DE4124101C2 - Verfahren zur Inertisierung fester Rückstände, insbesondere aus Abfallverbrennung und Rauchgasreinigung - Google Patents
Verfahren zur Inertisierung fester Rückstände, insbesondere aus Abfallverbrennung und RauchgasreinigungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Inertisierung
fester Rückstände, insbesondere aus Abfallverbrennung und
Rauchgasreinigung, welche umweltschädigende Metalloxide und
andere Verbindungen enthalten.
Die thermische Behandlung von Abfällen ist in der Abfall
wirtschaft weit verbreitet. Bei der Abfallverbrennung
fallen jedoch große Mengen fester Rückstände in Form von
Schlacken und Aschen oder Filterstäuben aus der Rauchgasreinigung
an. Diese festen Rückstände enthalten unterschiedlich
großen Mengen an Salzen, Schwermetallen und organischen
Verbindungen, die umweltschädlich sein können. Die
massemäßig größten Anteile bestehen dabei aus Metalloxiden
und Silicaten, die sich mittels Schmelzverfahren zu verwertbaren
oder endlagerfähigen Produkten verarbeiten lassen,
da sie im erstarrten Zustand amorphe Netzwerke oder
kristalline Strukturen bilden.
Schmelzverfahren für die Behandlung von Abfällen und Reststoffen
sind unter anderem aus DE-OS 38 27 086 (im nachfolgenden
/1/), DE-OS 37 16 231 (im nachfolgenden /3/), DE-
OS 39 39 344 (im nachfolgenden /4/) und der Zeitschrift
Wasser, Luft und Boden 1991 Nr. 4, S. 32/34, Artikel 308
(im nachfolgenden /2/) bekannt. Die genannten Verfahren
arbeiten unter oxidierenden Bedingungen, so daß ein Großteil
der in den Rückständen enthaltenen Schwermetallverbindungen
in das amorphe oder kristalline Hauptprodukt eingebunden
werden muß, da lediglich ein Teil der leichtflüchtigen
Schwermetalle sowie die in elementarer oder legierter
Form vorliegenden schwerflüchtigen Metalle von der Schmelze
abgetrennt werden können. Die in /1/ (Spalte 2, Zeile 10)
erwähnte Stickstoffspülung eines Tiegelofens gewährleistet
allenfalls neutrale Schmelzbedingungen, jedoch nicht die
fälschlicher Weise erwähnten reduzierten Bedingungen.
In /1/, /2/, und /3/ wird für vorbeschriebene Verfahrensweise
auch der mögliche Einsatz eines Lichtbogenofens vorgeschlagen.
Eine Wiedergewinnung von Metallen, wie in /2/
und /4/ dargestellt, beschränkt sich jedoch auf die Metalle
mit hohem Dampfdruck sowie die in elementarer oder legierter
Form vorliegenden schwerflüchtigen Metalle. Die in
oxidischer Form vorliegenden Metalle können mit den in /1/
bis /4/ beschriebenen Verfahren nicht abgetrennt und
zurückgewonnen werden.
Nun hat sich gezeigt, daß silicatische Produkte aus den
vorgenannten Verfahren keineswegs so inert sind, wie bisher
angenommen wurde. Zwar entsprechen diese Produkte den derzeit geltenden
Abfallvorschriften, jedoch erscheint das derzeitige
Prüf- und Meßverfahren verbesserungs- und erweiterungsbedürftig.
Es hat sich nämlich gezeigt, daß in den Produkten
eingeschmolzene Metalloxide, insbesondere toxische Schwermetalloxide,
durch Wasser, nämlich Regenwasser ausgelaugt
und in das Grundwasser gelangen können.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zu
schaffen, mit dem feste Abfallverbrennungs- und Rauchgasreinigungsrückstände
so weit inertisiert werden, daß aus
ihnen keine Stoffe in umweltgefährdender Konzentration ausgewaschen
werden können und zugleich eine maximale Rückgewinnung
von Schwermetallen erzielt werden kann.
