DE19821470C2 - Verfahren zur kontinuierlichen Aufbereitung von Altkältegeräten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Aufbereitung von Altkältegeräten mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Kältegeräte (Kühlgeräte, Gefriergeräte) bestehen üblicherweise im wesentlichen aus einer Außenhülle aus Metall (normalerweise Fe oder Edelstahl), einer Isolation aus Polyurethanschaum, einer Innenhülle (üblicherweise aus Kunststoff oder Edelstahl), einem Kälteaggregat mit Verdampfer und aus den entsprechenden Elektro- und Elektronikkomponenten. Altkühlgeräte werden bisher u. a. in kon­ tinuierlichen Prozessen entsprechend dem Stand der Technik (vgl. z. B. DE 39 06 516 A1, DE 39 41 742 C2 und EP 0 538 677 A1) durch i. d. R. mehrstufige mechanische Zerkleinerung in Kombination mit entsprechender Trenntechnik aufbereitet. Diese Prozesse gliedern sich wesentlich in die Hauptbe­ reiche

• 1. mechanische Vorzerkleinerung des gesamten Gerätes mit dem überwiegenden Ziel, das Gesamtgerät in Partikel zu zerlegen
• 2. mechanische Nachzerkleinerung (zum Teil mehrstufig) der aus dem 1. Bereich erhalten Partikel mit dem Ziel der Trennung der verschiedenen Fraktionen durch Feinzerkleinerung bzw. der Zerkleinerung der Partikel auf Größen, die für nachgeschaltete Trennprozesse erforderlich sind, ggf. verbunden mit einer Fe- Metall-Ausschleußung
• 3. Sortierung und Ausschleußung der verschiedenen Fraktionen nach den Trennprozessen
• 4. Feinstzerkleinerung des in den verschiedenen Bereichen und Pro­ zeßschritten in unterschiedlicher Partikelgröße anfallenden Polyurethanschaums bis unterhalb der Porengröße dieses Schaums (i. d. R. kleiner 200 µm).

Die nach dem bisherigen Stand der Technik arbeitenden Verfahren sind üblicherweise mit einer geschlossenen Umhausung versehen, wobei die oben beschriebenen Prozeßschritte üblicherweise innerhalb einer einzigen Umhausung ablaufen und untereinander durch entsprechende Fördertechniken verbunden sind. Diese Umhausung hat u. a. den Zweck, eine unkontrollierte Freisetzung der entweichenden Gase an die Umwelt zu vermeiden und diese Gase (FCKW) gezielt abzusaugen und einer getrennten Aufbereitung, z. B. durch Adsorption an Aktivkohle, zuzuführen. Diese Absaugung erfolgt mit Luftmengen bis zu über 1.000 m³/h. Diese Luftmengen werden benötigt einerseits als Trägergas für den Abtransport des freiwerdenden FCKW, zum zweiten zur Abfuhr der im Prozeß freigesetzten Wärmeenergie.

Herkömmliche Verfahren zur Aufbereitung von Altkältegeräten setzen - z. T. gezielt - in verschiedenen Bereichen der Aufbereitungs­ prozesses die ursprünglich als Treibmittel benutzten Gase frei, u. a. zum Zweck der Entgasung der Isolationszellen bzw. zur Rückgewinnung von Treibmittel. Bedeutsam ist hier, daß die Menge des freigesetzten Gases (bisher FCKW) wesentlich vom Zer­ kleinerungrad des Polyurethanschaums abhängt und somit in den ver­ schiedenen Zerkleinerungsschritten unterschiedliche Anteile frei­ gesetzt werden. Es hat sich in der Praxis gezeigt, daß in den mechanischen Vor- und Nachzerkleinerungsschritten lediglich ein geringer Prozentsatz (ca. 10-20% des gesamten Gases) freigesetzt wird und die wesentliche Gasfreisetzung im Feinstzerkleinerungs­ prozeß erfolgt. Dennoch ist innerhalb der Umhausung aufgrund der starken innneren Luftumwälzung eine als gleichmäßig zu betrach­ tende Gasverteilung festzustellen.

