DE20221250U1 - Method of converting asbestos cement products into asbestos free cement products - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Umwandlung von zu entsorgenden Asbestzementprodukten bzw. asbesthaltigen Abfallprodukten in physiologisch unbedenkliche, asbestfreie Temperzementprodukte, und insbesondere zur stofflichen Weiterverwertung der Temperzementprodukte in asbestfreie Baustoffprodukte. Die Erfindung betrifft ferner ein vermittels der Vorrichtung hergestelltes Zwischenprodukt, welches in der Zementindustrie als Bestandteil zur Bereitung der Rohmehlmischung der Klinkerproduktion und/oder als Zementzumahlstoff Verwendung findet.The The invention relates to a device for the conversion of disposable Asbestos cement products or asbestos-containing waste products in physiological harmless, asbestos-free Temperzementprodukte, and in particular for material recycling of tempered cement products in asbestos-free Building material products. The invention further relates to a means of Device manufactured intermediate, which in the cement industry as a component for the preparation of the raw meal mixture of clinker production and / or used as Zementzumahlstoff.
Asbestfasern wurden bis Anfang der 80er Jahre aufgrund ihrer hervorragenden strukturverfestigenden, isolierenden und feuerfesten Eigenschaften in einer Vielzahl von Produkten verwendet. Mit einem Anteil von über 60 % ging die Hauptmasse der Asbeste dabei in zementgebundene Bauprodukte. Nach den Statistiken der faserverarbeitenden Industrie lag der Höhepunkt des Asbesteinsatzes in den Jahren zwischen 1960 und 1980, obwohl die gesundheitsgefährdende Wirkung der Fasern bereits seit den 20er Jahren bekannt war und die sogenannte Asbestose schon 1940 in Deutschland als Berufskrankheit anerkannt worden war. Durch die intensive Suche nach Ersatzstoffen kam die Verwendung der Asbestfasern in Baustoffen bis zum gesetzlichen Verbot (Asbestverbotsverordnung von 1991) und weiten Bereichen fast vollständig zum Erliegen. So wurden 1989 in der Bundesrepublik Deutschland nur noch weniger als 40.000 t Asbest (davon die Hälfte als Asbestzement) gegenüber 190.000 t im Jahr 1976 verwendet. Auslöser für Krankheiten infolge von Asbestkontaminierung sind insbesondere feine und feinste Fasern, die bei unsachgemäßer Verarbeitung, beim Abrieb, bei Verwitterung oder Alterungszerfall eingebauter Produkte freigesetzt werden können. Um zukünftige Gefährdungen zu vermeiden, ist es erforderlich, asbesthaltige Baustoffe auf Dauer sicher zu entsorgen. Derzeit werden asbesthaltige Abbruchmaterialien weitgehend auf Deponien gebracht. Um derartige Asbestzement-Erzeugnisse als potentiellen Sekundärrohstoff an Naturkreisläufen sich orientierenden Wirtschaftskreisläufen nutzen zu können, soll für die Zementherstellung ein aus Asbestzement mit seiner weitgehend konstanten chemischen Zusammensetzung ein Zwischenprodukt zur Verfügung gestellt werden, das frei von gesundheitsgefährdenden Faserstoffen ist und damit ohne jegliche physiologische und ökologische Belastung als Rohstoff bei der Zementherstellung eingesetzt werden kann.asbestos fibers were built until the beginning of the 80s due to their excellent structural strengthening, insulating and refractory properties in a variety of Used products. With a share of over 60% went the bulk the asbestos in cement-bound building products. According to the statistics The fiber processing industry was the peak of asbestos use in the years between 1960 and 1980, although the health-endangering Effect of fibers has been known since the 20s and the so-called asbestosis as early as 1940 in Germany as an occupational disease had been recognized. Through the intensive search for substitutes came the use of asbestos fibers in building materials until legal Ban (Asbestos Prohibition Ordinance of 1991) and wide areas almost Completely to a halt. Thus in 1989 in the Federal Republic of Germany only even less than 40,000 t of asbestos (half as asbestos cement) compared to 190,000 t used in 1976. trigger for diseases due to asbestos contamination are particularly fine and very fine fibers, the improper processing, at the abrasion, with weathering or aging decay built-in