DE19722649A1

DE19722649A1 - Weapons disposal method using separated modular plant

Info

Publication number: DE19722649A1
Application number: DE1997122649
Authority: DE
Inventors: Holm Bleyer; Heinz Hebisch; Rene Wendt
Original assignee: Buck Chemisch Technische Werke GmbH and Co
Current assignee: Buck Chemisch Technische Werke GmbH and Co
Priority date: 1997-05-30
Filing date: 1997-05-30
Publication date: 1998-12-03
Also published as: FR2765322A1

Abstract

A disposal method for weapons containing toxic substances (I) and/or explosives (II), comprises dismantling the weapons and treating each part in a specific module. Parts containing (II) but not contaminated by (I) are passed to a module in which (II) are subjected to a controlled thermal reaction and solids are separated if necessary. Parts containing (I) are separated from their containers and passed to plasma module(s), which contain a plasma generated by induction or hot cathode discharge and is charged with reactive gas(es), so that (I) are decomposed to less toxic, or non-toxic products. The containers contaminated with (I) are decontaminated thermally in another plasma module, with all waste gases being passed to a central waste gas purification module. Also claimed is mobile modular disposal plant for carrying out this process.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entsorgen von toxischen und/oder explosiven Substanzen enthaltenden Materialien, insbesondere Waffen, gemäß Anspruch 1 sowie eine mobile modulare Entsorgungsanlage zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 9.The present invention relates to a method for disposing of toxic and / or materials containing explosive substances, in particular weapons, according to claim 1 and a mobile modular disposal system for Implementation of the method according to claim 9.

Die Entsorgung von gefährlichen und toxischen Stoffen spielt in jünger Zeit eine immer wichtigere Rolle. Dies liegt zum einen darin begründet, daß beispielsweise toxische Abfall- und Nebenprodukte der chemischen Industrie entsorgt werden müssen. Andererseits sind jedoch auch enorme Mengen an militärischen Altlasten, zum großen Teil noch aus dem 1. Weltkrieg aus den damals verwendeten chemischen Waffen vorhanden. Ebenso gibt es reichlich überlagerte Waffenarsenale mit toxischen Substanzen in der Russischen Föderation, die demnächst zur Entsorgung anfallen.The disposal of dangerous and toxic substances has played a role recently increasingly important role. One reason for this is that, for example toxic waste and by-products of the chemical industry are disposed of have to. On the other hand, however, there are also enormous amounts of military ones Contaminated sites, largely from the First World War from those days chemical weapons used. There are also plenty of layers Arsenic with toxic substances in the Russian Federation, the to be disposed of soon.

An toxischen Substanzen fallen beispielsweise die folgenden Stoffe an:
The following substances occur, for example, in toxic substances:

Jedoch sind auch andere Substanzen wie beispielsweise organische Thiophosphorsäureester, insbesondere O-Ethyl-S-diisopropylaminoethyl methylthiophosphonat (VX) oder Phenarsazin zu entsorgen, die allesamt toxisch sind.However, other substances such as organic are also Thiophosphoric acid esters, especially O-ethyl-S-diisopropylaminoethyl Discard methylthiophosphonate (VX) or phenarsazine, all of which are toxic are.

Bislang wurde im Stand der Technik versucht, die oben genannten Substanzen durch Hochtemperaturverbrennung zu entsorgen. Die Verbrennung derartiger Materialien in zentralen Hochtemperaturanlagen besitzt jedoch in der Regel ein entsprechendes Gefahrenpotential und ist für die Entsorgung kleiner Quantitäten wenig geeignet.To date, attempts have been made in the prior art to use the substances mentioned above to be disposed of by high temperature incineration. The combustion of such However, materials in central high-temperature plants usually have one corresponding hazard potential and is for the disposal of small quantities not very suitable.

Ein erster vielversprechender Ansatz zur Entsorgung von toxischen Materialien wird in der DE 44 28 418 von der Anmelderin der vorliegenden Erfindung beschrieben. Dort sind bin Verfahren und eine Vorrichtung zum Inertisieren toxischer Gase oder toxischer vergasbarer Stoffe offenbart. Bei diesem Verfahren wird ein zu entsorgendes Gas in eine Niederdruckplasma-Strecke geführt, welche auf einem Fahrzeug angeordnet ist, und dort zu energetisch günstigeren weniger toxischen Produkten abgebaut. A first promising approach to the disposal of toxic materials is in DE 44 28 418 by the applicant of the present invention described. There is a method and a device for inerting toxic gases or toxic gasifiable substances disclosed. With this procedure a gas to be disposed of is led into a low-pressure plasma section, which is arranged on a vehicle, and less energetically cheaper there toxic products degraded.

