DE19521204C1 - Verfahren zum Entsorgen von Spreng- und Giftstoffe enthaltendem Gefahrengut sowie zur Durchführung dieses Verfahrens geeignete Spreng- und Brennkammer - Google Patents
Verfahren zum Entsorgen von Spreng- und Giftstoffe enthaltendem Gefahrengut sowie zur Durchführung dieses Verfahrens geeignete Spreng- und BrennkammerInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entsorgen von
Spreng- und Giftstoffe enthaltendem Gefahrengut, bei dem
das Gefahrengut durch eine Schleusenkammer in eine Spreng-
und Brennkammer eingebracht und dort gesprengt und/oder
verbrannt und/oder pyrolisiert wird.
Sie betrifft außerdem eine Spreng- und Brennkammer zur
Durchführung des Verfahrens mit mindestens einer Schleusen
kammer und einem angeschlossenen System zur Erzeugung des
Unterdruckes.
Aus der DE-PS 41 17 504 ist bereits eine Sprengkammer be
kannt, bei der das Sprenggut durch eine Schleusenkammer in
eine Explosionskammer befördert wird. Die Explosionskammer
wird vor und nach der Sprengung unter Unterdruck gehalten.
Die bei der Sprengung erzeugten gasförmigen Reaktionspro
dukte werden aus der Explosionskammer sofort von einem Un
terdrucksystem zur weiteren Nachbehandlung abgeführt.
Zur Nachbehandlung sind spezielle Einrichtungen erforder
lich, in denen die Spreng- und Verbrennungsgase verschie
denen Verfahrensstufen unterworfen werden, in denen sie
z. B. gekühlt, ausgewaschen und nachverbrannt werden.
Der Aufwand für derartige Nachbehandlungseinrichtungen ist
entsprechend hoch. Außerdem entstehen bei einer Nachver
brennung in der Regel große Abgasmengen, darunter Kohlendi
oxid, die die Umwelt belasten. Außerdem ist die Sprengkam
mer mit dem hier zugrundeliegenden Verfahren nicht für alle
Arten von zu entsorgendem Gefahrengut geeignet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und
eine zu dessen Durchführung geeignete Einrichtung der ein
gangs genannten Art anzugeben, mit dem alle Arten von Ge
fahrengut, das Spreng- und Giftstoffe enthält, sicher und
umweltschonend bei verringertem Aufwand entsorgt werden
können.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß am Bo
den der Spreng- und Brennkammer ein Schrottreservoir gebil
det und aufrechterhalten wird, daß das Schrottreservoir
beim Betrieb der Kammer ständig auf einer Temperatur von
mindestens 200°C gehalten wird und daß die gasförmigen Ex
plosions- oder Verbrennungsprodukte ausschließlich durch
das Schrottreservoir hindurch aus der Spreng- und Brennkam
mer abgeleitet werden.
Zu Verfahrensbeginn ist dafür zu sorgen, daß zunächst ein
Schrottreservoir vorliegt. Aufgrund des dann ständig vor
handenen heißen Schrottreservoirs findet eine vollständige
Verbrennung aller Sprengstoffe sowie weiterer im Gefahren
gut enthaltener gasförmiger, flüssiger oder in Pulverform
vorliegender Stoffe statt. Die entstehenden Schwaden und
Gase müssen bei ihrem Weg zu den weiteren Filter- und Be
handlungseinrichtungen das metallische Schrottreservoir
passieren und durchlaufen dort einen pyrolytischen Prozeß,
in welchem sie zumindest weitgehend zerfallen.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann so geführt werden, daß
das Schrottreservoir durch bei der Sprengung und/oder Ver
brennung anfallenden Schrott gebildet oder dadurch ergänzt
wird und durch Abziehen aus der Kammer ständig zwischen ei
nem Minimal- und einem Maximalwert gehalten wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann so geführt werden, daß
das Schrottreservoir beim Betrieb der Kammer ständig auf
einer Temperatur von 200°C bis 1200°C gehalten wird. In
diesem Bereich kann eine Temperatur gewählt werden, die für
das zu entsorgende Material optimal ist. Dabei kann sich
ein Temperaturgradient aufwärts oder abwärts einstellen.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann so geführt werden, daß die
Menge des Schrotts im Schrottreservoir mindestens 30 cm
hoch gehalten wird. Diese Höhe sollte in der Regel nicht
unterschritten werden, da ansonsten die dämmende Wirkung
sowie die von dem Schrottreservoir ausgehende Wärmeübertra
gung zu gering sein könnten.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann vorteilhaft so ausge
führt werden, daß die Spreng- und Brennkammer taktweise mit
Gefahrengut beschickt wird. Ein weitgehend automatisierter
Betrieb ist dabei möglich.
