WO1992016261A1

WO1992016261A1 - Verfahren zur aufbereitung von verbrennungs- und/oder rauchgasreinigungsrückständen

Info

Publication number: WO1992016261A1
Application number: PCT/EP1992/000625
Authority: WO
Inventors: Zbigniew Boguslawski
Original assignee: AQUAMOT AG
Current assignee: AQUAMOT AG
Priority date: 1991-03-20
Filing date: 1992-03-20
Publication date: 1992-10-01
Anticipated expiration: 1993-09-20
Also published as: DE4109126A1

Abstract

Verfahren zur Aufbereitung von Verbrennungs- und/oder Rauchgasreinigungs-Rückständen, bei dem die auf eine möglichst gleichmäßige Korngröße homogenisierten, trockenen Rückstände mit Hilfe einer aus einem thermoplastischen Kunststoff hergestellen Paste bzw. Suspension mikrobeschichtet und das so beschichtete Material mit einem einen thermoplastischen Anteil enthaltendem Kunststoff zur Gewinnung eines zur Wiederverwendung einsetzbaren Materials geformt und granuliert wird. Dem homogenisierten Rückstand wird zum Zwecke der Mikrobeschichtung und Mikrogelierung die aus einem thermoplastischen Kunststoff hergestellte Paste bzw. Suspension in einer Menge zwischen 10 bis 15 Gew.-%, bezogen auf das eingesetzte Material, bei einer Temperatur zwischen 80 und 85 °C unter intensivem Rühren zugefügt und die Mischung während einer Zeit zwischen 10 und 15 Minuten unter Aufrechterhaltung der angegebenen Temperatur gemischt. Es findet eine 40 bis 50 Gew.-% Polyvinylchlorid enthaltende Paste bzw. Suspension Verwendung. Dem mikrobeschichteten Material wird anderweitiges Kunststoffmaterial in einer Menge bis zu 30 Gew.-% zugemischt, worauf die so gebildete Mischung bei einer Arbeitstemperatur zwischen 165 und 180 °C extrudiert und der gebildete Strang zu Granulat geschnitten wird. Als Zusatzmaterial zur Extrudierung dient u.a. gereinigtes und zerkleinertes Abfall-Kunststoffmaterial mit mindestens 35 % thermoplastischen Anteilen.

Description

Verfahren zur Aufbereitung von Verbrennungs- und/oder Rauchgasreinigungsrückständen.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufarbeitung von Rückstände aus Verbrennungs- und/oder Rauchgasreinigungs-Anlagen, insbesonder Flugasche.

«_Q Die bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe in beachtlichem Umfan anfallenden festen Verbrennungsrückstände, insbesondere Flugaschen, stel len nach wie vor ein erhebliches Problem dar. Hierbei kann etwa davon aus gegangen werden, daß in einem 750 MW-Kraftwerk je nach Betriebsbedingunge und Qualität des eingesetzten Brennmaterials zwischen 70000 t un

l ,o- 200 000 t Asche, davon 60 000 bis 150 000 t Flugasche, in der Bundesre publik insgesamt jährlich zwischen 15 und 20 Mio t, anfallen, von dene lediglich etwa 6 Mio t wiederverwendet werden, während der weitaus über wiegende Anteil von etwa 10 Mio t abgelagert wird, obwohl es sich hierbe grundsätzlich durchaus um einen wertvollen, mineralischen Rohstoff han ₀ delt. So finden etwa alleine in der Bauwirtschaft etwa zwischen 300 un 500 Mio t vergleichbarer mineralischer Werkstoffe Verwendung, im Verhält nis zu denen die in der Bundesrepublik anfallenden o.g. Rückstände der ge nannten Art eine vernachlässigbar kleine Menge darstellen. Ungeachte dessen und ungeachtet der erheblichen mit der Deponierung dieser Rück

25 stände verbundenen Probleme sind bisher keine Verfahren bekannt geworden 9 _

die eine totale und komplexe Aufarbeitung dieser Rückstandsmengen in d Weise ermöglichen würden, daß sie wieder in den Wirtschaftskreisla zurückgeführt werden können.

- Der vorliegenden Erfindung liegt als Aufgabe die Schaffung ein Verfahrens zugrunde, das eine Aufarbeitung der genannten Verbrennungsrüc stände in der Weise ermöglicht, daß sie wieder in den Materialkreisla zurückgeführt werden können.

Q Diese Aufgabe wird mit dem in Patentanspruch 1 wiedergegebenen Ver fahren gelöst.