Products can be released. To future hazards To avoid it, it is necessary to use asbestos-containing building materials in the long run safe to dispose of. Currently, asbestos-containing demolition materials largely brought to landfills. To such asbestos cement products as a potential secondary raw material at natural cycles to be able to use orienting business cycles for the Cement making a asbestos cement with its largely constant chemical composition is an intermediate product, that is free of harmful substances Fibers is and thus without any physiological and ecological Burden can be used as a raw material in cement production can.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass asbestenthaltendes Abfallmaterial in Form des aus dem Wirtschaftskreislauf herausgenommenen Faser-Bindemittel-Kombinationswerkstoffs „Asbestzement" als potentieller Sekundärrohstoff verstanden wird, einem neuen Prozess unterworfen wird, der die Umwandlung der Asbestfasern bedingt, und in der Folge in der Zementindustrie als Bestandteil zur Bereitung der Rohmehlmischung der Klingerproduktion und/oder als Zementzumahlstoff Verwendung finden kann. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gelingt es, eine asbestfreie und mineralisch schwach gebundene Masse zu bilden, die als Sekundärrohstoff weiterverwendet werden kann.According to the invention Task solved by that asbestos-containing waste material in the form of out of the economic cycle taken out fiber-binder composite material "asbestos cement" as a potential secondary raw material is understood, is subjected to a new process, the transformation of asbestos fibers, and subsequently in the cement industry as a component for preparing the raw meal mixture of the Klingerproduktion and / or can be used as Zementzumahlstoff. With the device according to the invention succeeds, asbestos-free and mineral weakly bound mass to form that as a secondary raw material can be used.
Nach der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach Anspruch 1 ist vorgesehen, dass die Asbestzementprodukte bzw. asbesthaltigen Abfallprodukte unmittelbar nach Anlieferung bzw. Zwischenlagerung als Stückgut, d.h. ohne vorherige mechanische Aufbereitung der Bruchstücke, einem Tunnelofen zugeführt werden, und dort bei einer vorbestimmten Temperatur von etwa 600 °C bis etwa maximal 1000 °C und bei einer vorbestimmten Verweilzeit eine Entwässerung der in den Asbestzementprodukten enthaltenen Asbestfasern erfolgt, wobei durch den Wasseraustritt die eigentliche chemische Struktur der Asbestfasern erhalten bleibt, und durch den Wasseraustritt eine pseudomorphe, wasserfreie Faserstruktur entsteht, und daran anschließend nur durch mechanische Zerkleinerung die nach Temperaturbehandlung entstandene wasserfreie Faserstruktur unter Ausbildung des physiologisch unbedenklichen, asbestfreien Temperzementproduktes zerstört wird, wobei das auf diese Weise entstehende asbestfreie Temperzementprodukt eine zementähnliche chemische Zusammensetzung mit dem Charakter eines Sekundärrohstoffes für die Zementindustrie oder für andere technische Anwendungen oder Prozesse besitzt.To the device according to the invention Claim 1 is provided that the asbestos cement products or asbestos-containing Waste products immediately after delivery or intermediate storage as general cargo, i.e. without prior mechanical treatment of the fragments, one Tunnel kiln supplied be and there at a predetermined temperature of about 600 ° C to about maximum 1000 ° C and at a predetermined residence time, dewatering of the asbestos cement products contained asbestos fibers, wherein through the water outlet the actual chemical structure of the asbestos fibers is preserved and by the water outlet, a pseudomorphic, anhydrous fiber structure arises, and afterwards only by mechanical comminution after temperature treatment resulting anhydrous fiber structure to form the physiological harmless, asbestos-free Temperzementproduktes is destroyed, wherein the resulting asbestos-free Temperzementprodukt a cement-like chemical composition with the character of a secondary raw material for the Cement industry or for others owns technical applications or processes.
