DE3904244A1 - Verfahren zum binden von staubfoermigen chemischen abfaellen, wie filterstaeuben od. dgl., zu feststoffen - Google Patents

Verfahren zum binden von staubfoermigen chemischen abfaellen, wie filterstaeuben od. dgl., zu feststoffen

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Binden von staubförmigen chemischen Abfällen, wie Filterstäuben od.dgl., zu Feststoffen.
Chemische Abfälle, wie Filterstäube, die heutzutage insbesondere bei der Reinigung von Rauchgasen in großen Mengen anfallen, werden z.B. mit Zement und Wasser gebun­ den.
Der Einsatz von Zement verteuert das entstehende Pro­ dukt jedoch, da er als Neu-Produkt teuer eingekauft werden muß. Auch weist das dabei erhaltene Produkt nur relativ geringe mechanische Festigkeiten auf, weshalb es sich nur für bestimmte Anwendungen eignet.
Weiterhin ist es bekannt, staubförmige chemische Ab­ fälle aus Rauchgasreinigungsanlagen in der Gipsherstellung und -verarbeitung zu verwenden.
Aus den DE-A 24 02 976, DE-A 24 44 420 und DE-A 25 39 195 ist ein Verfahren zum Verwerten von u.a. thermo­ plastischen Kunststoffabfällen bekannt, die zu einem neuen Material verarbeitet werden sollen.
Diese Kunststoffabfälle werden mit mehr als 50 Ge­ wichtsprozenten Füllstoffen in einem Mischer bei erhöhten Temperaturen gemischt. Bei den Füllstoffen kann es sich um Holzabfälle, Asbest, Torf, Schwefel, Kieselerde, Sand, Graphit, Metallspäne, Asche von Müllverbrennungsanlagen, Abfälle aus wärmeaushärtenden Kunststoffen od.dgl. han­ deln. Der Kunststoff liegt dabei zerkleinert in Teilchen­ form vor, damit er in dem Mischer mit den Füllstoffen ge­ mischt werden kann. Beim Vermischen des Kunststoffes mit den anderen Teilen wird dieser durch Wärmezuführung in den plastischen oder flüssigen Zustand übergeführt, die Antei­ le werden vermischt und unter Druck verbunden.
Dazu werden die gegebenenfalls noch mit einem Überzug versehenen Füllstoffe mit den Kunststoffabfällen in einen Mischer eingebracht, dort je nach Kunststoff bis zu 400°C aufgewärmt und als quasi homogene Paste aus dem Mischer ausgetragen. Diese Paste kann z.B. auch nach dem Erkalten in einem weiteren Verfahrensschritt, wie Extrudieren, Strangpressen, Kalandrieren, Pressen, Spritzguß oder Gra­ nulieren, unterworfen werden. Die Umformung des Materials in diesem letzten Verfahrensschritt kann aber auch dann durchgeführt werden, wenn das Material bei erhöhter Tempe­ ratur noch eine pastöse Konsistenz aufweist. Dabei kann die Umformung unter geringen Drücken erfolgen. So kann die pastöse Masse durch eine Kalibrierdüse gedrückt und zu ei­ nem Strang oder zu einer Platte extrudiert werden.
Um bei diesem Verfahren zu verhindern, daß z.B. die Holzspäne noch Feuchtigkeit aufweisen, wird das Überziehen der Holzspäne in einem Vakuum vorgenommen, d.h., die Späne werden vorgetrocknet, bevor sie mit den Kunststoffabfällen in Kontakt kommen. Bei anderen Füllstoffen kann auch unter einer Gasatmosphäre gearbeitet werden.
Das Material kann mit einem geringen Druck von eini­ gen kg/cm2 bis 30 kg/cm2 durch Pressen oder durch Spritzguß geformt werden.
Je nach verwendeten Ausgangsmaterialien weist das Ma­ terial eine Dichte von 0,8 kg/ltr bis 2,5 kg/ltr auf.
Als Mischer kann für dieses bekannte Verfahren ein handelsüblicher Knetmischer oder ein Rührwerk mit einem beheizten Gehäuse verwendet werden.
Auch dieses bekannte Verfahren für die Verwertung von Kunststoffabfällen ist nicht nur maschinen-, sondern auch sehr energie-intensiv, d.h, nicht sehr preiswert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfah­ ren zu schaffen, mit dem staubförmige chemische Abfälle billiger gebunden werden können und ein besseres Produkt gewonnen werden kann.
Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Verfah­ ren gelöst. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Binden von staubförmigen chemischen Abfällen, wie Filterstäuben od.dgl., zu Feststoffen, werden die staubförmigen chemi­ schen Abfälle mit Kunststoffabfällen in einer Schnecken­ presse gemischt, gepreßt und extrudiert. Die staubförmigen chemischen Abfälle und Kunststoffabfälle werden in den Einfülltrichter einer Schneckenpresse eingegeben. Die ein­ gegebenen Komponenten werden in der Schneckenpresse durch die umlaufende(n) Schnecke(n) innig gemischt und dabei sehr stark zusammengepreßt. Der Druck in dem Gemisch kann dabei bis zu 100 bar betragen.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung wird dem Gemisch aus staubförmigen chemischen Abfällen und Kunststoffabfällen Luft zugemischt. Diese Luft wird beim Kneten in der Schneckenpresse aus dem Feststoffgemisch herausgedrückt, wodurch die für das Schmelzen der Kunst­ stoffabfälle notwendige Wärme entsteht.
