DE4029079A1 - Verfahren zur entsorgung von hygiene-zellstoff-abfaellen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entsorgung von Hygiene-Zellstoff-Abfällen, insbesondere von zellstoffreichen Abfällen aus dem Klinikbereich. Derartige Abfälle umfassen Zellstoff-Einmalwindeln, Windeleinlagen, Hygienebinden und ähnliche Produkte. Es gehören insbesondere aber auch patho­ gene und nichtpathogene Klinik-Zellstoff-Abfälle dazu, die in geschlossenen und nicht wieder zu öffnenden Transportbe­ hältern entsorgt werden müssen. Die Transportbehälter beste­ hen zumeist aus Kunststoff, z. B. Polyethylen oder Polysty­ rol, und haben einen Inhalt von etwa 30 bis 80 Litern. Daneben sind aber auch Transportbehälter aus Karton, kunst­ stoffkaschierter Pappe, naßfestbeschichteter Pappe sowie Kar­ tons mit Kunststoffinnensack gebräuchlich.

Im Rahmen der bekannten Maßnahmen werden Hygiene-Zellstoff- Abfälle, insbesondere solche aus dem Klinikbereich, in Müll­ verbrennungsanlagen verbrannt oder auf Sondermülldeponien verbracht. Beide Entsorgungsverfahren sind ökologisch bedenk­ lich. Bei der Verbrennung entstehen Kohlendioxid sowie toxi­ sche Begleitstoffe, z. B. polyzyklische Aromaten. Die Depo­ nierung ist, abgesehen von dem erheblichen Raumbedarf, nicht zuletzt auch deshalb problematisch, weil die für Klinik-Zell­ stoffabfälle vorgeschriebenen Transportbehälter einen biolo­ gischen, weitgehend anaeroben Abbau des Inhalts auf Jahrzehn­ te verhindern, so daß das Gefahrenpotential nicht abschätzbar ist, wenn die Transportbehälter eines Tages undicht werden und aerobe, möglicherweise durch die Lagerung mutierte Keim oder Pilzgifte wie Aflatoxine in großen Mengen an das Deponie-Sickerwasser abgegeben werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein ökologisch unbe­ denkliches Verfahren zur Entsorung von Hygiene-Zellstoff- Abfällen, insbesondere von zellstoffreichen Abfällen aus dem Klinikbereich, anzugeben.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß das zell­ stoffhaltige Abfallmaterial zerkleinert und anschließend durch Aufschluß mit Säure unter Bildung von Estern und Teilestern in eine viskose Celluloseester-Paste überführt wird, daß un­ aufgeschlossene Feststoffe aus der Celluloseester-Paste abge­ trennt werden und daß die Celluloseester-Paste im Anschluß daran durch Zugabe von Alkali in ein thermoplastisches Vor­ produkt überführt und das thermoplastische Vorprodukt schließ­ lich zu einem Granulat weiterverarbeitet wird, wobei die zur Herstellung der Celluloseester-Paste eingesetzte Säure und das für die weitere chemische Umsetzung verwendete Alkali so aus­ gewählt werden, daß das Granulat als Düngergranulat zur Pflanzendüngung einsetzbar ist. Paste meint im Rahmen der Erfindung sowohl pastöses, breiartiges Gut als auch viskose Flüssigkeiten. Sollen vornehmlich Klinik-Zellstoffabfälle ent­ sorgt werden, so sieht eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung vor, daß die Klinik-Zellstoffabfälle in verschlos­ senem Transportbehälter durch eine Schleuse einem Shredder zugeführt und in diesem zerkleinert werden. Das zerkleinerte Material, welches aus Zellstoff-Flocken und diversen Verun­ reinigungen besteht, wird vorzugsweise mit Phosphorsäure und/ oder Schwefelsäure unter Bildung der Celluloseester-Paste aufgeschlossen, in der die nichtaufschließbaren Feststoffan­ teile verteilt sind. Gute Ergebnisse werden mit einer wäßrigen, etwa 85%-igen Phosphorsäure erreicht. Neben Phosphorsäure und Schwefelsäure kommen grundsätzlich aber auch organische Säuren, z. B. Ameisensäure, Essigsäure, Huminsäuren sowie in kleinen Mengen auch Salpetersäure in Betracht. Der Celluloseester-Paste wird im Anschluß an die mechanische Reinigung zur Abtrennung nicht aufgeschlossener Feststoffe vorzugsweise Calcium in Form von Calciumoxid, Calciumhydroxid oder Calciumcarbonat oder deren Mischungen zugegeben. Calcium reagiert mit den sauren Cellu­ loseestern und der bei der Aufschlußreaktion nicht verbrauch­ ten, noch in geringen Mengen vorliegenden Säure zu Calcium­ salzen der Celluloseester bzw. der betreffenden Säure, bei­ spielsweise Calciumphosphat oder Calciumsulfat. Bei dieser Reaktion mit Alkali entsteht ein thermoplastisches Vorpro­ dukt, das meist schon aufgrund der freiwerdenden Reaktions­ wärme thermoplastifiziert ist. Reicht die Reaktionswärme nicht aus, so ist eine zusätzliche Beheizung erforderlich. Das thermoplastifizierte Vorprodukt wird granuliert, wobei durch Abpudern mit üblichen Rieselhilfen ein rieselfähiges Düngergranulat hergestellt wird. Anstelle oder in Ergänzung zu Calciumverbindungen können zur Herstellung des Vorpro­ duktes aus der Celluloseester-Paste auch Mischungen mit Anteilen an Kaliumverbindungen und/oder Magnesiumverbindungen und/oder Ammoniumverbindungen verwendet werden. Die Anteile werden nach Maßgabe der angestrebten Düngereigenschaften bemessen. Durch geeignete Auswahl von Säure und Alkali kann Düngergranulat mit vorbestimmten Anteilen an Stickstoff, Phosphor, Schwefel, Kalium, Calcium und Magnesium hergestellt werden.

