DE4227024A1 - Verfahren zur Entsorgung von asbesthaltigen Abfallstoffen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Entsorgung von asbesthaltigen Abfallstoffen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Asbest wurde bis vor wenigen Jahren vielfältig verwendet, z. B. für Wärme- und Schallisolierungen, korrosions- und hitzebeständige Dichtungen an Flanschen und Wellendurch­ tritten sowie zur mechanischen Verstärkung, z. B. als Asbestzement oder bei Bremsbelägen. Die Erkenntnis, daß Asbest infolge seiner Faserstruktur und seiner chemischen Konstitution Lungenkrebs verursacht, bewirkte eine radi­ kale Abkehr von diesem Werkstoff. Um gesundheitliche Gefahren zu vermeiden, muß nun darüber hinaus auch Asbest aus Gebäuden, industriellen Anlagen und Vorrichtungen aller Art beseitigt und in einer Weise entsorgt werden, die weitere Gefahren für Mensch und Umwelt mit Sicher­ heit ausschließt.

Eine derartige Entsorgung erfolgt zur Zeit hauptsächlich durch geordnete Deponien an dafür besonders eingerichteten Orten. Die asbesthaltigen Abfall- und Altstoffe müssen für diese Maßnahmen vorbereitet werden, worunter insbe­ sondere ihre Einbindung in eine Matrix verstanden wird, die die Entbindung von Asbeststaub für die Zukunft aus­ schließt. Als Bindemittel für diesen Zweck wird meistens Zement eingesetzt; es werden jedoch auch organische Stoffe, z. B. Kunststoffkombinationen, verwendet. Jeden­ falls werden unterschiedlich große Blöcke mit möglichst kleiner Oberfläche hergestellt, um eine Zerstörung der Struktur der Matrix infolge des Einflusses von Atmos­ pherilien während der Lagerung möglichst zu verringern. Im Zusammenhang damit wird durch besondere Maßnahmen und Hilfsmittel während der Einbindung der asbesthaltigen Abfall- bzw. Altstoffe angestrebt, eine innige Verbindung und Umhüllung der feinen Asbestfasern zu bewerkstelligen, um bei zufälliger Zerstörung der Matrix den Austritt feiner Asbestfasern in die Umgebung zu verhindern.

Hierzu wurde eine Vorbehandlung der asbesthaltigen Abfallstoffe mit verdünnter Wasserglaslösung vorge­ schlagen, wodurch die Fasern benetzt werden sollen. Der auf ihnen dabei gebildete Alkalisilikatfilm be­ wirkt dann eine sichere Brückenbildung zu den Zement­ körnern und eine sichere Bindung daran.

Bei einer geringfügig abgewandelten Ausführungsform dieses Verfahrens wird vorgeschlagen, zur Anbindung auch feinster Asbestfasern an die wesentlich größeren Zementkörner Wasserglas, ggf. in Kombination mit weiteren Komponenten sowie Kieselgel, Siloxane etc. einzusetzen.

Analog dazu wird z. B. bei der Verwendung von Polyurethan als Matrix die Durchtränkung mit den Monomeren und z. B. auch die Hydrolyse des Isocyanats unter Verbrauch des im Asbest gebundenen Wassers durchgeführt.

Den vorstehend geschilderten Verfahren ist der Nachteil gemeinsam, daß das Volumen der asbesthaltigen Abfall- bzw. Altstoffe durch den Zusatz der Bindemittel zum Teil erheblich erhöht wird. So z. B. beträgt der Anteil des zur Einbindung erforderlichen Zements ca. 55-70 Vol.-%. Dadurch wird der verfügbare Deponieraum nach einem ver­ gleichsweise kurzen Zeitraum vollständig belegt.

