DE19501128A1 - Verfahren zur Verhinderung der Freisetzung von Asbestfasern im Hinblick auf eine thermisch/mechanische Stoffwandlung im Zusammenhang mit der Verwertung von asbesthaltigen Massen - Google Patents
Verfahren zur Verhinderung der Freisetzung von Asbestfasern im Hinblick auf eine thermisch/mechanische Stoffwandlung im Zusammenhang mit der Verwertung von asbesthaltigen MassenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Rohmaterials aus asbesthaltigen Massen,
wobei das Rohmaterial infolge der Behandlung so konfektioniert werden soll, daß vor und während
der auf thermisch/mechanischem Wege vorgenommenen Stoffwandlungsprozesse durch eine auf der
Oberfläche des Rohmaterials erzeugte inerte Schicht die Umwelt belastende Faseremissionen aus dem
Materialinneren vermieden werden.
In den letzten Jahren sind in der Patentliteratur verschiedene Lösungsansätze zur Beseitigung von
Asbesten, asbesthaltigen Materialien und Asbestzement-Erzeugnissen aus der Ökosphäre
veröffentlicht worden, wobei die in jüngster Zeit angemeldeten Schutzrechte insbesondere vor dem
Hintergrund einer relativen Begrenzung der natürlichen Ressourcen, dem erhöhten
Erschließungsaufwand sowie einer zu erwartenden Steigerung der Rohstoffpreise auf dem
Weltmarkt eine Verwertung der Stoffe zu sehen sind. Aber auch aus Verantwortung für das künftige
Leben späterer Generationen sollten (Alt-)Lasten größerer Menge und stofflicher Vielfalt vermieden
werden.
Hinsichtlich thermisch induzierter mineralogischer Veränderungen beim Asbest können
repräsentative Beispiele aus der Patentliteraur angeführt werden. In der DE 39 14 553 ist ein
Verfahren zur gleichzeitigen thermischen und mechanischen Beanspruchung von Asbest,
insbesondere Chrysotil und Krokydolith, zur Zerstörung der Faserstruktur dargestellt. Gemäß der EP
0344563 wird die Zerstörung von Chrysotil durch eine Temperaturbehandlung von < 580°C
beansprucht, um das Wasser aus der Verbindung zu entfernen und dabei eine Umwandlung des
Chrysotils in das Mineral Forsterit vorzunehmen. In der Offenlegungsschrift DE 44 11 324,
welche als Zusatz zu der Anmeldung DE 43 12 102 erfolgt ist, wird zur Stoffwandlung von
Asbestzementen eine thermische Behandlung bei zunächst 800°C zur Entfernung des physikalisch
und chemisch gebundenen Wassers sowie ein Mahlvorgang vorgeschlagen. Es werden dabei auch
Stoffe, welche den Dehydroxilierungsvorgang asbesthaltiger Produkte beschleunigen, berücksichtigt.
Am Ende der thermo-mechanischen Behandlung, die auf der Basis der in der Zementindustrie
üblichen Technologie realisiert wird, liegen Stoffe mit hydraulischen Eigenschaften vor, welche -
ohne ein von ihnen ausgehendes Gefährdungspotential - erneut in der Bauindustrie eingesetzt werden
können.
In der EP 0418613 werden Asbest enthaltende Produkte nach einer Zerkleinerung in Anwesenheit von
Flußmitteln, wie z. B. Alkalisalze, durch Schmelzen bei Temperaturen möglichst unterhalb 1000°C
aufgeschlossen und in ungefährliche Massen überführt, welche nicht auf Sonderdeponien gelagert
werden müssen.
In allen oben angeführten Schriften werden zur Stoffwandlung asbesthaltiger Stoffe thermische
Verfahren zur Stoffwandlung vorgeschlagen. Wenn der Wärmeenergieeintrag mit konventionellen
Brennstoffen erfolgt, wird es allerdings auf Grund der Strömung der heißen Verbrennungsgase und
der thermischen Konvektion im Brennraum zu Faseremissionen, die sich im Abgas bzw. in der
Luftströmung wiederfinden, kommen. Es sind jedoch bisher keine Messungen zu den in diesen
Aggregaten bzw. in der relevanten Abluft auftretenden Faserkonzentrationen bekannt geworden. Auf
jeden Fall dürfte die Faserkonzentration weit über den zulässigen MAK-Wert liegen, so daß sich eine
umfangreiche Abgasbehandlung mit Asbestfilteranlagen erforderlich macht.
Aus der wissenschaftlichen Literatur ist die Anwendung der Mikrowellentechnik in der
Zementchemie bekannt (REBOUL, J.-P.: Microwave studies of Portland cement hydration. Journal of
Microwave Power 16 (1981) 1, pp. 25-29 oder REBOUL, J.-P.: The hydraulic reaction of tricalcium
silicate observed by microwave dielectric measurements. Revue de Physique Appliquee 13 (1978)
383-386 oder MOUKWA, M.; BRODWIN, M.; CHRISTO, S.; CHANG, J.; SHAH, S.P.: The
influence of the hydration process upon microwave properties of cement. Cement and Concrete
Research 21 (1991) 863-872).
