DE19548382A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Entsorgung von Abfall - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Entsorgung von AbfallInfo
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- B09B2101/00—Type of solid waste
- B09B2101/02—Gases or liquids enclosed in discarded articles, e.g. aerosol cans or cooling systems of refrigerators
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE
- B09B2101/00—Type of solid waste
- B09B2101/75—Plastic waste
- B09B2101/78—Plastic waste containing foamed plastics, e.g. polystyrol
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G2202/00—Combustion
- F23G2202/10—Combustion in two or more stages
- F23G2202/101—Combustion in two or more stages with controlled oxidant supply
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G2202/00—Combustion
- F23G2202/10—Combustion in two or more stages
- F23G2202/103—Combustion in two or more stages in separate chambers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
- F23J2215/00—Preventing emissions
- F23J2215/30—Halogen; Compounds thereof
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
- F23J2219/00—Treatment devices
- F23J2219/40—Sorption with wet devices, e.g. scrubbers
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entsorgung von Haushalts-Abfall und
Industrie-Abfall und eine Vorrichtung für eine derartige Entsorgung. Die Erfindung
betrifft - noch genauer gesagt - ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entsorgen
solcher Abfälle, die halogenierte organische Verbindungen enthaltende Schaumharze
wenigstens teilweise als Strukturmaterial enthalten.
Bei der Entsorgung ausrangierter Haushaltsgeräte war es bisher üblich, Abfall, der von
allgemeinen Verbrauchern stammte, als Haushalts-Abfall zu entsorgen oder Abfall, der
von Unternehmen stammte, als Industrie-Abfall zu entsorgen. Die Maßnahmen, die zur
Entsorgung derselben Art ausrangierter Haushaltsgeräte getroffen wurden, waren unter
schiedlich in Abhängigkeit vom Ursprung des Abfalls, wie dies oben beschrieben wurde.
Speziell erfolgte die Entsorgung jedoch hauptsächlich unverändert auf Müllgruben, trotz
der unterschiedlichen Herkunft.
Bei den oben genannten ausrangierten Haushaltsgeräten enthalten ausrangierte Kühlgeräte
Polyurethan-Schaumharz, das als Wärmedämmstoff diente. Darin wurden spezielle Flon-
Verbindungen wie CFC11 oder CFC12 usw. hauptsächlich als Schaumbildner für das
Polyurethan-Schaumharz verwendet. Wenn derartige ausrangierte Haushaltsgeräte, die in
ihren Strukturteilen ein ein Flon als Schaumbildner enthaltendes Polyurethan-Schaumharz
enthalten, auf Müllkippen entsorgt werden, besteht die Möglichkeit, daß sie allmählich
derartige Flon-Verbindungen wie CFC11 oder CFC12 freisetzen.
Seit der Entdeckung von Ozonlöchern (Löchern in der Ozonschicht) wirft die Zerstörung
der Ozonschicht durch das Ozon zerstörende Substanzen (ozone destructive substances;
ODS), speziell durch spezielle Flon-Verbindungen, ernsthafte Probleme auf, was auch auf
das wachsende Bewußtsein der Öffentlichkeit im Zusammenhang mit der Sicherheit der
Umgebung in globalem Maßstab zusammenhängt. Wenn derartige spezielle Flon-Ver
bindungen wie CFC11 oder CFC12 in die Atmosphäre freigesetzt werden, diffundieren sie
in unzersetztem Zustand bis in die Stratosphäre, da sie in der Atmosphäre viel stabiler
sind als in der Stratosphäre. In der Stratosphäre werden CFC11 oder CFC12 usw. durch
harte ultraviolette Strahlung aus dem Weltraum zersetzt, und sie führen in der Folge zur
Zerstörung der Ozonschicht. Es ist gezeigt worden, daß dann, wenn auf diesem Weg die
Ozonschicht zerstört wird, schädliche ultraviolette Strahlen die Erdoberfläche in großen
Mengen erreichen und das Ökosystem zerstören, die Haut der Menschen schädigen und
verschiedene nachteilige Wirkungen bei Lebewesen hervorrufen.
Wenn also solche ausrangierte Haushaltsgeräte, bei denen die Möglichkeit einer Freiset
zung spezieller Flon-Verbindungen in die Atmosphäre besteht, zu entsorgen sind, ist es
essentiell, daß die speziellen Flon-Verbindungen, die darin enthalten sind, in aus Um
weltsicht unschädliche Substanzen zersetzt werden, bevor der Abfall auf Müllkippen
entsorgt wird.
In der Zwischenzeit wurde die Übernahme neuer Flon-Verbindungen wie HCFC22 oder
HFC134a als brauchbare Alternativen zu solchen speziellen Flon-Verbindungen wie
CFC11 oder CFC12 untersucht und wird weiter untersucht. Da diese alternativen Flon-
Verbindungen in Bezug auf ihre Ozon-Zerstörungskoeffizienten nicht einem Absolutwert
von Null äquivalent sind, werden sie nicht notwendigerweise als aus Umweltsicht harmlos
angesehen, und es wird erwartet, daß sie in Zukunft in sukzessiv zurückgehenden Mengen
verwendet werden. Bei der Entsorgung von Abfallmaterialien, die in ihren Strukturteilen
derartige alternative Flon-Verbindungen als Schaumbildner enthaltendes Polyurethan-
Schaumharz enthalten, ist es essentiell, daß die alternativen Flon-Verbindungen zu aus
Umweltsicht harmlosen Substanzen zersetzt werden, bevor sie über Müllkippen entsorgt
werden.
Jahr für Jahr steigen die Mengen an Haushalts-Abfall und Industrie-Abfall. Als natürliche
Konsequenz wird die Bereitstellung von Grund und Boden zur Abfallentsorgung zuneh
mend schwierig. Unter diesen Umständen wurden Unternehmen, insbesondere Hersteller,
durch Gesetze verpflichtet, die Entsorgung des letzten Endes entstehenden Abfalls ihrer
Produkte durchzuführen. In diesem Zusammenhang offenbaren beispielsweise die Druck
schriften JP-A 05-147,038 oder JP-A 05-147,039 ein Verfahren, das ein Feinzerkleinern
ausrangierter Haushaltsgeräte und das Abtrennen und Sammeln von Schaumharz, Metallen
und dergleichen aus den Bruchstücken und darüberhinaus das Auffangen von Flon-Ver
bindungen aus dem abgetrennten Schaumharz umfaßt.
Das vorstehend beschriebene Verfahren des Zerkleinerns, Abtrennens und Auffangens
schließt jedoch die folgenden Nachteile ein. Das Verfahren des Zerkleiners hat seine
Grenzen beim Auffang-Anteil der zum Schäumen verwendeten Flon-Verbindungen. Da der
Zerkleinerungsschritt in einem geschlossenen System stattfindet, muß die Möglichkeit
eines Entweichens von Flon-Verbindungen in die Atmosphäre sorgfältig ausgeschlossen
werden. Außerdem erhöht das Mehrstufen-Zerkleinerungsverfahren die Zahl der notwendi
gen Verfahrensschritte und bedingt einen weiteren gesonderten Schritt zur Umwandlung
der Flon-Verbindungen in leicht entsorgbare Substanzen.
Polyurethan-Schaumharze, die spezielle Flon-Verbindungen oder alternative Flon-Ver
bindungen als Schaumbildner enthalten, werden anhand des Vernetzungsgrades in Weich
schäume oder Hartschäume eingeteilt. Weichschäume werden extensiv für Automobil-
Teile oder Verpackungsbehälter verwendet, und Hartschäume werden in gleicher Weise
beispielsweise für Wärmedämmstoffe oder Akustik-Materialien verwendet. Polyurethan-
Schaumharze, die Flon-Verbindungen als Schaumbildner enthalten, werden nicht nur für
Kühlgeräte, sondern auch bei verschiedenen anderen Geräten verwendet. Daher fand zur
Entsorgung von Abfällen, die Polyurethan-Schaumharz in ihren Strukturteilen enthalten,
ein wünschenswertes Verfahren zunehmende Beachtung, das in der Lage ist, effizient
Flon-Verbindungen aus dem Harz aufzufangen und darüberhinaus die aufgefangenen Flon-
Verbindungen vor der Entsorgung in leichter entsorgbare Substanzen umzuwandeln.
Speziell werden in Kühlgeräten spezifische Flon-Verbindungen als Kühlmittel zusätzlich
zu spezifischen Flon-Verbindungen verwendet, die als Schaumbildner Verwendung finden.
Es ist daher wichtig, daß das Auffangen des Flon-Verbindungen enthaltenden Kühlmittels
und die Umwandlung der aufgefangenen Flon-Verbindungen in leichter entsorgbare
Substanzen gleichzeitig durchgeführt werden. Diese Aufgabe bedarf jedoch nach wie vor
noch einer Lösung.
Da derartige spezielle Flon-Verbindungen wie CFC11 oder CFC12 Probleme im Zu
sammenhang mit einer Verschmutzung der Umwelt hervorrufen, wie dies vorstehend
beschrieben wurde, bestand ein Bedarf nach einem Verfahren zur Entsorgung von Ab
fällen, in denen als Strukturteil Polyurethan-Schaumharz verwendet wird, das die speziel
len Flon-Verbindungen als Schaumbildner enthält, im Anschluß an das wirksame Auf
fangen der Flon-Verbindungen aus dem Harz, und gleichzeitig zur Umwandlung der
aufgefangenen Flon-Verbindungen in leichter entsorgbare Substanzen. Das gleiche trifft
auf solche Abfälle zu, in denen alternative Flon-Verbindungen als Schaumbildner ver
wendet werden. So bestand ein starker Bedarf nach einem Verfahren zur effektiven und
wirksamen Entsorgung von Abfallen, die als Strukturteil Polyurethan-Schaumharz enthal
ten, das als Schaumbildner aus Umweltsicht schädliche Flon-Verbindungen enthält.
Es ist daher eine wichtige Aufgabe der vorliegenden Erfindung, zur Entsorgung von
Abfall, der in seinen Strukturteilen Schaumharz enthält, das spezielle Flon-Verbindungen
oder alternative Flon-Verbindungen als Schaumbildner enthält, ein Verfahren zu schaffen,
das das wirksame Auffangen der als Schaumbildner verwendeten Flon-Verbindungen
ermöglicht. Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur
Entsorgung des Abfalls und eine Vorrichtung für ein derartiges Entsorgungsverfahren des
Abfalls zu schaffen, die es beide ermöglichen, daß die aufgefangenen Flon-Verbindungen
effizient zersetzt und in leichter entsorgbare Substanzen umgewandelt werden.
Zum einen umfaßt das Verfahren zur Entsorgung von Abfall gemäß der vorliegenden
Erfindung die Entsorgung von Abfall, der halogenierte organische Verbindungen enthal
tendes Schaumharz wenigstens zum Teil in seinen Strukturteilen enthält, wobei das
Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß es einen ersten Schritt, bei dem der Abfall
einer Hitzebehandlung unterworfen wird und dadurch halogenierte organische Verbindun
gen aus dem Schaumharz ausgetrieben werden, und einen zweiten Schritt, bei dem das die
halogenierten organischen Verbindungen enthaltende Gas, das bei dem ersten Schritt
ausströmt, einer Behandlung zur thermischen Zersetzung und dadurch zur Umwandlung
der halogenierten organischen Verbindungen in leichter entsorgbare Substanzen unter
worfen wird, umfaßt.
Zum zweiten umfaßt das Verfahren zur Entsorgung von Abfall gemäß der vorliegenden
Erfindung die Entsorgung von Abfall, der ein halogenierte organische Verbindungen
enthaltendes Schaumharz zumindest teilweise in seinen Strukturteilen enthält, wobei das
Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß es einen Schritt umfaßt, bei dem der Abfall
einer Hitzebehandlung unterworfen und dadurch wenigstens ein Teil des Schaumharzes
geschmolzen wird und die halogenierten organischen Verbindungen dadurch ausgetrieben
werden, und anschließend die ausgetriebenen halogenierten organischen Verbindungen
aufgefangen werden.
Die Vorrichtung zur Entsorgung von Abfall gemäß der vorliegenden Erfindung betrifft die
Entsorgung von Abfall, der ein halogenierte organische Verbindungen enthaltendes
Schaumharz wenigstens teilweise in seinen Strukturteilen enthält, wobei die Vorrichtung
dadurch gekennzeichnet ist, daß sie umfaßt: Eine erste Hitzebehandlungs-Einrichtung, die
mit einer Heizeinrichtung versehen ist, um den Abfall unter Hitze zu behandeln und das
Austreiben wenigstens der halogenierten organischen Verbindungen aus dem Abfall zu
ermöglichen, und eine zweite Hitzebehandlungs-Einrichtung, die mit einer thermischen
Zersetzungseinrichtung versehen ist, um das die halogenierten organischen Verbindungen
enthaltende Gas, das bei dem ersten Schritt ausströmt, thermisch zu zersetzen und zu
ermöglichen, daß die halogenierten organischen Verbindungen in leichter entsorgbare
Substanzen umgewandelt werden.
In dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung zur Entsorgung von Abfall können
deswegen, weil der Abfall, der das Schaumharz wenigstens teilweise in seinen Strukturtei
len enthält, zuerst einer Hitzebehandlung zum Schmelzen und weiteren Zersetzen des
Schaumharzes unterworfen wird, die halogenierten organischen Verbindungen wie bei
spielsweise Flon-Verbindungen effizient aus dem Schaumharz ausgetrieben werden. Das
danach ausgetriebene, halogenierte organische Verbindungen enthaltende Gas wird mit
dem Ziel thermischer Zersetzung behandelt und daher effizient zersetzt und in leichter
entsorgbare Substanzen durch das erste Behandlungsverfahren umgewandelt. In diesem
Fall kann die Effizienz des zweiten Schritts verbessert werden durch thermisches Zerset
zen des Schaumharzes und dadurch Austreiben der durch die Zersetzung des Harzes
erzeugten Gase (nachfolgend bezeichnet als Harz-Zersetzungsgase) wie beispielsweise
Kohlenwasserstoff-Gase im Anschluß an den Schritt des Austreibens der halogenierten
organischen Verbindungen in dem ersten Schritt und Verwendung der Harz-Zersetzungs
gase als Hilfs-Brennstoff für die Zersetzung der Flon-Verbindungen. In dem zweitgenann
ten Verfahren zur Entsorgung von Abfall gemäß der Erfindung können die halogenierten
organischen Verbindungen und die Harz-Zersetzungsgase effizient unabhängig voneinander
aufgefangen werden.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. Es
zeigen:
Fig. 1 ein Diagramm, das schematisch den Aufbau einer Vorrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung zur Entsorgung von Abfall zeigt, wie sie in Beispiel 1
beschrieben ist;
Fig. 2 ein Diagramm, das schematisch den Aufbau einer Vorrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung zur Entsorgung von Abfall zeigt, wie sie in Beispiel 2
beschrieben ist;
Fig. 3 ein Diagramm, das schematisch den Aufbau einer Vorrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung zur Entsorgung von Abfall zeigt, wie sie in Beispiel 3
beschrieben ist;
Fig. 4 ein Diagramm, das schematisch den Aufbau einer Vorrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung zur Entsorgung von Abfall zeigt, wie sie in Beispiel 4
beschrieben ist;
Fig. 5 ein Diagramm, das schematisch den Aufbau einer Vorrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung zur Entsorgung von Abfall zeigt, wie sie in Beispiel 5
beschrieben ist;
Fig. 6 ein Diagramm, das das Konzept zur Veranschaulichung der Menge an Gas
wiedergibt, das aus dem Abfall im ersten Schritt der vorliegenden Erfindung
ausgetrieben wird; und
Fig. 7 ein Diagramm, das den Unterschied der Menge an Flon-Gas zeigt, das in
Abhängigkeit von der Größe der Abfallteilchen ausgetrieben wird.
Es werden nachfolgend bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im
einzelnen beschrieben, ohne daß die Erfindung auf diese Ausführungsformen beschränkt
ist.
In dem Verfahren zur Entsorgung von Abfall gemäß der vorliegenden Erfindung wird der
Abfall zuerst hitzebehandelt, um die halogenierten organischen Verbindungen wenigstens
aus dem Schaumharz auszutreiben. Als spezielles Beispiel des Abfalls, bei dem die
vorliegende Erfindung zur Anwendung kommt, kann Abfall genannt werden, der wenig
stens zum Teil in seinen Strukturteilen Schaumharz wie beispielsweise Polyurethan-
Schaumharz oder Polystyrol-Schaumharz enthält, das halogenierte organische Verbindun
gen als Schaumbildner enthält. Der Abfall kann allein aus dem Schaumharz bestehen, oder
es kann ein Teil der Strukturteile des Abfalls aus dem Schaumharz bestehen. Der Abfall,
der der in Rede stehenden Entsorgung unterzogen werden soll, schließt ausrangierte
Haushaltsgeräte, ausrangierte Automobilteile, ausrangierte Wärmedämmstoffe, ausrangier
te Akustik-Materialien und dergleichen ein, um Beispiele hierfür zu nennen. Der Abfall
ist jedoch nicht in besonderer Weise auf die vorstehend genannten Abfall-Arten be
schränkt.
Als spezielle Beispiele halogenierter organischer Verbindungen, wie sie vorstehend
genannt wurden, können Kohlenwasserstoff-Verbindungen genannt werden, insbesondere
halogenierte aliphatische Kohlenwasserstoffe, deren Wasserstoff-Atome zum Teil oder
vollständig durch Halogen-Atome wie beispielsweise Chlor-Atome oder Fluor-Atome
ersetzt wurden. Speziell können die sogenannten speziellen Flon-Verbindungen (Chlor
fluorkohlenstoffe) und alternative Flon-Verbindungen (wie beispielsweise Fluorkohlen
wasserstoffe und Chlorfluor-Kohlenwasserstoffe) genannt werden. In den Fällen, in denen
die halogenierten organischen Verbindungen wie die Flon-Verbindungen beispielsweise als
Kühlmittel neben ihrer Verwendung als Schaumbildner verwendet werden, wie im Fall
ausrangierter Kühlgeräte, können sie außerdem entsorgt werden.
Nachfolgend wird ein Fall der Verwendung eines Polyurethan-Schaumharzes als Schaum
harz als Beispiel beschrieben. Das Polyurethan-Harz beginnt nahe 323 K zu schmelzen
und emittiert schließlich halogenierte organische Verbindungen wie beispielsweise Flon-
Verbindungen. Fast alle halogenierten organischen Verbindungen, die als Schaumbildner
verwendet wurden, können dadurch aufgefangen werden, daß man die Temperatur der
Hitzebehandlung im ungefahren Bereich von beispielsweise 323 bis 573 K hält, vorzugs
weise im Bereich von 373 bis 473 K. In diesem Fall können die verschiedenen Reaktionen
wie z. B. das Austreiben der halogenierten organischen Verbindungen und die Zersetzung
des Schaumharzes dadurch beschleunigt werden, daß man auf den unter Behandlung
stehenden Abfall ein Lösungsmittel aufsprüht, das insbesondere auf eine Temperatur im
Bereich von 323 bis 573 K erhitzt ist.
Wenn der nach dem Auffangen der oben genannten halogenierten organischen Verbindun
gen zurückbleibende Abfall bei einer Temperatur im Bereich von 453 bis 973 K gehalten
wird, vorzugsweise bei einer Temperatur im Bereich von 493 bis 823 K, wird das
Polyurethan-Harz zersetzt. Als Ergebnis dessen werden Zersetzungskomponenten wie z. B.
TDI (Toluylendiisocyanat), Isocyanat und Polyol- und Harz-Zersetzungsgase wie beispiels
weise C₁- bis C₄-Kohlenwasserstoff-Gase in Mischung mit CO₂ und CO emittiert. Wenn
diese Harz-Zersetzungsgase, insbesondere solche organischen Gase wie Kohlenwasser
stoff-Gase, in dem nachfolgenden Schritt zur Zersetzung der halogenierten organischen
Verbindungen geleitet werden, können sie als Hilfs-Brennstoff zur Zersetzung verwendet
werden. Sie können auch in anderer Weise als Hilfs-Brennstoffe zur Hitzebehandlung im
ersten Schritt verwendet werden.
Wenn die Hitzebehandlung im ersten Schritt in zwei Temperaturbereichen durchgeführt
wird, wie dies oben beschrieben wurde, können die Schritte des Austreibens der haloge
nierten organischen Verbindungen aus dem Schaumharz und der Erzeugung der Harz-
Zersetzungsgase durch die thermische Zersetzung des Schaumharzes getrennt voneinander
durchgeführt werden.
Das Polyurethan-Harz wird nahezu vollständig bei einer Temperatur im Bereich von 773
bis 873 K zersetzt. Als Folge dieser Zersetzung werden die halogenierten organischen
Verbindungen vollständig aufgefangen. Wenn die Temperatur zur Zersetzung des Polyu
rethan-Harzes 973 K übersteigt, bringt die überschüssige Temperatur keine proportionale
Wirkungszunahme und erzeugt möglicherweise auch schädliche Gase. Da außerdem das
im Rahmen der vorliegenden Erfindung in Betracht kommende Schaumharz nicht nur auf
Polyurethan-Harz beschränkt ist, fällt die Temperatur der Hitzebehandlung im ersten
Aufheizschritt allgemein in den ungefähren Bereich von 453 bis 1.073 K. Sie kann in
geeigneter Weise auf diesen Bereich eingestellt werden, um der besonderen Art von
betroffenem Schaumharz Rechnung zu tragen.
In dem zweiten Verfahren zur Entsorgung von Abfall gemäß der vorliegenden Erfindung
können die halogenierten organischen Verbindungen und die Harz-Zersetzungsgase, die
getrennt voneinander erzeugt wurden, getrennt voneinander aufgefangen werden, indem
man eine Hitzebehandlung in den beiden vorstehend genannten Temperaturbereichen
durchführt. Das Auffangen der Gaskomponenten wird bewirkt durch Kondensieren und
Verflüssigen der Gase unter Verwendung eines Kühlmittels wie beispielsweise unter
Verwendung von Kühlwasser oder durch die Verwendung einer Kühl-Umgebung, die
beispielsweise bei der Temperatur von flüssigem Stickstoff gehalten wird.
In dem ersten Verfahren zur Entsorgung von Abfall gemäß der vorliegenden Erfindung
kann wenigstens ein Teil der Harz-Zersetzungsgase, die durch die thermische Zersetzung
des Schaumharzes erhalten werden, kondensiert und verflüssigt werden und letztlich in
Form von Öl aufgefangen werden. Speziell läßt sich ein derartiges Auffangen wirksam
erreichen durch Vorsehen einer ein Gas kondensierenden Einrichtung zwischen dem ersten
und dem zweiten Schritt, die dafür angepaßt ist, die Gase zu kondensieren, die im ersten
Schritt ausströmen. Wenn beispielsweise das Schaumharz thermisch zersetzt wird, werden
der Hilfs-Brennstoff für das halogenierte organische Verbindungen enthaltende Gas und
eine etwa 10- bis 20-fach so große Menge an Harz-Zersetzungsgasen (organischen Gasen)
gebildet, die als Wasserstoff-Quelle nötig sind. Wenn diese Harz-Zersetzungsgase direkt
im zweiten Schritt verbrannt werden, werden sie unnötig vergeudet, und es erfolgt eine
Verschlechterung der Energiebilanz. Diese verschwenderische Verbrennung bringt auch
die Möglichkeit mit sich, daß es schwierig wird, die Temperatur im zweiten Schritt zu
kontrollieren.
Die ansonsten unvermeidliche Verschwendung im zweiten Schritt kann verhindert und die
Rückgewinnung eines nützlichen Öls kann erreicht werden, indem man dafür sorgt, daß
der Überschuß an Harz-Zersetzungsgasen durch den oben genannten Schritt der Kon
densation und Verflüssigung aufgefangen wird. Darüberhinaus führt das Auffangen der
Gase dazu, die Temperaturkontrolle im zweiten Schritt zu erleichtern. Wenn eine Kon
densation und Verflüssigung der Harz-Zersetzungsgase in der Weise durchgeführt werden,
daß diese Gase in einer Vielzahl abgestufter Temperaturbereiche abgekühlt werden,
können einige nützliche Ölkomponenten in den abgestuften Temperaturbereichen aufgefan
gen werden. Durch Abkühlen der Harz-Zersetzungsgase in drei abgestuften Temperaturbe
reichen, d. h. beispielsweise bei 473 K ± 50 K, 373 K ± 50 K und in der Nähe von
Raumtemperatur, können drei Ölkomponenten aufgefangen werden, d. h. nützliches
Schweröl, eine Mischung aus Schweröl und Leichtöl und Leichtöl.
Außerdem hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, zwischen dem ersten und dem zweiten
Schritt eine Gas-Puffereinrichtung vorzusehen, die dafür angepaßt ist, eine zeitweilige
Speicherung des halogenierte organische Verbindungen enthaltenden Gases zu ermögli
chen. Wenn beispielsweise die Menge an Gas, das von dem ersten an den zweiten Schritt
abgegeben wird, schwankt, wird möglicherweise die Effizienz der Zersetzung der haloge
nierten organischen Verbindungen in Abhängigkeit von der Kapazität der Entsorgung im
zweiten Schritt verschlechtert. Dann muß die Kapazität zur Entsorgung im zweiten Schritt
proportional an die größte, im ersten Schritt zu emittierende Gas-Durchsatzmenge ange
paßt werden. Folglich muß die Anlage vergrößert werden. Die Stabilisierung des zweiten
Schritts kann erreicht werden mittels einer Gas-Puffereinrichtung, die eine zeitweilige
Speicherung des halogenierte organische Verbindungen enthaltenden Gases und eine
nachfolgende Abgabe dieses Gases mit einem festen Strömungsvolumen an den zweiten
Schritt ermöglicht.
Es ist besonders vorteilhaft, die Gas-Puffereinrichtung für den Zweck zu nutzen, zeitweise
darin notwendige Mengen der Harz-Zersetzungsgase und des halogenierte organische Ver
bindungen enthaltenden Gases unterzubringen, die nach dem Auffangen überschüssiger
Harz-Zersetzungsgase durch Kondensation und Verflüssigung in der Gas-Kondensations
einrichtung zurückbleiben, und anschließend diese Gase mit einem festen Strömungs
volumen an den zweiten Schritt abzugeben. Als Ergebnis dessen kann der zweite Schritt
in noch größerem Ausmaß stabilisiert werden.
Die halogenierten organischen Verbindungen und die Schaumharz-Zersetzungsgase, wie
sie oben erwähnt wurden, werden ganz plötzlich abgegeben, und zwar in Abhängigkeit
von der jeweiligen Aufheiztemperatur. Dies ist beispielsweise in Fig. 6 gezeigt. Im Fall
der Verarbeitung von Abfall derselben Art sind die Mengen dieser Gase, die daraus
emittiert werden, nahezu proportional zur Größe des Abfalls. Fig. 6 zeigt Daten, die bei
Verarbeitung eines Abfalls X₁ und eines Abfalls X₂ erhalten wurden, die aus demselben
Material bestehen, wobei die Teilchen des Abfalls X₂ größer sind als die des Abfalls X₁.
