DE19712305A1

DE19712305A1 - Assembly treats effluent air from soil treatment by photo-chemical treatment, stripping and caustic wash

Info

Publication number: DE19712305A1
Application number: DE1997112305
Authority: DE
Inventors: Juergen Schubert; Reiner Mehnert; Lutz Prager; Helmut Langguth
Original assignee: DUESSELDORFER CONSULT GmbH
Current assignee: DUESSELDORFER CONSULT GmbH
Priority date: 1997-03-24
Filing date: 1997-03-24
Publication date: 1998-10-01

Abstract

An assembly process effluent air esp. arising from the treatment of polluted soil or industrial processes. The novelty is that assembly consists of: (a) an abstraction unit (1) with three ground-water pumps (B1, B2, B3) surrendering water through pipes (11, 12, 13) to a collector; (b) a phase-conversion (2) station with pref. a three-stage stripper (15) filled with plastic bodies and an effluent air treatment station (3); (c) a waste water treatment station (4); (d) a caustic fluid processing station (5); the effluent air treatment station (3) consists of UV-Excimer emitters (27, 28) in series, linked to the head of the stripper (15) by a pipe (26) and discharging to the caustic washer (29); (e) the photo-chemically treated effluent air is piped (32) to the base of the caustic washer (29) and removed (33) at the washer head (29); (f) cleaned stripper effluent air is returned (33) to the stripper (15) below the stripper bed but above the sump (17); (g) an extractor-fan (3, 4) is incorporated in the return pipe (33) between the caustic washer (29) and the stripper (15); (h) the caustic washer (29) solution runs in a closed-circuit.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abbau von Schadstoffen aus Abluft, insbesondere zur Grundwassersa nierung, insbesondere zum Entfernen und Entsorgen von im Grundwasser enthaltenen Schadstoffen, sowie Anlagen zum Durchführen dieser Verfahren.The invention relates to a method for breaking down Pollutants from exhaust air, especially to groundwater sa nation, especially for the removal and disposal of im Groundwater contained pollutants, as well as plants for Perform these procedures.

Schadstoffe in Abluft verschiedenartigster Prozesse stellen eine ständig steigende, bedrohliche Umweltbela stung dar. So ist in den vergangenen Jahrzehnten bei spielsweise die Verunreinigung des Grundwassers insbe sondere auch im Hinblick auf die Trinkwasserversorgung zu einem ständig wachsenden Problem geworden. Durch man nigfachen unsachgemäßen Umgang mit Schadstoffen gelangen diese ins Grundwasser und stellen eine erhebliche Bedrohung dar. Zu diesem unsachgemäßen Umgang gehört beispielsweise der Umgang mit chemischen Lösungs- und Reinigungsmitteln, die an vielen Orten erhebliche Grundwasserverunreinigungen verursacht haben und auch noch verursachen. Es bedarf keiner weiteren Ausführun gen, daß insbesondere in dicht besiedelten Gebieten da her eine Sanierung des Grundwassers unbedingt erforder lich ist. Hierzu sind bereits verschiedene Verfahren vorgeschlagen worden, die jedoch sowohl in technischer als auch in wirtschaftlicher Hinsicht erhebliche Nach teile aufweisen.Pollutants in the exhaust air of various processes represent an ever increasing, threatening environmental pollution This has been the case in the past decades for example the contamination of the groundwater in particular especially with regard to drinking water supply has become a growing problem. By one improper handling of pollutants these into the groundwater and represent a significant Threats. This improper handling is part of for example dealing with chemical solution and Detergents that are substantial in many places Have caused groundwater pollution and also still cause. No further execution is required against that, especially in densely populated areas Therefore, a remediation of the groundwater is absolutely necessary is. There are various procedures for this have been proposed, but both in technical as well as economically significant after have parts.

Zum Gesamtkonzept einer Sanierung mit dem Ziel des Schutzes des Trinkwassers vor Beeinträchtigungen durch Grundwasserverunreinigungen gehören verschiedene sich gegenseitig ergänzende Strategien. So ist einerseits ei ne akut bedrohte Wassergewinnung zu schützen und ande rerseits die betreffende Schadstoffquelle zu unterbre chen, was durch Abstellen des Eintrags, eine Boden luftabsaugung sowie aufwendigen Bodenaushub geschehen kann.The overall concept of a renovation with the aim of Protection of drinking water against impairments by Groundwater pollution is one of several mutually complementary strategies. On the one hand, this is egg to protect acutely threatened water production and others on the other hand to interrupt the relevant pollutant source chen what by parking the entry, a floor air extraction and extensive excavation work can.

Um die Belastung des Grundwassers selbst zu sanieren, können natürliche Abbauvorgänge durch Stoffzugabe unter stützt werden; da natürlicher Abbau bei vielen Schad stoffen jedoch, wenn überhaupt, allenfalls äußerst lang fristig möglich ist, muß eine Entnahme und Reinigung des Grundwassers entlang der sogenannten Schadstoff-Fahnen achse vorgesehen werden. Mit "Fahne" wird der Verschmut zungsbereich von der Quelle des Schadstoffeintrags aus bezeichnet, der sich von dieser aus im wesentlichen in Richtung des Grundwasserflusses mit in dieser Richtung abnehmender Konzentration erstreckt. Mit dieser Grund wasserentnahme und -sanierung befaßt sich die vorlie gende Erfindung.To remediate the pollution of the groundwater itself, can take natural degradation processes by adding substances be supported; because natural degradation is harmful to many However, if at all, substances are extremely long is possible in time, a removal and cleaning of the Groundwater along the so-called pollutant flags axis are provided. With "flag" is the pollution area from the source of the pollutant input referred to, which from this essentially in Direction of the groundwater flow with in this direction decreasing concentration extends. With this reason water extraction and rehabilitation deals with this invention.

