DE3822648C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrich­ tung zum Vernichten von Explosivstoffen wie Sprengstoffe, Treibladungspulver, Raketentreibstoffe, Zündstoffe, An­ zündstoffe und pyrotechnische Stoffe sowie mit Explosiv­ stoffen behafteten Gegenständen durch offenes Ab- oder Verbrennen.

Es ist bekannt, nicht mehr verwendungsfähige und mit vertretbarem Aufwand nicht mehr regenerierbare Explo­ sivstoffe, seien es solche aus überalterten Beständen oder Abfall aus der Produktion, Konfektionierung oder dergleichen, unter Beachtung entsprechender Sicherheits­ vorschriften zu vernichten. Dies kann auf chemischem Wege, durch Sprengung oder durch Abbrand bzw. Verbren­ nung erfolgen.

Eine Vernichtung auf chemischem Wege ist nur in begrenz­ tem Umfang möglich und mit verhältnismäßig großem Auf­ wand, insbesondere für die Entsorgung der dabei anfal­ lenden Abfallprodukte, verbunden. Bei der Vernichtung durch Sprengung treten relativ große Umweltbelastungen durch Lärm auf und vor allem ist diese Art der Vernich­ tung mit erheblichen Risiken verbunden. Bei der bevorzugten und am weitesten verbreiteten Art der Vernichtung von Sprengstoffen, Treibmitteln, Ra­ ketentreibsätzen oder dergleichen sowie von mit sol­ chen verunreinigten Gerätschaften, Arbeitsmitteln usw. durch Ab- bzw. Verbrennen ist es bekannt, diese in Öfen oder aber im Freien durchzuführen.

Bei der Vernichtung von Explosivstoffen durch Feuer kann es sich sowohl um eine solche ohne Zuhilfenahme eines Brennstoffes, also um ein Abbrennen, als auch um eine solche unter Zuhilfenahme eines Brennstoffes, also um ein Verbrennen handeln. Soweit im folgenden der Ausdruck "Verbrennen" verwendet wird, soll dieser stets auch das "Abbrennen" mit umfassen.

Bei einer kontinuierlichen Verbrennung von Explosiv­ stoffen in Drehrohröfen oder im Wirbelbett muß der Explosivstoff vor der Einführung in den Ofen in einen Slurry überführt und/oder so portioniert werden, daß keine Detonationsgefahr besteht. Solche Anlagen sind sehr aufwendig und sowohl hinsichtlich der Investi­ tions- als auch der Betriebskosten sehr teuer. Unter Berücksichtigung des in den einschlägigen Richtlinien für das Vernichten von Explosivstoffen der Berufsge­ nossenschaft der chemischen Industrie enthaltenen Gebotes, die Explosivstoffe nach Arten getrennt zu vernichten, sind solche Anlagen überdies nur sinnvoll für die Vernichtung sehr großer Mengen speziell auf­ bereiteter Explosivstoffe (DE 24 40 543 A1).

Demgegenüber ermöglicht das gemäß den gültigen Richt­ linien der Berufsgenossenschaft ebenfalls zulässige Verbrennen von Explosivstoffen im Freien, d.h. auf einem offenen Brandplatz, deren wirtschaftliche Be­ seitigung auch in kleinen und kleinsten Mengen, wobei in vorteilhafter Weise auf aufwendige Einrichtungen verzichtet werden kann, sowie die Notwendigkeit einer speziellen Aufbereitung der Explosivstoffe, z.B. in einen dosierfähigen Slurry, nicht gegeben ist. Durch das auch hier geltende Gebot, den Explosivstoff nach Arten zu trennen, sowie die weiteren einschlägigen Be­ stimmungen wie Festlegung der Mengen pro Brandfall und Fläche, Einhaltung bestimmter Sicherheitsabstände zwischen mehreren Brandstellen eines Brandplatzes sowie zwischen diesem und Anlagen, Gebäuden, Wohn­ häusern, Verkehrswegen usw. innerhalb und außerhalb des Betriebsgeländes, ergibt sich hier ein chargen­ weiser Betrieb. Dieser ermöglicht eine optimale An­ passung an die Art, die Menge und die Zubereitungs­ formen der zu vernichtenden Explosivstoffe. Das chargenweise Verbrennen erlaubt daher eine außer­ ordentliche Flexibilität im Umgang mit Explosivstof­ fen und bietet dabei ein hohes Maß an Handhabungs­ sicherheit. Insbesondere ermöglicht das chargenweise Verbrennen eine wirtschaftliche und einfache Vernich­ tung auch von solchen Explosivstoffen, die nicht ohne Gefahr handhabbar sind.

