DE4302008A1

DE4302008A1 - Verfahren zur Aufbereitung unbrauchbarer Kompaktleuchtstofflampen

Info

Publication number: DE4302008A1
Application number: DE19934302008
Authority: DE
Inventors: Kurt Dipl Phys Dr Rer N Reuter
Original assignee: Pd Physik & Datentechnik GmbH
Current assignee: Pd Physik & Datentechnik GmbH
Priority date: 1993-01-26
Filing date: 1993-01-26
Publication date: 1994-07-28

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung unbrauchbarer Kompaktleuchtstofflampen, die wie die gebräuchlichen stabförmigen Leuchtstofflampen Licht mit Hilfe einer Gasentladung erzeugen. Als derzeit gebräuchliches Gas wird im wesentlichen Quecksilberdampf mit Beimischungen von Edelgasen verwendet. Zur Optimierung der Lichtausbeute im sichtbaren Bereich des Spektrums wird die überwiegend ultraviolette Strahlung der Quecksilberdampfentladung in einer an der Innenseite der röhrenförmigen Lampe angebrachte Leuchtstoffschicht in sichtbares Licht umgewandelt. Bei der Herstellung der Gasentladungsröhre wird entweder Quecksilber in flüssiger Form in den Glaskolben dosiert oder ein Pellet an einer geeigneten Stelle im Innenraum der Röhre angebracht, aus dem nach Verschließen der Röhre die für den Betrieb der Lampe notwendige Menge Quecksilber durch Erhitzen des Pellets freigesetzt wird. Beiden Herstellungsverfahren ist gemeinsam, daß die Gasentladungsröhre neben dem gasförmigen Quecksilberdampf ein Reservoir von Quecksilber in flüssiger Form oder an ein Gettermaterial gebundenes Quecksilber enthält. Beim längeren Betrieb der Lampe lagert sich Quecksilber in die auf der Innenseite des Glaskolbens befindliche Leuchtstoffschicht ein und diffundiert auch in das Röhrenglas hinein.

Eine detaillierte Beschreibung dieser Vorgänge und des Standes der Wissenschaft findet sich in dem Artikel "Etliche Fragen offen" von Claudia Hößl, Maria Bauer und Kurt Reuter in der Zeitschrift "Umwelt & Technik" 7-8 (1992) 22-27.

Insbesondere wegen des Gehalts an Quecksilber bestehen in einigen europäischen Ländern Vorschriften zur speziellen Behandlung von unbrauchbaren Leuchtstofflampen, insbesondere auch von Kompaktleuchtstofflampen. Da die Käufer der als umweltfreundliche Energiesparlampen angepriesenen Kompaktleuchtstofflampen in der Regel nicht über die umweltschädlichen Inhaltsstoffe und die separate Entsorgung der unbrauchbaren Lampen über den Sondermüll informiert werden, werden die Kompaktleuchtstofflampen aus dem privaten Bereich fast ausschließlich über den Hausmüll entsorgt. Da der größte Teil des Hausmülls in Europa thermisch behandelt wird, bevor er auf einer Deponie abgelagert wird, wird durch die Müllverbrennungsanlagen ein großer Teil des Quecksilbers aus den Kompaktleuchtstofflampen an die Atmosphäre abgegeben. Bei Vorhandensein von geeigneten Filtern oder Einrichtungen zur Rauchgaswäsche bei Müllverbrennungsanlagen findet sich das Quecksilber in den zu deponierenden Reststoffen aus der Rauchgasreinigung.

Es sind Verfahren zur Aufbereitung von Leuchtstofflampen bekannt, die sich vorwiegend auf die Aufbereitung von geraden Leuchtstofflampen beziehen (DE 38 42 888, DE 36 10 355). Andere Verfahren (DE 37 30 260, DE 36 18 434, DE 34 12 767) sind auf alle Formen von Leuchtstofflampen anwendbar. Hierbei werden die Leuchtstofflampen in einer staub- und gasdichten Kammer an Luft gebrochen und der quecksilberkontaminierte Leuchtstoff sowie das gasförmige Quecksilber vom Glasbruch abgeblasen und in geeigneten Filtern mehr oder weniger vollständig zurückgehalten.

Alle bekannten Verfahren haben den Nachteil, daß bei der Anwendung auf Kompaktleuchtstofflampen die in der Lampe befindlichen Teile wie Transformator, Lampenschraubsockel, Starterkondensator und Lampenschirmglas während des Aufbereitungsprozesses mit Quecksilber kontaminiert werden. Als Ergebnis aller bekannten Verfahren erhält man eine Menge Quecksilber kontaminierten Materials, die ein vielfaches der Masse der Gasentladungsröhre in der Kompaktleuchtstofflampe beträgt.

Aufgabe der Erfindung ist es, unter Vermeidung der genannten Nachteile ein Verfahren zur Aufbereitung von unbrauchbaren Kompaktleuchtstofflampen zu finden, bei dem mit geringem apparativen Aufwand die Menge des nach der Aufbereitung verbleibenden quecksilberkontaminierten Materials möglichst gering ist und die verschiedenen in der Kompaktleuchtstofflampe enthaltenen Materialarten möglichst getrennt einer weiteren Verwertung zugeführt werden können. Diese Aufgabe beinhaltet die Aufgabe, ein kostengünstiges Aufbereitungsverfahren unter Berücksichtigung der umweltrechtlichen Auflagen zu finden.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kompaktleuchtstofflampen in Einzelteile zerlegt werden, die Einzelteile nach Materialarten bzw. nach Baugruppen separiert werden und die Gasentladungsröhren zusammen mit den Anschlüssen unter Flüssigkeitsabschluß gebrochen werden. Der mit Quecksilber kontaminierte Glasbruch der Gasentladungsröhren wird mit Hilfe eines bekannten Aufbereitungsverfahrens gewaschen und das Quecksilber weitgehend entfernt. Der nach dem Waschvorgang immer noch mit Quecksilber kontaminierte Glasbruch wird in weiteren Verfahrensschritten chemisch, physikalisch oder thermisch behandelt und einer weiteren Nutzung oder geordneten Deponierung zugeführt.