Bei dem Säureaufschluß des zerkleinerten zellstoffhaltigen Abfallmaterials werden auch anhaftende Keime (Mikroben) abge­ tötet, da deren Zellwände und Zellbausteine auf Cellulose- bzw. ähnlichen Molekülstrukturen basieren und ebenfalls Ver­ esterungsreaktionen unter Auflösung der Zellen ablaufen. Zusätzliche Maßnahmen zur Entkeimung der Celluloseester-Paste sind folglich nicht erforderlich.

In weiterer Ausgestaltung lehrt die Erfindung, daß die aus der Celluloseester-Paste abgetrennten Feststoffe mit Wasser gewa­ schen werden und dann ein deponiefähiger hausmüllähnlicher Gewerbeabfall abgeführt wird. Wird das erfindungsgemäße Ver­ fahren zur Entsorgung von Klinik-Zellstoffabfällen einge­ setzt, bei denen das zellstoffhaltige Abfallmaterial in Kunststoffbehältern eingelagert und zusammen mit den Kunst­ stoffbehältern zerkleinert wird, so kann das Entsorgungsver­ fahren noch dadurch verbessert werden, daß die aus der Celluloseester-Paste abgetrennten Feststoffe in einer Trenn­ einrichtung mit Wasser gewaschen werden und daß aus der Trenneinrichtung ein deponiefähiger hausmüllähnlicher Gewer­ beabfall sowie zerkleinertes Kunststoffmaterial als separate Stoffströme abgeführt werden. Als Trenneinrichtung eignen sich Sedimentationsabscheider, Zentrifugalabscheider oder Hydrozyklone. Das aus der Trenneinrichtung abgezogene Kunst­ stoffmaterial kann schließlich gewaschen, getrocknet und einer Wiederverwertung, z. B. als Extrudergranulat zur Her­ stellung von Kunststoffteilen zugeführt werden.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sind darin zu sehen, daß die als Sondermüll zu handhabenden Hygiene-Zell­ stoffabfälle, insbesondere solche aus dem Klinikbereich, in Verfahrenserzeugnisse überführbar sind, welche unbedenklich dem biologischen Kreislauf wieder zugeführt werden können. Im Ergebnis resultiert eine beachtliche Entlastung der Umwelt.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlich er­ läutert. Die einzige Figur zeigt in schematischer Darstel­ lung eine Anlage zur Entsorgung von Hygiene-Zellstoffabfäl­ len, insbesondere von zellstoffreichen Abfällen aus dem Klinikbereich.