Wenn Abfälle, die in ihrer Größe unterschiedlich sind, wie dies oben erwähnt wurde,
kontinuierlich oder intermittierend entsorgt werden, schwanken die Gasmengen, die an
den zweiten Schritt abgegeben werden. Als Ergebnis dessen muß die Vorrichtung unver
meidlich vergrößert werden, wie dies oben beschrieben wurde, um einer Verschlechterung
der Effizienz der Zersetzung der halogenierten organischen Verbindungen und der Erhö
hung der Entsorgungskapazität im zweiten Schritt Rechnung zu tragen.
In dem Verfahren zur Entsorgung von Abfall gemäß der vorliegenden Erfindung ist es
daher sinnvoll, einen Schritt vor dem ersten Schritt durchzuführen, bei dem ein gegebener
Abfall in Teilchen einer Größe zerteilt wird, die für die Entsorgung angepaßt sind.
Genauer gesagt wird der Abfall vorzugsweise in Teilchen einer solchen Größe zerteilt,
daß die Gase im ersten Schritt in praktisch konstanten Mengen erzeugt werden. Dadurch,
daß man einen gegebenen Abfall in Teilchen einer passenden Größe in einem vorbereiten
den Schritt zerteilt, wie dies oben beschrieben wurde, und daß man es in der Folge
ermöglicht, daß die Menge an halogenierte organische Verbindungen enthaltendem Gas,
die in dem ersten Schritt erzeugt wird, in Abhängigkeit von der Größe der Teilchen
gesteuert wird, kann die Zersetzung der halogenierten organischen Verbindungen und
deren Umwandlung in leichter entsorgbare Substanzen im zweiten Schritt in stabiler Weise
durchgeführt werden.
Wenn die Abfälle im Vorbereitungsschritt in Teilchen einer unpassend kleinen Größe
zerteilt werden, diffundieren die halogenierten organischen Verbindungen aus den Teil
chen im Verlauf des Zerteilvorgangs oder während der Lagerung aus. Dies geschieht
möglicherweise in einem Ausmaß, das die Effektivität des Verfahrens zur Entsorgung von
Abfall gemäß der vorliegenden Erfindung aufs Spiel setzt. Vorzugsweise haben die
Abfallteilchen eine Größe, die zumindest größer ist als der Durchmesser der geschlosse
nen Zellen in dem Schaumharz (größter Durchmesser der einzelnen Zellen innerhalb des
Schaumharzes). Fig. 7 vergleicht die Mengen an Flon-Gas, das pro Gewichtseinheit
Polyurethanschaum-Wärmedämmstoff erzeugt wird, wenn der Dämmstoff in Teilchen des
größten Durchmessers 300 µm zerkleinert wird und wenn er in Teilchen des größten
Durchmessers 10 mm zerkleinert wird. Es ergibt sich klar aus Fig. 7, daß dann, wenn
der Abfall in unnötig kleine Teilchen zerkleinert wird, die halogenierten organischen
Verbindungen (Flon-Verbindungen) vollständig abdiffundiert sind, bevor der Abfall einer
Hitzebehandlung unterworfen wurde. Es ergibt sich außerdem aus Fig. 7, daß dann,
wenn der Abfall kaum fein zerteilt wird, die halogenierten organischen Verbindungen in
dem Schaumharz bleiben.
Obwohl die spezielle Größe des Abfalls mit der Art des Abfalls oder der Kapazität zur
Entsorgung im zweiten Schritt schwanken kann, ist es sinnvoll, daß der Abfall in Form
von Stücken vorliegt, deren Seitenlänge im ungefähren Bereich von 10 bis 500 mm liegt.
Wenn die Seitenlänge geringer als 10 mm ist, ist die Menge der halogenierten organischen
Verbindungen, die vor der Hitzebehandlung abdiffundieren, unnötig groß. Wenn die
Seitenlänge 500 mm übersteigt, erhöht sich die Gasmenge, die ganz plötzlich gebildet
wird. Vorzugsweise haben die Stücke eine Größe im ungefähren Bereich von 100 bis 200
mm. Diese Stücke können erhalten werden durch Verwendung einer üblichen Schneidvor
richtung, beispielsweise eines Schneidmessers oder eines Shredders.
Es gibt Abfälle, die direkt entsorgt werden können, abhängig von der Entsorgungskapazi
tät im zweiten Schritt. Derartige Abfälle wie ausrangierte Kühlgeräte haben besonders
große Anteile an Hohlraum und werden vorzugsweise einer Hitzebehandlung (im ersten
Schritt) unterworfen, nachdem sie in Teile einer Größe zerteilt wurden, wie sie oben
erwähnt wurde, da dieser Abfall eine Verschlechterung der Heizeffizienz während der
Hitzebehandlung oder der Entsorgungseffizienz mit sich bringt.
Durch Steuerung der Temperatur der Hitzebehandlung, der Dauer der Hitzebehandlung,
der Größe des für die Entsorgung vorgesehenen Abfalls usw. im ersten Schritt des ersten
Verfahrens zur Abfallentsorgung gemäß der Erfindung und im Schritt der Hitzebehandlung
im zweiten Verfahren zur Abfallentsorgung gemäß der vorliegenden Erfindung gemäß der
obigen Beschreibung können das halogenierte organische Verbindungen enthaltende Gas
und die Harz-Zersetzungsgase, die aus der Zersetzung des Schaumharzes resultieren, in
effizienter und stetiger Weise und getrennt voneinander erzeugt werden. Die Zersetzung
der halogenierten organischen Verbindungen und die anschließende Umwandlung der
Produkte in leichter entsorgbare Substanzen im zweiten Schritt gemäß der Erfindung
können in stabiler und stetiger Weise dadurch erreicht werden, daß man es ermöglicht,
daß das halogenierte organische Verbindungen enthaltende Gas und die Harz-Zersetzungs
gase effizient gebildet werden. So können die halogenierten organischen Verbindungen in
stabiler und effizienter Weise zersetzt und in leichter entsorgbare Substanzen umgewandelt
werden.
Im ersten Schritt des ersten Verfahrens zur Abfallentsorgung gemäß der Erfindung kann
das Auffangen der halogenierten organischen Verbindungen gleichzeitig mit der Zerset
zung des Schaumharzes durchgeführt werden. Wenn das Schaumharz ein Polyurethan-
Schaumharz ist, liegt in diesem Fall die Temperatur der angewendeten Hitzebehandlung
in geeigneter Weise im ungefähren Bereich von 353 bis 873 K. Vorzugsweise liegt diese
Temperatur im ungefähren Bereich von 373 bis 673 K.
In dem Fall, in dem die Effizienz des Auffangens des Hilfs-Brennstoffs, der aus den Harz-
Zersetzungsgasen besteht, verbessert werden soll, werden der erste Schritt im ersten
Verfahren zur Abfallentsorgung gemäß der Erfindung und der Schritt der Hitzebehandlung
im zweiten Verfahren zur Abfallentsorgung gemäß der Erfindung vorzugsweise in Ab
wesenheit von Sauerstoff durchgeführt.
In dem Fall, in dem das Auffangen der halogenierten organischen Verbindungen gefördert
werden soll oder die Dauer der Entsorgung verkürzt werden soll, ist es sinnvoll, daß eine
kleine Menge an Sauerstoff der Heizkammer bzw. dem Heizofen zugeführt wird, daß der
Abfall in einer Umgebung hitzebehandelt wird, die eine kleine Menge Sauerstoff enthält
und daß ein Teil des Schaumharzes durch Oxidation verbrannt wird. Genauer gesagt liegt
die Sauerstoff-Konzentration in der Umgebung der Hitzebehandlung vorteilhafterweise
nicht über 10%. Wenn die Sauerstoff-Konzentration 10% übersteigt, sind die Mengen
an Kohlendioxid, Stickstoffoxid, Schwefeloxid usw. ungeeignet hoch. Die Temperatur der
Hitzebehandlung liegt in diesem Fall ungefahr im Bereich von 323 bis 1.073 K.
Die vorstehend erwähnte partielle Verbrennung des Schaumharzes bei der Hitzebehand
lung dient dem Zweck, die Erhöhung der Anfangstemperatur des Abfalls zu fördern, die
Oxidation metallischer Komponenten wie beispielsweise Eisen, Kupfer, Aluminium und
Blei zu verhindern, ein Abtrennen der Metall-Resourcen zu erleichtern und außerdem das
Auffangen der halogenierten organischen Verbindungen zu fördern. Diese partielle
Verbrennung dient außerdem dem Zweck, zu verhindern, daß Blei in die Umgebung
abgetrieben wird, da Blei letzten Endes im Verbrennungsrückstand zurückbleibt. So
können die metallischen Komponenten, die in dem Abfall enthalten sind, in wirksamer
Weise durch die Hitzebehandlung abgetrennt werden, die an dem Abfall während der
Entsorgung durchgeführt wird.
Die Hitzebehandlung im ersten Schritt wird durchgeführt in irgendeinem üblicherweise
verwendeten Verbrennungsofen wie beispielsweise einem Ofen, in dem ein Gasbrenner
Anwendung findet, oder in einem Elektro-Ofen. Im Fall von Abfall, dessen Hauptkom
ponente solche magnetischen Materialien wie Eisen in großen Mengen enthält, kann die
Hitzebehandlung im Wege des dielektrischen Erhitzens durchgeführt werden.
In dem ersten Verfahren zur Abfallentsorgung gemäß der vorliegenden Erfindung folgt
dem oben genannten ersten Schritt ein Schritt, bei dem man das halogenierte organische
Verbindungen enthaltende Gas, das aus dem ersten Schritt ausströmt, einer Behandlung
zur thermischen Zersetzung und nachfolgenden Zersetzung der halogenierten organischen
Verbindungen und Umwandlung dieser Verbindungen in leichter entsorgbare Substanzen
unterwirft. Die Behandlung zur thermischen Zersetzung in diesem zweiten Schritt wird
durchgeführt in Form einer Katalysator-Behandlung, einer Plasma-Behandlung oder einer
Verbrennungs-Behandlung, um einige Beispiele zu nennen.
Vorteilhafterweise wird die Behandlung zur thermischen Zersetzung in diesem zweiten
Schritt durchgeführt in Gegenwart einer Wasserstoff-Quelle, die die Zersetzung der
halogenierten organischen Verbindungen fördert. Spezielle Beispiele der Wasserstoff-
Quelle schließen solche H₂O-Quellen wie Wasser und Dampf sowie Propangas ein. Es hat
sich gezeigt, daß die H₂O-Quellen besonders vorteilhaft sind, da sie gleichzeitig als
Wasserstoff-Quelle und als Sauerstoff-Quelle dienen. Alternativ dazu fungieren die Harz-
Zersetzungsgase, die als Hilfs-Brennstoff nützlich sind, zusätzlich als Wasserstoff-Quelle.
Die Wasserstoff-Quelle kann direkt dem Ort der thermischen Zersetzung im zweiten
Schritt zugesetzt werden oder kann vorbereitend der Stelle der Hitzebehandlung im ersten
Schritt zugeführt werden. Vorzugsweise liegt die Menge an zuzusetzender Wasserstoff-
Quelle im ungefahren Bereich von 2 bis 10 Molen pro Mol halogenierter organischer
Verbindungen, die in dem in der Behandlung befindlichen Schaumharz enthalten sind.
Die Temperatur der Behandlung zur thermischen Zersetzung im zweiten Schritt kann mit
dem speziellen anzuwendenden Zersetzungsverfahren schwanken. Im Fall der Behandlung
zur thermischen Zersetzung unter Verwendung eines Katalysators liegt diese Temperatur
beispielsweise in passender Weise im Bereich von 423 bis 1.073 K. Wenn die Temperatur
der Behandlung zur thermischen Zersetzung, die in diesem Fall Anwendung findet,
geringer ist als 423 K, läuft die Zersetzung der halogenierten organischen Verbindungen
und die anschließende Umwandlung der Produkte in leichter entsorgbare Substanzen trotz
der Verwendung des Katalysators nicht in ausreichender Weise ab. Wenn andererseits die
Temperatur 1.073 K übersteigt, läuft die Zersetzung so effizient ab, daß dies die notwen
dige Verwendung des Katalysators entbehrlich macht und dadurch der Vorteil der Ver
wendung des Katalysators verlorengeht.
Die Behandlung zur thermischen Zersetzung im zweiten Schritt läuft in der Weise ab, daß
man es ermöglicht, daß als Hilfs-Brennstoff für die Behandlung die Zersetzungsgase des
Schaumharzes verwendet werden, wie dies oben erwähnt wurde. In diesem Fall liegt die
Temperatur dieser Behandlung vorzugsweise im ungefähren Bereich von 423 bis 1.373 K.
Durch diese thermische Zersetzungsbehandlung werden die halogenierten organischen
Verbindungen zersetzt und anschließend in leichter entsorgbare Substanzen umgewandelt.
Im Fall der Zersetzungsbehandlung durch Verbrennung ist die Temperatur dieses Behand
lungsschritts höher als die der Katalysatorbehandlung, ist jedoch nicht höher als etwa
1.773 K.
Im Fall der Behandlung zur thermischen Zersetzung unter Verwendung eines Katalysators,
der für den zweiten Behandlungsschritt angepaßt ist, zersetzt sich das halogenierte organi
sche Verbindungen enthaltende Gas, das aus dem ersten Schritt ausströmt, bei Kontakt mit
dem Katalysator in einer Umgebung, die bei einer Temperatur im ungefähren Bereich von
423 bis 1.073 K gehalten wird, und erzeugt Chlorwasserstoff-Gas und Fluorwasserstoff-
Gas. Während solch halogenierte organische Verbindungen wie Flon-Verbindungen als
Folge der Zersetzung in leichter entsorgbare Substanzen umgewandelt werden, müssen
derartige Halogenwasserstoffe wie Chlorwasserstoff oder Fluorwasserstoff entsorgt
werden, da sie korrosive Substanzen sind.
