DE3612553A1 - Verfahren zur verarbeitung von haushalt- und industrie-abfaellen zu recycling produkten - Google Patents

Verfahren zur verarbeitung von haushalt- und industrie-abfaellen zu recycling produkten

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DE3612553A1 DE19863612553 DE3612553A DE3612553A1 DE 3612553 A1 DE3612553 A1 DE 3612553A1 DE 19863612553 DE19863612553 DE 19863612553 DE 3612553 A DE3612553 A DE 3612553A DE 3612553 A1 DE3612553 A1 DE 3612553A1
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DUMONT, ULRICH, 6732 EDENKOBEN, DE MACHILL, GEB. D
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Description

Verfahren zur Verarbeitung von Haushalt- und Industrie- Abfällen zu Recycling-Produkten.
Im Zuge der Verminderung der Umweltbelastung durch Abfälle aus Haushalt und Industrie werden durch Verbrennen diese Abfälle volumenmäßig stark verringert und auch eine Seuchengefahr be­ seitigt.
Als Nachteil bleibt, daß die beim Verbrennen der Abfälle ent­ stehenden Aschen in den allerwenigsten Fällen ohne Bedenken wiederverwendet werden können.
Dies beruht darauf, daß es sich trotz aller bisherigen Maß­ nahmen nicht vermeiden läßt, daß beispielsweise im Hausmüll auch chlorierte Produkte enthalten sind. So PVC-Folien, Reste von Tri oder Per in Flaschen, ferner Metalle aller Art her­ rührend von Konservendosen, Batterien, Nägeln, Schrauben, alten Kesseln und ähnlichen Teilen. Bei Industriemüll kann die Zahl von Chemikalien und Metallen noch weit größer sein.
Durch Verbrennungstemperaturen von 1000°C ist die Reaktions­ fähigkeit der einzelnen Elemente im Müll stark erhöht und es können sich Verbindungen bilden, welche ursprünglich nicht im Müll enthalten waren. So können hochchlorierte chemische Sub­ stanzen entstehen, welche nachgewiesenermaßen krebserregend wirken. Metalle, welche in den Verbrennungsaschen sein können, wie Quecksilber, Cadmium, Chrom und Chromate sind hochtoxisch.
Alle diese Stoffe befinden sich in statistischer Mischung in der Asche, wobei teils auch noch Verbrennungsgase wie Schwefel­ dioxid und Stickoxide vorhanden sein können, die zu weiteren Reaktionen führen können.
Nicht selten sind auch hochsiedende polyannelierte Kohlenwas­ serstoffe anwesend als Reaktionsprodukte von im Müll enthalte­ nen niedermolekularen Kohlenwasserstoffen.
Alle diese Nachteile können vermieden werden, wenn bei der Ver­ brennung der Abfälle erfindungsgemäß nach dem nachstehend auf­ geführten Verfahren vorgegangen wird.
Zunächst müssen niedrig siedende Anteile aus den Abfällen ab­ geschieden werden, wobei die Temperaturen im Mittel 350°C nicht überschreiten sollen. Bei diesen Temperaturen verdampfen oder zersetzen sich alle im Abfall möglicherweise anwesenden Chlorkohlenwasserstoffe, auch PVC. Chlorkohlenwasserstoffe können auch aus Lösungen oder Pasten stammen, die im Haushalt zu Reinigungszwecken verwendet werden.
Bis zu 350°C verdampfen 54 verschiedene Chlorkohlenwasserstof­ fe, nimmt man Fluoride, Bromide und Jodide hinzu, so sind es insgesamt ca. 245 Verbindungen, die abgetrennt werden können. Bei dieser Niedertemperaturbehandlung durchlaufen die Abfälle die Temperaturzone ansteigend. Anwesendes Wasser verdampft ebenfalls und wirkt als Schleppmittel oder Azeotropbildner vorteilhaft zur Abtrennung der Halogenide aus dem Abfall, be­ sonders gilt dies für die Abführung von Salzsäure (HCl) aus zersetztem PVC.
Wasser und organische Halogenverbindungen werden anschließend an ihre Abtrennung aus dem Abfall nach an sich bekannten Me­ thoden getrennt und aufgearbeitet. Die organischen Verbindun­ gen werden, falls zweckmäßig, durch Destillation oder Rekti­ fikation getrennt und gereingt, um wiederverwendet zu werden. Anfallendes Wasser kann wieder rückgeführt werden, um als Schleppmittel oder als Azeotropbildner verwendet zu werden, oder zur Verwertung eines Salzsäure-Gehaltes zur späteren Lö­ sung der Metalle eingesetzt werden.
Durch diese Abscheidung der Halogenide wird die Bildung von toxischen Chlorderivaten im weiteren Verlauf der Aufarbeitung der Abfälle vermieden. Bei einem Industriemüll wurden nach dem erfindungsgemäßen Verfahren bei einer Behandlung von 250- 300°C folgende Stoffe und Mengen je kg Müll abgetrennt:
  • Chlorkohlenwasserstoffe 20 g
