Modellhafte Sanierung des Burbacher Hüttengeländes durch thermische Bodenbehandlung

Projektleitung: Prof. Dr.-Ing. Otto Geisler
Mitarbeiter: Dipl.-Ing. K. Wilbrand
Laufzeit: 01.01.1991-30.06.1994


In Saarbrücken soll eine modellhafte Sanierung des Burbacher Hüttengeländes durchgeführt werden. Bei dem Gelände handelt es sich um einen ehemaligen Eisenhüttenstandort. Bis in die siebziger Jahre wurden dort Stein- und Braunkohle verkokt und weiterverarbeitet. Der Erdboden ist teilweise stark mit den bei der Produktion angefallenen Schadstoffen (Organica und Schwermetalle) verunreinigt.

Das Institut hat von den Stadtwerken Saarbrücken den Auftrag zur wissenschaftlichen Begleitung, Überwachung und Auswertung von Pilotversuchen der beteiligten Firmen erhalten. Bei den Pilotanlagen handelt es sich um eine Drehrohr-Pyrolyseanlage, eine stationäre Wirbelschichtanlage, einen Schwenktrommelofen sowie einen Drehrohr-Verbrennungsofen.

Bei den durchgeführten Pilotversuchen hat sich gezeigt, daß thermische Verfahren bei hohen Temperaturen ( > 750 °C ) zur Dekontamination organisch belasteter Böden sehr gut geeignet sind. Es wurde eine wissenschaftliche Bewertung der verschiedenen Pilotanlagen hinsichtlich der Reinigung der kontaminierten Böden, deren Eluatverhalten, der entstehenden Rauchgasemissionen sowie des erforderlichen Energieeinsatzes durchgeführt.

Im weiteren Verlauf des Projektes wird ein mathematisches Modell zur dynamischen Simulation des Betriebsverhaltens von direktbefeuerten Drehrohranlagen erstellt. Dazu ist die physikalische Modellierung des Wärme- und Stoffaustausches im Drehrohr und den nachgeschalteten Komponenten, wie z. B. Nachbrennkammer, Rauchgasreinigungsaggregate und Wärmeübertrager notwendig.

Ziel ist die Erstellung eines allgemeinen Modells, welches die Simulation verschiedener Drehrohranlagen ermöglicht. Es wurden Messungen an zwei thermischen Drehrohrtrocknern durchgeführt. Darüber hinaus liegen Meßdaten von Versuchen an einer Drehrohranlage zur thermischen Bodenreinigung vor, so daß die Anpassung und Überprüfung des Modells an Anlagen unterschiedlicher Bauart und Durchsatzleistung möglich ist.

Während bei thermischen Trocknern die Einsparung von Primärenergie durch eine optimierte Prozeßführung im Vordergrund steht, ist bei einer Dekontamination von Böden auch die Kenntnis über die Verweilzeit des Feststoffs bei bestimmten Temperaturen zur sicheren Zerstörung von Schadstoffen erforderlich. Durch die Simulation können die optimalen Betriebsparameter wie Feststoffmassenstrom, Brennerleistung und Anteil der Rauchgasrückführung festgelegt, sowie die Anzahl der durchzuführenden Versuche reduziert werden.