DE19709367C1 - Verfahren und Einrichtung zum umweltfreundlichen Entsorgen von vorzugsweise großvolumigem Gefahrengut - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum umweltfreundlichen Entsorgen von vorzugsweise großvolu­ migem Gefahrengut. Als Gefahrengut kommen hierbei insbeson­ dere Bomben und Raketen in Betracht.

Mit der DE 195 08 322 A1 ist bereits ein Verfahren und eine Anlage zur Entsorgung von Spreng- und Giftstoffe enthalten­ dem Gefahrengut bekannt, bei dem das Gefahrengut vor einer Sprengung, Verbrennung oder Pyrolyse in einer der Brennkam­ mer vorgeordneten Zerlegungskammer mechanisch und chemisch vorbehandelt werden kann. Aus der Zerlegungskammer wird das Gefahrengut direkt in die Brennkammer weiterbefördert.

Eine solche Anlage eignet sich für Geschosse bis zu einer mittleren Größe. Geschosse mit großen Treib- und Sprengla­ dungen, Bomben und Raketen können in einer solchen Anlage nicht behandelt werden.

Zur Vernichtung vorgesehenes großvolumiges Gefahrengut, wie Bomben und Raketen, wird üblicherweise im Freien detoniert bzw. abgebrannt. Hierzu werden große unbewohnte Flächen benötigt. Teilweise sind hierfür nur Wüstengebiete geeignet, die in Europa nicht vorhanden sind. Das Entsorgungsgut muß deshalb teilweise über große Entfernungen bis zu seinem Ver­ nichtungsplatz transportiert werden.

Neben dem Transportproblem besteht der Nachteil, daß die Umwelt in erheblichem Maße belastet wird, da große Mengen Schadstoffe in die Luft gelangen und die vorhandene Tier- und Pflanzenwelt durch die Druck- und Lärmbelästigung und die Abfallstoffe dauerhaften Schaden nimmt.

Mit der DE 38 22 648 A1 ist eine Lösung bekannt, nach der das Gefahrengut an einer überdachten Brennstelle unter ansonsten atmosphärischen Bedingungen verbrannt wird, wobei die Abgase abgesaugt und gereinigt werden. Die Lösung hat den Nachteil, daß Gefährdungen für das Bedienpersonal nicht ausgeschlossen sind und daß beim Betrieb der Anlage große Mengen Abgase anfallen. Großvolumiges Gefahrengut muß vorher zerteilt werden.

Auch die Zerlegung und Delaboration von Bomben und Raketen, d. h. das Trennen der Inhaltsstoffe von den Gehäusen, und die getrennte Vernichtung der Spreng-, Treib- und Giftstoffe ist mit einer erheblichen Gefährdung des Personals verbunden und hat in der Vergangenheit, z. B. beim Zerteilen von Sprengkörpern mit Nitroglycerin/Nitrocellulose-Gemischen, verschiedentlich zu schwersten Unfällen geführt.

Aus der DE 40 37 919 A1 ist ein Verfahren bekannt, das bei der Entsorgung von Treibstoffen eine umweltverträglichere Lösung bieten soll als mit der DE 38 22 648 A1 bekannt war. Die Treibstoffe sollen hierbei mit Wasser versetzt und zu körnigen Teilchen zerkleinert werden. Anschließend sollen diese in einem Wirbelschichtofen verbrannt werden.

Abgesehen davon, daß diese Lösung eine vorangegangene Zerle­ gung voraussetzt, die, wie oben bereits angesprochen wurde, bisher bereits mit erheblicher Personalgefährdung verbunden ist, ist auch die Behandlung der angefeuchteten Treibstoffe nicht gefahrlos, worauf in der DE 40 37 919 A1 selbst hinge­ wiesen wurde. Außerdem setzt das Verfahren einen speziellen Verbrennungsofen voraus, der üblicherweise nur in Energie­ erzeugungssystemen benutzt wird. Der angefeuchtete Treib­ stoff muß also bis zu einem solchen Ofen transportiert wer­ den, was wiederum spezielle Vorkehrungen voraussetzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Entsorgen von vorzugsweise großvolumigem Gefahrengut anzuge­ ben, welches umweltfreundlich ist und Gefährdungen für das Bedienpersonal ausschließt. Eine ebenfalls anzugebende, zu dessen Durchführung geeignete Einrichtung soll nur einen geringen Platz benötigen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Gefahrengut in einer verschließbaren, explosionsfesten Aktionskammer unter ständiger Beregnung mit Wasser und unter Belassung eines Wasserreservoirs am Boden der Aktionskammer delaboriert und/oder ausgebrannt wird, daß das verschmutzte Wasser am Boden der Kammer fortlaufend abgesaugt, gefiltert und je nach den Erfordernissen gereinigt und bei Bedarf gekühlt und der Aktionskammer mindestens teilweise wieder zugeführt wird, und daß bei der Delaboration oder Ver­ brennung entstehende Abgase und Dampf ständig aus der Aktionskammer abgesaugt und je nach den Erfordernissen gereinigt, gekühlt und kondensiert werden.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann auch großvolumiges Gefahrengut gefahrlos und umweltfreundlich behandelt werden. Bomben werden in der Aktionskammer ohne Gefahr des Bedien­ personals zerteilt und delaboriert. Der Treibstoff von Rake­ ten kann, ohne daß die Umwelt belastet wird, abgebrannt werden.