Die dazu bisher bekannten und praktizierten Verfahren bestehen sämtlich im wesentlichen darin, daß die Schad stoffe aus dem Grundwasser entfernt werden, beispiels weise in die Gasphase überführt werden und danach bei spielsweise an Aktivkohle adsorbiert werden. In der Ab luft verbleibende Reste gelangen nachteiligerweise in die Atmosphäre, was selbstverständlich unerwünscht ist. Der weitere Nachteil der bekannten Verfahren liegt darin, daß das nach der Desorption der Aktivkohle gewon nene Lösungsmittel-Wasser-Gemisch sowie die nicht weiter verwertbare Aktivkohle problematische Abfälle darstellen und aufwendig entsorgt werden müssen. Es findet somit eine Verlagerung der Schadstoffe von einem Medium in ein anderes statt mit den Folgeproblemen, insbesondere denen der Deponierung, die nicht nur Umweltnachteile, sondern auch wirtschaftliche mit sich bringt.The previously known and practiced methods for this are all essentially that the harm substances are removed from the groundwater, for example be transferred into the gas phase and then for example adsorbed on activated carbon. In the Ab Residual air remaining disadvantageously get into the atmosphere, which is of course undesirable. The further disadvantage of the known methods lies in that won after the desorption of the activated carbon nene solvent-water mixture and the no further recyclable activated carbon represent problematic waste and have to be disposed of at great expense. So it takes place a shift of pollutants from one medium to another other than with the consequential problems, especially those the landfill, which is not only environmental disadvantages, but also brings economic.

Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Verfahren zum Abbau von Schadstoffen aus Abluft, insbesondere zur Grundwassersanierung vorzuschlagen, das die vorerwähnten Nachteile nicht besitzt und zudem wirt schaftlich vertretbar, d. h. insbesondere zu einem markt gerechten Preis umweltfreundlich durchzuführen ist. Aus gehend von dem Grundgedanken, die Schadstoffe nicht um zulagern, sondern in unschädliche Stoffe umzuwandeln, also zu vernichten, besteht die erfindungsgemäße Lösung des Problems in den Maßnahmen nach dem Hauptanspruch. Geeignete Anlagenversionen zur Durchführung des erfin dungsgemäßen Verfahrens werden in den Vorrichtungsan sprüchen angegeben.The present invention addresses the problem a process for the removal of pollutants from exhaust air, to propose in particular for groundwater remediation does not have the aforementioned disadvantages and also hosts socially acceptable, d. H. especially to a market fair price is environmentally friendly. Off based on the basic idea that pollutants are not around store, but convert into harmless substances, So to destroy, there is the solution according to the invention the problem in the measures according to the main claim. Suitable system versions for carrying out the invent The method according to the invention is described in the apparatus sayings.

Zwar wird in der vorliegenden Anmeldung wiederholt die Grundwassersanierung angesprochen, jedoch stellt die er findungsgemäße Lösung nach dem Hauptanspruch eine Lehre generell zum Abbau von Schadstoffen aus Abluft dar, und zwar unter anderem für
CKW-haltige Abluft aus Anlagen zur Grundwasser- und Bodensanierung, wie z. B. Stripanlagen und Bo denluftabsaugungen,
Abluft aus Anlagen zur Entfettung von Metallober flächen oder Komponenten zur Herstellung elektro nischer Bauelemente, sowie
Abluft aus chemischen Reinigungen, wobei als Schadstoffarten kurzkettige chlorierte Olefine und Alkane, wie z. B. Perchlorethen, Trichlorethen, Dichlorethene, Vinylchlorid, Chloroform, Tetrachlormethan sowie daraus bestehende Gemische in Frage kommen bei einer
Konzentration der Schadstoffe in der Abluft von 1 ppm-1000 ppm.Although the groundwater remediation is mentioned repeatedly in the present application, the solution according to the invention according to the main claim is a teaching in general for the degradation of pollutants from exhaust air, namely for
CHC-containing exhaust air from systems for groundwater and soil remediation, such as B. strip systems and Bo denluftabsaugungen,
Exhaust air from systems for degreasing metal surfaces or components for the production of electronic components, as well
Exhaust air from chemical cleaning, where short-chain chlorinated olefins and alkanes, such as. B. perchlorethylene, trichlorethylene, dichloroethene, vinyl chloride, chloroform, carbon tetrachloride and mixtures consisting thereof come into question in one
Concentration of pollutants in the exhaust air from 1 ppm-1000 ppm.

Der Kerngedanke der Erfindung besteht speziell für die Grundwassersanierung somit darin, in einer Art Vorver fahren die Schadstoffe möglichst frühzeitig aus der wäß rigen Phase in die gasförmige Phase überzuführen, also eine andere Trägermatrix (Abluft) zu schaffen, und in dieser Phase dann geeignet zu entfernen, und zwar in unschädliche Bestandteile umzuwandeln, was durch Be strahlen erreicht wird. Auf diese Weise wird das sehr komplexe und lebenswichtige Medium Wasser keiner Be strahlung ausgesetzt mit möglicherweise schädlichen, strahlungsbedingten Umwandlungseinflüssen, ganz davon abgesehen, daß eine Vernichtung bzw. Umwandlung der Schadstoffe in der wäßrigen Phase sowohl wirtschaftlich als auch technisch uneffektiv ist. The main idea of the invention is specifically for the Groundwater remediation in it, in a kind of pre-ver drive the pollutants out of the water as early as possible phase into the gaseous phase, so to create another carrier matrix (exhaust air), and in suitable to remove this phase, namely in to convert innocuous components, which by Be rays is reached. That way it becomes very complex and vital medium water no be exposed to radiation with potentially harmful, radiation-related conversion influences, all of it apart from the fact that a destruction or transformation of the Pollutants in the aqueous phase are both economical is also technically ineffective.

Zwar ist auch schon eine katalytische Verbrennung der Schadstoffe vorgeschlagen worden, jedoch ist diese zu langsam und daher für eine kontinuierliche Grundwasser sanierung ungeeignet, und wäre im vorliegenden Fall kaum wirksam, da die Schadstoffkonzentration im vorliegenden Behandlungsbereich zu niedrig ist. Darüber hinaus ist die Gefahr der Entstehung von Dioxin gegeben.Catalytic combustion is already a problem Pollutants have been suggested, however this is too slow and therefore for a continuous groundwater renovation unsuitable, and would hardly be in the present case effective because the pollutant concentration in the present Treatment area is too low. Beyond that given the danger of the formation of dioxin.