Gelöst wird die Aufgabe dadurch, daß die Rückstände in
einem Lichtbogenofen mit Kohlenstoffelektroden unter reduzierenden
Bedingungen zu glasigen, glasig-kristallinen oder
kristallinen Produkten erschmolzen werden. Dadurch wird ein
Verfahren geschaffen, bei dem die umweltschädigenden
Metalloxide im Schmelzbad von der Silicatphase getrennt
werden können. Durch die reduzierenden Bedingungen werden
nämlich die in der Schmelze enthaltenden umweltschädigenden
Metalloxide zu elementaren Metallen reduziert. Diese hochsiedenden
Metalle, wie Eisen, Nickel, Chrom und Kupfer welche
schwerer als die Silicatschmelze sind, setzen sich in einem
Sumpf unterhalb der Silicatschmelze ab. Die leichtsiedenden
Metalle wie Zink, Cadmium und Quecksilber usw. verdampfen
und sind so ebenfalls aus der Silicatphase entfernt. Die
verdampften elementaren Metalle und deren Verbindungen können
anschließend kondensiert und weiterverarbeitet werden.
Die in dem Sumpf angesammelten Schwersieder können
anschließend ebenfalls weiterverarbeitet werden. Zurück
bleibt ein weitgehend inertes Schmelzprodukt, das zudem
volumenreduziert ist und ebenfalls weiterverarbeitet oder
problemlos endgelagert werden kann.
Die zu schmelzenden Rückstände enthalten jedoch auch toxische
organische Bestandteile, wie Dioxine und Furane. Durch
die thermische Belastung beim Schmelzen werden diese organischen
Bestandteile zerstört und zu nicht toxischen Reststoffen
zerlegt.
Die Schwermetallfreiheit der Inertstoffe durch reduzieren
des Schmelzen bedeutet eine Schadstoff- und Schwermetall
freiheit im technischen und umweltseitigen Sinne. Sie geht
soweit, daß bei Auslaugung noch verbleibender Spuren von
Schwermetallen das Eluat weit unter den Grenzwerten der Trinkwasserverordnung
belastet ist.
Ein Ausführungsbeispiel eines Lichtbogenofens zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahren ist in der beiliegenden
Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher
beschrieben.
Der in der einzigen Figur dargestellte Lichtbogenofen 10
besteht im wesentlichen aus einem Schmelzgefäß 11, welches
zur Aufnahme der die zu behandelnden Rückstände enthalten
den Schmelzbäder 19 dient. Das Schmelzgefäß ist mit einem
Ofendeckel 15, einer Beschickungsöffnung 16 und einer Gieß
öffnung 17 versehen. In dem Ofendeckel 15 ist ein Abgasrohr
13 vorgesehen, welches zu einer - nicht dargestellten -
Abgasreinigung und Kondensierungsanlage führt.
In dem Schmelzbad 19 sind Kohlenstoffelektroden 12 ein- und
ausfahrbar, mit denen reduzierende Bedingungen in dem
Schmelzgefäß 11 eingestellt werden können. Die Kohlenstoff
elektroden 12 sind an eine Stromzuführung 18 angeschlossen,
und das Schmelzgefäß 11 ist mit einem Kühlwassermantel 14
umgeben.
Zum Ausgießen ist das Schmelzgefäß 11 mit einem Kippzylin
der 21 versehen, der es in einem Kipplager 20 kippen kann,
so daß ein Dekantieren der einzelnen übereinander liegenden
Schichten des Schmelzbades 19 möglich ist.
Das Schmelzbad 19 besteht aus einer leichteren Silicatphase
22 und einem Schwermetallsumpf 23, der sich direkt auf der
Ofenschüttung 24 sammelt. Nach dem Abgießen der leichteren
Silicatphase 22 kann der Schwermetallsumpf 23 abgegossen
und einer Weiterverarbeitung zugeführt werden. Die leicht
siedenden Metalle verdampfen und werden durch das Abgasrohr
13 abgezogen. Die so abgezogenen Metalldämpfe werden durch
einen - nicht dargestellten - Kondensator geleitet, kondensiert
und einer metallurgischen Weiterverarbeitung zugeführt.
50 kg Elektrofilterstaub der chemischen Zusammensetzung (in
Masse-%)
40,3 SiO₂; 16,3 Al₂O₃; 11,9 CaO; 3,74 Fe₂O₃;
3,91 K₂O; 3,75 Na₂O; 2,98 MgO; 2,97 ZnO; 1,40 TiO₂;
6,83 SO₃; 1,26 P₂O₅; 0,29 PbO; 0,27 SnO₂; 0,09 NiO und
0,05 CdO
wurden in einem geschlossenen, dreiphasigen elektrischen Lichtbogenofen
bei ca. 1300°C geschmolzen und die Schmelze in
Formen abgegossen, granuliert oder verblasen.
