DE3404053A1

DE3404053A1 - Verfahren zur dekontaminierung von anorganischen und/oder organischen medien, welche mit umweltrelevanten und toxischen polyhalogenierten kohlenwasserstoffen verunreinigt sind

Info

Publication number: DE3404053A1
Application number: DE19843404053
Authority: DE
Inventors: Oktay Prof Dr Ing Tabasaran; Erwin Dipl Chem Dr I Thomanetz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-02-06
Filing date: 1984-02-06
Publication date: 1985-09-19

Description

BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Dekontaminierung von anorgansichen und/oder organischen Medien, welche mit umweltrelevanten und toxischen polyhalogenierten Kohlenwasserstoffen verunreinigt sind.
Bestimmte halogenierte organische Verbindungen, vor allem polychlorierte Dibenzodioxine (PCDD) und Dibenzofurane (PCDF) und verwandte Verbindungen sowie polychlorierte Biphenyle (PCB), mehrfachchlorierte Phenole und Chlor-Pestizide, müssen bezüglich ihrer Wirkung auf die Biosphäre als außerordentlich relevant eingeschätzt werden.
Solche Substanzen sind in den vergangenen Jahrzehnten als Industrieabfälle in größeren Mengen in Deponien eingebracht worden, von wo aus sie durch den Einfluß des Niederschlagswassers mobilisiert werden können bzw. schon mobil geworden sind und in die Umwelt gelangen.
Derartige Ablagerungen beinhalten oftmals mehrere Millionen Kubikmeter sonstiger Abfälle, in denen sich oft nur einige Kubikmeter der oben erwähnten höchst relevanten Ablagerungen verstecken, ihr genauer Ablagerungsort ist also nicht mehr bekannt. Hieraus wird deutlich, daß eine gezielte Ausgrabung praktisch nicht möglich ist. Zudem wäre das Ausgraben, der Transport und die Handhabung der betreffenden Abfälle - deren Behältnisse im Deponiekörper zwischenzeitlich durch Korrosion zerstört sind - zur Zeit nicht zu verantworten.
Derartige Ablagerungen stellen derzeit eine ständig steigende Gefahr für die Umwelt dar und ihre grundlegende Sanierung gilt heute als technisch nicht lösbar.
Ähnliche Probleme wirft eine Beseitigung der hochgiftigen polyhalogenierten Kohlenwasserstoffe infolge ihrer Vermischung mit anderen Stoffen selbst dann auf, wenn sie sich gut lokalisierbar und unvrgrabcn in Behältern wie Fässern, Gebinden, Containern usw. befinden.
Im hier gebrauchten Sinne sind also organische und anorganische Medien vor allem Altablagerungen von Industriechemikalien (sogenannte Altlasten) in Hausmüll- bzw. Sondermülldoponien, Sickerwässer und Sickeröle aus solchen Doponien, verunreinigtes Erdreich bzw. Pasten und Farbstoffe, Industrieabfälle oder Fehlchargen.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens, welches auch angesichts der oben geschilderten Umstände eine Beseitigung der polyhalogenierten Kohlenwasserstoffe ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die polyhalogenierten Kohlenwasserstoffe durch Einstrahlung von g -Strahlung radiolysiert werden.
Unter Radiolyse ist hierbei die chemische Zersetzung der Substanz durch Einwirkung der d -Strahlung zu versehen.
Durch die 3 -Strahlung werden also die Moleküle der polyhalogenierten Kohlenwasserstoffe aufgebrochen, wodurch sich kleinere Moleküle ergeben, deren Umweltrelevanz bzw.
Toxizität weitaus geringer ist als diejenige der Ausgangsstoffe.
Die Y -Strahlungsquellen sind hierbei radioaktive Isotrope, wie Co, Sr, 134Cs, oder Teilchenbeschleuniger, ggf. radioaktive Bereiche von Kernreaktoren. Je nach Lage kann dabei die Dekontaminierung sowohl im diskontinuierlichen als auch im kontinuierlichen Betrieb durchgeführt werden.
Im aaalle von Deponien werden in die Deponie eine oder gegebenenfalls mehrere Bohrungen, deren Abstand durch die Reichweite der verwendeten g -Strahlung bestimmt ist, niedergebracht und vl die Bohrlöcher eine oder mehrereg-Strahlungsquellen eingeführt, die dort über eine gewisse Zeit belassen werden.
In Fällen, wo die polyhalogenierten Kohlenwasserstoffe Teil von Behälterinhalten sind, wird in dem Behälter eine zentrale Bohrung erzeugt, in diese eine &-Strahlungsquelle eingefahren und dort über eine gewisse Zeit belassen.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einem solchen Fall werden auf dem Behärter g -Strahlungsquellen so angebracht, daß sie das Behältervolumen mit Strahlung erfüllen.
In Fällen, wo die polyhalogenierten Kohlenwasserstoffe in fließfähigen Massen, beispielsweise also in Sickerwässern oder Sickerölen einer Abfalldepenie vodlanrlcn sind, können diese in einem Strömungsrohr im Fluß durch den Bereich einer Strahlungsquelle geleitet werden.
Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung beschrieben.
Auf dieser zeigt bzw. zeigen Fig. 1 die Verhältnisse bei der Dekontaminierung einer Deponie, Fign. 2a die Verhältnisse bei der Dekontaminierung von und 2b Behälterinhalten, und Fig. 3 die Verhältnisse bei der Dekontaminierung von fließfähigen Massen.
In Figur 1 ist ein von Erdreich 2 umgebener Deponie körper 1 dargestellt, in dem 3 die mögliche Position des Kontaminationsherdes darstellen soll. In dem Deponiekörper wird eine Anzahl von Bohrlöchern 4 niedergebracht, wobci sich der Abstand dieser Bohrlöcher nach der mittleren Reichweite der g -Strahlung einer in die Bohrlöcher einzubringenden Y -Strahlungsquelle richtet. Diese mittlere Reichweite der g -Strahlung ist bei 5 angedeutet. Die Bohrungen werden - möglichst dünnwandig und mittels eines Materials mit geringem Absorptionsquerschnitt für die verwendete y -Strahlung - verrohrt. In diese Rohre wird eine -Quelle möglichst hoher Aktivität, beispielsweise auf der Basis von 60Co, 90Sr, 137Cs unter geeigneten Strahlenschutzvorkehrungen eingebracht. Bei größeren Deponiekörpern ist, wie in Figur 1 dargestellt, davon auszugehen, daß mehrere Bohrlöcher gleichzeitig mit g -Quellen besetzt werden. Auch ist davon auszugehen, daß bei längeren Bohrlöchern eine g -Quelle nacheinander in verschiedenen Höhen angebracht werden muß. Typischerweise ist von einer Bestrahlungsdauer eines bestimmten Bereichs von mehreren Tagen aus zu gehen. Die Bestrahlungsdauer ist natürlich eine Funktion der Strahlungsintensität der (-Quelle sowie der Kontar.inationsdichten und -mengen.
Figur 2a zeigt einen ersten Fall der Dekontaminierung eines Behälterinhalts. Der Behälter 7 wird in einem Strahlenschutzmantel 8 untergebracht. In den Behälter wird axial ein unten abgeschlossenes Rohr 9 in den Behälterinhalt eingebracht, und dieses in ähnlicher Weise wie im Falle der Deponien mit einer -Quelle besetzt.
Eine Alternative, bei der der Behälter unverletzt bleibt, zeigt Figur 2b. In diesem Fall werden außen auf der Wand des wiederum in einem Strahlenschutzmantel 8 befindlichen Behälters 7 eine Anzahl von t -Ouellen 10 angebracht, die das Behältervolumen vollständig mit Strahlung erfüllen.
Diese Methode läßt sich vor allem dann anwenden, wenn die Behälterabmessungen so geartet sind, daß die mittlere Eindringtiefe der verwendeten d -Strahlung inoerhin von der Größenordnung der entsprechenden Behälterabmessungen ist.
Ein häufiger Fall ist auch, daß Flüssigkeiten, etwa Sickerwässer bzw. Öle aus Altablagerungen mit den in Rede stehenden Stoffen kontaminiert sind. Solche Sickerwässer bzw. Öle oder ganz allgemein fließfähige Massen können, wie in Figur 3 gezeigt, dekontaminiert werden, indem der zu dekontaminierende Massenstrom (angedeutet durch einen Pfeil) durch ein Rohr 11 geleitet wird, das an einer bestimmten Stelle von einem Mantel 12 umgeben ist, in welchem sich L/-Strahlungsquellen befinden. Die Geschwindigkeit des Massestroms richtet sich dabei nach der Strahlungsintensität der g-Quellen und dem Grad der Kontaminierung des Massenstroms. Bei stark verunreinigten Massenströmen kann eine Umwälzung vorgesehen werden, um so eine mehrfache Behandlung ein und desselben Elements des Massenstroms zu ermöglichen. Die Förderung bzw. Umwälzung des Massenstroms erfolgt natürlich mittels geeigneter Förderorgane.
Anstelle Behälter wie in den Figuren 2a und 2b mit - Strahlungsquellen zu versehen, besteht bei geeigneter Größe der Behälter auch die Möglichkeit, diese Behälter in den Strahlungsbereich von Teilchenbeschleunigern oder auch Kernreaktoren zu verbringen.