Das erfindungsgemäße Verfahren erfüllt auch die Forde rung nach einer möglichst effektiven Ursachen- bzw. Quellenbekämpfung, indem es sich für eine Vor-Ort-Be handlung des Grundwassers eignet, das in noch zu erläu ternder Weise vorzugsweise an verschiedenen Stellen der jeweiligen Verunreinigungsfahnen entnommen und dann, wie bereits erwähnt, einer möglichst frühzeitigen Überfüh rung der Schadstoffe in die gasförmige Phase unterzogen wird.The method according to the invention also meets the requirements the most effective possible cause or Combating sources by opting for an on-site loading handling of the groundwater, which is to be explained in ternder way preferably at different points in the taken from respective pollution plugs and then how already mentioned, an early transfer tion of the pollutants in the gaseous phase becomes.

Für die Bestrahlung eignen sich foto- und/oder strahlen chemische (z. B. Elektronenbeschleuniger gegebenenfalls für aromatische Schadstoffe) Zersetzungsmethoden. Für die photochemische Zersetzung haben sich spezielle UV-Linien-Strahler, sogenannte UV-Excimerstrahler als op timal erwiesen, in denen die Umwandlung der Schadstoffe zu auswaschbaren Substanzen erfolgt.Photo and / or rays are suitable for the irradiation chemical (e.g. electron accelerator if necessary for aromatic pollutants) decomposition methods. For the photochemical decomposition have become special UV line emitters, so-called UV excimer emitters as op timal proven in which the conversion of pollutants to washable substances.

Wie bereits erwähnt, erfolgt die Zersetzung der Schad stoffe in der Gasphase, was erfindungsgemäß dadurch er reicht wird, daß das dem Boden entnommene Grundwasser, wobei eine Mehrpunktentnahme vorgezogen wird, durch ei nen vorzugsweise mehrstufigen Stripper geführt wird, der bei Raumtemperatur betrieben werden kann. Die Förderung des verunreinigten Grundwassers durch den Stripper ge schieht vorteilhaft mit einem Luft/Wasserverhältnis von 20 : 1 bis 10 : 1. Durch die der Wasserentnahme direkt nach geschaltete Stripperstufe wird eine frühzeitige Umwand lung der Schadstoffe aus der flüssigen in die gasförmige Phase erreicht.As already mentioned, the damage decomposes substances in the gas phase, which according to the invention he it is enough that the groundwater extracted from the soil, a multi-point withdrawal is preferred by ei NEN preferably multi-stage stripper is performed can be operated at room temperature. The promotion of the contaminated groundwater by the stripper looks advantageous with an air / water ratio of 20: 1 to 10: 1. By taking water directly after switched stripper stage is an early conversion the pollutants from liquid to gaseous Phase reached.

Die beladene Luft gelangt dann in die durch mindestens einen UV-Excimerstrahler gebildete Bestrahlungsstufe und wird danach gewaschen, vorzugsweise in einem Laugen wäscher, um insbesondere die durch die fotochemisch be handelte Stripperabluft gebildeten Reaktionsprodukte zu neutralisieren und zu hydrolisieren bzw. nicht flüchtige Spurenstoffe in der Waschlösung anzureichern. Die ge reinigte, nunmehr unbeladene Stripperabluft wird wieder dem Stripper zugeführt, also in Kreislauf geführt, womit der bei bekannten Verfahren bestehende Nachteil des Austrags von Schadstoffen in die Atmosphäre verhindert und gleichzeitig sichergestellt wird, daß es zu keinen gravierenden Störungen des Kalk-Kohlensäure-Gleichge wichts im Wasser kommt, und somit die Gefahr von Kalkausfällungen (-ablagerungen) vermieden wird.The laden air then passes through at least an irradiation stage formed by a UV excimer lamp and is then washed, preferably in a lye scrubber, in particular the be by the photochemically traded stripper exhaust air formed reaction products neutralize and hydrolize or non-volatile Enrich trace substances in the washing solution. The ge cleaned, now unloaded stripper exhaust air is again fed to the stripper, i.e. circulated, with what the disadvantage of known methods of Prevents discharge of pollutants into the atmosphere while ensuring that there are none serious disturbances of the lime-carbon dioxide equilibrium weight comes in the water, and thus the risk of Lime precipitation (deposits) is avoided.

Anhand der beiliegenden Zeichnung, in der eine bevor zugte Ausführung einer für das vorgeschlagene Verfahren zur Grundwassersanierung geeigneten Anlage dargestellt ist, wird die Erfindung nachfolgend näher beschrieben:Using the attached drawing, in which one before preferred execution of a for the proposed method plant suitable for groundwater remediation the invention is described in more detail below:

Die Anlage besteht vorzugsweise aus einer Entnahmestati on 1, einer Phasenumwandlungs-Station 2, einer Abluftbe handlungs-Station 3, einer Wasserendbehandlungs-Station 4 sowie einer Laugenaufbereitungs-Station 5.The system preferably consists of an Entnahmestati on 1 , a phase change station 2 , an Abluftbe treatment station 3 , a water treatment station 4 and an alkali treatment station 5th

