DE4408581A1 - Verfahren zur Verwertung von festen Verpackungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Verpackungen aus Aluminium, Glas, Kunststoff, Hartpappe oder sonstigen festen Stoffen wie Eisenblech, wie sie in Haushalt, Handel, Pharmazie, Gewerbe und Industrie verwendet werden. Derartige Verpackungen können u. a. Spraydosen, Sprayflaschen, Kartuschen, Dosen einschließlich Farbdosen, auch mit Inhalten oder Restinhalten sein, aus Fehlchargen oder Überlagerungen u.ä. stammen. Die Größe der genannten Verpackungen ist durch ein Inhaltsvolumen von 1000 ml begrenzt. Als Abfall sind diese Produkte auf Grund ihrer komplexen Zusammensetzung schwierig zu verwerten und können so nicht einem einfachen Re­ cycling zugeführt werden.

Eine sortenreine Sortierung ist selten mit geringem Aufwand möglich. Ein hoher Anteil dieser Verpackungen wird gegenwärtig gemeinsam mit Hausmüll deponiert oder in Müllverbrennungsan­ lagen bzw. Sonderabfallverbrennungsanlagen verbrannt. Da diese Verpackungen mit ihren Inhalten oder Restinhalten organische und anorganische Schadstoffe enthalten, die biologisch nur schwer abbaubar sind, bzw. zur Verunreinigung von Sickerwasser führen, werden sie in Deponien zu Altlasten und begünstigen Deponiebrände. Die Umsetzung in Müllverbrennungsanlagen führt auf Grund des geringen Wirkungsgrades zur Erhöhung der CO₂-Emission, und zusätzlich besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit der Erzeugung von kontaminierten Schlacken, Abgasen, Stäuben und Di­ oxinen.

In einem Vorschlag nach DE 40 28 999 wird eine Rückgewinnung von Metallen aus Verbund­ werkstoffen durch Ablösung der Nichtmetallbestandteile mit definierten Lösungsmitteln bei defi­ nierten Verfahrensbedingungen angestrebt. Dieses Verfahren ist technisch sehr aufwendig und bedarf mehrerer Verfahrensstufen für eine sortenreine Gewinnung der Einzelbestandteile. Inwie­ weit eine großtechnische Anwendung zu wirtschaftlich und technisch verwendbaren Produkten führt, ist noch offen.

Bekannt ist auch ein Verfahren, bei dem die genannten Verpackungen in einer Zerkleinerungs­ vorrichtung, wie beispielsweise in einem Shredder, unter Schutzgas zerkleinert werden. Die Gas­ bestandteile müssen gemeinsam oder getrennt mit der anfallenden Flüssigphase vorrangig als Son­ derabfall entsorgt werden. Die anfallenden Feststoffe können erst nach einer Reinigung einer Ver­ wertung zugeführt werden, falls Absatzmöglichkeiten bestehen.

In DE 38 17 273 wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Beseitigung von unter Druck stehen­ den Behältern wie z. B. Spraydosen beschrieben. Bei diesem Verfahren erfolgt die Zerkleinerung der Spraydosen unter einer Inertgasüberdruckatmosphäre, die geringfügig über dem Innendruck der Behälter liegt. Auch bei diesem Verfahren fällt ein gasförmiger bzw. flüssiger Sonderabfall an, der mit hohen Kosten entsorgt werden muß.

