DE19801321A1 - Verfahren zur Dekontaminierung von mit Quecksilber belasteten Feststoffen - Google Patents
Verfahren zur Dekontaminierung von mit Quecksilber belasteten FeststoffenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Dekontaminierung
von mit Quecksilber und anderen Schadstoffen belasteten
Feststoffen, insbesondere mineralischen Feststoffen. - Mit
dem erfindungsgemäßen Verfahren können vorzugsweise mine
ralische Materialien, wie kontaminierte Böden, Bauschutt
oder dergleichen, dekontaminiert werden. Bei den konta
minierten Feststoffen kann es sich auch um Feststoffe mit
einem Feuchtigkeitsanteil, beispielsweise Klärschlämme,
handeln. Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, beispiels
weise gebrauchte Katalysatoren zu dekontaminieren. Das
Quecksilber kann in den Feststoffen in metallischer oder
nichtmetallischer Form vorliegen, und zwar in freier Form
oder an Feststoffen, wie beispielsweise Kohle, adsorbiert.
In der Regel sind die Feststoffe außer mit Quecksilber auch
mit weiteren Schadstoffen, insbesondere organischen Schad
stoffen, belastet. Es versteht sich, daß die genannten
Schadstoffe die Umwelt erheblich belasten und daher
möglichst vollständig entsorgt werden sollten.
Bei dem bekannten Verfahren der eingangs genannten Art, von
dem die Erfindung ausgeht (DE 42 43 313 A1), werden die zu
dekontaminierenden quecksilberbelasteten Feststoffe zu
nächst mechanisch aufbereitet und danach einer Trocken
destillation in inerter Atmosphäre unterzogen. Die Trocken
destillation erfolgt vorzugsweise bei Temperaturen unter
300°C. Nach den bekannten Maßnahmen soll die Trocken
destillation bei möglichst niedrigen Temperaturen durch
geführt werden, um das Entweichen von organischen Schad
stoffen zu verhindern. Das Entweichen von organischen
Schadstoffen soll verhindert werden, um eine ansonsten
erforderliche Nachverbrennung des entstehenden Abgases zur
Zerstörung der organischen Schadstoffe zu vermeiden. Das
Entweichen organischer Schadstoffe aus den Feststoffen und
die Nachverbrennung der Schadstoffe hat sich im Hinblick
auf das bekannte Verfahren und insbesondere bezüglich einer
effektiven Quecksilberabtrennung als nachteilig erwiesen.
Das bei der Trockendestillation entstehende quecksilber
haltige Gas wird in eine wäßrige Alkalipolysulfid-Sulfan-
Lösung geleitet, wobei Quecksilber als unlösliches Queck
silbersulfid abgeschieden wird und abgetrennt werden kann.
Das bekannte Verfahren zeichnet sich durch den Nachteil
aus, daß lediglich Quecksilber aus den Feststoffen entfernt
wird und der Großteil der anderen Schadstoffe, insbesondere
der organischen Schadstoffe, in den Feststoffen verbleibt.
Im übrigen läßt die Effektivität und Vollständigkeit der
Quecksilberabtrennung zu wünschen übrig.
Bei einem weiteren, aus der Praxis bekannten Verfahren
werden kontaminierte Böden aus der chemischen Industrie bei
Unterdruck erhitzt und das dabei abgedampfte Quecksilber
kondensiert. Verbleibende Reste des Quecksilbers werden an
Aktivkohle adsorbiert. Auch mit diesem Verfahren ist ledig
lich die Entfernung von Quecksilber aus den kontaminierten
Böden möglich, wenn nicht auf höhere Temperaturen erhitzt
wird, um auch in den Böden enthaltene organische Schad
stoffe auszutreiben. Wenn bei der Erhitzung organische
Schadstoffe enthaltende Abgase erzeugt werden, müssen diese
in der Regel zur Zerstörung der organischen Komponenten
einer Nachverbrennung unterzogen werden. Durch die dabei
zugeführte Luftmenge verringert sich die Quecksilber
konzentration im resultierenden Rauchgas so weit, daß eine
funktionssichere Kondensation zur Quecksilberabscheidung
nicht mehr möglich ist.