  • Kohlenwasserstoffe 300 g
  • Wasser 400 g
  • als Rest verbleibt Feststoff 280 g
In der nächsten Stufe der Aufarbeitung wird die Temperatur er­ höht, wobei zweckmäßig 1000°C nicht überschritten werden sol­ len. Bei diesen Temperaturen werden alle organischen Verbin­ dungen, welche in den Abfällen vorhanden sein können, ver­ brannt, daß heißt zu Kohlendioxid, Wasser und gegebenenfalls auch zu Stickstoff oder Stickstoff-Verbindungen abgebaut.
Vorhandene Metalle liegen nach dieser Behandlung als Oxide oder auch als Legierungen vor. Hauptanteile in dem Gemisch sind aber Silikate (als SiO2 bestimmt bis zu 45%) und Calzium in Form von Calziumsulfat zwischen 10 bis 25%.
Die Metalle aus dieser Verbrennungsasche werden durch Behand­ lung mit Mineralsäuren oder deren Gemische, vorzugsweise von Salzsäure und Salpetersäure als Chloride in Lösung gebracht und so von den unlöslichen Silikaten und Calziumsulfat abge­ trennt.
Der Lösevorgang kann unter Rühren, Temperaturerhöhung oder nach sonst an sich bekannten Methoden erfolgen. Die Abtrennung der Metallösung wird ebenfalls nach an sich bekannten Verfah­ ren wie Filtration, Zentrifugieren vorgenommen.
Aus den Filtraten werden die Metallchloride durch Alkalisie­ rung der Lösung oder durch Eindampfen ausgeschieden. Die Säu­ ren können nach Abdampfen wieder zur Lösung verwendet werden. Durch weiteres Erhitzen können die Metallchloride zersetzt werden, so daß die Metalle schließlich als Oxide vorliegen, abgespaltenes Chlor kann wieder in den Prozeß rückgeführt werden.
Bei der Behandlung von Asche aus Hausmüllverbrennung wurden nach diesem Verfahren folgende Metalle abgeschieden: Antimon, Blei, Cadmium, Chrom, Cobalt, Kupfer, Mangan, Molybdän, Nickel, Silber, Titan, Zink und Zinn in einer Gesamtmenge von etwa 26 g/kg Asche.
Die nach dem Auswaschen als Feststoffe verbleibenden Silikate und Tonerden sowie Calziumsulfat oder andere in Säuren nicht lösliche, indifferenten Verbindungen sind vollkommen unbedenk­ lich.
Sie können nach Belieben verbracht oder für vielfältige Zwecke verwendet werden. Eine Verbringung auf eine Deponie ist nicht erforderlich. Volumenmäßig ist ihr Anteil in den Aschen der Müllverbrennung zwischen 60 bis 85%.
Nach dem beschriebenen Verfahren werden also Produkte erhalten, welche alle wieder einer Verwendung zugeführt werden können. Eine Deponierung entfällt.
Der Verfahrensgang ist auf der Zeichnung schematisch verein­ facht dargestellt.
In den Erhitzer (1), welcher durch indirekte Beheizung ( 2) auf die Reaktionstemperatur bis zu 350°C erhitzt wird, wird über die Zuführung (3) das zu bearbeitende Gut langsam und konti­ nuierlich zugeführt. Die Zuführungsrate ist so gehalten, daß mit Sicherheit alle halogenierten Stoffe zersetzt beziehungs­ weise verdampft werden.
Die flüchtigen Bestandteile gelangen über Leitung (4) in den Kondensator (5), welcher durch Wasserkühlung alle verdampften Gase verflüssigt. Die verflüssigten Stoffe gelangen in den Scheider (6) und trennen sich dort in eine obere organische Phase, welche zur weiteren Behandlung ausgetragen wird (7). Die wäßrige Phase verläßt den Scheider über Leitung ( 15) und gelangt in das Lösegefäß (14) oder wird über Leitung (22) aus dem Prozeß zu einer möglichen Weiterbehandlung entfernt.
Aus dem Erhitzer (1) gelangen die nicht vergasten beziehungs­ weise entfernten Stoffe kontinuierlich über Leitung (9) zur Verbrennung in den Reaktor (10), welcher direkt mit Brenn­ stoffen wie Öl, Erdgas (11) auf die Temperatur von 1000°C erhitzt wird.
Flüchtige Produkte aus dem Reaktor gelangen über Leitung (12) zur Weiterverarbeitung, während die Feststoffe über (13) in das Lösegefäß (14) geführt werden. Dort wird über (15) und Leitung (21) Salzsäure beziehungsweise Chlor zugeführt und so­ weit erforderlich über (22) frische Säure und Wasser.
Lösung der Metalle und ungelöste Feststoffe gelangen über (16) auf den Filter (17). Feststoffe werden über (24) ausgetragen, die Lösung der Metalle wird über (19) in den Verdampfer (20) geführt, wo Wasser und überschüssige Säure abgedampft und über Leitung (21) zur Wiederverwendung abgeführt werden.
Die trockenen Metallsalze werden über (23) ausgetragen, um ge­ gebenenfalls abgeraucht zu werden, um Chlor wiederzugewinnen und in die Oxide übergeführt zu werden.