Etwa 75 Masse-% des Elektrofilterstaubes lagen nach dieser
Inertisierung als glasig-silicatisches Schmelzprodukt vor.
Die restlichen 25 Masse-% verteilen sich auf die Abgas-
bzw. Kondensat- und die Sumpfphase.
Für einige ausgewählte umweltrelevante Metalloxide sind
nachfolgend die Konzentration im Elektrofilterstaub vor
der Inertisierung mit denen im silicatischen Schmelzprodukt
nach der Inertisierung gegenübergestellt:
Nach Auslaugung des silicatischen Schmelzproduktes gemäß
dem Deutschen Einheitsverfahrens S4 und dem Schweizer Aus
laugtest lagen alle Eluatkonzentrationen der umweltrelevan
ten Metalle deutlich unter den Grenzwerten der Trinkwasser
verordnung.
75 kg Elektrofilterstaub der chemischen Zusammensetzung wie
Beispiel 1 werden in einem Trockenmischer mit 15 kg Alumi
niumoxid und 10 kg Calciumoxid gemischt und anschließend in
einem geschlossenen, dreiphasigen Lichtbogenofen bei ca.
1500°C geschmolzen. Die Schmelze wird in Formen abgegossen
und der Gußkörper nach dem Abkühlen zerkleinert.
Etwa 83 Masse-% des Elektrofilterstaubes lagen nach der
Inertisierung als glasig-kristallines Schmelzprodukt vor.
Die restlichen 17 Masse-% verteilen sich auf die Abgas-
bzw. Kondensat- und die Sumpfphase.
Für einige ausgewählte umweltrelevante Metalloxide sind
nachfolgend die Konzentrationen im Elektrofilterstaub vor
der Inertisierung mit denen im silicatischen Schmelzprodukt
nach der Inertisierung gegenübergestellt.
Nach Auslaugung des silicatischen Schmelzproduktes gemäß
dem Deutschen Einheitsverfahrens S4 und dem Schweizer Aus
laugtest lagen alle Eluatkonzentrationen der umweltrelevan
ten Metalle deutlich unter den Grenzwerten der Trinkwasser
verordnung.
Bezugszeichen
10 Lichtbogenofen
11 Schmelzgefäß
12 Graphitelektroden
13 Abgasrohr
14 Kühlwassermantel
15 Ofendeckel
16 Beschickungsöffnung
17 Gießöffnung
18 Stromzuführung
19 Schmelzbad
20 Kipplader
21 Kippzylinder
22 Silikatphase
23 Schwermetallphase
24 Ofenschüttung
11 Schmelzgefäß
12 Graphitelektroden
13 Abgasrohr
14 Kühlwassermantel
15 Ofendeckel
16 Beschickungsöffnung
17 Gießöffnung
18 Stromzuführung
19 Schmelzbad
20 Kipplader
21 Kippzylinder
22 Silikatphase
23 Schwermetallphase
24 Ofenschüttung
Claims (6)
1. Verfahren zur Inertisierung fester Rückstände, insbeson
dere aus Abfallverbrennung und Rauchgasreinigung, welche
umweltschädigende Metalloxide und andere Verbindungen enthalten,
dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstände in einem
Lichtbogenofen mit Kohlenstoffelektroden unter reduzierenden
Bedingungen so geschmolzen werden, daß die in ihnen
enthaltenen Metalloxide zu elementaren Metallen reduziert
werden, wobei die aus den Metalloxiden reduzierten Schwersieder
in einem Sumpf unterhalb der entstehenden Silicatphase
gesammelt und die Leichtsieder oberhalb der Silicatphase
abgeführt und auskondensiert und die verbleibende
Restschmelze zu glasigen, glasig-kristallinen oder kristallinen
Produkten geschmolzen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Rückstände in einem Lichtbogenofen bei Temperaturen von
1250°C bis 1500°C reduzierend geschmolzen und die
leichtsiedenden Metalle, wie Cadmium, Zink, Quecksilber,
nach ihrer Reduktion in elementarer Form oder als neue
Verbindungen verdampfen und zur weiteren Aufarbeitung und
Verwertung aus dem Abgas kondensiert werden.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die hochsiedenden Schwermetalle, wie Eisen,
Nickel, Chrom, Kupfer und dergleichen, durch Dichtetrennung
als Sumpfphase von der Restschmelze separiert und metallur
gisch verwertet werden.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß als fester Rückstand ein Elektrofilterstaub
