DE4027056A1 - Verfahren und vorrichtung zur entsorgung von kuehlgeraeten, insbesondere solchen mit pu - schaumisolierung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Entsorgung von Kühlgeräten, insbesondere solchen mit PU-Schaumisolierung, deren Kühlaggregate gegebenenfalls bereits entnommen und getrennt entsorgt wurden, durch mechanisches Zerteilen der Geräte und Stoffseparierung zwecks gefahrloser Sammlung der enthaltenen Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) und möglicher Wiederverwendung der Stoffe.

Verfahren und Vorrichtungen zur Entsorgung von Kühlgeräten mit PU-Schaumisolierung auf der genannten Grundlage sind bekannt. Hierbei werden die Geräte in zwei oder mehreren Stufen bis auf Granulatgröße in einem atmosphärisch nach außen völlig abgeschlossenen Bereich mechanisch zerteilt und werden das Kunststoffgranulat und das Blechgranulat z. B. durch elektromagnetische Abscheidung getrennt aus dem abgeschlossenen Bereich geführt. Die in dem abgeschlossenen Bereich bei der Verarbeitung freiwerdenden FCKW werden durch ständige Absaugung der Atmosphäre des abgeschlossenen Bereiches und deren Zuführung zu einer Filterstation gebunden, aufbereitet und gesammelt.

Die mit dem vorgenannten Verfahrensablauf in der zugehörigen Vorrichtung erreichte Separierung der Stoffe und Abscheidung der FCKW läßt sich noch weiter verbessern, um in breitem Um­ fang den sich immer weiter verschärfenden ökologischen Anfor­ derungen gerecht zu werden.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu entwickeln, die mit Hinsicht auf die Entsor­ gung eine verbesserte Trennung des durch die Zerkleinerung der Kühlgeräte erzeugten Mischgranulates in die Ausgangs­ stoffe und eine praktisch vollständige Abscheidung der ent­ haltenen FCKW gewährleistet.

Die Aufgabe wird gelöst, indem die Kühlgeräte in bekannter Weise in einer Entsorgungsanlage mit nach außen völlig abge­ schlossener Einhausung entsorgt werden. Die Kühlgeräte, deren Kühlaggregate zwecks getrennter Entsorgung zweckmäßigerweise zuvor entnommen wurden, werden über eine Eingangsschleuse in die Anlage transportiert und in den Trichter der Vorzerklei­ nerungsmaschine eingebracht. Hydraulische Zuführeinrichtungen erfassen in ebenfalls bekannter Weise die zu entsorgenden Kühlgeräte im Trichter und gewährleisten einen reiblosen Zer­ kleinerungsablauf. Das solchermaßen vorzerkleinerte Gut wird nunmehr erfindungsgemäß über einen Förderer zur Nachzerklei­ nerung in einer Hammermühle transportiert. Als Hammermühle eignet sich eine in einem Gehäuse rotierende Achse, an der mehrere Hammerschlegel befestigt sind. In der Hammermühle findet nicht nur schlechthin eine weitere Zerkleinerung des vorzerkleinerten Gutes statt, sondern es wird vor allem der PU-Schaumstoff nahezu vollständig vom übrigen Material, ins­ besondere vom Eisenblech getrennt. Insbesondere werden Anhaf­ tungen von PU-Schaum an den Metallen abgeschlagen. Ferner läßt sich durch die Hammermühle eine kürzere Streifenlänge und weitere Zerkleinerung des PU-Schaums und damit Freiset­ zung der FCKW erzielen. Über einen Trommelmagnetabscheider und einen Förderer wird das vom PU-Schaum befreite Eisen aus dem abgeschlossenen Bereich ausgeführt, von wo es einer spe­ ziellen Entsorgung zugeführt werden kann. Das übrige Mate­ rial, d. h. die PU-Schaumstoffteile, Kunststoffteile, Holz und Nichteisenmetalle gelangen über einen Vibrationsförderer in eine weitere, vorzugsweise mit Messern arbeitende, Nachzer­ kleinerungsmaschine. Bei dieser zweiten Nachzerkleinerung werden vor allem weitere Strukturen des PU-Schaumes zerstört und wiederum FCKW freigesetzt. Das so gewonnene Granulat kann in einer ersten Verfahrensvariante unmittelbar aus der Nach­ zerkleinerung über einen Sammeltrichter, eine rotierende Zu­ führeinrichtung sowie über eine Förderschnecke einer Briket­ tierpresse zugeführt werden. In der Brikettierpresse erfolgt die Verdichtung des Materials unter sehr hohem Druck. Dabei werden praktisch alle noch als Zellgas in den Poren des PU- Schaumes vorhandenen Restmengen an FCKW herausgepreßt. Die entstehenden Preßlinge werden über eine Schubvorrichtung aus dem nach außen abgeschlossenen Bereich hinausbefördert.

