DE19758282A1 - Rapidly decontaminating building components, e.g. removing harmful preservative from wood - Google Patents
Rapidly decontaminating building components, e.g. removing harmful preservative from woodInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtung zum Entfernen von Schadstoffen, insbeson dere giftigen oder gesundheitsschädlichen Stoffen, aus Materialien, wie Holz und Mauerwerk, wobei die Schadstoffe aus den Materialien mit Hochfrequenztechnik oder Mikrowellen-Strahlung ausgetrieben werden.The invention relates to a method and device for removing pollutants, in particular their toxic or harmful substances, made of materials such as wood and masonry, taking the pollutants from the materials using radio frequency technology or microwave radiation be driven out.
Um die Haltbarkeit von Holz oder Mauerwerk zu verlängern, wurden sie häufig mit Wirkstoffe enthaltenden Imprägniermaterialien behandelt, die in der Regel gegen Pilze oder Insekten wirken sollten. Diese Wirkstoffe sind jedoch meist giftig oder zumindest gesundheitsschädlich und von ihnen kann im nachhinein nach der Imprägnierung durch Ausgasen aus den behandelten Materia lien in die Raum- bzw. Atemluft eine gesundheitliche Gefährdung für z. B. Bewohner oder sich in den Räumen aufhaltenden Personen ausgehen.To extend the durability of wood or masonry, they were often made with active ingredients treated impregnation materials treated, which usually act against fungi or insects should. However, these agents are mostly toxic or at least harmful to health and from you can afterwards after impregnation by outgassing from the treated materia lien in the room or breathing air a health hazard for z. B. residents or themselves in going out of rooms.
In der Offenlegungsschrift DE 44 37 345 A1 ist ein Verfahren zur Dekontamination von verunrei nigten porösen Werkstoffen und eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens beschrieben. Die zu dekontaminierenden Werkstoffe werden in einer geschlossenen Kammer einer Atmosphäre mit vermindertem Sauerstoff-Partialdruck und erhöhter Temperatur ausgesetzt. Das Verfahren ist von Nachteil, da die zu dekontaminierenden Werkstoffe in eine geschlossene Kammer verbracht wer den müssen, was bedeutet, daß sie letztendlich ausgebaut werden müssen. Bei kontaminiertem Holz, verbaut in Dachstühle, ist dieses Verfahren nicht durchführbar oder finanziell sehr aufwen dig.In the published patent application DE 44 37 345 A1, a method for decontaminating is unclean Porous materials and a plant for performing the method described. The Materials to be decontaminated are also exposed to an atmosphere in a closed chamber exposed to reduced oxygen partial pressure and elevated temperature. The procedure is from Disadvantage, since the materials to be decontaminated are placed in a closed chamber must, which means that they ultimately have to be expanded. With contaminated Wood, installed in roof trusses, is not feasible for this process or is very expensive dig.
In der Offenlegungsschrift DE 195 29 832 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ent fernen von Schadstoffen aus Materialien beschrieben. Hierbei werden die zu dekontaminierenden Materialien aufgeheizt wozu z. B. Heißluftmaschinen verwendet werden oder aber ein Mikrowel len-Generator, der zwei Kondensator-Platten, die seitlich am Holz gegenüberliegend befestigt sind so mit einer wechselnden Polung versieht, daß durch dielektrische Verluste das kontaminierte Holz zwischen den Platten aufgeheizt wird. Das Verfahren hat den Vorteil, daß vor allem tieflie gende Schadstoffe aus dem Holz ausgeheizt werden, während jedoch die auf der Oberfläche sit zenden Schadstoffe weniger schnell ausgeheizt werden, da dieses Verfahren das Holz von innen heraus aufheizt.The published patent application DE 195 29 832 A1 describes a method and a device for the ent far from pollutants from materials described. Here, the ones to be decontaminated Materials heated for what. B. hot air machines can be used or a microwave len generator, the two capacitor plates that are attached laterally to the wood opposite provided with an alternating polarity that the contaminated by dielectric losses Wood is heated between the plates. The method has the advantage that, above all, low polluting pollutants are baked out of the wood, while those sitting on the surface pollutants can be heated less quickly, because this process the wood from the inside heats up.
