DE10157165A1

DE10157165A1 - Verfahren und Anlage zur Entsorgung von Materialien, die chemische, insbesondere arsenorganische Kampfstoffe und Metallschrott enthalten

Info

Publication number: DE10157165A1
Application number: DE2001157165
Authority: DE
Inventors: Friedrich Wilhelm
Original assignee: Gfe & Co KG Ges fur Ents GmbH
Current assignee: Gfe & Co KG Ges fur Ents GmbH
Priority date: 2001-11-22
Filing date: 2001-11-22
Publication date: 2003-06-26
Anticipated expiration: 2021-11-23
Also published as: RU2004119043A; RU2301097C2; DE10157165B4; WO2003043702A1; JP2005509511A; EP1446199A1

Abstract

Es werden ein Verfahren und eine Anlage beschrieben, mit welcher Materialien, die chemische, insbesondere arsenorganische, Kampfstoffe und Metallschrott enthalten, entsorgt werden können. Diese Materialien werden in an und für sich bekannter Weise durch einen Pyrolysator (1) geleitet, in dem die chemischen Kampfstoffe bei erhöhter Temperatur in einer Inertatmosphäre zumindest teilweise reduziert werden, wobei ein Teil der Pyrolyseprodukte in fester Form an den Oberflächen des Metallschrotts abgeschieden wird. Dem zu entsorgenden Material wird beim Durchgang durch den Pyrolysator (1) eine fließfähige Schüttung aus kleinteiligen, eine große Oberfläche bereitstellenden Körpern beigegeben. Auf diesen Körpern scheidet sich im Pyrolysator (1) ebenfalls eine Schicht aus festen Pyrolyseprodukten ab, so daß der sich auf dem Metallschrott befindliche Anteil der Pyrolyseprodukte, die letztendlich nicht wiedergewonnen werden können, erheblich reduziert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entsorgung von Materialien, die chemische, insbesondere arsenorganische, Kampfstoffe und Metallschrott enthalten, bei dem die Materialien durch eine Pyrolysator geleitet werden, in dem die chemischen Kampfstoffe bei erhöhter Temperatur in einer Inertatmosphäre zumindest teilweise reduziert werden, wobei ein Teil der festen bei der Pyrolyse entstehenden oder anfallenden Produkte an den Oberflächen des Metallschrottes abgeschieden wird,
sowie
eine Anlage zur Entsorgung von Materialien, die chemische, insbesondere arsenorganische, Kampfstoffe und Metallschrott enthalten, mit

a) einem Pyrolysator, in dem eine Inertatmosphäre herrscht, dessen Innenraum auf eine erhöhte zur Pyrolyse der chemischen Kampfstoffe geeignete Temperatur gehalten werden kann und der seinerseits aufweist:
- a) eine Einlaßöffnung für die zu entsorgenden Materialien;
- b) eine Auslaßöffnung für gasförmige Pyrolyseproduke;
- c) eine Auslaßöffnung für den Metallschrott, an dessen Oberfläche sich feste bei der Pyrolyse entstehende oder anfallende Produkte niedergeschlagen haben.

Ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrichtung sind aus der DE 44 38 414 C2 bekannt. In dem Pyrolyseprozess lagern sich an der Oberfläche des Metallschrottes, der beispielsweise von Chemie-Granaten herrühren kann, feste Pyrolyseprodukte ab, im Falle von arsenorganischen Kampfstoffen auch metallisches Arsen. Dieser mit einer metallischen Arsenschicht belagerte Metallschrott ist ungiftig und wurde bisher abgelagert oder einem Verhüttungsprozes zugeführt. Es sind jedoch nur wenige Verhüttungsbetriebe in der Lage, einen derartigen Schrott zu verarbeiten. Zudem gehen die festen Pyrolyseprodukte, also im Falle arsenorganischer Kampfstoffe das metallische Arsen, verloren, die an und für sich einer Wiederverwertung zugeführt werden könnten.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart auszugestalten, daß der erzeugte Metallschrott leichter verhüttbar und die im Pyrolyseprozess entstehenden festen Pyrolyseprodukte weitgehend wiedergewonnen werden können.
Diese Aufgabe wird, was das Verfahren angeht, dadurch gelöst, daß den zu entsorgenden Materialien beim Durchgang durch den Pyrolysator eine fließfähige Schüttung aus kleinteiligen, eine große Oberfläche bereitstellenden Körpern beigegeben wird, auf denen sich der Großteil der festen Pyrolyseprodukte niederschlägt.
Der erfindungsgemäße Gedanke ist folgender: Inerhalb des Pyrolysators schlagen sich die festen Pyrolyseprodukte an allen dafür zur Verfügung stehenden Oberflächen nieder. Solange, wie im Stande der Technik, hierfür ausschließlich die Oberflächen des Metallschrottes infrage kommen, befinden sich die ganzen festen Pyrolyseprodukte an der Oberfläche des Metallschrottes. Wird jedoch erfindungsgemäß eine zusätzliche Schüttung von Körpern in den Pyrolysator eingegeben, so schlägt sich auch an dieser Schüttung im Verhältnis der Oberflächen ein entsprechender Anteil der festen Pyrolyseprodukte nieder. Der Anteil, der an dem Metallschrott haftet, ist dementsprechend kleiner.
Zweckmäßig ist, wenn das Schüttgut nach Trennung von dem Metallschrott wieder in den Pyrolysator zurückgeführt wird.
Besonders bevorzugt wird diejenige Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei welcher die den Pyrolysator verlassende Mischung aus Schüttgut und Metallschrott so bewegt wird, daß der Niederschlag der festen Pyrolyseprodukte von den Oberflächen des Schüttgutes und des Metallschrottes durch wechselseitige Reibung und/ oder gegenseitiges Aneinanderschlagen abgetragen wird. Diese Behandlung der Mischung aus Schüttgut und Metallschrott ist einem "Kollergang "verwandt. Er sorgt dafür, daß der größte Teil des festen Niederschlages von Pyrolyseprodukten als gesonderte Fraktion entsteht, die der Wiederverwertung zugeführt werden kann.
Zweckmäßig ist dabei, wenn die Mischung aus Schüttgut und Metallschrott vor dem Abreiben des Niederschlages der Pyrolyseprodukte gekühlt wird. Hierdurch werden diese festen Niederschläge, insbesondere im Falle von metallischem Arsen, spröde, so daß das Abreiben erleichtert wird.
Aus energetischen Gründen ist es günstig, wenn ein Teil der den Pyrolysator verlassenden Mischung aus Schüttgut und Metallschrott vor dem Kühlen abgezweigt und zum Pyrolysator zurückgeführt wird.
Die Wiederverwertung der festen Pyrolyseprodukte, im Falle arsenorganischer Kampfstoffe also die Wiederverwertung des metallischen Arsens, wird bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens dadurch erleichtert, daß die beim gegenseitigen Reiben der Oberflächen von Schüttgut und Metallschrott entstandene Mischung durch Sieben in ihre drei Fraktionen Schüttgut, Metallschrott und Abrieb getrennt wird.
Vorzugsweise besteht das Schüttgut aus Metall, insbesondere aus Eisenkugeln, oder aus Keramik, insbesondere Keramikkugeln.
Damit der erfindungsgemäß angestrebte Zweck, möglichst wenig festen Niederschlag von Pyrolyseprodukten an dem Metallschrott zu erhalten, möglichst gut erreicht wird, empfiehlt sich, daß die von dem Schüttgut bereitgestellte Oberfläche ein Mehrfachses, insbesondere das 10 bis 100- fache, der vom Metallschrott bereitgestellten Oberfläche beträgt.
In vielen Fällen gilt es, chemische Kampfstoffe enthaltende Granaten zu entsorgen. Diese enthalten zusätzlich Sprengstoffe, die einer besonderen Behandlung bedürfen. Dies kann beispielsweise in einem Wanderbett aus fließfähigem Schüttgut geschehen, wie dies in der DE 199 11 175 C2 beschrieben ist. Der erfinderische Gedanke läßt sich sehr vorteilhaft mit einem solchen Wanderbett kombinieren. Eine entsprechende Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß als dem Pyrolysator zugegebenes Schüttgut das aus dem Wanderbett austretende Schüttgut verwendet wird, derart, daß das Wanderbett und der Pyrolysator für das Schüttgut strömungsmäßig in Reihe geschaltet sind. Das im Wanderbett zur Aufnahme der thermischen und mechanischen Detonationsenergie und zum Transport des Metallschrottes verwendete Schüttgut läßt sich also zusätzlich im Pyrolysator für den erfindungsgemäßen Zweck verwenden, eine Oberfläche bereitzustellen, an der sich feste Pyrolyseprodukte niederschlagen können.
Vorteilhaft ist, erneut aus Gründen der Energieersparnis, wenn zumindest ein Teil der aus dem Pyrolysator austretenden Stoffmischung ungekühlt zum Wanderbett zurückgeführt wird.
Mindestens ein Teil der aus dem Pyrolysator austretenden Stoffmischung sollte gekühlt, abgerieben und in Fraktionen getrennt werden, wobei die Fraktion des Schüttgutes wieder im das Wanderbett zurückgeleitet wird. Es entsteht auf diese Weise ein Kreislauf von Schüttgut, der sowohl über das Wanderbett als auch über den Pyrolysator läuft.
Auch das den Pyrolysator verlassende heiße Gas kann zur Energieeinsparung zur Beheizung des Wanderbetts zurückgeführt und ggfs. vor der Rückführung einer Zwischenbehandlung unterzogen werden. Bis zur 96% dieses Gases können so zurückgeführt werden.
Die oben genannte Aufgabe wird, was die Anlage angeht, dadurch gelöst, daß