Zum grundsätzlichen Aufbau dieser Anlage gehören eine Zer­ kleinerungseinrichtung 1 für das zellstoffhaltige Abfallmate­ rial, ein Reaktionsbehälter 2 mit Mischer für einen Säureauf­ schluß des zerkleinerten Abfallmaterials, eine Trenneinrich­ tung 3 zur Abscheidung nicht aufgeschlossener Feststoffe und ein zweiter Reaktionsbehälter 4 mit Misch/Granuliereinrich­ tung und angeschlossener Dosiereinrichtung 5 für die Zugabe von Alkali. Die Anlage weist ferner Zwischenbehälter 6 und ein Silo 7 für das Enderzeugnis auf. Schließlich ist der Anlage eine Aufbereitungsanlage 8 zugeordnet, in der die aus der Trenneinrichtung ausgeschiedenen Feststoffe klassierend getrennt und ggf. zu recyclingfähigem Material weiterverar­ beitet werden.

Im Ausführungsbeispiel werden Klinik-Zellstoffabfälle in ver­ schlossenen Transportbehältern 9 aus Kunststoff, insbesondere aus Polyethylen oder Polystyrol, der Zerkleinerungseinrich­ tung 1 zugeführt. Bei der Zerkleinerungseinrichtung 1 handelt es sich um einen Shredder, der über eine Eintrittsschleuse beschickbar ist. Das zerkleinerte Material, welches aus Zellstoff-Flocken, Kunststoffschnitzeln und Mahlgut aus sonstigen Abfällen, z. B. Pappe, Gummischläuchen, Gummihand­ schuhen, Gipsschienen und dergleichen, besteht, wird dem ersten Reaktionsbehälter 2 zugeführt und mit durch die Leitung 10 zugeführter Säure versetzt. Durch Säureaufschluß wird das zerkleinerte Abfallmaterial unter Bildung von Estern und Teilestern in eine viskose Celluloseester-Paste über­ führt, in der die nicht aufschließbaren Feststoffanteile verteilt sind. Als Säure eignen sich vornehmlich Phosphorsäu­ re und/oder Schwefelsäure. Im Ausführungsbeispiel wird mit einer wäßrigen 85%-igen Phosphorsäure gearbeitet. Die aus dem Reaktionsbehälter 2 abgezogene Celluloseester-Paste 11 wird in der nachgeschalteten Trenneinrichtung 3 von den nicht aufgeschlossenen Feststoffen 12 befreit. Bei der Trennein­ richtung mag es sich um ein mit Siebplatten bestücktes Filter oder um eine Schlammzentrifuge handeln. Die mechanisch gereinigte Celluloseester-Paste 11′ wird in dem zweiten Reaktionsbehälter 4 durch Zugabe von Alkali, das über die Dosiereinrichtung 5 zugeführt wird, in ein thermoplastisches Vorprodukt überführt, welches zu einem Granulat 13 weiterver­ arbeitet wird. Die zur Herstellung der Celluloseester-Paste eingesetzte Säure und insbesondere auch das für die weitere chemische Umsetzung verwendete alkalische Material sind so ausgewählt, daß das aus dem Reaktionsbehälter 4 abgezogene Granulat 13 als Düngergranulat zur Pflanzendüngung einsetzbar ist. Als alkalisches Material zur Herstellung des thermo­ plastischen Vorproduktes wird Calciumoxid, Calciumhydroxid oder Calciumcarbonat, ggf. auch deren Mischungen verwendet. Will man bestimmte Düngerqualitäten einstellen, so kann dies auf einfache Weise dadurch geschehen, daß zur Herstellung des thermoplastischen Vorproduktes Mischungen mit Anteilen an Kaliumverbindungen und/oder Magnesiumverbindungen und/oder Ammoniumverbindungen verwendet werden, wobei die Anteile nach Maßgabe der angestrebten Stickstoff-, Kalium-, Magnesium- und Calciumanteile bemessen werden. Durch Auswahl der für den Aufschluß von Zellstoffabfällen eingesetzten Säure ist auch der Schwefel- und/oder Phosphorgehalt des letztlich als Endprodukt abgezogenen Düngergranulates 13 beeinflußbar. Es versteht sich, daß bei der Granulation übliche Rieselhilfen zugegeben werden können.

