DE4328157A1 - Verfahren zum Entsorgen von Lackschlamm aus Lackieranlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Entsorgen von Lack­ schlamm aus Lackieranlagen nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, wie es beispielsweise aus der DE 29 35 103 C2 als bekannt her vorgeht.

Nach der Empfehlung der DE 29 35 103 C2 wird der koagulierte und getrocknete Lackschlamm nach Zumischen von Fasern zu bestimmten Artikeln verarbeitet und dadurch der Lackschlamm entsorgt. Nach­ teilig daran ist, daß nicht immer Abnehmer zur Aufnahme des ge­ trockneten Lackkoagulates zwecks Weiterverarbeitung bereitstehen und diese Entsorgungsart somit nur sporadisch wirksam ist. Nach­ dem das Lackkoagulat jedoch kontinuierlich anfällt, sind derar­ tige sporadische Entsorgungskanäle nicht praxistauglich. Abgese­ hen davon wird das Problem einer Entsorgung des Lackkoagulates auf diese Weise nur um die Lebensdauer der hergestellten Artikel zeitlich verschoben und auf einen anderen Verursacher überwälzt. Auch die aus dem Lackkoagulat hergestellten Artikel müssen nach ihrer Lebensdauer entsorgt werden und können nicht als wiederver­ wertbare Wertstoffe in den Rohstoffkreislauf zurückgeführt wer­ den.

Aus diesem Grunde wird das getrocknete Lackkoagulat häufig noch auf Sondermüll-Deponien entsorgt, was jedoch wegen des immer ge­ ringer werdenden Deponieraumes und der ökologischen Gefahren die­ ser Entsorgungsart mit hohen Kosten verbunden ist.

Auch eine an sich mögliche und versuchsweise auch schon durchge­ führte Entsorgung derartiger Lackkoagulate durch Hydrierung der darin Enthaltenen Kohlenwasserstoffe zu reinen und fließfähigen Kohlenwasserstoffen scheitert in der Praxis an den unverhältnis­ mäßig hohen Kosten dieser Entsorgungsart. Abgesehen davon bleiben bei der Lackschlamm-Hydrierung die anorganischen Entklebungsmit­ tel übrig, für die wegen ihrer Verunreinigung nicht vernünftiger­ weise wiederverwendbar sind und deshalb immer noch als Sondermüll entsorgt werden müssen.

Aus der DE 29 35 103 C3 ist es bekannt, zähflüssige Industrieab­ fälle wie Harzabfälle, Lack- oder Ölschlämme dadurch zu entsor­ gen, daß diese Flüssigkeiten durch Zugabe von organischen Adsorb­ tionsstoffen, vorzugsweise Holzteilchen, und ggf. weiterer fester Brennstoffe zunächst brikettiert oder pelletisiert werden und in dieser Form in einem industriellen Brennprozeß gemeinsam mit dem Ausgangsmaterial des Brennprozesses verbrannt wird. Zwar wird in diesem Zusammenhang beiläufig auch der Hochofen erwähnt, jedoch befaßt sich diese Druckschrift nur mit Drehrohröfen der Zement- und Kalkindustrie; die aufbereiteten Abfälle werden dabei ledig­ lich als Energieträger eingesetzt. Es wird hervorgehoben, daß die Abfälle möglichst frei von anorganischen Substanzen sind. Diese Druckschrift legt dem Lackierfachmann nicht den Gedanken nahe, daß auf diese Weise auch stark mit anorganisch-mineralischen Ent­ klebungsmitteln vermischte Lackkoagulate entsorgt werden könnten.

Aus der EP 91 476 B1 ist es bekannt, organische Abfallstoffe in Form von partikelförmigen Kunstharzen oder Pigmenten durch unter­ seitiges Einspeisen derselben in einen Roheisen-Gewinnungsprozeß dauerhaft zu entsorgen und die organischen Verbindungen dabei als reduzierend wirkende Kohlenstoffspender und/oder als Energieträ­ ger zu verwenden. Und zwar empfiehlt diese Druckschrift, die Ab­ fälle in flüssigen Kohlenwasserstoffen zu suspendieren und diese brennbare Flüssigkeit gemeinsam mit Sauerstoff unter Druck in den unteren Bereich des Hochofens einzuführen. Auch aus dieser Druck­ schrift kann der Fachmann nicht den Gedanken herleiten, wie ge­ trocknete Lackkoagulate dauerhaft und ökologisch unbedenklich entsorgt werden könnten.