a) der Pyrolysator eine fließfähige Schüttung von kleinteiligen, eine große Oberfläche bereitstellenden Körpern enthält, die gemeinsam mit dem Metallschrott zu der Auslaßöffnung hindurchgeführt wird, wobei sich an den Oberflächen der das Schüttgut bildenden Körper ebenfalls feste Pyrolyseprodukte niederschlagen.

Die Vorteile dieser erfindungsgemäßen Anlage stimmen sinngemäß mit den oben geschildeten Vorteilen des erfindungsgemäßen Verfahrens überein.
Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Anlage sind in den Ansprüchen 16 bis 29 angegeben. Auch die hiermit verbundenen Vorteile lassen sich sinngemäß den oben genannten Vorteilen der verschiedenen Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens entnehmen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; Es zeigen
Fig. 1 schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel einer Anlage zur Entsorgung chemischer Kampfstoffe;
Fig. 2 eine Abwandlung der Anlage von Fig. 1;
Fig. 3 eine Anlage zur Entsorgung von chemische Kampfstoffe enthaltenden Granaten;
Fig. 4 eine Abwandlung der Anlage von Fig. 3.
Zunächst wird auf Fig. 1 Bezug genommen. Kernstück der hier beschriebenen Anlage ist ein Pyrolysator 1, der bis auf einige, nachfolgend beschriebene Besonderheiten in derselben Weise betrieben wird, wie dies im einzelnen in der oben erwähnten DE 44 38 414 C2 erläutert ist. Dem Pyrolysator 1 wird über eine erste Leitung 2 loser Kampfstoff, also bereits in fein verteilter, aber fester Form vorliegender Kampfstoff, zugeführt.
Größere feste Teile, an denen Kampfstoff anhaftet, z. B. Granathülsen oder größere Teile von Granathülsen, werden zunächst über eine Leitung 3 in einen Schredder 4 eingegeben, dort in entsprechender Weise zerkleinert und über eine Leitung 5 in den Pyrolysator 1 eingebracht. In dem Pyrolysator 1, der als Drehrohrofen ausgebildet sein kann, werden die chemischen Kampfstoffe reduziert. Beispielsweise entsteht aus arsenorganischen Kampfstoffen metallisches Arsen. Dies geschieht in einer Atmosphäre aus Inertgas, welches über eine Leitung 6 in den Pyrolysator 1 eingeleitet wird. Die Temperatur, bei welcher dieser Vorgang abläuft, liegt zwischen 500 und 1 000°C; die erforderliche Wärme wird beim dargestellten Ausführungsbeispiel über Heizgas eingebracht, welches über die Leitung 7 in den Pyrolysator 1 eingeführt wird.
Den Pyrolysator 1 verlassen über die Leitung 8 Gase, welche die flüchtigen Pyrolyseprodukte mit sich führen und die in einer Weise weiter behandelt werden, die im vorliegenden Zusammenhang nicht interessant ist und im einzelnen der DE 44 38 414 C2 entnommen werden kann. Am Ende dieser Aufbereitung fallen im wesentlichen reduzierte, also ungefährliche Substanzen an, die wieder verwertet werden können, sowie Salze und sauberes Abgas.
Über eine Leitung 9 wird in den Innenraum des Pyrolysators eine Schüttung aus verhältnismäßig kleinteiligen Metallkörpern, z. B. Eisenkugeln, eingegeben. Die Größe und Form der einzelnen Metallkörper wird so gewählt, daß die Schüttung fließfähig ist, eine möglichst große Oberfläche aufweist, daß die Metallkörper jedoch noch ausreichend groß sind, um durch Sieben von anderen Stoffen, mit denen sie im Fortgang des Verfahrens vermengt werden, wieder getrennt werden zu können.