Diese Entsorgung von Halogenwasserstoffen (Abgas-Entsorgung) wird vorzugsweise
durchgeführt, indem man die Verfahrensweise übernimmt, daß man direkt Erdalkalimetall
wie beispielsweise Calcium auf das Abgas sprüht oder das Abgas einer Feststoff-Ab
sorptionsbehandlung mittels eines aus dem Erdalkalimetall hergestellten Filters unterwirft
und dadurch die Halogenwasserstoffe in Form von CaCl₂ oder CaF₂ einfängt bzw. bindet.
Es ist zu erwarten, daß diese Abgas-Entsorgung im weitestmöglichen Ausmaß verhindert,
daß auf den vorangehenden zweiten Schritt (den Schritt der Zersetzung der Flon-Ver
bindungen) ein Ladungsdruck angewendet werden muß.
Wenn ein Katalysator verwendet wird, rufen Halogenwasserstoffe wie Chlorwasserstoff
und Fluorwasserstoff eine Qualitätsverschlechterung des Katalysators hervor. Wenn
hingegen der Katalysator als Adsorptionsmittel für Halogenwasserstoffe verwendet wird,
dient dies dem Zweck, die nachfolgende Abgas-Entsorgung zu erleichtern. Die Zerset
zungsgeschwindigkeit kann bei stetigen Werten gehalten werden, wenn der Katalysator im
Rahmen einer Verfahrensweise verwendet wird, bei der er kontinuierlich durch neu
zugefügten Katalysator erneuert wird. Als spezielle Beispiele des Katalysators, der in der
Behandlung zur thermischen Zersetzung im zweiten Schritt zu verwenden ist, können
folgende Stoffe genannt werden: CuO, Co₃O₄, Mn₂O₃, MgO, CaO, Pt/ZrO₂-TiO₂, H₃PO₄/
ZrO₂, SiO₂/Al₂O₃, TiO₂/SiO₂, Cr₂O₃/ZrO₂, Cr₂O₃/ZrO₂, Cr₂O₃/Al₂O₃, Au/Al₂O₃, W/ZrO₂/
TiO₂, Pt/H₃PO₄/ZrO₂ und Pt/SiO₂/TiO₂.
Die Behandlung zur thermischen Zersetzung im zweiten Schritt kann neben der thermi
schen Zersetzungsbehandlung mittels eines Katalysators durchgeführt werden in Form
einer Zersetzungsbehandlung mit Plasma und einer Zersetzungsbehandlung unter Ver
brennung. Die Wahl unter diesen Behandlungsformen kann in geeigneter Weise getroffen
werden in Übereinstimmung mit der Behandlungsmenge oder der Konzentration an
halogenierten organischen Verbindungen. Die Zersetzungsbehandlung mit Plasma kann
Gebrauch machen von Dampf-Plasma, mit dem die Effizienz der Zersetzung der haloge
nierten organischen Verbindungen weiter verbessert werden kann.
Wenn der zur Entsorgung vorgesehene Abfall beispielsweise ein ausrangiertes Kühlgerät
ist, in dem halogenierte organische Verbindungen wie Flon-Verbindungen Anwendung als
Kühlmittel neben einer Anwendung als Schaumbildner für das Schaumharz finden, können
die als Kühlmittel verwendeten halogenierten organischen Verbindungen gleichzeitig mit
der Verfahrensweise entsorgt werden, daß man diese Verbindungen zuerst auffängt und
dann das aufgefangene Kühlmittel direkt entweder in den Verfahrensgang zwischen dem
ersten und dem zweiten Schritt oder in den zweiten Schritt injiziert.
Die Vorrichtung zur Entsorgung von Abfall gemäß der vorliegenden Erfindung macht
Gebrauch von dem Verfahren zur Abfallentsorgung gemäß der vorliegenden Erfindung,
wie es oben beschrieben wurde. Sie umfaßt eine erste Einrichtung zur Hitzebehandlung,
um den vorstehend genannten Abfall einer Hitzebehandlung zu unterziehen und danach
wenigstens die halogenierten organischen Verbindungen aus dem Abfall auszutreiben, und
eine zweite Einrichtung zur Hitzebehandlung, um das halogenierte organische Verbindun
gen enthaltende Gas, das aus dem ersten Schritt ausströmt, einer thermischen Zersetzungs
behandlung zu unterziehen und danach die halogenierten organischen Verbindungen in
leichter entsorgbare Substanzen umzuwandeln.
Die erste Einrichtung zur Hitzebehandlung ist mit einem Aufheizofen zum Schmelzen und
Zersetzen von Schaumharz, beispielsweise mit einer Heizvorrichtung, einem Gas-Ablaßteil
usw. als ihren Hauptkomponenten versehen und darüberhinaus gegebenenfalls mit einer
Einrichtung zum Zuführen einer Wasserstoff-Quelle, einer Einrichtung zum Zuführen
eines Lösungsmittels, einer Einrichtung zum Zuführen von Sauerstoff-Gas, einer Tempera
tur-Steuerungseinrichtung, einer Einrichtung zum Ablassen von Rückständen usw. ver
sehen. Die zweite Einrichtung zur Hitzebehandlung ist mit einem Heizofen oder einem
Plasma-Zersetzungsofen zum Bewirken einer thermischen Zersetzung halogenierter
organischer Verbindungen, einer Gas-Absaugeirrichtung, einer Gas-Ablaßeinrichtung usw.
als ihren Hauptkomponenten versehen und außerdem gegebenenfalls mit einer Einrichtung
zum Zuführen eines Katalysators, einer Einrichtung zum Ableiten eines Katalysators,
einer Einrichtung zur Zufuhr einer Wasserstoff-Quelle, einer Einrichtung zur Zufuhr von
Hilfs-Brennstoff, einer Einrichtung zur Temperatursteuerung usw. versehen. Die Vor
richtung ist außerdem versehen mit einer Kontrolleinrichtung zur Überwachung der
gesamten Vorrichtung, mit Meßvorrichtungen usw.
Die erste Einrichtung zur Hitzebehandlung kann versehen sein mit einer Einrichtung zum
Entfernen von Abfall, einer Einrichtung zum Grob-Zerteilen, Arbeitseinrichtungen wie
beispielsweise einer Bohreinrichtung usw. als Vorstufen-Komponenten dieser Einrichtung.
Die zweite Einrichtung zur Hitzebehandlung kann versehen sein mit einer Abgasentsor
gungs-Einrichtung, einer Rückstands-Ausstoßeinrichtung usw. als Nachlauf-Komponenten
der Vorrichtung. Eine Einrichtung zum Kondensieren von Gas, eine Gas-Puffereinrichtung
usw. können zwischen der ersten und zweiten Hitzebehandlungs-Einrichtung vorgesehen
sein. Gegebenenfalls kann eine Einrichtung zum Injizieren eines halogenierte organische
Verbindungen enthaltenden Gases wie beispielsweise eines Kühlmittels zwischen der
ersten und der zweiten Hitzebehandlungs-Einrichtung oder zum Einspritzen in die zweite
Hitzebehandlungs-Einrichtung vorgesehen sein.
Nachfolgend werden spezielle Beispiele der Vorrichtung zur Abfallentsorgung gemäß der
vorliegenden Erfindung beschrieben.
Fig. 1 ist ein Diagramm, das schematisch den Aufbau einer Vorrichtung zur Abfallent
sorgung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In Fig. 1 steht
die Bezugsziffer 10 für eine erste Einrichtung zur Hitzebehandlung. Diese erste Ein
richtung 10 zur Hitzebehandlung umfaßt einen Flon-Verbindungen auffangenden Ofen 11,
einen Schaumharz-Zersetzungsofen 12 und eine Rückstands-Ablaßeinrichtung 13. Der
Flon-Verbindungen auffangende Ofen 11 fungiert als Auffang-Ofen nicht nur für Flon-
Verbindungen, sondern auch für verschiedene halogenierte organische Verbindungen. Der
Flon-Verbindungen auffangende Ofen 11 und der Schaumharz-Zersetzungsofen 12 sind
einzeln mit einer Heizvorrichtung wie beispielsweise einem Brenner versehen, der bei der
Veranschaulichung in der Figur weggelassen wurde. Die Einrichtungen sind außerdem
dafür angepaßt, für bestimmte Zeiten bei jeweiligen vorgeschriebenen Temperaturen
gehalten zu werden. Dies geschieht unter Verwendung eines Satzes von Temperatur-
Sensoren und eines Steuerteils, die in gleicher Weise bei der Veranschaulichung weggelas
sen wurden.
Der Flon-Verbindungen auffangende Ofen 11 und der Schaumharz-Zersetzungsofen 12
sind jeweils mit einer geschlossenen Hülle versehen, damit die jeweilige Hitzebehandlung
in einer Sauerstoff-freien Umgebung durchgeführt werden kann. Sie sind jeweils mit einer
Einrichtung zur Zufuhr von Stickstoffgas zum Spülen versehen, die bei der Veranschauli
chung weggelassen wurde. Der Flon-Verbindungen auffangende Ofen 11 und der Schaum
harz-Zersetzungsofen 12 können jeweils mit einer Sauerstoff-Zufuhreinrichtung versehen
werden, damit eine partielle Verbrennung des Abfalls X in einer Umgebung durchgeführt
werden kann, die eine kleine Sauerstoff-Menge enthält.
Der der Entsorgung unterworfene Abfall X wird über ein Transportband 14 schrittweise
dem Flon-Verbindungen auffangenden Ofen 11, dem Schaumharz-Zersetzungsofen 12 und
der Rückstands-Ablaßeinrichtung 13 zugeführt. Die Verweilzeiten des Abfalls X in dem
Flon-Verbindungen auffangenden Ofen 11 und dem Schaumharz-Zersetzungsofen 12
werden durch Steuerungseinrichtungen (nicht gezeigt) gesteuert, die jeweils hierfür
vorgesehen sind. Nach Passieren der Rückstands-Ablaßeinrichtung 13 wird der Abfall X
einer Rückstands-Aufnahmeeinrichtung 15 zugeführt.
In dem Flon-Verbindungen auffangenden Ofen 11 wird der Abfall X auf eine Temperatur
im ungefähren Bereich von 353 bis 453 K erhitzt und bei dieser Temperatur gehalten, so
daß das Schaumharz als Teil der Strukturteile des Abfalls X geschmolzen wird und so ein
Auffangen nahezu des gesamten Flon-Gases ermöglicht wird. Der Flon-Verbindungen
auffangende Ofen 11 erlaubt es dann, wenn er mit einer Lösungsmittel-Zufuhreinrichtung
versehen ist, das Auffangen des Flon-Gases und den anfänglichen Anstieg der Temperatur
zu beschleunigen.
Der Abfall X, der nach dem Auffangen der Flon-Verbindungen zurückbleibt, wird dem
Schaumharz-Zersetzungsofen 12 zugeführt und darin auf eine Temperatur im ungefähren
Bereich von 573 bis 873 K aufgeheizt und bei dieser Temperatur gehalten. In dem
Schaumharz-Zersetzungsofen 12 wird das Schaumharz in dem Abfall X zersetzt, und die
Harz-Zersetzungsgase wie beispielsweise Kohlenwasserstoff-Gase werden als Hilfs-
Brennstoff aufgefangen. Nach der Zersetzung des Schaumharzes ist das Flon-Gas in dem
Schaumharz vollständig aufgefangen.
Der Flon-Verbindungen auffangende Ofen 11 und der Schaumharz-Zersetzungsofen 12
sind in ihren jeweils oberen Teilen mit Gas-Leiteinrichtungen 11a bzw. 12a versehen.
Diese Gas-Leiteinrichtungen 11a und 12a sind jeweils mit einer Gas-Zufuhrleitung 16
verbunden. Die Gas-Zufuhrleitung 16 ist an ihrem anderen Ende mit einer zweiten
Hitzebehandlungs-Einrichtung 20 verbunden. Das in dem Flon-Verbindungen auffangen
den Ofen 11 aufgefangene Flon-Gas und der in dem Schaumharz-Zersetzungsofen 12
aufgefangene Hilfs-Brennstoff werden jeweils über die Gas-Leiteinrichtungen 11a und 12a
geleitet und dann gemeinsam über die Gas-Zufuhrleitung 16 der zweiten Hitzebehand
lungs-Einrichtung 20 zugeleitet.
In diesem Fall können das Flon-Gas und der Hilfs-Brennstoff mit großer Effizienz
aufgefangen werden, da das Flon-Gas und der Hilfs-Brennstoff getrennt voneinander in
dem Flon-Verbindungen auffangenden Ofen 11 bzw. in dem Schaumharz-Zersetzungsofen
12 aufgefangen werden. Da außerdem das Schaumharz in dem Abfall X zersetzt wird,
werden die Flon-Verbindungen in dem Schaumharz vollständig aufgefangen, und es wird
die sonst unvermeidliche Ausübung einer nachteiligen Wirkung der nicht aufgefangenen
Flon-Verbindungen auf die Umgebung verhindert.