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht ferner vor, daß beim
Betrieb der Spreng- und Brennkammer ständig mit einem Un
terdruck von mindestens 30 mbar (absoluter Druck: ca. 0,7
bar) gearbeitet werden kann.
Nach der Erfindung ist bei einer Spreng- und Brennkammer
der eingangs genannten Art vorgesehen, daß in dem Bereich
des Schrottreservoirs ein Brenner wirksam ist, daß sich im
Bereich unterhalb des Schrottreservoirs der Anschluß an das
Unterdrucksystem befindet und daß der übrige Bereich der
Spreng- und Brennkammer gegenüber dem Schrottreservoir mit
mindestens einem Dämmkörper abgeschirmt ist.
Die erfindungsgemäße Spreng- und Brennkammer kann weiter so
ausgebildet sein, daß die Kammer länglich ist, wobei die
Längsachse vertikal verläuft und der oder die Dämmkörper
mittig über dem Schrottreservoir angeordnet sind. Das Ge
fahrengut fällt dann selbsttätig in den zur Sprengung oder
Verbrennung vorgesehenen Bereich. Das vorhandene Schrottre
servoir bildet bei einer sich anschließenden Sprengung dann
eine gewisse Dämmschicht.
Die erfindungsgemäße Spreng- und Brennkammer kann ferner
doppelwandig ausgeführt sein. Der Zwischenraum zwischen den
beiden Mänteln wird dann zweckmäßig mit Sand ausgefüllt.
Alternativ dazu oder zusätzlich kann in dem Zwischenraum
eine Möglichkeit zu einer Kühlmittelzirkulation vorgesehen
sein. Als Kühlmittel kommt ein spezielles Kühlöl oder Was
ser in Betracht. Die Kühlung dient einmal dazu, den Mantel
der Spreng- und Brennkammer nicht übermäßig warm werden zu
lassen, zum anderen kann sie dazu beitragen, die Temperatur
des Schrottreservoirs zu regulieren.
In vorteilhafter Weise kann der verwendete Brenner ein
Wasserstoffbrenner, ein Ölbrenner oder ein Gasbrenner sein.
Die Verwendung von Wasserstoff als Brennmittel ist beson
ders dann vorzuziehen, wenn durch die Verbrennung keine
weiteren Verbrennungsrückstände eingetragen werden sollen,
da bei der Verbrennung von Wasserstoff lediglich Wasser
dampf entsteht.
Der Dämmkörper ist vorteilhaft kugelförmig, halbkugelför
mig, kegelförmig oder pyramidenförmig aufgebaut.
Der Dämmkörper kann ferner vorteilhaft aus Stahlblechen zu
sammengesetzt sein.
Weiter kann der Dämmkörper so aufgebaut sein, daß er an
seiner nach oben weisenden Oberfläche treppenförmige Ab
sätze hat. Diese Form der Oberflächengestaltung macht ihn
zur Verbrennung bestimmter Stoffe besonders geeignet.
Die Spreng- und Brennkammer kann außerdem so gestaltet
sein, daß im Bereich zwischen dem Schrottreservoir und dem
oder den Dämmkörper(n) eine sich nach unten trichterförmig
verengende Führungseinrichtung vorgesehen ist. Bevorzugt
sollte der Innenraum zylindrisch sein. Die Führungseinrich
tung ist dann zweckmäßig ringförmig aufgebaut.
Ferner kann die Spreng- und Brennkammer so gestaltet sein,
daß im Bereich oberhalb des oder der Dämmkörper parallel
zur Längachse der Kammer verlaufende stangenförmige Dämm
elemente angeordnet sind.
Durch die Anordnung der Führungseinrichtung und der weite
ren Dämmelemente ist gewährleistet, daß zu entsorgende Mu
nition in den Bereich unterhalb des Dämmkörpers fällt, be
vor sie eine die Zündung auslösende Temperatur erreicht
hat. Außerdem können bei der Sprengung hochfliegende
Schrotteile kaum zurück in den Deckelbereich gelangen. Die
dennoch dort auffliegenden Schrotteile werden durch die
Dämmelemente vom Innenmantel der Kammer abgehalten.