Diese in den "Explosivstoff-Vernichte-Richtlinien" Nr. 5 der Berufsgenossenschaft der chem. Industrie, Ausgabe 4/82 sowie seit neuestem auch in der Unfall­ verhütungsvorschrift Sprengarbeiten (VGB 46) fest­ gelegte Art und Weise der Vernichtung von Explosiv­ stoffen im Freien durch Abbrennen in langen Bahnen oder durch Verbrennen im offenen Holzfeuer hat je­ doch den erheblichen Nachteil, daß ein vollständiger Abbrand bzw. ein vollständiges Verbrennen nicht ge­ währleistet ist und die Abluftverunreinigungen durch Ruß, Staub, saure Gase (HCl, HF, NO_x, SO₂, Phosphor­ pentoxid usw.) und Schwermetalle weit über das in der TA-Luft zugelassene Maß hinausgehen können. So steht beispielsweise der beim Abbrennen von Trinitro­ toluol (TNT) bekanntermaßen über dem Brandplatz auf­ steigende schwarze Rauchpilz symbolisch für die Um­ weltbelastung während des Verbrennens von Explosiv­ stoffen im Freien. Solche Umweltbelastungen bei der Beseitigung von Explosivstoffen sind aber weder mit den geltenden einschlägigen gesetzlichen Vorschrif­ ten, wie z.B. mit der TA-Luft und mit dem Abfallbe­ seitigungsgesetz, noch mit dem heutigen Umweltver­ ständnis vereinbar.

Die Erfindung macht es sich daher zur Aufgabe, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, das bzw. die unter Beachtung und Einhaltung der geltenden einschlägigen Vorschriften und unter Erhaltung des Charakters eines offenen Brandplatzes für die Brand­ stelle eine umweltfreundliche und umweltgerechte Vernichtung von Explosivstoffen auf gefahrlose und wirtschaftliche Art und Weise ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch das im Anspruch 1 beschrie­ bene Verfahren und die im Anspruch 4 beschriebene Vorrichtung gelöst. Zweckmäßige weitere Ausgestal­ tungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 und 3 sowie 5 bis 23 beschrieben.

Durch das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung wird erreicht, daß alle Vorteile der ge­ schlossenen Verbrennung von Explosivstoffen im Wir­ belbett oder in Öfen, insbesondere in Drehrohröfen, nämlich die Erfassung der dabei anfallenden Schad­ stoffe, insbesondere die Reinigung der bei der Ver­ brennung entstehenden Abgase, in Verbindung mit der besonders einfachen, wenig aufwendigen und sehr sicheren Art der Verbrennung im Freien, d.h. auf einem offenen Brandplatz, erreicht werden, so daß es nunmehr möglich ist, die Verbrennung von Explosivstoffen jeder Art umweltgerecht durchzuführen.

Weiterhin ergeben sich gegenüber der bisher bekann­ ten Art der Verbrennung von Explosivstoffen im Freien die Vorteile, daß keine unzulässige Kontaminierung des Brandplatzbodens erfolgt, daß die Schlacke durch auto­ matisches Abfüllen in Container erfolgt, daß für das Bedienungspersonal eine optimale Sicherheit gewähr­ leistet ist und daß die Abbrennbedingungen von der Witterung unabhängig sind, die Verbrennung also jederzeit durchgeführt werden kann.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in Ausführungsbei­ spielen gezeigt und wird anhand dieser im folgenden beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 in einer Draufsicht in schematischer Darstel­ lung eine gemäß der Erfindung ausgebildete Anlage,

Fig. 2 einen Schnitt gemäß Linie A-A der Fig. 1 und

Fig. 3 in einer Seitenansicht ebenfalls in schema­ tischer Darstellung eine geringfügig modifi­ zierte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anlage.

In Fig. 1 ist das Sicherheitsgebäude 1 mit der in teiloffener Bauweise ausgebildeten Ausblaswand 2 ver­ sehen, so daß für die Brandstelle 3 der Charakter eines offenen Brandplatzes erhalten ist. Die Anordnung und Ausbildung kann beispielsweise so getroffen sein, daß auf der ganzen Länge der Ausblaswand 2 zwischen dieser und dem nicht gezeigten Dach ein genügend hoher offener Schlitz vorhanden ist und das Dach so weit über die Ausblaswand übersteht, daß sicher­ gestellt ist, daß das Gebäudeinnere gegen Witterungs­ einflüsse geschützt ist. Zahlreiche andere Ausfüh­ rungsformen sind denkbar.