Aufgabe der Erfindung ist es, ausgehend von asbesthaltigen Massen, insbesondere von Asbestzement-
Erzeugnissen, solche Rohmaterialien zu schaffen, die im Hinblick auf ihren Transport zu den mit den
durchzuführenden Stoffwandlungsprozesse nicht zu Faserfreisetzungen führen, wenn die
Rohmaterialien dabei, z. B. durch mechanische Reibung, belastet werden.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß Asbest enthaltende, mechanisch aufbereitete
Rohmaterialien, insbesondere aufbereitete Erzeugnisse aus Asbestzement, so behandelt werden, daß
im Bereich der Oberfläche des Rohmaterials eine Abreicherung von Asbest erfolgt.
Diese Abreicherung kann durch eine die Oberfläche des Rohmaterials beeinflussende Behandlung mit
Hilfe der Einwirkung eines hochfrequenten elektromagnetischen Feld geschaffen werden, so daß eine
Kapselung des Rohmaterials im oberflächennahen Bereich durch eine lokale, thermisch initiierte
Inertisierung und/oder Beschichtung mit einem nichthydraulischen oder hydraulischen Bindemittel
oder einem derartigen Bindemittelgemisch vorgenommen wird.
Insbesondere wird die an Asbest abgereicherte Umhüllung des Rohmaterials erzeugt durch:
- - chemisch reaktive Zusätze, die dann bei erhöhten Temperaturen eine Versinterung der Fasern bewirken;
- - die Mikrowellen effektiv absorbierende Zusätze, so daß eine Energiebeaufschlagung zur thermischen Inertisierung der an der Oberfläche des Rohmaterials befindlichen Asbeste führt und/oder
- - Zusatz eines nichthydraulischen oder hydraulischen Bindemittels oder eines derartigen Bindemittelgemischs.
Die Erfindung wird durch nachfolgende Beispiele näher charakterisiert, ohne damit eine
Einschränkung vorzunehmen.
100 g grobgeshreddertes Asbestzement-Material mit einer Körnung von 2-8 cm werden mit 20 g
feinteiligem - Siebdurchgang 0 bis 2 mm - Fe₃O₄ (geeignet sind auch Fe₂O₃, feinteiliges Eisen z. B.
der Partikelgröße ca. 0,8 mm bzw. stark eisenhaltige Filterstäube oder andere, Mikrowellen
absorbierende Stoffe) allseitig dicht umhüllt. Der so behandelte Asbestzement in stückiger Form wird
in einem zweiten Arbeitsschritt mit Mikrowellen beaufschlagt, so daß die Temperaturentwicklung
von < 600°C zu einer oberflächlichen Inertisierung des Asbestes führt.
100 g grobgeshreddertes Asbestzement-Material mit einer Körnung von 2-8 cm werden bei der
Shredderung zur Verhinderung von Faserfreisetzung mit KOH-Lösung befeuchtet. Diese so
behandelten Asbestzementstücke werden in einem zweiten Arbeitsschritt mit Mikrowellen
beaufschlagt, so daß die Temperaturentwicklung von über 600°C zu einer oberflächlichen
Inertisierung des Asbestes führt.
Grobgeshreddertes Asbestzement-Material mit einer Körnung von 2-8 cm wird mit wasserhaltigen
Gipsbrei ummantelt und dieses mit Gips ummantelte Rohmaterial wird mit Hilfe von pulverförmigem
Gips nachbehandelt, so daß dadurch ein Verkitten durch hydratisierten Branntgips (CaSO₄·2H₂O)
der einzelnen Rohmaterial-Stücke vermieden wird.
Feingeshreddertes Asbestzement-Material mit einer Körnung von 0,5-5 mm wird mit Hilfe von
wasserhaltigen Gipsbrei und pulverförmigem Gips mit Hilfe eines Granuliertellers granuliert.
100 g feingeshreddertes Asbestzement-Material mit einer Körnung von 0,5-5 mm werden mit 30-
60 ml und 30 g Ca(OH)₂ granuliert. Diese feuchten Granalien werden in einem zweiten Arbeitsschritt
mit Calciumhydroxid allseitig behaftet und zur schnelleren Abbindung der Granalien bei erhöhter
Temperatur getrocknet (eine Behandlung im hochfrequenten elektromagnetischen Feld ist gleichfalls
möglich).
100g feingeshreddertes Asbestzement-Material mit einer Körnung von 0,5-5 mm werden mit einem
abbindefähigem wasserhaltigen Gemisch aus Zement und Sand (Siebdurchgang 0 bis 2 mm), wobei
das Verhältnis Zement: Sand = 1 : 3 beträgt, granuliert. Diese feuchten Granalien werden in einem
zweiten Arbeitsschritt im hochfrequenten elektromagnetischen Feld erhärtet (ein Umhüllen mit
pulverförmigem Zement und Hydratation in feuchter Atmosphäre bei erhöhter Temperatur ist
gleichfalls möglich).