Zum Stand der Technik gehören auch diejenigen Ver­ fahren, die eine thermische Umwandlung des Asbests bezwecken, um dadurch die Gefahren der Krebserzeugung zu eliminieren, die durch die Kristallstruktur und den chemischen Charakter der Asbestfasern bewirkt werden. Bei zwei der meistgenutzten Asbesttypen, nämlich bei Chrysotil und bei Krokydolith, kann durch Erhitzen auf 600 bzw. auf 1.300 Grad C eine Wasserabspaltung bzw. eine Strukturveränderung erzielt werden, durch die das Asbest ungefährlich wird. Diese in einem Drehrohrofen vorgenommene Behandlung hat jedoch den Nachteil, daß die Verbrennungsgase am Austritt des Ofens mit auf­ wendigen Maßnahmen gereinigt werden müssen, um Ver­ staubungen aufgrund von nicht vollständig behandelten durchgeglühten Asbestanteilen zu verhindern. Außerdem ist der zur Durchführung dieses Verfahrens erforderliche Energieaufwand vergleichsweise hoch.

Die gleichen Nachteile gelten auch für ein Verfahren, bei dem eine Verglasung des Asbests durch Einschmelzen in einem Elektroofen durchgeführt wird. In der dabei erzeugten Schlacke hat eine vollständige Umwandlung des Asbests stattgefunden, so daß dieses Produkt unbedenklich zu nützlichen Zwecken, z. B. als Zuschlagstoff im Straßen­ bau, verwendet werden kann. Dieses Verfahren ist allerdings sehr aufwendig, wobei der hohe Bedarf an besonders kosten­ aufwendiger elektrischer Energie besonders ins Gewicht fällt. Außerdem bewirkt die Thermik innerhalb des Ofens eine Verstaubung, so daß auch hier entsprechende Maßnahmen am Ofenausgang zum Schutz der Umgebung erforderlich sind. Hervorzuheben wäre hierbei noch die erforderliche Ab­ fallsortierung vor der Aufgabe in den Ofen, um z. B. Kunststoff- und Metallanteile, Folien etc. zu entfernen und auszusortieren, die den Schmelzablauf erheblich stören würden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von dem vorstehend geschilderten Stand der Technik ein Ver­ fahren zur Entsorgung von asbesthaltigen Abfallstoffen zur Verfügung zu stellen, bei dem keine Verstaubung oder sonstige Kontaminierung der zur Durchführung des Verfahrens eingesetzten Apparatur und der angrenzenden Umgebung erfolgt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die asbesthaltigen Abfallstoffe vor ihrer Aufgabe in den Schmelzofen in Behälter eingefüllt werden und daß die mit den asbesthaltigen Abfallstoffen gefüllten Behälter dicht verschlossen und in den Schmelzofen aufgegeben werden. Hierdurch wird erreicht, daß die in den Behältern eingeschlossenen asbesthaltigen Abfallstoffe eingeschlossen sind, bis die die asbest­ haltigen Abfallstoffe enthaltenden Behälter zur heißen Schmelzzone des Schmelzofens gelangen, wo dann die asbesthaltigen Abfallstoffe unmittelbar durch den Schmelzprozeß chemisch und physikalisch umgewandelt werden.

Als besonders vorteilhaft und in einfacher Weise durchführbar hat sich die Maßnahme erwiesen, die mit den asbesthaltigen Abfallstoffen gefüllten, dicht verschlossenen Behälter mit weiteren für den Schmelz­ ofen vorgesehenen Beschickungsstoffen dem Schmelzofen über die Gicht aufzugeben.

Als besonders geeigneter Schmelzofentyp hat sich der Schachtofen erwiesen, der bei metallurgischen Schmelz verfahren besonders günstige wärmetechnische Eigenschaften aufweist und der in vielfacher Abwandlung betrieben werden kann.

Insbesondere ein Kupolofen, vorzugsweise ein Heißwind- Kupolofen ermöglicht bei der Durchführung des erfindungs­ gemäßen Verfahrens günstige Ergebnisse.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird in dem verwendeten Schmelzofen ein weiterer Schmelz­ prozeß, z. B. zur Gewinnung oder zur Umwandlung von Metallen, durchgeführt, wodurch der zur Durchführung des Verfahrens betriebene Wärmeaufwand auch für den gekoppelten Schmelz­ prozeß nutzbar ist.

Um Unregelmäßigkeiten bei der Einschmelzung der asbest­ haltigen Abfallstoffe sicher zu vermeiden, sollten die asbesthaltigen Abfallstoffe vor ihrer Einfüllung in die Behälter getrocknet und zerkleinert werden, vorzugsweise auf eine Korngröße < 10 mm.