Claims (7)

1. Verfahren zur Verarbeitung von Haushalt- und Industrie- Abfällen zu Recycling-Produkten.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einer ersten Stufe des Verfahrens Halogenkohlenwasserstoffe oder Zersetzungsprodukte organischer Halogene enthaltender Verbindungen abgetrennt werden.
3. Verfahren nach 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einer zweiten Stufe die verbleibenden Feststoffe zur vollkommenen Veraschung auf Temperaturen bis zu 1000°C erhitzt werden.
4. Verfahren nach 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Asche erhalten nach Anspruch 3 mit Säure behandelt wird, um Metalle in Lösung zu bringen.
5. Verfahren nach 1, 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die nach Anspruch 4 erhaltene Lösung der Metalle eingedampft wird und die Metalle als Trockensubstanz erhalten werden.
6. Verfahren nach 1, 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Metalle aus der Lösung durch Alkalisieren ausgefällt werden.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine vollkommene Wiederverwendung des aufgearbeiteten Abfalls möglich ist.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3820317A1 (de) * 1988-06-15 1989-12-21 Christian O Schoen Verfahren zum zerlegen schaedliche oder umweltbelastende bestandteile enthaltender fliessfaehiger organischer medien
DE3915400A1 (de) * 1989-05-11 1990-11-15 Bbc York Kaelte Klima Entsorgung von fckw-haltigen schaeumen
EP0421978A1 (de) * 1989-09-11 1991-04-10 VOEST-ALPINE STAHL Aktiengesellschaft Verfahren zur thermischen Vorbehandlung von Schrott

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