Mit der Erfindung gelingt die stoffliche Verwertung von Asbestzementabfällen nach den Vorlagen des Kreislaufwirtschafts-/Abfallgesetzes, und damit Schaffung eines Entsorgungskonzeptes für Asbestzemente, das die vollständige Zerstörung der gesundheitsschädlichen Asbestfasern und die Möglichkeit der weiteren Verwendung der behandelten bzw. gewonnenen Stoffe vorsieht.With The invention succeeds in the recycling of asbestos cement waste after the templates of the circular economy / waste law, and thus Creation of a disposal concept for asbestos cements that completely destroy the noxious Asbestos fibers and the possibility the further use of the treated or recovered substances provides.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung bewirkt die vollständige Zerstörung der Asbestfasern durch eine mechanische Zerkleinerung, nachdem die Asbestfasern durch eine thermische Behandlung entwässert und auf diese Weise unter Abbau der vorhandenen Kristallstrukturen und allmählicher Ordnung einer neuen, wasserfreien Struktur zugeführt wurde. Der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt hierbei die Erkenntnis zugrunde, dass die Asbestfasern nach der Temperaturbehandlung bis zu einer maximalen Temperatur von etwa 1000 °C zwar noch eine faserige Struktur mit im wesentlichen unveränderten physikalischen oder chemischen Eigenschaften haben, durch den Wasseraustritt jedoch eine wasserfreie, pseudomorphe Faserstruktur entstanden ist, die mit einem Stabilitätsverlust der Asbestfasern verbunden ist.The device according to the invention effects complete destruction of the asbestos fibers by mechanical comminution, after the asbestos fibers have been dewatered by a thermal treatment and thus supplied to a new, anhydrous structure with degradation of the existing crystal structures and gradual order. The device according to the invention is based on the finding that the asbestos fibers still have a fibrous structure with essentially unchanged physical or chemical properties after the temperature treatment up to a maximum temperature of about 1000 ° C., but an anhydrous, pseudomorphic fiber structure is formed by the water outlet that is associated with a loss of stability of the asbestos fibers.
Untersuchungen mit einem Raster-Elektronenmikroskop haben ergeben, dass nach der Temperaturbehandlung die Stabilität und Flexibilität der Asbestfaserbündel verloren gegangen ist und dass sich die Fasern spröde verhalten. Es ist zu vermuten, dass sich die einkristallinen Asbestfasern (Chrysothyl oder Hornblende) nach der Temperaturbehandlung bis maximal 1000 °C in polykristalline Aggregate anderer Silikate mit gewissermaßen polymorphen Faserstrukturen umgewandelt haben. Mikroskopische Aufnahmen von erfindungsgemäß temperaturbehandelten und anschließend gemahlenen Materialien zeigen die Entstehung von ausschließlich mehr oder weniger isometrischer Körner, jedoch keine faserförmigen Partikel mehr. Soweit sich nur gelegentlich weitgehend isometrische Bruchstücke von ehemaligen Faserbündeln beobachten lassen, kann darauf geschlossen werden, dass durch entstandene Querbrüche im Fasermaterial eine Sprödigkeit des Fasermaterials erfolgt ist, und man auf der Oberfläche des Materials deutliche Mineralneubildungen erkennen kann.investigations with a scanning electron microscope have revealed that after the Temperature treatment lost the stability and flexibility of asbestos fiber bundles gone and that the fibers behave brittle. It is to be supposed that the monocrystalline asbestos fibers (chrysothyl or hornblende) after temperature treatment up to a maximum of 1000 ° C in polycrystalline aggregates other silicates to some extent have converted polymorphic fiber structures. Microscopic images of temperature-treated according to the invention and subsequently Ground materials show the formation of exclusively more or less isometric grains, but not fibrous Particles more. As far as is occasionally largely isometric fragments of former fiber bundles can be concluded that caused by transverse fractures in the fiber material a brittleness the fiber material is made, and one on the surface of the material can recognize clear mineral neoplasms.
