AC AQUATERRA CONSULT®
Bodenwasch-Verfahren
The Soil Wash Process


Entwicklung und Einsatzmöglichkeiten

Das MUT Terra-Wasch-Verfahren wurde in Zusammenarbeit mit der Berliner Firma Kemmer/Harbauer entwickelt und 1986 zum ersten Mal auf dem Pintsch-Öl-Gelände in Berlin-Britz in großtechnischer Form zum Einsatz gebracht. Projekte ähnlicher Größenordnung wurden inzwischen für die Standorte Wien/Alder-Gründe (Cyanid-Kontamination) und Marktredwitz/Chemische Fabrik Marktredwitz (Quecksilberaltlast) realisiert.

Das Bodenwaschverfahren ist prinzipiell geeignet, um alle Schadstoffe aus kontaminiertem Erdreich und aus Bauschutt zu extrahieren. Das Verfahren findet jedoch seine Grenze bei Böden mit einem Schluffanteil von über 25 % und bei bestimmten Schadstoffen, wenn sie in sehr hoher Konzentration vorliegen. Dies gilt für alle Bodenwaschverfahren, weil sie unter diesen Bedingungen nicht mehr wirtschaftlich zu betreiben sind. Durch eine nachgeschaltete Behandlung der schadstoffhaltigen Feinstfraktion mit einem anderen Verfahren kann es sinnvoll sein, Böden auch bei größeren Schluffgehalten durch das Bodenwaschverfahren zu behandeln. Hierzu kann z.B. ein biologisches oder das Vakuumdestillations-Verfahren eingesetzt werden.

Das MUT Terra-Wasch-Verfahren, der Verfahrensablauf

Ziel des MUT-Verfahrens ist es, zum einen die Schadstoffe aus dem Boden oder Bauschutt durch Extraktionsschritte in das Waschwasser zu übertragen. Zum anderen ist es Ziel, die zu entsorgende Reststoff-Fraktion mit dem abgetrennten, nicht weiter zu reinigenden Feinstkornanteil, im Volumenanteil zu minimieren.

Das MUT-Verfahren arbeitet nach dem Prinzip eines kombinierten Extraktions- und Separationsverfahren. Im Unterschied zu anderen Waschverfahren beinhaltet das MUT-Verfahren umfangreiche Verfahrensschritte zur Separation von Leichtstoffen durch Setzmaschinen bzw. Aufstromsortierer und Pneumatischer Flotation. Der Grund hierfür liegt in der Erkenntnis, daß neben der Feinstfraktion die Fraktion der Leichtstoffe, wie Holz, Wurzeln, Blätter, Öl, Kohle und Teer, Hauptverschmutzungsträger im zu reinigenden Bodenmaterial sind.

Development and applications

The MUT Terra-Wash process was developed in cooperation with Kemmer/Harbauer, a company in Berlin and was implemented for the first time full scale in 1986 at the Pintsch oil site in Berlin-Britz. Projects of similar size have in the meantime been executed at Vienna/Alder-Gründe (cyanide contamination) and Marktredwitz/Chemische Fabrik Marktredwitz (mercury contamination).

  Entwässerungssieb / Dewatering Screen


The soil wash process is principally suited for removing all toxic substances from contaminated soils and from building rubble. However, the process reaches its limitations for soils with a slit fraction in excess of 25 % and for certain contaminations at very high concentration levels. This applies for all soil wash processes, as they can no longer be operated economically under these conditions. By using a post treatment step for the contaminated fines, it can be useful to also apply soil washing on soils with higher silt contents. For instance, a biological or vacuum distillation process can be used.

The MUT Terra-Wash Process Flowsheet

The objective of this MUT process is, first to transfer the contaminants from the soil or construction rubble to the wash water by means of multiple extraction stages. The second objective is to minimize the volume of the waste fraction containing the contaminated fines.