Aus der Praxis ist fernerhin ein Verfahren zur nassen
Abscheidung von Quecksilber aus Rauchgasen der thermischen
Abfallbehandlung bekannt. Bei diesem Verfahren werden die
quecksilberhaltigen Rauchgase mit einer Natriumchlorit ent
haltenden wäßrigen Lösung gewaschen. Dabei entstehendes
Chlordioxid oxidiert metallisches Quecksilber. Die auf
diese Weise gebildeten Quecksilbersalze werden ausge
waschen. Dieses bekannte Verfahren zeichnet sich durch den
Nachteil aus, daß ein relativ teueres Oxidationsmittel
verbraucht wird. Im übrigen ist eine sehr aufwendige und
intensive Naßwäsche des Rauchgases zur Quecksilberoxidation
erforderlich.
Demgegenüber liegt der Erfindung das technische Problem zu
grunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben,
mit dem auf wirtschaftliche Weise sowohl Quecksilber als
auch andere Schadstoffe, insbesondere organische Schad
stoffe, aus den Feststoffen effektiv und funktionssicher
entfernt werden können, ohne daß nennenswerte Schadstoff
anteile in die Umwelt gelangen.
Zur Lösung dieses technischen Problems lehrt die Erfindung
ein Verfahren zur Dekontaminierung von mit Quecksilber und
anderen Schadstoffen belasteten Feststoffen, insbesondere
mineralischen Feststoffen,
wobei die Feststoffe zur Erzeugung eines Quecksilber und andere Schadstoffe enthaltenden Abgases auf Temperaturen von 350 bis 500°C erhitzt werden,
wobei anschließend zur Zerstörung brennbarer Komponenten, insbesondere brennbarer organischer Komponenten, das Abgas einer Abgasverbrennung unterzogen wird und das dabei ent stehende Rauchgas der weiteren Reinigung unterworfen wird,
wobei das Rauchgas zur Oxidation von im Rauchgas enthal tenem metallischen Quecksilber mit einer hypochlorit haltigen sauren Waschlösung gewaschen wird,
und wobei im Anschluß daran unlösliche Quecksilberver bindungen durch Zuführung eines Fällungsmittels ausgefällt und abgetrennt werden. - Andere Schadstoffe meint im Rahmen der Erfindung insbesondere organische Schadstoffkompo nenten, beispielsweise Kohlenwasserstoffe.
wobei die Feststoffe zur Erzeugung eines Quecksilber und andere Schadstoffe enthaltenden Abgases auf Temperaturen von 350 bis 500°C erhitzt werden,
wobei anschließend zur Zerstörung brennbarer Komponenten, insbesondere brennbarer organischer Komponenten, das Abgas einer Abgasverbrennung unterzogen wird und das dabei ent stehende Rauchgas der weiteren Reinigung unterworfen wird,
wobei das Rauchgas zur Oxidation von im Rauchgas enthal tenem metallischen Quecksilber mit einer hypochlorit haltigen sauren Waschlösung gewaschen wird,
und wobei im Anschluß daran unlösliche Quecksilberver bindungen durch Zuführung eines Fällungsmittels ausgefällt und abgetrennt werden. - Andere Schadstoffe meint im Rahmen der Erfindung insbesondere organische Schadstoffkompo nenten, beispielsweise Kohlenwasserstoffe.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß die Feststoffe vor
dem Erhitzen zur Abgaserzeugung zerkleinert werden. Ferner
hin liegt es im Rahmen der Erfindung, daß die Feststoffe
vor dem Erhitzen zur Abgaserzeugung getrocknet werden,
beispielsweise bei Temperaturen zwischen 100 und 110°C.