Jedenfalls haben die Asbestfasern nach dem Temperaturschritt eine äußerst spröde und stabilitätsverlierende Struktur, die durch anschließende mechanische Zerkleinerung einfach zerstört werden kann. Im beispielsweise durch Zermahlung oder dergleichen mechanisch verkleinertem Material finden sich praktisch keinerlei Asbestfaserstrukturen oder Faserbündel mehr. Das nach der Zerkleinerung erhaltene Material ist daher absolut asbestfrei und kann als sogenanntes Temperzementprodukt zur stofflichen Weiterverwertung in asbestfreie Baustoffprodukte verwendet werden.In any case the asbestos fibers have an extremely brittle and stability-losing after the temperature step Structure created by subsequent mechanical Crushing simply destroyed can be. Im example by crushing or the like mechanically reduced material can be found virtually no Asbestos fiber structures or fiber bundles more. This after crushing obtained material is therefore absolutely asbestos-free and can be used as so-called Temper cement product for material recycling in asbestos-free Building material products are used.
Vorrichtungstechnisch hat sich die thermische Behandlung der stückigen Asbestzementprodukte im Tunnelofen als geeignet erwiesen.Technically device has undergone the thermal treatment of lumpy asbestos cement products in the tunnel kiln proved to be suitable.
Es ist hierbei nicht unbedingt notwendig, dass das Material zunächst aufgeheizt wird.It This is not absolutely necessary that the material is heated first becomes.
Die Temperatur des Tunnelofens wird so eingestellt, dass eine vollständige Entwässerung der Asbestzementprodukte erreicht wird, ohne die Faser selbst zu zerstören. Für eine vollständige Entwässerung haben sich Temperaturen bis maximal etwa 1000 °C, insbesondere Temperaturen von etwa 600 °C bis knapp 1000 ° C und einer Verweilzeit von mindestens 30 min bis etwa 150 min als ausreichend erwiesen, um die gewünschte Entwässerung und Umwandlung in die pseudomorphe Faserstruktur herbeizuführen.The Temperature of the tunnel kiln is adjusted so that a complete drainage Asbestos cement products are obtained without the fiber itself to destroy. For one full drainage have temperatures up to about 1000 ° C, especially temperatures from about 600 ° C up to almost 1000 ° C and a residence time of at least 30 minutes to about 150 minutes as proved sufficient to the desired drainage and conversion to the pseudomorphic fiber structure.
Da keine vorhergehende Zerkleinerung vorgesehen ist, kann auf den Einsatz aufwändiger staubdichter Mühlen oder auf die Schaffung eines sogenannten „Schwarzbereichs", in dem freie Asbestfasern auftreten, verzichtet werden.There No previous crushing is provided on the insert elaborate dustproof mills or on the creation of a so-called "black area" in which free asbestos fibers occur, be waived.
Das erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich sowohl für solche Asbestzementprodukte, bei denen die Asbestfasern in fest gebundener Form vorliegen, beispielsweise in einer Zementmatrix eingebundenen Form, als auch für Asbestzementprodukte, bei denen die Asbestfasern in mehr oder weniger freier, ungebundener Form vorliegen, wie etwa beispielsweise bei Spritzasbestprodukten oder anderen asbesthaltigen Isolierstoffen, die freies Asbest enthalten.The inventive device is suitable for both such asbestos cement products in which the asbestos fibers in solid bonded form, for example in a cement matrix integrated form, as well as for Asbestos cement products in which the asbestos fibers in more or less free, unbound form, such as for example Sprayed asbestos products or other insulating materials containing asbestos, containing free asbestos.
