DE10058640A1

DE10058640A1 - Decontamination of e.g. waste building material involves heating in evacuated oven at above specified temperature

Info

Publication number: DE10058640A1
Application number: DE2000158640
Authority: DE
Inventors: Albrecht Melber; Joerg Bruckamp
Original assignee: ALD Vacuum Technologies GmbH
Current assignee: ALD Vacuum Technologies GmbH
Priority date: 2000-11-25
Filing date: 2000-11-25
Publication date: 2002-06-06
Also published as: JP2002233848A

Abstract

Removal of polychlorinated biphenyl (PCB), polychlorodibenzofuran (PCDF), polychlorodibenzodioxin (PCDD) and/or furans from a substance (3) involves placing the contaminated substance in an oven, heating to above 600 deg C and then evacuating. The heat evaporates the contaminants. Following evacuation of the contaminants, the hot oven is preferably charged with hydrogen gas.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur thermi schen Dekontamination von mit PCB, PCDF, PCDD, Furanen und/oder einer Mischung dieser Verbindungen kontaminier ten Teilen.The invention relates to a method for thermi decontamination of with PCB, PCDF, PCDD, furans and / or a mixture of these compounds parts.

Das Verfahren dient vor allem zur Dekontamination von Bauteilen und Abfallstoffen, die mit chlorierten organi schen Verbindungen, wie z. B. PCB, PCDD und PCDF kontami niert sind. Durch die Einführung immer strengerer Um weltauflagen und Grenzwerte wurden in den vergangenen Jahren verschiedene Verfahren entwickelt, welche mit chlororganischen Verbindungen kontaminierte Bauteile rei nigen können.The process is primarily used for the decontamination of Components and waste materials containing chlorinated organi connections such. B. PCB, PCDD and PCDF contami are nated. By introducing ever stricter order World requirements and limit values have been changed in the past Years have developed various processes, which with chlorine-organic compounds contaminated components can.

State of the art

Ein Reinigungsverfahren ist z. B. in der EP 0 423 039 A1 beschrieben. Die PCB werden aus dem zu behandelnden Gerät abgelassen, anschließend wird das Gerät auf eine Tempera tur von 500°C bei einem Druck von kleiner als 0,5 bar auf geheizt.A cleaning process is e.g. B. in EP 0 423 039 A1 described. The PCB are made from the device to be treated drained, then the device is brought to a tempera 500 ° C at a pressure of less than 0.5 bar heated on.

Ein weiteres Verfahren ist in der EP 0 682 944 A1 be schrieben. Demnach werden die mit PCB kontaminierten Teile bei einem Druck von größer 0,5 bar, vorzugsweise nahe dem Atmosphärendruck, auf eine Temperatur von 450°C aufgeheizt. Another method is described in EP 0 682 944 A1 wrote. Accordingly, those contaminated with PCB are Parts at a pressure greater than 0.5 bar, preferably near atmospheric pressure, to a temperature of 450 ° C heated.

Eine weitere Entwicklung ist in der DE 44 37 345 A1 be schrieben. In diesem Verfahren werden die PCB kontami nierten Stoffe bei einem geringen Sauerstoffpartialdruck aber bei einem Absolutdruck nahe dem Atmosphärendruck und einer Temperatur von 70°C bis 200°C behandelt.Another development is in DE 44 37 345 A1 wrote. In this process, the PCBs are contaminated substances with a low oxygen partial pressure but at an absolute pressure close to atmospheric pressure and treated at a temperature of 70 ° C to 200 ° C.

In der DE 42 31 405 A1 ist ein Verfahren beschrieben, bei dem die PCB aus den kontaminierten Geräten vor der Be handlung abgelassen werden. Die vorentölten Geräte werden auf eine Temperatur von 300°C bis 600°C aufgeheizt, vor zugsweise auf 350°C bis 450°C. Während der Behandlung wird der Prozessraum mit einem Trägergas gespült, dass die verdampften PCB aus dem Prozessraum austragen soll.DE 42 31 405 A1 describes a method in which which the PCB from the contaminated devices before loading action can be drained. The pre-oiled devices will be heated to a temperature of 300 ° C to 600 ° C, before preferably to 350 ° C to 450 ° C. During treatment the process room is flushed with a carrier gas that remove the vaporized PCB from the process room.