Die über die Leitung 9 zugegebenen Metallkörper vermischen sich innerhalb des Pyrolysators 1 mit den über die Leitungen 2 und 5 zugegebenen Festmaterialien. Werden die dabei eingetragenen chemischen Kampfstoffe in der schon angesprochenen Weise reduziert, so werden die reduzierten Produkte nicht alle mit dem Gasstrom über die Leitung 8 ausgetragen; vielmehr schlägt sich ein weiterer Teil in fester Form an allen Oberflächen nieder, die sich innerhalb des Pyrolysators 1 befinden. Die Menge der Metallkörper, die über die Leitung 8 eingegeben werden, wird so groß gewählt, daß die von ihnen bereitgestellte Oberfläche ein Vielfaches dessen beträgt, was die Gesamtoberfläche aller metallischer, aus dem Entsorgungsgut stammender Teile beträgt. Beispielsweise wird die Schüttgutzugabe so eingestellt, daß die von dem Schüttgut bereitgestellte Oberfläche 90% der gesamten metallischen Oberfläche innerhalb des Pyrolisators 1 ausmacht.
Die derart mit reduzierten Substanzen überzogene Mischung aus Schüttgut und Metallschrott verlässt den Pyrolysator 1 über die Leitung 10 und gelangt über diese in eine Kühl- und Reibeinrichtung 11. Diese führt, entsprechend ihrer Bezeichnung, zwei Funktionen aus: Zum einen wird die sie durchlaufende Mischung abgekühlt. Zum anderen wird die Mischung, beispielsweise in einer sich drehenden Trommel, so bewegt, daß die festen Pyrolyseprodukte durch wechselseitige Reibung und durch gegenseitiges Aneinanderschlagen von den Oberflächen abgetragen werden und als feines, verhältnismäßig reines Pulver anfallen. Dieser Abriebvorgang entspricht einem sog. "Kollergang". Die verhältnismäßig kleinen, eine regelmäßige Form aufweisenden Metallkörper des Schüttgutes unterstützen dabei auch das Abreiben der Oberflächen der unregelmäßig geformten aus dem Schreddervorgang stammenden Schrottteile.
Die Mischung aus Abrieb und größeren Komponenten, die sich ihrerseits aus Schrott und Schüttgut zusammensetzt, wird über eine Leitung 12 einer Siebeinrichtung 13 zugeführt. Diese Siebeinrichtung 13 zerlegt die ihr zugeführte Mischung in die drei darin enthaltenen Komponenten:
Über die Leitung 14 wird Schrott, über die Leitung 15 fein zerteiltes Abriebmaterial abgegeben; in die oben schon erwähnte Leitung 9 wird das Schüttgut eingespeist und auf diese Weise in den Pyrolysator 1 zurückgeführt.
Die oben beschriebene Anlage funktioniert wie folgt: Grobe, chemische Kampfstoffe enthaltende Teile, z. B. Granathülsen oder Granathülsenbruchstücke, werden dem Schredder 4 zugeführt, dort zerkleinert und über die Leitung 5 in den Pyrolysator 1 eingebracht. Kleinere, chemische Kampfstoffe mit sich tragende Teile werden über die Leitung 2 direkt in den Pyrolysator 1 eingeführt. Dort vermischen sich der chemische Kampfstoffe tragende Schrott mit dem Schüttgut, das über die Leitung 9 zugeführt wird.
Bei dem Reduktionsprozess schlagen sich auf den metallischen Oberflächen innerhalb des Pyrolysators 1 feste reduzierte und damit ungefährlich gewordene chemischen Substanzen nieder. Entsprechend dem Verhältnis, in dem das Schüttgut 9 und die über die Leitungen 2 und 5 zugeführten metallischen Teile Oberflächen bereitstellen, werden auch die festen Pyrolyseprodukte auf das Schüttgut und den Schrott verteilt. Bereits hierdurch wird vermieden, daß ein erheblicher Teil der reduzierten chemischen Substanzen auf Schrottoberflächen gelangt. Die Niederschläge reduzierter Substanzen, die sich auf diese Weise gebildet haben, werden nach Kühlung in der Kühl- und Reibeinrichtung 13 durch wechselseitige Reibung und durch