Mit den bisherigen kontinuierlichen Verfahren konnten nur Kühlgeräte aufbereitet werden, deren Polyurethanschaumisolation nicht mit einem brennbaren Treibmittel geschäumt war. Eine Auslegung dieser Verfahren für Kältegeräte, in denen brennbare Schaumisolationen verwendet wurden, war insoweit nicht erforderlich, da Kältegeräte früherer Baujahre mit nicht brennbaren Treibmittel, i. d. R. FCKW R11, geschäumt waren. Aufgrund der mit der Freisetzung von FCKW verbundenen Zerstörung der Ozon-Schicht und dem damit verbundenen Verbot des Inverkehrbringens von FCKW-Treibmittel werden bei Polyurethanschaumisolierten Kältegeräten neuerdings FCKW-freie, z. T. brennbare Treibmittel, vor allem verschiedene Pentane (z. B. Cyclo-Pentan, Isopentan, n-Pentan sowie verschiedene Mischungen hiervon) verwendet.

Werden in herkömmlichen Verfahren zur Aufbereitung von Altkältegeräten jedoch Altkältegeräte oder sonstige Polyurethan­ schaumhaltige Bauteile und Komponenten verarbeitet, in denen Pentan oder ein anderes brennbares Gas als Schaumtreibmittel verwendet ist, hat sich gezeigt, daß das in den Aufbereitungsprozessen bei verschiedenen Prozeßschritten freigesetzte Gas - in Verbindung mit Luft und abhängig von der Konzentration - ein brennbares und/oder explosionsfähiges Gemisch innerhalb dieser Umhausungen bilden kann, insbesondere auch durch die Verteilung dieses Gases in der gesamten Umhausung.

Versuche, die vorstehend beschriebene Brand- und/oder Explosions­ gefahr in den bestehenden Umhausungen durch Zufuhr von Inertgasen während des Aufbereitungsprozesses zu beheben haben sich aufgrund des hohen Inertgasbedarfs als nicht wirtschaftlich erwiesen. Darüber hinaus sind Zugaben von solchen Inertgasmengen regelungstechnisch schwer zu kontrollieren, da die Prozesse aufgrund schwankender Materialeinsatzmengen und des hohen Luftbedarfs der gesamten Umhausung nicht unter konstanten Bedingungen ablaufen.

Ein Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 ist aus der DE 42 24 749 A1 bekannt. Bei diesem Verfahren wird das Treibgas durch Erwärmen ausgetrieben und abgesaugt. Dabei muss darauf geachtet werden, dass die Temperatur unterhalb der Flammtemperatur liegt.

Bei der DE 40 04 336 A1 wird als Treibmittel ein nicht brennbares Gas verwendet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde ein kontinuierlich arbeitendes Verfahren zur Aufbereitung von Altkältegeräten so zu gestalten und/oder bestehende Verfahren derart zu verbessern, dass in diesen Verfahren Altkältegeräte oder sonstige Bauteile und Komponenten mit Isolierschäumen, die brennbare Treibmittel, insbesondere Pentan enthalten ohne Explosionsgefahr unter Vermeidung von Inertgaszufuhr, bzw. deren erhebliche Reduzierung auf ein wirtschaftliches Maß aufbereitet werden können.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruch 1 gelöst.

Für die Erfindung ist wichtig, dass die verschiedenen Bereiche des Aufbereitungsprozesses gezielt räumlich in Kammern unterteilt werden, um

• - eine Verteilung des in großen Mengen im Feinszerkleinerungsschritt freigesetzte Gas in der gesamten Umhausung zu vermeiden.
• - Gezielt einzelne Kammern mit hohen Luftmengen zu versorgen, insbesondere mit dem Zweck, einzelne Prozessbereiche (vor allem die Zerkleinerungsbereiche und Trennbereiche) aufgrund dieser hohen Luftmengen stets unterhalb der unteren Explosionsgrenze des Treibgases zu fahren und gleichzeitig die in diesen Bereichen besonders erforderliche Wärmeabfuhr zu gewährleisten (die mindestens erforderlichen Luftmengen ergeben sich aus den festliegenden unteren Explosionsgrenzen für die Treibmittel in Verbindung mit den Durchsatzmengen an Polyurethanschaum)
• - Bereiche, die ggf. mit Inertgas beaufschlagt werden müssen (Bereich der Feinstzerkleinerung) räumlich möglichst klein zu halten.

