DE19508322A1

DE19508322A1 - Verfahren zur umweltschonenden Entsorgung von Spreng- und Giftstoffe enthaltendem Gefahrengut

Info

Publication number: DE19508322A1
Application number: DE1995108322
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dr Hampel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-03-09
Filing date: 1995-03-09
Publication date: 1996-09-12
Anticipated expiration: 2015-03-10
Also published as: DE19508322C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur umweltschonenden Entsorgung von Spreng- und Giftstoffe enthaltendem Gefah rengut.

Die Mengen der im Weltmaßstab produzierten oder als Produk tionsabfall deklarierten Gifte wachsen weiterhin an. In wachsendem Maße sind auch große Mengen von Fundmunition, militärischen Altlasten und Rüstungslagerbestände zu entsorgen, die neben Sprengstoffen oftmals auch Giftstoffe enthalten.

Aus der DE-PS 41 17 504 sind bereits ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entsorgen von Gefahrengut bekannt, das Spreng- und Giftstoffe enthält. Das dort beschriebene Verfahren arbeitet mit einer Schleusen- und einer Explo sionskammer, in der das Gefahrengut zur Explosion gebracht wird. In beiden Kammern wird ein Unterdruck erzeugt. Die bei der Sprengung anfallenden teilweise giftigen Gase werden aus der Sprengkammer abgesaugt und stehen dann zur weiteren Entsorgung bereit.

Hierzu werden bisher zwei Methoden angewendet: Die Verbren nung oder die chemische Weiterbehandlung der giftigen Gase.

Die Verbrennung von Giftstoffen erfolgt mit verbrennungs technischen Anlagen, die grundsätzlich aus der Müllent sorgung bekannt sind. Bei einer solchen Verbrennung, die vorzugsweise bei hohen Temperaturen stattfindet, können jedoch wiederum teilweise hochgiftige Stoffe wie Stick oxide, Dioxine, Furane, halogenisierte Kohlenwasserstoffe und weitere anorganische Verbindungen synthetisiert werden, die über einen Schornstein, oftmals unkontrolliert, in die Umwelt gelangen oder die aufgefangen und wiederum entsorgt werden müssen. Außerdem fallen als Abprodukte große Mengen von Kohlendioxid an.

Bei der chemischen Behandlung von Giftstoffen sind nur solche Verfahren sinnvoll, die die giftigen Gase in un giftige Reaktionsprodukte umwandeln. Diese Methode hat den Nachteil, daß jeweils nur bestimmte Giftstoffe in einer dafür geeigneten Anlage behandelt werden können. Oftmals liegen jedoch Stoffgemische als Ausgangsprodukt vor, deren Zusammensetzung nicht genau bekannt ist. Möglicherweise ist es auch fraglich, z. B. bei Altfunden, also bei bereits teilweise verrotteten Waffen, ob überhaupt und ggf. welche giftigen Bestandteile vorliegen.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem sowohl militärisches als auch nichtmilitärisches Spreng- und Giftstoffe enthaltendes Gefahrengut umweltschonend entsorgt werden kann, wobei keine Reaktionsprodukte unkontrolliert an die Umwelt gelan gen sollen. Es sollen die verschiedensten Ausgangsstoffe behandelbar sein und eine hohe Sicherheit für das Bedienungspersonal und die lokale Umwelt gewährleistet werden.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den folgenden Verfah rensschritten gelöst:

a) Das Gefahrengut wird über eine Schleuse in eine Kammer befördert, in der ggf. eine Trennung der gasförmigen oder flüssigen Giftstoffe von den übrigen Fest- und/oder Sprengstoffen, die hier ggf. mechanisch zerkleinert werden, vorgenommen wird.
b) Die Fest- und/oder Sprengstoffe werden verbrannt oder in eine nächste Kammer weitergegeben und ggf. gesprengt.
c) Die in der oder den vorgenannten Kammern anfallenden Gift- und/oder Verbrennungsgase und/oder Sprengschwaden werden ggf. chemisch ausgewaschen und/oder, ggf. unter Zugabe zusätzlicher Chemikalien, verbrannt oder einer Pyrolysebehandlung unterzogen.
d) Die Gase werden während oder unmittelbar nach dieser Behandlung abgekühlt.
e) Die nach der Abkühlung verbleibenden Gase werden aufge fangen, einer chemischen Analyse unterzogen und je nach dem Ergebnis der Analyse entweder direkt einer Nachver brennung oder weiteren Behältern zugeführt, in denen sie einer chemischen Nachbehandlung unterzogen werden, oder sie werden in eine der vorangegangenen Verfahrens stufen zurückgeführt.
f) Die nach der chemischen Nachbehandlung noch vorhandenen Gase werden einer weiteren chemischen Analyse unterzo gen und je nach dem Ergebnis der Analyse einer Nachver brennung zugeleitet, an die Umgebungsluft abgegeben, deponiert oder in eine der vorangegangenen Verfahrens stufen zurückgeführt.
g) Die nach der Nachverbrennung vorhandenen Abgase werden an die Umgebungsluft abgegeben, deponiert oder in eine der vorangegangenen Verfahrensstufen zurückgeführt.
h) Die in den vorangegangenen Verfahrensstufen entstehenden festen, flüssigen oder schlammförmigen Abfallprodukte werden, ggf. getrocknet, in Deponiebehältern aufge fangen.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann bevorzugt so ausgeführt werden, daß alle Verfahrensschritte im Vakuum durchgeführt werden.