Insbesondere können die Mengen an Gasen, die in dem Flon-Verbindungen auffangenden
Ofen 11 und dem Schaumharz-Zersetzungsofen 12 aufgefangen werden sollen, dadurch
konstant gemacht werden, daß man den Abfall X, der der Entsorgung unterzogen wird,
in Stücke einer Größe zerteilt, die für die Entsorgung passend ist, bevor er dem Flon-
Verbindungen auffangenden Ofen 11 zugeleitet wird. Als Ergebnis dessen kann die
Effizienz der Zersetzung von Flon-Verbindungen und die Effizienz des Brennstoffs in der
zweiten Hitzebehandlungs-Einrichtung 20 verbessert werden. Außerdem kann die Zerset
zung von Flon-Verbindungen stabilisiert werden. Obwohl die Größe der Teile des Abfalls
X mit der Art des Abfalls und mit der Kapazität der zweiten Hitzebehandlungs-Einrich
tung 20 zur Entsorgung variabel ist, sind die Teile vorzugsweise Teilchen, deren Seiten
länge im ungefähren Bereich von 10 bis 500 mm liegt, vorzugsweise zum Beispiel im
Bereich von 100 bis 200 mm.
Die zweite Hitzebehandlungs-Einrichtung 20 in Beispiel 1 ist ein thermischer Zersetzungs
ofen 22, der mit einer Katalysator-Zufuhreinrichtung 21 versehen ist. Der thermische
Zersetzungsofen 22 ist mit einer Katalysator-Ablaßeinrichtung versehen, die bei der
Veranschaulichung weggelassen wurde. Dieser thermische Zersetzungsofen 22 fungiert als
Katalysator-Zersetzungseinrichtung. Das Flon-Verbindungen enthaltende Gas, das durch
den Flon-Verbindungen auffangenden Ofen 11 aufgefangen wurde, und der Hilfs-Brenn
stoff (Harz-Zersetzungsgase wie beispielsweise Kohlenwasserstoff-Gase, die aus der
Zersetzung des Schaumharzes stammen), der in dem Schaumharz-Zersetzungsofen 12
aufgefangen wurde, werden jeweils dem thermischen Zersetzungsofen 22 zugeführt.
Wenigstens eine der beiden Einrichtungen erste Hitzebehandlungs-Einrichtung 10 und
zweite Hitzebehandlungs-Einrichtung 20 kann mit einer Einrichtung zur Zufuhr von
Dampf versehen sein, die bei der Veranschaulichung weggelassen wurde.
In der zweiten Hitzebehandlungs-Einrichtung 20 wird ein Katalysator aus der Katalysator-
Zufuhreinrichtung 21 in passender Menge dem Gas zugeführt, das sowohl das Flon-Gas
als auch den Hilfs-Brennstoff enthält und das in den thermischen Zersetzungsofen 22
eingeleitet wird. Gleichzeitig wird das Gas auf eine Temperatur im ungefähren Bereich
von 423 bis 973 K aufgeheizt und bei dieser Temperatur gehalten. Durch die Einwirkung
des Katalysators und die Einwirkung der Hitze wird das Flon-Gas mit großer Effizienz
zersetzt. Wenn dem Flon-Gas Dampf zugesetzt wird, wird die Zersetzung des Flon-Gases
beschleunigt. Das so zersetzte Flon-Gas erzeugt Halogenwasserstoffe wie beispielsweise
Chlorwasserstoff-Gas und Fluorwasserstoff-Gas, oder die Gase werden zum Teil auf dem
Katalysator absorbiert bzw. aufgefangen. Die Zufuhr des Katalysators wird so durch
geführt, daß eine festgelegte Wirkung der Zersetzung sichergestellt wird, indem man den
Katalysator kontinuierlich in einer Menge erneuert, wie sie durch die Halogenwasserstoffe
verbraucht wurde.
Wenn der Abfall X ein ausrangiertes Kühlgerät ist, fanden in diesem Flon-Verbindungen
Verwendung, neben einer Verwendung als Schaumbildner, der in dem Schaumharz
enthalten ist. In diesem Fall können Einrichtungen zum Injizieren eines Flon-Verbindun
gen enthaltenden Gases, das von dem Flon-Verbindungen enthaltenden Gas verschieden
ist, das aus der ersten Hitzebehandlungs-Einrichtung 10 ausströmt, zwischen der ersten
Hitzebehandlungs-Einrichtung 10 und der zweiten Hitzebehandlungs-Einrichtung 20 oder
in der zweiten Hitzebehandlungs-Einrichtung 20 vorgesehen werden, wodurch es möglich
wird, daß das als Kühlmittel verwendete Flon, das separat aufgefangen wird, gleichzeitig
entsorgt wird.
Da das Abgas aus der zweiten Hitzebehandlungs-Einrichtung 20 Chlorwasserstoff-Gas und
Fluorwasserstoff-Gas enthält, ist eine Abgasentsorgungs-Einrichtung 30 als Einrichtung für
den nachfolgenden Schritt mit der zweiten Hitzebehandlungs-Einrichtung 20 verbunden.
Im vorliegenden Beispiel sind zwei in Stufen aufeinanderfolgende Ca-Pulver-Sprüheinrich
tungen 31 und 31 und ein Alkaliwasser-Rieselturm 32 mit der zweiten Hitzebehandlungs-
Einrichtung 20 verbunden. Diese zusätzlichen Einrichtungen arbeiten in der Weise, daß
sie die Mengen an Halogenwasserstoffen in dem Abgas unter den zu tolerierenden Stan
dard-Werten halten.
Nachfolgend wird der Fall der Entsorgung eines ausrangierten Kühlgeräts als Abfall X
unter Verwendung der Vorrichtung zur Abfallentsorgung beschrieben, die so aufgebaut
ist, wie dies vorstehend beschrieben wurde. In diesem ausrangierten Kühlgerät wurde
Polyurethan-Schaumharz als Wärmedämmstoff verwendet, und dieses Polyurethan-
Schaumharz enthält Flon-Verbindungen wie beispielsweise CFC12 als Schaumbildner.
Das ausrangierte Kühlgerät, das der Entsorgung unterzogen werden soll, wurde zuerst
einem Vorlauf-Schritt des Auseinanderbauens zugeführt. Hier wurde ein Kompressor von
dem Kühlgerät entfernt, und das zur Kühlung verwendete (und eine entsprechende
Qualitätsstufe aufweisende) Flon (z. B. CFC11) wurde durch Kondensation aufgefangen.
Die Auffang-Kammer wurde in Unterdruck-Zustand gehalten, um ein Auslaufen von Flon-
Verbindungen in die Umgebung zu verhindern. In diesem Fall wurde das Gefrieröl
gleichzeitig mit den Flon-Verbindungen aufgefangen.
Das ausrangierte Kühlgerät, das nach dem Auffangen des Kühlmittels zurückgeblieben
war, wurde einem Arbeitsschritt des groben Zerteilens und Aufbohrens unterworfen.
Dieser Arbeitsschritt wurde durchgeführt im Rahmen einer Verfahrensweise, bei der das
ausrangierte Kühlgerät zuerst mit einer Mühle in zwei bis sechs Teile zerschnitten wurde,
vorzugsweise in Stücke, deren Seitenlänge im ungefähren Bereich von 10 bis 500 mm lag.
Danach wurden mit einem Bohrer Löcher eines Durchmessers von etwa 8 mm in die
Außenschale des ausrangierten Kühlgeräts in einer ungefähren Menge von einem Loch pro
100 cm² gebohrt. Da die Innenschale des Kühlgeräts beispielsweise aus einem ABS-Harz
hergestellt war, kann sie durch tropfenweise Zugabe von Essigsäure gespalten werden.
Genauer gesagt, wurde die Bildung von Rissen in der inneren Schale dadurch erreicht, daß
man die innere Schale in einen Lack eintauchte, der mit 5% Essigsäure imprägniert war,
und die Schale im eingetauchten Zustand für eine vorgeschriebene Zeitdauer darin stehen
ließ. Im Anschluß an diese Behandlung hatte das Polyurethan-Schaumharz, dessen Ober
fläche freigelegt worden war, an Oberfläche zugenommen, wodurch die Hitzeübertragung
gefördert wurde. Im Ergebnis konnte die Zersetzungsreaktion des Polyurethan-Schaumhar
zes beschleunigt werden.
Der Abfall, der hauptsächlich aus Flon-Verbindungen enthaltendem Polyurethan-Schaum
harz bestand und in dem vorstehend beschriebenen Vorlauf-Schritt ausgebaut worden war,
umfaßte noch einen Kühlschlauch, elektrische Kabel usw . . Diese Zubehörkomponenten
wurden in unveränderter Form der ersten Hitzebehandlungs-Einrichtung 10 zugeführt.
Das ausrangierte Kühlgerät X, das grob zerbrochen oder grob zerteilt worden war, wurde
in die erste Hitzebehandlungs-Einrichtung 10 geworfen. Zuerst wurde es in dem Flon-
Verbindungen auffangenden Ofen 11 mittels eines Brenners mit einer Temperatur-An
stiegsgeschwindigkeit von 5 K/min bis auf 423 K aufgeheizt und anschließend bei dieser
Temperatur 2 h lang gehalten. Nahezu das gesamte Flon-Gas wurde in diesem Flon-
Verbindungen auffangenden Ofen 11 aufgefangen und dem thermischen Zersetzungsofen
22 der zweiten Hitzebehandlungs-Einrichtung 20 zugeführt. Danach wurde das ausrangier
te Kühlgerät X, das nach dem Auffangen der Flon-Verbindungen zurückgeblieben war,
mit einem Brenner in dem Schaumharz-Zersetzungsofen 12 bei einer Temperatur-An
stiegsgeschwindigkeit von 5 K/min bis auf eine Temperatur von 623 K erhitzt und bei
dieser Temperatur 2 h lang gehalten. In diesem Schaumharz-Zersetzungsofen 12 wurde
das Polyurethan-Harz zersetzt, und die resultierenden Harz-Zersetzungsgase wie beispiels
weise Kohlenwasserstoff-Gase wurden als Hilfs-Brennstoff aufgefangen. Die Harz-Zerset
zungsgase wurden zusammen mit dem Flon-Gas dem thermischen Zersetzungsofen 22 in
der zweiten Hitzebehandlungs-Einrichtung 20 zugeführt.
Das Auffangen des Flon-Gases und das Auffangen des Hilfs-Brennstoffs erfolgten gleich
zeitig, jedoch getrennt voneinander. Speziell wurden das Auffangen des Hilfs-Brennstoffs
aus dem ausrangierten Kühlgerät X, das nach dem Auffangen der Flon-Verbindungen
zurückgeblieben war, und das Auffangen des Flon-Gases aus dem ausrangierten Kühlgerät
X, das nachfolgend dem Zersetzungsofen zugeführt worden war, gleichzeitig durch
geführt, und die Mengen an relevanten Abgasen wurden dadurch eingestellt, daß man die
Temperaturen des Flon-Verbindungen auffangenden Ofens 11 und des Schaumharz-
Zersetzungsofens 12, die Verweilzeiten darin und die Größe der Teilchen des ausrangier
ten Kühlgeräts X entsprechend einstellte. Im Ergebnis konnte die Wirksamkeit der Flon-
Zersetzung und die Effizienz der Brennstoff-Bildung verbessert werden.
In der zweiten Hitzebehandlungs-Einrichtung 20 wurde CuO als Katalysator verwendet.
Der CuO-Katalysator wurde in einer vorgeschriebenen Menge dem thermischen Zerset
zungsofen 22 zugeführt, und die Temperatur der Umgebung des Katalysators wurde
danach bei 873 K gehalten. Das Strömungsvolumen des dem thermischen Zersetzungsofen
22 zugeführten Gases wurde so eingestellt, daß es eine Raumgeschwindigkeit von 3.000
h-1 erzeugte, bezogen auf den CuO-Katalysator.
Durch Messen der Flon-Konzentration vor und nach der katalytischen Zersetzung der
Flon-Verbindungen wurde gefunden, daß das Zersetzungsverhältnis 99% war. Es wurde
gefunden, daß das Abgas aus der zweiten Hitzebehandlungs-Einrichtung 20 HCl-Gas und
HF-Gas jeweils in Konzentrationen von einigen Prozent enthielt. Im Anschluß an die
Behandlung mit den zweistufigen Ca-Pulver-Sprüheinrichtungen 31 und 31 und die
Behandlung mit dem Alkaliwasser-Rieselturm 32 war der HCl-Gehalt und der HF-Gehalt
des Abgases auf einen Wert unter den jeweiligen Nachweis-Grenzen erniedrigt.
Die Vorrichtung konnte dadurch verkleinert werden, daß man das Verfahren in der Weise
durchführte, daß man zuerst das ausrangierte Kühlgerät in Stücke mit einer Seitenlänge im
ungefahren Bereich von 10 bis 500 mm zerteilte und anschließend die Segmente in die
erste Hitzebehandlungs-Einrichtung 10 warf. Diese Verfahrensweise führte zu einer
Abnahme des Leervolumen-Verhältnisses des ausrangierten Kühlgeräts X, das entsorgt
werden sollte und erlaubte eine Erhöhung der entsorgten Abfallmenge pro Zeiteinheit.
Fig. 2 ist ein Diagramm, das schematisch den Aufbau einer Vorrichtung zur Abfallent
sorgung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Diese
Vorrichtung zur Abfallentsorgung ist mit einem Plasma-Zersetzungsofen 23 anstelle des
thermischen Zersetzungsofens 22 versehen, der in der zweiten Hitzebehandlungs-Ein
richtung der Vorrichtung zur Abfallentsorgung verwendet wird, wie sie in Fig. 1 gezeigt
ist. Die Vorrichtung ist auch mit einer Einrichtung zur Zufuhr von Dampf (nicht gezeigt)
versehen, mit der Dampf als Strömungsgas dem Flon-Gas zugeführt werden kann, das
aufgefangen wurde. In diesem Fall wird die so dem Flon-Gas zugesetzte Dampfmenge auf
einen Wert eingestellt, der gerade ausreicht, die Bildung eines Plasmas zuzulassen. Der
als Wasserstoff-Quelle zugesetzte Dampf dient zum Abfangen von Halogenen. Der Aufbau
der Vorrichtung ist ansonsten identisch mit dem der Entsorgungsvorrichtung, wie sie in
Fig. 1 veranschaulicht ist.