Zur Entsorgung des Schrottes ist die Spreng- und Brennkam
mer zweckmäßig mit einer Auslaßschleuse versehen, die in
bevorzugter Weise unter einem Auslaß angeordnet ist, der
mittig an der tiefsten Stelle des muldenförmig gestalteten
Sprengambosses liegt.
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbei
spieles näher erläutert werden. Die beiliegende Zeichnung
zeigt den Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Spreng-
und Brennkammer.
Die Kammer hat einen Außenmantel 1, der durch Rippen 2 im
Abstand von einem druckfesten Innenmantel 3 gehalten ist.
Der Innenraum der Spreng- und Brennkammer wird von Dämmele
menten 4 gebildet, die im unteren Bereich in einen Spreng
amboß 5 übergehen, der aus einem besonders festen Material
besteht. Zwischen dem Innenmantel 3 und den Dämmelementen 4
bzw. dem Sprengamboß 5 ist eine Isolationsschicht 6 ange
bracht.
Das Gefahrengut gelangt über eine Schleuse 7 in den Be
reich, der durch den Deckel 8 gebildet wird, und fällt dann
automatisch durch einen Tragboden 9 hindurch in den Innen
raum der Kammer. Der eigentliche Aktionsbereich, insbeson
dere für Sprenggut, wird durch die Aktionskammer 10 gebil
det. Der bei einer Sprengung, z. B. von Altmunition, entste
hende Metallschrott 11 sammelt sich in der durch den
Sprengamboß 5 aufgemachten Mulde. Im Bereich des Sprengam
bosses 5 befindet sich ein Heizbrenner 12, der zunächst nur
beim Beginn einer Betriebsperiode, den sich ansammelnden
bzw. noch vorhandenen Metallschrott 11 auf eine Temperatur
von beispielsweise 600°C aufheizt. Noch verbliebene Spreng
stoffreste im vorhandenen bzw. ständig hinzukommenden Me
tallschrott 11 werden auf diese Weise vollständig ver
brannt.
Sind in dem Sprenggut auch chemische Giftstoffe enthalten,
so empfiehlt es sich, die Temperatur weiter zu erhöhen,
z. B. auf 800°C.
Die Temperatur wird bei einer kontinuierlichen Sprengung
bzw. Verbrennung von Gefahrengut dann selbsttätig auf
rechterhalten, so daß der Heizbrenner 12 später abgeschal
tet werden kann.
Die bei der Sprengung oder Verbrennung entstehenden Abgase
und Schwaden werden mittels einer Abgasleitung 13 abge
saugt, die die Spreng- und Brennkammer im Betrieb ständig
unter Unterdruck hält. Die Gase müssen dabei den aufgeheiz
ten Metallschrott 11 passieren und werden auf diese Weise
einer Pyrolysebehandlung unterzogen. Außerdem tritt eine
Beruhigung der Gase ein, und es werden grobe Staubanteile
durch den Metallschrott ausgefiltert.
Im Abstand über dem Metailschrott 11 ist in der Aktionskam
mer 10 ein Dämmkörper 14 aufgehängt. Im vorliegenden Aus
führungsbeispiel hat der Dämmkörper 14 eine kegelförmige
Gestaltung. Auf seinen schrägen Flächen kann er auch eine
Treppenform aufweisen. Die Treppenform dient dazu, solche
zu entsorgende Stoffe aufzunehmen, die in dem Temperaturbe
reich, in dem sich die Stufen des Dämmkörpers 14 befinden,
besonders gut verbrennen. Hierzu zählt z. B. TNT. Der Dämm
körper 14 schirmt insgesamt den oberen Bereich der Spreng-
und Brennkammer einschließlich der Schleuse 7 und des
Deckels 8 von der Aktionskammer 10 ab. Die Abschirmung ist
dabei als thermische Abschirmung gegenüber der Strahlungs
wärme des Metallschrottes 11 zu verstehen, so daß zwischen
dem Deckelbereich und der Aktionskammer 10 ein ausreichen
des Temperaturgefälle hergestellt wird. Geschleuste Spreng
körper gelangen somit vor der Sprengung sicher in die Ak
tionskammer 10 und erreichen erst hier die für eine Zündung
erforderliche Temperatur. Außerdem bildet der Dämmkörper 14
ein mechanisches Schild für aufwärts fliegende Metallteile
bei einer Sprengung. Eine Sprengung kann also im Deckelbe
reich keinen Schaden bewirken.