In bevorzugter Weise wird die Höhe des Vakuums in der Weise aufrechterhalten, daß sie im jeweils folgenden Verfahrens schritt höchstens gleich, ansonsten geringer ist als in dem laufenden Verfahrensschritt.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann bevorzugt so ausgeführt werden, daß die Kühlung der Gase gemäß der Prozeßstufe d) durch Zugabe von Wasser erfolgt.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann bevorzugt auch so aus geführt werden, daß die Kühlung der Gase gemäß der Pro zeßstufe d) durch Zugabe von flüssigen oder in Lösungsmit teln gelösten Chemikalien erfolgt.

Erfindungsgemäß ist eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Anlage bevorzugt so ausgeführt, daß diese mit einer Einrichtung zur Sprengung, mechanischen und chemi schen Vorbehandlung sowie zur Wärmebehandlung des Gefahren gutes, einer Einrichtung zum chemischen Auswaschen und Küh len, einer Einrichtung zur Nachverbrennung, einer Einrich tung zur chemischen Nachbehandlung, einer Einrichtung zur Aufbereitung des Betriebswassers und einer Einrichtung zur Deponie von Schadstoffen ausgestattet ist.

Erfindungsgemäß kann die Anlage in bevorzugter Weise so ausgeführt werden, daß die Einrichtung zur Sprengung, me chanischen und chemischen Vorbehandlung sowie zur Wärme behandlung des Gefahrengutes aus einer Mittel zur mechani schen Bearbeitung des Entsorgungsgutes aufweisenden Zerle gungskammer besteht, die durch eine vorgeschaltete Schleuse befüllbar ist, daß die Zerlegungskammer eine Einrichtung zur Pyrolyse der Flüssig- bzw. Gasanteile des Gefahrengutes enthält; daß eine der Zerlegungskammer nachgeordnete Sprengkammer vorgesehen ist; daß der Sprengkammer einer seits eine über eine zweite Schleuse befüllbare Verbren nungskammer und andererseits eine Dekontaminationskammer nachgeordnet ist, in die die festen Stoffe verbracht werden können, die über eine dritte Schleuse nach außen entfernbar sind.

Erfindungsgemäß kann die Anlage in bevorzugter Weise so ausgeführt werden, daß die Einrichtung zum chemischen Aus waschen und Kühlen mindestens einen Entspannungsraum, einen Kondensator, einen Kühler, einen Wäscher, eine Vakuumpumpe und einen Vorlagebehälter enthält.

Erfindungsgemäß kann die Anlage in bevorzugter Weise so ausgeführt werden, daß die Einrichtung zur Nachverbrennung mindestens eine Verbrennungskammer, einen vorgeordneten Regenerativwärmetauscher und eine elektrische Heizeinrich tung oder eine Einrichtung zum Zuführen von Brennstoffen enthält.

Erfindungsgemäß kann die Anlage in bevorzugter Weise so ausgeführt werden, daß die Einrichtung zur chemischen Nach behandlung mindestens einen Wäscher, eine Vakuumpumpe, einen Vorlagebehälter und einen Chemikalienbehälter enthält.

Erfindungsgemäß kann die Anlage in bevorzugter Weise so ausgeführt werden, daß die Einrichtung zur Aufbereitung des Betriebswassers mindestens einen Kühler, eine Filtersta tion, einen Trockner, einen Deponiebehälter, einen Vorlagewasserbehälter und einen Chemikalienbehälter enthält.

Erfindungsgemäß kann die Anlage in bevorzugter Weise so ausgeführt werden, daß die gesamte Anlage in einen vakuum dichten Behälter eingebracht ist.

Erfindungsgemäß kann die Anlage in bevorzugter Weise so ausgeführt werden, daß die gesamte Anlage in einen gasdich ten Behälter eingebracht ist.

Erfindungsgemäß kann die Anlage in bevorzugter Weise so ausgeführt werden, daß die gesamte Anlage in einen wasserdichten Behälter eingebracht ist.

Erfindungsgemäß kann die Anlage in bevorzugter Weise auch so ausgeführt werden, daß die Einrichtungen jeweils für sich abgeschlossene Baueinheiten bilden.

Erfindungsgemäß kann die Anlage in bevorzugter Weise auch so ausgeführt werden, daß die Einrichtungen auf mobilen Transporteinrichtungen montiert sind.

Erfindungsgemäß kann die Anlage in bevorzugter Weise auch so ausgeführt werden, daß die Einrichtungen in Modulbau weise aufgebaut sind.