Zur Entnahmestation 1 gehören in dargestellten Ausfüh rungsbeispiel drei Brunnen B1, B2 und B3, die vorzugs weise in der Schadstoffahne entlang bzw. in Richtung de ren Achse verteilt angeordnet sind, und zwar im darge stellten Ausführungsbeispiel B1 im Schadenszentrum, B2 ca. 20 bis 30 m stromabwärts und B3 ca. 200 bis 400 m stromabwärts vom Schadenszentrum. Die aus den einzelnen Brunnen mittels Pumpen abgezogenen bzw. geförderten Grundwassermengen stehen in umgekehrten Verhältnis zur Schadstoffkonzentration, und zwar werden in einem Aus führungsbeispiel aus dem Brunnen B1 5 m³/h mit einer Schadstoff- (LCKW-[leichtflüchtige Chlorkohlenwasserstof fe])Konzentration von 5 mg/l abgepumpt bzw. gefördert, während dem Brunnen B2 15 m³/h Grundwasser mit einer LCKW-Konzentration von ungefähr 0,45 mg/l und dem Brun nen B3 30 m³/h Grundwasser mit einer LCKW-Konzentration von ungefähr 0,5 mg/l entnommen werden. Die einzelnen Fördermengen werden über Leitungen 11, 12 bzw. 13 einer gemeinsamen Leitung 14 zugeführt und in die Phasenum wandlungs-Station 2 gefördert, die im dargestellten Aus führungsbeispiel aus einem vorzugsweise mit Kunststoff-Füll körpern beladenen, mehrstufigen, vorzugsweise drei stufigen Stripper 15 besteht, der bei Raumtemperatur ar beitet. Die Füllkörper bewirken einen hohen Kontaktaus tausch zwischen den im Gegenstrom geführten Wasser- und Luft strömen, indem sie für eine große Berührungsober fläche zwischen Wasser und Luft sorgen. To the removal station 1 include three wells B1, B2 and B3 in the illustrated embodiment, which are preferably arranged in the pollutant web along or in the direction of the axis, in the illustrated embodiment B1 in the damage center, B2 approximately 20 to 30 m downstream and B3 approx. 200 to 400 m downstream from the damage center. The amounts of groundwater withdrawn or pumped from the individual wells by means of pumps are inversely related to the concentration of pollutants, namely in an exemplary embodiment from the well B1 5 m ³ / h with a pollutant (LCKW- [volatile chlorinated hydrocarbon]] concentration of Pumped or pumped 5 mg / l, during the well B2 15 m ³ / h groundwater with a LCKW concentration of approximately 0.45 mg / l and the well B3 30 m ³ / h groundwater with a LCKW concentration of approximately 0.5 mg / l can be removed. The individual flow rates are fed via lines 11 , 12 and 13, a common line 14 and promoted into the phase conversion station 2 , which in the exemplary embodiment shown consists of a preferably plastic-filled body, multi-stage, preferably three-stage stripper 15 who works at room temperature. The fillers cause a high level of contact exchange between the water and air flowing in countercurrent by providing a large contact surface between water and air.

Wie der Zeichnung zu entnehmen ist, wird das schadstoff beladene Grundwasser von oben über Düsen 16 auf das Stripperbett aufgegeben und durchläuft die einzelnen Füllkörperstufen von oben nach unten im Gegenstrom zu einem nachfolgend im einzelnen noch zu erläuternden Luftstrom, und zwar vorzugsweise im Verhältnis von 20 : 1 bis 10 : 1. Während dieses Durchlaufs werden die in der wäßrigen Phase befindlichen Schadstoffe, CKWs (Chlorkohlenwasserstoffe), wie PER (Tetrachlorethen) und TRI (Trichlorethen) in die Gasphase überführt. Der Um wandlungswirkungsgrad des Strippers liegt bezogen auf PER bei etwa 98%, d. h. es lassen sich 98% der CKW in die Stripperabluft übertragen. Im Luftstrom von 500 m³/h ergibt sich eine CKW-Konzentration von 100 mg CKW pro m³ Luft. Bei einer Startkonzentration der LCKW von 1 g/m³ beträgt die CKW-Konzentration in der Gasphase ca. 50 mg/m³. Die Restkonzentration im Wasser liegt zunächst bei 20 µg/l für PER, bei max. 5 µg/l für TRI und bei < 10 µg/l für CIS (Abbauprodukt) . Die vorgenannten Werte sind Vorzugsbeispiele, und zwar bei einem Wasserdurch satz von 50 n³/h und einem Luftdurchsatz von 1000 m³/h.As can be seen in the drawing, the contaminated groundwater is applied to the stripper bed from above via nozzles 16 and passes through the individual packing stages from top to bottom in counterflow to an airflow to be explained in more detail below, preferably in a ratio of 20: 1 to 10: 1. During this run, the pollutants, CHCs (chlorinated hydrocarbons), such as PER (tetrachlorethylene) and TRI (trichlorethylene), which are in the aqueous phase, are converted into the gas phase. The conversion efficiency of the stripper is about 98% based on PER, ie 98% of the CHC can be transferred into the stripper exhaust air. In the air flow of 500 m ³ / h there is a CHC concentration of 100 mg CHC per m ³ air. With a starting concentration of the LCKW of 1 g / m ³ , the CHC concentration in the gas phase is approx. 50 mg / m ³ . The residual concentration in water is initially 20 µg / l for PER, at max. 5 µg / l for TRI and <10 µg / l for CIS (degradation product). The above values are preferred examples, namely with a water throughput of 50 n ³ / h and an air throughput of 1000 m ³ / h.

Das die Füllkörperkolonne bzw. -stufen durchlaufene Was ser mit den erwähnten Restkonzentrationen sammelt sich im Sumpf 17 des Strippers 15 und wird zur Entfernung der erwähnten Restkonzentrationen der Wasserendbehandlungs-Station 4 zugeführt.The which passed through the packed column or stages What water with the residual concentrations mentioned collects in the sump 17 of the stripper 15 and is supplied to the water end treatment station 4 to remove the mentioned residual concentrations.