Durch die Erfindung ist ein Verfahren geschaffen, mit dessen Hilfe di als wertvoller Sekundär-Rohstoff anzusehenden Rückstände aus der Verbren 5 nung fester fossiler Brennstoffe einer industriell wertvollen Verwendun zugeführt werden können, womit nicht nur die Inanspruchnahme von Primär Rohstoffen sondern darüberhinaus auch die immer stärker in den Vordergrun tretende Umweltbelastung vermindert werden kann. Hierbei wird durch di simultane Mikrobeschichtung, Mikrogelierung d.h. durch die (vollständige Q Umhüllung der einzelnen Körner des eingesetzten Materials einerseits ein hermetische, den Austausch mit der Umgebung ausschließende Einkapselun erreicht und andererseits den Partikeln eine Konsistenz verliehen, die ih re Einbindung in Materialien anderer Art ermöglicht. So besteht nicht nu die Möglichkeit des Einsatzes als Füllstoff in der Bauindustrie, es be steht darüberhinaus die Möglichkeit der (materialschlüssigen) Einbindun in andere Kunststoffmaterialien zur Herstellung von Sekundärgranulaten. Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt somit die Herstellung leichte mineralstoffgefüllter Kunststoffgranulate unter Einsatz von Abfallm terialien, zu welchem Zweck das gelierend mikrobeschichtete Materi zusammen mit anderweitigem Kunststoffmaterial extrudiert und der extr dierte Strang zu Granulat geschnitten wird. Hierbei kann auch d hinzugefügte Kunststoffmaterial aus - zu diesem Zweck gereinigtem u zerkleinertem - Abfall-Kunststoff bestehen.

Aufgrund der hermetischen Versiegelung der einzelnen Körner der Rück stände durch die Mikrogelierung und damit Verhinderimg eines Austausche mit der Umgebung ist es grundsätzlich möglich, die anfallenden Rückständ ohne besondere Vorbearbeitung, insbesondere Befreiung von Schwermetallen und anderen umweltschädlichen Substanzen in der erfindungsgemäßen Weis einzusetzen. Ungeachtet dessen erfolgt jedoch vorteilhaft eine vorgängig Aufarbeitung der Rückstände in der Weise, daß sie vor der Mikrobeschich tung auf eine Korngröße von 20 Mü gemahlen und danach mittels an sich be kannter physikalischer und/oder chemischer Verfahren von ihren Bestandtei len an Schwermetall-Verbindungen, Eisenoxid sowie den wasserlösliche Bestandteilen (Nitrat-, Sulfat-, Chlorsalze) befreit werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand des in der Anlage beigefügte Fließ-Schemas erläutert.

Die anfallenden Rückstände werden zu einer größeren Menge gesammel und danach unter erforderlichenfalls Lufttrocknung homogenisiert. Di Homogenisierung auf der Basis einer größeren Menge hat hierbei den Vor teil, daß für die weitere Verarbeitung über einen längeren Zeitra gleichmäßige Bedingungen aufrechterhalten werden können.

Das homogenisierte Material kann nunmehr entweder - in einer anderwe ? tig bekannt gewordenen Weise - zur Beseitigung der in ihm enthalten Schwermetalle, Eisen-Qxide, Dioxin-Verbindungen und wasserlöslichen Sal chemisch aufgearbeitet (linker Zweig) und/oder in der erfindungsgemäße Weise durch Mikrogelierung verkapselt werden, zu welchem Zweck de Material eine Paste aus thermoplastischem Kunststoff, beispielsweise PVC Paste in einer etwa dem eingesetzten Abfallmaterial entsprechenden Meng von 10 bos 15 Gew.-% während einer Zeit zwischen 10 und 15 Minuten be Temperaturen zwischen 60 und 80° C intensiv gemischt wird (rechter Zweig)

Das in dieser Weise mikrogelierte Material kann in dieser Form etw als Vollwert-Füllstoff in der Bauindustrie eingesetzt werden, es erlaub jedoch auch die Weiterverarbeitung zu einem hochwertigen Sekundär Rohstoff, zu welchem Zweck es zunächst mit einem anorganischen Füllstoff etwa Calciumcarbonat, vermischt und anschließend mit einem anderweitigen, mindestens 35 % thermoplastisches Material enthaltenden Kunststoff ode Abfall-Kunststoff-Gemisch extrudiert. Das extrudierte Material wird z Granulat gescchnitten, das in der üblichen bekannten Weise durc Spritzguß, Pressen oder Walzen zu Gebrauchsgegenständen weiterverarbeite werden kann, so etwa zu Behältern aller Art, etwa Müllbehältern, (Schall-)-Dämmstoffen, Bodenbelägen, Rohrleitungen und Armaturen, Apparategehäusen oder dergl. - D