Ziel und Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Behandlungsverfahren zu finden, das eine pro­ blemlose Verwertung von Verpackungen aus Aluminium oder sonstigem Blech, Glas, Kunststoff und Hartpappe, wie z. B. Spraydosen, Sprayflaschen, Kartuschen, Dosen, Farbdosen, die leer sind oder mit organischen und anorganischen Restinhalten oder vollständigen Inhalten belastet sind, unter simultaner Einbeziehung von festen Rest- und Abfallstoffen gestattet. Die Größe der Ver­ packungen soll eine Obergrenze von 1500 ml Inhaltsvolumen nicht überschreiten.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst, indem diese mit einem Inhalt oder Restinhalt bis 1000 ml unzerkleinert in einem Anteil von < 20% gemeinsam mit < 20% Kohle und < 60% anderen festen Reststoffen, wie beispielsweise brikettierter Klärschlamm, Shredderleichtgut und Elektronikschrott, welche Schwermetalle enthalten, in einen Festbettdruckvergaser eingebracht und die Einzelbestandteile der Verpackungen leer, mit Inhalten oder Restinhalten im Temperatur­ bereich von 100 bis 1500°C in Nutzgaskomponenten und Schlackebildner umgewandelt werden. Ein Vorteil des Verfahrens besteht darin, daß die Behältnisse, insbesondere die aus Aluminium, sonstigem Blech und Glas, bis in den Temperaturbereich von 600 bis 800°C die Schüttstruktur im Festbettdruckvergaser hinsichtlich ihrer Durchströmbarkeit günstig beeinflussen. Bei der Durchfüh­ rung des Verfahrens werden die organischen Treibmittel der Sprayflaschen sowie die organischen Inhaltsstoffe und Behältnisteile in der reduzierenden Vergasungszone zu Nutzgaskomponenten wie Wasserstoff, Kohlenmonoxid und Methan umgewandelt. Damit ist die Bildung von gasförmigen und flüssigen Sonderabfallstoffen ausgeschlossen. Bei Vorhandensein von Fluorkohlenwasserstof­ fen in den Treibmitteln wird bei Abspaltung von Fluor dieses bevorzugt mit dem mit der Kohlen­ asche eingebrachten Kalzium in Form von schwer löslichem Kalziumfluorid in der entstehenden Schlacke immobilisiert. Erfindungsgemäß werden die Schlackebildner der Verpackungen für die Einbindung der Schwermetallanteile der anderen Reststoffe in die Schlackestruktur genutzt. Die Aluminiumbestandteile der Behältnisse werden bei < 660°C in ihrer Struktur zerstört und in der Oxidationszone im Unterteil des Festbettdruckvergasers zu Al₂O₃ oxidiert. Die Glasanteile der Behältnisse liegen in der Oxidationszone bei Maximaltemperaturen von < 1200°C als SiO₂ vor. Auf diese Weise wird bewirkt, daß bei Abkühlung der angesinterten Schlackeanteile Silikat- und Aluminatstrukturen entstehen, die in der Lage sind, Schadstoffe wie CaSO₄, CaCl₂, CaF₂ und insbesondere Schwermetalle wie beispielsweise Zink, Quecksilber, Cadmium, Kupfer, zu binden. Die weiteren Vorteile der vorgeschlagenen Lösung bestehen darin, daß keine Sortierung von Ver­ packungen aus Aluminium, Glas und Kunststoff, und der anderen Verpackungen aus Blech oder Hartpappe, keine Vorzerkleinerung und sonstige Vorbehandlung erforderlich ist, und die simultane Verwertung mit anderen Rest- und Abfallstoffen ohne Entstehung von neuen Sonderabfallstoffen in einem Prozeß erfolgt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden näher beschrieben:

In einer Haus- und Gewerbemüllaufbereitungsanlage werden stündlich 2 t Sprayflaschen und Kar­ tuschen aus Aluminium, Glas und Kunststoff mit organischen und anorganischen Restinhalten mit Volumina von 10 ml bis 1000 ml gewonnen.