Eine Einrichtung, die zur Durchführung des Verfahrens geeignet ist, ist erfindungsgemäß so auf gebaut, daß sie als explosionsfeste Aktionskammer mit einer oberen Einlaßöffnung ausgebildet ist, die eine in Arbeitsstellung unter sich Platz für ein Wasserreservoir belassende Arbeits- und Befe­ stigungsbühne sowie eine in ihrem oberen Bereich angeordnete Beregnungsanlage enthält und in ihrem unteren Bereich einen Wasserauslaß aufweist, der mit einer Filteranlage und wahl­ weise mit einem Rückkühler, einer Wasserreinigungsanlage und der Beregnungsanlage verbindbar ist, und daß die Aktionskam­ mer einen Gasauslaß aufweist, der mit einer Gaskühl- und -reinigungsanlage verbunden ist.

Bomben und Raketen bzw. anderes Gefahrengut werden durch die Einlaßöffnung in die Aktionskammer eingebracht und auf einer Arbeitsbühne positioniert und befestigt. Nach Verschließen der Aktionskammer können die Bomben oder Raketen mittels Werkzeugen, die an der Arbeitsbühne angebracht sind, zer­ kleinert und delaboriert werden. Hierzu wird in der Aktions­ kammer bevorzugt Vakuum aufrechterhalten. Außerdem wird ständig die Beregnungsanlage betrieben.

Zur Arbeitsüberwachung kann eine Videoanlage in der Aktions­ kammer vorhanden sein.

Kommt es ungewollt zu einer Detonation, so sind jede Gefähr­ dung des Personals und eine Belastung der Umwelt ausge­ schlossen, da die Aktionskammer explosionsfest ausgeführt ist und die entstehenden Abgase abgesaugt werden und nicht nach außen gelangen können.

Nach dem Zerlegen des Gefahrengutes wird die Aktionskammer wieder geöffnet. Das Gefahrengut wird entnommen und kann nun portioniert in einer Spreng- und Brennkammer weiterbehan­ delt, also gesprengt, verbrannt oder pyrolysiert werden, je nachdem welche Inhaltsstoffe vorhanden sind.

Zum Abbrennen von Raketentreibstoffen wird die Rakete hori­ zontal in die Aktionskammer eingefahren. Nach dem Befestigen auf der Arbeitsbühne wird diese um 90° verschwenkt, so daß die Rakete nun vertikal gerichtet ist. Am Boden der Aktions­ kammer wird ein Wasserreservoir angelegt, so daß der Rake­ tenstrahl beim Abbrennen auf die Wasseroberfläche gerichtet ist.

Das Wasserreservoir nimmt einen Großteil der Verbrennungs­ energie des Raketentreibstoffs auf, die dann in einem Wasser- und einem Dampfkreislauf nach außen abgeführt werden kann.

Die Verbrennungsgase werden ebenfalls abgeführt und bevor­ zugt in einem Gasreinigungssystem weiterbehandelt, so daß die Umwelt in höchstmöglichem Maße geschont wird.

Auch bei der Behandlung von Bomben ist das Aufrechterhalten eines Wasserreservoirs von Vorteil. Bei einer ungewollten Explosion bildet das Wasserreservoir ein Druckpolster. Zum anderen werden umherfliegende Schrotteile gebremst und gekühlt und Staub und Schwaden werden gebunden.