Dieses Verfahren hat sich in der Praxis zwar bewährt, jedoch ist der Umsatz der toxischen Substanzen in der Zeiteinheit quantitativ zu gering.This method has proven itself in practice, but the turnover is toxic substances in the unit of time quantitatively too low.

Ausgehend von diesem Stand der Technik war es daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren sowie eine mobile Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, welche es ermöglichen, toxische Substanzen enthaltende Materialien die zusätzlich Explosivstoffe enthalten sicher und umweltgerecht zu entsorgen.Based on this state of the art, it was therefore the task of Present invention, a method and a mobile device for To make available, which make it possible to contain toxic substances Materials that also contain explosives are safe and environmentally friendly to dispose.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt verfahrenstechnisch durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1, vorrichtungstechnisch wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 9 gelöst.This task is solved procedurally by characterizing features of claim 1, this is device technology Object achieved by the features of claim 9.

Die Unteransprüche stellen vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar.The subclaims represent advantageous embodiments of the present Invention.

Die Schaffung des mobilen modularen Systems zur Entsorgung chemischer Waffen geht davon aus, daß die zu entsorgenden chemischen Waffen hinsichtlich der chemischen Struktur der toxischen Verbindungen und des Zustandes der Einsatzmittel, Geräte und Ausrüstungen äußerst unterschiedlich sein können; der Zustand der Einsatzmittel, Geräte und Ausrüstungen einen Transport verbieten und die Entsorgung vor Ort eine unbedingte Notwendigkeit ist; die zu entsorgenden Quantitäten der chemischen Waffen an den einzelnen Lager bzw. Fundorten die gewählten Entsorgungsverfahren und damit die Zusammensetzung des Modulsystems im Einsatz bestimmen; die Entsorgungsprozesse durch ein komplettes und automatisches Monitoring kontrolliert und überwacht werden.The creation of the mobile modular system for chemical disposal Weapons assumes that the chemical weapons to be disposed of regarding the chemical structure of the toxic compounds and the condition of the Resources, equipment and equipment can be extremely different; of the Prohibit transport, condition of the equipment, devices and equipment and on-site disposal is an imperative; the too disposal quantities of chemical weapons at the individual warehouse or Locations the chosen disposal methods and thus the composition determine the module system in use; the disposal processes through a complete and automatic monitoring can be checked and monitored.

Die in dem jeweiligen Einsatzland existierenden gesetzlichen Bestimmungen zum Schutze des Menschen und der Umwelt eingehalten werden, das modulare System in unterschiedlicher Zusammensetzung, in Abhängigkeit von den zu entsorgenden chemischen Waffen, in bestimmbaren Zeiträumen mobil an den Ort der Lagerung zur Vernichtung der toxische Substanzen enthaltenden Waffen verbracht werden und das System auch zur Entsorgung anderer hochtoxischer Stoffe einsetzbar ist, einschließlich in Havarie- und Katastrophensituationen. The legal provisions in force in the respective country of use Protect people and the environment, the modular System in different compositions, depending on the Disposing chemical weapons, mobile to the place in definable periods storage for the destruction of weapons containing toxic substances and the system for the disposal of other highly toxic Substances can be used, including in emergency and catastrophe situations.

Das mobile modulare System gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt wenigstens einen Teil der im folgenden beschriebenen Module, in Abhängigkeit von den zu entsorgenden Materialien:
Ein Modul zur Delaborierung alter und neuer chemischer Waffen, getrennt nach unterschiedlichen Einsatzmitteln ist vorgesehen. Die Module lassen die jeweilige Delaborierung von chemischen Granaten, Minen, Raketen und Bomben zu. Die notwendigen umrüstbaren Werkzeuge und Systeme (z. B. Unterwassersägen, Wasserstrahlschneidanlagen, mechanische Trennsysteme) werden in Abhängigkeit von dem zu entsorgenden Waffensystem bestimmt. Für chemische Fundmunition bzw. alte chemische Munition stehen Geräte zur Identifikation der Munition und des Inhaltes zur Verfügung. Es besteht eine direkte Verbindung zu den Modulen, in denen die Entsorgung der toxischen Substanzen, der Explosivstoffe und kontaminierten Einsatzmittelteile erfolgt.The mobile modular system according to the present invention comprises at least part of the modules described below, depending on the materials to be disposed of:
A module for the dismantling of old and new chemical weapons, separated according to different means of use, is planned. The modules allow the respective disassembly of chemical grenades, mines, missiles and bombs. The necessary convertible tools and systems (e.g. underwater saws, water jet cutting systems, mechanical separation systems) are determined depending on the weapon system to be disposed of. Devices for identifying the ammunition and its contents are available for chemical found ammunition or old chemical ammunition. There is a direct connection to the modules in which the disposal of toxic substances, explosives and contaminated parts of the equipment takes place.