Die dabei entstehenden Brüden werden zweckmäßigerweise
ebenfalls der Abgasverbrennung zugeführt. Die Erhitzung der
Feststoffe zur Abgaserzeugung findet vorzugsweise in einem
kontinuierlich betriebenen Drehrohr statt. Die Erhitzung
kann durch indirekte und/oder direkte Beheizung erfolgen.
Nach bevorzugter Ausführungsform, der im Rahmen der Erfin
dung besondere Bedeutung zukommt, wird beim Erhitzen der
Feststoffe ein Abgas mit einem Quecksilbergehalt von
weniger als 1,2 Vol.-%, vorzugsweise weniger als 1 Vol.-%,
erzeugt. Eine solche Konzentration liegt gegebenenfalls
auch im Zwischenkornvolumen des nach dem Erhitzen ausge
schleusten Feststoffes vor. Wenn die Quecksilberkonzen
tration des Abgases hoch ist, werden mit dem Feststoff nach
dem Erhitzen auch erhebliche Mengen Quecksilber ausge
schleust, die nach der Abkühlung kondensieren und den
gereinigten Feststoff rekontaminieren. Es liegt im Rahmen
der Erfindung, den Quecksilbergehalt im Zwischenkornvolumen
des ausgeschleusten Feststoffes zu verringern, indem im
Gegenstrom zum ausgeschleusten Feststoff eine Gasströmung
erzeugt wird. Hierbei hat es sich besonders bewährt, wenn
Wasserdampf oder Stickstoff im Gegenstrom zum ausge
schleusten Feststoff zugeführt werden. - Der Quecksilber
gehalt im erzeugten Abgas ist abhängig von der Queck
silberausgangskonzentration des zu erhitzenden Feststoffes
sowie vom Wassergehalt dieses Feststoffes und dessen Gehalt
an organischen Schadstoffen. Es liegt im Rahmen der Er
findung, die Quecksilberkonzentration im Abgas zu ver
ringern, indem ein Zusatzgas, beispielsweise Luft, in den
Erhitzungsraum, beispielsweise in das Drehrohr, eingeführt
wird.
In der anschließenden Verbrennung des Abgases erfolgt die
Zerstörung brennbarer Komponenten, insbesondere brennbarer
organischer Schadstoffkomponenten des Abgases. Die Para
meter der Abgasverbrennung werden entsprechend dem Gehalt
an brennbaren Komponenten eingerichtet. Zweckmäßigerweise
wird die für die Abgasverbrennung erforderliche Luftmenge
entsprechend dem Gehalt an organischen Komponenten im Abgas
gewählt. Vorzugsweise wird die Verbrennungstemperatur
und/oder die Verbrennungsverweilzeit gemäß dem Gehalt an
Dioxinen und Dioxinvorläuferverbindungen gewählt. Die Ver
brennungstemperatur der Abgasverbrennung beträgt beispiels
weise 1.200 bis 1.300°C. Die Verbrennungsverweilzeit be
trägt beispielsweise 2 bis 4 Sekunden. - Das bei der
Abgasverbrennung entstehende Rauchgas wird im Anschluß an
die Abgasverbrennung zweckmäßigerweise in einer Kühlein
richtung abgekühlt.
Das zweckmäßigerweise abgekühlte Rauchgas wird daraufhin
vorzugsweise durch eine Filterstufe, beispielsweise einen
Gewebefilter, geführt. Dabei werden Quecksilberverbindungen
aus dem Rauchgas filtriert, welche Quecksilberverbindungen,
wie weiter unten näher erläutert wird, aus einer zweck
mäßigerweise der Kühleinrichtung zugeführten Waschlösung
stammen.
Vorzugsweise wird das Rauchgas mit einer sauren wäßrigen
Waschlösung gewaschen, die Natriumhypochlorit enthält.