Der zu vernichtende Explosivstoff, beispielsweise ein Raketentreibsatz, wird im Bereich der überdachten Beschickung 4 in geeigneten und zulässigen Teilmengen auf die vorzugsweise aus Stahl hergestellten Wannen 5 aufgegeben und auf diesen durch die Umlauf-Transport- Einrichtung 6 zur Brandstelle 3 transportiert. Dabei passieren die mit Explosivstoff beladenen Wannen 5 einzeln die durch Fernsteuerung bedienbare Sicherheits­ tür 7 und gelangen zunächst in die Bereitschaftsstel­ lung 8, von wo sie nach Schließen der Tür 7 und Öffnen der weiteren Sicherheitsstür 9, die also mit einander eine Schleuse bilden, durch die ferngesteuerte Bedie­ nungseinrichtung, nämlich den Hydraulikzylinder 10 der Brandstelle 3 zugeführt werden. Nach Schließen der Tür 9 wird der auf der Wanne 5 befindliche Explosivstoff mittels fernbedienter nicht gezeigter Brenner oder dergleichen gezündet und abgebrannt.

Über der Brandstelle 3 ist die Haube 11 zum Sammeln und Absaugen der bei der Verbrennung freiwerdenden Abgase angeordnet, die über die Abgasleitung 12 mit dem Abgas-Nachbrennofen 13 verbunden ist. Über die Rohrleitung 14 ist dieser an den Wäscher 15 ange­ schlossen, der seinerseits über den Ventilator 16 mit dem Abgaskamin 17 verbunden ist. Statt eines besonderen Kamins könnte für den Auslaß der gerei­ nigten Abgase in die Atmosphäre auch eine andere Möglichkeit vorgesehen werden, beispielsweise könnte der Ventilator 16 vor dem Wäscher 15 in der Leitung 14 angeordnet und auf dem Wäscher 15 ein Abgasstutzen oder dergleichen angebracht werden.

Nach erfolgtem Verbrennen des Explosivstoffes wird die Wanne 5 unter Passieren der ferngesteuerten Sicherheitstür 18 in den Kühlbereich 19 transportiert, wo die Wanne 5 gegebenenfalls durch unterseitiges Bedüsen mit Kühlwasser bzw. Luft abgekühlt wird.

Von der Kühlzone 19 gelangt die Wanne 5 dann unter Passieren der weiteren Sicherheitstür 20 zu dem Entleerungsbereich 21, wo das Entleeren der in der Wanne 5 verbliebenen Verbrennungsrückstände in den Container 22 erfolgt. Mit dem Reinigungsgerät 23 wird die Wanne 5 sauber gereinigt und dann mittels der Umlauf-Transport-Einrichtung 6 unter Passieren der in der Trennwand 24 vorgesehenen Öffnung 25 wieder dem Beschicktungsbereich 4 zu erneuter Befüllung zuge­ führt.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, sind auf der Umlauf- Transport-Einrichtung 6 eine große Anzahl von Wannen 5 angeordnet und befinden sich sowohl im Beschickungs­ bereich 4, an der Brandstelle 3, dem Kühlbereich 19 und den Entleerungs- sowie Reinigungsbereichen 21 bzw. 23 jeweils mehrere Wannen 5, was eine Beschickung und ein Verbrennen von Explosivstoff in verhältnismäßig dichter Aufeinanderfolge erlaubt. Durch Anpassung der Taktzeit an die Abbrenndauer kann dabei erreicht werden, daß ein quasi-kontinuierliches Verfahren stattfindet. Durch die Unterteilung des Explosiv­ stoffes in feste Teilmengen kann somit je nach Ab­ brenndauer, Menge und Taktzeit die Leistung der Energie- und Rauchgasfreisetzung geregelt werden, so daß aus dem herkömmlichen offenen Brandplatz mit mehr oder weniger unkontrollierter Rauchgas- und Energie­ freisetzung durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen nunmehr ein offener Brandplatz mit konditionierten Verhältnissen geworden ist.

Wie aus Fig. 1 ebenfalls ersichtlich, ist die Haube 11 so ausgebildet, daß sich gleichzeitig mehrere Wan­ nen 5 in ihrem Bereich befinden. In Abstimmung mit der gewählten Taktzeit läßt sich dadurch erreichen, daß sich jeweils wenigstens eine gerade im Ausbren­ nen, eine in vollem Brand sowie eine im Anbrand be­ findliche Wanne im Bereich der Haube 11 befinden, wodurch eine Vergleichmäßigung der Abbrandgasmenge erzielt wird. Je nach Art des jeweils zur Verbren­ nung kommenden Explosivstoffes kann davon abweichend selbständig auch eine solche Anordnung und Ausbil­ dung getroffen werden, daß sich in den einzelnen Be­ reichen nur wenige Wannen 5 befinden, insbesondere an der Brandstelle 3 beispielsweise jeweils nur eine einzige Wanne 5.