Es ist ferner gemäß der vorliegenden Erfindung ein Modul zur thermischen Dekontamination der delaborierten Einsatzmittel vorgesehen. Die Dekontamination der delaborierten Einsatzmittel erfolgt mit einem induktiven erzeugten Plasma oder Gasofen.It is also a thermal module according to the present invention Decontamination of the delaborated resources provided. The The delaborated resources are decontaminated using an inductive one generated plasma or gas furnace.

Modul zur thermischen Entsorgung der Explosivstoffe. Die Explosivstoffe werden entweder direkt am Entsorgungsort mit einem mobilen Gasofen oder Drehrohrofen verbrannt bzw. nach Transport in einer ortsfesten Verbrennungsanlage entsorgt.Module for the thermal disposal of explosives. The explosives are either directly at the disposal site with a mobile gas oven or rotary kiln burned or disposed of after transport in a stationary incinerator.

Hierbei hat sich in der Praxis eine Entsorgung mittels eines Drehrohrofens als optimal herausgestellt. Für weitere Details bezüglich der Entsorgung von Explosivstoffen mittels eines Drehrohrofens wird vollinhaltlich Bezug genommen auf die ältere, jedoch nicht vorveröffentlichte, deutsche Patentanmeldung 196 17 617.4 derselben Anmelderin vom 2.5.1996.Here, in practice, disposal by means of a rotary kiln has been considered highlighted optimally. For further details regarding the disposal of Explosives by means of a rotary kiln are referenced in full to the older, but not previously published, German patent application 196 17 617.4 by the same applicant on May 2, 1996.

Gemäß der vorliegenden Erfindung können gegebenenfalls die nach naßchemischer Behandlung der toxischen Substanzen verbleibenden Reststoffe durch die Hochtemperaturverbrennung behandelt werden. Die Vernichtung der toxischen Substanzen erfolgt in einer Hochtemperatur-Plasmaanlage, mit induktiv oder durch Heißkathodenentladung erzeugtem Plasma. According to the present invention, the after wet chemical treatment of the toxic substances remaining residues be treated by the high temperature combustion. The annihilation of the Toxic substances take place in a high-temperature plasma system, with inductive or plasma generated by hot cathode discharge.

Unter einem Plasma versteht man die Aufspaltung eines Gases in Ionen und Elektronen. Je nach Gasart und Intensität der eingebrachten Energie liegt das Gas in unterschiedlichem Maße aufgespalten vor.A plasma is the splitting of a gas into ions and Electrons. That depends on the type of gas and the intensity of the energy introduced Gas split up to different degrees.

Man unterscheidet nach dem Gasdruck Niederdruck- und Hochdruckplasmen. Bei Hochdruckplasmen befinden sich Ionen, Elektronen und die Gasmoleküle im thermodynamischen Gleichgewicht, so daß hohe Leistungen benötigt werden, um die für plasmachemische Reaktionen erforderlichen Temperaturen zu erzielen.A distinction is made between gas pressure and low-pressure and high-pressure plasmas. At High pressure plasmas contain ions, electrons and the gas molecules in the thermodynamic equilibrium so that high powers are needed to to achieve the temperatures required for plasma chemical reactions.

Gemäß der vorliegenden Erfindung steht auch ein Modul zur naßchemischen Entsorgung toxischer Substanzen zur Verfügung. Die installierte Anlage erlaubt eine chemische Umsetzung der toxischen Substanzen in relativ untoxische Verbindungen, die der weiteren Entsorgung unterliegen. Die gewählte Reaktion (z. B. Hydrolyse, Oxidation, spezifisches katalytisches Verfahren) hängt von der Art der zu entsorgenden chemischen Verbindungen und deren physikochemischen Eigenschaften ab.According to the present invention there is also a module for wet chemical Disposal of toxic substances available. The installed system allows a chemical conversion of the toxic substances into relatively non-toxic Connections that are subject to further disposal. The chosen response (e.g. hydrolysis, oxidation, specific catalytic process) depends on the Type of chemical compounds to be disposed of and their physicochemical properties.

Das Modul ist einsetzbar für die Lösung von wasserunlöslichen toxischen Substanzen zur Vorbereitung der Entsorgung durch thermische Verfahren, insbesondere Plasmaverbrennung.The module can be used for the solution of water-insoluble toxic Substances for preparation for disposal by thermal processes, especially plasma burning.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Modul zur Abgasreinigung zur Verfügung gestellt. Die zentrale Abgasreinigung umfaßt alle notwendigen Einrichtungen (Quenche, alkalische und/oder oxidative Gegenstromwäsche, Filtersysteme) zur Einhaltung umweltverträglicher Emissionen.According to the present invention, a module for exhaust gas purification for Provided. The central exhaust gas cleaning system includes all necessary Facilities (quenching, alkaline and / or oxidative countercurrent washing, Filter systems) to comply with environmentally compatible emissions.