Insoweit liegt es im Rahmen der Erfindung, das Rauchgas mit
Chlorbleichlauge zu waschen. Vorzugsweise wird mit einer
sauren Waschlösung mit einem pH-Wert kleiner 2 gewaschen.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, zur Einstellung dieses
pH-Wertes der Waschlösung Säure, bevorzugt Salzsäure, zuzu
geben. Mit dem vorzugsweise niedrig eingestellten pH-Wert
wird vermieden, daß sich größere Mengen Schwefeldioxid in
der Waschlösung lösen und Hypochlorit verbrauchen. Beim
Waschen des Rauchgases wird aus dem Hypochlorit Chlor
freigesetzt, das in der Gasphase metallisches Quecksilber
oxidiert. Die entstehenden Quecksilberverbindungen lösen
sich in der Waschlösung. Hypochlorit bzw. Natriumhypo
chlorit bzw. Bleichlauge wird vorzugsweise überstöchio
metrisch in dieser Waschstufe zugeführt. Die quecksilber
belastete Waschlösung wird zweckmäßigerweise aus der Wasch
stufe ausgeschleust. Vorzugsweise wird der aus dieser
ersten Waschstufe ausgeschleusten Waschlösung Fällungs
mittel zur Bildung unlöslicher Quecksilberverbindungen
zugesetzt. Nach einer Ausführungsform der Erfindung werden
diese ausgefällten Quecksilberverbindungen abfiltriert und
anschließend beispielsweise in eine Untertagedeponie ver
bracht.
Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung wird das aus
der ersten Waschstufe austretende Rauchgas in eine zweite
Waschstufe geführt, in welcher zweiten Waschstufe restliche
Quecksilberverbindungen ausgewaschen werden und wobei die
schadstoffbelastete Waschlösung aus dieser zweiten Wasch
stufe ausgeschleust wird. Nach einer Ausführungsform der
Erfindung wird in der zweiten Waschstufe mit einer neu
tralen wäßrigen Waschlösung gearbeitet. Neben restlichen
Quecksilberverbindungen werden auch Schwefeldioxid und
andere Schadstoffgase ausgewaschen. Es liegt auch im Rahmen
der Erfindung, daß zumindest ein Teil des Fällungsmittels
zur Ausfällung unlöslicher Quecksilberverbindungen in der
zweiten Waschstufe zugeführt wird. Auf diese Weise wird die
Auswaschung der Quecksilberverbindungen noch verbessert.
Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung wird das
Fällungsmittel oder ein Teil des Fällungsmittels der aus
der zweiten Waschstufe ausgeschleusten Waschlösung zuge
führt. Zweckmäßigerweise wird dabei ein für die Ausfällung
der unlöslichen Quecksilberverbindungen geeigneter pH-Wert
eingestellt. Als Fällungsmittel dienen vorzugsweise Sulfide
und/oder Thiocarbamate oder aber andere Substanzen, die
unlösliche Quecksilberverbindungen bilden können. Die Menge
des zugesetzten Fällungsmittels wird zweckmäßigerweise auf
die Quecksilberkonzentration im Rauchgas und/oder in der
ausgeschleusten Waschlösung abgestimmt. Nach einer Ausfüh
rungsform der Erfindung werden die ausgefällten unlöslichen
Quecksilberverbindungen filtriert und anschließend bei
spielsweise in eine Untertagedeponie verbracht.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird
die aus der ersten Waschstufe ausgeschleuste quecksilber
belastete Waschlösung und/oder die aus der zweiten Wasch
stufe ausgeschleuste schadstoffbelastete Waschlösung der
Kühleinrichtung zur Kühlung des Rauchgases zugeführt.
Zweckmäßigerweise wird die Waschlösung oder werden die
Waschlösungen anschließend filtriert.
Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung wird das ge
waschene Rauchgas durch zumindest einen Kohleadsorber und/
oder Koksadsorber geführt. Der genannte Adsorber ist zweck
mäßigerweise hinter der zweiten Waschstufe angeordnet. Das
Rauchgas kann hier noch Spuren von nicht umgesetztem
metallischen Quecksilber und/oder Spuren nicht ausge
waschener Quecksilberverbindungen enthalten. In dem Adsor
ber findet gleichsam eine Feinreinigung des Rauchgases
statt. Zweckmäßigerweise wird das gewaschene Rauchgas
zunächst wieder aufgeheizt und anschließend dem Adsorber
zugeführt. Als Adsorbens sind insbesondere Aktivkohle und/
oder Aktivkoks und/oder Braunkohlenherdofenkoks geeignet.