wechselseitige Stöße weitgehend abgetragen und zwar auch von den unregelmäßig geformten Schrottteilen, so daß also der restliche Niederschlag, der an diesen Schrottteilen anhaftet, sehr klein ist. Wenn die Schrottteile über die Leitung 14 aus der Siebeinrichtung 13 ausgetragen werden, enthalten sie an ihren Oberflächen nur noch sehr wenig reduzierte Substanzen, die bei der weiteren Entsorgung des Schrottes verloren geht. Der überwiegende Anteil der reduzierten Substanzen wird über die Leitung 15 als wiederverwertbarer Wertstoff gewonnen. Das Schüttgut, von dem ebenfalls der Niederschlag reduzierter Substanzen weitgehend abgerieben wurde, kehrt über die Leitung 9 in den Pyrolysator 1 zurück und schließt damit den Kreislauf.
Das Ausführungsbeispiel einer Anlage zur Entsorgung chemischer Kampfstoffe, das in Fig. 2 dargestellt ist, ähnelt stark demjenigen von Fig. 1. Entsprechende Teile sind daher mit demselben Bezugszeichen zuzüglich 100 gekennzeichnet. Der einzige Unterschied zwischen dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 und demjenigen der Fig. 1 besteht darin, daß ein Teil der Mischung, welche in Fig. 2 den Pyrolysator 101 verläßt, vor dem Eintritt in die Kühl- und Reibstufe 111 abgezweigt und heiß über eine Leitung 117 in den Pyrolysator 101 zurückgebracht wird. Durch diese Rückführung eines Teiles der Mischung wird zweierlei erreicht: Zum einen wird der Energiehaushalt des Pyrolysators 101 günstiger, da über die Leitung 107 weniger externe Wärme zugeführt werden muß. Zum anderen bauen sich auf den metallischen Oberflächen der mehrfach durch den Pyrolysator 101 hindurchgeführten Mischung dickere Schichten aus den sich abscheidenden reduzierten Substanzen auf, die sich dann in der nachgeschalteten Kühl- und Reibeinrichtung 111 effizienter von den metallischen Oberflächen abreiben lassen.
Im übrigen stimmt die Funktionsweise der Anlage von Fig. 2 mit derjenigen von Fig. 1 überein.
Die beiden oben anhand der Fig. 1 und 2 beschriebenen Anlagen werden zur Entsorgung solcher Materialien benutzt, die im wesentlichen ausschließlich chemische Kampfstoffe enthalten. Sie eignen sich dort nicht, wo neben den chemischen Kampfstoffen auch Explosivstoffe vorliegen, z. B. zur Entsorgung von chemische Kampfstoffe enthaltenden scharfen Granaten. Für diese Entsorgung werden Anlagen eingesetzt, wie sie in den nachfolgend beschriebenen Fig. 3 und 4 dargestellt sind.
Da auch die in Fig. 3 dargestellte Anlage zum großen Teil Komponenten enthält, die sich bereits in der Anlage von Fig. 1 finden und dieselbe Funktion wie dort ausüben, werden diese Komponenten in Fig. 3 mit denselben Bezugszeichen wie in Fig. 1, zuzüglich 200 gekennzeichnet. Unverändert gegenüber Fig. 1 sind in Fig. 3 insbesondere der Pyrolysator 201, die Kühl- und Reibeinrichtung 211 und die Siebeinrichtung 213 mit den diesen Komponenten zugeordneten Leitungen 206, 207, 208, 210, 212, 214 und 215. Unterschiedlich beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 ist, aus welcher Einrichtung die dem Pyrolysator 201 zugeführten, zu entsorgenden Materialien und das Schüttgut stammen.