Für weitere Details bezüglich der Abgasreinigung, welche beispielsweise bei der Entsorgung von Explosivstoffen mittels eines Drehrohrofens anfallen, wird vollinhaltlich Bezug genommen auf die ältere, jedoch nicht vorveröffentlichte, deutsche Patentanmeldung 196 17 617.4 derselben Anmelderin vom 2.5.1996.For further details regarding exhaust gas purification, which for example at Disposal of explosives using a rotary kiln will occur full reference to the older, but not pre-published, German patent application 196 17 617.4 by the same applicant dated 2.5.1996.

Sinnvollerweise ist ein Modul zur Unterbringung der zentralen analytischen Geräte und Ausrüstungen, sowie zur ständigen Registrierung der ablaufenden Entsorgungsprozesse und der Emissionen vorgesehen. Es werden die notwendigen Einrichtungen zur online-Registrierung der ablaufenden Entsorgungsprozesse installiert. Die Überwachungssysteme möglicher Emissionen garantieren den Schutz der Umwelt. Eine Zwangsabschaltung der Anlage zur thermischen Entsorgung (Plasmaanlage) bei Überschreiten von Grenzwerten erfolgt automatisch.It makes sense to have a module to accommodate the central analytical Devices and equipment, as well as for the permanent registration of the expiring Disposal processes and emissions provided. It will be the necessary facilities for online registration of expiring Disposal processes installed. The surveillance systems possible Emissions guarantee environmental protection. A forced shutdown of the System for thermal disposal (plasma system) when exceeding Limits occur automatically.

Es sind weiterhin Module zur Sicherstellung der notwendigen Brennstoffe bzw. Energieversorgungssysteme vorgesehen. Die Ausrüstung und Zuführung wird durch das jeweilig gewählte Entsorgungsverfahren bestimmt.There are also modules to ensure the necessary fuels or Energy supply systems provided. The equipment and feeder will determined by the chosen disposal method.

Ebenso kann ein Modul zur Unterbringung des Betreiberpersonals vorgesehen sein. Die Ausrüstung erfolgt auf der Basis sanitärhygienischer Normen.A module for accommodating the operating personnel can also be provided be. The equipment is based on sanitary hygiene standards.

Desweiteren kann ein Modul zur arbeitsmedizinischen Sicherstellung der Entsorgung vorgesehen sein. Die Ausrüstung des Moduls gestattet die Durchführung notwendiger arbeitsmedizinischer Untersuchungen und die Leistung medizinischer Erstversorgung bei Intoxikationen bzw. bei Unfällen.Furthermore, a module to ensure occupational health care Disposal may be provided. The equipment of the module allows the Carrying out necessary occupational medical examinations and the First-aid medical care for intoxications or accidents.

Folgende toxischen Substanzen können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beispielsweise entsorgt werden:
Sarin (O-Isopropyl-methylfluorphosphonat)
Soman (O-1,2,2-Trimethylpropyl-methylfluorphosphonat)
Tabun (O-Ethyl-N,N-dimethylamido-cyanphosphat)
VX (O-Ethyl-S-2-diisopropylaminoethyl-methylthiophosphonat)
S-Yperit (Bis(2-chlorethyl)-sulfid)
Lewisit 1 (2-Chlorethenyl-dichlorarsin)
Lewisit 2 (Bis-(2-chlorethenyl)-chlorarsin)
Lewisit 3 (Tris-(2-chlorethenyl)-arsin)
Phosgen (Carbonyldichlorid)
Clark I (Diphenylchlorarsin)
Clark II (Diphenylcyanarsin)
Adamsit (Diphenylaminarsinchlorid).The following toxic substances can be disposed of using the method according to the invention:
Sarine (O-isopropyl methyl fluorophosphonate)
Soman (O-1,2,2-trimethylpropyl methyl fluorophosphonate)
Tabun (O-ethyl-N, N-dimethylamido-cyanophosphate)
VX (O-ethyl-S-2-diisopropylaminoethyl-methylthiophosphonate)
S-yperite (bis (2-chloroethyl) sulfide)
Lewisite 1 (2-chloroethenyl dichloroarsine)
Lewisite 2 (bis (2-chloroethenyl) chloroarsine)
Lewisite 3 (tris- (2-chloroethenyl) arsenic)
Phosgene (carbonyl dichloride)
Clark I (diphenylchloroarsine)
Clark II (Diphenylcyanarsine)
Adamsite (diphenylaminarsine chloride).

