DE3915400A1

DE3915400A1 - Entsorgung von fckw-haltigen schaeumen

Info

Publication number: DE3915400A1
Application number: DE19893915400
Authority: DE
Inventors: Hans-Joerg Dipl Ing Schmidt
Original assignee: BBC YORK KAELTE KLIMA
Current assignee: BBC YORK KAELTE KLIMA
Priority date: 1989-05-11
Filing date: 1989-05-11
Publication date: 1990-11-15

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entsorgung von FCKW (fluorchlorkohlenwasserstoff) -haltigen Schäumen sowie eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Die sichere Entsorgung von FCKW ist ein brennendes Pro blem, dem man erst in jüngster Zeit die erforderliche Beachtung schenkt.

Fluorchlorkohlenwasserstoff-Verbindungen treten bis zum Gefrierpunkt des Wassers 0°C und auch darunter gasförmig auf. Erst bei Temperaturen unter -23°C bzw. bei hohem Druck kondensieren sie, wobei sie dabei Wärme abgeben. Sie finden weitgehend Verwendung als Kältemittel (z. B. R 11, R 12) in Klima- und Kälteanlagen sowie in Wärmepum pen als auch in Haushaltskühlgeräten.

Darüberhinaus haben sich FCKW auch als Treibmittel bei der Herstellung von Schäumen, insbesondere von PU-Schäu men bewährt, die vorzugsweise auch als Isolierung der vorgenannten Kälte- bzw. Kühlanlagen eingesetzt werden.

Bei herkömmlichen Kälte- bzw. Kühlanlagen kann der Ge halt an FCKW in der Schaumstoffisolierung gleich oder größer sein als im Kältemittel.

Bisher wurde bei der Entsorgung von ausgesonderten Käl te- und Kühlgeräten bzw.- anlagen lediglich auf die um weltfreundliche Entnahme und Wiederverwertung des FCKW- haltigen Kältemittels geachtet (Deutsche Patentanmeldung P 38 31 693.5). Hierbei gelangt das im Kältekreislauf befindliche Kältemittel mittels einer besonderen Vor richtung im geschlossenen System in einen Entnahmesam melbehälter, ohne mit der Umgebungsluft in Berührung zu kommen.

Eine entsprechende Entsorgung der ebenfalls FCKW-halti gen Schaumstoffisolierung ist bislang nicht vorgesehen. Diesem Mangel will die vorliegende Erfindung abhelfen.

Danach ist es Aufgabe der Erfindung ein Verfahren der eingangs genannten Art zur umweltfreundlichen Entsorgung von FCKW-haltigen Schäumen anzugeben sowie eine Einrich tung zur Durchführung des Verfahrens wobei neben umwelt schonender Durchführung auf einfache Handhabung zu ach ten ist.

Zur Lösung der Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der zur Entsorgung vorgesehene Schaumstoff unter weitgehendem Abschluß von der Umgebungsluft in einem Schlag- oder Mahlwerk feinkörnig zerkleinert wird, so daß seine Poren nahezu vollständig erfaßt und geöffnet sind, daß das hierbei freigesetzte FCKW-Gas abgesaugt und gemeinsam mit weiterem FCKW-Gas, das beim anschlies senden, ebenfalls unter weitgehendem Luftabschluß erfol genden Verdichten des Zerkleinerungsgutes zu handlichen Stücken, freigesetzt wird, gesammelt, zur Kondensation gebracht und weitgehend frei von Verunreinigungen aufge fangen wird.

Dabei ist es je nach Ausgangszustand des Einsatzmate rials, d. h. abhängig davon, ob der reine Schaumstoff oder ob die mit dem Schaumstoff versehenen Kühlgeräte oder -anlagen, die zunächst mechanisch von dem Isolier schaum getrennt werden müssen, z. B. in einer Shredder- Anlage, zum Einsatz kommen, vorteilhaft, eine Separie rung von Fremdstoffen vorzusehen, z. B. von Metallen, die nicht FCKW-haltig sind.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das von dem Schlag bzw. Mahlwerk sowie das beim Preßvorgang freigesetzte und abgesaugte FCKW-Gas nach dem Sammeln zunächst ver dichtet, vorzugsweise auf 8 bis 12 bar, bevor es in ei ner von einer Kälteanlage beaufschlagten Kühleinrichtung kondensiert.

Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, die Kondensation des FCKW-Gases oberhalb der Gefriertemperatur (0°C) des Was sers durchzuführen, um so den Betrieb der zur Beauf schlagung der Kondensationseinrichtung vorgesehenen Käl teanlage zu vereinfachen und sonst fällige Abtauperioden zu vermeiden.

Die Abscheidung des kondensierten, d. h. verflüssigten FCKW-Gases ohne Beimengung anderer Bestandteile wie Luft, CO₂ beruht auf deren tieferem Kondensationspunkt bei gleichem Druck, so daß das hierbei aufgefangene FCKW-Kondensat ohne besondere zusätzliche Maßnahmen wie derverwertbar ist.

Darüberhinaus ist es günstig im Hinblick auf die Umwelt belastung, die Kühleinrichtung mit einer Filterstrecke zu verbinden, über welche die nicht kondensierten Be standteile des der Kühleinrichtung zugeführten Gasgemi sches abgeführt werden.

Diese Filterstrecke, die vorzugsweise Aktivkohlefilter aufweist, dient dazu, umweltschädliche FCKW-Begleit stoffe, die nicht kondensiert sind, aufzunehmen und so ein Freisetzen in die Umgebungsluft zu verhindern.

Die bereits erwähnte Separierung des Einsatzmaterials erweist sich besonders dann als vorteilhaft, wenn zu befürchten ist, daß Bestandteile mitgeführt werden, die zu einer Beschädigung oder gar Zerstörung der auf die Verarbeitung von Schaumstoff ausgelegten Zerkleinerungs einrichtung zu befürchten ist, wie es bei in einem Shredder als Vorstufe zerkleinerten Kälte- und/oder Kühlgeräten bzw. -anlagen, die einen hohen Anteil an Metall aufweisen, der Fall sein kann. Trotz entsprechen der Vorsortierung kann völlige Metallfreiheit nicht ge währleistet werden.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß eine Zer kleinerungsvorrichtung mit einem nahezu luftdicht abge schlossenen Arbeitsraum vorgesehen ist, welcher Arbeits raum eine erste Schleuse für die fremdluftfreie Zufüh rung von Einsatzmaterial aufweist, daß der Arbeitsraum mit einer ersten Gasabsaugung verbunden ist, sowie mit einer Verdichtungseinrichtung für das Zerkleinerungsgut mit einer nahezu luftdicht abgeschlossenen Arbeitskam mer, die eine zweite Schleuse aufweist für die fremd luftfreie Zuführung des Zerkleinerungsgutes, daß die Arbeitskammer mit einer zweiten Gasabsaugung verbunden ist, die mit der ersten Gasabsaugung vereinigt und zu einer Kondensationseinrichtung geführt ist, in der FCKW kondensiert und in einen Auffangbehälter fließt.

Zweckmäßigerweise ist die Zerkleinerungseinrichtung als Schlagwerk oder als Mahlwerk ausgebildet. Die Schleusen können vorzugsweise als Zellenradschleusen ausgestaltet sein, um hiermit das Lückenvolumen bei der Beschickung des Einsatzmaterials möglichst klein zu halten.

In vorteilhafter Weise kann ferner der Zerkleinerungs stufe eine Trenneinrichtung vorgeschaltet sein, um Me tallteile o. ä., die nicht FCKW-haltig sind und die Zer kleinerungseinrichtung beschädigen könnten, auszuson dern.

Eine bevorzugte Trennvorrichtung ist als Förderschnecke ausgebildet, die mit einem Wasserbad in Kontakt steht. Das leichtere Einsatzmaterial schwimmt hierbei auf dem Wasser, während die schweren Begleitstoffe absinken und dabei von der Schnecke nicht mehr gefördert werden, so daß eine Beschickung der Zerkleinerungseinrichtung aus schließlich mit dem vorgesehenen Einsatzmaterial, näm lich Schaumstoff, erfolgt.