Aufgabe der Erfindung ist es, das gattungsgemäß zugrundegelegte Entsorgungsverfahren dahingehend zu verbessern, daß es nicht nur preisgünstig, sondern auch - im Hinblick auf die hier relevanten Anfallmengen - beliebig stark aufnahmefähig und ökologisch unbe­ denklich ist und im übrigen die beteiligten Stoffe endgültig und vollständig entsorgt.

Diese Aufgabe wird bei Zugrundelegung des gattungsgemäßen Entsor­ gungsverfahrens erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkma­ le von Anspruch 1 gelöst. Aufgrund der Einspeisung des granulier­ ten und getrockneten Lackkoagulates über die Blasluft in einen Hochofenprozeß werden die organischen Bestandteile des Lackkoagu­ lates mit als reduzierend wirkende Mittel und die anorganischen Bestandteile mit als Schlackebildner verwendet, so daß herkömmlich dazu verwendete Mittel, z. B. Koks oder Flußmittel, eingespart werden können. Die durch den Betrieb einer Einblasanlage entste­ henden Kosten können dadurch zum Teil aufgefangen werden. Da die - selbst auf nationaler Ebene - anfallenden Mengen an Lackkoagu­ lat im Verhältnis zu der bei der Roheisengewinnung erforderlichen Menge an Reduktionsstoffen, z. B. Koks, verschwindend gering sind, ist dieser Entsorgungsweg beliebig aufnahmefähig. Die Verwendung des in seiner "Reinheit" und Zusammensetzung sehr gleichbleibend anfallenden Lackkoagulates ist sowohl unter metallurgischen als auch unter ökologischen Gesichtspunkten unbedenklich. Durch den Hochofenprozeß werden alle im Lackkoagulat enthaltenen Bestand­ teile endgültig und vollständig entsorgt; das anorganische Ent­ klebungsmittel findet sich in der Hochofenschlacke wieder, die zum größten Teil zu Hochofenzement verarbeitet wird.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteransprü­ chen entnommen werden; im übrigen ist die Erfindung an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles nachfolgend noch erläutert; dabei zeigt die einzige Figur ein Verfahrenssche­ ma zur Entsorgung des Lackkoagulates von Lackierkabinen in einem Hochofen.

In dem dargestellten Verfahrensschema ist oben eine Lackierkabine 2 gezeigt, in der eine Karosserie 3 für Personenkraftwagen als Beispiel eines Lackiergutes mittels Lackzerstäubungseinrichtungen 4 lackiert wird. Über Zuluftgebläse 5 wird die Kabinenatmosphäre und mit ihr der in der Kabine enthaltene Lacknebel nach unten ge­ blasen, tritt durch ein Gitterrost 7 in eine unterhalb der Auf­ stellebene der Karosserie 3 angeordnete Farbnebelauswaschung ein, in welcher der in der Luft enthaltene Nebel durch Wasser aus ihr herausgewaschen wird. Die eingefangenen Farbnebeltröpfchen sind in dem Auswaschwasser 8 suspendiert. Aus dem Farbnebel-Sammelraum wird die von Lacknebel weitgehend gereinigte Spritzkabinenluft mittels des Absauggebläses 6 abgesaugt.

Die im Auswaschwasser suspendierten Lacknebentröpfchen sind sehr klebrig und setzen sich überall fest, was insbesondere dann stö­ rend ist, wenn die Lacknebeltröpfchen zu größeren Klumpen koagu­ liert sind. Um ein solches Festkleben der Koagulate bei der Wei­ terbehandlung des Auswaschwassers zu verhindern, wird diesem ein sogenanntes Entklebungsmittel zugesetzt, und zwar wird beim dar­ gestellten Ausführungsbeispiel aufgeschlemmtes Tonerdesilikat 10 als Beispiel eines Koagulierungsmittels aus einem Behälter mittels einer Dosierpumpe einem Mischer 9 zugesetzt, wo sich das Tonerdesilikat innig mit dem Auswaschwasser vermischt. Das Ton­ erdesilikat lagert sich an die suspendierten Lackpartikelchen an und nimmt ihnen ihre Klebewirkung. Zwar sind grundsätzlich auch andere Entklebungsmittel möglich, z. B. Natronlauge, Kalziumchlo­ rid usw., die jedoch zum einen nicht so wirkungsvoll sind, zum anderen wird vorliegend der anorganisch-mineralische Charakter des Entklebungsmittels bei der späteren Entsorgung des Koagulats in vorteilhafter Weise als Flußmittel bei der Schlackebildung im Hochofen ausgenutzt. Nach dem Entkleben wird das Auswaschwasser 8 in ein Absetzbecken 11 geleitet, in welchem sich das Auswasch­ wasser beruhigt und die darin enthaltenen, durch Anlagerung von Tonerdesilikat beschwerten und entklebten Lacknebeltröpfchen schwerkraftbedingt zu einem stark wasserhaltigen Koagulations­ schlamm 12 absetzen. Diesem dünnen und leicht fließenden Koagu­ lationsschlamm 12 wird ein Flockungsmittel in einem Reaktionsge­ fäß zugegeben, um sein Entwässerungsverhalten zu verbessern. An­ schließend wird dieses Gemisch einer Zentrifuge 14 zugeleitet, in welcher das Lackkoagulat durch Fliehkrafteinfluß weiter entwäs­ sert wird. An der Zentrifuge tritt ein stichfester Koagulations­ schlamm 13 mit einer Restfeuchte von etwa 50% aus. Sowohl am Absetzbecken 11 als auch an der Zentrifuge 14 fällt laufend an der Klarwasserrinne 28 bzw. an der Ringkammer 29 von Lacknebel­ tröpfchen befreites Wasser an. Die Wasserfraktion der Zentrifuge wird in das Absetzbecken zurückgeleitet, wogegen der überlauf der Klarwasserrinne 28 am Absetzbecken über eine Waschwasserpumpe 30 in den Wasserkreislauf für die Lackkabinenluft zurückgespeist wird.