Folgende Fundmunition aus militärischen Altlasten, kann beispielsweise durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung vor Ort entsorgt werden, da derartig überlagertes Material nicht mehr transportfähig ist:
The following found ammunition from contaminated military sites can, for example, be disposed of on site by the method of the present invention, since such a layered material is no longer transportable:

World War 1 (Germany): 7.7 cm short grenade (green cross / yellow cross); 7.7 cm Long grenade (green cross); 7.7 cm long grenade with bottle (blue cross); 10 centimeters Grenade, model 1915 (green cross, yellow cross); 10.5 cm grenade long (green cross, Green cross 3 yellow cross 1); 15 cm grenade 12 n / A green cross, 15 cm grenade Model 1912 semi-explosive, reinforced; 15 cm garnet yellow cross explosiveness; 17 cm Grenade with a liquid topping (yellow cross); 18 cm smooth gas mine (Green cross / blue cross).
Second World War (Germany): 10.5 cm grenades L.F.H. and 15 cm grenades S.F.H. (White ring, blue ring, green ring, yellow ring); 15 cm grenade for 15 cm Fog thrower (green ring, green ring 1, green ring 3, yellow ring); Hand grenade green ring.

Neben der beschriebenen Sicherheitstechnik der Plasmaanlage sind für alle Module, in denen es zur Freisetzung von toxischen Stoffen kommen könnte (Modul zur thermischen Dekontamination der delaborierten Einsatzmittel, Module der Delaborierung, Modul zur naßchemischen Entsorgung der toxischen Stoffe Modul zur thermischen Entsorgung der toxischen Stoffe), Sicherheitssysteme zu installieren, die ein Freisetzen der toxischen Stoffe in die Atmosphäre verhindern. Deshalb werden diese Module mit einem Schleusensystem und einer Filterventilationsanlage ausgerüstet, die eine Zwangsbelüftung nach außen nur über einen Giftstoffilter (Kohlekatalysator) zulassen und einen Unterdruck im hermetisch abgeschlossenen Raum erzeugen. Die Raumluftüberwachung mit einem automatischen Analysegerät zur Analyse der zu entsorgenden toxischen Stoffe (Ionenmobilitätsspektrometer) signalisiert optisch und akustisch ein mögliches Überschreiten der Grenzkonzentrationen der toxischen Stoffe in der Innenraumluft. Bei Kontaminationen wird über eine Ringwasserleitung im Modul Wasser versprüht, daß ein Niederschlagen des toxischen Stoffes und einen Verdünnungseffekt bewirkt. Das kontaminierte Wasser gelangt in eine mit spezifischen Entgiftungsmittel gefüllte Auffangwanne und kann von dort dem Entsorgungsprozeß wieder zugeführt werden. Die Wände des Moduls sind mit einem Entgiftungsmittel durch das Betreiberpersonal, nach Betreten des Raumes mit entsprechender Schutzmaske und festgelegtem Schutzanzug über das Schleusensystem, zu dekontaminieren.In addition to the described safety technology of the plasma system are for everyone Modules in which toxic substances could be released (Module for thermal decontamination of the delaborated resources, modules the delaborating, module for the wet chemical disposal of the toxic substances Module for thermal disposal of toxic substances), security systems too install that prevent the toxic substances from being released into the atmosphere. That is why these modules come with a lock system and a Filter ventilation system equipped with forced ventilation to the outside only allow via a toxin filter (carbon catalyst) and a negative pressure in the create hermetically sealed space. The room air monitoring with an automatic analyzer to analyze the toxic to be disposed of Substances (ion mobility spectrometer) signals optically and acoustically possible exceeding of the limit concentrations of the toxic substances in the Indoor air. In the event of contamination, a ring water pipe is installed in the module Water sprays that a deposit of the toxic substance and a Causes dilution effect. The contaminated water gets into a specific detoxification tank filled and from there the Disposal process can be fed again. The walls of the module are with a detoxifying agent by the operating personnel after entering the room with an appropriate protective mask and specified protective suit over the Lock system to decontaminate.

Die Überwachung und Steuerung des Gesamtsystem wird durch eine fehlersichere, redundante Prozeßsteuerung im Echtzeitbetrieb realisiert. Sensoren und Online-Spektroskopie gewährleisten die permanente Überwachung des Prozeßablaufes. Alle sicherheitsrelevanten Komponenten sind nach fail safe-Art zweifach vorhanden.The monitoring and control of the overall system is carried out by a Fail-safe, redundant process control implemented in real time. Sensors and online spectroscopy ensure permanent monitoring of the process flow. All safety-relevant components are fail-safe duplicate.

Der Reaktor ist mit einem Gehäusemantel versehen, welches während des Betriebs permanent unter Unterdruck gehalten wird.The reactor is provided with a housing jacket, which during the Operation is kept permanently under negative pressure.