Die Aktionskammer ist doppelwandig ausgebildet, wobei der innere Behälter vorzugsweise ein Stahlbehälter und die äußere Umhüllung vorzugsweise ein Stahlbetonkörper ist. Der Zwischenraum zwischen dem inneren Behälter und der äußeren Umhüllung kann mit Sand ausgefüllt sein, der eine thermische und akustische Dämmung darstellt und im Falle einer Explo­ sion im inneren Stahlbehälter einen Großteil der Druckener­ gie aufnimmt.

In erfindungsgemäß bevorzugter Weise ist die Arbeits- und Befestigungsbühne absenkbar und zu diesem Zweck z. B. an der Decke der Aktionskammer an Stahlseilen aufgehängt. Das hat den Vorteil, daß bei einer etwaigen Detonation die Druck­ welle nicht unmittelbar auf die Einlaßöffnung einwirkt.

Die Arbeits- und Befestigungsbühne besteht in außerdem erfindungsgemäß bevorzugter Weise aus einem horizontal ange­ ordneten Arbeits- und einem Befestigungstisch, wobei letzte­ rer in eine vertikale Position verdrehbar ist.

Auf der Arbeits- und Befestigungsbühne sind in ebenso erfin­ dungsgemäß bevorzugter Weise Vorrichtungen zum Delaborieren des Gefahrengutes, z. B. zum Bewegen und zum Zerschneiden des Gefahrengutes und zum Auswaschen flüssiger oder pulveriger Gefahrengutanteile, sowie Behälter zum Sammeln flüssiger und fester Gefahrengutanteile fest angeordnet.

Bevorzugt ist die Aktionskammer vakuumdicht ausgeführt.

In ebenso bevorzugter Weise ist sie mit einer unteren Ent­ sorgungsöffnung versehen. Bei der Entsorgung anfallender Schrott und andere feste Stoffe können auf diese Weise durch die Entsorgungsöffnung in einen Transportbehälter abgelassen werden.

Der Wasserauslauf ist, wie oben bereits geschildert, mit einer Filteranlage und wahlweise mit einem Rückkühler, einer Wasserreinigungsanlage und der Beregnungsanlage verbindbar. In analoger Weise ist die Aktionskammer mit einem Gasauslaß versehen, der mit einer Gaskühl- und -reinigungsanlage verbunden ist.

Das Verfahren soll nachstehend anhand eines Ausführungsbei­ spieles näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnun­ gen zeigen

Fig. 1 eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete erfindungsgemäße Aktionskammer als Prinzipdarstellung im Schnitt und

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Arbeitsbühne.

Die erfindungsgemäße Aktionskammer besteht aus einem explo­ sionsfesten Stahlbehälter 1, der über eine Eingangsschleuse nach Öffnen einer Sicherheitstür 2 und eines Schnellver­ schlusses 3 beschickt werden kann. Im Inneren des Stahlbe­ hälters 1 befindet sich, an dessen Decke aufgehängt, eine Arbeitsbühne 4. Die Arbeitsbühne 4 ist mit Befestigungsein­ richtungen zum Festhalten einer Rakete 5 oder anderem Ent­ sorgungsgut sowie mit einer Delaborationsvorrichtung 6 zum Zerteilen bzw. Entleeren des Entsorgungsgutes bestückt.

An der Decke des Stahlbehälters 1 ist, durch ein Schutzgit­ ter 7 abgeschirmt, eine Sprinkleranlage 8 angeordnet. Der Boden des Stahlbehälters 1 ist an einer Auslaßöffnung 9 vakuumdicht verschlossen. In einigem Abstand über dem Boden des Stahlbehälters 1 befindet sich ein trichterförmiger Schutzrost 10, mit dem beim Betrieb der Anlage eventuell herabfallende größere Schrotteile zurückgehalten werden.

Der Stahlbehälter 1 befindet sich etwa zu 2/3 unter dem Nor­ malniveau des Bodens und ist von einem Betonmantel 11 umge­ ben. Der Zwischenraum 12 zwischen dem Betonmantel 11 und dem Stahlbehälter 1 ist mit Sand als Dämpfungsschicht ausge­ füllt.