Erfindungsgemäß kann die Anlage in bevorzugter Weise so ausgeführt werden, daß jede Baueinheit in einen vakuum dichten Behälter eingebracht ist.

Erfindungsgemäß kann die Anlage in bevorzugter Weise so ausgeführt werden, daß jede Baueinheit in einen gasdichten Behälter eingebracht ist.

Erfindungsgemäß kann die Anlage in bevorzugter Weise so ausgeführt werden, daß jede Baueinheit in einen wasserdich ten Behälter eingebracht ist.

Erfindungsgemäß kann die Anlage in bevorzugter Weise so ausgeführt werden, daß die Einrichtung zur mechanischen und chemischen Vorbehandlung sowie zur Wärmebehandlung des Gefahrengutes an ein Vakuumsystem gekoppelt ist.

Erfindungsgemäß können die Einrichtungen zum chemischen Auswaschen und Kühlen sowie zur chemischen Nachbehandlung in bevorzugter Weise so ausgeführt werden, daß die Vorlage behälter mit einer Einrichtung zur Probenentnahme ausge rüstet sind.

Erfindungsgemäß kann die Einrichtung zur mechanischen und chemischen Vorbehandlung sowie zur Wärmebehandlung des Gefahrengutes in bevorzugter Weise so ausgeführt werden, daß die Sprengkammer mit einen zentralen Durchlaß bilden den, ringförmig hängend angeordneten Dämmelementen ausge stattet ist.

Erfindungsgemäß kann diese Einrichtung in bevorzugter Weise auch so ausgeführt werden, daß zwischen der Sprengkammer und der Verbrennungskammer palisadenartig Dämmelemente auf gehängt sind.

Erfindungsgemäß kann diese Einrichtung in bevorzugter Weise auch so ausgeführt werden, daß die Schleusen, die Zerle gungskammer, die Sprengkammer, die Verbrennungskammer und die Dekontaminationskammer mit gleichartig ausgebildeten Verbindungselementen versehen sind.

Erfindungsgemäß kann diese Einrichtung in bevorzugter Weise auch so ausgeführt werden, daß die Verbindungselemente als Flansche ausgebildet sind.

Erfindungsgemäß kann diese Einrichtung in bevorzugter Weise auch so ausgeführt werden, daß sämtliche Kammern spreng sicher gestaltet sind.

Erfindungsgemäß kann diese Einrichtung in bevorzugter Weise auch so ausgeführt werden, daß die Zerlegungskammer mit abnehmbaren Deckeln versehen ist.

Erfindungsgemäß kann diese Einrichtung in bevorzugter Weise auch so ausgeführt werden, daß die Sprengkammer mit abnehm baren Deckeln versehen ist.

Erfindungsgemäß kann diese Einrichtung in bevorzugter Weise auch so ausgeführt werden, daß die Zerlegungskammer mit einem direkten Einlaß für der Pyrolyse zuzuführende Gase versehen ist.

Erfindungsgemäß kann diese Einrichtung in bevorzugter Weise auch so ausgeführt werden, daß die Verbrennungskammer mit einem direkten Einlaß für zu verbrennende Gase versehen ist.

Das Verfahren erlaubt sowohl die Entsorgung von militä rischem Gefahrengut wie Munition, Sprengstoffen, Altfunden, chemischen Waffen als auch nichtmilitärischem Gefahrengut wie Abfällen aus der chemischen und pharmazeutischen Indu strie, Altpharmaka usw.

Durch die Pyrolyse werden die molekularen Ketten der zu entsorgenden chemischen Substanzen bereits weitgehend zer stört und in einfache chemische Substanzen umgewandelt. Die restlichen Stoffe können durch die chemische Nachbehandlung zu ungefährlichen Stoffen umgewandelt werden, so daß nur eine geringe Menge von giftigen Stoffen zur Verbrennung anfällt.

Die insgesamt entstehende Abgasmenge ist gegenüber herkömm lichen Verfahren deshalb sehr gering. Die Umwelt wird somit gegenüber den bekannten Verbrennungsverfahren nur wenig mit Kohlendioxid belastet. Es ist sogar möglich, das Verfahren gänzlich "schornsteinfrei" zu betreiben.

Gleichzeitig ist die Entsorgung großer Mengen von Spreng stoff möglich, wobei eine nahezu kontinuierliche Be schickung der verwendeten Anlage erfolgen kann.

Das Verfahren gewährleistet höchste Sicherheit für das Bedienpersonal und die Umwelt, da in jeder Verfahrensstufe die Rückführung der Zersetzungsprodukte in eine frühere Verfahrensstufe des Gasbehandlungssystems oder eine Depo nierung erfolgen kann. Selbst bei einem Energieausfall ist die Rückführung in eine frühere Verfahrensstufe aufgrund der abgestuften Vakua in den einzelnen Verfahrensstufen möglich.

Das Verfahren eignet sich außerdem für die Anwendung in transportablen Anlagen. So ist die Nutzung direkt am Fund ort von Waffen oder in unmittelbarer Nähe von Munitions lagern möglich. Die ansonsten immer vorhandenen Risiken beim Transport von Munition lassen sich auf diese Weise minimieren.

