专利名称：用于清洁被污染的材料的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于清洁被污染的稀稠度和/或糊状稠度的材料的方法以及一种尤其用于执行该方法的装置。
背景技术：
这种类型的方法和装置由欧洲专利EP0 896 838 Bl公开。这种公知的方法连同所属的装置在实际应用中被广泛地证明是有效的。
发明内容
本发明的目的是，尤其考虑到在特别苛刻的有害物质时的运行安全性、尤其在材料有问题时的持续运行安全性和功能安全性以及考虑到可实现的清洁质量时进一步实现对实践有意义的改进。
该目的在工艺流禾呈方面基本通过这才羊的方法来实现，在该方法中，在封闭的系统中在至少一个以装料的方式装填的、在运行中可封闭的并且与配属的冷凝器单元相连的干燥室中的污染过的材料4昔助于旋转的混合i殳备+^散地移动并且借助于加热设备至少为脱水的目的纟皮加热，并且在所述干燥室中的预处理过的装填材料在预设的时间之后或者尤其在保护气体氛围下达到预设的干燥度之后
并且在所述净化室中，所述装填材冲牛在翻转的情况下继续^皮加热并且为蒸发污物而承受低压，并且接着被清洁的材料从所述净化室通 过具有水喷嘴的混合器而输送给排料口 。
通过该措施可靠地避免出现爆炸和爆燃的危险，当带有污物的 材料被传送到装料运行后处于较高温度的净化室中时，就会出现该
危险。但是因为在干燥室中可能出现提高到例如高达17crc的温度， 因此以根据本发明的方式排除在干燥室的区域中并且特别是在干 燥室和净化室连接的下降井筒的区域中出现的危险是有利的。
为此，下降井筒(该下降井筒通过可控制的底部活动板来连接
在"i殳置在其之前的室上)优选地利用分离滑4反以这种方式运4亍，即
在利用氮气填充干燥室之后，在用氮气填充所述干燥室之后，配属 于所述干燥室的底部活动板被打开并且直至所述分离滑板的下降 井筒区域由氮气填充，并且在利用氮气填充所述净化室之后，所述 分离滑板被打开，并且材料输送的过程由此完全在保护气体氛围下 进行。
根据本发明，用于清洁4皮污染的稀稠度和/或糊状稠度的材料的 方法的重要改进在于，根据材料的污物的稠度和/或类型和/或根据 材料翻转所需要的混合设备转矩的大小，至少暂时受压的热蒸汽从 底侧鼓入到所述干燥室中。
在干燥室根据本发明运行时，根据待处理的材料和在对室过度 填装时将产生凝聚或者粘结，这导致混合设备不能正常地工作并且 也许甚至会在混合设备或者驱动轴上出现损坏。在这种情况下，至 今需要耗费较大成本地对所涉及的干燥室进行手工清空，这可能导 致整个设备多日处于停机状态。通过尤其取决于高效的清洁喷枪所进行的热蒸汽的输送与混 合设备的共同作用来分解大体积的材料块并且又可以毫无问题地 均匀混合全部材料。
优选的是，根据所述混合设备的连续检测到的驱动转矩来调整 热蒸汽的鼓入，由此即使在难处理例如材料粘稠时也可以确保连续 无干扰的运行并且及时地消除出现对于混合i殳备来说具有抱死危 险的材津+凝结。利用相对4交少地，餘入热蒸汽能够以该方式确保连续 和无干扰的运行。
在相应的高压力下流入热蒸汽的另 一 个重要优点在于，i者如 砷、铅、镉和类似物的污物至少已经在干燥级中被机械地脱离，由 此，这些干扰物质至少已经部分地在干燥级中^J青除并且可以净皮存 在的过滤器捕获。机械地去除这样的诸如像粘附在岩石上的焦油的 污物也可以减轻和改善在随后的净化级中对其进行去除的过程。有 利的是，也可以在输送到干燥级中的热蒸汽中添加非爆炸性的油脂 溶剂或者其它的对于分离该污物有利的添加物。
由净化室排出的清洁过的材料优选地在封闭地构成的混合器 中在喷给水的情况下被冷却到土壤湿润的稠度，并且在所述混合器 中产生的水蒸气在封闭的系统中被清洁和冷凝。