Feingeshreddertes Asbestzement-Material mit einer Körnung von 0,5-5 mm wird mit einer 30%igen
wäßrigen Lösung von Diuroniumhexafluorosilicat, hergestellt gemäß DE 43 14 824, behandelt. Im
Bereich der oberflächennahen Schicht des Asbestzements hat sich der Chrysotil-Asbest umgewandelt
und die Oberfläche des Asbestzement-Ausgangsmaterials weist eine fest haftende, chemisch
beständige Schicht von CaF₂ auf.
Grobgeshreddertes, trockenes Asbestzement-Material mit einer Körnung von 2-8 cm wird mit einer
30%igen Kieselsäurelösung (pH-Wert ca. 3; Teilchengröße ca. 15 nm) behandelt. Im Ergebnis der
Behandlung mit der sauren wäßrigen Kieselsäurelösung findet bei dem im Bereich der Asbestzement-
Oberfläche vorhandenen Chrysotil-Fasern eine chemische Veränderung statt (vgl. Ullmanns
Encyklopädie der technischen Chemie, Bd. 4, 1953, S. 44, wonach die Faser des Chrysotil-Asbestes
schon durch den Einfluß schwacher Säuren, z. B. Essigsäure, unter Erhaltung des Fasercharakters
abgebaut wird; aus dem Chrysotil-Asbest werden die Mg2+-Ionen herausgelöst und es bildet eine aus
SiO₂-Gel bestehende Faserpseudomorphose). Die Lösung feinteiliger Kieselsäure wirkt penetrierend
im Bereich der Asbestzement-Oberfläche, dringt in den Asbestzement ein und verdichtet/verfestigt
die chemisch modifizierte Oberfläche des Materials.
Wird das behandelte Material einem hochfrequenten elektromagnetischen Feld ausgesetzt, so bildet
sich aus dem wasserhaltigen Si(OH)x-Gel das mechanisch stabilere SiO₂ bzw. bei höherer
Temperatur in Verbindung mit Bestandteilen des Asbestzements ein silicatisches Material.
Claims (3)
1. Verfahren zur Behandlung von Asbest enthaltenden, mechanisch aufbereiteten Rohmaterialien,
insbesondere von Asbestzement, so daß bei der weiteren Handhabung des Materials oder bei mit dem
Material durchgeführten Stoffwandlungsprozessen eine Faseremission nicht oder nur vermindert
eintritt, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Oberfläche des Rohmaterials eine Abreicherung
von Asbest vorgenommen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese Abreicherung durch eine die
Oberfläche des Rohmaterials beeinflussende Behandlung vorgenommen wird, wobei eine Art
Kapselung des Rohmaterials im oberflächennahen Bereich durch eine lokale, thermisch initiierte
Inertisierung und/oder Beschichtung mit einem nichthydraulischen oder hydraulischen Bindemittel
oder einem derartigen Bindemittelgemisch erfolgt.
3. Rohmaterial, behandelt im oberflächennahen Bereich zur Abreicherung von Asbest nach Anspruch
1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die asbestfreie Umhüllung des Rohmaterials erzeugt worden ist
durch:
- - chemisch reaktive Zusätze, die dann bei erhöhten Temperaturen eine Sinterung der Fasern bewirken;
- - die Mikrowellen effektiv absorbierende Zusätze, so daß eine Energiebeaufschlagung zur thermischen Inertisierung der an der Oberfläche des Rohmaterials befindlichen Asbeste führt und/oder
- - Zusatz eines nichthydraulischen oder hydraulischen Bindemittels oder eines derartigen Bindemittelgemischs.
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| DE19537511A Ceased DE19537511A1 (de) | 1995-01-03 | 1995-09-27 | Verfahren zur Herstellung eines abriebfesten anorganischen Überzuges auf vorzerkleinerten Asbestzement-Abfallstoffen sowie Verwendung des so hergestellten Produktes |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (2) | DE19501128A1 (de) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| DE4303729A1 (de) * | 1993-02-04 | 1994-08-11 | Kokoschko Rene Dipl Krist | Verfahren zur Zersetzung von gesundheitsgefährdenden anorganisch-nichtmetallischen Faserstoffen, insbesondere Asbest, sowie von asbesthaltigen Materialien einschließlich des Asbestzementes |
-
1995
- 1995-01-03 DE DE19501128A patent/DE19501128A1/de not_active Ceased
- 1995-09-27 DE DE19537511A patent/DE19537511A1/de not_active Ceased
Patent Citations (7)
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Müll und Abfall, 8/89, S. 434 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19537511A1 (de) | 1997-04-03 |
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