Zur Entfernung der erwähnten Restkonzentrationen im Wasser wird dieses mittels einer Pumpe 18 aus dem Sumpf 17 durch eine Leitung 19 der Wasserendbehandlungs-Sta tion 4 zugeführt, die im dargestellten Ausführungsbei spiel aus einem mit Aktivkohle 21 beladenen Filter ("Polizeifilter") 22 besteht, das es von oben nach unten durchläuft. Das Polizeifilter 22 hat eine überschlägige Laufzeit von 15.000 bis 20.000 Bettvolumina, was bei einem Aktivkohlevolumen 21 von 15 m³ (Filterdurchmesser 2,5 m, Schichthöhe 3 m) für eine Behandlung von 300.000 m³ Wasser ausgelegt ist, so daß beim angegebenen Wasserdurchsatz von 50 m³/h ein Aktivkohlewechsel erst nach 6 bis 8 Monaten erforderlich wird. Um ein kontinu ierliches Verfahren zu gewährleisten, sollte die Entnah mepumpe 18 aus dem Sumpf 17 des Strippers 15 so bemessen sein, daß die Ableitung des gereinigten Wassers abge deckt ist, d. h. die abgeleitete Wassermenge der durch die Brunnen B1, B2 und B3 geförderten entspricht.To remove the above-mentioned residual concentrations in the water, this is fed by means of a pump 18 from the sump 17 through a line 19 to the water treatment station 4 , which in the illustrated embodiment comprises a filter loaded with activated carbon 21 ("police filter") 22 which it goes through from top to bottom. The police filter 22 has a rough running time of 15,000 to 20,000 bed volumes, which is designed for a treatment of 300,000 m ^{3 of} water with an activated carbon volume 21 of 15 m ³ (filter diameter 2.5 m, layer height 3 m), so that at the specified water throughput of 50 m ³ / h an activated carbon change is only required after 6 to 8 months. In order to ensure a continuous process, the extraction pump 18 from the sump 17 of the stripper 15 should be dimensioned such that the discharge of the purified water is covered, ie the amount of water discharged corresponds to that conveyed by the wells B1, B2 and B3.

Neben dem Entfernen der Restkonzentration aus dem Wasser erfüllt das Polizeifilter 2 : 2 in vorteilhafter Weise auch die Aufgabe, jegliche Konzentrationsschwankungen abzu fangen und insbesondere ein Durchschlagen der Konzentra tionen zu vermeiden. In diesem Zusammenhang ist noch zu erwähnen, daß im Laufe der Sanierung natürlich ein Rück gang der Zulaufkonzentrationen an Schadstoffen eintreten wird, der das Polizeifilter im Laufe der Sanierung ent lastet, und zwar mit positivem Einfluß auf den Aktivkoh lewechsel, d. h. einer Verlängerung seiner Standzeit.In addition to removing the residual concentration from the water fulfills the police filter 2: 2 in an advantageous manner the task of eliminating any fluctuations in concentration catch and especially a penetration of the concentra avoidations. In this context it is still too mention that in the course of the renovation course a return ingress concentrations of pollutants the police filter in the course of the renovation burdens, with a positive influence on the activated carbon change, d. H. an extension of its service life.

Über eine Leitung 23 wird das gereinigte Wasser unten aus dem Polizeifilter 22 abgezogen und zu einem nicht dargestellten Vorfluter gefördert und dem Grundwasser kreislauf wieder zugeführt, beispielsweise durch Einlei ten in einen Kanal, einen Fluß, Bach od. dgl.. Via a line 23 , the purified water is withdrawn from the bottom of the police filter 22 and conveyed to a receiving water (not shown) and fed back into the groundwater cycle, for example by introducing it into a channel, a river, stream or the like.

Bei einem Wasserdurchsatz von 50 m³/h beträgt der Luft durchsatz zum Beispiel vorzugsweise zwischen 500 und 1.000 m³/h. Die im Stripper 15 im Gegenstrom zum an des sen Kopf aufgegebenen, schadstoffbeladenen Grundwasser 24 geführte Luft 25 wird mit den in die gasförmige Phase übergehenden Schadstoffen beladen, dem Kopf des Strip pers 15 entnommen und über eine Leitung 26 der Abluftbe handlungs-Station 3 zugeführt. Die Abluftbehandlungs-Station besteht im Ausführungsbeispiel aus mindestens einem UV-Excimerstrahler 27, 28 (Excimer = excited dimers; bei Anordnung mehrerer dieser Strahler sind diese in Reihe geschaltet) und einem dem bzw. den Strah ler(n) 27, 28 nachgeschalteten Laugenwäscher 29.With a water throughput of 50 m ³ / h, the air throughput is preferably between 500 and 1,000 m ³ / h, for example. The in the stripper 15 in countercurrent to the abandoned at the sen head polluted groundwater 24 air 25 is loaded with the pollutants passing into the gaseous phase, removed from the head of the strip pers 15 and fed via a line 26 to the Abluftbe treatment station 3 . In the exemplary embodiment, the exhaust air treatment station consists of at least one UV excimer radiator 27 , 28 (excimer = excited dimers; if several of these radiators are arranged in series), and a suds washer 29 connected downstream of the radiator (s) 27 , 28 .

Die wasserdampfgesättigte Stripperabluft wird über die Leitung 26 dem ersten UV-Excimerstrahler 27- beispielsweise ein 222-nm-Excimerstrahler - zugeleitet und von diesem über eine Leitung 31 dem zweiten UV-Ex cimerstrahler 28 zugeführt, den es ebenfalls durch läuft. Theoretisch ist nur ein Excimerstrahler (im vor liegenden Fall 27) erforderlich, um die photochemische Zersetzung der Schadstoffe während des Durchlaufs der Luft zu gewährleisten. Der zweite Strahler 28 läuft le diglich in der Startphase mit, bis die erste Stufe die gewünschte Leistung erbringt, und dient anschließend als Stand-by-Reserve bei Ausfall des ersten Strahlers 27.The water vapor-saturated stripper exhaust air is fed via line 26 to the first UV excimer lamp 27 - for example a 222 nm excimer lamp - and from there via a line 31 to the second UV eximer lamp 28 , which it also runs through. Theoretically, only one excimer emitter (in the present case 27 ) is required to ensure the photochemical decomposition of the pollutants during the passage of the air. The second radiator 28 only runs in the start-up phase until the first stage provides the desired power, and then serves as a standby reserve if the first radiator 27 fails .