Es wird nun der Fall der Entsorgung derselben ausrangierten Kühlvorrichtung, wie sie in
Beispiel 1 involviert war, durch Verwendung der Vorrichtung zur Abfallentsorgung
beschrieben, die in der Weise aufgebaut ist, wie dies vorstehend beschrieben wurde. Das
ausrangierte Kühlgerät wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 vorbehandelt und dann
der ersten Hitzebehandlungs-Einrichtung 10 zugeleitet. In der ersten Hitzebehandlungs-
Einrichtung 10 wurde das ausrangierte Kühlgerät in ähnlicher Weise behandelt, um Flon-
Gas aufzufangen und Hilfs-Brennstoff aufzufangen. Das so aufgefangene Flon-Gas und der
so aufgefangene Hilfs-Brennstoff wurden dem Plasma-Zersetzungsofen 23 zugeführt, und
das Flon-Gas wurde durch Plasma zersetzt. Durch Messen der Flon-Konzentration vor und
nach der Plasma-Zersetzung wurde gefunden, daß das Zersetzungsverhältnis 99,9% war.
Wenn Abgas aus dem Plasma-Zersetzungsofen 23 in derselben Weise wie in Beispiel 1
behandelt wurde, wurden die Gehalte an HCl und HF auf Werte unter ihren Nachweis
grenzen erniedrigt.
Fig. 3 ist ein Diagramm, das schematisch den Aufbau einer Vorrichtung zur Abfallent
sorgung gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Diese Vorrichtung zur Abfallentsorgung ist mit einem Verbrennungs-Zersetzungsofen 24
anstelle des thermischen Zersetzungsofens 22 versehen, der in der zweiten Hitzebehand
lungs-Einrichtung der Vorrichtung zur Abfallentsorgung verwendet wurde, wie sie in
Fig. 1 gezeigt ist. Der Aufbau der Vorrichtung ist ansonsten identisch mit dem der
Vorrichtung zur Abfallentsorgung, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist.
Es wird nun der Fall der Entsorgung derselben ausrangierten Kühlvorrichtung, wie sie in
Beispiel 1 involviert war, unter Verwendung der Vorrichtung zur Abfallentsorgung
beschrieben, die so aufgebaut ist, wie es vorstehend beschrieben wurde. Das ausrangierte
Kühlgerät wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 behandelt und anschließend der
ersten Hitzebehandlungs-Einrichtung 10 zugeführt. In der ersten Hitzebehandlungs-
Einrichtung 10 wurde das ausrangierte Kühlgerät in ähnlicher Weise behandelt und so
Flon-Gas aufgefangen und Hilfs-Brennstoff aufgefangen. Das so aufgefangene Flon-Gas
und der so aufgefangene Hilfs-Brennstoff wurden dem Verbrennungs-Zersetzungsofen 24
zugeführt, um eine Entsorgung des Flon-Gases durch Verbrennung bei 1.373 K zu
bewirken. Die Mengen an dem Verbrennungs-Zersetzungsofen 24 zugeführten Gasen
wurden so eingestellt, daß dies zur Erzeugung einer Raumgeschwindigkeit von 5.000 h-1
führte. Durch Messung der Flon-Konzentration vor und nach der Verbrennungszersetzung
wurde gefunden, daß das Zersetzungsverhältnis 99% war. Wenn das Abgas aus dem
Verbrennungs-Zersetzungsofen 23 in derselben Weise behandelt wurde wie in Beispiel 1,
wurden die Gehalte an HCl und HF auf Werte unter ihren Nachweisgrenzen erniedrigt.
Fig. 4 ist ein Diagramm, das schematisch den Aufbau einer Vorrichtung zur Abfallent
sorgung gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Diese Vorrichtung zur Abfallentsorgung ist mit einer Gas-Kondensationseinrichtung 40
und einer Gas-Puffereinrichtung 50 versehen, die aufeinanderfolgend zwischen der ersten
Hitzebehandlungs-Einrichtung 10 und der zweiten Hitzebehandlungs-Einrichtung 20 der
Vorrichtung zur Abfallentsorgung angebracht sind, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist.
Der Flon-Verbindungen auffangende Ofen 11 und der Schaumharz-Zersetzungsofen 12 in
der ersten Hitzebehandlungs-Einrichtung 10 sind jeweils mit einer Sauerstoff-Zufuhrquelle
17 versehen. Außerdem sind der Flon-Verbindungen auffangende Ofen 11 und der
Schaumharz-Zersetzungsofen 12 so aufgebaut, daß die in ihnen herrschenden jeweiligen
Sauerstoff-Konzentrationen und Temperaturen für vorbestimmte Zeiten bei vorbestimmten
Werten gehalten werden. Dies geschieht mittels eines Sauerstoff-Sensors, mittels Tempe
ratur-Sensoren und mittels einer Steuerungseinrichtung, die bei der Veranschaulichung
weggelassen sind. So kann eine partielle Verbrennung des Abfalls X in einer Umgebung,
die nicht mehr als 10% Sauerstoff enthält, erreicht werden. Der Aufbau der Vorrichtung
ist ansonsten identisch mit dem der Vorrichtung zur Abfallentsorgung, wie sie in Fig. 1
gezeigt ist.
Die Gas-Kondensationseinrichtung 40 ist mit der Gas-Zufuhrleitung 16 der ersten Hitzebe
handlungs-Einrichtung 10 verbunden. Das in dem Flon-Verbindungen auffangenden Ofen
11 aufgefangene Flon-Gas und der in dem Schaumharz-Zersetzungsofen 12 aufgefangene
Hilfs-Brennstoff werden jeweils über die Gas-Leiteinrichtungen 11a und 12a geleitet und
anschließend gemeinsam über die Gas-Zufuhrleitung 16 der Gas-Kondensationseinrichtung
40 zugeführt. Anschließend werden in der Gas-Kondensationseinrichtung 40 überschüssige
Harz-Zersetzungsgase wie beispielsweise Kohlenwasserstoff-Gase kondensiert und ver
flüssigt und letzten Endes aufgefangen. Der aus der Gas-Kondensationseinrichtung 40
ausströmende Hilfs-Brennstoff und das eine solche Menge Harz-Zersetzungsgase enthal
tende Gas, wie es als Wasserstoff-Quelle erforderlich ist, sowie Flon-Gas werden der
zweiten Hitzebehandlungs-Einrichtung 20 zugeführt. Als Ergebnis wird die Steuerung der
Temperatur der zweiten Hitzebehandlungs-Einrichtung 20 erleichtert, wird die sonst in der
zweiten Hitzebehandlungs-Einrichtung 20 hervorgerufene Verschwendung verhindert, und
es kann ein nützliches Öl erhalten werden.
Die Gas-Kondensationseinrichtung 40 ist aufgeteilt in eine erste Kühlkammer 41, eine
zweite Kühlkammer 42 und eine dritte Kühlkammer 43, um die Gase bei drei abgestuften
Temperaturen zu kühlen. Diese Kühlkammern sind jeweils versehen mit Kühlleitungen
41a, 42a und 43a. Das Kühlwasser, das als Kühlmedium für Gase verwendet wird, wird
in die Kühlkammern 41, 42 und 43 jeweils über Kühlwasser-Einlässe 41b, 42b und 43b
eingelassen. Die Anteile des Kühlwassers, die Kohlenwasserstoff-Gase gekühlt haben, die
durch die Kühlleitungen 41a, 42a und 43a strömen, werden jeweils über Kühlwasser-
Auslässe 41c, 42c und 43c abgelassen.
Die Temperatur der ersten Kühlkammer 41 wird auf einen Wert im Bereich von 523 bis
423 K eingestellt. Die Temperatur der zweiten Kühlkammer 42 wird auf eine Temperatur
im Bereich von 423 bis 323 K eingestellt. Die Temperatur der dritten Kühlkammer wird
auf eine Temperatur im Bereich von 323 K bis Raumtemperatur eingestellt. Dies geschieht
durch eine Gastemperatur-Steuervorrichtung, deren Veranschaulichung weggelassen
wurde. Dabei wird Schweröl in der ersten Kühlkammer 41 gewonnen, eine Mischung von
Schweröl und Leichtöl wird in der zweiten Kühlkammer 42 gewonnen, und Leichtöl wird
in der dritten Kühlkammer 43 gewonnen. Die Produkte werden jeweils in den Öl-Auf
fangtanks 44, 45 und 46 gelagert.
Das Gas, das in der Gas-Kondensationseinrichtung 40 erzeugt wird, wenn ein Überschuß
an Harz-Zersetzungsgasen wie beispielsweise an Kohlenwasserstoff-Gasen in der Ein
richtung kondensiert und aufgefangen wird, wird über ein Gas-Zufuhrrohr 51 an die Gas-
Puffereinrichtung 50 weitergeleitet. Die Gas-Puffereinrichtung 50 ist mit einem Pufferge
fäß 52 versehen, mit dem eine zeitweilige Lagerung des Gases ermöglicht werden kann,
das Flon-Gas und brauchbare Mengen an Harz-Zersetzungsgasen (Hilfs-Brennstoff)
enthält. Der Druck innerhalb des Puffergefäßes 52 wird konstant mittels einer Druck
anzeige 53 gemessen. Das Gas-Zufuhrrohr 51, das die Gas-Kondensationseinrichtung 40
und die Gas-Puffereinrichtung 50 verbindet, ist mit einem ersten Gas-Leitungsweg 51a
versehen, in den ein Ventil 54 eingebaut ist, und ist mit einem zweiten Gas-Leitungsweg
51b versehen, in den eine Pumpe 55 eingebaut ist.
Wenn die festgesetzte Größe des Drucks innerhalb des Puffergefäßes 52 nicht höher ist als
beispielsweise 0,12 MPa, ist das Ventil 54 offen, so daß das Gas durch den ersten Gas-
Leitungsweg 51a in das Puffergefäß 52 strömt. Wenn der Druck innerhalb des Puffergefä
ßes 52 die festgesetzte Größe wie beispielsweise den Wert des Atmosphärendrucks
übersteigt, wird das Ventil 54 mittels einer Steuerungseinrichtung geschlossen (die bei der
Veranschaulichung weggelassen wurde). Gleichzeitig beginnt die Pumpe 55 zu arbeiten,
mit dem Ergebnis, daß das Gas durch den zweiten Gas-Leitungsweg 51b in das Pufferge
fäß 52 strömt. Wenn der Druck innerhalb des Puffergefäßes 52 den festgelegten Wert von
beispielsweise 0,2 MPa übersteigt, wird die Temperatur des Schaumharz-Zersetzungsofens
12 in der ersten Hitzebehandlungs-Einrichtung 10 über eine Steuerungseinrichtung gesteu
ert, die bei der Veranschaulichung weggelassen wurde. Das Innenvolumen des Puffergefä
ßes 52 weist in geeigneter Weise einen Wert auf, der sich finden läßt durch Multiplizieren
des maximalen Gas-Strömungsvolumens durch das Gas-Zufuhrrohr 51 mit dem Zeitinter
vall zwischen aufeinanderfolgenden Schritten der Einfuhr von Abfall X in die erste
Hitzebehandlungs-Einrichtung 10 und weiter Multiplizieren des resultierenden Produktes
mit einem Sicherheitsfaktor.
Das Gas in dem Puffergefäß 52, das Flon-Gas und passende Mengen an Harz-Zerset
zungsgasen wie beispielsweise von Kohlenwasserstoff-Gasen (Hilfs-Brennstoff) enthält,
wird mittels der Gas-Zufuhrleitung 57 der zweiten Hitzebehandlungs-Einrichtung 20 mit
Hilfe einer Pumpe 56 zugeführt, mit der ein Gas mit einem vorgeschriebenen Strömungs
volumen abgegeben werden kann. Anschließend wird in der zweiten Hitzebehandlungs-
Einrichtung 20 Flon-Gas in derselben Weise wie in Beispiel 1 zersetzt. Das Abgas, das
nach der Zersetzung von Flon-Gas zurückbleibt, wird in der Abgas-Behandlungsein
richtung 30 entsorgt.
Der Überschuß an Harz-Zersetzungsgasen wie beispielsweise Kohlenwasserstoff-Gasen
wird in der Gas-Kondensationseinrichtung 40 kondensiert und verflüssigt und so letztlich
aufgefangen, wie dies oben beschrieben wurde. Das Gas, welches Flon-Gas und passende
Mengen Harz-Zersetzungsgase enthält, wird zeitweise in der Gas-Puffereinrichtung 50
gelagert und gleichzeitig von der Gas-Puffereinrichtung 50 bei vorgeschriebenen Strö
mungsvolumen der zweiten Hitzebehandlungs-Einrichtung 20 zugeführt. Als Ergebnis
kann die Steuerung der Temperatur der zweiten Hitzebehandlungs-Einrichtung 20 erleich
tert werden, und die Gas-Entsorgungsmenge in der zweiten Hitzebehandlungs-Einrichtung
20 kann konstant gemacht werden. So kann die Effizienz der Zersetzung von Flon-Ver
bindungen in der zweiten Hitzebehandlungs-Einrichtung 20 stabilisiert werden, und die
Effizienz der Verbrennung kann verbessert werden. Darüberhinaus wird es möglich, daß
die zweite Hitzebehandlungs-Einrichtung 20 eine passende Größe aufweist.
