DE4127823A1

DE4127823A1 - Aus einem abfallstoff hergestelltes adsorbens fuer die luft-, abgas-, wasser- und/oder bodenreinigung

Info

Publication number: DE4127823A1
Application number: DE19914127823
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl Chem Dr Ortlepp
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-09-02
Filing date: 1991-09-02
Publication date: 1993-03-04

Description

Die Erfindung betrifft ein Adsorbens, das aus bei der Her stellung von Filterzigaretten anfallenden Abfallstoffen her gestellt wird und wegen seiner porösen Struktur, flammfesten Eigenschaften und Unlöslichkeit in zahlreichen Lösemitteln sowie Wasser- und Feuchtigkeitsbeständigkeit als Adsorptions mittel für zahlreiche technische Anwendungen, vor allem auf dem Gebiet des Umweltschutzes sowie als Filter und Filter hilfsmittel bei der Luft- und Abgasreinigung usw., hervor ragend geeignet ist.

Das Ausgangsmaterial fällt besonders bei der Herstellung von Filterzigaretten, besonders zu Beginn einer neuen Pro duktionsserie als Vorlaufmaterial, ferner bei der Aufarbei tung von Ausschußprodukten, wobei lediglich der Zigaretten tabak der Produktion wieder zugeführt wird, als bisher nicht verwerteter, durch Verbrennung oder Deponierung kostenauf wendig entsorgter Sonderabfall an. Nach abfallwirtschaft lichen und ökologischen Kriterien ist dieser Abfallstoff wegen seiner vergleichsweise flammfesten Eigenschaften und seiner Verrottungsbeständigkeit äußerst problematisch und auch kritisch zu bewerten. Er ist auch - aufgrund seiner chemischen Zusammensetzung - in den meisten gebräuch lichen, vor allem nicht oder schwer entflammbaren oder sonstwie leichter oder unbedenklich zu handhabenden Löse mitteln nicht oder nur schwer löslich, so daß seine Auf arbeitung, zum Beispiel zu einer wiederverwertbaren Faser spinnlösung, aus technischen und wirtschaftlichen Gründen ausscheidet.

Aus diesen und besonders wirtschaftlichen Überlegungen, bei denen die vergleichsweise geringe Abfallstoffmenge sicher lich mit ausschlaggebend ist, sind bisher keine Vorschläge bekanntgeworden, den überwiegend aus hochwertigem synthe tischen Rohstoff, zumeist Cellulosetriacetat, bestehenden Abfallstoff einer technischen und wirtschaftlichen Verwer tung zuzuführen.

Es war deshalb die Aufgabe zu lösen, diesen Abfallstoff mit geringstmöglichem technischen und wirtschaftlichen Aufwand aufzuarbeiten und technisch wiederzuverwerten.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt nach den Patentansprüchen und wird nachstehend anhand grundsätzlicher Verfahrens schritte und einiger Anwendungsbeispiele beschrieben.

Die teils mit cellulosischen Begleit- und Hilfsstoffen, insbesondere Papier, Tabak und Leim, behafteten Ziga rettenfilter werden aus Sammelbehältern zunächst in ei ner Trockenschneid-, zum Beispiel Rotoplex-Schneidmühle mit ca. 400-700 U/min zerkleinert und das Schneidgut anschließend mittels Luftstroms in einem Spiralwindsich ter klassiert, wobei es von Sand und anderen Verunreini gungen befreit und zu einem Flauschstoff umgeformt wird.

Sofern eine weitere Reinigung, insbesondere die Entfer nung aller anhaftenden Begleitstoffe, wie von Tabak und Papier, notwendig ist, kann dies mittels Hydroklassie rung oder Flotation in einem nachgeschalteten Verfahrens gang - nach üblicher Methode und mit bekannten Vorrich tungen - erfolgen, wobei das aus reinem synthetischen Vlies bestehende Produkt dann nach seiner Trocknung, ent sprechend den technischen Anforderungen, erneut windge sichtet und nach Größe klassiert werden kann. Dieser zu sätzliche Reinigungsprozeß wird allerdings nur dann er forderlich sein, wenn die Weiterverwertung als thermisch stärker beanspruchtes Adsorbens vorgesehen ist und die Ver schwelung sowie die Bildung entzündlicher Schwelgase, be sonders von Kohlenmonoxid, aus Papier- und Tabakresten bei dessen Anwendung vermieden werden muß.

Der nicht oder wie vorstehend gereinigte und klassierte Flauschstoff wird entweder zu Ballenware trocken ver preßt oder - wie nachstehend beschrieben - mit einem Bin demittel gebunden und dann unter Formgebung und gegebenen falls Verdichtung, beispielsweise mittels einer Band- oder Kammerpresse, kompaktiert und getrocknet.

Als leicht wasserlösliches Bindemittel kommen vor allem Methylcellulose und Polyvinylalkohol in Betracht, mit denen wässerige Bindemittellösungen zur Behandlung des Flauschstoffes - beispielsweise durch Tränken oder Be sprühen - ohne technischen und wirtschaftlichen Aufwand hergestellt werden können.

Als nicht wasserlösliches Bindemittel wird vorteilhaft eine wässerige Dispersion aus Polyacrylaten, Polyvinyl acetaten, Polybutadien o. dgl. verwendet, mit welcher der Flauschstoff ohne besondere Arbeits- und/oder Anlagen schutzmaßnahmen in gleicher Weise behandelt werden kann.