强制混合室也可以构造有用于与氮气源连接的接口 ，并且也同 才羊可以在净化室和混合器之间构造有类似于在干燥室和净4匕室之 间的下降井筒的下降井筒。为了固定也许还存在的重金属，也可以 在封闭的混合器中加入辅助物质，并且向在所述封闭的混合器的具 有大约30。C至40。C的温度的区域中的被清洁过的材料中供以细菌培 养基(Bakterienkultur )并且〗吏该细菌与材料充分混合也是可以的并 且在一些情况中是有利的。在两个提及的情况中，充分地利用了高 喷洒能力进而清洁过的材料的最佳的可混合性。根据本发明的装置具有至少一个装料式地运4亍、^皮加热并且 也许可连接在低压源上的干燥室，所述干燥室具有旋转驱动的混合 装置并且与冷凝器单元连接，以及至少一个可通过所述干燥室装料 式填津牛的并且具有S走转驱动的混合装置的净化室，所述净化室通过 自身的冷凝器单元连接在低压源上。
根据本发明，这种类型的装置的特征在于，不仅所述干燥室而 且所述净化室都具有用于与保护气体源、尤其是氮气源连接的接 口 ，并且每个下降井筒都连接到分别设置在之前的室的可控制的底 部活动才反上，并且都具有分离滑4反，其中，底部活动板和分离滑4反 可单独和依次地控制，和/或每个干燥室在底侧都具有用于暂时连续 地或者不连续地鼓入高压热蒸汽的被控制的或者被调节的装置。
为了实现热蒸汽的引入，相应的装置优选地由多个并排i殳置 的、同时构成磨损保护的并且基本上在干燥室的长度上延伸的汇流 排部件构成，这些汇流排部件具有喷嘴类型的热蒸汽出口并且与热 蒸汽压力源连接，该热蒸汽压力源利用来自至少 一个在设备中应用 的废气热交换器的能量来加热。为此，优选地应用废气热交换器， 该废气热交换器i殳置在用于加热多个室的中央加热装置的废气流 中。
用于避免混合设备抱死的调节系统才艮据表征材并+的翻转特性 的测量值来确定《I入热蒸汽的程度和/或持续时间，其中将对应于混 合装置的驱动转矩的测量参数作为测量值来使用。
根据本发明的另一设计方案，提出至少一个级用于将来自干燥 室和/或净化室的废气进行高温再燃烧，该级的出口尤其与用于加热 多个室的确定的燃烧器的送风管线连接。因为在通常情况中在干燥室中的干燥时间明显长于在净化室 中为了去除有害物质所必需的时间，因此优选地一个净化室分别至 少对应有两个干燥室，这两个干燥室分别通过以已经描述过的方式 连4妄和设计的下降井筒与净化室连接。利用该方式可以实现对第二 级、也就是对净化级的容量的最大程度的利用。
本发明的其它有利的特征在从属权利要求中给出，并且通过参
考附图对实施例的描述来进一步说明本发明；图中示出
图1是根据本发明的用于清洁受污染的土壤的装置的整个构造 的示意性框图，以及
图2是在根据本发明的装置中使用的干燥室的同样为示意性的 图示。
具体实施例方式
在图1中示出的装置的特征在于，该装置是封闭的并由此理想 的环保装置。
待清洁的、带有有害物质的土壤可能在经过预筛之后通过填装 井筒17以确定的装料的形式输送到干燥室1中。干燥室1包括通 过外部的驱动单元19a驱动的混合装置，该混合装置基本上在干燥 室1的水平的滚筒的长度上延伸。外部的驱动单元19a可以是电力 的或者、液压的驱动单元。
干燥室1通过具有热油供给装置13a的热油加热器12加热， 以便在材料翻转期间尤其来清除在材料中的水分。为此，在封闭状
ii态下运行的干燥室1连接有具有在下游的冷凝器4a的余汽过滤器 3a,在该冷凝器之后是真空泵15a和吸附器6a。
不是在所有情况下都要求在干燥室1中以真空来工作，但是这 取决于待清洁的材料是否可以有利地在干燥室1中生成可预设4故值 的真空，因为以该方式可以与材冲牛的脱水过禾呈一起去除已经4氐沸点 的有害物质。
箱14供给的加热器12的燃烧器来再燃烧，但是优选地提出，该废 气通过三通阀25首先还要在单元26中经受高温再燃烧。
为了冷却冷凝器单元4a以及为了冷却另外存在整个装置中的 冷凝器单元4b、 4c, i殳置有具有冷却单元10的蓄水箱11。图示中 取消了相应的管线连接。
