DE4429391A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Aufbereitung PCB-haltiger Kondensatoren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung PCB- haltiger Kondensatoren, insbesondere von Kleinkondensatoren. Außerdem bezieht sich die Erfindung auf eine für die Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung.

Die Emission von PCB aus Kondensatoren stellt ein gravierendes Umweltproblem dar. Eine Hochrechnung anhand des Ausmusterungsverhaltens bei Altgeräten ergab, daß bis zum Jahr 2017 mit PCB-haltigen Kondensatoren im Schrottaufkommen gerechnet werden muß. Da man gegenwärtig noch über kein ausgereiftes Verfahren zur Trennung von PCB-haltigen und nicht- PCB-haltigen Kleinkondensatoren verfügt, müssen sämtliche Kleinkondensatoren ausgesondert und in Sondermülldeponien mit hohen Kosten eingelagert werden.

Neuerdings versucht man die Masse der zu deponierenden Kondensatoren dadurch zu reduzieren, indem man eine Vorsortierung mittels des Prinzips der Dichtesortierung in magnetischen Flüssigkeiten durchführt (P 44 23 777.4). PCB- haltige Kondensatoren lassen sich eindeutig durch ihre hohe Dichte von nicht-PCB-haltigen unterscheiden. Dieses Verfahren ist im Erprobungsstadium und bedarf einer Umsetzung im großen technischen Maßstab.

Selbst wenn es möglich sein wird, das vorgenannte Verfahren mittels einer kontinuierlich arbeitenden Sortiereinrichtung zu etablieren, ist damit noch immer nicht das eigentliche Problem der Entsorgung der PCB-haltigen Kondensatoren gelöst.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein kostengünstiges und umweltfreundliches Verfahren zur Aufbereitung PCB-haltiger Kondensatoren und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens unter Vermeidung der kostspieligen Einlagerung in Untertagedeponien zu entwickeln.

Die Aufbereitung soll so durchzuführen sein, daß danach eine Entsorgung des PCB durch chemische Umsetzung möglich ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Der Vorteil der Erfindung liegt darin, daß die zerkleinerten Kondensatoren in einem Lösungsmittel und/oder -gemisch von dem PCB gereinigt werden. Mit dieser Erfindung ist somit eine Trennung des PCB von den anderen Bestandteilen der Kondensatoren möglich. Das PCB kann dann nach Abtrennung und anschließender chemischer Umsetzung vollkommen beseitigt werden. Insbesondere die metallischen Bestandteile können somit nach entsprechender Aufbereitung einer Wiederverwendung zugeführt werden.

Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn man bei der ersten Reinigungsstufe gleichzeitig Ultraschall einsetzt.

Noch effektiver kann das Verfahren betrieben werden, wenn man in der ersten Reinigungsstufe beim Eintauchen der zerkleinerten Kondensatoren in das Lösungsmittel gleichzeitig die metallischen von den nichtmetallischen Komponenten nach dem Schwimm/Sink- Prinzip abtrennt.

Nach der Reinigungsstufe wird das das PCB enthaltende Lösungsmittel und/oder -gemisch abgetrennt und einer üblichen Destillation, vorzugsweise Vakuumdestillation, zur Abtrennung des PCB aus dem Lösungsmittel unterworfen. Das Lösungsmittel wird dem Verfahren wieder zugeführt.

Vorteilhafterweise trennt man das Lösungsmittel und/oder -gemisch aus der Reinigungsstufe erst dann ab, wenn eine gesättigte beziehungsweise übersättigte Lösung mit PCB erreicht ist. Auf diese Weise kann auf Grund der unterschiedlichen Dichte der Hauptteil des Lösungsmittels abgetrennt und sofort dem Prozeß wieder zugeführt werden. Das PCB selbst wird dann in üblicher Weise durch chemische Umsetzung entsorgt.

Der Vorteil des voll gekapselten Verfahrens ist insbesondere der, daß man auf die kostenspieligen und umweltbelastenden Einlagerungen von PCB-enthaltenden Kleinkondensatoren in Bergwerken vollkommen verzichten kann.

Das Verfahren soll an Hand des nachstehenden Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.

In Fig. 1 ist eine vorteilhafte Ausführung einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 10 dargestellt.

Über eine Transporteinrichtung 2 werden die in einer Zerkleinerungseinrichtung 1 zerkleinerten, PCB enthaltenden Kleinkondensatoren einem Reinigungsgefäß 3 zugeführt. In dem Reinigungsgefäß 3 befindet sich ein Lösungsmittel 5a, ein Keton oder ein halogenierter Kohlenwasserstoff oder auch ein Gemisch daraus.

Das Lösungsmittel soll dabei vorzugsweise einen Siedepunkt unterhalb von 150 Grad Celsius und eine geringere Dichte als die der Metalle der Kondensatoren und eine höhere Dichte als die der nichtmetallischen Bestandteile aufweisen und eine hohe Löslichkeit für PCB haben. In diesem Ausführungsbeispiel wurde Tetrachlormethan als Lösungsmittel eingesetzt. Es ist aber jedes andere Lösungsmittel, das die vorgenannten Kriterien aufweist, einsetzbar.

Die zerkleinerten Kondensatoren werden in dem mit dem Lösungsmittel 5a gefüllten Reinigungsgefäß 3 mittels der Transporteinrichtung 2 hindurchgeführt. Dabei tauchen die zerkleinerten Kondensatorenteile in das Lösungsmittel 5a vollkommen ein und werden von den PCB auf diese Weise gereinigt.

