DE4206891A1

DE4206891A1 - Entsorgung von aktivkohle enthaltenden abfaellen

Info

Publication number: DE4206891A1
Application number: DE4206891A
Authority: DE
Inventors: Hasso Von Bluecher; Ernest De Dr Ruiter
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-03-05
Filing date: 1992-03-05
Publication date: 1993-09-09

Description

Aktivkohle ist das meistverwendete Adsorbens. Durch seine unspezifischen Ad sorptionseigenschaften ist Aktivkohle ein "Mädchen für alles". Anwendungen sind beispielsweise Flächenfilter für Schutzanzüge, Filter in der Klimatechnik (Gerüche, Schadstoffe), darunter neuerdings auch Frischluftfilter für Kraftfahrzeugkabinen, Rückgewinnung von Lösemittel, Bodensanierung, Wasseraufbereitung usw. Ge nerell kann man sagen, daß mit zunehmendem Umweltbewußtsein der Verbrauch an Aktivkohle steigen wird. Grundsätzlich kann Aktivkohle als Schüttung oder auf einem Träger haftend eingesetzt werden. Es ist auch grundsätzlich zu unterschei den zwischen Anwendungen, bei welchen die Aktivkohle viele Male regeneriert bzw. reaktiviert wird und solchen Anwendungen, bei denen das Produkt nach Er schöpfung der Kapazität entsorgt wird. Schüttfilter arbeiten meist im Wechselbe trieb (Adsorption/Desorption) und nach Erschöpfung der Aktivität, z. B. progressive Vergiftung durch Hochsieder, werden sie vom Hersteller reaktiviert. Bei diesem Ab brand gehen 10-20% verloren und werden durch frische Kohle ersetzt, so daß sich das Problem der Entsorgung nicht stellt. Bei Frischluftfiltern für Kraftfahrzeuge handelt es sich entweder um reine Adsorptionsfilter hinter einem Partikelfilter oder um Kombifilter, bei denen Partikel- und Adsorptionsfilter als kombinierte Filter schicht gefaltet werden. Sie werden nach Erschöpfung nicht regeneriert, sie wer den meist verbrannt. Filter mit Aktivkohle auf einem Träger werden beispielsweise auch in der chemischen Reinigung eingesetzt; ihre Verbrennung kann wegen des Chlorgehaltes allerdings Probleme aufwerfen. Eine weitere Anwendung von Aktiv kohle auf einem Träger sind Flächenfilter für Schutzanzüge, insbesondere C- Schutzanzüge für den Soldaten. Diese Anzüge werden zum größten Teil gelagert und nach einer bestimmten Zeit entsorgt. Auch bei der Konfektion solcher Anzüge fallen etwa 10% als zu entsorgender Verschnitt an.

Ein Teil der Filter wird mit einer speziellen, auch dementsprechend teuren Kugel kohle hergestellt. Solche Filter werden beispielsweise unter dem Namen SARATO- GA (Flächenfilter für persönliche Schutzausrüstung) bzw. NANOSORB (Filtermat ten für Klimaanlagen, Lösemittelrückgewinnung usw.) angeboten. Bei SARATOGA handelt es sich um einen textilen Träger, auf welchem mittels eines punktförmig aufgetragenen Polyurethan-Klebers Aktivkohlekügelchen mit einem Durchmesser von ca. 0,5 bis 0,6 mm haften, während bei Nanosorb die gleichen Aktivkohlekü gelchen meist mit der gleichen Haftmasse auf ein offenes dreidimensionales Trä gersystem, bevorzugterweise ein großporiger, retikulierter Polyurethan-Schaum, aufgebracht sind.

Es wurde nun überraschenderweise festgestellt, daß die Haftmasse bereits bei 300°C, insbesondere bei 350°C, sich vollständig verflüchtigt (Depolymerisation), die Kügelchen abfallen und sehr leicht abgetrennt werden können, sofern das Trä germaterial nicht ebenfalls vollständig zerstört wird. Temperaturen über 400°C sind bei dieser Stufe nicht erforderlich. Es genügt dann, die Aktivkohlekügelchen einer leichten Nachaktivierung bei vorzugsweise 700-900°C zu unterziehen, um Aktivkohle-Kügelchen mit sehr guten mechanischen und adsorptiven Eigenschaf ten zu erhalten. Die Nachaktivierung kann im Drehrohrofen durchgeführt werden, eine Wirbelschicht wird jedoch bevorzugt.

Beispiel 1

Abfälle eines SARATOGA-Flächenfilters, bestehend aus einem Baumwollgewebe von 110 g/m², einem punktförmig aufgetragenen Polyurethan-Harz (Auflage 50 g/m²) und daran haftenden Aktivkohlekügelchen (Auflage 185 g/m²) wurden 30 Mi nuten lang in einem Drehrohrofen bei 350°C unter leicht oxidierenden Bedingun gen (Inertgas/Luft = 20 : 1) erhitzt. Danach wurde der Inhalt des Ofens, der im we sentlichen aus Aktivkohle bestand, im Wirbelbett bei 820°C unter Zugabe von Wasserdampf leicht aktiviert. Nachdem die Aktivkohle im Drehrohrofen eine kleine Gewichtszunahme verzeichnete, betrug nach der Aktivierung der endgültige Gewichtsverlust 8%. Das ursprüngliche Ausgangsmaterial hatte eine BET-Ober fläche von 1100 m²/g. Sie betrug nach der Behandlung im Drehrohrofen ca. 500 m²/g und erreichte nach der Reaktivierung 1200 m²/g. Der Berstdruck variierte von 250 bis 500g/Kügelchen mit ⌀ 0,5 mm.

Beispiel 2

Wie Beispiel 1, jedoch war der Träger ein Gewebe aus NOMEX/PBl 80 : 20. Im Drehrohrofen wurde nur die Haftmasse zerstört, so daß die Kügelchen von den Stoffresten abgesiebt werden mußten.

Beispiel 3

Erschöpfte Nanosorb-Filtermatten, mit denen die Frischluft von Kraftfahrzeug-In nenräumen von Geruchs- bzw. Schadstoffen befreit wurden, bestehend aus einem Polyurethan-Schaum als Träger (10% Gew.), einer Polyurethan-Haftmasse (10%) und einer kugelförmigen Aktivkohle wie in Beispiel 1 (80% Gew.), wurden im Schredder in Teilchen von 5 cm zerrissen und im Drehrohrofen wie in Beispiel 1 behandelt. Dabei verflüchtigten sich Haftmasse und Träger. Die übriggebliebenen Aktivkohle-Kügelchen wurden wie in Beispiel 1 leicht aktiviert, wobei identische Ei genschaften und Ausbeuten erzielt wurden.

Claims

1. Verfahren zur Entsorgung von mit Kugelkohle beladener Flächenfilter und Fil termatten sowie deren Verschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß in einer er sten Stufe die Kugelkohle thermisch abgelöst wird, wobei mindestens die Haftmasse zerstört wird und anschließend die Kugelkohle in einer zweiten Stufe reaktiviert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach Zerkleinerung des Materials die erste Stufe in einem Drehrohrofen bei 300-400°C, gegebe nenfalls unter leicht oxidierenden Bedingungen, vorgenommen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachaktivierung bei 700-900°C unter Zugabe von Wasserdampf im Dreh rohrofen oder in Wirbelschicht durchgeführt wird.