In einer zweiten Verfahrensvariante ist nach der zweiten Nachzerkleinerung eine Trennung der PU-Schaumteilchen vom üb­ rigen Granulat vorgesehen. Dies geschieht entweder durch eine Sauganlage, die die Teilchen von einem horizontalen Vibro- Bandförderer nach oben hin absaugt, oder durch einen Sichter, in dem das Granulat einem sich senkrecht von unten nach oben bewegenden Luftstrom entgegenfällt. Während die schweren Teilchen nach unten fallen, werden die leichten PU-Schaum­ teilchen mit dem Luftstrom nach oben weggeführt. Das vom PU-Schaum abgetrennte Granulat, bestehend aus Kunststoff-, Holz­ und NE-Metallteilchen, das keine FCKW mehr enthält, wird aus dem abgeschlossenen Bereich gefördert und einer Weiterverwen­ dung, Deponie oder Verbrennung zugeführt. Die PU-Schaumteil­ chen werden durch ein Filter von der Luft getrennt, über eine Zellradschleuse ausgetragen und in einer Granuliermühle, z. B. einer Wirbelstrommühle nochmals fein nachzerkleinert. Bei dieser Nachzerkleinerung wird der größte Teil der im PU-Schaum befindlichen FCKW aus den Schaumzellen freigelegt und, wie bekannt, abgesaugt, ausgefiltert, aufbereitet und gesam­ melt. Das PU-Schaum-Feingranulat wird nachfolgend in einer Brikettierpresse unter hohem Druck zu Preßlingen geformt, wo­ bei eine praktisch vollständige Freisetzung aller FCKW er­ reicht wird. Auch diese FCKW werden abgesaugt und über die zentrale Filteranlage aufbereitet und gesammelt. Bei der Ver­ pressung der PU-Schaumteilchen wird eine Volumenreduzierung von 8 : 1 erreicht. Die Absaugung der FCKW-haltigen Atmosphäre aus der nach außen vollständig abgeschlossenen Einhausung ge­ schieht vorrangig an den FCKW-Quellen, d. h. an den Zerkleine­ rungs- und Nachzerkleinerungsaggregaten und den Brikettier­ pressen, jeweils am Boden der Anlage, da die FCKW schwerer als Luft sind. Die Atmosphäre von den verschiedenen Absaug­ stellen wird zusammengeführt und zunächst einer Entstaubungs­ anlage zugeführt und von den mitgeführten Schwebstoffteilchen befreit. Das so vorgereinigte FCKW-Luft-Gemisch kann sodann in einer Batterie von jeweils 3 hintereinandergeschalteten Aktivkohlekollektoren gepreßt werden, wo das FCKW-Luft- Gemisch durch die Aktivkohle strömt. Die FCKW werden an der Oberfläche der Aktivkohle gebunden. Zwischen dem 2. und 3. Kollektor befindet sich eine Meßsonde. Sobald nach dem 2. Kollektor eine erhöhte FCKW-Konzentration festgestellt wird, muß auf eine andere Aktivkohlekollektorbatterie umgeschaltet und die Kollektoren der gesättigten Batterie müssen entsorgt werden. In der Anlage sind jeweils 3 parallele Batterien vorhanden, so daß mindestens eine Batterie sich jeweils in gereinigtem Zustand in betriebsbereiter Stellung befindet und ein ununterbrochener Betrieb der Gesamtanlage gewährleistet ist.