Nach bevorzugter Ausführungsform, der im Rahmen der Erfin
dung besondere Bedeutung zukommt, ist das Adsorbens mit
Kaliumjodid/Jod imprägniert. Bevorzugt wird als Adsorbens
mit Kaliumjodid/Jod imprägnierte Aktivkohle eingesetzt, die
sich bezüglich des Quecksilbers bzw. bezüglich der Queck
silberverbindungen durch eine besonders hohe Aufnahme
fähigkeit auszeichnet. Insoweit bleibt die zu entsorgende
Menge des mit Quecksilber beladenen Adsorbens gering. Die
Verweilzeit des Rauchgases in dem Adsorbens bzw. im Kohle
bett beträgt zweckmäßigerweise mindestens 5 Sekunden.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß bei
Verwirklichung der Merkmalskombination des erfindungsge
mäßen Verfahrens sowohl Quecksilber als auch andere Schad
stoffkomponenten, insbesondere organische Schadstoffkompo
nenten, sehr vollständig und effektiv aus den Feststoffen
entfernt und abgetrennt werden können, ohne daß die Umwelt
nennenswert belastet wird. Überraschenderweise lassen sich
auch Feststoffe, die hohe Quecksilberwerte aufweisen und
zudem noch mit anderen Kontaminationen stark belastet sind,
sehr vollständig reinigen. Die nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren gereinigten Feststoffe können ohne weiteres und
unbedenklich weiterverwendet werden. Die bei der Erhitzung
der Feststoffe entstehenden Abgase werden im Rahmen des
erfindungsgemäßen Verfahrens auf sehr wirtschaftliche Weise
so vollständig gereinigt, daß so gut wie keine Schadstoffe
in die Umwelt emittiert werden. Das aus den Feststoffen
thermisch desorbierte bzw. ausgetriebene Quecksilber wird
in der Abgas- bzw. Rauchgasreinigung so weit abgeschieden,
daß allenfalls vernachlässigbare Spuren in die Umgebung
austreten können. Überraschenderweise kann im Rahmen des
erfindungsgemäßen Verfahrens sowohl eine funktionssichere
Abgasverbrennung zur Beseitigung der organischen Schad
stoffkomponenten als auch eine vollständige Quecksilber
abscheidung erreicht werden, ohne daß die Abgasverbrennung
die Quecksilberabtrennung negativ beeinträchtigt. Auch wenn
bei der Abgasverbrennung relativ hohe Luftmengen zugeführt
werden und demzufolge die Quecksilberkonzentration in dem
entstehenden Rauchgas verhältnismäßig gering ist, wird
nichtsdestoweniger eine effektive Quecksilberabtrennung er
zielt. In diesem Zusammenhang liegt der Erfindung die Er
kenntnis zugrunde, daß eine sehr vollständige Quecksilber
abtrennung möglich ist, wenn mit einer hypochlorithaltigen
sauren Waschlösung gearbeitet wird. Von Vorteil ist außer
dem, daß es sich bei Hypochlorit oder Bleichlauge um ein
relativ kostengünstiges Oxidationsmittel handelt. Besondere
Bedeutung kommt der Kombination der erfindungsgemäßen Ver
fahrensschritte zu und insbesondere der Kombination Waschen
mit einer hypochlorithaltigen sauren Waschlösung einerseits
und Ausfällung unlöslicher Quecksilberverbindungen anderer
seits.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer lediglich ein
Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher er
läutert. Die einzige Figur zeigt eine Vorrichtung zur
Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Die Vorrichtung dient zur Dekontaminierung von mit Queck
silber und anderen Schadstoffen, insbesondere organischen
Schadstoffen, belasteten Feststoffen F1. Die Feststoffe F1
werden zur Erzeugung eines Quecksilber und andere Schad
stoffe, insbesondere organische Schadstoffe, enthaltenden
Abgases A auf Temperaturen von 350 bis 500°C erhitzt. Im
Ausführungsbeispiel nach der Figur erfolgt diese Erhitzung
in einem kontinuierlich betriebenen Drehrohr 1. Die Er
hitzung wird mit der Maßgabe betrieben, daß die Queck
silberkonzentration in dem entstehenden Abgas A weniger als
ca. 1 Vol.-% beträgt. Aus dem Drehrohr 1 werden die von
Schadstoffen befreiten Feststoffe F2 ausgeschleust. Das
Abgas A wird zur Zerstörung brennbarer Komponenten, insbe
sondere brennbarer organischer Schadstoffkomponenten, einer
Verbrennungseinrichtung 2 zur Abgasverbrennung zugeführt.