Eine gesundheitliche Gefährdung durch Freiwerden von Asbestfasern ist ausgeschlossen, wenn nach einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Vorrichtungs die dem Tunnelofen zugeführten Asbestzementprodukte bzw. asbesthaltigen Abfallprodukte in einer Verpackung vorliegen, und die Verpackung bzw. deren Umhüllung während bzw. nach dem Temperaturschritt aufgelöst bzw. zerstört wird.A health hazard by getting rid of asbestos fibers is excluded if after an advantageous embodiment of the device according to the invention which fed to the tunnel kiln Asbestos cement products or asbestos-containing waste products in one Packaging, and the packaging or its wrapping during or is dissolved or destroyed after the temperature step.
Die chemische Zusammensetzung des Endproduktes, die ähnlich der üblichen Zusammensetzung normaler Portlandzemente ist, sowie der Gehalt an hydraulischen Phasen, insbesondere C2S, ermöglicht eine Verwertung der getemperten Asbestzementprodukte als eigenständiges Bindemittel, als Hauptbestandteil bei der Zementherstellung oder als Rohmehlkomponente zur Klinkerherstellung.The chemical composition of the final product, which is similar to the usual composition of normal Portland cements, as well as the content of hydraulic phases, in particular C 2 S, allows recovery of the annealed asbestos cement products as an independent binder, as a main component in cement production or as a raw meal component for clinker production.
Festigkeitsuntersuchungen an Mörtelmischungen mit gebranntem Asbestzement und Sulfatträger haben gezeigt, dass die hydraulischen Eigenschaften der Rückstände nicht ausreichen, um ein eigenständiges Bindemittel herzustellen. Der Einsatz des getemperten Materials als Zumahlstoff ist hingegen möglich.strength tests on mortar mixtures with burned asbestos cement and sulfate carrier have shown that the hydraulic properties of the residues are insufficient to one independent Make binder. The use of the tempered material as a substitute, however, is possible.
Durch Vermischen mit Portlandzementklinker und Sulfatträger wurden Zemente mit ähnlich hoher Leistungsfähigkeit wie Portlandzement hergestellt.By Mixing with Portland cement clinker and sulfate carrier were Cements with similar high efficiency made like Portland cement.
Insbesondere die Druckfestigkeitsniveaus der reinen Portlandzemente nach 28 und 90 Tagen konnten bei Zugabe von bis zu 15 Gew.-% gebrannten und anschließend gemahlenen Asbestzements erhalten werden. Die hohen Gehalte an Periklas und Freikalk führen allerdings zu einer Herabsetzung der Raumbeständigkeit.Especially the compressive strength levels of pure Portland cements after 28 and 90 days with the addition of up to 15 wt .-% fired and subsequently ground asbestos cement are obtained. The high levels of periclas and free lime lead however, to a reduction of the space stability.
Erste Untersuchungen haben gezeigt, dass eine ausreichende Raumbeständigkeit erzielt werden kann, wenn das Verhältnis von gebranntem Asbestzement zu Portlandzement deutlich weniger als 15:85 beträgt.First Investigations have shown that sufficient space stability can be achieved when the ratio of fired asbestos cement to Portland cement is significantly less than 15:85.
Die Verwendung als Klinkerrohmehl ist grundsätzlich möglich, wenn durch Zugabe weiterer Rohmehlkomponenten der CaO-Gehalt angehoben wird, so dass der Kalkstandard des entsprechenden Klinkers ausreichend hoch ist und gleichzeitig die hohen MgO-Gehalte des gebrannten Asbestzements ausreichend verdünnt werden.The Use as clinker raw meal is basically possible if by adding further raw meal components the CaO content is raised so that the lime standard of the corresponding clinker is sufficiently high and at the same time the high MgO content of the fired Asbestos cement sufficiently diluted become.