Das solcherart vorentwässerte Lackkoagulat 13 wird nun noch ther­ misch weitergetrocknet. Der an der Zentrifuge 14 austretende, pa­ stöse Koagulationsschlamm 13 wird über eine z. B. als Förder­ schnecke ausgebildete Dickstoffpumpe 25 in einen Trocknungsofen 15 gepumpt, in welchem das Koagulat thermisch getrocknet wird. Der Ofentyp selber ist von sekundärer Bedeutung; beim dargestell­ ten Ausführungsbeispiel ist ein Drehrohrofen gezeigt, der bei­ spielsweise mit Dampf beheizt ist. Durch förderwirksame Innenein­ bauten z. B. Schaufeln oder Schnecken, die jedoch nicht gezeigt sind und/oder durch eine Neigung des Drehrohrofens in Schwerkraft­ richtung wird der eingebrachte Koagulationsschlamm langsam in Axialrichtung durch den Ofen hindurch gefördert und tritt schließ­ lich am Ende getrocknet aus dem Ofen aus. Dabei fällt ein riesel­ fähiges Pulver an. In jedem Fall sollte die Prozeßführung und Garnierung des Ofens derart ausgebildet sein, daß das getrocknete Produkt nicht verklumpt sondern zu einem Pulver oder feinkörnigen Granulat zerfällt. Das aus dem Trocknungsofen 15 austretende ge­ trocknete Lackkoagulat ist mit 17 bezeichnet; es kann nach kurzer Zwischenlagerung und Abkühlung in entsprechende Lagersilos oder direkt in Tankwagen gefördert werden, mit denen das Lackkoagulat zu Eisenverhüttungswerken gebracht werden kann.

Vor der Weiterverarbeitung des getrockneten Lackkoagulates in ei­ nem Hochofenprozeß zwecks Entsorgung des Lackkoagulates wird dieses Granulat mittels einer Mühle 25 noch auf eine Korngröße von etwa maximal 1,0 mm Durchmesser und vorwiegend auf eine Korn­ größe von etwa 0,2 mm Durchmesser gemahlen. Aufgrund dieser fei­ nen Körnung läßt sich das Granulat sehr gut pneumatisch fördern. Zweckmäßigerweise erfolgt auch dieses Mahlen des Lackkoagulates noch in dem Anlagenteil, der beim Lackierbetrieb eingerichtet ist.

Zur Entsorgung des Lackkoagulates wird dieses in einen Roheisen- Gewinnungsprozeß eines Hochofens 18 gemeinsam mit der Blasluft eingespeist. Dabei werden die organischen Bestandteile des Lack­ koagulates als reduzierend wirkende Mittel verwendet und ersetzen teilweise den bei der Roheisengewinnung erforderlichen Kohlen­ stoff als Reduktionsmittel. Die aus der Gangart der Erze, der Koksasche und Zuschlägen sich bildende Schlacke wird außerhalb des Ofens zu Sand granuliert und dient als Rohstoff für die Ze­ menterzeugung. Die Qualität der Schlacke nimmt mit steigendem Gehalt an Tonerde zu. Insofern kann das erwähnte Entklebungsmit­ tel, welches dem nassen Lackschlamm zu etwa 30 Gew.-%, bezogen auf Trockenmasse, zugesetzt worden ist und welches hauptsächlich aus Tonerdesilikat besteht, zur Verbesserung der Schlackenquali­ tät beitragen.