Zu diesem Zweck kann der Aufbau der nötigen Anlagen in einer Modulbauweise erfolgen, wobei die einzelnen Module zweckmäßig nach Gesichtspunkten des Verfahrensablaufs gestaltet sind. Bauliche Gesichtspunkte und Fragen der Transportgrößen lassen sich hier ebenfalls berücksichtigen.

Die Erfindung soll anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen

Fig. 1 die einzelnen, in der Vakuumentsorgungsanlage erfindungsgemäß ablaufenden Verfahrensstufen anhand eines ersten Ausführungsbeispiels,

Fig. 2 die einzelnen, in der Vakuumentsorgungsanlage erfindungsgemäß ablaufenden Verfahrensstufen anhand eines zweiten Ausführungsbeispiels,

Fig. 3 den Betriebswasserkreislauf in der Vakuumentsor gungsanlage und

Fig. 4 eine Ausführung der Einrichtung zur Durchführung der Verfahrensstufen a bis c.

Das zu entsorgende Gefahrengut gelangt an einem Schleusen eingang 1 in eine Schleusenkammer 3 eines Vakuum entsorgungsbereiches I. Bei der darauffolgenden Evakuierung der Schleusenkammer 3 wird der gleiche Druck hergestellt wie in einer dahinter angeordneten Zerlegungskammer 4. In der Zerlegungskammer 4, in die das Gefahrengut anschließend weitertransportiert wird, erfolgt zunächst eine Zerlegung insofern, als daß die eingebrachten Behälter, Geschosse usw. von den zu entsorgenden chemischen Substanzen getrennt werden. Das geschieht durch Anbohren der Behälter, wobei sich das Bohrwerkzeug innerhalb eines abdichtenden Rohres befindet, so daß keine giftigen Stoffe in die Zerlegungs kammer 4 gelangen können.

Im Schleusensystem kann das zu entsorgende Gefahrengut, sofern es sich für eine solche Behandlung eignet, auch zer mahlen oder portioniert werden und es kann mit chemischen Zusatzsubstanzen angereichert werden.

Über das obenerwähnte Rohr werden die chemischen Substanzen abgesaugt und einer innerhalb der Zerlegungskammer 4 ange ordneten Pyrolyseeinrichtung zugeführt. In der Pyrolyse einrichtung erfolgt bei einer Temperatur von ca. 1250°C bereits weitgehend eine chemische Umwandlung in einfache Gase. Anschließend erfolgt eine rasche Abkühlung der Gase, vorzugsweise durch Einbringen von Kaltwasser. Die rasche Abkühlung verhindert die Synthese von unerwünschten Sub stanzen wie Stickoxide, Dioxine, Furane, Blausäure, haloge nisierte Kohlenwasserstoffe oder andere giftige anor ganische Substanzen.

Die von den chemischen Substanzen befreiten Behälter und Geschoßteile gelangen weiter in eine Sprengkammer 5. Sprengstoffenthaltende Güter werden in der Sprengkammer 5 gesprengt. Die dabei entstehenden Sprengschwaden werden ebenfalls über die Pyrolyseeinrichtung in das Gasbehand lungssystem weitergeleitet. Die Weiterbehandlung der Behäl terreste, so z. B. die weitere Dekontaminierung, erfolgt in einer Dekontaminationskammer 6, aus der die gereinigten Behälterreste wiederum über eine Schleuse 2 entsorgt werden.

Über eine zweite Schleuse 2a kann zu verbrennendes Gefah rengut in die Verbrennungskammer 7 eingeführt und dort auf einem Tisch verbrannt werden. Die Verbrennungsgase gelangen über die Sprengkammer 5 in die Zerlegungskammer 4 und werden dort über die Pyrolyseeinrichtung abgesaugt.

Die aus der Pyrolyseeinrichtung bzw. der Sprengkammer 5 kommenden Gase werden, wie schon oben angedeutet, in einer Vakuumkühleinrichtung II gekühlt. Sie gelangen dabei über einen Entspannungsraum 8 zu einem Kondensator 9, der von einem Luftkühler 10 gekühlt wird, wobei ein großer Teil des Wasserdampfes kondensiert. Anschließend erfolgt eine Wäsche in einem Wäscher 11. Eine Vakuumpumpe 12 transportiert die Gase dann in einen Vorlagebehälter 13, in dem eine weitere Kühlung bis auf eine Temperatur unter 20°C erfolgt. Die Kühlung bewirkt die Kondensation von Stickstoffdioxid, das dann abgeführt und weiterverarbeitet werden kann.