Für die hydraulisch und elektrisch betätigbaren Teile sowie für das Aufbereiten des Wäschers 15 und das Entsorgen der aus den Abgasen bei deren Reinigung ausgeschiedenen Schadstoffen weist die Anlage gemäß Fig. 1 selbstverständlich die hierzu erforderlichen, hier aber nicht gezeigten, Einrichtungen auf.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, reicht die Haube 11 seitlich genügend weit über die Wannen 5 hinaus und auch verhältnismäßig weit bis zu den Wannen 5 hin­ unter, so daß ein sicheres Erfassen aller Abgase durch die Haube 11 aber auch ein ausreichender Zu­ tritt von für die Verbrennung erforderlichem Luft­ sauerstoff sichergestellt ist. Die Höhe bzw. das Volumen der Haube 11 wird selbstverständlich so ge­ wählt, daß diese das freiwerdende Volumen Abgas beim Verbrennen jedweder Art von Explosivstoffen sicher auffangen kann.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3, bei dem für gleiche Teile wieder die gleichen Bezugszeichen verwendet sind, sind auf der Umlauf-Transport- Einrichtung 6 die Wannen 5 angeordnet. Über der mit brennendem Explosivstoff versehenen Wanne 5′ ist die Esse bzw. Abgashaube 11 angeordnet, die über die Leitung 12 mit dem Nachbrennofen 13 ver­ bunden ist, der an seiner Unterseite für die Ent­ nahme von Asche mit der Klappe 32 versehen ist. Über die Leitung 14 ist der Nachbrennofen 13 mit dem Wäscher 15 verbunden. Um auch bei diskontinuierlich betriebener Verbrennung und Nachverbrennung am Wäscher 15 kontinuierliche Verhältnisse zu haben, ist zwi­ schen der Nachbrennkammer 13 und dem Wäscher 15 die automatisch geregelte Frischluftklappe 33 installiert, so daß der Volumenstrom aus Abgas und Frischluft für alle Betriebsverhältnisse konstant ist. Das hat den Vorteil minimaler Energiekosten für die Nachbrenn­ kammer bei diskontinuierlicher Betriebsweise, opti­ maler Bedingungen am Wäscher infolge konstantem Ab­ gasstrom und geringer Störanfälligkeit, da der Ven­ tilator 16 nicht geregelt zu werden braucht.

Dem Wäscher 15 wird nahe seinem unteren Ende über die Leitung 34 Frischwasser zugeführt und über die Leitung 35 mit Ausscheidungen aus dem Abgas versehe­ nes Brauchwasser entnommen und dem Absetzbehälter 31 zugeführt, dem der abgesetzte Schlamm über die am unteren Ende befindliche Klappe 36 entnommen werden kann. Über die Leitung 37 wird dem Wäscher 15 aus dem Behälter 38 mittels der Pumpe 39 ein Neutrali­ sationsmittel, beispielsweise Natronlauge, zugeführt und über die in der Leitung 49 angeordnete Pumpe 40 mit Frischwasser vermischt in mehreren unterschied­ lichen Niveauhöhen in den Wäscher 15 eingesprüht. Das von den noch vorhandenen Verunreinigungen befreite Abgas wird dem Wäscher 15 an dessen oberem Ende über die Leitung 41 entnommen und über den Ventilator 16 dem Abgaskamin 17 nahe dessen unterem Ende zu und über dessen oberes Ende in die Atmosphäre abgeführt. Zur Sicherstellung eines ungestörten Betriebes der Anlage werden die Temperaturen in den Leitungen 12, 14 und 41 mittels der Regeleinrichtungen 42, 43 und 44 überwacht und ebenso wird der pH-Wert der in den Wäscher einge­ sprühten Waschflüssigkeit mittels der mit der Leitung 49 einerseits und mit der Pumpe 39 andererseits verbundenen mit einem Signalgeber versehenen Regelein­ richtung 45 in der erforderlichen Weise geregelt. Schließlich werden im Interesse eines ungestörten Betriebsablaufes auch die Flüssigkeitsstände im Wäscher 15, im Absetzbehälter 31 und im Natronlauge­ behälter 38 mittels der erforderlichenfalls wieder mit Signalgebern versehenen Niveauregler 46, 47 und 48 überwacht und geregelt.