Eine Zusammenführung der einzelnen Luftströme nach der Absaugung aus den Kammern zu gemeinsamen Abluftbehandlung (mittels Transporttechnik (z. B. Förderbänder) über Schleusen miteinander verbunden. Durch geeignete Luftführung (z. B. Zusatzgebläse an den Schleusen) können unerwünschte Durchmischungen der Luftbereiche der verschiedenen Kammern vermieden werden.

Vorteile dieses Verfahrens sind:

• - die Vermeidung von explosionsgefährdenden Bereichen in nahezu dem gesamten Prozessablauf durch gezielte Prozessführung unterhalb der Explosionsgrenze des freigesetzten Gases mittels Luftüberschuss, insbesondere in den Bereichen geringer Gasfreisetzung und somit erhebliche Verbesserung der Prozesssicherheit
• - gezielte Wärmeabfuhr durch hohe Luftmengen, da in den Bereichen geringer Gasfreisetzung normalerweise die meiste Prozessabwärme freigesetzt wird
• - Verbesserung der Nachbehandlung der freigesetzten Gase durch Anpassung dieser Nachbehandlung an die einzelnen Prozessbereiche
• - Soweit überhaupt erforderlich, gezielter, erheblich reduzierter Einsatz von Inertgas in räumlich eingeschränkten Bereichen und somit erhebliche Kostenreduzierung
• - Bestehende Anlagen können mit wirtschaftlich vertretbarem Aufwand nachgerüstet werden.

Die einzige Figur zeigt beispielhaft eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens, hierin bedeuten: 1 Materialzufuhr
2 Bereich der Vorzerkleinerung
3 Bereich der Nachzerkleinerung
4 Bereich der Sortierung
5 Bereich der Feinstzerkleinerung
6 Materialabfuhr
7 Abluftführung aus den Kammern
8 Luftzuführung zu den Kammern
9 Gesamtumhausung
10 Inertgaszuführung
11 Zwischenwände zwischen den Kammern

Claims (7)

1. Verfahren zur kontinuierlichen Aufbereitung von Altkältegeräten, sowie deren Bauteile und Komponenten, wobei die Altkältegeräte Polyurethanschaum als Isolation aufweisen, in dem brennbare Treibmittel, insbesondere Pentan angelagert ist, und wobei die Altkältegeräte in einer Umhausung in Schritten zerkleinert werden und das entweichende Treibmittel einer Behandlung unterzogen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Zerkleinerungsschritte in wenigstens zwei Kammern (2, 3) durchgeführt werden, und dass aus diesen Kammern (2, 3) einzeln geregelt mindestens die Luftmengen abgesaugt (7) und/oder zugeführt werden (8), die zur Unterschreitung der Explosionsgrenze des Gemisches Treibmittel/Luft erforderlich sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese Kammern (2, 3) miteinander verbunden sind und die Luftmengen zwischen diesen Kammern gezielt gesteuert werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass in einzelne Kammern (2, 3) Inertgas zugeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Inertgas im Kreislauf gefahren wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abluft aus den einzelnen Kammern (2, 3) nachbehandelt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass diese Abluftbehandlung mittels thermischer Nachverbrennung erfolgt.

7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Konzentrationen an Pentan und/oder Sauerstoff in den einzelnen Kammern und/oder in der Abluft dieser Kammern (2, 3) regelmäßig und/oder kontinuierlich gemessen wird.