Der Asbestzement wird entsprechend der Anforderungen der Technischen Regeln für Gefahrstoffe – Asbest, Abbruch-, Sanierungs- und Instandhaltungsarbeiten von 1994 in Plattenform geliefert. Dabei wird der Asbestzement entsprechend diesen technischen Regeln in feuchtem Zustand und zudem in Kunststofffolien, sogenannten „big bags" mit Lastkraftwagen verschlossen angeliefert, vorsichtig mit dem Stapler abgeladen und auf dem Betriebsgelände gelagert. Diese Arbeitsweise vermeidet ein Abbrechen und Freisetzen von Asbestfaser bei allen Handlungen, Umladungen etc. dadurch, dass die Asbestplatten nicht abgekippt oder geworfen werden, sondern mittels Gabelstapler gehoben und geladen werden. Demgegenüber erfolgte bei den bisherigen Vorrichtung die größte Faserfreisetzung beim mechanischen Zertrümmern von Asbestzementprodukten. Eine solche Arbeitsweise ist nach der Erfindung nicht mehr erforderlich.Of the Asbestos cement is made according to the requirements of the technical Rules for Hazardous substances - asbestos, Demolition, renovation and maintenance works of 1994 in slab form delivered. Here, the asbestos cement according to this technical Rules in the wet state and also in plastic films, so-called "big bags" with trucks delivered sealed, carefully unloaded with the truck and on the premises stored. This procedure avoids a break and release of asbestos fiber in all actions, transhipments etc. in that the asbestos sheets are not dumped or thrown, but be lifted and loaded by forklift. In contrast, took place in the previous device the largest fiber release in the mechanical Smash of asbestos cement products. Such a way of working is after the Invention no longer required.
Mit dem Stapler werden die verpackten Platten auf bereitgestellte Tunnelofenwagen für einen vollautomatischen Transport zum und durch den Tunnelofen gestapelt.With the stacked plates are placed on provided tunnel kiln cars for a fully automatic Transport stacked to and through the tunnel kiln.
Im Falle einer notwendigen Lagerung wird dafür Sorge getragen, dass die Asbestzementplatten entsprechend der technischen Regeln ständig feucht gehalten und abgedeckt werden. Bei beschichteten Asbestzementprodukten ist eine Oberflächenbehandlung wird Wasser oder Staubbindemitteln nicht erforderlich. Wird mit Wasser genässt, kann dieses wie Regenwasser abgeleitet werden.in the If storage is necessary, care will be taken to ensure that the Asbestos cement panels kept constantly moist according to the technical rules and covered. For coated asbestos cement products is a surface treatment Water or dust binders are not required. Will with Water soaks, this can be drained like rainwater.
Unter Beachtung dieser Sicherheitsvorkehrungen ist ein Freisetzen von Asbestfasern bei der Anlieferung und der gegebenenfalls erforderlichen Lagerung grundsätzlich auszuschließen.Under Attention to these safety precautions is a release of Asbestos fibers on delivery and any necessary storage in principle excluded.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE20221250U DE20221250U1 (en) | 1970-04-03 | 2002-07-17 | Method of converting asbestos cement products into asbestos free cement products |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19702015936 DE2015936A1 (en) | 1970-04-03 | 1970-04-03 | Rotary piston machine |
| DE20221250U DE20221250U1 (en) | 1970-04-03 | 2002-07-17 | Method of converting asbestos cement products into asbestos free cement products |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE20221250U1 true DE20221250U1 (en) | 2006-02-09 |
Family
ID=35853846
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| DE20221250U Expired - Lifetime DE20221250U1 (en) | 1970-04-03 | 2002-07-17 | Method of converting asbestos cement products into asbestos free cement products |
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| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE20221250U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102016124707A1 (en) * | 2016-12-16 | 2018-06-21 | BN Umwelt GmbH | A method of providing a hydraulically setting binder and use of the cement based thereon |
-
2002
- 2002-07-17 DE DE20221250U patent/DE20221250U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102016124707A1 (en) * | 2016-12-16 | 2018-06-21 | BN Umwelt GmbH | A method of providing a hydraulically setting binder and use of the cement based thereon |
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