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wlb - Wasser, Luft und Boden 2/2016

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IFAT I SPECIAL Böden

IFAT I SPECIAL Böden vor Ort reinigen Vakuum-Destillation als Alternative zur Verbrennung und Deponierung Martin Jendrischik Industrieflächen, die mit Schadstoffen kontaminiert sind, werden entweder in energieintensiven Drehrohröfen thermisch behandelt oder auf Sondermülldeponien entsorgt. Beide Verfahren werden vom Gesetzgeber genehmigt, bieten aber erhebliche Nachteile für die Umwelt. Ein Beispiel aus Frankreich zeigt, dass es mittlerweile Alternativen gibt. Zwischen 2011 und 2015 durchliefen 70 000 t mit Quecksilber belasteten Bodens die Anlage zur Vakuum-Destillation des Starnberger Unternehmens Econ Industries auf dem Industriegelände nahe der südfranzösischen Kleinstadt Miramas. In der Geschichte des Areals wurden bis Mitte des vergangenen Jahrhunderts Nitrate und Schwefel als Ausgangsstoffe für die Schießpulverproduktion und seit 1961 leichte Isotope hergestellt. Heute ist das Gelände im Besitz des französischen Energiekonzerns Areva. Nach der Stilllegung 2009 standen Gebäude, leicht belastete Böden und auch ein 32 ha großer, stark belasteter Bereich zur Sanierung an. Neben aromatischen Nitroverbindungen, PCB und Diesel war dabei Quecksilber einer der Hauptschadstoffe. Areva und lokale Interessengruppen entschieden sich gemeinschaftlich für einen On-site-Prozess und damit für die Vacudry- Technologie von Econ Industries. Durch die Auswahl der dezentralen Technologie sollte sowohl die Sicherheit von Arbeitern und Anwohnern erhöht, als auch ökologisch fragwürdige Transporte des kontaminierten Materials auf Straße und Schiene minimiert werden. Gerade die aktuelle Bohrschlamm- Debatte in Deutschland zeigt, dass Transporte von Industriealtlasten – hier sind es flüssige Bohrschlämme – schwer zu kontrollieren und daher oft sorglos ausgeführt werden. Abfallmenge um über 99 Prozent reduzieren Bei der Aufbereitung nach dem Verfahren der Vakuum-Destillation wird das zu behandelnde Material in einen Stahlbehälter mit rotierendem Schaufelwerk gefüllt. Der Mantel des Behälters und die Welle, an denen die Schaufeln befestigt sind, werden von Thermalöl durchflossen. Dieses wird erhitzt und bringt den Innenraum des Trockners auf Prozesstemperatur. Die hängt vom zu entfernenden Material ab und liegt zwischen 200 und 400 °C. Außerdem wird im Inneren des Behälters ein Vakuum erzeugt. Das führt dazu, dass der Siedepunkt der zu extrahierenden Stoffe gesenkt wird. Der entstehende Gasstrom passiert ein Staubfilter, das feste Partikel zurückhält und kondensiert schließlich unter kontrollierten Bedingungen. Die geringe Menge abgeschiedenen Kondensats besteht somit nur aus Schadstoff und Wasser. Der Boden im Trockner ist dagegen schadstofffrei und kann bei Bedarf vor der Weiterverwendung befeuchtet oder mit Zement stabilisiert werden. Durch die nachgeschaltete Reinigung des Abwassers wurde somit die Abfallmenge um über 99 % reduziert. Auch aufgrund ihres geringen Energieverbrauchs zählen die Vacudry-Anlagen zu den sauberen Technologien. Dass sie besonders effizient mit der zugeführten Energie umgehen, liegt einerseits am Thermalöl. Denn dieses überträgt die Wärme ohne große Verluste auf den zu behandelnden Boden. Andererseits senkt das Vakuum die Verdampfungstemperatur der auszutreibenden Stoffe um bis zu 100 °C und last but not least sorgt die intelligente Steuerung für Autor: Martin Jendrischik, freier Journalist und Kommunikationsberater, Schwerpunkt Cleantech, Leipzig 32 wlb 2/2016