Im Fehlerfall (z. B. Bruch des Reaktionsrohres des Plasmamodules) wird die Anlage herunter gefahren und entsprechend den Druckbedingungen werden die Gase, einschließlich des Leckageeintrages, über die Gasreinigung abgesaugt.In the event of a fault (e.g. breakage of the reaction tube of the plasma module), the System shutdown and according to the pressure conditions Gases, including the leakage entry, are extracted via gas cleaning.

Die bei einem Ausfall der Gesamtanlage, durch Absinken der Versorgungsspannung oder Netzausfall nicht verbrannten Substanzen werden über ein entsprechendes Kreislaufsystem dem Prozeß nach Wiederanfahren der Anlage zugeführt.The in the event of a failure of the overall system, by lowering the Supply voltage or power failure will not burn substances via a corresponding circulatory system the process after restarting the System supplied.

Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aufgrund der Beschreibung von Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnung.Further advantages and features of the present invention result from the description of exemplary embodiments and with reference to the drawing.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 eine Übersichtsskizze über den modularen Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung; . Figure 1 is an overview diagram of the modular structure of the device according to the invention;

Fig. 2 ein Plasmamodul, als Bestandteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung, in welchem die toxischen Substanzen vernichtet werden; und Fig. 2 is a plasma module, be destroyed as part of the inventive device in which the toxic substances; and

Fig. 3 ein Prinzipschema für die Gasreinigung des Plasmamoduls. Fig. 3 shows a schematic diagram for the gas cleaning of the plasma module.

Der prinzipielle Aufbau des Plasmamoduls nach der plasmachemischen Methode ist in Fig. 2 dargestellt.The basic structure of the plasma module according to the plasma chemical method is shown in Fig. 2.

Im folgenden sind in Tabelle 1 Beispiele für die naßchemische Entsorgung toxischer Substanzen angegeben, die im entsprechenden Modul durchgeführt wird.The following are examples of wet chemical disposal in Table 1 specified toxic substances carried out in the corresponding module becomes.

Tabelle 1Table 1

Das toxische Entsorgungsprodukt wird über eine Dosiereinrichtung in den Reaktor gebracht. Die für den Prozeß notwendigen Prozeßgase werden mittels Präzisionsgasversorgung realisiert.The toxic disposal product is fed into the Brought reactor. The process gases necessary for the process are generated using Precision gas supply realized.

Der Reaktor besteht bei induktiver Einkoppelung aus HF-durchlässigem, nichtleitenden Material, das von einer Spule umgeben ist. Die Spule ist mit einem Hochfrequenzgenerator verbunden. Ein Anpassungsnetzwerk dient zur optimalen Wirkleistungseinkopplung in das Plasma. Beim Reaktor mit kapazitiver Einkoppelung erfolgt die Einspeisung über Elektroden, die mit Gleichstrom betrieben werden.With inductive coupling, the reactor consists of HF-permeable, non-conductive material surrounded by a coil. The coil is with one High frequency generator connected. An adaptation network serves for optimal Active power coupling into the plasma. For the reactor with capacitive Coupling takes place via electrodes that use direct current operate.

Der Reaktor ist mit einem kombiniertem Luft-Wasserkühlsystem ausgestattet. Das Kühlluftsystem ist mit einem Saugzuggebläse verbunden. Im Fehlerfall (Reaktorleck) werden austretende Substanzen entsprechend den Druckbedingungen über die gesamte Gasreinigung abgesaugt.The reactor is equipped with a combined air-water cooling system. The Cooling air system is connected to an induced draft fan. In the case of an error (Reactor leak) are escaping substances according to the Aspirated pressure conditions over the entire gas cleaning.

Eine Quenchung dient zum Abkühlen der Reaktionsprodukte.Quenching is used to cool the reaction products.

Reststoffe werden nach einem wassergekühlten Abscheider in einem entsprechenden Behälter aufgefangen, dem eine Abgaseinrichtung folgt.Residues are separated after a water-cooled separator appropriate container, which is followed by an exhaust device.

Quenching

Das heiße Reaktionsgas aus dem Plasmareaktor wird durch Quenchung mit Wasser, Ammoniak und Luft einerseits abgekühlt und andererseits im hohen Temperaturbereich die Reaktion von Halogenen wie Fluor oder auch Chlor mit Wasserstoff ermöglicht, so daß mit dem Ammoniak die weitere Reaktion zu leicht flüchtigen Ammoniumsalzen möglich wird.The hot reaction gas from the plasma reactor is quenched with Water, ammonia and air cooled on the one hand and high on the other Temperature range with the reaction of halogens such as fluorine or chlorine Hydrogen enables, so that the further reaction with the ammonia is too easy volatile ammonium salts is possible.