Die EP 0 423 039 B1 beschreibt ein Verfahren zur De kontamination von Feststoffen, die mit PCB verunreinigt sind. Die PCB werden bei einem Druck von weniger als 0,5 bar, vorzugsweise 0,01 bar bis 0,5 bar, auf eine Tempera tur von 200°C bis 490°C, vorzugsweise zwischen 270°C bis 330°C, aber auf keinen Fall höher als 500°C aufgeheizt. Werden diese Temperaturen eingestellt, dann beträgt die Behandlungszeit zwischen 5 und 36 Stunden, vorzugsweise bis 8 Stunden.EP 0 423 039 B1 describes a method for de contamination of solids contaminated with PCB are. The PCB are at a pressure of less than 0.5 bar, preferably 0.01 bar to 0.5 bar, to a tempera ture from 200 ° C to 490 ° C, preferably between 270 ° C to 330 ° C, but never heated above 500 ° C. If these temperatures are set, then the Treatment time between 5 and 36 hours, preferably up to 8 hours.

Diesen oben genannten Verfahren ist gemeinsam, dass die chlororganischen Verbindungen vor der thermischen Behand lung aus den kontaminierten Bauteilen und Geräten abge lassen werden. Eine Ausnahme stellt hierbei die DE 44 37 345 A1 dar, die sich mit der Dekontamination von Mauer werk beschäftigt.Common to these methods mentioned above is that the organochlorine compounds before thermal treatment removed from the contaminated components and devices be let. An exception to this is DE 44 37 345 A1 that deals with decontamination of brick wall plant busy.

Ein weiteres Verfahren ist in der Patentanmeldung DE 198 35 742 A1 beschrieben. Dieses Verfahren zeichnet sich da durch aus, dass die PCB nicht vor der thermischen Behand lung aus den kontaminierten Geräten und Bauteilen abge lassen werden müssen. Die Behandlung findet bei einer Temperatur von 100°C bis 400°C und einem Druck von 0,01 mbar bis 1 bar statt. Allen Verfahren ist gemeinsam, dass die Behandlungstemperaturen vorzugsweise im Bereich klei ner als 450°C oder sogar deutlich darunter liegen.Another method is in the patent application DE 198 35 742 A1 described. This procedure stands out by stating that the PCB is not before thermal treatment from the contaminated devices and components have to be left. The treatment takes place at one Temperature from 100 ° C to 400 ° C and a pressure of 0.01 mbar up to 1 bar instead. All processes have in common that the treatment temperatures preferably in the range of small lower than 450 ° C or even significantly lower.

Mit diesen vorstehend beschriebenen Verfahren ist die Er reichung von neuen, noch weiter verschärften Grenzwerten auf ökonomische Weise nicht mehr möglich.With these methods described above, the Er reaching new, even stricter limits economically no longer possible.

Die Erfindung beruht daher auf der Aufgabe, ein in diesem Sinne verbessertes Verfahren darzustellen.The invention is therefore based on the task, one in this To present a better process.

Die Aufgabe wird mit einem Verfahren zur thermischen De kontamination von mit PCB, PCDF, PCDD, Furanen und/oder einer Mischung dieser Verbindungen kontaminierten Teilen mit den folgenden Schritten gelöst:
Einbringung der kontaminierten Teile in einen evaku ierbaren Behandlungsofen,
Evakuierung des Behandlungsofens und
Erhitzung der Teile auf eine Temperatur größer als 600°C, wodurch die Kontaminationen verdampfen.The object is achieved with a method for the thermal decontamination of parts contaminated with PCB, PCDF, PCDD, furans and / or a mixture of these compounds with the following steps:
Placing the contaminated parts in an evacuable treatment furnace,
Evacuation of the treatment furnace and
Heating the parts to a temperature greater than 600 ° C, which evaporates the contaminants.