Durch Regelung der Menge an zugegebener Luft kann die Temperatur in der Schneckenpresse entsprechend den verwen­ deten Kunstsoffabfällen einfach gesteuert werden.
Zweckmäßigerweise wird das Gemisch in der Schnecken­ presse solange geknetet, bis im wesentlichen die gesamte, d.h., sowohl die in den staubförmigen chemischen Abfällen vorhandene, als auch die zusätzlich zugegebene und die beim Befüllen in die Schneckenpresse gelangte Luft ent­ fernt ist.
Dem Gemisch können in der Schneckenpresse auch Flüs­ sigkeiten, insbesondere eingedickte Abfallflüssigkeiten, beigemischt werden.
So können z.B. schadstoffenthaltende Flüssigkeiten in die Schneckenpresse eingegeben werden. Durch die große Wärme in der Schneckenpresse verdampft die Flüssigkeit, insbesondere Wasser. Die verdampfende Flüssigkeit kann, insbesondere, wenn auch sie schädlich ist, beim Entweichen aus der Schneckenpresse aufgefangen und kondensiert wer­ den. Die Feststoffbestandteile werden in das Gemisch mit eingeknetet.
Es können z.B. 100 kg Flüssigkeit auf eine Tonne Feststoffgemisch aus staubförmigen chemischen Abfällen und Kunststoffabfällen beigemischt werden.
Gemäß einer Ausführungsform werden als staubförmige chemische Abfälle Filterstäube aus Rauchgasreinigungsanla­ gen verwendet. Diese werden in den Kunststoff so eingebun­ den, daß sie nicht mehr mit der Umwelt in Kontakt kommen. Dabei sollte aber darauf geachtet werden, daß der Kunst­ stoff korrosionsbeständig ist.
Aufgrund des großen Druckes in der Schneckenpresse und der dadurch erzielten Homogenisierung der Mischung reicht es aus, daß der Gewichts-Anteil der Kunststoffab­ fälle an dem Feststoff-Gemisch zwischen 10% und 30%, insbesondere etwa 15% beträgt.
Da der Schneckenpresse kein Vormischer od.dgl. vor­ gordnet ist, ist es empfehlenswert, daß die Kunststoffab­ fälle in granulierter Form dem Gemisch beigegeben werden. Das Granulat kann einen Durchmesser von 10 mm bis 40 mm aufweisen. So kann z.B. Folienabfall eine Fläche von 2 mm · 2 mm aufweisen. Dadurch erhält man eine gleichermäßige Mischung in dem aus der Schneckenpresse austretenden Mate­ rial.
Das aus der Schneckenpresse austretende Produkt, wel­ ches in Form von Stangen oder Pellets vorliegen kann, ist bis zu 400 kg/cm2 druckbelastbar und weist eine Dichte bis zu 1,8 kg/ltr auf. Die Pellets oder Stangen können einen Querschnitt von z.B. 60 · 60 mm² aufweisen.
Diese Pellets oder Stangen können als solche gelagert werden. Sie können aber auch zu größeren Blöcken zusammen­ gefaßt und mit Kunststoff verspritzt werden. Als solche können sie auch z.B. als Baumaterialien verwendet werden.
Die Schneckenpresse kann z.B. eine Ausbildung aufwei­ sen, wie sie in den WO-A-83/03 999, DE-A-37 14 508, DE-A 37 14 509 und DE-A 37 14 518, beschrieben sind. Dabei handelt es sich um eine Schneckenpresse mit zwei parallel zueinander angeordneten Schnecken.
Die staubförmigen chemischen Abfälle gelangen z.B. aus einem Vorratsbehälter auf ein Förderband auf dem sie gewogen werden. Abhängig von dem Gewicht dieser Abfälle und dem Dosierungsverhältnis werden dosiert die Kunst­ stoffabfälle auf das Förderband aufgegeben. Beide Abfall­ arten werden gemeinsam in den Aufnahmetrichter der Schnek­ kenpresse eingeführt.
Falls zusätzlich Flüssigkeiten zugegeben werden, so werden diese getrennt und dosiert in die Schneckenpresse eingeführt.

Claims (8)

1. Verfahren zum Binden von staubförmigen chemischen Ab­ fällen, wie Filterstäuben od.dgl., zu Feststoffen, dadurch gekennzeichnet, daß die staubförmigen chemischen Abfälle mit Kunststoffabfällen in einer Schneckenpresse gemischt, geknetet und extrudiert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck in dem Gemisch bis zu 100 bar beträgt.
3. Verfahren nach einem der beiden vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gemisch aus staubförmigen chemischen Abfällen und Kunststoffabfällen Luft zugemischt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gemisch Flüssigkeiten, insbesondere eingedickte Abfallflüssigkeiten, beigemischt werden.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als staubförmige chemische Ab­ fälle Filterstäube aus Rauchgasreinigungsanlagen verwendet werden.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewichts-Anteil der Kunst­ stoffabfälle an dem Feststoff-Gemisch zwischen 10% und 30%, insbesondere etwa 15% beträgt.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffabfälle in gra­ nulierter Form dem Gemisch beigegeben werden.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch in der Schnecken­ presse solange geknetet wird, bis im wesentlichen die ge­ samte Luft entfernt ist.
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