Nach der UV-Strecke wird die fotochemisch behandelte Stripperabluft über eine Leitung 32 den Laugenwäscher 29 zugeführt und durch diesen von unten nach oben in Ge genstrom zur Kali- oder Natronlauge geführt, um insbe sondere gebildete Reaktionsprodukte (z. B. HCl) zu neu tralisieren und zu hydrolisieren bzw. nicht flüchtige Spurenstoffe in der Waschlösung anzureichern. Die so ge reinigte Stripperabluft wird dem Wäscher 29 am Kopf ent nommen und über eine Leitung 33 dem Stripper 15 unten oberhalb des Sumpfes 17 wieder zugeführt, um dann erneut im Gegenstrom zum frisch aufgegebenen, schadstoffbelade nen Grundwasser 24 durch den Stripper geführt zu werden.After the UV section, the photochemically treated stripper exhaust air is fed via a line 32 to the caustic scrubber 29 and through it leads from bottom to top in countercurrent to the potassium or sodium hydroxide solution in order to neutralize in particular the reaction products formed (for example HCl) and to hydrolyze or accumulate non-volatile trace substances in the washing solution. The stripper exhaust air cleaned in this way is removed from the scrubber 29 at the top and fed again via a line 33 to the stripper 15 below above the sump 17 , in order then to be passed through the stripper again in countercurrent to the freshly discharged, contaminated groundwater 24 .

Die Luft wird somit in einen geschlossenen Kreislauf ge führt, so daß der Austrag von Schadstoffen verhindert und gleichzeitig sichergestellt wird, daß es zu keinen Störungen des Kalk-Kohlensäure-Gleichgewichts, das sich nach der sogenannten Tillmans-Kurve einstellt, im Wasser kommt.The air is thus in a closed cycle leads, so that the discharge of pollutants is prevented while ensuring that there are none Disorders of the lime-carbonic acid balance, which is according to the so-called Tillmans curve, in the water is coming.

Die Verhinderung des Austrags von Schadstoffen in die Atmosphäre wird zusätzlich dadurch gesichert, daß die Kreislaufförderung der Luft durch ein Sauggebläse 34 be wirkt wird, das dem Laugenwäscher 24 nachgeschaltet in der Leitung 33 eingebaut ist, also die unbeladene Luft in den unteren Teil des Strippers 15 bläst. Dadurch herrscht im Luftkreislauf vom Stripperkopf bis kurz vor den Stripperfuß Unterdruck, so daß selbst bei gegebenen falls auftretenden Undichtigkeiten im Luftkreislauf keine zu behandelnde bzw. behandelte Luft und damit auch keine Schadstoffe in die Atmosphäre gelangen kann bzw. können.The prevention of the discharge of pollutants into the atmosphere is additionally ensured in that the circulation of the air is effected by a suction fan 34 , which is installed downstream of the suds washer 24 in line 33 , that is, the unloaded air in the lower part of the stripper 15th blows. As a result, there is negative pressure in the air circuit from the stripper head to just before the stripper foot, so that even if there are any leaks in the air circuit, no air to be treated or treated and therefore no pollutants can or can get into the atmosphere.

Auch der Laugenwäscher 29 arbeitet mit einem geschlosse nen Kreislauf, denn die Kali- und/oder Natronlauge wer den bzw. wird über eine Leitung 35 mit Hilfe einer Pumpe 36 aus dem Wäschersumpf 37 abgezogen und seinen Kopf 38 wieder zugeführt und dort versprüht und gelangen bzw. gelangt im Gegenstrom zur Luft wieder in den Sumpf 37.Also the suds washer 29 works with a closed circuit, because the potash and / or caustic soda who is or is withdrawn via a line 35 with the aid of a pump 36 from the laundry sump 37 and fed his head 38 again and sprayed there and get or comes back into the sump 37 in counterflow to the air.

Der Laugenwäscher 29 kann handelsüblicher Bauart sein. In ihm wird die Waschlösung auf bis zu 50% an durch die Bestrahlung gebildeten Reaktionsprodukten angereichert und sodann ein Teil des zum Beispiel etwa 400 l bis zu etwa 1.000 l betragenden Kreislaufes diskontinuierlich entnommen, z. B. Chargen von 250 l monatlich, die durch eine entsprechende Menge neuer Lauge für den Wäscher kreislauf ersetzt werden, so daß während eines Be triebsjahres etwa 3.000 l Lauge zu ergänzen wären.The suds washer 29 can be of a commercially available type. In it, the washing solution is enriched up to 50% of the reaction products formed by the irradiation, and then part of the circuit, for example about 400 l up to about 1,000 l, is discontinuously removed, e.g. B. batches of 250 l per month, which are replaced by an appropriate amount of new alkali for the scrubber cycle, so that about 3,000 l of alkali would have to be added during a year of operation.

Die aus dem Sumpf des Laugenwäschers 29 chargenweise ab gezogene salzhaltige Lauge wird vor ihrer Entsorgung der Laugenaufbereitungs-Station 5 zugeführt, die aus einem hydrothermischen Reaktor besteht, der mit einer Heizung 39 und einem Rührwerk 41 versehen ist. Der Reaktor hat ein Volumen von 750 l und könnte mit Chargen von 250 l monatlich einmal betrieben werden. In einer mehrstündi gen Behandlung bei 90°C bis 100°C unter Rühren erfolgt eine vollständige Zersetzung bzw. Mineralisierung der Restkonzentration von chlorierten Essigsäuren etc. . Von dem, wie erwähnt, intermittierend betriebenen hydro thermischen Reaktor 5 wird die derart aufgearbeitete Lauge neutralisiert und als Salzlösung dann ihrer Ent sorgung zugeführt.The salty liquor drawn off in batches from the sump of the caustic scrubber 29 is fed before its disposal to the caustic treatment station 5 , which consists of a hydrothermal reactor which is provided with a heater 39 and an agitator 41 . The reactor has a volume of 750 l and could be operated once a month with batches of 250 l. In a treatment for several hours at 90 ° C to 100 ° C with stirring, the residual concentration of chlorinated acetic acids etc. is completely decomposed or mineralized. From the, as mentioned, intermittently operated hydro thermal reactor 5 , the lye thus worked up is neutralized and then supplied to its disposal as a salt solution.