In unerwarteter Weise werden durch die Einstellung der hohen Behandlungstemperaturen nicht nur die geforderten schärferen Grenzwerte erreicht, sondern die Behandlungs dauer der kontaminierten Teile auf zwei Stunden verkürzt. Diese Zeit kann noch weiter verkürzt werden, wenn die Teile in einen vorgeheizten Behandlungsofen eingebracht werden.In an unexpected way, by hiring the high treatment temperatures not only the required reached sharper limits, but the treatment duration of the contaminated parts reduced to two hours. This time can be shortened even further if the Parts placed in a preheated treatment furnace become.

Es ist bekannt, dass es zur Bildung von Zersetzungspro dukten und Aufbauprodukten bei der Aufheizung von organi schen Stoffen in der Gasphase kommt. Diese Teerprodukte bilden sich allerdings nicht erst bei Temperaturen ober halb von 600°C, sondern auch schon bei Temperaturen ab 300°C und verursachen erhebliche Probleme in der Gasrei nigung, da durch diese Stoffe Verklebungen von Rohrlei tungen, Kondensatoren und Vakuumpumpen hervorgerufen wer den. Leitet man während der Erhitzung allerdings Wasser dampf in die Ofenkammer, so ließ sich feststellen, dass die Bildung von teerartigen Ablagerungen, insbesondere in der Abgasleitung, deutlich minimiert wurden. Dieser Ef fekt kann auch durch die Einspeisung von Wasserstoff in die Ofenkammer erzielt werden.It is known that it leads to the formation of decomposition pro products and add-on products for heating organi substances in the gas phase. These tar products however, do not form only at temperatures above half of 600 ° C, but also at temperatures 300 ° C and cause significant problems in the gas series due to the sticking of tubing through these substances cables, capacitors and vacuum pumps the. If you conduct water during the heating, however steam into the furnace chamber, it could be seen that the formation of tar-like deposits, especially in the exhaust pipe, have been significantly minimized. This ef can also be fect by feeding hydrogen into the furnace chamber can be achieved.

Außerdem hat sich gezeigt, dass es von Vorteil ist, wenn während der Erhitzung eine geeignete Kombination von Was serdampf oder Wasserstoff in den Behandlungsofen einge speist wird.It has also been shown that it is an advantage if a suitable combination of what during heating steam or hydrogen in the treatment furnace is fed.

Im Folgenden soll ein Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Dazu zeigt die einzige Figur in schematischer Weise einen Behandlungsofen.An exemplary embodiment is to be explained in more detail below become. The only figure shows this in a schematic Way a treatment furnace.

Das mit PCB, PCDF oder PCDD oder einer Kombination aus den genannten chlororganischen Stoffen kontaminierte Bau teil oder Gerät 3, das hier nur schematisch angedeutet ist, wird in eine beheizbare und vakuumdichte Ofenkammer 2 eines Behandlungsofen 1 verbracht. Das Bauteil 3 wird keiner Vorbehandlung unterzogen. Die Ofenkammer 2 kann bereits auf eine Temperatur von größer als 600°C mit der installierten Heizung 4 bei einem Arbeitsdruck im Vakuum bereich, nämlich bei einem Druck kleiner als 100 mbar, vorgeheizt werden. Um eine möglichst schnelle Aufheizung der aufzuheizenden Bauteile 3 zu erreichen, wird eine Temperatur im Behandlungsofen 1 von größer als 600°C ein gestellt. The part or device 3 contaminated with PCB, PCDF or PCDD or a combination of the above-mentioned chlorine-organic substances, which is only indicated schematically here, is placed in a heatable and vacuum-tight furnace chamber 2 of a treatment furnace 1 . The component 3 is not subjected to any pretreatment. The furnace chamber 2 can already be preheated to a temperature of greater than 600 ° C. with the heater 4 installed at a working pressure in a vacuum, namely at a pressure less than 100 mbar. In order to achieve the fastest possible heating of the components 3 to be heated, a temperature in the treatment furnace 1 of greater than 600 ° C. is set.

