DE3529264A1 - Verfahren und vorrichtung zur neutralisierung von schadstoffhaltigen rueckstaenden - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur deponiefähigen Konditionierung bzw. Neutralisierung eines schadstoff­ haltigen Rückstandes, insbesondere auch aus der Rauch­ gasreinigung, unter Zugabe eines Bindemittels. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einem mittels einer Vakuumpumpe evakuierbaren Mischbehälter, in dem mit hoher Drehzahl ein als Prallreaktor ausgebildetes Mischwerkzeug umläuft.

Insbesondere bei der Reinigung von Rauchgasen aus Müllverbrennungsanlagen fallen Filterstäube mit je nach der Zusammensetzung des verbrannten Mülls unter­ schiedlichen Schadstoffen hoher Konzentration an. Das gleiche gilt, wenn statt der Trockenreinigung der Rauchgase in Elektrofiltern eine Naßwäsche der Rauchgase mit anschließender Verdampfung vorgenommen wird; in diesem Fall fallen die schadstoffhaltigen Rückstände als Reaktorsalze in Form von Sulfaten, Chloriden sowie Schwermetalloxiden an. Diese schad­ stoffhaltigen Rückstände sind ohne eine entsprechende Vorbereitung nicht auf Deponien zu verbringen, da die Schadstoffe in den Rückständen durch Regen- und/oder Grundwasser aus dem Rückstand gelöst und somit zu einer gefährlichen Umweltbelastung werden.

Aus diesem Grunde werden nach dem Stand der Technik derartige schadstoffhaltige Rückstände regelmäßig unter Zugabe von Bindemitteln, beispielsweise Zement, verfestigt und in dieser Form in Deponien gelagert. Dieser Verfahrensweise haftet als schwerwiegender Nachteil an, daß die Auslaugungswerte nicht ausreichend niedrig sind, was bedeutet, daß die bekannten Verfahren die Umwelt nicht ausreichend gegen einen Schadstoffzu­ tritt sichern.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Verfügung zu stellen, welches für eine sichere Konditionierung bzw. Neutralisierung der schadstoffhaltigen Rückstände sorgt und so eine dauerhaft-unschädliche Endlagerung dieser Abfallprodukte auf Deponien sicherstellt.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche dieser Beschreibung vorangestellt sind.

Mit der Erfindung ist zunächst der Vorteil verbunden, daß durch die Einbindung des schadstoffhaltigen Rück­ standes und dessen anschließenden Verguß in einem Formblock eine glatte, wasserundurchlässige und so nur wenig freie Angriffsfläche für lösende Flüssigkeiten bietende Konditionierungs- und Neutralisierungsform zur Verfügung gestellt ist. Der wasserundurchlässige Kunststoff umschließt aufgrund seiner Vermischung mit den schadstoffhaltigen Rückständen in seinem Plastifizierbereich die Rückstandspartikelchen voll­ ständig, so daß auch im Kleinteilchenbereich ein Wasserzutritt eine Auswaschung der Schadstoffe nicht herbeiführen kann. Als Bindemittel eignen sich in vorteilhafter Weise die Kunststoffanteile im Hausmüll, die nach entsprechender Vorbereitung als Thermoplaste zugegeben und auf diese Weise einer sinnvollen, die Umwelt schützenden Verwendung zugeführt werden.

Die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Vorrichtung trägt den einzuhaltenden Temperaturen durch eine hitzebeständige Ausführung der beanspruchten Teile Rechnung, wobei bei Heizbarkeit des Reaktors in vorteilhafter Weise die nach dem Vergießen der erzeugten deponierfähigen Mischung von dieser abge­ gebene Wärme zur Aufheizung der Mischung heranziehbar ist. Weiterhin ist dafür Sorge getragen, daß die von der Vakuumpumpe abgesaugte Luft bzw. die abgesaugten Gase von den aufgenommenen Schadstoffen gereinigt werden.

Die Erfindung wird nachstehend näher beschrieben, wobei auch hinsichtlich der Vorrichtung auf eine zeichnerische Wiedergabe verzichtet ist, da die ge­ troffenen Maßnahmen selbsterklärend sind.

Den schadstoffhaltigen Rückständen werden in einem Schnellmischer Thermoplaste in einem solchen Umfang beigegeben, daß die Thermoplaste mit einem Anteil von fünf bis zwanzig Gewichtsprozent in der erzeugten Mischung vertreten sind. Als Thermoplaste kommen alle unter diesen Oberbegriff fallenden aufschmelzenden Kunststoffe in Frage, wobei in vorteilhafter Weise insbesondere auf die Kunststoffanteile im Hausmüll zurückgegriffen werden kann, deren Beseitigung oftmals Probleme aufwirft und die durch das erfindungsgemäße Verfahren in einer für die Umwelt noch nützlichen Weise Verwendung finden. Je nach vorliegendem Zustand der schadstoffhaltigen Rückstände und/oder der Thermo­ plastanteile kann es erfindungsgemäß zweckmäßig sein, die zu vermischenden Bestandteile vor ihrer Vermischung gesondert vorzubehandeln, insbesondere unter Vakuum vorzutrocknen, um auf diese Weise Gasblasen, welche eine lückenlose Umhüllung der Schadstoffpartikelchen mit dem aufgeschmolzenen Kunststoff hindern oder später wieder aufsprengen könnten, zu vermeiden bzw. abzusaugen.