In einen Festbettdruckvergaser 1, der unter einem Druck von 25 bar betrieben wird, werden stündlich
13,7 t Braunkohlenbriketts 2 (Wassergehalt 18,5%, Teergehalt 8%, Aschegehalt 8%)
2,0 t Sprayflaschen und Kartuschen aus Aluminium, Glas und Kunststoff, Hartpappe
1,7 t Altreifen 3
1,7 t Shredderleichtgut 3
eingeschleust. Über den Drehrost werden als Gemisch 2500 m³i.N. Sauerstoff/h und 16,4 t Verga­ sungsdampf/h in den Reaktor eingebracht. Über den Drehrost wird ein inertes Asche/Schlackegemisch in einer Gesamtmenge von 2 t/h ausgebracht, das als Bauzuschlagsstoff oder Verfüllmasse genutzt werden kann oder gefahrlos zu deponieren ist. Im Festbettdruckverga­ ser werden die organischen Treibmittel der Sprayflaschen sowie die organischen Inhaltsstoffe und Behältnisteile in der reduzierenden Vergasungszone des Festbettdruckvergasers zu Nutzgaskom­ ponenten wie Wasserstoff, Kohlenmonoxid und Methan und anderen Kohlenwasserstoffen umge­ wandelt. Die Altreifen- und Shredderleichtgutanteile werden zu 40-70% in Gasbestandteile und zu 20 bis 50% zu Kohlenwasserstoffen umgesetzt. 3-12% gehen in Abhängigkeit von der Zu­ sammensetzung in die Asche/Schlackefraktion. Aus dem Oberteil des Festbettdruckvergasers werden stündlich ca. 21500 m³i.N. trockenes Rohgas abgeführt. Es kann nach Durchlaufen einer konventionellen Gasreinigung stofflich oder energetisch genutzt werden. Die Aluminiumbestand­ teile und die Glasanteile der Behältnisse liegen in der Oxidationszone bei Maximaltemperaturen von < 1200°C als Al₂O₃ und SiO₂ vor. Auf diese Weise wird bewirkt, daß bei Abkühlung der angesinterten Schlackeanteile Silikat- und Aluminatstrukturen entstehen, die in der Lage sind, Schadstoffe aus simultan verwerteten Reststoffen wie CaSO₄, CaCl₂, CaF₂ und insbesondere Schwermetalle wie beispielsweise Zink, Quecksilber, Cadmium und Kupfer, zu binden.

Claims (4)

1. Verfahren zur Verwertung von festen Verpackungen aus Aluminium, Glas, Kunststoff, Hartpappe oder sonstigem Blech mit einer Größe von bis zu 1500 ml Inhaltsvolumen, wie sie in Haushalt, Handel, Pharmazie, Gewerbe und Industrie verwendet werden, ins­ besondere von Spraydosen, Sprayflaschen, Flaschen, Kartuschen, Dosen im Verfahren der Festbettdruckvergasung, dadurch gekennzeichnet, daß diese mit einem organischen oder anorganischen Inhalt oder Restinhalt bis 1000 ml unzerkleinert und unsortiert in einem Anteil von < 20% gemeinsam mit < 20% Kohle und < 60% anderen Reststof­ fen, welche Schwermetalle enthalten, in einen Festbettdruckvergaser eingebracht und die Einzelbestandteile der Verpackungen im Temperaturbereich von 100 bis 1500°C in Nutzgaskomponenten und Schlackebildner umgewandelt werden, wobei die Schlacke­ bildner der Verpackungen für die Einbindung der Schwermetallanteile der anderen Reststoffe in die Schlackestruktur genutzt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Obergrenze der Größe der eingesetzten Verpackungen durch ein Inhaltsvolumen von 1500 ml gesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die festen Verpackungen aus Aluminium, sonstigem Blech oder aus Glas in der Schüttung in den Temperaturzonen bis zu 600 oder 800°C eine gute Durchströmbarkeit gewährleisten.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Einsatzstoffen in den Festbettdruckvergasern eingebrachten Schadstoffe wie beispielsweise Zink, Quecksilber, Cadmium, Kupfer, Fluor-Chlor oder Schwefel die im Verfahren selbst gebildeten Schadstoffe, wie beispielsweise CaCl₂ oder CaF₂ durch die aus den Verpac­ kungen im Verfahren entstehenden Silikat- und Aluminatstrukturen gebunden und un­ schädlich gemacht wurden.