Es ist aber auch möglich das FCKW-Luft-Gemisch nach der Ent­ staubung erfindungsgemäß zunächst einem Kondensor, der den Wassergehalt des FCKW-Luft-Gemisches stark vermindert, und sodann einem von 2 parallel vorhandenen Adsorbern zuzuführen, der ebenfalls unter Einsatz von Aktivkohle die Atmosphäre von den FCKW befreit. Die nach dem Durchströmen des Adsorbers in die freie Atmosphäre entweichende Abluft wird durch ein Meß­ gerät überwacht. Bei Überschreiten eines ersten Grenzwertes schaltet die Anlage auf den zweiten, zuvor desorbierten Ad­ sorber um. Stellt das Meßgerät in der Abluft die Uberschrei­ tung eines zweiten, höheren Grenzwertes fest, dies kann nur bei Störungen in der Anlage der Fall sein, wird Alarm ausge­ löst und die Anlage abgeschaltet.

Nach dem Umschalten der Anlage auf den gereinigten Adsorber wird der gesättigte Adsorber unter Einsatz von Wasserdampf desorbiert. Dabei werden die an der Oberfläche der Aktivkohle angelagerten FCKW im Wasserdampf gelöst. Der Wasserdampf wird kondensiert und in einem Phasentrenngefäß in Wasser und FCKW getrennt. Während die FCKW abgefüllt werden, muß das Kontakt­ wasser über eine zweistufige Anlage mit Stripper und Aktiv­ kohlefilter gereinigt werden. Das Kontaktwasser kann in das Betriebswasser eingeleitet werden. Die im Stripper verwendete Luft wird der Adsorption zugeleitet. Nach der Desorption wird der Adsorber unter Einsatz von Heißluft getrocknet und an­ schließend mit Frischluft gekühlt. Bei der Trocknung an­ fallendes Kondensat wird der zuvor beschriebenen Kontaktwas­ serreinigung zugeführt. Während der Desorption und der Trock­ nung wird der Mantel des Adsorbers beheizt, um einen troc­ kenen Kontaktbereich zwischen Aktivkohle und Mantelfläche zu garantieren. Eine zusätzliche Abschlammleitung dient der Ab­ leitung von Kondensat und Aktivkohlestaub während der Desorp­ tion. Nach der Desorption und Trocknung ist der Adsorber für den nächsten Adsorptionszyklus wieder einsatzbereit.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll nachfolgend anhand der Fig. 1 und 2 näher erläutert werden.

Fig. 1 zeigt die Anlage in Draufsicht, Fig. 2 in Seitenan­ sicht.

Über ein Zuführband werden die von den Kühlaggregaten befrei­ ten Kühlgeräte durch die Schleuse 1 in das Innere der nach außen atmosphärisch völlig abgeschlossenen Entsorgungsanlage eingebracht und in den Einwurftrichter 2 befördert. Die Grei­ fer der Eindrückvorrichtung 3 erfassen die Kühlgeräte und drücken sie, hydraulisch oder pneumatisch angetrieben und druckgesteuert, in den Zerkleinerer 4, in dem sie zunächst grob vorzerkleinert werden. Über ein Knickförderband bzw. Schrägförderband 5 wird das vorzerkleinerte Gut einer Hammer­ mühle 6 zugeführt, wo eine weitere Zerkleinerung, vor allem aber eine Trennung der schweren Stoffe, wie Eisenblech, Kunststoff, Holz und NE-Metalle vom leichten PU-Schaum statt­ findet. Über eine Rüttelwanne wird das solchermaßen nachzer­ kleinerte Gut vereinzelt und einem Trommelmagnetabscheider 8 zugeführt, durch den die Eisenteile, denen praktisch keine FCKW-haltigen Teile mehr anhaften, abgesondert und einem För­ derband 12 zugeführt werden, das sie aus dem abgeschlossenen Bereich austrägt. Das übrige Material gelangt über einen Vi­ broförderer 21 in eine mit Messern arbeitende Nachzerkleine­ rungsmaschine 22. Bei dieser Nachzerkleinerung werden vor al­ lem weitere PU-Zellstrukturen zerstört und weitere FCKW frei­ gesetzt. Über ein Schrägförderband 23 wird das nachzer­ kleinerte Gut einem Sichter 24 zugeführt, in dessen aufstei­ gendem Luftstrom alle schwereren Teilchen, wie NE-Metalle, Kunststoff und Holz, nach unten fallen und über das Förder­ band 12 aus der abgeschlossenen Anlage nach außen zur Depo­ nierung oder anderweitigen Verwendung ausgeführt werden. Die leichten PU-Schaumteilchen werden vom aufsteigenden Luftstrom des Sichters nach oben getragen, über ein Filter 13 aus dem Luftstrom abgetrennt und über eine Zellradschleuse 25 ausge­ tragen und in eine Wirbelstrommühle 16 weiterbefördert. In der Wirbelstrommühle erfolgt eine Feinzerkleinerung der PU- Schaumstoffteilchen. Hier werden fast die gesamten in den Schaumzellen noch enthaltenen FCKW freigesetzt. Das in der Wirbelstrommühle erzeugte PU-Schaumstoff-Feingranulat wird über einen Schneckenförderer 17 einer hydraulisch angetriebe­ nen Brikettierpresse 14 zugeführt, in der unter hohem Druck der letzte Rest von FCKW aus den Schaumteilchen herausgepreßt wird. Bei der Verpressung wird eine Volumenreduzierung von 8 : 1 erreicht. Die erzeugten Briketts gelangen über Transpor­ trinnen 15 aus dem abgeschlossenen Bereich zur Deponierung.