Zur Behandlung von Bomben werden diese auf der Arbeitsbühne 4 deponiert und befestigt. Nach Verschließen des Schnellver­ schlusses 3 und der Sicherheitstür 2 kann die Arbeitsbühne 4, die an Stahlseilen 13 aufgehängt ist, in eine Arbeitspo­ sition abgesenkt werden, wie in Fig. 1 angedeutet ist. Das hat den Vorteil, daß bei einer etwaigen Detonation die Druckwelle nicht unmittelbar auf den Schnellverschluß ein­ wirkt. Der Schnellverschluß 3 ist zwar nur nach innen zu öffnen, so daß ein erhöhter Innendruck im Stahlbehälter 1 die Dichtwirkung des Verschlusses erhöht, eine Detonation könnte aber dennoch dazu führen, daß Teile des Schnellver­ schlusses 3 beschädigt werden und möglicherweise anschließend die Öffnung des Stahlbehälters 1 erschwert wäre.

Die Behandlung von Bomben erfolgt im Stahlbehälter 1 bevor­ zugt unter Vakuum, das zunächst hergestellt werden muß. Außerdem wird die Arbeitsbühne 4 während des Arbeitsprozes­ ses ständig beregnet. Das sich am Boden des Stahlbehälters 1 sammelnde, gegebenenfalls verunreinigte Wasser wird über ein Filter 14 abgesaugt und kann je nach Verschmutzungsgrad und Temperatur entweder direkt wieder an die Sprinkleranlage 8, einem der Sprinkleranlage 8 vorgeschalteten Kühler 15 oder einer Wasserreinigungsanlage 16 zugeführt werden. Von der Wasserreinigungsanlage 16 gelangt es entweder in den Wasser­ kreislauf zurück oder wird nach außen abgegeben.

Die Delaborationsvorrichtung 6 besteht aus in Fig. 2 noch näher gezeigten Werkzeugen, z. B. einer Metallsäge, einem Bohrgerät zum Anbohren von Gefäßen, Manipulationsgeräten und Sprühgeräten zum Herausspülen beispielsweise von Sprengstof­ fen mittels Wasser, Dampf oder Chemikalien. Z. B. verflüss­ sigt sich TNT bei einer Temperatur von 80°C, kann somit abgelassen oder herausgespült werden und liegt nach Abküh­ lung dann wieder als Feststoff vor. Zu diesem Zweck können an der Arbeitsbühne 4 auch geeignete Auffangbehälter befe­ stigt werden.

Tritt bei der Behandlung ungewollt eine Explosion einer Bombe ein, so können nur leicht ersetzbare Werkzeuge und Teile der Arbeitsbühne 4 beschädigt oder zerstört werden. Der Stahlbehälter 1 ist auf einen Überdruck von mehreren bar ausgelegt. Die Gefährdung von Bedienpersonal ist so auf jeden Fall ausgeschlossen.

Bei einer Explosion entstehende Gase und Schwaden werden durch eine Leitung 17 abgesaugt und einem Abgasreinigungssy­ stem 18 zugeführt.

Zum Ausbrennen des Treibstoffs einer Rakete 5 wird die Arbeitsbühne 4 bzw. ein Teil von ihr um eine Achse 19 in eine vertikale Lage verschwenkt. Am Boden des Stahlbehälters 1 wird ein Wasserreservoir 20 aufrechterhalten, auf das der Raketenstrahl gerichtet ist. Der Stahlbehälter 1 wird somit vor Überhitzung geschützt. Der entstehende Dampf wird abge­ saugt, im Abgasreinigungssystem 18 kondensiert und wird dem Wasserkreislauf wieder zugeführt. Die mit dem Dampf abge­ saugten Verbrennungsgase durchlaufen das Abgasreinigungssy­ stem 18, bevor sie an die Umgebungsluft abgegeben werden.

Die Sprinkleranlage 8 arbeitet während des ganzen Prozesses. Das heiße Wasser des Wasserreservoirs 20 kann ständig abge­ saugt und im Kühler 15 rückgekühlt werden, so daß ein Groß­ teil der Energie des Verbrennungsprozesses auf diesem Wege nach außen abgeführt wird.

Bei dem Arbeitsprozeß anfallender Kleinschrott kann durch die Auslauföffnung 9 in einen fahrbaren Reststoffbehälter 21 abgelassen und mit einem Aufzug 22 auf Normalniveau beför­ dert werden.

Für Arbeiten innerhalb des Stahlbehälters 1 steht außerdem ein Kran 23 zur Verfügung.

