DE4315248A1 - Verfahren zur Dekontaminierung - Google Patents
Verfahren zur DekontaminierungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Dekontaminierung
nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Zumeist werden heute mit Schadstoffen belastete Filter
stäube aus Abgasfiltern und Betriebsrückstände, beispiels
weise Buntmetallfilterstäube, die stark, z. B. mit Dioxin,
Chloraromaten, Chlorphenolen, wie z . B. Pentachlorphenol
und/oder polychloriertem Biphenyl (PCB), belastet sind, als
Sondermüll in Untertagedeponien gelagert. Es liegt auf der
Hand, daß ein derartiges Entsorgungskonzept sehr teuer und
zudem auch nicht problemlos ist, weil die Schadstoffe als
potentielle Gefahrenquelle erhalten bleiben.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin,
ein Verfahren zur Dekontaminierung anzugeben, mit dessen
Hilfe eine Zerstörung von Schadstoffen, die beispielsweise
im Bodenbereich oder in Sondermüll enthalten sind, möglich
ist, so daß eine Entsorgung in Untertagedeponien nicht er
forderlich ist.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Dekontaminierung
gelöst, das durch die in dem kennzeichnenden Teil des Pa
tentanspruches 1 angegebenen Merkmale gekennzeichnet ist.
Der wesentliche Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens
besteht darin, daß es sowohl zur in-situ-Beseitigung von in
Bodenbereichen enthaltenen Schadstoffen als auch zur Besei
tigung von Schadstoffen in speziellen Anlagen geeignet ist.
Bei den in diesen Anlagen zu beseitigenden Schadstoffen
handelt es sich um Sondermüll beispielsweise um stark
schadstoffbelastete Filterstäube, Bodenaushübe, Betriebs
rückstände, PCB-haltige Öle etc.
Ein besonderer Vorteil besteht darin, daß das erfindungsge
mäße Verfahren so funktioniert, daß die Schadstoffe bei der
in-situ-Beseitigung vollständig abgebaut werden, wobei die
Bildung unerwünschter Nebenprodukte bzw. Zwischenprodukte
vermieden wird. Dies bedeutet, daß es beim Abbau von hoch
toxischen Schadstoffen nicht zur Entstehung von mindertoxi
schen Schadstoffen kommt. Nach dem erfindungsgemäßen Ver
fahren kann insbesondere bei der Dekontaminierung von bela
steten Materialien in Aufnahmebehältern spezieller Anlagen,
z. B. bei der Dekontaminierung von stark mit Dioxin belaste
ten Buntmetallfilterstäuben, nicht nur das Dioxin in un
schädliche Bestandteile zersetzt werden, sondern es können
auch die an sich wertvollen Buntmetalle, z. B. Gold, Silber
etc., die gesucht sind, wiedergewonnen werden.
Vorteilhafterweise ist das erfindungsgemäße Verfahren
äußerst einfach und relativ preiswert ausführbar.
Im folgenden werden die Erfindung und deren Ausgestaltungen
im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 und 2 eine Darstellungen zur Erläuterung des Prin
zips der vorliegenden Erfindung und
Fig. 3 eine bevorzugte Einrichtung zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Zu der Erfindung führten die folgenden Überlegungen. Im Zu
sammenhang mit der De-Halogenierung wurde erkannt, daß Na
triumionen, z. B. Dioxin, dadurch abbauen können, daß sie
Chlorionen vom Dioxinmolekül abtrennen, wobei Natriumchlo
rid (NaCl) als harmloser Reststoff entsteht. Die De-Haloge
nierung soll nun erfindungsgemäß dadurch erfolgen, daß der
halogenhaltige Schadstoff, z. B. das das Dioxin zu NaCl um
formende Natrium, elektrolytisch, z. B. aus Natronlauge
und/oder Natriumbicarbonat als Elektrolyt erzeugt wird.
Dies bedeutet, daß in den zu dekontaminierenden Stoff Elek
troden zur Durchführung der Elektrolyse und ein Elektrolyt
eingebracht werden, wobei beim Anlegen einer Spannung an
die Elektroden und beim Stromfluß durch die Elektroden das
zur De-Halogenierung (Dioxinabbau) benötigte Natrium er
zeugt wird. Wie schon gesagt hat dies zur Folge, daß die
Natriumionen die Chlorionen, z. B. der Dioxinmoleküle, bin
den. Nebenbei entsteht in-statu nascendi Wasserstoff als
Produkt der Elektrolyse.