eingesetzt wird.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Gemenge aus
- - 75 Masseanteilen Elektrofilterstaub
- - 15 Masseanteilen Al₂O₃
- - 10 Masseanteilen CaO
geschmolzen wird.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4124101A DE4124101C2 (de) | 1991-07-18 | 1991-07-18 | Verfahren zur Inertisierung fester Rückstände, insbesondere aus Abfallverbrennung und Rauchgasreinigung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4124101A DE4124101C2 (de) | 1991-07-18 | 1991-07-18 | Verfahren zur Inertisierung fester Rückstände, insbesondere aus Abfallverbrennung und Rauchgasreinigung |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE4124101A1 DE4124101A1 (de) | 1993-01-21 |
| DE4124101C2 true DE4124101C2 (de) | 1994-06-09 |
Family
ID=6436625
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE4124101A Revoked DE4124101C2 (de) | 1991-07-18 | 1991-07-18 | Verfahren zur Inertisierung fester Rückstände, insbesondere aus Abfallverbrennung und Rauchgasreinigung |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE4124101C2 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4204769C1 (de) * | 1992-02-18 | 1993-06-24 | Rwe Energie Ag, 4300 Essen, De |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4208124C2 (de) * | 1992-03-12 | 1997-07-31 | Peter Dr Koecher | Verfahren zur Inertisierung fester Rückstände, insbesondere aus der Abfallverbrennung und Rauchgasreinigung, durch Schmelzen |
| FR2740058B1 (fr) * | 1995-10-24 | 1998-01-09 | Cernix | Procede de traitement de dechets contenant des contaminants metalliques au moyen d'un reducteur |
| DE19539871A1 (de) * | 1995-10-26 | 1997-04-30 | Bsbg Bremer Sonderabfall Berat | Schmelzofen zur Inertisierung fester Rückstände |
| FR2742363B1 (fr) * | 1995-12-13 | 1998-01-30 | Electricite De France | Procede de traitement de residus solides contenant des metaux, notamment des residus d'epuration de fumees d'incineration d'ordures menageres |
| DE19642294C1 (de) * | 1996-10-14 | 1998-05-07 | Gsf Forschungszentrum Umwelt | Verfahren zur thermischen Behandlung von Flug- und Kesselaschen |
| AT407878B (de) * | 1999-05-14 | 2001-07-25 | Voest Alpine Ind Anlagen | Verfahren und anlage zum verwerten von eisen- und schwermetallhältigen reststoffen und/oder eisenerz |
| FR3005588B1 (fr) * | 2013-05-15 | 2015-06-19 | Commissariat Energie Atomique | Procede d'extraction d'un element chimique d'un materiau impliquant une reaction d'oxydoreduction liquide-liquide |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3716231A1 (de) * | 1987-05-14 | 1988-12-01 | Krupp Gmbh | Thermische aufarbeitung von schuettfaehigen feststoffen mit schwermetallverbindungen und toxischen kohlenwasserstoffen |
| DE3827086A1 (de) * | 1988-08-10 | 1990-02-15 | Atzger Juergen | Verfahren und vorrichtung zur thermischen entkontaminierung von filterstaeuben und anderen reststoffen |
| DE3939344C2 (de) * | 1989-11-29 | 1993-11-04 | Babcock Anlagen Gmbh | Verfahren zum behandeln von rueckstaenden einer abfallverbrennungsanlage und abfallverbrennungsanlage zur durchfuehrung des verfahrens |
-
1991
- 1991-07-18 DE DE4124101A patent/DE4124101C2/de not_active Revoked
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4204769C1 (de) * | 1992-02-18 | 1993-06-24 | Rwe Energie Ag, 4300 Essen, De | |
| DE4204769C2 (de) * | 1992-02-18 | 2000-07-27 | Rwe Energie Ag | Verfahren zur Beseitigung von staubförmigen Stoffen aus Verbrennungsanlagen und Anlage zur Durchführung des Verfahrens |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4124101A1 (de) | 1993-01-21 |
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