Fließend perfektioniert. digitale Sensoren 01 Montage der Vacudry-Anlage im französischen Miramas einen optimierten Behandlungsprozess. Durch diese Kombination lässt sich eine Energieeffizienz von 86 % erreichen. Energieeffizienz für sauberen Boden und saubere Luft Drehrohranlagen, wie sie heute in Deutschland und anderen europäischen Staaten immer noch die erste Wahl beim Thema thermische Bodensanierung sind, können hier nicht mithalten. Deren Energieeffizienz liegt gewöhnlich bei etwa 10 %. Dieser höhere Energieaufwand schlägt sich in der Umweltbilanz nieder. Bei einem jährlichen Anlagendurchsatz von 15 000 t stößt eine Drehrohranlage im Schnitt 7500 t CO 2 aus. Eine vergleichbare vakuum-thermische Anlage liegt bei 1000 t. Die Differenz entspricht in etwa dem, was 650 Deutsche im Jahresdurchschnitt an Kohlendioxidemission verursachen. Das macht sich auch in der Kostenrechnung bemerkbar: Werden CO 2 -Vermeidungskosten von 50 Euro pro Tonne angenommen, erspart eine Anlage mit solch niedrigen CO 2 -Emissionen Investitionen von 325 000 €. Auch die Quecksilberemissionen können reduziert werden: Durchlaufen derart kontaminierte Böden eine gängige Drehrohranlage, liegen diese in den gereinigten Abgasen bei einem Anlagendurchsatz von 37 500 t/a bei insgesamt 9 kg. Vakuumtrockner senken diesen Wert auf weniger als 0,2 g/a. Reinigungsanlage auf Wanderschaft Dass Drehrohöfen trotzdem gängige Praxis sind, hat vor allem ökonomische Ursachen. Viele der heute in Europa betriebenen Öfen wurden in den 1990er Jahren im Zuge größerer Flächensanierungsmaßnahmen errichtet. Dabei kamen oftmals ältere Modelle aus den USA zum Einsatz. Diese Anlagen sind heute längst abgeschrieben. Somit relativieren sich die im Vergleich zu modernen Verfahren hohen Betriebskosten. Da die Anlagen nach Abschluss der früheren Sanierungsprojekte über sehr viel freie Kapazitäten verfügen, sind sie heute zentraler Anlaufpunkt kontaminierter Böden, die dafür mitunter quer über den Kontinent reisen. Dabei wird nicht nur der Transport auf Straße und Schiene in Kauf genommen, sondern auch die ökologischen Folgen des relativ hohen Energiebedarfs herkömmlicher Drehrohre. In Frankreich lag der Quecksilbergehalt der gereinigten Böden bei Projektende bei weniger als 1 ppm. Dank des semi-stationären Einsatzkonzepts der Econ-Anlage, erhöht sich der ökologische Nutzen noch einmal beträchtlich: Denn anstatt tausender Tonnen belasteten Materials geht nun einfach die Reinigungsanlage auf Wanderschaft und hilft, Europas Böden von Altlasten zu befreien. Halle B3, Stand 251 www.econindustries.com 02 Blick auf die Vakuum-Trockner der Vacudry-Anlage Lösungen für die Wasser- und Abwassertechnik Mit JUMO digiLine bringen Sie die Ansätze der Industrie 4.0 in die Welt des Wassers/Abwassers. Digitalisierte Sensorsignale erhöhen die flexible Anlagengestaltung. Kombinieren Sie unterschiedliche Sensoren über das richtungsweisende digiLine-Sensor-Bussystem. Einfache Inbetriebnahme und hohe Betriebssicherheit kombiniert mit bewährten Analysesensoren für die Wassertechnik. Zentrale Überwachung und Internetfähigkeit durch Mehrparameter Mess-, Regel- und Registriergerät JUMO AQUIS touch als Herz des Sensornetzwerkes. Willkommen bei JUMO. optische Sauerstoffmessung Mehrkanalmessgerät Besuchen Sie uns in Halle A5, auf Stand 339 www.branchen.jumo.info 00033