Dieser Zerkleinerungsvorgang sollte vorzugsweise in einem gekapselten Mahlwerk durchgeführt werden, um den Aus­ tritt von kleinste Asbestfasern enthaltenden Stäuben in die Umgebung sicher zu vermeiden.

Als dicht verschließbare Behälter lassen sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren Rohrabschnitte einsetzen, die vorzugsweise eine hänge von 0,3-1,7 m und einen Durchmesser von 80-150 mm aufweisen. Vor ihrer Be­ füllung mit den asbesthaltigen Abfallstoffen werden die Rohrabschnitte an einer Seite geschlossen, nach ihrer Befüllung werden sie an der anderen Seite geschlos­ sen.

Die Schließung der Rohrabschnitte geschieht in einfacher Weise dadurch, daß die beiden Rohrabschnittenden ge­ quetscht und gefalzt werden.

Um zu verhindern, daß asbesthaltige Stäube in die Um­ gebung austreten, ist es vorteilhaft, wenn die asbest­ haltigen Abfallstoffe mittels Unterdruck in den Be­ hälter eingesaugt werden.

Hierbei kann der Unterdruck so groß eingestellt werden, daß die asbesthaltigen Abfallstoffe im Behälter weit­ gehend entgast und verdichtet werden. Durch das Ein­ saugen mittels Unterdruck wird verhindert, daß asbest­ haltiger Staub in die Umgebung gelangen kann, was bei­ spielsweise beim Einschütten oder Einstampfen der as­ besthaltigen Abfallstoffe in die Behälter geschehen könnte. Das Auftreten derartiger asbesthaltiger Stäube wird im Falle der vorstehend geschilderten Ausführungs­ form des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem die ggf. vorzerkleinerten asbesthaltigen Abfallstoffe in die Behälter eingesaugt und dabei durch genügend hohen Unterdruck entgast und verfestigt werden, zuverlässig vermieden.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungs­ gemäßen Verfahrens wird ein Saugrüssel aus Drahtsieb, der mit einer luftdurchlässigen Papierhülse versehen ist, in den Behälter hineinversenkt; die asbesthaltigen Ab­ fallstoffe werden aus einer geeigneten Trichtervorrichtung durch Absaugen in den Behälter hineingesaugt und dort mittels des angelegten Unterdrucks entgast und verdich­ tet. Nach dem Befüllen des Behälters wird der Saug­ rüssel herausgezogen, wonach die noch offene Seite des Behälters verschlossen wird. Hierdurch werden die asbesthaltigen Abfallstoffe in ausreichender Weise entgast, wobei auch der adhäsiv am Asbest gebundene Luftanteil entfernt wird, so daß beim Erhitzen des gefüllten Behälters im Schmelzofen kein Aufreißen bzw. Aufplatzen auftritt, wodurch Verstaubungen in die noch ungeschmolzene Charge des Schmelzofens verhindert werden. Die durch den Saugrüssel in der Packung bzw. Füllung des Behälters gebildete Höhlung wird beim Schließen der noch offenen Seite des Behälters, weitestgehend be­ seitigt.

Es ist auch möglich, den Behälter zu füllen, in dem ein in den Behälter passender luftdurchlässiger Beutel, vor­ zugsweise ein Papierbeutel, in einem mit entsprechen­ den Abmessungen versehenen Siebkorb angeordnet wird, zum Einsaugen der asbesthaltigen Abfallstoffe in den Beutel von außen an den Siebkorb bzw. den Beutel ein Unterdruck angelegt wird, der Papierbeutel nach seiner vollständigen Befüllung mit asbesthaltigen Abfall­ stoffen aus dem Siebkorb entnommen und durch die noch geöffnete Seite in den Behälter eingeführt wird. Nach Einfüllen des Beutels in den Behälter wird dieser an der noch offenen Seite geschlossen.