In diesem Temperaturbereich ist ein sehr guter Wärmeüber gang auf die aufzuheizenden Bauteile 3 durch Wärmestrah lung möglich. Die hier erreichbaren Wärmeübergangszahlen sind deutlich höher als die Wärmeübergangszahlen, die sich durch die Beheizungsarten wie in den vorstehend be nannten Verfahren beschrieben erreichen lassen.In this temperature range, a very good heat transfer to the components 3 to be heated by heat radiation is possible. The heat transfer numbers that can be achieved here are significantly higher than the heat transfer numbers that can be achieved by the types of heating as described in the methods mentioned above.

Als Beispiel kann hier ein Versuch mit einem PCB kontami nierten Transformator mit einer Masse von ca. 100 kg ge nannt werden, der bei einer Behandlungstemperatur von 400°C eine Behandlungsdauer von 8 h benötigte. Ein bau gleicher Transformator wurde bei einer Behandlungstempe ratur von 900°C bereits nach zwei Stunden auf einen ge ringen Restgehalt an PCB gereinigt.As an example, a trial with a PCB contami transformer with a mass of approx. 100 kg be called, which at a treatment temperature of 400 ° C required a treatment time of 8 h. A construction same transformer was at a treatment temperature temperature of 900 ° C in just two hours wrestle residual content of PCB cleaned.

Es ist bekannt, dass es zur Bildung von Zersetzungspro dukten und Aufbauprodukten bei der Aufheizung von organi schen Stoffen in der Gasphase kommt. Diese Teerprodukte bilden sich allerdings nicht erst bei Temperaturen ober halb von 600°C, sondern auch schon bei Temperaturen ab 300°C, und verursachen erhebliche Probleme in der Gasrei nigung, da durch diese Stoffe Verklebungen von Rohrlei tungen, Kondensatoren und Vakuumpumpen hervorgerufen wer den. In der Heizphase werden daher in die Ofenkammer Was serdampf und Wasserstoff in einem geeigneten Mischungs verhältnis über eine Einspeiseleitung 5 zugeführt, wo durch die oben genannten teerartigen Zersetzungsprodukte erst nicht entstehen oder als leicht flüchtige Produkte vorliegen, die mit dem Prozessgas über eine Abgasleitung 6 ausgetragen werden, ohne dabei die Leitungen etc. im Übermaß zu verschmutzen.It is known that the formation of decomposition products and build-up products occurs when organic substances are heated in the gas phase. However, these tar products do not only form at temperatures above 600 ° C, but also at temperatures above 300 ° C, and cause considerable problems in gas cleaning, since these substances cause pipes, condensers and vacuum pumps to stick together , In the heating phase, water vapor and hydrogen are therefore fed into the furnace chamber in a suitable mixing ratio via a feed line 5 , where the tar-like decomposition products mentioned above do not arise or are readily volatile products which are discharged with the process gas via an exhaust gas line 6 without excessively contaminating the lines etc.

Das anfallende Prozessgas wird in bekannter Weise behan delt.The process gas is treated in a known manner delt.

Claims

1. A method for the thermal decontamination of parts contaminated with PCB, PCDF, PCDD, furans and / or a mixture of these compounds with the following steps
Introduction of the contaminated parts into an evacuable treatment furnace ( 1 ),
Evacuation of the treatment furnace ( 1 ) and
Heating the parts ( 3 ) to a temperature greater than 600 ° C, whereby the contaminants evaporate.

2. The method according to claim 1, characterized in that the contaminated parts are introduced into a preheated treatment furnace Be ( 1 ).

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that steam is fed into the treatment furnace Be ( 1 ) during the heating.

4. The method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that hydrogen is fed into the treatment furnace ( 1 ).