Statt dessen können auch chemisch, thermisch und/oder mit UV- oder Elektronenstrahlhärtung vernetz- und härtbare Bindemittel verwendet werden, die mit dem Flauschstoff einen chemisch und physikalisch äußerst beständigen Ver bundwerkstoff bilden, der in zahlreichen technischen Be reichen vorteilhaft verwendet werden kann.

Erfindungsgemäß lassen sich die o.g. Bindemitteltypen oder aber auch die mit ihnen jeweils getrennt behandel ten Flauschstoffe und daraus hergestellten Formkörper miteinander - gegebenenfalls nach deren Zerkleinerung, mechanischen Mischung und Homogenisierung - kombinie ren.

Je nach Art des Behandlungsverfahrens können die Pro dukte als Flausch- und Flockenstoff, Block, Vlies, Blatt, Strang, Granulat, Pulver usw., d. h. mit jeder für ihre Weiterverarbeitung beziehungsweise Anwendung geeigneten Struktur und physikalischen und chemischen Eigenschaft hergestellt sein.

Aus der Vielzahl möglicher Anwendungen werden nachstehend vier Beispiele gegeben:

Beispiel 1:

Auf ein infolge einer Ölhavarie mit Öl verschmutztes Oberflächengewässer wird der bindemittelfreie Flausch stoff und/oder ein daraus mit in Wasser und/oder Kohlen wasserstoffen leicht löslichem Bindemittel hergestelltes Granulat (D<1 g/cm³) aufgestreut, bis die gesamte öl verschmutzte Fläche damit bedeckt ist.

Nach einer - durch die Löslichkeit des Bindemittels vorge gebenen - Wartezeit, von in der Regel ca. 30 Minuten, wird der ölgetränkte Flauschstoff mechanisch, durch Abschöpfen, Aufsaugen oder mittels eines eintauchenden Endlossieb bandes, aufgenommen. Hierbei kann vorgesehen werden, daß das Öl aus dem Flauschstoff vor Ort abgepreßt und in be sondere Behälter für eine Weiterbehandlung abgefüllt und der noch restölhaltige Flauschstoff gereinigt und erneut verwendet oder einer Verbrennungsanlage zugeführt wird.

Beispiel 2:

Aus dem mit Bindemittel schwach gebundenen Flauschstoff wird - mittels einer vlies- oder blattbildenden Vor richtung, die einer Papier- oder Pappenmaschine nachge bildet ist - ein gas- und/oder flüssigkeitsdurchlässi ges Vlies hergestellt, dessen Dichte durch mechanisches Pressen auf einen den Anwendungsanforderungen entsprechen den Strömungswiderstand justiert ist.

Der auf diese Weise hergestellte Vliesformkörper ist her vorragend als Filtereinsatz, so wegen seiner Flammfestig kelt auch in temperaturbeanspruchten Vorrichtungen, geeig net und kann beispielsweise bei der Schweb- und Schadstoff filterung in technischen Filteranlagen wie auch als Filter einsatz in Dunst- und Wärmeabzugshauben vorteilhaft ver wendet werden.

Beispiel 3:

Ein nach dem vorstehenden Beispiel hergestelltes Vlies wird zu einer flammfesten, luftdurchlässigen Wärmedämm bahn ausgebildet, wobei erforderlichenfalls wasserdampf undurchlässige Oberflächenkaschierungen oder Zwischen schichten (bei im Querschnitt mehrlagigem Aufbau) vorge sehen werden können. Die Wärmedämmbahn kann beispiels weise als flammfeste Unterspannbahn oder zur Ausführung wärmedämmender Zwischendecken im Bausektor vorteilhaft verwendet werden, wobei aufgrund der wasseradsorbieren den Eigenschaften des Vliesstoffes günstiges bauphysi kalisches Wasserdampf-Adsorptions-/Desorptions-Verhal ten erhalten wird.

Beispiel 4:

Nach Beispiel 1 und/oder Beispiel 2 mit oder ohne wasserlösliches Bindemittel hergestelltes Produkt wird als Filtereinsatz für die Abwasser- oder Grund wasserfilterung vorteilhaft verwendet, wobei, wenn das Filtermaterial erschöpft ist, dessen Reinigung und erneute Verwendung - wegen seiner Verrottungs beständigkeit sogar mehrfach - erfolgen kann.

Claims

1. Aus einem Abfallstoff hergestelltes Adsorbens für die Luft-, Wasser- und/oder Bodenreinigung, insbesondere ein Mittel zur Beseitigung gasförmiger und flüssiger chemischer Schadstoffe, wie von Öl, Benzin oder anderen Kohlenwasserstoffen aus Gewässern und Böden sowie aus Abgasströmen, dadurch gekennzeichnet, daß es aus - mechanisch zerkleinerten und zu einem Flausch stoff aufbereiteten - Zigarettenfiltern und/oder deren festen Ausgangs- und/oder Zwischenprodukten, die als Abfallstoffe bei der Herstellung von Filterzigaretten anfallen, hergestellt ist.

2. Adsorbens nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß es mit einem leicht wasserlöslichen Bindemittel, wie Methylcellulose, und/oder mit einem in unpolarem chemischen Lösemittel leicht löslichen Bindemittel, wie Methacrylsäureester, gebunden und zu einem ge preßten oder ungepreßten Formkörper verarbeitet ist.

3. Adsorbens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch ge kennzeichnet, daß es in Form von Flocken, Blöcken, Matten, Granulat, Vliesen, Körnern oder als Pulver hergestellt ist.