在干燥室1中进行干燥过程期间，尤其在临界时、例如材料粘 时或者在对干燥室的过填充的情况下会发生，混合设备16a的工作 方式受损坏以及也许受阻碍。为了避免由此造成的较长时间的运行 中断，根据本发明提出在干燥室1中设置底侧的热蒸汽供应装置24。 当对于材料的翻转来说必要的混合设备转矩超过预设的值时，总是 进4亍这种热蒸汽供应，并且在压力下进行热蒸汽供应促使材冲牛凝结 或者材并牛粘结^皮分解并且混合i殳备16a又可以毫无问题地工作。优 选的是，可以进行该热蒸汽供应的自动调节，也就是说根据对于混 合i殳备16a的驱动来i兌必要的转矩进行。如果该必要的转矩上升并 且由此在电机驱动装置的情况下驱动单元19a的驱动电流超过预设 的界限值，那么可以引起热蒸汽的喷入并且利用该方式避免出现临 界状态。干燥室l通过可控制的底部活动板28a与下降井筒18a连4妾， 该下降井筒具有同样可控制的分离滑板29a，其中，下降井筒的端 部通到具有与干燥室1的构造类似的结构的净化室2中。然而，该 净化室2不具有热蒸汽供给装置，因为来自于干燥室1的已经干燥 的材料输送到该净化室。该净化室2也具有由驱动单元19b驱动的 混合装置并通过供给热油13b由加热器12加热。
基于在封闭的净化室中产生的高温和在净化室中出现的明显 的低压，在持续地充分混合材料期间实现理想的有害物质的释》文和 去除。
为此，同样以装料的方式运行的净化室的出口通过余汽过滤器 3b与冷凝器单元4b连4妾，在冷凝器单元后连4妾有真空泵15b和吸 附器6b。真空泵15b产生在净化室2中所必需的低压。以如已结合 干燥室1描述的相同的方式，废气(优选地通过高温-再燃烧单元 26)到达用于热油的加热装置12，并在那里再纟然:晓并用于空气予贞热。
净化室2在底侧还具有排出阀28b,该排出阀通向下降井筒 18b，在下降井筒中设置有可控制的滑板29b。该下降井筒18b通 到封闭构造的混合器3中，其中，该混合器3构造成强制混合器并 且用于冷却和弄湿被清洁过的土壤。同时产生的水蒸汽通过余汽过 滤器3c输送到冷凝器4c。在此有利的是，避免任何灰尘的形成并 且用于在混合器3中使已经清洁过的土壤与水进行强制混合所必需 的水可通过在相应的蓄积箱7中的冷凝水提供，这又有助于整个装 置的封闭性原理。
优选的是，通过阀控制的供给装置例如从生物/化学收集箱22 向封闭的混合器3输送辅助物质，该辅助物质有利于还存在的重金 属的结合以及其4也的生物方面的分解。通过余汽过滤器和冷凝器单元分离的有害物质由重力或者通
过相应的泵和所属的阀输送给有害物质收集箱9。优选地，可以通 过阀来分隔可连接的各个有害物质收集箱9，以便根据在净化室2 中选定的参数(温度和低压)有针对性地将所限定的一定有害物质 根据其蒸发温度导出并且输送到专用的有害物质收集箱中。
对于整个装置的运行安全性有意义的是，不仅千燥室1而且净 化室2以及特别还有在两个室之间的下降井筒18a都可以有目的地 处于保护气体氛围中。为此，两个室中的每个室都配属有氮气源23， 该氮气源可以与相应的室内部空间保持连接以有针对性地4是供所 限定的保护气体氛围。混合器3也可以以类似的方式处于保护气体 氛围中。
因为不〗又干燥室1而且净化室2纟皮加热并且干燥室1的温度已 经在60。C到70°C的范围内并且在一些情况中甚至可达到大约170°C 并且净化室2还具有明显更高的温度，从而确保在真空下去除特定 的有害物质，所以尤其是当被千燥的材料通过相应的下降井筒从千 燥室l输送到热的净化室2中时，原则上存在爆燃或者爆炸的危险。
该固有的危险通过装置的根据本发明的设计方案被完全消除， 因为在将材料从干燥室传送到净化室的阶段之前已导致，该传送不 是在正常的压力下并且不是在氧气氛围下进行，而更确切地是在保 护气体氛围下进行。在此，通过有针对性地控制在下降井筒中的底 部活动板28a和分离滑板29a可以确保，即在干燥室1和净化室2 产生连接的瞬间不仅在干燥室而且在净化室尤其是在整个下井井 筒中都存在保护气体氛围，尤其是氮气，从而可以完全不会出现爆 燃或者甚至爆炸。