Die Absaugung der FCKW-haltigen Atmosphäre aus der nach außen völlig abgeschlossenen Einhausung der Entsorgungsanlage ge­ schieht ständig durch die am Boden montierten Absaugdüsen, wobei im Innenraum immer ein Vakuum entsteht, das ein Entwei­ chen von FCKW-haltiger Atmosphäre in den freien Luftraum si­ cher verhindert. Die Absaugdüsen sind vorrangig in der Nähe der FCKW-Quellen, also der verschiedenen Mühlen und der Bri­ kettierpresse angeordnet. Die Absaugleitungen werden zusam­ mengeführt und das FCKW-Luft-Gemisch in einer Staubfilteran­ lage mit Rütteleinrichtung von Schwebteilchen befreit. Nach der Entstaubung gelangt das FCKW-Luft-Gemisch zwecks Ent­ feuchtung in einen Kondensor und von dort in einen Adsorber. Es sind in der Anlage parallel zwei Adsorber vorhanden, wobei jeweils einer in Betrieb ist, währenddessen der andere ent­ sorgt (desorbiert) wird. Die Adsorber enthalten Aktivkohle, und das FCKW-Luft-Gemisch wird von oben nach unten durch diese geleitet. Dabei adsorbiert die Aktivkohle die FCKW, und die so gereinigte Luft wird in die freie Atmosphäre geleitet. Eine Meßeinrichtung am Ausgang des jeweils in Betrieb befind­ lichen Adsorbers überwacht die Reinheit der Abluft. Bei Über­ schreitung eines ersten FCKW-Grenzwertes wird vom in Betrieb befindlichen auf den frisch entsorgten Reserveadsorber umge­ schaltet. Wenn ein zweiter, höher liegender FCKW-Grenzwert überschritten wird, ist dies ein Zeichen für eine Störung in der Anlage, und es wird Alarm ausgelöst und die gesamte An­ lage abgeschaltet.

Nach dem Umschalten der Anlage auf den gereinigten Adsorber wird der mit FCKW gesättigte Adsorber mittels Wasserdampf desorbiert. Die an der Oberfläche der Aktivkohleteilchen an­ gelagerten FCKW werden in Wasserdampf gelöst. Nachfolgend wird der Wasserdampf in einem Kondensor verflüssigt und die FCKW in einem Phasentrenngefäß vom Wasser abgetrennt. Die FCKW werden zum Abtransport abgefüllt, das kondensierte Was­ ser muß in einer zweistufigen Anlage, bestehend aus einem Stripper und einem Aktivkohlefilter, gereinigt werden. Danach kann das Wasser in das Betriebswasser geleitet werden. Die im Stripper verwendete Luft wird der Adsorption zugeleitet. Nach der Desorption der Aktivkohle wird der Adsorber mit Heißluft getrocknet und mit Frischluft gekühlt. Bei der Trocknung an­ fallendes Kondensat wird der bereits beschriebenen Kontakt­ wasserreinigung zugeführt. Während der Desorption und der Trocknung wird der Mantel des Adsorbers mit Heißluft beheizt, um einen trockenen Kontaktbereich zwischen Aktivkohle und in­ nerer Mantelfläche zu garantieren. Eine zusätzliche Ab­ schlammleitung dient der Ableitung von Kondensat und Aktiv­ kohlestaub während der Desorption.