Weitere stabförmige Dämmelemente 15 sind palisadenartig in
der Nähe des Innenmantels 3 der Kammer vorgesehen. Die
Dämmelemente 15 sind geeignet, umherfliegende Teile von
Sprengkörpern von der Innenwand der Kammer fernzuhalten.
Befestigt sind die Dämmelemente 15 wie auch der Dämmkörper
14 am Tragboden 9, der seinerseits auf dem Innenmantel 3
aufliegt.
Unterstützt wird die Funktion der Dämmelemente 4 und 15
durch einen Führungsring 16, der oberhalb des Spreng
ambosses 5 zwischen diesen und den Dämmelementen 4 ange
bracht ist. Zwischen dem Dämmkörper 14 und den Dämmelemen
ten 4 verbleibt somit nur ein kleiner Spalt, durch den kaum
Schrotteile auffliegen können. Der Spalt muß natürlich
einen ausreichenden Durchlaß für das Gefahrengut belassen.
Der Führungsring 16 lenkt das Gefahrengut in die vorgese
hene Bahn, d. h. in Richtung auf die Mitte der Schrottmulde.
Im Zwischenraum zwischen Innenmantel 3 und Außenmantel 1
ist im Bereich der Schrott aufnehmenden Mulde, wie in der
Zeichnung schematisch angedeutet ist, ein Kühlsystem 17
vorgesehen. Das Kühlsystem 17 kann, wie die Zeichnung eben
falls andeutet, zusätzlich auch direkt den Sprengamboß 5
kühlen. Im Innenraum der Spreng- und Brennkammer ist hier
der heißeste Bereich, so daß sich die Kühlung erforderlich
macht, um die Temperatur der Außenseite der Kammer nicht im
gleichen Maße mit ansteigen zu lassen. Schließlich läßt
sich mit dem Kühlsystem auch die Einhaltung einer gleich
mäßigen Temperatur des Metallschrottes 11 steuern. Das
Kühlsystem 17 kann erforderlichenfalls auch im gesamten
Mantelbereich vorgesehen sein.
Sollen in der Kammer Stoffe mit negativer Sauerstoffbilanz
verbrannt werden, so kann auch über die Luft- bzw. Sauer
stoffleitung 18 eine Sauerstoffeintragung erfolgen. Zur
eventuellen Zuführung von chemischen Vorbehandlungsstoffen
ist eine Betriebsmittelleitung 19 vorgesehen.
Der über die Menge eines Mindestreservoirs hinausgehende
Metallschrott 11 wird von Zeit zu Zeit je nach der verar
beiteten Menge von zu entsorgendem Gefahrengut durch Öffnen
der Klappe 20 über eine Ausgangsschleuse 21 entsorgt. Er
fällt in einen bereitgestellten Schrottbehälter 22 und kann
dann einer weiteren Verwendung zugeführt werden. Die Höhe
des Metallschrotts in der Mulde sollte jedenfalls nicht un
ter 30 cm liegen.
Claims (24)
1. Verfahren zum Entsorgen von Spreng- und Gift
stoffe enthaltendem Gefahrengut, bei dem das Gefahrengut
durch eine Schleusenkammer in eine Spreng- und Brennkammer
eingebracht und dort gesprengt und/oder verbrannt und/oder
pyrolisiert wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß am Boden der Spreng- und Brennkammer ein Schrottreser voir gebildet und aufrechterhalten wird,
daß das Schrottreservoir beim Betrieb der Kammer ständig auf einer Temperatur von mindestens 200°C gehalten wird und
daß die gasförmigen Explosions- oder Verbrennungsprodukte ausschließlich durch das Schrottreservoir hindurch aus der Spreng- und Brennkammer abgeleitet werden.
daß am Boden der Spreng- und Brennkammer ein Schrottreser voir gebildet und aufrechterhalten wird,
daß das Schrottreservoir beim Betrieb der Kammer ständig auf einer Temperatur von mindestens 200°C gehalten wird und
daß die gasförmigen Explosions- oder Verbrennungsprodukte ausschließlich durch das Schrottreservoir hindurch aus der Spreng- und Brennkammer abgeleitet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß das Schrottreservoir durch bei der Sprengung
und/oder Verbrennung anfallenden Schrott gebildet oder da
durch ergänzt wird und durch Abziehen aus der Kammer stän
dig zwischen einem Minimal- und einem Maximalwert gehalten
wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das
Schrottreservoir beim Betrieb der Kammer ständig auf einer
Temperatur von 200°C bis 1200°C gehalten wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des Schrotts im
Schrottreservoir mindestens 30 cm hoch gehalten wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß die Spreng- und Brennkam
mer taktweise mit Gefahrengut beschickt wird.