Heat exchange

Durch Wärmetausch mit dem Reingas wird einerseits das Gas nach der Quenchung weiter abgekühlt und das Reingas deutlich über seine Taupunkttemperatur in den Bereich von ca. 470 K erwärmt, um Korrosionen zu vermeiden und um auf eine ausreichende Vorlauftemperatur des Aktivkohlebettes (Vermeidung von Taupunktüberschreitungen) zu kommen.By exchanging heat with the clean gas, on the one hand, the gas after the Quenching further cooled and the clean gas significantly above its Dew point temperature in the range of approx. 470 K heated to prevent corrosion avoid and to ensure a sufficient flow temperature of the activated carbon bed (Avoiding dew point violations).

Spray drying

Im Sprühtrockner erfolgt die Verdampfung von Waschlösung aus dem Wäscher mit ihren alkalischen Anteilen mit den sauren bzw. ammoniumhaltigen Verbindungen des Rauchgases. Die sich körnig abscheidenden Feststoffe werden im groben Anteil über eine Zellradschleuse ausgetragen. The washing solution is evaporated from the scrubber in the spray dryer with their alkaline proportions with the acidic or ammonium-containing ones Connections of the flue gas. The granularly separating solids become discharged in large part via a rotary valve.

filter

Im Rauchgas verbleiben nach dem Sprühtrockner Feinanteile der gebildeten Stäube. Diese werden im Staubfilter bis zu einem Bereich deutlich unter 5 mg/m³ abgeschieden und gleichfalls über eine Zellradschleuse ausgetragen.After the spray dryer, fine particles of the dusts formed remain in the flue gas. These are separated in the dust filter up to a range significantly below 5 mg / m ³ and also discharged via a rotary valve.

Denox

Dem Schlauchfilter ist nach einer Zwischenerwärmung eine Denox-Anlage zur katalytischen Entstickung des Rauchgases nachgeschaltet. Als Reduktionsmittel wird vorzugsweise Ammoniak gasförmig zugesetzt. Gleichzeitig erfolgt die katalytische Zersetzung eventuell noch auftretender Dioxine und Furane.After interim heating, the bag filter is equipped with a Denox system catalytic denitrification of the flue gas downstream. As a reducing agent ammonia is preferably added in gaseous form. At the same time, the Catalytic decomposition of any dioxins and furans that may still occur.

Alkaline laundry

Die alkalische Wäsche wird bei einem pH-Wert von ca. 9 betrieben. Als Base wird dem System pH-Wert-geregelt eine wäßrige NaOH-Lösung zugefahren, was der Auswäsche von vorhandenen sauren Schadstoffkomponenten im Abgasstrom dient. Ausgeschleustes, aufkonzentriertes Abwasser wird zur Entsorgung in den Sprühtrockner eingespeist.The alkaline wash is operated at a pH of approx. 9. As base the system pH-controlled fed an aqueous NaOH solution, which the Wash out existing acidic pollutant components in the exhaust gas flow serves. Ejected, concentrated wastewater is disposed of in the Spray dryer fed.

Activated carbon bed

Das Aktivkohlebett dient der Absorption von Schadstoffen im Havariefall und ist als Sicherheitseinrichtung zu betrachten. Dem Aktivkohlebett nachgeschaltet ist das Saugzuggebläse, mit welchem die Anlage im Unterdruckbereich betrieben werden kann.The activated carbon bed is used to absorb pollutants in the event of an accident and is to be regarded as a safety device. Is connected to the activated carbon bed the induced draft fan with which the system is operated in the vacuum area can be.

Die gesamte erfindungsgemäße modulare Vorrichtung ist dazu gedacht am Orte des Geschehens, beispielsweise auf dem Gelände einer Deponie so assembliert zu werden, daß die dort vorkommenden Materialien optimal entsorgt werden können, wobei insbesondere einzelne Module nach Bedarf ausgetauscht oder ergänzt werden. The entire modular device according to the invention is intended for this purpose of the event, for example assembled on the site of a landfill to ensure that the materials found there are optimally disposed of can, in particular individual modules exchanged or as required be supplemented.

Nach Abschluß der Entsorgungsarbeiten wird die Anlage wieder in die einzelnen Module zerlegt und zum nächsten Einsatzort gebracht und dort wieder je nach Bedarf zusammengestellt.After the disposal work has been completed, the system is returned to the individual Modules disassembled and brought to the next location and there again depending on Compiled needs.

Claims

1. A method for disposing of weapons containing toxic and / or explosive substances, characterized in that
the weapons are disassembled and the separate subunits of the weapons obtained during the disarmament are fed to a module specific to each subunit,
wherein subunits which are not contaminated with the toxic substances and contain explosives are fed to a module in which the explosives are thermally converted in a controlled manner and any solids present are separated off;
those subunits which contain the toxic substances, after separation from their containers, are fed to at least one plasma module which contains an inductively or by hot cathode discharge plasma which is charged with at least one reactive gas, the toxic substances in the plasma being less toxic or decompose non-toxic products;
wherein the containers contaminated with the toxic substances are thermally decontaminated in a further plasma module; and
wherein all resulting exhaust gases are fed to a central exhaust gas purification module.