Der Reinigungsprozeß kann durch eine an dem Reinigungsgefäß 3 angeordneten Ultraschalleinrichtung 12 unterstützt werden.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wurde das zu reinigende Gut anschließend einem zweiten Reinigungsgefäß 4 mittels der Transporteinrichtung 2 zugeführt. Es ist auch durchaus möglich, den gesamten Reinigungsprozeß auch nur in einer Stufe durchzuführen.

In dem zweiten Reinigungsgefäß 4 befindet sich dasselbe Lösungsmittel 5b wie in dem ersten Reinigungsgefäß 3, für das aber ein wesentlich geringerer PCB-Gehalt zulässig ist. Es sind weiterhin ein oder mehrere Heizstufen 6 und/oder mehrere Kondensatorstufen 7 angeordnet. An den Ein- und Ausgangsseiten des Reinigungsgefäßes 4 sind Kühlfallen 8 angebracht.

In der zweiten Reinigungsstufe verdampft das Lösungsmittel und kondensiert an den Kondensatorstufen, wobei es auf das durchlaufende Reinigungsgut tropft. Durch diese Reinigungsstufe werden auch die letzten noch möglichen an dem Reinigungsgut anhaftenden PCB-Reste entfernt.

In dem zweiten oder auch schon in dem ersten Reinigungsgefäß (3, 4) erfolgt die Trennung der in den zerkleinerten Kondensatoren enthaltenden metallischen von den nichtmetallischen Komponenten, wie Papier oder dergl. Die metallischen Teile sinken auf den Boden, sie werden mittels einer Transportvorrichtung entfernt, während sich das Papier an der Oberfläche des Lösungsmittels ansammelt und abgeschöpft wird.

Vorteilhafterweise ist der Lösungsmittelkreislauf 10 sowohl mit der PCB-Abscheidestufe 9 als auch mit dem Lösungsmittelreservoir verbunden.

Die gesamte Vorrichtung ist von einem Gehäuse 13 umschlossen, das mit einer entsprechenden Ablufteinrichtung verbunden ist, die den technischen und gesetzlichen Anforderungen genügt, so daß ein Austreten umweltschädlicher Dämpfe unmöglich ist.

Gegebenenfalls kann nach der Reinigungsstufe eine Materialsortiereinrichtung 11 für die Abtrennung der Eisenmetalle vom Aluminium nachgeschaltet werden, so daß unnötige Transportwege eingespart werden.

Claims (14)

1. Verfahren zur Aufbereitung PCB-haltiger Kondensatoren, insbesondere von Kleinkondensatoren, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kondensatoren zerkleinert und anschließend in einem Lösungsmittel und/oder Lösungsmittelgemisch von dem PCB gereinigt,
daß die metallischen von den nichtmetallischen Komponenten getrennt werden und
daß das PCB aus dem Lösungsmittel beziehungsweise Lösungsmittelgemisch abgetrennt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das in dem Lösungsmittel beziehungsweise -gemisch enthaltende PCB in an sich bekannter Weise mittels einer Vakuumdestillation abgetrennt und anschließend entsorgt und das Lösungsmittel dem Prozeß wieder zugeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Lösungsmittel ein Keton oder ein halogenierter Kohlenwasserstoff oder ein Gemisch daraus ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Lösungsmittel Methyl-äthylketon oder Tetrachlormethan ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Lösungsmittel und/oder -gemisch einen Siedepunkt unterhalb 150 Grad Celsius aufweist.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Lösungsmittel und/ oder -gemisch eine größere Dichte als die nichtmetallischen Komponenten aufweist und daß die Dichte vorzugsweise größer 1,2 g/cm³ ist.

7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Reinigungsverfahren zweistufig ist, wobei in einer ersten Reinigungsstufe das Reinigungsgut vollständig in das Lösungsmittel und/oder -gemisch eintaucht und in der zweiten Reinigungsstufe das Lösungsmittel und/oder -gemisch nach Kondensation auf das Reinigungsgut auftropft.

8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Reinigungsstufe des in das Lösungsmittel und/oder -gemisch eintauchenden Reinigungsgutes durch das Einbringen von mechanischer Energie unterstützt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die mechanische Energie Ultraschall ist.

10. Verfahren nach Anspruch 1 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die metallischen von den nichtmetallischen Komponenten während der Reinigungsstufe beziehungsweise Reinigungsstufen abgetrennt werden.

11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß nach einer Zerkleinerungs- (1) eine Transporteinrichtung (2) angeordnet ist, die das zerkleinerte Reinigungsgut in ein Reinigungsgefäß (3), welches mit einem Lösungsmittel und/oder -gemisch (5a) gefüllt ist, und durch dieses hindurch transportiert in ein zweites Gefäß (4), in dem eine und/oder mehrere Heizstufen (6) und eine und/oder mehrere Kondensatorstufen (7) angeordnet sind und an dessen Ein- und Ausgangsseiten Kühlfallen (8) angeordnet sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Lösungsmittelkreislauf (10) mit einer PCB-Abscheidestufe (9) mit dem Lösungsmittelreservoir verbunden ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 und 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der (den) Reinigungsstufe(n) eine Materialsortiereinrichtung (11) nachgeschaltet ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 11 bis 13, dadurch ge­ kennzeichnet, daß um die Vorrichtung ein geschlossenes Gehäuse (13) angeordnet ist.