因此，针对来自两个室的废气使用已经提到的高温-再燃烧装置 26在根据本发明的装置中可以特别有利地实现，因为基于整个装置的设计方案，不仅第一级而且第二级的排气量、也就是干燥室l和
净化室2的排气量都很小。
在高温-再燃烧装置26的热交换器中再次获得的能量，可以以 与通过热交换器31在中央加热装置12的排气流中再次获得的能量 一样的方式来产生热蒸汽，该热交换器可以以已经描述的方式有利 i也应用在干燥室1中。
根据图2的细节图示出了具有被驱动的混合设备16a和用于待 清洁的材料的供给漏斗17的干燥室1。在干燥室1中，如也在净化 室2和在混合器3中，在底侧分别设置有可控制的底部活动板28。 在该底部活动4反上连4妄有下降井筒18a，在该下降井筒中设有分离 滑板29。干燥室的该设计方案的已经提及的特点在于，该干燥室1 在底侧配置有喷嘴装置24，该喷嘴装置允许在压力下的热蒸汽在干 燥室的整个长度上分配并且优选地可射流形式地定向供给。
热蒸汽的这种喷入可以通过混合设备可靠和持续地确保待清 洁的材料的可翻转性并且避免混合i殳备的抱死和通过形成粘结和 类似的形式造成的混合设备的损坏。
在此，在压力下实现的热蒸汽的引入也可以带来附加的希望的 效果，即产生枳4戒地去除或者至少剥离污染物的效果，如这些污染 物经常存在于岩石上，其中在干燥室中去除的有害物质通过后置的 过滤器和/或吸附器捕获。此外，在干燥级中机械地去除污染物能够 有利于或者减轻在净化室中对该有害物质的最终去除。
因为在干燥室1中通过喷入热蒸汽带来的能量也用于加热待清 洁的材料，所以该能量未丢失。在干燥室中通过热蒸汽的供给得到 的水含量的提高也并不关键，因为该热蒸汽供给仅仅是短时的，带来的水量较小并且在整个干燥过程中可以毫无问题地去除该附加 的水量。
在具体的设计方案中，在干燥室1中在底侧设有在干燥室的整 个长度上延伸的、并排设置的并且优选地形成最大程度封闭的面的
汇流4非32，其一方面形成磨损〗呆护并且另一方面可以通过安装相应 的横孔来用于供给热蒸汽。
一方面，热蒸汽供给可被手动地控制，优选地调节该热蒸汽供 给。为此，需要获得由驱动单元19a施加到混合设备16a上的转矩 并且在达到预设的界限值时使热蒸汽供给被接通。调节的这种类型 (该调节也可以影响热蒸汽供给的强度)确保，即与混合设备的驱 动相关的临界状态不可能在干燥级1中出现，因为在抱死危险开始 被识别的瞬间该故障趋势通过热蒸汽的喷入来4氐消。
根据本发明的装置的运行-和功能可靠性基本上通过上述的措 施来才是高，并且同时以最为环 <呆的方式确4呆实现土 i裏的高清洁质量。参考标号
1干燥室
2净化室
3强制混合室
3a/3b/3c余汽过滤器
4a/4b/4c冷凝器单元
活性炭过滤器
6a/6b/6c吸附器
7冷凝水-蓄积箱
8冷凝水—蓄积箱
9有害物质收集箱
10水冷却器
11蓄水箱
12热油力口热器
13a/13b热油供纟会装置
14热油箱
15a/15b/15c真空泵
16a/16b/16c混合装置
17填装井筒
18a/18b下降井筒
19a/19b/19c马区动单元
20a/20b/20c液体泵21a/21b/21c阀
22生物/化学的收集箱
23氮气源
24热蒸汽输送装置
25用于高温燃烧的三通阀
26高温燃烧装置
27取走潮湿的土i裏
28a/28b/28c底部活动才反
29a/29b/29c分离滑板
30蒸汽锅炉
31热交换器
32汇流排部件
权利要求