6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß in der Spreng- und Brennkammer
beim Betrieb ständig ein Unterdruck von mindestens 200 mbar
aufrechterhalten wird.
7. Spreng- und Brennkammer zur Durchführung des Ver
fahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit minde
stens einer Schleusenkammer (7) und einem angeschlossenen
System zur Erzeugung eines Unterdruckes,
dadurch gekennzeichnet,
daß in dem Bereich des Schrottreservoirs ein Brenner (12) wirksam ist,
daß sich im Bereich unterhalb des Schrottreservoirs (11) oder im unteren Teil des Schrottreservoirs (11) der An schluß an das Unterdrucksystem (13) befindet und
daß der übrige Bereich der Spreng- und Brennkammer gegen über dem Schrottreservoir (11) mit mindestens einem Dämm körper (14) abgeschirmt ist.
daß in dem Bereich des Schrottreservoirs ein Brenner (12) wirksam ist,
daß sich im Bereich unterhalb des Schrottreservoirs (11) oder im unteren Teil des Schrottreservoirs (11) der An schluß an das Unterdrucksystem (13) befindet und
daß der übrige Bereich der Spreng- und Brennkammer gegen über dem Schrottreservoir (11) mit mindestens einem Dämm körper (14) abgeschirmt ist.
8. Spreng- und Brennkammer nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kammer länglich ausgebildet ist,
wobei die Längsachse vertikal verläuft und der oder die
Dämmkörper (14) mittig über dem Schrottreservoir (11) ange
ordnet sind.
9. Spreng- und Brennkammer nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet, daß sie doppelwandig ausgeführt
ist.
10. Spreng- und Brennkammer nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß der Zwischenraum zwischen einem Innen
mantel (3) und einem Außenmantel (1) mit Sand ausgefüllt
ist.
11. Spreng- und Brennkammer nach Anspruch 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet, daß im Zwischenraum zwischen dem
Innenmantel (3) und dem Außenmantel (1) Mittel für eine
Kühlmittelzirkulation vorgesehen sind.
12. Spreng- und Brennkammer nach einem der Ansprüche
7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Brenner (12) ein
Wasserstoffbrenner ist.
13. Spreng- und Brennkammer nach einem der Ansprüche
7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Brenner (12) ein
Ölbrenner ist.
14. Spreng- und Brennkammer nach einem der Ansprüche
7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Brenner (12) ein
Gasbrenner ist.
15. Spreng- und Brennkammer nach einem der Ansprüche
7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämmkörper (14)
kugelförmig ausgebildet ist.
16. Spreng- und Brennkammer nach einem der Ansprüche
7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämmkörper (14)
halbkugelförmig ausgebildet ist.
17. Spreng- und Brennkammer nach einem der Ansprüche
7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämmkörper (14)
kegel- oder pyramidenförmig ausgebildet ist.
18. Spreng- und Brennkammer nach einem der Ansprüche
7 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämmkörper (14)
aus zusammengesetzten Stahlblechen aufgebaut ist.
19. Spreng- und Brennkammer nach einem der Ansprüche
7 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämmkörper (14)
an seiner nach oben weisenden Oberfläche treppenförmige Ab
sätze aufweist.
20. Spreng- und Brennkammer nach einem der Ansprüche
7 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich zwischen
dem Schrottreservoir (11) und dem oder den Dämmkörper(n)
(14) eine sich nach unten trichterförmig verengende Füh
rungseinrichtung (16) vorgesehen ist.
21. Spreng- und Brennkammer nach einem der Ansprüche
7 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der durch den Innen
mantel (3) der Kammer umschlossene Innenraum zylindrisch
ist.
22. Spreng- und Brennkammer nach Anspruch 20 oder 21,
dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung (16)
ringförmig ausgebildet ist.
23. Spreng- und Brennkörper nach einem der Ansprüche
7 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich oberhalb
des oder der Dämmkörper (14) parallel zur Längachse der
Kammer verlaufende stangenförmige Dämmelemente (15) ange
ordnet sind.
24. Spreng- und Brennkammer nach einem der Ansprüche
7 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer Aus
laßschleuse (21) versehen ist.
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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