Der Hochofen 18 weist im Bereich der sogenannten Blasformen 19 eine Ringleitung 20 auf, der über eine Windleitung 21 erwärmte und unter Umständen mit Sauerstoff angereicherte Luft unter hohem Druck zugeführt wird. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Koagulat zunächst in eine Druckschleuse, das Einblasge­ fäß, gefördert. Aus dieser Schleuse erfolgt die Dosierung und Förderung in eine Rohrleitung und schließlich in eine Einblaslan­ ze, die in bekannter Weise das Koagulat durch die Wandung des Düsenstocks in den Mischwindstrom einleitet. Je nach Aufmahlungs­ grad des Koagulates ist der Lanzendurchmesser zu verändern. Die Verwendung fein aufgemahlenen Koagulates mit z. B. 90% Partikeln unter 90 µm ist aus verfahrenstechnischer Sicht vorzuziehen. In diesem Fall ist wegen der Gefahr von Staubexplosionen die gesamte Einblasanlage explosionssicher zu bauen und als Fördergas ein In­ ertgas, vorzugsweise Stickstoff, zu verwenden.

Durch die Verarbeitung des Lackkoagulates im Hochofenprozeß wird dieses vollständig und endgültig entsorgt. Aufgrund der gleich­ bleibenden, von störenden Begleitstoffen freien Zusammensetzung des Lackkoagulates ist seine Verarbeitung im Hochofen sowohl me­ tallurgisch als auch ökologisch völlig unbedenklich. Nachdem ab­ gesehen von der erforderlichen Trocknung des Lackkoagulates und dem Mahlen kaum Kosten anfallen, ist der geschilderte Entsorgungs­ weg sehr kostengünstig; die Trocknungskosten würden im übrigen auch bei anderen Entsorgungsarten ohnehin anfallen. Auf der Seite des Eisenverhüttungsbetriebes wird die Installation und der Be­ trieb einer Feststoffeinblasanlage notwendig. Die dadurch ent­ stehenden Kosten werden allerdings zum Teil wettgemacht durch eine gewisse Einsparung an Reduktionsmittel sowie durch eine Ver­ besserung der Schlackenqualität. Nachbehandlungskosten für die Hochofenabluft entstehen nicht, weil durch die geschilderte Ent­ sorgung des Lackkoagulates keine zusätzlichen Bestandteile in der Hochofenabluft entstehen. Die ohnehin installierte Abluftreini­ gungsanlage wird ohne weiteres auch mit der bei der Entsorgung des Lackkoagulates anfallenden Abluft fertig.

Claims (6)

1. Verfahren zum Entsorgen von Lackschlamm aus Lackieranlagen, der durch Auffangen und Auswaschen von Lacknebel aus Lackierkabi­ nen in bzw. mit Wasser und anschließende Sedimentation entsteht, - bei welchem Verfahren der abgezogene Lackschlamm durch Zumi­ schen anorganischer Feinstpartikel mit großer adsorbierender Oberfläche als Entklebungsmittel koaguliert wird, - bei welchem ferner der solcherart vorbehandelte Lackschlamm, vorzugsweise in mehreren Stufen, zu einem rieselfähigen Gra­ nulat mit geringer Rest feuchte getrocknet wird und - bei dem das getrocknete Lackkoagulat entsorgt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zum Entsorgen des Lackkoagulates (17) dieses in einen Rohei­ sen-Gewinnungsprozeß eines Hochofens (18) gemeinsam mit der Blas­ luft eingespeist wird, wobei die organischen Bestandteile des Lackkoagulates (17) mit als reduzierend wirkende Mittel und die anorganischen Bestandteile mit als Schlackebildner verwendet wer­ den.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Lackschlamm (12) 10 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise etwa 15 Gew.-%, bezogen auf die Trockenmasse des Lackkoagulates (17), an­ organische Entklebungsmittel (10) zugemischt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Lackschlamm (12) als anorganische Entklebungsmittel (10) Tonerdesilikat bzw. Bentonit der Formel Al₂O₃_*SiO₂ zugemischt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lackkoagulat (17) vor dem Einblasen in den Hochofen (18) auf eine Korngröße von maximal 1,0 mm und hauptsächlich unter 0,2 mm gemahlen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Lackkoagulat (17) derart gemahlen wird, daß etwa 90% des Koagulates eine Korngröße von maximal 90 µm aufweisen und daß als Trägergas beim Einblasen des gemahlenen Koagulates ein Inertgas, vorzugsweise Stickstoff, verwendet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lackkoagulat (17) vor dem Einblasen in den Hochofen (18) auf eine Restfeuchtigkeit von von maximal etwa 10%, vorzugsweise weniger als 5% getrocknet wird.