Im Vorlagebehälter 13 wird die Temperatur der Gase gemessen und ihre Zusammensetzung bestimmt. In Abhängigkeit von den Ergebnissen werden die Gase in einen Vakuumentsorgungs bereich III, in welchem sie eine Nachverbrennung erfahren, oder in einen chemischen Nachbehandlungsbereich IV weiter geleitet, in dem eine chemische Weiterbehandlung erfolgt. Wenn nötig können sie auch teilweise oder vollständig in die Zerlegungskammer 4 zurückgeführt und der Pyrolyse einrichtung erneut zugeführt werden. Es besteht außerdem die Möglichkeit, die Gase mit Abgasen aus einem Vorlage behälter 18 zu mischen. Dieser enthält Abgase einer höheren Verfahrensstufe, die weniger oder gar nicht mehr giftig sind. Auf diese Weise kann die Konzentration der Schadstoffe vermindert werden. Sollte die Analyse zu dem Ergebnis führen, daß die weitere Behandlung keinen Erfolg verspricht, können die Gase auch in Druckbehälter geleitet werden, um sie später einer speziellen chemischen oder thermischen Fremdentsorgung zu unterziehen.

Soll eine chemische Nachbehandlung erfolgen, so werden die Gase, wie Fig. 1 zeigt, in den chemischen Nachbehandlungs bereich IV weitergeleitet. Die zur Nachbehandlung verwen deten Chemikalien gelangen aus einem Chemikalienbehälter 19 zu einem Rieselturm 14 bzw. zu einem Wäscher 15 und einem Mischer 16. Die in Form von Salzlösungen oder Schlämmen ausgefällten Stoffe werden sodann abgepumpt, in einem Luft kühler 26 gekühlt, in einer Filterstation 27 abgefiltert und in einem Trockner 28 getrocknet. Sie werden schließlich einem Deponiebehälter 29 zugeführt, von wo aus sie zu gege bener Zeit mittels eines Entsorgungswagens 30 zur weiteren Verarbeitung oder Lagerung auf Sonderdeponien abgefahren werden können.

Im chemischen Nachbehandlungsbereich IV werden die ausge wählten Abgaskomponenten chemischen Reaktionen unterzogen.

Z.B. werden HF, HCl, H₂PO₄, H₂SO₄ und CO₂ durch NaOH oder Ca(OH)₂ wie folgt neutralisiert:

2 HF + Ca(OH)₂ ⇒ CaF₂+2H₂O

2H₂PO₄ + 3 Ca(OH)₂ ⇒ Ca₃ (PO₄)₂+5 H₂O
HCl+NaOH ⇒ NaCl+H₂O
CO₂+Ca(OH)₂ ⇒ CaCO₃+1/2H₂O.

Im folgenden wird die chemische Nachbehandlung der Gase beschrieben, die bei der Entsorgung eines Geschosses entstehen, das das hochgiftige Senfgas enthält. Die Zusam mensetzung der chemischen Inhaltsstoffe des Geschosses sei z. B.

Senfgas
C₄H₈Cl₂
Trotyl	C₇H₅N₃O₆
Treibstoff	C₂₃H₃₀N₁₀O₃₄

Es entstehen als Detonations- bzw. Pyrolyseprodukte

des Senfgases
CO₂; H₂O; HCl; SO₂
des Trotyls	NH₃; N₂; CO; CO₂; H₂O; C
des Treibstoffes	CO; CO₂; N₂; NO₂; H₂O; C

Wasser (H₂O) als Abprodukt kondensiert und wird dem Betriebswasser beigegeben.

Kohlenstoffmonoxid (CO) wird zu Kohlendioxid (CO₂) nachverbrannt.

Der Kohlenstoff verbleibt in der Sprengkammer 5 und wird von dort aus gemeinsam mit dem Metall der Geschoßhülsen zur weiteren Verwendung abgeführt.

Bei der chemischen Nachbehandlung werden die übrigen Stoffe mit Salzsäure, Natron- und Kalilauge wie folgt gewaschen:

NH₃ + HNO₃ ⇒ NH₄NO₃
CO₂ + Ca(OH)₂ ⇒ CaCO₃ + H₂O
2 SO₂ + 3 Ca(OH)₂ ⇒ Ca₃(SO₄)₂ + 3 H₂O

Wasser (H₂O) wird wiederum verdampft und kondensiert oder es wird einem Osmoseprozeß zugeführt, die übrigbleibenden Salze können deponiert werden.

Nach der Behandlung werden die Abgase mittels einer weite ren Vakuumpumpe 17 in den Vorlagebehälter 18 transportiert. Die Analyse der behandelten Gase entscheidet dann, ob diese in den Kamin oder in eine der vorhergegangenen Stufen zurückgeführt werden. Verspricht die weitere Behandlung keinen Erfolg, können die Gase auch in dieser Verfah rensstufe in Druckbehältern 24 aufgefangen werden. Sie kön nen auch, wie in diesem Beispiel gezeigt, einer Nachver brennung unterzogen werden.

Im weiteren Vakuumentsorgungsbereich III wird die Nachver brennung der Abgasreste realisiert. Ein Abgaserhitzer, bestehend aus einer Verbrennungskammer 21, die mit einem Brennstoffbehälter 22 verbunden ist, erwärmt die Abgase bis auf 1250°C, wobei die Wärme zum großen Teil in einem Rege nerativwärmetauscher 20 dafür verwendet wird, die kalten Abgase auf eine Temperatur von ca. 800 bis 1100°C zu erhitzen.