Das dabei entstehende Rauchgas R wird in einer Kühlein
richtung 3 abgekühlt. Im Ausführungsbeispiel und nach
bevorzugter Ausführungsform handelt es sich bei der Kühl
einrichtung 3 um einen Sprühtrockner. Das in der Kühlein
richtung 3 abgekühlte Rauchgas wird anschließend vorzugs
weise durch eine Filterstufe 4 geführt, in welcher Filter
stufe 4 ein quecksilberhaltiger Filterrückstand Q anfällt.
Daraufhin wird das gefilterte Rauchgas R in einen ersten
Naßwäscher bzw. eine erste Waschstufe 5 geleitet, in der
das Rauchgas R mit einer hypochlorithaltigen sauren Wasch
lösung H gewaschen wird. Die Waschlösung H weist zweck
mäßigerweise einen pH-Wert von < 2 auf, welcher pH-Wert
durch Zugabe von Säure S eingestellt werden kann. In der
ersten Waschstufe 5 wird metallisches Quecksilber oxidiert.
Die resultierenden Quecksilberverbindungen lösen sich in
der Waschlösung, welche abgeschleust wird. Zweckmäßiger
weise wird in der ausgeschleusten Waschlösung W1 ein pH-
Wert im schwach alkalischen Bereich eingestellt und vor
zugsweise wird der Waschlösung W1 anschließend ein Fäl
lungsmittel FM zur Ausfällung unlöslicher Quecksilberver
bindungen zugesetzt. Zweckmäßigerweise wird die dabei ent
stehende Suspension in der Kühleinrichtung 3 bzw. im Sprüh
trockner zur Kühlung des Rauchgases R eingesetzt. Dabei
entstehende getrocknete Quecksilberverbindungen bzw. Queck
silbersalze werden in der Filterstufe 4 als Filterrückstand
Q erhalten. Nach der ersten Waschstufe 5 wird das Rauchgas
R vorzugsweise in eine zweite Waschstufe 6 geleitet, die
nach einer Ausführungsform der Erfindung mit einer neu
tralen Waschlösung arbeitet. In der zweiten Waschstufe 6
werden Reste noch nicht absorbierter Quecksilberverbin
dungen sowie Schwefeldioxid und andere Schadstoffgase aus
dem Rauchgas ausgewaschen. Nach einer anderen und in der
Figur dargestellten Ausführungsform der Erfindung wird in
der zweiten Waschstufe 6 mit einer Waschlösung gewaschen,
welcher Waschlösung ein Fällungsmittel FM zur Ausfällung
unlöslicher Quecksilberverbindungen zugesetzt wird. Die mit
den Quecksilberverbindungen beladene Waschlösung W2 wird
aus der zweiten Waschstufe 6 ausgeschleust und vorzugsweise
mit weiterem Fällungsmittel FM versetzt. Nach bevorzugter
Ausführungsform wird die entstehende Suspension in der
Kühleinrichtung 3 bzw. in dem Sprühtrockner zur Kühlung des
Rauchgases R eingesetzt. Dabei getrocknete Quecksilber
verbindungen bzw. Quecksilbersalze werden als Filterrück
stand Q in der Filterstufe 4 erhalten. Nach der zweiten
Waschstufe 6 wird das Rauchgas R vorzugsweise und im
Ausführungsbeispiel durch einen Kohleadsorber 7 geleitet,
der im Ausführungsbeispiel als Aktivkohleadsorber ausge
führt ist. Hier findet eine Feinreinigung des Rauchgases R
statt und Spuren von noch nicht abgetrenntem Quecksilber
werden abgeschieden. Das den Kohleadsorber 7 verlassende
Rauchgas R ist von Schadstoffen und insbesondere von Queck
silber bzw. Quecksilberverbindungen bis auf vernachlässig
bare Spuren befreit.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungs
beispiels näher erläutert.