Fig. 2 zeigt eine Arbeitsbühne 4 in Draufsicht. Die Arbeits­ bühne 4 ist zweigeteilt und besteht aus einem Arbeitstisch 24 und einem Befestigungstisch 25 für Raketen 5. Der Befe­ stigungstisch 25 ist um eine Achse 19 in eine vertikale Position verdrehbar. Zur Befestigung der Rakete 5 sind an dem Befestigungstisch 25 Stützen 26 angebracht.

Zum Zerteilen und Delaborieren von Gefahrengut sind auf dem Arbeitstisch 24 verschiedene Werkzeuge fest angeordnet. Geschosse 27 können z. B. mit einer Säge 28 zerteilt werden. Beim Zersägen anfallender Inhalt des Geschosses 27 wird in einem Sammler 29 aufgefangen.

Bomben 30 können mit einer Delaborationsvorrichtung 6 behan­ delt werden. Die aufgeschnittene Bombe 30, die beispiels­ weise TNT enthält, kann mit Heißwasser ausgewaschen werden. Das TNT wird in einen Sammler 31 geleitet und dort gekühlt, so daß es sich wieder verfestigt. Der verbleibende Schrott wird an einen Schrottbehälter 32 weitergegeben.

Claims (16)

1. Verfahren zum umweltfreundlichen Entsorgen von vorzugsweise großvolumigem Gefahrengut, z. B. von Bomben und Raketen, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefahrengut in einer verschließbaren, explosionsfesten Aktionskammer unter ständiger Beregnung mit Wasser und unter Belassung eines Wasserreservoirs am Boden der Aktionskammer delaboriert und/oder ausgebrannt wird, daß das verschmutzte Wasser am Boden der Kammer fortlaufend abgesaugt, gefiltert und je nach den Erfordernissen gereinigt und bei Bedarf gekühlt und der Aktionskammer mindestens teilweise wieder zugeführt wird, und daß bei der Delaboration oder Verbrennung entste­ hende Abgase und Dampf ständig aus der Aktionskammer abge­ saugt und je nach den Erfordernissen gereinigt, gekühlt und kondensiert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Bomben in horizontaler Lage delaboriert werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Raketen in vertikaler Lage ausgebrannt werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Delaboration unter Vakuum erfolgt.

5. Einrichtung, geeignet zur Durchführung des Verfah­ rens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, daß sie als explosionsfeste Aktionskammer mit einer oberen Einlaßöffnung (2, 3) ausgebildet ist, die eine in Arbeitsstellung unter sich Platz für ein Wasserreservoir (20) belassende Arbeits- und Befestigungsbühne (4) sowie eine in ihrem oberen Bereich angeordnete Beregnungsanlage (8) enthält und in ihrem unteren Bereich einen Wasserauslaß aufweist, der mit einer Filteranlage (14) und wahlweise mit einem Rückkühler (15), einer Wasserreinigungsanlage (16) und der Beregnungsanlage (8) verbindbar ist, und daß die Aktionskammer einen Gasauslaß aufweist, der mit einer Gaskühl- und -reinigungsanlage (17) verbunden ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Aktionskammer doppelwandig ausgebildet ist und einen inneren Behälter (1) und eine äußere Umhüllung (11) hat.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß der innere Behälter (1) ein Stahlbehälter ist.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Umhüllung (11) ein Stahlbetonkörper ist.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenraum zwischen dem inneren Behälter (1) und der äußeren Umhüllung (11) mit Sand ausgefüllt ist.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeits- und Befestigungs­ bühne (4) absenkbar ist.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, daß die Arbeits- und Befestigungsbühne (4) an der Decke der Aktionskammer an Stahlseilen (13) aufgehängt ist.

12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeits- und Befestigungs­ bühne (4) aus einem horizontal angeordneten Arbeits- (24) und einem Befestigungstisch (25) besteht und der Befesti­ gungstisch (25) in eine vertikale Position verdrehbar ist.

13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktionskammer vakuumdicht ausgeführt ist.

14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktionskammer mit einer unteren Entsorgungsöffnung (9) versehen ist.

15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Arbeits- und Befesti­ gungsbühne (4) Vorrichtungen (6) zum Delaborieren des Gefah­ rengutes, z. B. zum Bewegen und zum Zerschneiden des Gefahren­ gutes und zum Auswaschen flüssiger oder pulveriger Gefahren­ gutanteile, sowie Behälter (29, 31, 32) zum Sammeln flüssi­ ger und fester Gefahrengutanteile fest angeordnet sind.

16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeits- und Befestigungs­ bühne (4) Befestigungseinrichtungen für das Gefahrengut hat.