Die aus der Celluloseester-Paste 11 abgetrennten Feststoffe 12 werden mit Wasser gewaschen, und es wird ein deponiefähi­ ger hausmüllähnlicher Gewerbeabfall 14 abgeführt. Handelt es sich bei dem zellstoffhaltigen Abfallmaterial um Klinik-Zell­ stoff-Abfälle, die in geschlossenen Kunststoffbehältern 9 eingelagert sind und zusammen mit den Kunststoffbehältern 9 zerkleinert werden, so ist es vorteilhaft, die ausge­ schleusten, unaufgeschlossenen Feststoffe 12 weiter aufzube­ reiten. In dem in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel werden die aus der Celluloseester-Paste 11 abgetrennten Feststoffe 12 in einem Sedimentationsabscheider 15 mit Wasser gewaschen, wobei aus dem Sedimentationsabscheider 15 einer­ seits der deponiefähige hausmüllähnliche Gewerbeabfall 14 abgezogen und andererseits Schwimmgut 16, das im wesentlichen aus zerkleinertem Kunststoff besteht, abgeführt wird. Das Schwimmgut 16 wird in einer ggf. mehrstufigen Wascheinrich­ tung 17 gereinigt, anschließend getrocknet und einer Wieder­ verwertung zugeführt. Im Ausführungsbeispiel wird das von Fremdstoffen gereinigte Kunststoffmaterial einer Extruder­ granulierung 18 unterzogen und als sogenanntes Extrudergranu­ lat zur Herstellung von Kunststoffteilen wiederverwendet.

Claims (8)

1. Verfahren zur Entsorgung von Hygiene-Zellstoff-Abfällen, insbesondere von zellstoffreichen Abfällen aus dem Klinikbe­ reich, dadurch gekennzeichnet, daß das zellstoffhaltige Abfallmaterial zerkleinert und anschlie­ ßend durch Aufschluß mit Säure unter Bildung von Estern und Teilestern in eine viskose Celluloseester-Paste überführt wird, daß unaufgeschlossene Feststoffe aus der Cellulose­ ester-Paste abgetrennt werden und daß die Celluloseester- Paste im Anschluß daran durch Zugabe von Alkali in ein ther­ moplastisches Vorprodukt überführt und das thermoplastische Vorprodukt schließlich zu einem Granulat weiterverarbeitet wird, wobei die zur Herstellung der Celluloseester-Paste ein­ gesetzte Säure und das für die weitere chemische Umsetzung verwendete Alkali so ausgewählt werden, daß das Granulat als Düngergranulat zur Pflanzendüngung einsetzbar ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Klinik-Zellstoff-Abfälle in verschlossenen Transportbehältern durch eine Schleuse einem Shredder zugeführt und in diesem zerkleinert werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zerkleinerte zellstoffhaltige Abfallmaterial mit Phosphorsäure und/oder Schwefelsäure unter Bildung der Cellu­ loseester-Paste aufgeschlossen wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Alkali zur Herstellung des thermo­ plastischen Vorproduktes Calciumoxid, Calciumhydroxid oder Calciumcarbonat oder deren Mischungen verwendet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zur Herstellung des thermoplastischen Vor­ produktes Mischungen mit Anteilen an Kaliumverbindungen und/ oder Magnesiumverbindungen und/oder Ammoniumverbindungen ver­ wendet werden, wobei die Anteile nach Maßgabe der angestreb­ ten Düngereigenschaften bemessen werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die aus der Celluloseester-Paste abgetrenn­ ten Feststoffe mit Wasser gewaschen werden und ein deponie­ fähiger hausmüllähnlicher Gewerbeabfall abgeführt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem das zellstoffhaltige Abfallmaterial in Kunststoffbehältern einge­ lagert und zusammen mit den Kunststoffbehältern zerkleinert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die aus der Celluloseester- Paste abgetrennten Feststoffe in einer Trenneinrichtung mit Wasser gewaschen werden und daß aus der Trenneinrichtung ein deponiefähiger hausmüllähnlicher Gewerbeabfall sowie zerklei­ nertes Kunststoffmaterial als separate Stoffströme abgeführt werden.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das aus der Trenneinrichtung abgezogene Kunststoffmaterial gewa­ schen, getrocknet und einer Wiederverwertung zugeführt wird.