Da je nach Art des zu verbrennenden Exploxiv­ stoffes und der Rauchgaszusammensetzung die Nach­ verbrennung der Rauchgase nicht in jedem Fall er­ forderlich ist, wird zweckmäßig vorgesehen, die Anlage so auszubilden, daß die Nachverbrennungsein­ richtung abgeschaltet werden kann und die bei der Verbrennung sich entwickelnden Rauchgase direkt dem Wäscher zugeführt werden.

Die dem Nachverbrennungsofen 13 entnommene Asche und der dem Absetzbehälter 31 entnommene Schlamm sowie auch das über die Leitung 50 aus dem Absetz­ behälter 31 abgeführte Waschwasser sind entspre­ chend den jeweils geltenden Vorschriften zu entsor­ gen.

Bei entsprechender Betriebsweise kann die Anlage zwecks Verbesserung der Wirtschaftlichkeit mit einer - nicht gezeigten - Abhitze-Rückgewinnungs- Einrichtung ausgerüstet werden.

Die ganze Anlage wird zweckmäßig mit einer Video­ einrichtung zum Überwachen des Abbrandvorganges ver­ sehen, so daß es jeder Zeit möglich ist, in den Be­ triebsauflauf in der gewünschten oder erforderlichen Weise einzugreifen.

Claims (13)

1. Verfahren zum Ab- und Verbrennen von Explosivstoffen, Treibmitteln und damit behafteten Gegenständen, dadurch gekennzeichnet, daß der Explosivstoff in Teilmengen aufeinanderfolgend zu einer den Charakter eines offenen Brandplatzes wahrenden Brandstelle transportiert, dort angezündet und abgebrannt wird, daß die Abgase der Verbrennung abgesaugt, die darin enthaltenen Verunreinigungen entfernt und umweltgerecht entsorgt werden, und daß die gereinigten Abgase in die Atmosphäre ausgetragen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgase vor Durchführung der Reinigung einer Nachverbrennung unterzogen werden und die dabei anfallende Asche entsorgt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Abgasstrom mit einer Falschluftquelle (33) verbunden ist, und der Volumenstrom aus Abgas und Falschluft so geregelt wird, daß er für alle Betriebsverhältnisse einen konstanten Wert aufweist.

4. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch ein mit einer Ausblasewand (2) versehenes Sicherheitsgebäude (1) und einer darin als ortsfester Brandplatz ausgebildeten Brandstelle (3), eine Mehrzahl von transportablen Explosivstoffträgern (5), eine von der Brandstelle (3) getrennte Beladestation (4) für die Explosivstoffträger, eine der Brandstelle (3) nachgeordnete, von dieser getrennten Kühlzone (19) für die Explosivstoffträger, eine der Kühlzone nachgeordnete sowie der Beladestation (4) vorhergehende Vorrichtung zum Entleeren und Reinigen der Explosivstoffträger, einen Abzug (11) für die bei der Verbrennung des Explosivstoffes sich entwickelnden Abgase und eine Reinigungsvorrichtung (15) für die Entfernung von im Abgas enthaltenen Verunreinigungen.

5. Anlage nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch Sicherheitseinrichtungen (9, 18) zu beiden Seiten der Brandstelle (3).

6. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitseinrichtung zwischen Brandstelle (3) und Beladestation (4) oder zwischen Brandstelle (3) und Entleerungszone (21) als Sicherheitsschleusen ausgebildet sind.

8. Anlage nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Abzug (11) und der Abgasreinigungsvorrichtung ein Nachverbrennungsofen (13) angeordnet ist.

9. Anlage nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgasleitung zwischen Abzug (11) und Abgasreinigungsvorrichtung oder zwischen Nachverbrennungsofen (13) und Abgasreinigungsvorrichtung mit einer Falschluftquelle in Verbindung steht, die über eine in der Abgasleitung (12) angeordnete Regeleinrichtung (42) gesteuert ist.

10. Anlage nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Explosivstoffträger (5) auf einer Umlauf-Transport-Einrichtung (6) angeordnet sind.

11. Anlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlauf-Transport-Einrichtung (6) die Explosivstoffträger (5) einzeln zur Brandstelle (3) transportiert.

12. Anlage nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Abzugshaube (11) gleichzeitig mehrere Explosivstoffträger (5) überdeckt.

13. Anlage nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Brandstelle (3) mit vorzugsweise fernbedienbaren Brennern für das Anzünden des Explosivstoffes ausgebildet ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage mit einer Video-Einrichtung zum Überwachen, insbesondere des Abbrandvorganges, ausgebildet ist.