Ca. 90% der in die Strahler 27 und 28 eingespeisten elektrischen Energie werden in Wärme umgesetzt; die Strahler besitzen einen fest installierten inneren Kühl kreislauf mit deionisiertem Wasser. Zur Wärmeabfuhr wird ein äußerer Kühlkreislauf vorgesehen, der im darge stellten Ausführungsbeispiel aus dem Sumpf des Strippers 15 mit Wasser, z. B. 300 l/h pro Bestrahlungseinheit gespeist wird. Dazu wird das Wasser über eine Pumpe 42 dem Sumpf 17 des Strippers 15 entnommen und durch eine Leitung 43 den Strahlern 27 und 28 zugeführt, wobei die Leitung 43 sich für jeden Strahler 27 und 28 in Zuführ leitungen 43a bzw. 43b verzweigt. Die Rückführung des erwärmten Kühlwassers erfolgt aus den Strahlern über Ab führleitungen 44a und 44b, die in eine Rückführsammel leitung 44 münden, über die das erwärmte Kühlwasser zu rück in den Sumpf 17 des Strippers 15 gefördert wird.Approx. 90% of the electrical energy fed into the radiators 27 and 28 is converted into heat; the heaters have a permanently installed internal cooling circuit with deionized water. For heat dissipation, an external cooling circuit is provided, which in the exemplary embodiment provided in the bottom of the stripper 15 with water, z. B. 300 l / h per irradiation unit. For this purpose, the water is removed from the sump 17 of the stripper 15 by a pump 42 and fed to the radiators 27 and 28 through a line 43 , the line 43 branching into supply lines 43 a and 43 b for each radiator 27 and 28 . The return of the heated cooling water is carried out from the emitters via from lead lines 44 a and 44 b, which lead into a return collection line 44 , via which the heated cooling water is conveyed back into the sump 17 of the stripper 15 .

Wie bereits erwähnt, ist von den beiden im beschriebenen Ausführungsbeispiel angegebenen Strahlern 27 und 28 im Normalbetrieb nur einer erforderlich, um die photoche mische Zersetzung der Schadstoffe zu gewährleisten. Für den Normalbetrieb ist daher auch nur die Kühlung ledig lich eines Strahlers 27 erforderlich, so daß beispiels weise die Zuführ- und Abführleitung 43b und 44b für den Strahler 28 geschlossen bleiben können. Die entsprechen den Ventile sind zur Vereinfachung der Darstellung nicht eingezeichnet.As already mentioned, only one of the two emitters 27 and 28 specified in the exemplary embodiment described is required in normal operation in order to ensure the photochemical decomposition of the pollutants. For normal operation, therefore, only the cooling single Lich a radiator 27 is required so that, for example, the supply and discharge lines 43 b and 44 b can remain closed for the radiator 28 . The corresponding valves are not shown to simplify the illustration.

Zwar sind in der Zeichnung die Strahler in horizontaler Lage dargestellt, jedoch wird eine vertikale Ausrichtung bevorzugt, da dann eine günstigere Halterungskonstrukti on gewählt werden kann, die vermeidet, daß ein Teil der Strahlung abgedeckt wird. Die beiden Strahler befinden sich vorzugsweise in ein- und derselben Reaktionskammer. Auf der die beiden Strahler aufnehmenden Reaktionskammer kann auch das erforderliche Elektronikgehäuse unterge bracht bzw. an der Rückwand eines nachfolgend noch angesprochenen Containers montiert werden. Als besonders vorteilhaft hat sich nämlich erwiesen, wenn sämtliche Komponenten zur Luftreinigung in dem erwähnten Container untergebracht werden, nämlich eine aus HCl- und UV-resi stentem Material bestehende Reaktionskammer für die Strahler 27 und 28, der Laugenwäscher 29 mit Vorratsbe hälter und zwei aufgesetzten Füllkörperkolonnen, der hy drothermische Reaktor 5, sowie das Luftgebläse 34.Although the emitters are shown in the drawing in a horizontal position, vertical alignment is preferred, since a more favorable mounting construction can then be selected which avoids that part of the radiation is covered. The two emitters are preferably located in one and the same reaction chamber. On the reaction chamber accommodating the two emitters, the required electronics housing can also be accommodated or mounted on the rear wall of a container which will be discussed below. It has proven to be particularly advantageous if all of the components for air purification are accommodated in the container mentioned, namely a reaction chamber made of HCl and UV-resistant material for the emitters 27 and 28 , the suds washer 29 with Vorratsbe containers and two packed columns , the hy drothermal reactor 5 , and the air blower 34th

Der Container mit allen Einrichtungen zur Luftreinigung und zum Luftkreislauf besitzt die erforderlichen An schlüsse, d. h. neben einem Stromanschluß auch eine Zu- und eine Ableitung für Luft sowie eine Zu- und eine Ab leitung für Kühlwasser und ist somit bestens für einen mobilen Einsatz und modularen Aufbau der Anlage geeig net.The container with all facilities for air purification and the air circuit has the required type conclusions, d. H. in addition to a power connection, and a discharge line for air and a supply and a discharge pipe for cooling water and is therefore ideal for one mobile use and modular construction of the system net.

Wie bereits erwähnt, bietet das erfindungsgemäße Verfah ren erhebliche Vorteile gegenüber bisher bekannten. So findet zunächst eine nahezu vollständige Mineralisierung der Schadstoffe in der Sanierungsanlage statt. Lediglich der mit dem Stripper nicht in die Gasphase übertragene Rest von max. 2% der Schadstoffe wird auf Aktivkohle verlagert. Durch den geschlossenen Luftkreislauf treten darüber hinaus keine Schadstoffe in die Atmosphäre aus. Des weiteren sind keine zusätzlichen Chemikalien zur Stabilisierung des Wassers erforderlich, da durch die Kreislaufführung der Luft sichergestellt ist, daß es zu keinen Störungen des Kalk-Kohlensäure-Gleichgewichts im Wasser kommt. Als besonders vorteilhaft ist schließlich anzusehen, daß sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Entsorgung auf ca. 3 m³ Salzlösung pro Jahr aus dem Laugenwäscher beschränkt.As already mentioned, the process according to the invention offers considerable advantages over previously known ones. First of all, the pollutants are almost completely mineralized in the remediation plant. Only the remainder of max. 2% of the pollutants are shifted to activated carbon. The closed air cycle also means that no pollutants escape into the atmosphere. Furthermore, no additional chemicals are required to stabilize the water, since the circulation of the air ensures that there is no disturbance of the lime-carbon dioxide balance in the water. Finally, it is to be regarded as particularly advantageous that the disposal of the process according to the invention is limited to approximately 3 m ^{3 of} salt solution per year from the suds washer.