Bei dieser Einrichtung handelt es sich in Fig. 3 um einen sog. "Wanderbettreaktor", wie er im Detail in der DE 199 11 175 C2 beschrieben ist, auf welche Bezug genommen wird. Für die vorliegenden Zwecke genügt es zu wissen, daß der Wanderbettreaktor 220 ein druckfestes Gehäuse umfasst, in welches über die Leitung 221 chemische Kampfstoffe enthaltende Granaten eingegeben werden. Diese werden in dem Wanderbettreaktor 220 mit einem Schüttgut aus Metallkugeln vermischt, welches über die Leitung 222eingeführt wird. Das Schüttgut bildet innerhalb des Wanderbettreaktors 220 ein Wanderbett aus, das im dynamischen Gleichgewicht zwischen der Zufuhr von Materialien über die Leitungen 221, 222 und der Abfuhr von Materialien über die Auslaßleitungen 223 und 224 steht, bei makroskopischer Betrachtung sich also nicht ändert. Das Wanderbett füllt das gesamte Gehäuse des Wanderbettreaktors 220 aus. In ihm wird ein vertikaels Temperaturprofil erzielt, bei dem die Temperatur von oben nach unten zunimmt. Die Granaten wandern mit dem Schüttgut im Wanderbett nach unten und erreichen schließlich eine Stelle, an der sie nahe der Zündtemperatur sind oder die Zündtemperatur erreicht haben. Durch eine Zündvorrichtung oder von selbst detonieren sie, wobei die mechanische und Wärmeenergie, die dabei frei wird, von dem Schüttgut im Wanderbett aufgenommen wird. Ab der "Detonationsstelle" enthält das weiter nach unten wandernde Wanderbett also neben den Metallkugeln Schrottteile und chemische Kampfstoffe.
Diese Mischung wird über die schon erwähnte Leitung 224 in den Pyrolysator 201 eingebracht. Gasförmige Produkte werden dem Wanderbettreaktor 220 über die Leitung 223 entnommen und ebenfalls in den Pyrolysator 201 eingeführt. Die Prozesse im Pyrolysator 201, der Kühl- und Reibeinrichtung 211 und der Siebeinrichtung 213 laufen nunmehr, wie oben anhand der Fig. 1 beschrieben, ab. Anders als beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 wirde jedoch das die Siebeinrichtung 213 verlassende Schüttgut nicht direkt in den Pyrolysator 1 sondern über die Leitung 222 in den Wanderbettreaktor 220 zurückgeführt. Mit anderen Worten: Der Schüttgut-Kreislauf enthält bei der in Fig. 3 dargestellten Anlage nicht nur den Pyrolysator 201, sondern auch den Wanderbettreaktor 220.
Die in Fig. 4 dargestellte Anlage stellt eine Abwandlung der Anlage von Fig. 3 dar. Entsprechende Komponenten sind daher mit demselben Bezugszeichen, zuzüglich 100, gekennzeichnet. Ein Unterschied zwischen den Ausführungsbeispielen der Fig. 3 und 4 besteht darin, daß bei letzterem die den Pyrolysator 301 verlassende Mischung vor dem Eintritt in die Kühl- und Reibeinrichtung 311 einen Abscheider 330 durchläuft. Dieser Abscheider 330 teilt den ihm über die Leitung 310 zugeführten Materialstrom in zwei Teilströme. Der erste Teilstrom wird über die Leitung 331 an die Kühl- und Reibeinrichtung 311 weitergegeben und wird von da an in der schon beschriebenen Weise weiterverarbeitet. Der zweite Teilstrom wird über die Leitung 317 ungekühlt zum Wanderbettreaktor 320 zurückgeführt. Der Sinn dieser Maßnahme besteht wiederum darin, beim Betrieb der Gesamtanlage Energie einzusparen und durch mehrfaches Kreisen des Schüttgutes durch den Pyrolysator 320 größere Dicken der abgeschiedenen reduzierten chemischen Kampfstoffe zu erreichen.
Ein zweiter Unterschied des Ausführungsbeispiels von Fig. 4 gegenüber demjenigen von Fig. 3 besteht darin, daß das den Pyrolysator 301 über die Leitung 308 verlassende Gas über die Zwischenbehandlungsstufe 390, in welcher die in der DE 44 38 414 C2 beschriebenen Vorgänge ablaufen, und über eine weitere Leitung 391 wieder in den Wanderbettreaktor 320 zu dessen Beheizung eingeführt wird.