Für die weitere Verarbeitung in der Zerkleinerungsein richtung ist es dabei ohne Bedeutung, daß das Einsatzma terial von Wasser benetzt ist.

Diese und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Er findung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Anhand der Prinzipskizze sollen die Erfindung, vorteil hafte Ausgestaltungen und besondere Vorteile der Erfin dung näher erläutert und beschrieben werden.

In einer Entsorgungseinrichtung 10 für die Entsorgung von FCKW-haltigen Schaumstoffen ist eine Zerkleinerungs einrichtung 12 mit einer Verdichtungseinrichtung 14 für das Zerkleinerungsgut verbunden.

Sowohl der Arbeitsraum 13 der Zerkleinerungseinrichtung 12 als auch der Arbeitsraum 15 der Verdichtungseinrich tung 14 sowie ein sie verbindender Verbindungskanal 16 sind luftdicht ausgebildet. Um zu verhindern, daß mit dem Einsatzmaterial, das durch eine der Zerkleinerungs vorrichtung vorgeschaltete Trennvorrichtung 18, die als Förderschnecke im Wasserbad ausgestaltet ist, zugeführt wird, Luft in das ansonsten geschlossene System 12, 14, 16 eintritt, besitzen die Zerkleinerungseinrichtung 12 wie auch die Verdichtungseinrichtung 14 jeweils eine Schleuse 20, 22, die hier als Zellenradschleuse ausge bildet ist. Mittels dieser Schleusen 20, 22 kann das Lückenvolumen des Beschickungsgutes verringert werden. Je ein Motor 21 dient zum Antrieb der Zerkleinerungsein richtung 12 bzw. der Trenneinrichtung 18.

Das zur Entsorgung vorgesehene Einsatzmaterial wird grob vorsortiert der Trenneinrichtung 18 zugeführt (Pfeil). Hier werden schwimmfähige Schaumstoffstücke von Begleit stoffen, wie Metall mittels Schwerkraft separiert und der Zerkleinerungseinrichtung 12 zugeleitet. Der Abfall, z. B. Metallschrott wird in einem Behälter 19 gesammelt.

Zur Entnahme des beim Zerkleinern des Beschickungsgutes in der Zerkleinerungseinrichtung 12 freigesetzten FCKW- Gases dient eine Gasabsaugung 24, die im Verbindungska nal 16 nahe dem Auslaß 25 angeordnet ist und zu einem Sammler 26 geführt ist.

In der Zuführöffnung 28 der Verdichtungseinrichtung 14, durch welche das Zerkleinerungsgut der Verdichtungsein richtung 14 zugeführt wird, befindet sich die bereits erwähnte zweite Schleuse 22, die ebenfalls als Zellen radschleuse ausgebildet ist.

Die Verdichtungseinrichtung 14 selbst ist als Briket tierpresse ausgebildet und im Ausstoßbereich von einem luftdicht abschließenden Mantel 30 umgeben. Sowohl die hinter der Schleuse 22 befindliche Arbeitskammer 15 als auch der vom Mantel 30 umfaßte Ausstoßbereich sind je mit einer Gasabsaugung 32, 34 versehen, die zum gemein samen Sammler 26 geführt sind. Der Sammler 26 ist ver bunden mit einer Verdichterpumpe 36, in welcher das aus den Einrichtungen 12, 14, 16 abgesaugte Gasgemisch auf einen Druck von 8 bis 12 bar verdichtet und anschließend in einer nachgeschalteten Kondensationseinrichtung 38 abgekühlt wird, so daß das FCKW-Gas kondensiert, während die übrigen Bestandteile wie Luft und CO₂ sowie gegebe nenfalls Inertgas flüchtig bleiben.

Die Kondensationseinrichtung 38 arbeitet mit einer nicht näher gezeigten Kälteanlage zusammen. Ein an der Unter seite angeordneter Auslaß 40 dient zur Entnahme des FCKW-Kondensats, das in entsprechend angepaßte Behälter 41 gefüllt wird. Ein an der Oberseite angeordneter zwei ter Auslaß 42 dient zur Abgabe der noch flüchtigen Be standteile, an die Umgebungsluft wobei eine in die Abga beleitung 43 eingebaute Filterstrecke 44 mit Aktivkohle filtern dieses Abgas reinigt.