Claims

1. Process for the degradation of pollutants, in particular chlorinated ethenes and chlorinated alkanes, from exhaust air, characterized by the following process steps:

- Photochemical conversion of the volatile, sparingly water-soluble pollutants into water-soluble, washable substances (e.g. mono-, di-, trichloroacetyl chloride, phosgene, hydrogen chloride);
- Washing out the water-soluble substances with alkaline wash liquor, concentrating these substances or their hydrolysis products in the wash liquor; and
- Thermal treatment of the still strongly alkaline wash liquor with the aim of mineralizing the existing pollutants.

2. A method for groundwater remediation, in particular for removing and disposing of contaminants contained in the groundwater, preferably according to claim 1, characterized in that

- the contaminated groundwater is extracted from the soil,
- leads the pollutants into the gaseous phase,
- decomposed by irradiation,
- The reaction products formed are neutralized and / or hydrolyzed and
- non-volatile substances are removed.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized records that existing pollutant residues be filtered.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized characterized that the extraction of groundwater happens at least partially on site.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized characterized that the removal at several points he follows.

6. The method according to claim 5, characterized in that the sampling points along the axis of the verun cleaning flag.

7. The method according to claim 5 or 6, characterized records that a well for the extraction of groundwater in the Damage center is arranged and at least two more wells downstream in the Verunreini flag.

8. The method according to any one of claims 5 to 7, characterized characterized in that the hourly flow rates of the individual wells to each other in reverse relation nis the concentrations at the respective withdrawal place stand.

9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized characterized that the transfer of pollutants from the aqueous to the gaseous phase in one Stripper is performed.

10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized characterized that the polluted strip perabluft in the circuit unloaded the stripper again is fed.

11. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized characterized that the exhaust air for cleaning min passes through an excimer emitter in which the Pollutants, preferably CHCs, are decomposed.

12. The method according to claim 11, characterized in that that the air additionally one or the jet ler (n) downstream washing machine goes through.

13. The method according to any one of claims 1 to 12, characterized characterized that the suds washer discontinuously Lich enriched lye removed and in a hy is prepared in a drothermal reactor.

14. The method according to any one of claims 1 to 13, characterized characterized that the emitter with the stripper withdrawn groundwater.

15. The method according to any one of claims 1 to 13, characterized characterized that preferably the bottom returnable, rehabilitated groundwater is a safe bet unit filter, preferably an activated carbon filter goes through.

16. Plant for the degradation of pollutants, in particular for the removal and disposal of pollutants contained in groundwater, characterized by an extraction me ( 1 ), a phase change ( 2 ) and an exhaust air treatment station ( 3 ).

17. Plant according to claim 16, characterized by a water treatment station ( 4 )

18. Plant according to claim 16 or 17, characterized by an alkali treatment station ( 5 ).

19. Plant according to one of claims 16 to 18, characterized in that the removal station ( 1 ) consists of several, preferably three well pumps (B1, B2, B3), the delivery lines ( 11 , 12 and 13 ) for from the area the groundwater withdrawn from the pollutant sheet flows into a collecting line ( 14 ).

20. System according to one of claims 16 to 19, characterized in that the phase conversion station ( 2 ) consists of a stripper ( 15 ) connected to the collecting line ( 14 ).

21. Plant according to claim 20, characterized in that the stripper ( 15 ) through which groundwater flows from top to bottom is loaded with plastic packing elements.

22. Plant according to claim 20 or 21, characterized by a multi-stage, preferably three-stage stripper ( 15 )

23. Plant according to one of claims 16 to 22, characterized in that the via a line ( 26 ) with the head of the stripper ( 15 ) connected to the exhaust treatment station ( 3 ) from at least one UV excimer lamp ( 27 , 28 ) and one the suds washer ( 29 ) connected downstream of the emitters.

24. Plant according to claim 23, characterized in that the radiators ( 27 , 28 ) are connected in series.

25. Plant according to claim 23 or 24, characterized by a feed ( 32 ) of the photochemically treated stripper exhaust air at the base of the detergent scrubber ( 29 ) and a removal ( 33 ) of the cleaned stripper exhaust air at the head of the scrubber ( 29 )

26. Plant according to claim 25, characterized by a return ( 33 ) of the cleaned stripper exhaust air into the stripper ( 15 ) below its cooling body bed but above its sump ( 17 ).

27. Plant according to claim 26, characterized by a suction fan ( 34 ) in the return ( 33 ) between the suds washer ( 29 ) and the stripper ( 15 ).

28. Plant according to one of claims 23 to 27, characterized by a closed alkali circuit for the washer ( 29 ).

29. Plant according to one of claims 23 to 28, characterized by a cooling circuit ( 43 , 44 ) for the radiators ( 27 , 28 ), which is fed from the sump ( 17 ) of the strip pers ( 15 ).

30. Plant according to one of claims 20 to 29, characterized by at least one extraction line ( 18 , 19 ) which connects the sump ( 17 ) of the stripper ( 15 ) to the water treatment station ( 4 ).

31. Plant according to one of claims 17 to 30, characterized in that the water treatment station ( 4 ) consists of a filter ( 22 ) loaded with activated carbon ( 21 ).

32. Plant according to one of claims 18 to 31, characterized in that the alkali treatment station ( 5 ) consists of a hydrothermal reactor equipped preferably with a heater ( 39 ) and an agitator ( 41 ).

33. System according to one of claims 23 to 32, characterized in that the laundry sump ( 37 ) is assigned to the loading of the alkali treatment station ( 5 )

34. System according to one of claims 16 to 33, characterized is characterized by a modular structure.

35. System according to one of claims 16 to 34, characterized is characterized by a container that holds all the compos contains elements for air purification.

36. System according to one of claims 16 to 35, characterized characterized by a power connection and an additional and a drain for air and cooling water at the con tainer.