Die Vermischung der Bestandteile erfolgt vorzugsweise in einem Schnellmischer, wobei durch extern zugeführte Wärme und/oder die im Prallmischer erzeugte Friktions­ wärme die Temperatur bis in den Plastifizierbereich der zugemischten Kunststoffe gesteigert wird, bis eine flüssige Gemischmasse vorliegt. Die Temperatur kann dabei je nach Zusammensetzung des eingesetzten Kunststoffes 250 bis 300 Grad Celsius erreichen. Anschließend wird die chargenweise erzeugte flüssige Gemischmasse in Kokillen vergossen, welche nach Abkühlung nun auf Deponien lagerfähig sind. Dabei kann es zweck­ mäßig sein, beim Gießvorgang für eine Verdichtung der Masse zu sorgen, um möglichst wenig freie Oberfläche im Gußstück zu haben, welche einem Angriff von Lösungs­ wässern ausgesetzt sein kann.

Sollten in dem zugegebenen nicht vorsortierten Kunst­ stoffgemisch Duroplaste vorhanden sein, so werden diese Duroplaste als nicht-schmelzende Bestandteile wie die Rückstände behandelt und mit einer Hülle aus Thermoplast umgeben.

Das Verfahren wird vorzugsweise in einem Schnell­ mischer bekannter Bauart vollzogen, der jedoch den Notwendigkeiten der erfindungsgemäßen Verfahrens­ schritte angepaßt ist. So ist es angesichts der hohen Temperaturen erforderlich, für eine Kühlung der ent­ sprechenden Bauteile des Mischers zu sorgen, indem insbesondere die Dichtungen mit einem Kanal versehen werden, der von einem Kühlmedium durchströmt wird. Auch die die Mischwerkzeuge tragende Mischerwelle ist aus dem gleichen Grunde hohl ausgebildet und für die Durchströmung mit einem Kühlmedium einge­ richtet.

Um den Anforderungen des Umweltschutzes gerecht zu werden, ist an die den Mischbehälter evakuierende Pumpe eine Reinigungsvorrichtung für die abgesaugten Gase bzw. die abgesaugte Luft angeschlossen, wobei die Reinigungsanlage als Wechselfilter oder Konden­ sationsreiniger ausgebildet sein kann, so daß die abgesaugten Gase bzw. die abgesaugte Luft frei von Schadstoffen an die Atmosphäre abgegeben werden kann.

Der heizbar, d. h. mit externer Wärmezufuhr ausgebildete Mischer ist ebenfalls zweckmäßigerweise mit den Gieß­ kokillen derart verbunden, daß die von den Kokillen in der Abkühlphase des Gemisches abgegebene Wärme nutzbar gemacht und zur Aufheizung der Gemischbe­ standteile im Mischer nutzbar gemacht werden kann.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Patentan­ sprüchen, der Zusammenfassung und der Zeichnung offen­ barten Merkmale des Gegenstandes dieser Unterlagen können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombi­ nationen untereinander für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

Claims (11)

1. Verfahren zur deponiefähigen Konditionierung bzw. Neutralisierung eines schadstoffhaltigen Rückstandes, insbesondere auch aus der Rauch­ gasreinigung, unter Zugabe eines Bindemittels, dadurch gekennzeichnet, daß dem schadstoffhaltigen Rückstand Thermoplaste beigemischt werden, das Gemisch unter Vakuum in den Plastifizierbereich der zugemischten Thermoplaste überführt und an­ schließend das flüssige Gemisch in Gießformen abgegossen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil der Thermoplaste im abgegossenen Gemisch fünf bis zwanzig Gewichtsprozent beträgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gemisch beim Abgießen stufen­ weise vorverdichtet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der schadstoffhaltige Rück­ stand vor der Vermischung mit dem Kunststoff unter Vakuum vorbehandelt, insbesondere getrocknet und entgast wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß als Thermoplaste zerkleinerte Kunststoffe aus dem Hausmüll zugegeben werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zerkleinerten Kunststoffe unter Vakuum vorbehandelt, insbesondere getrocknet und ent­ gast werden.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1-6 mit einem mittels einer Vakuum­ pumpe evakuierbaren Mischbehälter, in dem mit hoher Drehzahl ein als Prallreaktor ausgebildetes Mischwerkzeug umläuft, dadurch gekennzeichnet, daß die am Behälter befindlichen Dichtungen sowie die Mischerwelle mit Kühlvorrichtungen versehen sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungen in ihrem Inneren mit Kühlka­ nälen zur Aufnahme eines zirkulierenden Kühlmediums ausgestattet sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Mischerwelle als von einem Kühlmedium durchströmte Hohlwelle ausgebildet ist.

10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1-6 mit einem mittels einer Vakuumpumpe evakuierbaren Mischbehälter, in dem mit hoher Drehzahl ein als Prallreaktor ausgebildetes Misch­ werkzeug umläuft, dadurch gekennzeichnet, daß an die Vakuumpumpe eine Reinigungsvorrichtung zur Filterung der aus dem Mischbehälter abgesaugten Gase angeschlossen ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7-10, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischbehälter insbesondere über die von den Gießformen abge­ gebene Wärme heizbar ausgebildet ist.