The MUT process operates on the principle of a combined extraction and separation process. In contrast to other washing processes, the MUT process includes extensive process steps for separation of light materials by means of jigs or upflow classifiers and pneumatic flotation. The reasons for doing this lies in the fact that, besides the fines fraction, light materials such as wood, roots, leaves, oil, coal and tar are the main contamination carriers in the soil material to be treated.

In the MUT washing process, contaminants adhering to soil particles are removed by attrition at a specific energy input and solubilized. The desorbed contaminants are transferred to the wash water. During the various extraction stages, the energy requirements increases inversely proportional with the decrease in particle size in the treated soil fraction. In the extractive MUT washing process, the coarse soil fraction is separated out by means of screens and hydroclones into various particle sizes, such that the energy input for extraction of the fine soil fraction is reduced. After separation of the treated fine fraction (15 µm - max. 4 mm) the finest fraction containing the bulk of the contaminants remains. The cut-off size for the fines fraction can be freely selected. The lowest cut-off size achieved so far has been 15 µm. The finest fraction is dewatered in plate and frame filter presses and subsequently disposed off at landfills or subjected to further treatment using such processes as vacuum distillation or biological treatment.

The contaminants dissolved or emulsified in the wash water are further concentrated in the proces water treatment system. The resulting sludge containing the contaminant is - like the finest soil fraction - dewatered and transferred for disposal. The treated process water is recycled back into the washing process.

  Attritionszelle / Attrition Cell


Bei dem MUT-Waschverfahren werden die an den Boden-Körnern anhaftenden Schadstoffe durch gezielten Eintrag kinetischer Energie abgerieben und gelöst. Die abgelösten Schadstoffe gelangen in das Waschwasser. Der Energiebedarf erhöht sich bei den Extraktionsschritten umgekehrt proportional mit der Abnahme der Korngröße in der behandelten Bodenfraktion.
Durch Klassierschritte mit Sieben und Hydrozyklonen wird bei dem Extrativen MUT-Waschverfahren die Grobkorn-Boden-Fraktion abgetrennt, so daß der Energieeinsatz für Extraktion der Bodenfraktion mit dem Feinkornanteil verringert wird. Nach dem Abtrennen der gereinigten Feinkornfraktion (20 mm - max. 4 mm) bleibt als schadstoffhaltiger Reststoffanteil die Feinstkornfraktion zurück. Der Trennschnitt für die Feinstkornfraktion ist frei wählbar. Der niedrigste bisher realisierte Trennschnitt liegt bei 15 µm. Die Feinstkornfraktion wird in Kammerfilterpressen entwässert und anschließend zur Deponierung entsorgt oder zur weiterführenden Behandlung mit einem anderen Verfahren, z.B. einer Vakuumdestillation oder Biologie, abgegeben.

Die im abgetrennten Waschwasser gelösten bzw. emulgierten Schadstoffe werden in der Prozeßwasseraufbereitungsstufe wieder abgeschieden und dadurch aufkonzentriert. Der anfallende schadstoffhaltige Schlamm wird - wie die Feinstkornbodenfraktion - verpreßt und zur Entsorgung abgegeben. Das gereinigte Prozeßwasser wird durch Kreislaufführung wieder im Waschprozeß eingesetzt.

Bei dem Verfahren des MUT-Bodenwaschverfahrens werden getrennte Wasch- und Spülwasserkreisläufe eingesetzt. Die abgetrennten, gereinigten Bodenfraktionen (Grob-, Feinkornfraktion) werden vor der Entwässerung mit Wasser aus dem Spülwasserkreislauf nachgewaschen.
Dadurch wird verhindert, daß mit dem Haftwasser, das an der Bodenkornmatrix auch nach der Entwässerung noch anhaftet, gelöste Schadstoffe mit ausgetragen werden.

  Hydrozyklon / Hydrocyclone


In the MUT soil washing process, separate recycle and clean wash water circuits are used. The separated, treated soil fractions (coarse and fine fraction) are rinsed with water from the clen water circuit prior to their dewatering.

This prevents the discharge of dissolved contaminants contained in the water on the soil particle surface which would still adhere to the dewatered soil.