Claims

1. Verfahren zur Entsorgung von Materialien, die chemische, insbesondere arsenorganische, Kampfstoffe und Metallschrott enthalten, bei dem die Materialien durch einen Pyrolysator geleitet werden, in dem die chemischen Kampfstoffe bei erhöhter Temperatur in einer Inertatmosphäre zumindest teilweise reduziert werden, wobei ein Teil der Pyrolyseprodukte in fester Form an den Oberflächen des Metallschrotts abgeschieden wird, dadurch gekennzeichnet, daß den zu entsorgenden Materialien beim Durchgang durch den Pyrolysator (1; 101; 201; 301) eine fließfähige Schüttung aus kleinteiligen, eine große Oberfläche bereitstellenden Körpern beigegeben wird, auf denen sich der Großteil der festen Pyrolyseprodukte niederschlägt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schüttgut nach Trennung von dem Metallschrott wieder in den Pyrolysator (1; 101; 201; 301) zurückgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den Pyrolysator (1; 101; 201; 301) verlassende Mischung aus Schüttgut und Metallschrott so bewegt wird, daß der Niederschlag der Pyrolyseprodukte von den Oberflächen des Schüttguts und des Metallschrotts durch wechselseitige Reibung oder gegenseitiges Aneinanderschlagen abgetragen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung aus Schüttgut und Materialschrott vor dem Abreiben des Niederschlags der Pyrolyseprodukte gekühlt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der den Pyrolysator (1; 301) verlassenden Mischung aus Schüttgut und Metallschrott vor dem Kühlen abgezweigt und zum Pyrolysator (101; 301) zurückgeführt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beim Abreiben der Oberfläche von Schüttgut und Metallschrott entstandene Mischung durch Sieben in ihre drei Fraktionen Schüttgut, Metallschrott, Abrieb getrennt wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schüttgut aus Metall, insbesondere aus Eisenkugeln, besteht.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Schüttgut aus Keramik, insbesondere aus Keramikkugeln, besteht.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem Schüttgut bereitgestellte Oberfläche ein Mehrfaches, insbesondere das 10- bis 100-fache, der von dem Metallschrott bereitgestellten Oberfläche beträgt.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die zu entsorgenden Materialien zusätzlich hoch energetische Stoffe, insbesondere Sprengstoffe, enthalten, die in einem Wanderbett aus fließfähigem Schüttgut kontrolliert zur Detonation gebracht werden, dadurch gekennzeichnet, daß als das dem Pyrolysator (201; 301) zugegebene Schüttgut das aus dem Wanderbett (220; 320) austretende Schüttgut verwendet wird, derart, daß das Wanderbett (220; 320) und der Pyrolysator (201; 301) für das Schüttgut strömungsmäßig in Reihe geschaltet sind.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der aus dem Pyrolysator (301) austretenden Stoffmischung ungekühlt zum Wanderbett (320) zurückgeführt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der aus dem Pyrolysator (201; 301) austretenden Stoffmischung gekühlt, abgerieben und in Fraktionen getrennt wird, wobei die Fraktion des Schüttguts wieder in das Wanderbett (220; 320) zurückgeführt wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das den Pyrolysator (301) verlassende heiße Gas zur Beheizung des Wanderbetts (320) zurückgeführt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das zum Wanderbett (320) zurückgeführte heiße Gas vor der Rückführung einer Zwischenbehandlung unterzogen wird.

15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß bis zu 96% des den Pyrolysator (301) verlassenden Gases zum Wanderbett (320) zurückgeführt werden.