Allgemein ausgedrückt, umfaßt das erfindungsgemäße Verfah
ren eine zwischen Elektrodenanordnungen im zu dekontaminie
renden Stoff ablaufende Elektrolyse, wobei ein Elektrolyt
zugegeben wird, der sicherstellt, daß mit den jeweiligen
Schadstoffen reagierende Ionen bei der Elektrolyse erzeugt
werden, die mit den Schadstoffen reagieren und diese in
harmlose Reststoff umwandeln. Dies kann statisch oder dyna
misch, d. h. diskontinuierlich, in Behältern oder
kontinuierlich in entsprechenden Anlagen erfolgen.
Im folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit der Fig.
1 näher erläutert. Diese zeigt beispielhaft die
Schadstoffbeseitigung in-situ in einem Bodenbereich B. Da
bei wird angenommen, daß der Bodenbereich B in seinem der
Oberfläche nahen Oberflächenbereich OB mit Schadstoffen S
verunreinigt ist, bei denen es sich beispielsweise um Dio
xin handelt. Zur Beseitigung der Schadstoff S werden nun in
den dekontaminierten Oberflächenbereich OB Elektroden A
(Anode) und K (Kathode) eingebracht. In den Bereich zwi
schen den Elektroden A, K wird in beliebiger Weise, vor
zugsweise aus einem Sprühkopf SK ein Elektrolyt E so aufge
bracht, daß er das zwischen den Elektroden A, K liegende
Gebiet G des Oberflächenbereiches OB tränkt, so daß beim
Anlegen einer Spannung U an den Elektroden A, K im Gebiet G
ein Strom I fließt. Im Beispiel handelt es sich bei dem
Elektrolyt zur Zersetzung des Dioxins vorzugsweise um ver
dünnte Natronlauge und/oder Natriumbicarbonat in wäßriger
Lösung, die bzw. das durch die Elektrolyse derart zerlegt
wird, daß Natriumionen entstehen, die mit den Dioxinmolekü
len reagieren und aus diesen Chlorionen abtrennen. Bei die
sem Vorgang entsteht Natriumchlorid als harmloser Rest
stoff. Das bei der Elektrolyse entstehende H2 in-statu
nascendi hat zusätzliche Wirkung.
Der Stromfluß bzw. die Elektrolyse wird solange ausgeführt,
bis im Gebiet G das Dioxin vollständig in NaCl umgesetzt
ist.
In derselben Weise können bevorzugt auch Verbindungen wie
polychlorierte Biphenyle (PCB), Chlorphenole wie Penta
chlorphenol (PCP), Chlor-Pestizide, chlorhaltige Rüstungs
altlasten, polychlorierte-Di-Benzo-Dioxine und -Furane ab
gebaut werden. Als Elektrolyt eignet sich hier ebenfalls
Natronlauge und/oder Natriumbicarbonat. Durch das ge
eignete, beispielsweise rasterförmige Einbringen von Elek
troden A, K kann in der beschriebenen Weise der gesamte
Oberflächenbereich OB dekontaminiert werden. Durch die Op
timierung der Betriebsbedingungen (z. B. Elektrodenabstand,
Auswahl der angelegten Spannung U, Elektrolytkonzentration)
kann die in-situ Erzeugung der Reaktanten und damit die Ef
fektivität des Schadstoffabbaues beschleunigt bzw. verbes
sert werden.
Eine Bodenreinigung eines mit PCDD belasteten Bodenberei
ches OB wurde gemäß Fig. 2 durchgeführt. Die Verunreini
gung des Bodenbereiches OB betrug etwa 1,18 TE/ml. Es ist
erkennbar, daß ein Schadstoffabbau in Abhängigkeit von der
an die Elektroden angelegten Spannung erfolgte. So war ein
Schadstoffabbau beim Anlegen von 10 V auf 0,5 TE/ml nach
etwa 19 Minuten zu verzeichnen. Beim Anlegen 6 V wurde die
ser Wert nach etwa 50 Minuten erreicht.