In einfacher Weise läßt sich ein zum Einsatz in dem erfindungsgemäßen Verfahren geeigneter Rohrabschnitt aus einer Blechbahn herstellen, die gerollt, längs­ gefalzt und auf die geeignete hänge abgelängt wird. Um ein Aufreißen des Rohrabschnitts, z. B. durch me­ chanische Beanspruchung im Ofenschacht oder durch Innendruck, mit Sicherheit auszuschließen und damit zu gewährleisten, daß eine Freigabe der im Behälter angeordneten asbesthaltigen Abfallstoffe erst in der Schmelzzone erfolgt, sollte die Wanddicke des Rohr­ abschnitts ausreichend groß bemessen sein, vorzugs­ weise 0,5-2 mm betragen, wodurch erreicht wird, daß die Freigabe der asbesthaltigen Abfallstoffe erst dann erfolgt, wenn die Wandung des Behälters in der Schmelzzone zu schmelzen beginnt.

In besonders einfacher Weise lassen sich dichte, weitestgehend luftleere Kugelpackungen innerhalb von Beuteln herstellen, wenn mehrere luftdurchlässige Beutel in einem passenden Gestell bzw. Rahmen nebeneinander positioniert und dort zentral von oben mit asbest­ haltigen Abfallstoffen gefüllt werden, wobei gleich­ zeitig die Beutel durch eine Absaugung evakuiert werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Aus­ führungsbeispiels näher erläutert.

Bei einem Verfahren zur Entsorgung von asbesthaltigen Abfallstoffen werden die asbesthaltigen Abfallstoffe in einem Heißwind-Kupolofen eingeschmolzen.

Vor ihrer Aufgabe in den Heißwind-Kupolofen werden die asbesthaltigen Abfallstoffe auf eine Korngröße < 10 mm zerkleinert. Dieser Zerkleinerungsvorgang findet in einem gekapselten Mahlwerk statt. Sofern das Erfordernis besteht, werden die asbesthal­ tigen Abfallstoffe vor ihrer Einfüllung in den Be­ hälter auch getrocknet.

Als Behälter wird ein Rohrabschnitt eingesetzt, der zwischen 0,3 und 1,7 m lang ist und einen Durch­ messer zwischen 80 und 150 mm aufweist. Bevor der Rohrabschnitt mit dem ggf. getrockneten und zer­ kleinerten asbesthaltigen Abfallstoffen gefüllt wird, wird der Rohrabschnitt an einem Ende durch Quetschen und Falzen geschlossen. Hiernach erfolgt die Füllung des Rohrabschnitts, wobei ein Saugrüssel aus einem mit einer luftdurchlässigen Papierhülse versehenen Drahtsieb verwendet wird, der an der noch offenen Seite in den Rohrabschnitt eingeführt wird. Durch den Saugrüssel werden die asbesthaltigen Abfallstoffe aus einer geeigneten Trichtervorrichtung in den Behälter eingesaugt. Nach Füllung des Rohr­ abschnitts wird der Saugrüssel durch die noch offene Seite des Rohrabschnitts aus dem Rohrabschnitt heraus­ gezogen. Danach wird die noch offene Seite des Rohrab­ schnitts durch Quetschen und Falzen geschlossen. Bei diesem Quetschvorgang wird der vom Saugrüssel verur­ sachte Hohlraum weitestgehend beseitigt.

Die so gefüllten Rohrabschnitte werden mit weiteren für den Heißwind-Kupolofen vorgesehenen Beschickungsstoffen über die Gicht in den Heißwind-Kupolofen eingegeben. Die Wanddicke der Rohrabschnitte beträgt zwischen 0,5 und 1 mm und ist damit ausreichend groß, um sicher­ zustellen, daß eine Zerstörung der Rohrabschnittwandung auch bei mechanischen Beanspruchungen während der Be­ schickung und infolge des sich bei der Erwärmung er­ höhenden Innendrucks erst beim Schmelzvorgang in der eigentlichen Schmelzzone des Heißwind-Kupolofens auf­ tritt, so daß eine Freigabe der im Rohrabschnitt be­ findlichen asbesthaltigen Abfallstoffe erst in dieser Schmelzzone auftritt, in der die asbesthaltigen Abfall­ stoffe unmittelbar chemisch und physikalisch umgewan­ delt werden.

Der verwendete Rohrabschnitt läßt sich in einfacher Weise aus einer Blechbahn herstellen, die gerollt, längsgefalzt und auf die geeignete Länge abgelängt ist.