16. Anlage zur Entsorgung von Materialien, die chemische, insbesondere arsenorganische, Kampfstoffe und Metallschrott enthalten, mit

a) einem Pyrolysator, in dem eine Inertatmosphäre herrscht, dessen Innenraum auf einer erhöhten, zur Pyrolyse der chemischen Kampfstoffe geeigneten Temperatur gehalten werden kann und der seinerseits aufweist:

a) eine Einlaßöffnung für die zu entsorgenden Materialien;

b) eine Auslaßöffnung für gasförmige Pyrolyseprodukte;

c) eine Auslaßöffnung für den Metallschrott, an dessen Oberfläche sich feste Pyrolyseprodukte niedergeschlagen haben,

dadurch gekennzeichnet, daß

a) der Pyrolysator (1; 101; 201; 301) eine fließfähige Schüttung von kleinteiligen, eine große Oberfläche bereitstellenden Körpern enthält, die gemeinsam mit dem Metallschrott durch den Pyrolysator (1; 101; 201; 301) zur Auslaßöffnung hindurchgeführt wird, wobei sich an den Oberflächen der das Schüttgut bildenden Körper ebenfalls feste Pyrolyseprodukte niederschlagen.

17. Anlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine Trenneinrichtung (13; 113; 213; 313) vorgesehen ist, welche die den Pyrolysator (1; 101; 201; 301) verlassende Mischung in Schüttgut und Metallschrott trennt, wobei das Schüttgut wieder dem Pyrolysator (1; 101; 201; 301) zugeführt wird.

18. Anlage nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß dem Pyrolysator (1; 101; 201; 301) eine Reibeinrichtung (11; 111; 211; 311) nachgeschaltet ist, in welcher die Mischung aus Schüttgut und Metallschrott derart bewegt wird, daß der Niederschlag der festen Pyrolyseprodukte von den Oberflächen des Schüttguts und des Metallschrotts durch wechselseitige Reibung und/oder wechselseitiges Aneinanderschlagen abgetragen wird.

19. Anlage nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibeinrichtung (11; 111; 211; 311) eine Kühleinrichtung vorgeschaltet ist.

20. Anlage nach einem der Ansprüche 16 bis 19, gekennzeichnet durch eine Zweigleitung (117), über welche ein Teil der Mischung, welche den Pyrolysator (101) verläßt, ungekühlt zu einer Einlaßöffnung des Pyrolysators (101) zurückgeführt wird.

21. Anlage nach Anspruch 18 bei Rückbeziehung auf Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenneinrichtung (13; 113; 213; 313) aus der die Reibeinrichtung (11; 111; 211; 311) verlassenden Mischung den Abrieb antrennt.

22. Anlage nach einem der Ansprüche 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Schüttgut aus Metall, insbesondere Eisenkugeln, besteht.

23. Anlage nach einem der Ansprüche 16 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Schüttgut aus Keramik, insbesondere Keramikkugeln, besteht.

24. Anlage nach einem der Ansprüche 16 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem Schüttgut bereitgestellte Oberfläche ein Mehrfaches, isnbesondere das 10 bis 100-fache, der von dem Metallschrott bereitgestellten Oberfläche beträgt.

25. Anlage nach einem der Ansprüche 16 bis 24 zur Entsorgung von Materialien, die zusätzlich hochenergetische Stoffe, insbesondere Sprengstoff, enthalten, mit einem Wanderbettreaktor, in welchem die zu entsorgenden Materialien gemeinsam mit einem fließfähigen Schüttgut ein Wanderbett bilden, in dem die hochenergetischen Stoffe kontrolliert zur Detonation gebracht werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Wanderbettreaktor (220; 320) und der Pyrolysator (201; 301) hinsichtlich der Strömung des Schüttgutes in Reihe geschaltet sind, derart, daß der Wanderbettreaktor (220; 320) und der Pyrolysator (201; 301) von demselben Schüttgut nacheinander durchströmt werden.

26. Anlage nach Anspruch 25 bei Rückbeziehung auf Anspruch 17 oder Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß in den Kreislauf des Schüttgutes der Wanderbettreaktor (220; 320) einbezogen ist.

27. Anlage nach einem der Ansprüche 22 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß ein Strömungsweg (308, 390, 391) vorgesehen ist, über welchen das den Pyrolysator (301) verlassende heiße Gas in den Wanderbettreaktor (320) zu dessen Beheizung zurückführbar ist.

28. Anlage nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Strömungsweg (308, 390, 391) eine Zwischenbehandlungseinrichtung (390) für das heiße Gas liegt.

29. Anlage nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des zum Wanderbettreaktor (320) zurückgeführten Gases bei bis zu 96% liegt.