In der US H 1197 ist ein Verfahren zum Dekontamimieren von Kampfstoff-verseuchten Oberflä chen militärischer Anlagen aufgezeigt. Dieses Verfahren eignet sich jedoch nicht für z. B. Holzo berflächen, ist zu zeitaufwendig und eignet sich insbesondere nicht für in kontamimierten Materia lien tieferliegende Entsorgungsschichten, da die Erwärmung nur für leicht flüchtige Kampfstoffe auf metallischen und gummierten Oberflächen ausgelegt ist.In US H 1197 is a method for decontaminating surfaces contaminated with warfare agents military facilities. However, this method is not suitable for e.g. B. Holzo surface is too time-consuming and is particularly unsuitable for contaminated materials lien deeper disposal layers, because the warming only for volatile warfare agents is designed on metallic and rubberized surfaces.
Aufgabe der Erfindung war es deshalb, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung vorzuschlagen, mit deren Hilfe die Schadstoffe aus den kontaminierten Materialien vor allem von der Oberfläche oder von Oberflächen-nahen Schichten entfernt werden können.The object of the invention was therefore to propose a method or a device with whose help is the pollutants from the contaminated materials, especially from the surface or can be removed from layers close to the surface.
Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß die Merkmale des Anspruchs 1 verwirklicht sind.The object of the invention is achieved in that the features of claim 1 are realized are.
Hiernach werden die zu dekontaminierenden Materialien, insbesondere Hölzer, einem hochfre quenten Wechselfeld einer oder mehrerer Oberflächenelektroden ausgesetzt oder einer Mikrowel len-Strahlungsbehandlung unterzogen. Hierbei wird das zu dekontaminierende Material rasch auf geheizt, der Dampfdruck der Schadstoffe erhöht und diese aus den Materialien in endlicher Zeit ausgetrieben oder auf einen gewünscht niedrigen Konzentrationslevel im Material abgesenkt. Das Aufheizen erfolgt entweder durch Einstrahlung einer Mikrowellen-Strahlung aus einer Mikrowel len-Lampe oder Strahlungsquelle oder aber durch Oberflächenelektroden, die ein elektrisches Wechselfeld im Material durch einen Hochfrequenz-Generator erzeugen.After this, the materials to be decontaminated, especially woods, are highly quent alternating field exposed to one or more surface electrodes or a microwave len radiation treatment. The material to be decontaminated quickly opens up heated, the vapor pressure of the pollutants increases and these from the materials in finite time driven out or lowered to a desired low concentration level in the material. The Heating takes place either by irradiation with microwave radiation from a microwave len lamp or radiation source or by surface electrodes, which are an electrical Generate an alternating field in the material using a high-frequency generator.
Durch das Einstrahlen der Mikrowellen-Strahlung auf die Oberfläche oder das Einwirken des elektrischen Wechselfeldes aus der Oberflächenelektrode wird das zu dekontaminierende Material, wie Holz oder Mauerwerk, über die Oberfläche erwärmt. Die Oberfläche erwärmt sich wesentlich schneller als die tieferliegende Schichten. Da aber die Wirkstoffe auf der Oberfläche oder in Ober flächennahen Schichten sitzen, werden diese Bereiche vorteilhafterweise durch das erfindungs gemäße Verfahren wesentlich schneller aufgeheizt als die tieferliegenden Schichten, die wesentlich weniger Schadstoff/e - wenn überhaupt - enthalten. By irradiating the microwave radiation on the surface or by the action of electrical alternating field from the surface electrode becomes the material to be decontaminated, like wood or masonry, warmed over the surface. The surface heats up considerably faster than the deeper layers. But since the active ingredients on the surface or in the upper Layers close to the surface, these areas are advantageously by the invention appropriate processes heated up much faster than the deeper layers, which significantly contain less pollutant (s), if any.
Durch längeres Einwirken der Mikrowellen-Strahlung oder des elektrischen Wechselfeldes kön nen natürlich auch tieferliegende Schichten erwärmt und so von dort die Schadstoffe ausgetrieben werden. Der Aufheizvorgang mittels Mikrowellen-Strahlung oder Hochfrequenztechnik läßt sich mit einer Oberflächentemperatur-Messung koppeln, z. B. über einen elektrischen Regelkreis. Hierbei wird durch z. B. einen Infrarotsensor die Oberflächentemperatur der dezukontaminieren den Materialien während des Aufheizvorgangs erfaßt und sobald die gewünschte Oberflächentem peratur erreicht ist, wird die Leistung des Mikrowellen-Magnetrons oder Hochfrequenz- Generators zurückgeregelt, um die Oberflächentemperatur auf einem Soll-Wert zu halten. Als günstig haben sich Oberflächentemperaturen bei Holz als zu dekontaminierendes Material von 30°C-220°C erwiesen, insbesondere von 40°C-110°C. Ist das zu dekontaminierende Material z. B. Mauerwerk, so sind Temperaturen von 40°C-220°C, insbesondere 40°C-150°C, vorteil haft.By prolonged exposure to the microwave radiation or the alternating electrical field Of course, deeper layers are also heated and the pollutants are expelled from there become. The heating process using microwave radiation or high-frequency technology can be couple with a surface temperature measurement, e.g. B. via an electrical control circuit. Here is by z. B. an infrared sensor to decontaminate the surface temperature the materials detected during the heating process and as soon as the desired surface temperature temperature is reached, the power of the microwave magnetron or high-frequency Generator regulated back to keep the surface temperature at a target value. As Surface temperatures of wood have proven favorable as material to be decontaminated, from 30 ° C to 220 ° C, in particular from 40 ° C to 110 ° C. Is the material to be decontaminated e.g. B. masonry, temperatures of 40 ° C-220 ° C, especially 40 ° C-150 ° C, are advantageous arrested.