Das Verfahren wird an Hand der Abbildungen wie folgt beschrieben:

Die aufzubereitenden Kompaktleuchtstofflampen werden nach ihrer Bauform manuell oder automatisch sortiert und die klassierten Lampen auf eine Aufgabevorrichtung gegeben. Vorzugsweise werden die Lampen mit dem Schraubsockel nach unten aufgegeben. In einem weiteren Verfahrensschritt werden durch Zuführen von Energie in Form von Wärmestrahlung, Heißluft oder elektromagnetischer Strahlung (Mikrowellen oder Mittelfrequenzstrahlung) thermoplastische Kunststoffteile des mechanischen Aufbaus (9) erweicht und Lötverbindungen (insbesondere am Zentralkontakt (10) des Schraubsockels) durch Schmelzen des Lotes gelöst. In einem nächsten Verfahrensschritt werden das Lampenschirmglas (2) und der Schraubsockel mit dem Kunststoffgehäuse (9) mechanisch entfernt, so daß nur noch die eigentliche Gasentladungsröhre (1) zusammen mit der Trägereinheit (4), dem Transformator (5) und den für den Betrieb notwendigen elektrischen Bauelementen verbleibt. In einem weiteren Verfahrensschritt werden die Anschlußdrähte (7, 7′) zur Gasentladungslampe durchtrennt und die Röhre aus der mechanischen Befestigung (8) an der Trägereinheit entnommen. Dabei ist es unerheblich, ob die Abtrennung der Anschlußdrähte mit Hilfe eines Werkzeuges von Hand oder automatisch separat erfolgt oder ob bei Herausziehen der Gasentladungsröhre aus der mechanischen Befestigung die Anschlußdrähte so durchtrennt werden, daß die Gasentladungsröhre nicht beschädigt wird.

In einem weiteren Verfahrensschritt wird die Quecksilber enthaltende Gasentladungsröhre unter Flüssigkeitsabschluß gebrochen und nach einem bekannten Verfahren, wie in der Schrift DE 39 09 380 beschrieben, weiterbehandelt.

Abbildung Fig. 1: Teilgeschnittene Ansicht einer Kompaktleuchtstofflampe

Bezugszeichenliste

1 Gasentladungsröhre
2 Lampenschirmglas
3 Schraubsockel der Kompaktleuchtstofflampe
4 Trägerplatte
5 Transformator
6 Anschlußklemmenleiste
7 Anschlußdrähte der Gasentladungsröhre
8 Halteklemmen
9 Kunststoffgehäuse

Claims

1. Verfahren zur Aufbereitung von unbrauchbaren Kompaktleuchtstofflampen bestehend aus einer Quecksilber enthaltenden gläsernen Gasentladungsröhre elektrischen und elektronischen Bauelementen, einem Lampenschirmglas und einem Gehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß von den Kompaktleuchtstofflampen in einem ersten Verfahrensschritt nach einer mechanischen Veränderung des Kunststoffgehäuses durch Zufuhr von Energie das Lampenschirmglas abgetrennt wird und daß weiter nach Lösen der Lötverbindungen im Bereich des Schraubsockels durch Wärmezufuhr das Kunststoffgehäuse (9) und der Schraubsockel von der Trägerplatte mit dem Transformator, den Anschlußklemmen, den elektrischen Bauteilen und der Gasentladungsröhre abgetrennt wird und daß weiter die Anschlußdrähte der Gasentladungsröhre (7, 7′) durchtrennt und daß weiter die Gasentladungsröhre aus einer mechanischen Halterung herausgezogen wird und daß weiter die Gasentladungsröhre unter Flüssigkeitsabschluß gebrochen und der Glasbruch in der Flüssigkeit gewaschen wird und daß weiter alle getrennt gewonnenen Fraktionen der demontierten Kompaktleuchtstofflampe einem Verwertungs- oder Deponierungsprozeß zugeführt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhr von Energie zur mechanischen Veränderung des Gehäuses (9) und des Schraubsockels (3) wahlweise mittels einer Gasflamme, eines Wärmestrahlungsfeldes, eines Mikrowellenfeldes, eines Hochfrequenzfeldes, eines Mittelfrequenzfeldes oder eines Heißluftstrahles erfolgt.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasentladungsröhre mit Hilfe eines mechanischen Greifers im Bereich der den Anschlußenden abgewandten Seite gefaßt und in Richtung der Achse der Kompaktleuchtstofflampe von der Halterung (8) ruckartig abgezogen wird und daß durch das Abziehen der Gasentladungsröhre die Zuleitungsdrähte (7, 7′) abgetrennt werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3; dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffgehäuse (9) durch Zuführung von mechanischer Energie unter Verwendung einer Schneid- und Brechvorrichtung im Bereich den größten Umfanges aufgebrochen wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das Lampenschirmglas und das Gehäuse mit den Schraubsockel nach Abtrennung von der Kompaktleuchtstofflampe zur Verminderung des Lagervolumens getrennt geschreddert werden.