Nach der beschriebenen Entsorgung ist der Adsorber für den nächsten Adsorptionszyklus einsatzbereit.

Claims (13)

1. Verfahren zur Entsorgung von Kühlgeräten, deren Kühlag­ gregate gegebenenfalls getrennt entsorgt werden, zwecks Abscheiden der in den Geräten enthaltenen Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) durch mehrfache mechanische Zerteilung der Geräte bis auf Granulatgröße in einem nach außen abgeschlossenen Bereich, Absaugen der Atmosphäre aus diesem Bereich und Filterung der abgesaugten Atmosphäre zum Abscheiden und nachfolgendem Sammeln der FCKW, dadurch gekennzeichnet, daß der Grobzerkleinerung eine erste Nachzerkleinerung folgt, nach der die Eisenteile abgeschieden und aus dem nach außen abgeschlossenen Bereich ausgetragen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das verbleibende Material einer zweiten oder weiteren Nachzerkleinerungen und ganz oder teilweise einer Ver­ pressung unterzogen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der zweiten Nachzerkleinerung ein Verpressen des Materials zu Briketts unter sehr hohem Druck folgt und die Briketts aus dem nach außen abgeschlossenen Be­ reich transportiert werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der zweiten Nachzerkleinerung eine Trennung der PU-Schaumteilchen vom übrigen Granulat folgt, daß das übrige Granulat aus dem nach außen abgeschlossenen Bereich transportiert wird, daß die PU- Schaumteilchen zunächst einer Feinzerkleinerung zugeführt werden und danach unter hohem Druck zu Briketts verpreßt und ebenfalls aus dem abgeschlossenen Bereich ausgetragen werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die aus dem außen abgeschlossenen Be­ reich ständig abgesaugte FCKW-haltige Atmosphäre von den einzelnen Absaugdüsen zusammengeführt, entstaubt und entfeuchtet und dann einem Aktivkohle enthaltenden Adsorber zugeführt wird, den sie von oben nach unten durchströmt, wobei die FCKW von der Aktivkohle adsor­ biert werden, und daß die Abluft am Ausgang des Adsor­ bers vor ihrem Entweichen in die Außenluft durch Meßfühler auf FCKW-Gehalt überwacht wird.

6. Vorrichtung zur Durchführung insbesondere des Verfah­ rens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Hammer­ mühle zur ersten Nachzerkleinerung und durch einen Trommelmagnetabscheider zur Abtrennung der Eisenteile.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine vorzugsweise mit Messern arbeitende Nachzerkleinerungs­ maschine für die zweite Nachzerkleinerung.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen Sammeltrichter zur Aufnahme des Granulates nach der zweiten Nachzerkleinerung und eine rotierende Zuführeinrichtung sowie eine Förderschnecke, die das Granulat vom Sammeltrichter zur Brikettierpresse befördert.

9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine luft­ technische Einrichtung, die die PU-Schaumteilchen vom übrigen Granulat trennt und ein nachfolgendes Luftfilter zur Abtrennung der PU-Schaumteilchen aus dem Luftstrom.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine der lufttechnischen Einrichtung folgende Zellrad­ schleuse zum Weitertransport sowie eine Wirbelstrom­ mühle zur Feinzerkleinerung der PU-Schaumteilchen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die lufttechnische Einrichtung aus einer Sauganlage besteht, die über dem horizontal laufenden Vibro-Bandförderer zum Weitertransport des Granulates nach der zweiten Nachzerkleinerung angebracht ist, und die die PU-Schaumteilchen nach oben absaugt.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die lufttechnische Einrichtung aus einem Sichter besteht, dem das Granulat nach der zwei­ ten Nachzerkleinerung über einen Schrägförderer von oben zugeführt wird, und der die PU-Schaumteilchen vom übrigen Material im senkrecht nach oben führenden Luft­ strom abführt.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei Adsorber parallel in­ stalliert sind, wovon sich der eine jeweils in Betrieb und der andere in Reserve bzw. in Desorption befindet und daß an den Adsorberausgängen Meßfühler zur Überwa­ chung der Abluft auf FCKW-Gehalt und zur davon abhängi­ gen Steuerung der Anlage montiert sind.