SO 4 takes place during the contact time.
  • 4. Separate the sodium sulfate by dewatering and / or rinsing the heap / fluid bed with city or process water.
  • 5. Collection of the dissolved sodium sulfate or rinsing waste water and, if appropriate, treatment in a water purification system.

Alternativ zu den Behandlungsschritten 4 und 5 kann der Boden nach Behandlungsschritt 3 auch in einer Bodenwaschanlage behandelt werden, da es lediglich um das Ausspülen des leichtlöslichen Natriumsulfats geht.As an alternative to the treatment steps 4 and 5, the floor after treatment step 3 can also be in a floor washer be treated as it is only to rinse out the readily soluble sodium sulfate goes.

Das im Spülabwasser gelöste Natriumsulfat wird vom Spülabwasser durch Kristallisation abgetrennt, beispielsweise durch Abkühlen der Lösung und/oder durch Verdampfen des Lösungsmittels (Wasser) oder durch Fällung.The sodium sulfate dissolved in the rinse water becomes from the rinse water separated by crystallization, for example by cooling the Solution and / or by evaporating the solvent (water) or by precipitation.

Die Erfindung ist in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr sind verschiedene Varianten denkbar, die von dem in den beiliegenden Ansprüchen angegebenen Erfindungsgedanken auch bei grundsätzlich abweichender Gestaltung gebrauch machen.The invention is not in its implementation limited to the exemplary embodiments described above. Much more Different variants are conceivable, which differ from that in the enclosed claims specified inventive concept even with fundamentally different design make use.

Claims (10)

Verfahren zur Reinigung von mit Calciumsulfat belasteten Böden, gekennzeichnet durch die Schritte – Zugeben von Natriumcarbonat in fester und/oder gelöster Form zu dem mit Calciumsulfat belasteten Boden, – Abtrennen von Natriumsulfat, das sich gemäß der Reaktion CaSO4 + Na2CO3 → CaCO3 + Na2SO4 während einer Einwirkzeit gebildet hat, durch Spülen und/oder Entwässern des mit Natriumcarbonat behandelten Bodens.Process for cleaning soils contaminated with calcium sulfate, characterized by the steps - adding sodium carbonate in solid and / or dissolved form to the soil contaminated with calcium sulfate, - separating sodium sulfate, which is in accordance with the reaction CaSO 4 + Well 2 CO 3 → CaCO 3 + Well 2 SO 4 during an exposure time, by rinsing and / or draining the floor treated with sodium carbonate. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mit Calciumsulfat belastete Boden vor der Zugabe von Natriumcarbonat durch Mischen vergleichmäßigt wird, und dass der Calciumsulfat-Gehalt des vergleichmäßigten Bodens zur Ermittlung der zuzugebenden Menge von Natriumcarbonat ermittelt wird.A method according to claim 1, characterized in that the soil contaminated with calcium sulfate before the addition of sodium carbonate is equalized by mixing, and that the calcium sulfate content of the even soil to determine the amount of sodium carbonate to be added is determined. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem mit Calciumsulfat belasteten Boden je Mol Calciumsulfat mindestens 1 Mol Natriumcarbonat zugegeben wird.A method according to claim 1 or 2, characterized in that that the soil contaminated with calcium sulfate per mole of calcium sulfate at least 1 mol of sodium carbonate is added. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der mit Calciumsulfat belastete Boden in einer Bodenwaschanlage behandelt wird, wobei dem Boden das Natriumcarbonat in fester und/oder gelöster Form vor und/oder während der Behandlung in der Bodenwaschanlage zugegeben wird.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the soil contaminated with calcium sulfate in a floor washer is treated, the bottom of the sodium carbonate in solid and / or dissolved Form before and / or during the Treatment in the floor washer is added. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der mit Calciumsulfat belastete Boden zu einem Haufwerk aufgeschüttet wird, wobei das Haufwerk mit einer Sodalösung beaufschlagt wird.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the soil contaminated with calcium sulfate is piled up to a pile, whereby the heap is loaded with a soda solution. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das mit einer Sodalösung beaufschlagte Haufwerk nach einer Einwirkzeit von mindestens 5 Stunden mit Wasser gespült und das Spülabwasser aufgefangen wird.A method according to claim 5, characterized in that with a soda solution loaded pile after a contact time of at least 5 hours rinsed with water and the rinse water is caught. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Spülabwasser in einer Wasserreinigungsanlage gereinigt wird.A method according to claim 6, characterized in that the rinse water is cleaned in a water purification system. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das im Spülabwasser gelöste Natriumsulfat vom Spülabwasser durch Kristallisation abgetrennt wird.A method according to claim 6 or 7, characterized in that that that's in the rinse water dissolved sodium sulfate from the rinse water is separated by crystallization. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Zugabe von Natriumcarbonat eine Klassierung des mit Calciumsulfat belasteten Bodens durchgeführt wird, wobei Feinstkorn und/oder Schlamm abgetrennt und einer separaten Behandlung zugeführt wird.Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that that before adding sodium carbonate, a classification of using Calcium sulfate contaminated soil is carried out, being fine grain and / or sludge is separated and fed to a separate treatment. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der mit Calciumsulfat belastete Boden während der Einwirkzeit des in fester und/oder gelöster Form zugegebenen Natriumcarbonats mechanisch und/oder pneumatisch umgewälzt wird.Method according to one of claims 1 to 9, characterized in that that the soil contaminated with calcium sulfate during the exposure time of the more solid and / or loosened Form added sodium carbonate mechanically and / or pneumatically circulated becomes.
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