1. 一种方法，用于清洁被污染的稀稠度和/或糊状稠度的材料、尤其是掺杂有有害物质的土壤，或者用于干燥糊状物质和泥浆、尤其是室式压滤机中的泥浆，在该方法中，在封闭的系统中在至少一个以装料式装填的、在运行中可封闭的并且与配属的冷凝器单元相连的干燥室中的污染过的材料借助于旋转的混合设备松散地移动并且借助于加热装置至少为脱水的目的被加热，并且其中，在所述干燥室中存在的预处理过的装填材料在预设的时间之后或者尤其在保护气体氛围下达到预设的干燥度之后被输送到同样可封闭的并且与自身的冷凝器单元连接的净化室中，并且在所述净化室中，所述装填材料在翻转的情况下继续被加热并且为蒸发污物而承受低压，并且接着被清洁的材料从所述净化室中出来通过具有水喷嘴的混合器而输送到排料口。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在装料式地将材料从干燥室输送到所述净化室之前，在这两个室中以及在连接这 些室和优选地也在净化室和混合器之间_没置的下降井筒中損二 供氮气氛围。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，每个下降井筒都连 *接到各个前置的室的可控制的底部活动板上并且都具有分离 滑板，其中，在用氮气填充所述干燥室之后，配属于所述干燥室的底 部活动板被打开并且直至所述分离滑板的下降井筒区域由氮气填充，并且在利用氮气填充所述净化室之后，所述分离滑板 被打开，并且材料输送的过程在保护气体氛围下进行。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据材料的污物的 稠度和/或类型和/或根据材料翻转所需要的混合设备转矩的 大小，至少暂时受压的热蒸汽从底侧鼓入到所述干燥室中。
5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述混合设备 的连续;险测到的驱动转矩来调整热蒸汽的鼓入。
6. 根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，热蒸汽发生器 利用来自至少一个废气热交换器、尤其是在中央加热装置的废 气流中设置用来加热所述室的热交换器的能量来加热。
7. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，至少所述净化室的 废气承受高热再燃烧并且再燃烧过的废气紧*接着优选地输送 纟合用于加热所述室的燃烧器。
8. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，从所述净化室中排 出的被清洁的材料在封闭的混合器中在喷给水的情况下被冷 却到土壤湿润的稠度，并且在所述混合器中产生的水蒸气在封 闭的系统中被清洁和冷凝。
9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，给在所述封闭的混 合器中的净皮清洁的材料混入辅助物质以固定和结合重金属。
10. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，向在所述封闭的混 合器的具有大约30。C至40。C的温度的区域中的被清洁的材料 中供以细菌并且使该细菌与材料充分混合。3
11. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，为了提 高容量和/或尤其在待清洁的材料的湿度大时，两个干燥室在 时间上错开地并且与所述净化室在时间上重叠地共同^皮驱动。
12. —种装置，尤其用于执行根据前述权利要求中的一项或多项所 述的方法，具有至少 一个装料式地运行、被加热并且也许可连接在低压源 (15a)上的干燥室(1),所述干燥室具有旋转驱动的混合装 置(16a)并且与冷凝器单元(4a)连4妄，以及 至少一个可通过所述干燥室(i )装料式填料的并且具有旋转驱动的混合装置(16b)的净化室(2)，所述净化室通过自身 的冷凝器单元(4b)连接在低压源(15b)上，其特征在于，不仅所述干燥室(1 )而且所述净化室(2 )都具 有用于与保护气体源(23)、尤其是氮气源连接的接口，并且 连接所述干燥室(1)和所述净化室(2)的下降井筒(18a) 通过可控制的底部活动4反(28a)与所述干燥室(1 )连4妄并且 该下降井筒具有可控制的分离滑板(29a)。