Claims

Verfahren zur Dekontaminierung von anorganischen und/oder organischen Medien, welche mit umweltrelevanten und toxischen polyhalogenierten Kohlenwasserstoffen verunreinigt sind.

PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Dekontaminierung von anorganischen und/oder organischen Medien, welche mit umweltrelevanten, toxischen polyhalognierten Kolllenwasserstoffen verunreinigt sind, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die polyhalogenierten Kohlenwasserstoffe durch Einstrahlung von <-Strahlunq radiolysiert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die polyhalogenierten Kohlenwasserstoffe in einer Deponie (1) enthalten sind, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß in die Deponie (1) eine oder gegebenenfalls mehrere Bohrungen, deren Abstand durch die Reicheweite der verwendeten & -Strahlung bestimmt ist, niedergebracht werden und in die Bohrlöcher (4) eine oder mehrere -Strahlungsguellen eingeführt und dort über eine gewisse Zeit belassen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei sich die polyhalogenierten Kohlenwasserstoffe in Behältern (7) befinden, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß in den Behälter (7) eine &-Strahlungsquelle eingeführt und diese dort über eine gewisse Zeit belassen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei sich die polyhalogenierten Kohlenwasserstoffe in Behältern (7) befinden, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß auf der Wand des Behälters (7) -Strahlungsquellen so angebracht werden, daß sie das Behältervolumen mit Strahlung erfüllen.
5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die polyhalogenierten Kohlenwasserstoffe in fließfähigen Massen vorhanden sind, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Massen in einem Strömungsrohr (10) durch einen -Strahlungsbereich geleitet werden.