Die abgekühlten Restgase werden nach der chemischen Analyse entweder in den chemischen Nachbehandlungsbereich IV oder direkt in den Kamin geführt. Sie können auch wieder zurück in den Vakuumentsorgungsbereich I oder die Vakuumkühl einrichtung II geleitet werden oder aber in einem der Druckbehälter 24 aufgefangen werden.

Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel, in welchem die Gase nach dem Kühlprozeß zunächst in den Vakuumentsorgungs bereich III zur Nachverbrennung und anschließend in den chemischen Nachbehandlungsbereich IV gelangen.

Das Schadstoffsicherungssystem V ist als Sicherheitssystem der Anlage angegliedert. Im schlechtesten Falle, nämlich wenn die vollständige Entsorgung der Giftstoffe nicht realisiert wurde, werden die Gase mittels eines Kompressors 23 in Druckbehälter 24 geleitet, um sie mittels eines geeigneten Transportfahrzeuges 25 einer Fremdentsorgung zu unterziehen.

Im Vakuumentsorgungsbereich I und dem Vakuumkühlsystem II ist das Vakuum im System am größten, und zwar von ca. 100 bis 350 mbar. Dem Vakuumentsorgungsbereich III herrscht ein geringeres Vakuum, es kann z. B. ca. 400 bis 700 mbar betra gen. Im chemischen Nachbehandlungsbereich IV kann eine wei tere Erhöhung des Druckes stattfinden, und zwar auf ca. 800 bis 1000 mbar.

Diese Gradierung des Druckes läßt das System sehr sicher arbeiten, da jederzeit, auch im energielosen Zustand des Systems, eine Rückführung des Gases in eine der vorangegan genen Verfahrenstufen vorgenommen werden kann.

Zusätzlich können die Anlagenteile auch in vakuumdichten Containern untergebracht werden. Dies bedeutet eine zusätzliche Sicherheit für daß Bedienpersonal und die lokale Umwelt.

Fig. 3 zeigt den Betriebswasserkreislauf in der Anlage. Wie in der Zeichnung schematisch angedeutet ist, kann eine er ste Auswaschung von zu entsorgenden Substanzen bereits im Vakuumentsorgungsbereich I, und zwar in der Sprengkammer 5, der Verbrennungskammer 7 und der Dekontaminationskammer 6 erfolgen. Eine weitere Auswaschung kann durch die Wäscher 8 und 15 sowie im Rieselturm 14 vorgenommen werden. Zusammen mit dem in den Aggregaten der Vakuumkühleinrichtung II so wie des chemischen Nachbehandlungsbereiches IV anfallenden Kühlwasser gelangt das verschmutzte Betriebswasser in den Luftkühler 26 und über das Filtersystem 27 in den Vorlage behälter 31.

Das bei der Filterung aufgefangene Wasser kann im Betriebs wasservorlagebehälter 31, wenn nötig, chemisch behandelt werden, indem aus einem Chemikalienbehälter 32 geeignete Chemikalien zugegeben werden. Es steht dann als Betriebs wasser für den Vakuumentsorgungsbereich I wieder zur Verfü gung. Über einen Luftkühler 33 und einen Kühler 34 wird das Wasser gekühlt und kann dann wieder als Betriebswasser für Wäscher und Kühler verwendet werden.

Die bei der Gasbehandlung anfallenden und in der Filter station 27 ausgefilterten Feststoffe werden im Trockner 28 getrocknet. Das überschüssige Wasser verdampft und wird zur Filterstation 27 zurückgeführt. Die getrockneten Feststoffe werden wie oben bereits beschrieben in einem Deponie behälter 29 gelagert und können mittels Entsorgungswagen 30 abgefahren werden.

In Fig. 4 ist nun der als separate Einrichtung ausgeführte Vakuumentsorgungsbereich I näher gezeigt. Wie aus der Zeichnung zu ersehen ist, besteht die Möglichkeit, den Vakuumentsorgungsbereich I über den Schleuseneingang 1 oder die Schleuse 2a zu beschicken. Der Schleuseneingang 1 ist im Zusammenhang mit der Schleusenkammer 3 zum Einbringen von Gefahrengut vorgesehen, das nach einer mechanischen Vorbehandlung der Zerlegungskammer 4 zugeführt werden soll. Die mechanische Vorbehandlung kann z. B. das Anbohren eines Geschoßmantels betreffen. Es kann aber auch im Zerkleinern des Gefahrengutes bestehen. Die mechanische Vorbehandlung kann auch allein im Entfernen von Behälterverschlüssen oder in der Manipulation der Behälter zu ihrer Entleerung bestehen.

Das Entfernen von Gefahrengut aus einem Behälter kann durch Abpumpen oder Absaugen unterstützt werden.

Zur Entsorgung des verbleibenden festen Gefahrengutes ist die als Sprengkammer 5 ausgebildete weitere Kammer vorge sehen. In der Sprengkammer 5 können feste Teile von militä rischem Gefahrengut gesprengt werden.