2. The method according to claim 1, characterized in that the weapons are selected from bombs, projectiles, Grenades, mines and containers.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the toxic substances are selected from the group consisting of:
Organic phosphoric and phosphonic acid esters, in particular
O-isopropyl methyl fluorophosphonate, O-1,2,2-trimethyl propyl methyl fluorophosphonate, O-ethyl-N, N-dimethylamido-cyanophosphate,
organic thiophosphoric acid esters, in particular
O-ethyl-S-2-diisopropylaminoethyl methylthiophosphonate,
organic sulfides, in particular
Bis (2-chloroethyl) sulfide,
organic arsenic compounds, in particular
2-chloroethenyl dichloroarsine, bis (chloroethenyl) chloroarsine, tris (2-chloroethenyl) arsine, diphenylchloroarsine, diphenylcyanarsine, diphenylaminarsine chloride, and carbonyl dichloride.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the toxic substances either the high temperature treatment in the plasma module or fed to a chemical treatment module in which the toxic substances depending on their physical and chemical peculiarities are implemented wet-chemically or thermally and the emerging products the module for further thermal disposal.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that inerting reactions are carried out in the module for wet chemical treatment, which are selected from the group consisting of:
Hydrolysis; Oxidation; Reduction; specific catalytic processes; and introducing the toxic substances into: chlorine lime / water, chloramine T in water, dichloramine in dichloroethane, saturated sodium hypochlorite solution, hexachloromelamine in dichloroethane, sodium hydroxide in water, optionally with the addition of ethanol, hydrogen peroxide solution, in particular alkaline hydrogen peroxide solution, potassium permanganate solution, sodium sulfide in water, if necessary with the addition of ethanol, sodium hydroxide in methanol or alcohol, ammonia in water, sodium cresolate in methanol or alcohol, sodium phenolate methanol or alcohol.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized characterized in that the hot reaction gases that the Leave the plasma module, preferably with water, be quenched.

7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized characterized in that after the plasma module passage the toxic substances solid residues in one preferably water-cooled separators from the gaseous products separated and in one appropriate containers are collected.

8. Mobile modular disposal system for carrying out the method according to at least one of claims 1 to 7 with:
at least one delamination module for weapons containing toxic substances and / or explosives in which the weapons are broken down into separate subunits;
at least one explosive disposal module for the controlled thermal conversion of explosives contained in the weapons;
at least one plasma module, which has at least one device for generating a high-temperature plasma by high-frequency discharge or hot cathode discharge;
at least one further plasma module or gas oven for the thermal decontamination of containers which are contaminated with toxic substances; such as
at least one exhaust gas purification module.

9. Disposal system according to claim 8, characterized characterized that the robotization module and / or remote controlled tools for screwing Sawing, drilling, cutting and vacuuming.

10. Disposal system according to claim 9, characterized characterized that the tools, underwater saws, Underwater drills and water jet cutting devices are.

11. Disposal system according to one of claims 8 to 10 characterized in that the explosive Ent supply module has a rotary kiln.

12. Disposal system according to one of claims 8 to 11, characterized in that the plasma module Dosing device has solid liquid and gaseous toxic substances with the plasma in Be brought in contact.

13. Disposal system according to claim 12, characterized characterized in that the plasma module High pressure plasma generated.

14. Disposal system according to one of claims 12 or 13 characterized in that the plasma chamber at inductive coupling from high-frequency permeable, non-conductive material or Hot cathode discharge from a heat resistant Stainless steel reactor exists.

15. Disposal system according to claim 14, characterized characterized in that the plasma chamber with inductive Coupling is surrounded by a coil, which with is connected to a high frequency generator capacitive coupling via electrode feed is realized by direct current operation.

16. Disposal system according to claim 14 or 15, characterized characterized in that the plasma chamber from a Safety housing is surrounded, which is under vacuum stands.

17. Disposal system according to one of claims 1 to 16, characterized in that the plasma modules a Have process gas metering device.

18. Disposal system according to one of claims 1 to 17, characterized in that the plasma modules a have combined air / water cooling.

19. Disposal system according to one of claims 1 to 18, characterized in that the plasma modules a Safety cooling and suction device with Adsorption filter, in particular activated carbon filter.

20. Disposal system according to one of claims 1 to 19, characterized in that the plasma modules a Have quench gas supply.

21. Disposal system according to one of claims 1 to 20, characterized in that an online analytics module is provided, which on the one hand by means of sensors Process control using spectroscopic methods supports and on the other hand the leakage monitoring carries out.