Claims

1. Verfahren zur Entsorgung von FCKW- (fluorchlor kohlenwasserstoff) -haltigen Schaumstoffen, dadurch ge kennzeichnet, daß der Schaumstoff in einer Zerkleine rungseinrichtung unter weitgehendem Abschluß von der Umgebungsluft feinkörnig (<0,5 mm) zerkleinert wird, so daß seine Poren vollständig erfaßt und geöffnet sind, daß das hierbei freigesetzte FCKW-Gas abgesaugt und ge meinsam mit weiterem FCKW-Gas, das beim anschließenden, ebenfalls unter Luftabschluß vorgesehenen Verdichten des Zerkleinerungsguts zu handlichen Stücken, freigesetzt wird, gesammelt wird, kondensiert und daß das FCKW-Kon densat aufgefangen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß der Schaumstoff in einer Vorstufe zerkleinert wird zu faustgroßen Stücken, die vor der Zuführung zur Zerkleinerungseinrichtung in einer Trenneinrichtung von möglichen unerwünschten nicht FCKW-haltigen Begleitstof fen getrennt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß das gesammelte FCKW-Gas vor der Kon densation verdichtet wird auf einen Druck von 8 bis 12 bar.

4. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zerkleine rungsvorrichtung mit einem nahezu luftdicht abgeschlos senen Arbeitsraum vorgesehen ist, welcher Arbeitsraum eine erste Schleuse für die fremdluftfreie Zuführung von Einsatzmaterial aufweist, daß der Arbeitsraum mit einer ersten Gasabsaugung verbunden ist sowie mit einer Ver dichtungseinrichtung für das Zerkleinerungsgut mit einer nahezu luftdicht abgeschlossenen Arbeitskammer, die eine zweite Schleuse aufweist für die fremdluftfreie Zufüh rung des Zerkleinerungsgutes, daß die Arbeitskammer mit einer zweiten Gasabsaugung verbunden ist, die mit der ersten Gasabsaugung vereinigt und zu einer Kondensati onseinrichtung geführt ist, in der FCKW kondensiert und in einen Auffangbehälter fließt.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die Zerkleinerungseinrichtung als Schlag werk oder als Mahlwerk ausgebildet ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch ge kennzeichnet, daß die Schleusen als Zellenradschleusen ausgebildet sind.

7. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5 oder 6, da durch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Gas absaugung in einem Sammler vereinigt sind.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Zerkleinerungseinrich tung eine Trennvorichtung vorgeschaltet ist, die zur Aussonderung von nicht FCKW-haltigen Begleitstoffen des Einsatzmaterials dient.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn zeichnet, daß die Trennvorrichtung als im Wasserkontakt stehende Förderschnecke mit Wasserbad ausgebildet ist, wobei das leichtere Einsatzmaterial aufschwimmt während die schwereren zu trennenden Begleitstoffen absinken.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Zerkleinerungs und der Verdichtungseinrichtung ein luftdicht abge schlossenes Rohr als Verbindungskanal für die Zuführung des Zerkleinerungsgutes vorgesehen ist.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekenn zeichnet, daß der Verbindungskanal mit einem FCKW-Detek tor verbunden ist, welcher mit einer Steuerschaltung zusammenarbeitet und bei Absinken des FCKW-Partial druckes unter einen festgelegten Grenzwert die Abschal tung der Einrichtung herbeiführt.

12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß an die Kondensationseinrich tung eine Filtersonde anschließt, durch welche die flüchtigen Begleitstoffe des FCKW nach Austreten aus der Kondensationseinrichtung strömen.

13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekenn zeichnet, daß die Filterstrecke durch Aktivkohlefilter gebildet ist.

14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdichtungseinrichtung als Hubkolben- oder als Schneckenpresse ausgebildet ist.

15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdichtungseinrichtung als Brikettiermaschine ausgebildet ist, die von einem luftdicht abgeschlossenen Mantel umgeben ist.