Das flüssige und gasförmige Gefahrengut gelangt nach dem Entfernen aus dem entsprechenden Behälter innerhalb der Zerlegungskammer in eine Pyrolyseeinrichtung und wird nach der Pyrolyse bei 1250°C zu den Einrichtungen für die nach folgenden Verfahrensstufen geführt.

Auch die bei einer Sprengung in der Sprengkammer 5 entste henden Sprengschwaden werden über die Zerlegungskammer 4 abgesaugt und ebenfalls der Pyrolyse zugeführt.

Über die Schleuse 2a gelangt Gefahrengut, das zunächst einem Verbrennungsprozeß unterzogen werden soll. Die Ver brennung erfolgt zumindest zu Beginn des Verbrennungs prozesses unter Zuhilfenahme einer Energiequelle, wofür ein Gasbrenner oder eine elektrische Heizquelle in Frage kommen. Letztere kann in bestimmten Fällen auch in der Art einer Induktionsspule ausgeführt sein.

Die Sprengkammer 5 und die Dekontaminationskammer 6, die speziell zur abschließenden Behandlung der verbliebenden Feststoffe vorgesehen ist, sind mit Einlaßöffnungen für chemische Substanzen versehen. Durch diese können Chemika lien zugeführt werden, die zum Ausfällen von zu entsorgen den Stoffen dienen, die noch an den Feststoffen anhaften oder die von der Verbrennung in der Verbrennungskammer 7 stammen.

Zum Entfernen der Feststoffe aus dem System dient die Schleuse 2, die innen und außen mit vakuumdichten Verschlüssen ausgerüstet ist.

Die Sprengkammer 5 ist im gezeigten Beispiel mit einer För dereinrichtung ausgerüstet, mit deren Hilfe die Feststoffe in einen in der Dekontaminationskammer 6 bereitstehenden fahrbaren Behälter verbracht werden können.

Sämtliche Kammern sind in Modulbauweise zusammengesetzt, indem sie mit Verbindungsflanschen versehen sind, so daß jede Kammer mit einer beliebigen anderen Kammer kombiniert werden kann. Wenn im konkreten Fall nicht alle Kammern benötigt werden, können auf diese Weise Kammern weggelassen werden.

Zusätzlich kann ein äußerer Schutzmantel vorgesehen sein, in den der gesamte Anlagenteil eingebracht wird. Aus Sicherheitsgründen kann der Schutzmantel unter Vakuum gesetzt werden, welches geringer gehalten wird als das Vakuum der inneren Kammern, damit ein Austritt von Stoffen aus den inneren Kammern zuverlässig verhindert wird.

Claims

1. Verfahren zur umweltschonenden Entsorgung von Spreng- und Giftstoffe enthaltendem Gefahrengut, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:

a) Das Gefahrengut wird über eine Schleuse in eine Kammer befördert, in der ggf. eine Trennung der gasförmigen oder flüssigen Giftstoffe von den übrigen Fest- und/oder Sprengstoffen, die hier ggf. mechanisch zerkleinert werden, vorgenommen wird.
b) Die Fest- und/oder Sprengstoffe werden verbrannt oder in eine nächste Kammer weitergegeben und ggf. gesprengt.
c) Die in der oder den vorgenannten Kammern anfallenden Gift- und/oder Verbrennungsgase und/oder Sprengschwaden werden ggf. chemisch ausgewaschen und/oder, ggf. unter Zugabe zusätzlicher Chemikalien, verbrannt oder einer Pyrolysebehandlung unterzogen.
d) Die Gase werden während oder unmittelbar nach dieser Behandlung abgekühlt.
e) Die nach der Abkühlung verbleibenden Gase werden aufge fangen, einer chemischen Analyse unterzogen und je nach dem Ergebnis der Analyse entweder direkt einer Nachver brennung oder weiteren Behältern zugeführt, in denen sie einer chemischen Nachbehandlung unterzogen werden, oder sie werden in eine der vorangegangenen Verfahrens stufen zurückgeführt.
f) Die nach der chemischen Nachbehandlung noch vorhandenen Gase werden einer weiteren chemischen Analyse unter zogen und je nach dem Ergebnis der Analyse einer Nach verbrennung zugeleitet, an die Umgebungsluft abgegeben, deponiert oder in eine der vorangegangenen Verfahrens stufen zurückgeführt.
g) Die nach der Nachverbrennung vorhandenen Abgase werden an die Umgebungsluft abgegeben, deponiert oder in eine der vorangegangenen Verfahrensstufen zurückgeführt.
h) Die in den vorangegangenen Verfahrensstufen entstehenden festen, flüssigen oder schlammförmigen Abfallprodukte werden, ggf. getrocknet, in Deponiebehältern aufgefan gen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß alle Verfahrensschritte im Vakuum durchgeführt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Höhe des Vakuums in der Weise aufrechter halten wird, daß sie im jeweils folgenden Verfahrensschritt höchstens gleich, ansonsten geringer ist als in dem laufen den Verfahrensschritt.

4. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlung der Gase gemäß der Prozeßstufe d) durch Zugabe von Wasser erfolgt.

5. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlung der Gase gemäß der Prozeßstufe d) durch Zugabe von flüssigen oder in Lösungsmitteln gelösten Chemikalien erfolgt.

6. Zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche geeignete Anlage, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer Einrichtung zur Spren gung, mechanischen und chemischen Vorbehandlung sowie zur Wärmebehandlung des Gefahrengutes (I), einer Einrichtung zum chemischen Auswaschen und Kühlen (II), einer Einrich tung zur Nachverbrennung (III), einer Einrichtung zur chemischen Nachbehandlung (IV), einer Einrichtung zur Aufbereitung des Betriebswassers (VI) und einer Einrichtung zur Deponie von Schadstoffen (V) ausgestattet ist.

7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Sprengung, mechanischen und chemi schen Vorbehandlung sowie zur Wärmebehandlung des Gefahren gutes (I) aus einer Mittel zur mechanischen Bearbeitung des Entsorgungsgutes aufweisenden Zerlegungskammer (4) besteht, die durch eine vorgeschaltete Schleuse befüllbar ist, daß die Zerlegungskammer (4) eine Einrichtung zur Pyrolyse der Flüssig- bzw. Gasanteile des Gefahrengutes enthält; daß eine der Zerlegungskammer (4) nachgeordnete Sprengkammer (5) vorgesehen ist; daß der Sprengkammer (5) einerseits eine über eine zweite Schleuse (2a) befüllbare Verbren nungskammer (7) und andererseits eine Dekontaminations kammer (6) nachgeordnet ist, in die die festen Stoffe verbracht werden können, die über eine dritte Schleuse (2) nach außen entfernbar sind.

8. Anlage nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum chemischen Auswa schen und Kühlen (II) mindestens einen Entspannungsraum, einen Kondensator (9), einen Kühler (10), einen Wäscher (11), eine Vakuumpumpe (12) und einen Vorlagebehälter (13) enthält.

9. Anlage nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Nachverbrennung (III) mindestens eine Verbrennungskammer (21), einen vorge ordneten Regenerativwärmetauscher (20) und eine elektrische Heizeinrichtung oder eine Einrichtung zum Zuführen von Brennstoffen (22) enthält.

10. Anlage nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur chemischen Nachbe handlung (IV) mindestens einen Wäscher (15), eine Vakuum pumpe (17), einen Vorlagebehälter (18) und einen Chemika lienbehälter (19) enthält.

11. Anlage nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Aufbereitung des Betriebswassers (VI) mindestens einen Kühler (26), eine Filterstation (27), einen Trockner (28), einen Deponie behälter (29), einen Vorlagewasserbehälter (31) und einen Chemikalienbehälter (32) enthält.

12. Anlage nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Anlage in einen vakuum dichten Behälter eingebracht ist.

13. Anlage nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Anlage in einen gasdichten Behälter eingebracht ist.

14. Anlage nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Anlage in einen wasserdich ten Behälter eingebracht ist.

15. Anlage nach einem der Ansprüche 6-14, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen jeweils für sich abgeschlossene Baueinheiten bilden.

16. Anlage nach einem der Ansprüche 6-15, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen in Modulbauweise aufgebaut sind.

17. Anlage nach einem der Ansprüche 6 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen auf mobilen Transporteinrichtungen montiert sind.

18. Einrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß jede Baueinheit in einen vakuumdichten Behälter eingebracht ist.

19. Einrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß jede Baueinheit in einen gasdichten Behälter eingebracht ist.

20. Einrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß jede Baueinheit in einen wasserdichten Behälter eingebracht ist.

21. Anlage nach einem der Ansprüche 6 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur mechanischen und chemischen Vorbehandlung sowie zur Wärmebehandlung des Gefahrengutes (I) an ein Vakuumsystem gekoppelt ist.

22. Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorlagebehälter (13; 18) mit einer Einrichtung zur Probenentnahme ausgerüstet sind.

23. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprengkammer (5) mit einen zentralen Durchlaß bildenden, ringförmig hängend angeord neten Dämmelementen ausgestattet ist.

24. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Sprengkammer (5) und der Verbrennungskammer (7) palisadenartig Dämmelemente aufgehängt sind.

25. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleusen (1; 2; 3; 2a), die Zerlegungskammer (4), die Sprengkammer (5), die Verbrennungskammer (7) und die Dekontaminationskammer (6) mit gleichartig ausgebildeten Verbindungselementen versehen sind.

26. Einrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungselemente als Flansche ausgebildet sind.

27. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Kammern sprengsicher gestaltet sind.

28. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Zerlegungskammer (4) mit abnehmbaren Deckeln versehen ist.

29. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprengkammer (5) mit abnehmbaren Deckeln versehen ist.

30. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Zerlegungskammer (4) mit einem direkten Einlaß für der Pyrolyse zuzuführende Gase versehen ist.

31. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungskammer (7) mit einem direkten Einlaß für zu verbrennende Gase versehen ist.