13. —种装置，尤其用于执行根据权利要求1至11中任一项所述 的方法，具有至少一个装料式地运行、被加热并且也许可连接在低压源 (15a)上的干燥室(1)，所述干燥室具有旋转驱动的混合装 置(16a)并且与冷凝器单元(4a)连4妄，以及 至少一个可通过所述干燥室(1)装料式填料的并且具有旋转驱动的混合装置(16b)的净化室(2)，所述净化室通过自身 的冷凝器单元(4b)连接在低压源(15b)上，其特征在于，每个干燥室(1)在底侧都具有被控制或者被调 节的装置(24)以暂时连续地或者不连续地鼓入高压热蒸汽。
14. 根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述装置(24) 由多个并排设置的、同时构成磨损保护的并且基本上在所述干 燥室(1)的长度上延伸的、尤其具有被加宽的头部分的汇流 排部件(32 )构成，所述汇流排部件具有喷嘴状的热蒸汽出口 。
15. 根据权利要求13或14所述的装置，其特征在于，设置有调节 系统，该调节系统根据表征材料的翻转特性的测量值来确定引 入热蒸汽的程度和/或持续时间。
16. 根据权利要求15所述的装置，其特征在于，对应于所述混合 装置(16a)的驱动转矩的测量参数、尤其是在电驱动时的电 才几电流或者在液压驱动时的压力#皮用作测量^IL 。
17. 根据权利要求12至16中任一项所述的装置，其特征在于，所 述净化室(2)的出口通到具有冷却水喷入装置的封闭构成的 混合器(3)并且由此从输入待清洁的材料到排出^皮清洁过的 材料的整个装置被构造成封闭的系统。
18. 根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述混合器(3) 可与氮气源(23)连接并且在所述净化室(2)和所述混合器(3)之间设有类似于所述干燥室(1)与所述净化室(2)之 间的下降井筒装置的、具有氮气供给的下降井筒装置(18b)。
19. 根据权利要求17或18所述的装置，其特征在于，所述封闭构 成的混合器(3)具有至少一个用于输入用于固定重金属的辅 助物质(22)和/或用于llT入细菌的入口 。
20. 根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，设有至 少一个用于高温再燃烧来自所述干燥室和/或净化室的废气的级(26),所述级的输出端尤其与中央加热装置(12)的室燃 烧器的送风管线连接。
21. 根据权利要求20所述的装置，其特征在于，在所述中央加热 装置(12)的废气流中设有为产生热蒸汽而使用的热交换器(31 )。
22. 根据权利要求12至20中任一项所述的装置，其特征在于，所 述净化室(2)分别配置有至少两个干燥室(1)，所述干燥室 分别通过具有底部活动外反(28a)和分离滑才反(29a)的下降井 筒(18a)与所述净化室(2)连接。
全文摘要
本发明涉及用于清洁被污染的材料的方法和装置，其特点尤其在于，在封闭的系统中，在装料运行后至少一个干燥室及净化室共同作用，其中，一方面采取用于减少故障易发率和提高整体安全性的措施，另一方面将提高清洁质量的方法步骤集成到材料的处理流程中。
文档编号B09C1/00GK101497080SQ20081000633
公开日2009年8月5日 申请日期2008年2月26日 优先权日2008年1月30日
发明者亚历山大·切特施 申请人:亚历山大·切特施