Die Vorrichtung zur Abfallentsorgung gemäß diesem Beispiel ermöglicht die Förderung
des Auffangens von Flon-Verbindungen und den anfänglichen Temperaturanstieg des
Abfalls X und ermöglicht außerdem, zu verhindern, daß Mengen solcher Oxide wie
Kohlendioxid, Stickstoffoxide und Schwefeloxide im Abgas ansteigen, da die erste
Hitzebehandlungs-Einrichtung 10 eine partielle Verbrennung des Abfalls X in einer
Umgebung erlaubt, die Sauerstoff in einer Konzentration von nicht mehr als 10% enthält.
Außerdem erlaubt diese Vorrichtung eine leichte Abtrennung der Metall-Resourcen, da sie
in der Lage ist, die Oxidation derartiger Metall-Komponenten wie Eisen, Kupfer, Alumi
nium und Blei zu unterdrücken. Es wird auch verhindert, daß Blei in die Umgebung
abgetrieben wird, da es in dem verbrannten Rückstand bleibt.
Gegebenenfalls kann der Plasma-Zersetzungsofen 23, wie er in Fig. 2 gezeigt wurde,
oder der Verbrennungs-Zersetzungsofen 24, wie er in Fig. 3 gezeigt wurde, für die
zweite Hitzebehandlungs-Einrichtung 20 übernommen werden.
Nachfolgend wird nun der Fall der Entsorgung desselben ausrangierten Kühlgeräts, wie
es in Beispiel 1 involviert war, unter Verwendung der Vorrichtung zur Abfallentsorgung
beschrieben, die so aufgebaut ist, wie dies vorstehend beschrieben wurde.
Das ausrangierte Kühlgerät wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 vorbehandelt und
anschließend der ersten Hitzebehandlungs-Einrichtung 10 zugeführt. In der ersten Hitzebe
handlungs-Einrichtung 10 wurde die Hitzebehandlung durchgeführt, indem man der
Verfahrensweise von Beispiel 1 folgte, während man eine atmosphärische Umgebung
wählte, die Sauerstoff in einer Konzentration von 5% enthielt, statt das Flon-Gas auf
zufangen und statt die Harz-Zersetzungsgase wie Kohlenwasserstoff-Gase als Hilfs-
Brennstoff aufzufangen. Das Flon-Gas und die Harz-Zersetzungsgase, die so aufgefangen
worden waren, wurden der Gas-Kondensationseinrichtung 40 zugeführt. Anschließend
wurde in der Gas-Kondensationseinrichtung 40 der Überschuß an organischen Harz-
Zersetzungsgasen kondensiert und verflüssigt, wie dies vorstehend beschrieben wurde, und
wurden letztlich aufgefangen und der Gas-Puffereinrichtung 50 zugeführt. Das aufgefange
ne Kondensat wurde mit einem vorgeschriebenen Strömungsvolumen (240 l/min) von dem
Puffergefaß 52 der Gas-Puffereinrichtung 50 dem thermischen Zersetzungsofen 22
zugeführt und darin einer Behandlung zur thermischen Zersetzung unter kontinuierlicher
Zufuhr von CuO-Katalysator in derselben Weise wie in Beispiel 1 unterworfen.
Durch Messen der Flon-Konzentration vor und nach der Katalysator-Hitzebehandlung
wurde gefunden, daß das Zersetzungsverhältnis 99% war. Die Effizienz der Zersetzung
von Flon-Verbindungen kann mit der Vorrichtung dieses Beispiels in stabiler Weise
erreicht werden.
Fig. 5 ist ein Diagramm, das schematisch den Aufbau einer Vorrichtung zur Abfallent
sorgung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In
Fig. 5 steht die Bezugsziffer 61 für ein thermisches Reaktionsgefäß. Dieses thermische
Reaktionsgefäß 61 ist durch eine Teilungswand 62 aufgeteilt in einen ersten halben Teil
61a und einen zweiten halben Teil 61b. Der erste halbe Teil 61a und der zweite halbe Teil
61b des thermischen Reaktionsgefäßes 61 sind jeweils mit Brennern 63a und 63b ver
sehen, die unabhängig voneinander gesteuert werden können. Aufgrund dieser Anordnung
kann der Abfall X aufeinanderfolgend in zwei abgestuften Temperaturbereichen hitzebe
handelt werden. Als Ergebnis können das Flon enthaltende Gas und die Harz-Zersetzungs
gase wie beispielsweise die Kohlenwasserstoff-Gase getrennt voneinander aufgefangen
werden, wie dies nachfolgend speziell beschrieben wird.
Der erste halbe Teil 61a und der zweite halbe Teil 61b des thermischen Reaktionsgefäßes
61 sind jeweils mit Thermopaaren 64a und 64b versehen. Die Temperaturwerte, die durch
diese Thermopaare 64a und 64b gemessen werden, werden in eine Steuerungseinrichtung
65 abgegeben. Diese Steuerungseinrichtung 65 steuert die Mengen an Brennstoff, die aus
einem Brennstofftank 66 den jeweiligen Brennern 63a und 63b zugeführt werden. Der
erste halbe Teil 61a des thermischen Reaktionsgefäßes 61 wird auf eine Temperatur von
beispielsweise etwa 523 K erhitzt und bei dieser Temperatur gehalten. Danach wird der
zweite halbe Teil 61b auf eine Temperatur von beispielsweise etwa 773 K erhitzt und bei
dieser Temperatur gehalten. Ein Transportband 67 wird innerhalb des thermischen
Reaktionsgefäßes 61 ausgelegt und wird dazu verwendet, den Abfall X von dem ersten
halben Teil 61a dem zweiten halben Teil 61b zuzuführen. Danach wird ein Rückstand X′
zur Entsorgung einer Rückstands-Kühlkammer 61c zugeführt.
Mit dem thermischen Reaktionsgefäß 61 sind verbunden ein Mischgas-(Stickstoff- und
Sauerstoff-)Zufuhrtank 68 und ein Stickstoff-Zufuhrtank 69. Die Atmosphärenumgebung
in dem thermischen Reaktionsgefäß 61 wird gesteuert durch einen Sauerstoff-Sensor und
eine Kontrolleinrichtung, die beide bei der Illustration weggelassen wurden, um die
Sauerstoff-Konzentration in der Kammer bei einem Wert im Bereich von 0 bis 5% zu
halten. Der Stickstoff-Zufuhrtank 69 wird auch mit der Rückstands-Kühlkammer 61c
verbunden. Während der Überführung des Entsorgungsrückstandes X′ in eine Rückstands-
Aufnahmeeinrichtung 70 wird Stickstoff-Gas dem thermischen Reaktionsgefäß 61 zu
geführt, um einen unpassenden Anstieg der Sauerstoff-Konzentration zu verhindern.
Der Abfall X wird über einen Rohmaterial-Trichter 71 auf das Transportband 67 in dem
thermischen Reaktionsgefäß 61 gekippt. Der Rohmaterial-Trichter 71 ist mit einer Gas-
Verdrängungskammer 72 versehen. Mit der Gas-Verdrängungskammer 72 ist ein Ver
drängungs-Stickstoffgas-Zufuhrtank 73 verbunden. Die Luft in der Gas-Verdrängungs
kammer 72 wird durch Stickstoff-Gas verdrängt, bevor der Abfall X in das thermische
Reaktionsgefaß 61 geworfen wird.
Der Abfall X, der in das thermische Reaktionsgefäß gekippt wurde, wird in dem ersten
halben Teil 61a des thermischen Reaktionsgefäßes 61 auf eine Temperatur von beispiels
weise etwa 523 K in einer Atmosphärenumgebung erhitzt, die Sauerstoff in einer vor
geschriebenen Konzentration enthält. Das Schaumharz, das Teil der Strukturteile des
Abfalls X ist, wird in dem ersten halben Teil 61a geschmolzen und zum Teil verbrannt
und erzeugt folglich nahezu das gesamte Flon-Gas. Der erste halbe Teil 61a des thermi
schen Reaktionsgefäßes 61 ist mit einer Lösungsmittel-Sprüheinrichtung 74 versehen, die
auf den Abfall X das Kondensat der Harz-Zersetzungsgase, z. B. der Kohlenwasserstoff-
Gase, die aus dem zweiten halben Teil 61b ausströmen, wie dies speziell nachfolgend
beschrieben wird, aufsprüht. Das Aufsprühen des Kondensats beschleunigt die Anhebung
der Temperatur des Abfalls X. Das Flon-Verbindungen enthaltende Gas, das aus dem
ersten halben Teil 61a des thermischen Reaktionsgefäßes 61 abgelassen wird, wird
kondensiert und verflüssigt mittels eines ersten Kondensationsgefäßes 75, das Gebrauch
von dem kalten Medium macht, das aus der Verwendung von verflüssigtem Stickstoff
resultiert. Das resultierende Kondensat wird in einem Flon-Sammeltank 76 aufgefangen.
Der nach dem Austreiben von Flon-Verbindungen zurückbleibende Abfall X wird dann in
dem zweiten halben Teil 61b des thermischen Reaktionsgefäßes auf eine Temperatur von
beispielsweise 773 K erhitzt. Das Schaumharz in dem Abfall X wird in dem zweiten
halben Teil 61b des thermischen Reaktionsgefäßes 61 zersetzt und erzeugt folglich Harz-
Zersetzungsgase wie beispielsweise kohlenwasserstoffartige Gase. Die organischen Harz-
Zersetzungsgase, die aus dem zweiten halben Teil 61b des thermischen Reaktionsgefäßes
61 ausströmen, werden in einer zweiten Kondensationseinrichtung 77 kondensiert und
verflüssigt, die Gebrauch von demselben kalten Medium macht, wie es oben erwähnt
wurde. Das resultierende Kondensat wird in einem Öl-Sammeltank 78 gesammelt. Dieser
Öl-Sammeltank ist mit einer Heizvorrichtung 79 versehen. Das Öl, das in dem Tank
erhitzt wurde, wird auf den Abfall X mittels der Lösungsmittel-Sprüheinrichtung 74
aufgesprüht.
Die Harz-Zersetzungsgase, Stickstoffoxide usw., die nicht verflüssigt werden, werden
einer Abgasentsorgungs-Einrichtung zugeführt, deren Veranschaulichung weggelassen
wurde. Sie werden darin verschiedenen Abgas-Behandlungsschritten unterworfen, wie
beispielsweise einer Behandlung mit einem Wäscher (scrubber), einer Absorption an
Aktivkohle, einer Behandlung mit einem Nachbrenner und einer katalytischen Denitrie
rung, damit ihre Konzentrationen unter die Standard-Abgabetoleranz-Werte erniedrigt
werden.
Nachfolgend wird der Fall der Entsorgung des ausrangierten Kühlgeräts der Klasse 450
l (106 kg) als Abfall X unter Verwendung der Vorrichtung zur Abfallentsorgung be
schrieben, die so aufgebaut ist, wie dies vorstehend beschrieben wurde.
Zuerst wurde Flon-Kühlmittel aus der ausrangierten Kühlvorrichtung als Vorab-Behand
lungsschritt aufgefangen. Für diese Verfahrensweise wurde eine besondere Flon-Auffang
vorrichtung verwendet. Außerdem wurde das Kühlrohr von dem Kühlkreislauf abgetrennt
und der Kompressor wurde aus dem Kühlgerät in geeigneter Weise entfernt und wurde
grob zerteilt. Der Kompressor enthielt noch Gefrieröl, das Flon-Gefriermittel darin gelöst
enthielt, und zwar in einer Konzentration von etwa 1%.
Das ausrangierte Kühlgerät, das nach dem Auffangen des Kühlmittels zurückblieb, wurde
mit einem Biaxial-Brechwerk grob in Stücke mit einer Seitenlänge von etwa 100 mm
zerteilt. Die Stücke wurden über den Rohmaterial-Trichter 71 in das thermische Reak
tionsgefäß 61 gekippt und ihr Gewicht so innerhalb von 5 min auf 8,6 kg (100 l) redu
ziert. Das thermische Reaktionsgefäß 61 hatte in diesem Fall ein Innenvolumen von 5 m³.
In dem ersten halben Teil 61a des thermischen Reaktionsgefäßes 61 wurde Öl, das auf
etwa 423 K erhitzt worden war, mit einer Geschwindigkeit von 500 ml/min aufgetropft.
Die Temperatur-Bedingungen in dem thermischen Reaktionsgefäß 61 waren so, wie dies
vorstehend beschrieben worden war. Die Sauerstoff-Konzentration in der Atmosphären
umgebung innerhalb des thermischen Reaktionsgefäßes war auf einen Wert von 5%
eingesteuert.
Der Kompressor, der in dem Vorab-Behandlungsschritt entfernt worden war, wurde in das
thermische Reaktionsgefäß 61 zusammen mit dem zermahlenen Abfall geworfen. In dem
ersten halben Teil 61a des thermischen Reaktionsgefäßes 61 gab das Gefriermaschinenöl,
das in dem Kompressor verblieben war, Flon aus der Kühlflüssigkeit ab (CFC12). Da das
Gefrieröl Kohlenwasserstoffe mit Molekulargewichten nicht unter C₁₅ als Hauptkom
ponenten aufwies, wurde es in dem ersten halben Teil 61a des thermischen Reaktions
gefäßes 61 nicht ausgetrieben, aber abgetrennt und als Harz-Zersetzungsgas im zweiten
halben Teil 61b ausgetrieben.
Im ersten halben Teil 61a des thermischen Reaktionsgefäßes 61, in dem die Umgebungs
atmosphäre bei einer Temperatur von 523 K gehalten wurde, wurde Flon ausgetrieben.
Dieses Flon wurde in dem ersten Kondensator 75 abgekühlt und verflüssigt und letzten
Endes aufgefangen. In dem zweiten halben Teil 61b, dessen Umgebungsatmosphäre bei
einer Temperatur von 773 K gehalten wurde, wurde das Harz unter Bildung von Harz-
Zersetzungsgasen wie beispielsweise Kohlenwasserstoff-Gasen zersetzt. Die organischen
Harz-Zersetzungsgase wurden in dem zweiten Kondensator 77 abgekühlt und verflüssigt
und letzten Endes in Form eines Öls aufgefangen.