6,25 t/h Boden mit einem Feuchtegehalt von 12 Gew.-% und
einem Quecksilbergehalt von 420 mg/kg wurde auf eine Korn
größe von kleiner 35 mm zerkleinert und in einem Drehrohr
bei einer Temperatur von 103°C bis zu einer Restfeuchte
von 3,5 Gew.-% getrocknet. Die dabei entstehenden Brüden
wurden in eine Verbrennungseinrichtung für die Abgasver
brennung eingeführt, und zwar bei 1.250°C Verbrennungs
temperatur und 3 Sekunden Verweilzeit.
Der getrocknete Boden wurde anschließend in einem zweiten
indirekt beheizten Drehrohr auf eine Temperatur von 490°C
erhitzt und daraufhin mit Wasser auf eine Temperatur von
80°C abgekühlt. Der auf diese Weise gereinigte Boden
enthielt noch 1,4 mg/kg Quecksilber. Das bei der Erhitzung
entstehende Abgas wurde ebenfalls der Abgasverbrennung
zugeführt.
Das bei der Abgasverbrennung entstehende Rauchgas wurde
nach Abkühlung auf 420°C in einem Sprühtrockner mit
Waschlösung aus zwei nachgeschalteten Naßwäschern auf
160°C abgekühlt. Bei dieser Temperatur wurde das Rauchgas
in einer Filterstufe, die als Gewebefilter ausgeführt war,
filtriert. Dabei fielen, bezogen auf den Bodendurchsatz,
0,4 Gew.-% Filterrückstand mit einem Quecksilbergehalt von
85.000 mg/kg an.
Anschließend wurde das Rauchgas in eine erste Waschstufe
geleitet, die als Venturiwäscher ausgeführt war und bei
einer Temperatur von 74°C arbeitete. Der Waschlösung
dieser ersten Waschstufe wurden 3 l/h Salzsäure (36 Gew.-%
HCl) und 5 l/h Chlorbleichlauge (12 Gew.-% aktives Chlor)
zugesetzt, so daß sich ein pH-Wert von 2,0 einstellte. In
einer zweiten, als Gegenstromwäscher mit Aerosolabscheidern
ausgeführten Waschstufe wurde mit Natronlauge ein pH-Wert
von 7,0 eingestellt. Der Waschlösung dieser zweiten Wasch
stufe wurden zur Ausfällung von unlöslichen Quecksilber
salzen 0,5 l/h einer 20%igen Lösung von Natriumdimethyl
dithiocarbamat zugesetzt.
Aus beiden Waschstufen wurden je ca. 600 l/h Waschlösung
ausgeschleust, mit Natronlauge auf einen pH-Wert von 8,0
eingestellt und mit 4,0 l/h der Thiocarbamat-Lösung be
handelt. Die entstehenden Suspensionen der Waschlösungen
wurden in dem Sprühtrockner zur Kühlung des Rauchgases
eingesetzt.