Bei Anwendung der Hochfrequenztechnik mit Oberflächenelektroden haben sich solche als gün stig erwiesen, die aus Stäben mit rechteckigem oder rundem Profil rostartig aufgebaut sind. Als noch günstiger stellen sich Oberflächenelektroden mit Stäben dar, die ein tropfenförmiges Profil aufweisen, wobei sich das verjüngende Ende auf dem zu dekontaminierenden Material befinden sollte, da durch die Feldlinienverteilung, die dann im Material dichter wird, eine wesentlich besse re Durchdringung des zu dekontaminierenden Materials erreicht wird und damit ein rascheres Ausheizen der Schadstoffe verwirklicht ist. Die Oberflächenelektroden-Stäbe können auch ent sprechend dünn ausgebildet werden, so daß eine Art Netz entsteht, wobei die einzelnen Stäbchen ggf. quer mit Kunststoff oder einem nichtleitenden Material verbunden sind, so daß sich dann die netzartige Oberflächenelektroden-Struktur an das zu dekontaminierende Material anschmiegen läßt. Die Stäbe sind bei den Oberflächenelektroden jeweils so verknüpft, daß immer die ungerade Zahl der Stäbe miteinander verbunden ist und eine Kondensatorfläche bildet und die geraden Stä be ebenso miteinander verbunden sind, so daß sie die zweite "Kondensatorplatte" oder Kondensa torfläche ergeben. Als günstig hat sich ein Hochfrequenz-Generator mit 13,56 MHz erwiesen, wobei jedoch auch alle sonstigen standardmäßig zur Verfügung stehenden Frequenzen benutzt werden können. Zur Kühlung des Hochfrequenz-Generators kann Luft, z. B. auch mittels eines Ventilators verwendet werden oder aber Kühlwasser. Das Kühlwasser kann auch über ein Kühl gerät im Kreislauf zum Generator geführt werden und nachdem es dort erwärmt wurde wird es wieder zum Kühlgerät zurückgeführt, und dieses kühlt das Wasser erneut ab und führt es wieder zum Generator zurück. Insofern ist der Wasserverbrauch gering gehalten. When using high-frequency technology with surface electrodes, these have proven to be good proven, which are built up from bars with a rectangular or round profile rust-like. As surface electrodes with rods, which have a teardrop-shaped profile, are even more favorable have, the tapered end being on the material to be decontaminated should, because of the field line distribution, which then becomes denser in the material, significantly better re penetration of the material to be decontaminated is achieved and thus a faster Baking out the pollutants is realized. The surface electrode rods can also ent speaking thin, so that a kind of network is formed, the individual sticks optionally connected transversely with plastic or a non-conductive material, so that then nestle the mesh-like surface electrode structure onto the material to be decontaminated leaves. The rods are linked to the surface electrodes so that the odd one Number of rods is connected together and forms a capacitor area and the straight rods be also connected to each other so that they are the second "capacitor plate" or condensate result in goal area. A high-frequency generator with 13.56 MHz has proven to be cheap, however, all other frequencies available as standard are also used can be. To cool the high-frequency generator, air, for. B. also by means of a Fans are used or cooling water. The cooling water can also have a cooling device in the circuit to the generator and after it has been warmed up it will returned to the cooling device, and this cools the water again and guides it again back to the generator. In this respect, water consumption is kept low.