Durch Messen der so aufgefangenen Flon-Menge wurde gefunden, daß der Anteil der
aufgefangenen Flon-Verbindungen aus dem Schaumbildner 99,9% war und daß der Anteil
der aufgefangenen Flon-Verbindungen aus dem Kühlmittel (einschließlich des in der
Kühlmittel-Auffangvorrichtung aufgefangenen Flons) 98% war.
In den Beispielen 1 bis 5 wurde ein Transportband als Mittel zur Überführung des Abfalls
in die erste Hitzebehandlungs-Einrichtung verwendet. Es können jedoch auch verschiedene
andere Transportmittel wie beispielsweise ein System vom Drehscheiben-Typ oder ein
System vom Drehrohrofen-Typ statt dessen verwendet werden.
Es läßt sich aus den oben aufgeführten Beispielen klar ableiten, daß bei der Entsorgung
von Abfall, der als Strukturteil Schaumharz verwendet, das halogenierte organische Ver
bindungen wie Flon-Verbindungen als Schaumbildner enthält, das erste Verfahren zur
Abfallentsorgung gemäß der vorliegenden Erfindung und die Vorrichtung zur Abfallent
sorgung ein effizientes Auffangen des als Schaumbildner verwendeten Flons ermöglichen
und gleichzeitig ermöglichen, daß die Flon-Verbindungen stabil zersetzt und in leichter
entsorgbare Substanzen umgewandelt werden. So ist es möglich, daß Verfahren und
Vorrichtung die sichere Entsorgung solchen Abfalls wie ausrangierter Haushaltsgeräte
erlauben, ohne daß nachteilige Einflüsse auf die Umgebung ausgeübt werden. Das zweite
Verfahren zur Abfallentsorgung gemäß der vorliegenden Erfindung erlaubt ein effizientes
Auffangen der als Schaumbildner verwendeten Flon-Verbindungen.
Claims (36)
1. Verfahren zur Entsorgung von Abfall, der ein halogenierte organische Verbindungen
enthaltendes Schaumharz wenigstens zum Teil in seinen Strukturteilen enthält, umfassend
einen ersten Schritt, bei dem der Abfall einer Hitzebehandlung unterzogen wird und
dadurch die halogenierten organischen Verbindungen wenigstens aus dem Schaumharz
ausgetrieben werden, und einen zweiten Schritt, bei dem das die halogenierten organi
schen Verbindungen enthaltende Gas, das bei dem ersten Schritt ausströmt, einer Behand
lung zur thermischen Zersetzung unterzogen wird und dadurch die halogenierten organi
schen Verbindungen in leichter entsorgbare Substanzen umgewandelt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, worin das Schaumharz veranlaßt wird, die halogenierten
organischen Verbindungen auszustoßen, und gleichzeitig das Schaumharz thermisch
zersetzt wird und so in dem ersten Schritt Harz-Zersetzungsgase ausstößt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, worin ein Ausstoßen der halogenierten organischen
Verbindungen aus dem Abfall und eine thermische Zersetzung des Schaumharzes aufein
anderfolgend bewirkt werden durch Steuerung der Heiztemperatur, Heizzeit usw. in dem
ersten Schritt, und wobei die Harz-Zersetzungsgase, die bei der thermischen Zersetzung
des Schaumharzes entstehen, als Hilfs-Brennstoff für die Hitzebehandlung in dem ersten
Schritt und für die thermische Zersetzungsbehandlung in dem zweiten Schritt verwendet
werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin dem ersten Schritt ein Schritt des
Zerteilens des Abfalls in Teile einer Größe vorangeht, die nicht geringer ist als der
Durchmesser der geschlossenen Zellen des Schaumharzes.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin dem ersten Schritt ein Schritt
vorangeht, bei dem der Abfall in Teile einer Größe zerteilt wird, die für die Hitzebehand
lung in dem ersten Schritt passend ist, und worin die Menge des halogenierte organische
Verbindungen enthaltenden Gases, das aus dem ersten Schritt ausströmt, entsprechend der
Größe der Teile des Abfalls in dem vorangehenden Schritt gesteuert wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, worin der erste Schritt in einer Sauer
stoff-freien Atmosphärenumgebung durchgeführt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, worin der erste Schritt in einer Atmo
sphärenumgebung durchgeführt wird, die Sauerstoff in einer Konzentration von nicht mehr
als 10% enthält, um eine Verbrennung eines Teils des Schaumharzes zu bewirken.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, worin die Hitzebehandlung in dem ersten
Schritt verwendet wird zur Abtrennung der Metallkomponenten, die in dem Abfall
enthalten sind.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, worin das Schaumharz ein Polyure
thanharz ist und worin die Hitzebehandlung in dem ersten Schritt bei einer Temperatur im
Bereich von 323 bis 973 K durchgeführt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, worin die Hitzebehandlung in dem ersten Schritt in zwei
abgestuften Temperaturbereichen einer Temperatur von 323 bis 573 K und einer Tempera
tur von 453 bis 973 K durchgeführt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, worin die Behandlung zur thermischen
Zersetzung in dem zweiten Schritt bei einer Temperatur im Bereich von 423 bis 1.773 K
durchgeführt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, worin eine Wasserstoff-Quelle wenig
stens einem der beiden Schritte erster Schritt oder zweiter Schritt zugesetzt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, worin ein halogenierte organische
Verbindungen enthaltendes Gas zwischen dem ersten und dem zweiten Schritt oder in dem
zweiten Schritt injiziert wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, worin die Behandlung zur thermischen
Zersetzung in dem zweiten Schritt durchgeführt wird in Form einer thermischen Zerset
zungsbehandlung unter Verwendung eines Katalysators, einer Zersetzungsbehandlung
unter Verwendung von Plasma oder einer Zersetzungsbehandlung unter Verbrennung.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, worin dem zweiten Schritt ein Schritt
der Entsorgung des Abgases aus dem zweiten Schritt folgt.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, worin wenigstens eine der beiden
Einrichtungen Einrichtung zur Gaskondensation zum Kondensieren des Abgases aus dem
ersten Schritt oder Gas-Puffereinrichtung zur zeitweiligen Lagerung des Abgases zwischen
dem ersten und dem zweiten Schritt angeordnet ist.
17. Verfahren nach Anspruch 16, worin wenigstens ein Teil der Harz-Zersetzungsgase in
dem Abgas aus dem ersten Schritt in der Gas-Kondensationseinrichtung verflüssigt und
letztlich aufgefangen wird.
18. Verfahren nach Anspruch 16, worin die Gas-Kondensationseinrichtung und die Gas-
Puffereinrichtung aufeinanderfolgend zwischen dem ersten und dem zweiten Schritt
angeordnet sind, ein Teil der Harz-Zersetzungsgase in dem Abgas aus dem ersten Schritt
in der Gas-Kondensationseinrichtung verflüssigt und letztlich aufgefangen wird und das
halogenierte organische Verbindungen enthaltende Gas, das über die Gas-Kondensations
einrichtung transportiert und in der Gas-Puffereinrichtung gelagert wird, mit einer vor
geschriebenen Strömungsgeschwindigkeit in den zweiten Schritt geleitet wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, worin ein Lösungsmittel bei Normal-
Raumtemperatur oder bei erhöhter Temperatur auf den Abfall in dem ersten Schritt
aufgesprüht wird, um das Austreiben der halogenierten organischen Verbindungen aus
dem Schaumharz zu fördern.
20. Verfahren zur Entsorgung von Abfall, der ein halogenierte organische Verbindungen
enthaltendes Schaumharz wenigstens teilweise in seinen Strukturteilen enthält, welches
einen Schritt umfaßt, bei dem man den Abfall einer Hitzebehandlung unterzieht und
dadurch wenigstens einen Teil des Schaumharzes schmilzt und das Austreiben der haloge
nierten organischen Verbindungen induziert und anschließend in einem Folgeschritt die
ausgetriebenen halogenierten organischen Verbindungen auffängt.
21. Verfahren nach Anspruch 20, worin die Hitzebehandlung zum Induzieren des Aus
treibens der halogenierten organischen Verbindungen aus dem Schaumharz und gleichzei
tig zur thermischen Zersetzung des Schaumharzes und anschließend dazu verwendet wird,
ein Austreiben von Harz-Zersetzungsgasen zu bewirken.
22. Verfahren nach Anspruch 21, worin ein Austreiben der halogenierten organischen
Verbindungen aus dem Schaumharz und ein Austreiben der Harz-Zersetzungsgase auf
grund der thermischen Zersetzung des Schaumharzes getrennt voneinander bewirkt
werden, indem man die Heiztemperatur des Abfalls steuert.
23. Verfahren nach Anspruch 20, worin die Hitzebehandlung des Abfalls in einer Atmo
sphärenumgebung durchgeführt wird, die Sauerstoff in einer Konzentration im Bereich
von 0 bis 10% enthält.
24. Verfahren nach Anspruch 23, worin die Hitzebehandlung des Abfalls zur Abtrennung
metallischer Komponenten verwendet wird, die in dem Abfall enthalten sind.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 24, worin ein Lösungsmittel bei normaler
Raumtemperatur oder bei einer erhöhten Temperatur auf den Abfall gesprüht wird und so
das Ausstoßen der halogenierten organischen Verbindungen aus dem Schaumharz geför
dert wird.
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 25, worin das Schaumharz ein Polyure
than-Harz ist und die Hitzebehandlung durchgeführt wird bei einer Temperatur im Bereich
von 323 bis 973 K.
27. Verfahren nach Anspruch 26, worin die Hitzebehandlung durchgeführt wird in zwei
abgestuften Temperaturbereichen, d. h. in einem Temperaturbereich von 323 bis 573 K
und in einem Temperaturbereich von 453 bis 973 K.
28. Vorrichtung zur Entsorgung von Abfall, der ein halogenierte organische Verbindungen
enthaltendes Schaumharz wenigstens teilweise in seinen Strukturteilen enthält, umfassend
eine erste Hitzebehandlungs-Einrichtung (10), die versehen ist mit einer Heizeinrichtung
zur Hitzebehandlung des Abfalls (X) und das Austreiben wenigstens der halogenierten
organischen Verbindungen aus dem Abfall (X) ermöglicht, und eine zweite Hitzebehand
lungs-Einrichtung (20), die versehen ist mit einer thermischen Zersetzungseinrichtung, um
das halogenierte organische Verbindungen enthaltende Gas, das bei dem ersten Schritt
ausströmt, thermisch zu zersetzen und um zu ermöglichen, daß die halogenierten organi
schen Verbindungen in leichter entsorgbare Substanzen umgewandelt werden.
29. Vorrichtung nach Anspruch 28, worin die Heizeinrichtung in der ersten Hitzebehand
lungs-Einrichtung (10) gleichzeitig als thermische Zersetzungseinrichtung dient, um das
Schaumharz thermisch zu zersetzen und danach Harz-Zersetzungsgase auszutreiben.
30. Vorrichtung nach Anspruch 28, worin die Einrichtung zur thermischen Zersetzung in
der zweiten Hitzebehandlungs-Einrichtung (20) ein thermischer Zersetzungsofen (22), der
mit einer Katalysator-Zufuhreinrichtung (21) und einer Katalysator-Ablaßeinrichtung
versehen ist, ein Plasma-Zersetzungsofen (23) oder ein Verbrennungs-Zersetzungsofen
(24) ist.
31. Vorrichtung nach Anspruch 28, welche außerdem eine Vorbehandlungs-Einrichtung
zum Zerteilen des Abfalls (X) zur Weiterleitung an die erste Hitzebehandlungs-Einrich
tung (10) in Teilchen einer Größe umfaßt, die geeignet ist, um die Gasmenge, die in der
zweiten Hitzebehandlungs-Einrichtung (20) entsorgt werden soll, konstant zu machen.
32. Vorrichtung nach Anspruch 28, welche außerdem eine Abgas-Entsorgungseinrichtung
zur Entsorgung des Abgases aus der zweiten Hitzebehandlungs-Einrichtung (20) umfaßt.
33. Vorrichtung nach Anspruch 29, worin eine Gas-Kondensationseinrichtung (40) zur
Kondensation und Verflüssigung und letztlich zum Auffangen wenigstens eines Teils der
Harz-Zersetzungsgase in dem Abgas aus der ersten Hitzebehandlungs-Einrichtung (10)
zwischen der ersten und der zweiten Hitzebehandlungs-Einrichtung (10, 20) angeordnet
ist.
34. Vorrichtung nach Anspruch 33, worin eine Gas-Puffereinrichtung (50) zum zeitweili
gen Lagern des halogenierte organische Verbindungen enthaltenden Gases, das aus der
Gas-Kondensationseinrichtung (40) ausströmt, zwischen der Gas-Kondensationseinrichtung
(40) und der zweiten Hitzebehandlungs-Einrichtung (20) angeordnet ist.
35. Vorrichtung nach Anspruch 34, worin die Gas-Puffereinrichtung (50) so konstruiert
ist, daß sie das halogenierte organische Verbindungen enthaltende Gas mit einem vor
geschriebenen Strömungsvolumen an die zweite Hitzebehandlungs-Einrichtung (20) abgibt.
36. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 28 bis 35, worin eine Einrichtung zum
Injizieren des halogenierte organische Verbindungen enthaltenden Gases zwischen der
ersten und der zweiten Hitzebehandlungs-Einrichtung (10, 20) oder in der zweiten Hitze
behandlungs-Einrichtung (20) vorgesehen ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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