Das Rauchgas wurde hinter den beiden Waschstufen auf 110 °C
aufgeheizt und durch zwei Festbett-Aktivkohleadsorber ge
leitet, deren Aktivkohle mit 7 Gew.-% Kaliumjodid/Jod
imprägniert war. Die Verweilzeit pro Adsorber betrug, be
zogen auf Leerrohr und Betriebstemperatur 6,5 Sekunden.
Hinter dem ersten Adsorber wurde ein Quecksilbergehalt im
Rauchgas von im Mittel 40 µg/Nm3gemessen. Hinter dem
zweiten Adsorber war der Quecksilbergehalt auf 12 µg/Nm3
gesunken.
Claims (11)
1. Verfahren zur Dekontaminierung von mit Quecksilber und
anderen Schadstoffen belasteten Feststoffen, insbesondere
mineralischen Feststoffen,
wobei die Feststoffe zur Erzeugung eines Quecksilber und andere Schadstoffe enthaltenden Abgases auf Temperaturen von 350 bis 500°C erhitzt werden,
wobei anschließend zur Zerstörung brennbarer Komponenten, insbesondere brennbarer organischer Komponenten, das Abgas einer Abgasverbrennung unterzogen wird und das dabei ent stehende Rauchgas der weiteren Reinigung unterworfen wird,
wobei das Rauchgas zur Oxidation von im Rauchgas ent haltenem metallischen Quecksilber mit einer hypochlorit haltigen sauren Waschlösung gewaschen wird,
und wobei im Anschluß daran unlösliche Quecksilberver bindungen durch Zuführung zumindest eines Fällungsmittels ausgefällt und abgetrennt werden.
wobei die Feststoffe zur Erzeugung eines Quecksilber und andere Schadstoffe enthaltenden Abgases auf Temperaturen von 350 bis 500°C erhitzt werden,
wobei anschließend zur Zerstörung brennbarer Komponenten, insbesondere brennbarer organischer Komponenten, das Abgas einer Abgasverbrennung unterzogen wird und das dabei ent stehende Rauchgas der weiteren Reinigung unterworfen wird,
wobei das Rauchgas zur Oxidation von im Rauchgas ent haltenem metallischen Quecksilber mit einer hypochlorit haltigen sauren Waschlösung gewaschen wird,
und wobei im Anschluß daran unlösliche Quecksilberver bindungen durch Zuführung zumindest eines Fällungsmittels ausgefällt und abgetrennt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei bei dem Erhitzen der
Feststoffe ein Abgas mit einem Quecksilbergehalt von
weniger als 1,2 Vol.-%, vorzugsweise von weniger als 1
Vol.-%, erzeugt wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das
Rauchgas im Anschluß an die Abgasverbrennung in einer
Kühleinrichtung abgekühlt und daraufhin durch eine Filter
stufe geführt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das
Rauchgas mit einer sauren Waschlösung gewaschen wird, die
Natriumhypochlorit enthält.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei mit
einer sauren Waschlösung mit einem pH-Wert < 2 gewaschen
wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das
Rauchgas in eine zweite Waschstufe geführt wird, in welcher
zweiten Waschstufe restliche Quecksilberverbindungen ausge
waschen werden und wobei die schadstoffbelastete Wasch
lösung aus der zweiten Waschstufe ausgeschleust wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei zumindest ein Teil des
Fällungsmittels in der zweiten Waschstufe zugeführt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, wobei das
Fällungsmittel der aus der zweiten Waschstufe ausge
schleusten Waschlösung zugeführt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der
aus der ersten Waschstufe ausgeschleusten quecksilber
belasteten Waschlösung Fällungsmittel zugesetzt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die
aus der ersten Waschstufe ausgeschleuste quecksilber
belastete Waschlösung und/oder die aus der zweiten Wasch
stufe ausgeschleuste schadstoffbelastete Waschlösung der
Kühleinrichtung zur Kühlung des Rauchgases zugeführt und
anschließend filtriert wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das
gewaschene Rauchgas durch zumindest einen Kohleadsorber
und/oder Koksadsorber geführt wird.
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