Beispiel:

Es werden in der vorstehend beschriebenen Weise 1000 g Flugasche a einer Kohle-Verbrennungsanlage verarbeitet. Zu diesem Zweck wird d gemahlene und von den Bestandteilen über 20 Mü befreite Flugasche auf ei an sich bekannte Weise von ihrem Eisenoxid-Anteil (116,7 g) befreit u anschließend zur Beseitigung der wasserlöslichen Bestandteile (183,8 ausgelaugt. Aus dem verbleibenden Rückstand (699,5 g) werden auf ebenfal an sich bekannte Weise Schwermetalle (107,6 g) quantitativ entfernt. D zurückgewonnenen Bestandteile sind in den jeweils artspezifisch Verfahren wiederverwendbar, so das Eisenoxid und die Schwermetalle dur Verhüttung, die wasserlöslichen Salze zur Gewinnung von Chlor bez Kalidüngmitteln.

Der verbleibende Flugasche-Rückstand von 591,9 g wird zu "thermopl stischen Pellets" weiterverarbeitet und zu diesem Zweck 15 Minuten la mit einer gleichen Menge von 65,0 g Polyvinylchlorid-Paste 50/50 bei ein Temperatur von 80° C intensiv gemischt. Nach der Bearbeitung und Abkühlu resultieren 845,6 g mikrobeschichtetes Kornmaterial, das aufgrund d Mikrobeschichtung umweltverträglich versiegelt ist und zusammen m anderweitigem Kunststoffmaterial zu Sekundär-Granulat zur Herstellung v Gebrauchsgegenständen der verschiedensten Art verarbeitet werden kann.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Aufbereitung von Verbrennungs- und/oder Rauchgasrei •J nigungs-Rückständen, dadurch gekennzeichnet, daß die auf eine möglichs gleichmäßige Korngröße homogenisierten, trockenen Rückstände mit Hilf einer aus einem thermoplastischen Kunststoff hergestellten Paste bzw. Suspension mikrobeschichtet und das so beschichtete Material mit eine einen thermoplastischen Anteil enthaltendem Kunststoff zur Gewinnung eine -,5 zur Wiederverwendung einsetzbaren Materials geformt und granuliert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem homo genisierten Rückstand zum Zwecke der Mikrobeschichtung und Mikrogelierung die aus einem thermoplastischen Kunststoff hergestellte Paste bzw. Sus- 0 pension in einer Menge zwischen 10 bis 15 Gew.-%, bezogen auf das eingesetzte Material, bei einer Temperatur zwischen 80 und 85° C unter intensivem Rühren und die Mischung während einer Zeit zwischen 10 und 15 Minuten unter Aufrechterhaltung der angegebenen Temperatur gemischt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine 40 bis 50 Gew.-% Polyvinylchlorid enthaltende Paste bzw. Suspension Ver¬ wendung findet.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß de mikrobeschichteten Material anderweitiges Kunststoffmaterial in eine

Menge bis zu 30 Gew.-% zugemischt und die so gebildete Mischung bei eine

Arbeitstemperatur zwischen 165 und 180° C extrudiert und der gebildet

o - Strang zu Granulat geschnitten wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Zusatz matarial zur Extrudierung gereinigtes und zerkleinertes Abfall-Kunststoff material mit mindestens 35 % thermoplastischen Anteilen Verwendung findet

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5. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß de mikrogelierten Material zusammen mit dem Kunststoffmaterial ein anorgani scher Füllstoff, beispielsweise Calciumcarbonat, in einer Menge bis z 15 % des eingesetzten mikrogelierten Abfallmaterials zugesetzt wird.

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7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet daß als Kunststoffmaterial für das Strangpessen Niederdruck-Polyäthylen Hochdruck-Polyäthylen, Styrol-Polymerisate oder Poly-Vinyl-Chlorid au Abfällen, insbesondere Haushaltsabfällen, Verwendung finden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet daß die Rückstände vor der Mikrobeschichtung auf eine Korngröße von 20 M gemahlen, danach mittels an sich bekannter physikalischer und/ode chemischer Verfahren von ihren Bestandteilen an Schwermetall-Verbindungen Eisenoxid sowie den wasserlöslichen Bestandteilen (Nitrat-, Sulfat- Chlorsalze) befreit werden.