Claims (16)

1. Verfahren zur Entsorgung von asbesthaltigen Abfall­ stoffen, bei dem die asbesthaltigen Abfallstoffe in einem Schmelzofen eingeschmolzen werden, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die asbesthaltigen Abfallstoffe vor ihrer Aufgabe in den Schmelzofen in Behälter eingefüllt werden und daß die mit den asbesthaltigen Abfallstoffen ge­ füllten Behälter dicht verschlossen und dem Schmelz­ ofen aufgegeben werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die mit den asbest­ haltigen Abfallstoffen gefüllten, dicht verschlossenen Behälter mit weiteren für den Schmelzofen vorgesehenen Beschickungsstoffen dem Schmelzofen über die Gicht auf­ gegeben werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem als Schmelz­ ofen ein Schachtofen eingesetzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem als Schachtofen ein Kupolofen, vorzugsweise ein Heißwind-Kupolofen ein­ gesetzt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, bei dem im Schmelzofen ein weiterer Schmelzprozeß, z. B. zur Gewinnung oder zur Umschmelzung von Metallen, durchge­ führt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5, bei dem die asbesthaltigen Abfallstoffe vor ihrer Einfüllung in die Behälter getrocknet und zerkleinert, vorzugsweise auf eine Korngröße < 10 mm, werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem der Zerkleinerungs­ vorgang in einem gekapselten Mahlwerk durchgeführt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-7, bei dem als Behälter Rohrabschnitte eingesetzt werden, die vorzugsweise eine hänge von 0,3-1,7 m und einen Durchmesser von 80-150 mm aufweisen, die vor ihrer Befüllung mit den asbesthaltigen Abfallstoffen einseitig geschlossen und nach ihrer Befüllung an der für die Befüllung noch ge­ öffneten Seite geschlossen werden.

9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem zur Schließung der Rohrabschnitte die Rohrabschnittenden gequetscht und gefalzt werden.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 9, bei dem die asbesthaltigen Abfallstoffe mittels Unterdruck in den Behälter eingesaugt werden.

11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem der Unterdruck so eingestellt wird, daß die asbesthaltigen Abfallstoffe weitestgehend entgast und verdichtet werden.

12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, bei dem zum Einsaugen der asbesthaltigen Abfallstoffe in den Behälter ein Saugrüssel aus einem mit einer luftdurchlässigen Hülse, vorzugsweise einer Papierhülse, versehenen Draht­ sieb verwendet wird, der in den an einer Seite noch ge­ öffneten Behälter eingeführt wird, mittels dem die asbesthaltigen Abfallstoffe aus einer Trichtervorrichtung durch Absaugen in den Behälter eingesaugt werden, und der vor dem Schließen der noch geöffneten Seite des Behälters aus dem Behälter herausgezogen wird.

13. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, bei dem ein in den Behälter passender luftdurchlässiger Beutel, vorzugsweise ein Papierbeutel, in einem mit entsprechen­ den Abmessungen versehenen Siebkorb angeordnet wird, zum Einsaugen der astbesthaltigen Abfallstoffe in den Beutel von außen an den Siebkorb bzw. den Beutel ein Unterdruck angelegt wird, der Papierbeutel nach seiner vollständigen Befüllung mit asbesthaltigen Abfall­ stoffen aus dem Siebkorb entnommen und durch die noch geöffnete Seite in den Behälter eingeführt wird.

14. Rohrabschnitt zum Einsatz in einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 - 13, dadurch gekennzeichnet daß er aus einer Blechbahn hergestellt ist, die gerollt, längsgefalzt und auf die geeignete hänge abgelängt ist.

15. Rohrabschnitt nach Anspruch 14, dessen Wanddicke ausreichend groß ist, vorzugsweise 0,5-2 mm beträgt, um mechanische Beanspruchungen bei der Beschickung und infolge des sich bei der Erwärmung erhöhenden Innendrucks unzerstört zu überstehen.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 10, 11, 13 oder 14, bei dem mehrere luftdurchlässige Beutel in einem passenden Gestell bzw. Rahmen nebeneinander positioniert und zentral von oben mit asbesthaltigen Abfallstoffen gefüllt werden, wobei die Beutel gleichzeitig durch eine Absaugung evakuiert werden.