Im Zusammenhang mit der Fig. 3 wird nun eine bevorzugte
Einrichtung zur Durchführung des vorliegenden Verfahrens
näher erläutert. Die Vorrichtung umfaßt ein Fahrgerät, das
den Oberflächenbereich OB beispielsweise mit Rädern R oder
Ketten befahren kann. In der Fahrrichtung (Pfeil P) gese
hen, befindet sich vor dem Fahrzeug F oder im vorderen Be
reich desselben eine Einrichtung SK zum Aufbringen des
Elektrolyten auf die Oberfläche des Oberflächenbereiches
OB. Bei der Einrichtung SK handelt es sich vorzugsweise um
einen Sprühkopf, dem der Elektrolyt aus einem im Fahrgerät
F angeordneten Vorratstank (nicht dargestellt) zugeführt
wird und der den Elektrolyt zweckmäßigerweise über die ge
samte Breite des Fahrzeuges auf den Oberflächenbereich OB
aufsprüht. Die Elektroden A, K weisen vorzugsweise die Form
von hinter dem Fahrgerät F auf dem Oberflächenbereich OB
nachgezogenen stabförmigen, voneinander beabstandeten Elek
troden auf, die vorzugsweise in der Fahrrichtung ausgerich
tet sind. Besonders bevorzugt handelt es sich bei den Elek
troden A, K jedoch um in den Oberflächenbereich OB bei der
Bewegung in der Richtung P pflugartig etwa 10 bis 5 cm ein
dringende Elektroden.
Es wird darauf hingewiesen, daß die vorzugsweise zur Dekon
taminierung von Dioxin verwendete Natronlauge beispiels
weise einen pH-Wert in der Größenordnung von 11 aufweist,
so daß sie völlig harmlos und unschädlich ist.
Das Fahrgerät F wird in Abhängigkeit von der Wirksamkeit
der Dekontaminierung, d. h. also in Abhängigkeit von dem Ab
stand der Elektroden A, K, der an diesen anliegenden Span
nung und damit des zwischen den Elektroden fließenden Stro
mes sowie von der Art des Elektrolyten E so gewählt, daß
der Bereich des Oberflächenbereiches OB hinter den Elektro
den A, K jeweils dekontaminiert ist. Die Fahrgeschwindig
keit muß auch so bemessen sein, daß sichergestellt ist, daß
der vorzugsweise vorne aufgesprühte Elektrolyt in einem
ausreichenden Maße in den Oberflächenbereich OB eingedrun
gen ist, wenn sich das jeweils besprühte Gebiet im Bereich
der Elektroden A, K befindet. Geeignete Geschwindigkeiten
dürften in einem Bereich von etwa 6 bis 7 m/Std. liegen.
Claims (13)
1. Verfahren zur Dekontaminierung eines mit
Schadstoffen (S) belasteten Stoffes, dadurch
gekennzeichnet, daß in den belasteten Stoff Elektroden
(A, K) zur Durchführung einer Elektrolyse sowie ein
Elektrolyt (E) eingebracht werden, derart, daß beim
Anlegen einer elektrischen Spannung an die Elektroden (A,
K) bei der Elektrolyse mit den Schadstoffen (S)
reagierende Ionen erzeugt werden, die die Schadstoffe (S)
in unschädliche Reststoffe umwandeln.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Stoff ein den Schadstoff (S) enthaltender Erdbodenbereich (B) ist, in dem die Elektrolyse in situ durch Einbringen (A, K) sowie des Elektrolyten (E) ausgeführt wird.
gekennzeichnet, daß der Stoff ein den Schadstoff (S) enthaltender Erdbodenbereich (B) ist, in dem die Elektrolyse in situ durch Einbringen (A, K) sowie des Elektrolyten (E) ausgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Stoff die Form von Filterstäuben,
Bodenaushüben oder Betriebsrückständen aufweist, die in
einen Aufnahmebehälter einer Anlage eingebracht werden,
in dem die Elektrolyse durch Einbringen der Elektroden
(A, K) sowie des Elektrolyten ausgeführt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schadstoff (S) ein
halogenhaltiger Schadstoff ist und daß als Elektrolyt
Natronlauge und/oder Natriumbicarbonat verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß als Elektrolyt wäßrige Natronlauge
und/oder Natriumbicarbonat in wäßriger Lösung verwendet
wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der Schadstoff ein Schadstoff aus der
Gruppe Dioxine, Chloraromaten, Chlorphenole und
polychlorierte Biphenyle ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt (E) aus einem
Sprühkopf (SK) eines Fahrgerätes (F) in den
Oberflächenbereich (OB) eines Erdbodenbereiches (B)
zwischen die Elektroden (A, K) eingebracht wird, die vom
Fahrzeug (F) über den Oberflächenbereich (OB) bewegt
werden.
8. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach
einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß
sie die Form eines über einen Oberflächenbereich (OB) des
dekontaminierten Stoffes bewegbaren Fahrgerätes (F)
aufweist, das einen Sprühkopf (SK) zum Aussprühen des
Elektrolyten zwischen die mit dem Fahrgerät (F)
verbundenen Elektroden (A, K) aufweist, die mit dem
Fahrgerät (F) bewegbar sind.
9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß das Fahrgerät (F) ein
motorbetriebenes Fahrzeug ist.
10. Einrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch
gekennzeichnet, daß der Sprühkopf (SK) in der
Bewegungsrichtung (P) des Fahrgerätes (F) gesehen im
vorderen Bereich des Fahrgerätes (F) angeordnet ist.
11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Elektroden (A, K) die Form von
voneinander beabstandeten stabförmigen Elektroden
aufweisen, die in der Fahrrichtung ausgerichtet sind und
im hinteren Bereich des Fahrgerätes (F) befestigt sind.
12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, daß die Elektroden (A, K) pflugartig
ausgebildet sind, so daß sie bei der Bewegung des
Fahrgerätes (P) in den Oberflächenbereich (OB)
eindringen.
13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrgeschwindigkeit des
Fahrgerätes (F) so bemessen ist, daß der durch den
Sprühkopf (SK) auf den Oberflächenbereich (OB)
aufgesprühte Elektrolyt in einem ausreichenden Maß in den
Oberflächenbereich (OB) eingedrungen ist, wenn sich das
jeweils besprühte Gebiet (G) im Bereich der Elektroden
(A, K) befindet.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934315248 DE4315248A1 (de) | 1993-05-07 | 1993-05-07 | Verfahren zur Dekontaminierung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934315248 DE4315248A1 (de) | 1993-05-07 | 1993-05-07 | Verfahren zur Dekontaminierung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4315248A1 true DE4315248A1 (de) | 1994-11-10 |
Family
ID=6487497
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19934315248 Ceased DE4315248A1 (de) | 1993-05-07 | 1993-05-07 | Verfahren zur Dekontaminierung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4315248A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5738778A (en) * | 1995-02-28 | 1998-04-14 | P + P Geotechnik Gmbh Ingenieure Fur Boden-Und Grundwassersanierungen | Method related to the sterilization of microorganisms and/or to the mineralization of organic substances including microbic metabolites in a ground region and in the ground water by means of electric current |
US6280601B1 (en) | 1995-02-28 | 2001-08-28 | Falk Doring | Electrolytic method for sterilization of microorganisms and/or mineralization of organic and/or inorganic substances in ground soil |
DE19953056B4 (de) * | 1998-11-03 | 2004-08-12 | Tuhh-Technologie-Gmbh | Elektrochemisches Verfahren zum Abbau von Organometallverbindungen in Baggergut und Anlage zur Durchführung des Verfahrens |
-
1993
- 1993-05-07 DE DE19934315248 patent/DE4315248A1/de not_active Ceased
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5738778A (en) * | 1995-02-28 | 1998-04-14 | P + P Geotechnik Gmbh Ingenieure Fur Boden-Und Grundwassersanierungen | Method related to the sterilization of microorganisms and/or to the mineralization of organic substances including microbic metabolites in a ground region and in the ground water by means of electric current |
US6280601B1 (en) | 1995-02-28 | 2001-08-28 | Falk Doring | Electrolytic method for sterilization of microorganisms and/or mineralization of organic and/or inorganic substances in ground soil |
DE19953056B4 (de) * | 1998-11-03 | 2004-08-12 | Tuhh-Technologie-Gmbh | Elektrochemisches Verfahren zum Abbau von Organometallverbindungen in Baggergut und Anlage zur Durchführung des Verfahrens |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8131 | Rejection |