Die ausgeheizten Schadstoffe würden sich nach der Ausheizung in der Raumluft befinden und so die Umwelt belasten. Es ist z. B. möglich, im Behandlungsraum, in dem die Mikrowellen- Behandlung oder Hochfrequenz-Behandlung durchgeführt wird, einen Filter zu betreiben, der die schadstoffhaltige Luft ansaugt, die Schadstoffe von der Luft abtrennt, die Schadstoffe im Filter festgehalten oder adsorbiert werden und die gereinigte Luft in den Behandlungsraum zurückgelei tet wird. Der Filter kann sich im Behandlungsraum oder außerhalb des Behandlungsraums befin den, wobei er im letzteren Falle dann über Schlauchleitungen mit der schadstoffhaltigen Luft ver sorgt wird. Die gereinigte Luft kann entweder in die Umgebung geblasen oder in den Behand lungsraum zurückgeleitet werden.The heated pollutants would be in the room air after heating and so pollute the environment. It is Z. B. possible in the treatment room in which the microwave Treatment or high frequency treatment is performed to operate a filter that Sucks in polluted air that separates pollutants from the air, the pollutants in the filter are captured or adsorbed and the cleaned air returns to the treatment room is tested. The filter can be in the treatment room or outside the treatment room the, whereby in the latter case it then ver via hose lines with the polluted air will worry. The cleaned air can either be blown into the environment or into the treatment room to be returned.
Es ist auch möglich, die schadstoffhaltige Luft direkt über der Mikrowellen-Lampe oder den Elektroden der Hochfrequenztechnik mittels z. B. einer Absauganlage abzusaugen und die schad stoffhaltige Luft durch ein Filtersystem oder einen Reaktor zu leiten, der die Schadstoffe unschäd lich macht oder zumindest sie nicht in die Umwelt gelangen läßt. Als Filter oder Reaktor eignen sich Filtermaterialien, wie Aktivkohle, Aluminiumoxide, Molekularsiebe oder Silikate, aber auch Säuren, Laugen oder sonstige Absorptionslösungen. Als besonders günstig hat sich auch ein Re aktor erwiesen, der die Schadstoffe mittels Ozon oder mittels atomarem Sauerstoff oder mit Hydroxylradikalen zerlegt, so daß insbesondere Kohlendioxid und Wasser entstehen, bzw. falls die Schadstoffe Halogenatome enthalten, die entsprechenden Hydrogenhalogen-Verbindungen sich bilden. Geeignet ist auch eine UV-Oxidation oder Photokatalyse oder die Photomineralisie rung. Auch hier werden insbesondere die Chlor-Kohlenwasserstoffe in Kohlendioxid, Wasser und Chlorwasserstoff zerlegt. Auch erhitzte Oxalate eignen sich ebenso wie eine thermische oder kata lytische oder thermokatalytische Zersetzung. Geeignet ist auch ein Reaktor auf der Basis "wandernde Reaktionszone mit zirkulierendem Temperaturmaximum in einem thermisch rückge koppelten Reaktor".It is also possible to direct the polluted air directly over the microwave lamp or the Electrodes of high frequency technology using z. B. a suction system and the harm to conduct air containing matter through a filter system or a reactor that does not harm the pollutants Lich makes or at least does not let them get into the environment. Suitable as a filter or reactor filter materials such as activated carbon, aluminum oxides, molecular sieves or silicates, but also Acids, alkalis or other absorption solutions. A Re has also proven to be particularly cheap Actuator proven that the pollutants by means of ozone or by means of atomic oxygen or with Hydroxyl radicals decomposed, so that carbon dioxide and water in particular arise, or if the pollutants contain halogen atoms, the corresponding hydrogen halide compounds form. UV oxidation or photocatalysis or photomineralization is also suitable tion. Here too the chlorine-hydrocarbons in carbon dioxide, water and Disassembled hydrogen chloride. Heated oxalates are just as suitable as thermal or kata lytic or thermocatalytic decomposition. A base reactor is also suitable "migrating reaction zone with circulating temperature maximum in a thermally recirculated coupled reactor ".
Claims (11)
daß die Mikrowellen-Strahlung aus einer Mikrowellen-Quelle stammt, insbesondere aus einem Magnetron oder einer Mikrowellen-Lampe, insbesondere mit Reflexionsspiegeln, oder
daß das hochfrequente Wechselfeld aus Kondensatoren oder Elektroden, insbesondere Oberflä chenelektroden, stammt. 2. The method according to claim 1, characterized in that
that the microwave radiation comes from a microwave source, in particular from a magnetron or a microwave lamp, in particular with reflection mirrors, or
that the high-frequency alternating field from capacitors or electrodes, in particular surface electrodes, comes from.
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Legal Events
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8130 | Withdrawal |