DE69219897T2

DE69219897T2 - Verfahren zur Oxidation in einem Schmelzbad

Info

Publication number: DE69219897T2
Application number: DE69219897T
Authority: DE
Inventors: Casey Mcgeever; Christopher Nagel
Original assignee: Molten Metal Technology Inc
Current assignee: Molten Metal Technology Inc
Priority date: 1991-07-29
Filing date: 1992-07-06
Publication date: 1998-01-22
Anticipated expiration: 2012-07-07
Also published as: EP0600906B1; US5866095A; CA2113174A1; MD960290A; AU663882B2; BR9206400A; EP0600906A1; TW198742B; ZA925301B; WO1993002750A1; RU2096685C1; AU2317992A; DE69219897D1; IE922454A1; JPH07502195A; ATE153245T1

Description

Übersetzung der Beschreibung

Stand der Technik für die Erfindung

Die Beseitigung von gefährlichen Abfällen ist ein steigendes Problem geworden wegen der abnehmenden Verfügbarkeit über Platz und eine steigende Bewußtseinsbildung für die Kontaminierung der Umgebung durch herkömmliche Verfahren der Abfallbeseitigung wie durch Abkippen auf Halden und Verbrennung. Toxine, die in gefährlichen Abfällen vorhanden sind, zersetzen sich oft mit einer Rate, die wesentlich langsamer als die Zersetzungsrate von anderen Typen von Abfällen ist wie z.B. von Papier und Metallbestandteilen, die man in städtischem Müll findet. Das Freisetzen von Toxinen an die Umgebung kontaminiert die Wasserversorgungen, und das Einleiten von Toxinen in die Atmosphäre wie durch unvollständige Verbrennung gefährlicher Abfälle kann die Atmosphäre verunreinigen und ganz allgemein die Lebensqualität in umliegenden Siedlungen verringern.
Landverfüllungen als Mittel zur Beseitigung von Abfällen werden immer weniger verfüabar. Beim Fehlen geeigneter Landverfüllungen müssen gefährliche Abfälle häufig in gutartige und vorzugsweise nützliche Substanzen umgewandelt werden. Es gab eine immense Investierung in die Entwicklung von alternativen Verfahren für eine geeignete Behandlung von gefährlichen Abfällen. Verschiedene Typen von Reaktoren, die zur Zersetzung von gefährlichen Abfällen verwendet worden sind, umfassen zum Beispiel Reaktoren mit Flüssigkeitsinjektion, Mehrfachöfen, Mehrfachkammern, Wirbelschichtbetten, geschmolzenem Salz und Boiler mit hohem Wirkungsgrad. Viele Systeme setzen jedoch Gase frei, die eingefangen oder zerstört werden müssen. Häufig werden diese Gase verbrannt, was im allgemeinen die Bildung von molekularen Bruchstücken oder freien Radikalen verursacht wegen der kurzen Verweilzeit der Gase bei Flammentemperatur.
Ein jüngeres Verfahren zum Beseitigen von gefährlichen Abfällen umfaßt das Einleiten der Abfälle in ein Schmelzbad. Das Schmelzbad befindet sich auf einer Temperatur, die ausreichend ist, um wenigstens einen Teil des gefährlichen Abfalls in seine atomaren Bestandteile umzuwandeln. So werden beispielsweise Kohlenwasserstoffe, die in das Schmelzbad eingeführt werden, zu atomarem Kohlenstoff und atomarem Wasserstoff reduziert. Die atomaren Bestandteile können dann entweder innerhalb des Schmelzbades verbleiben oder mit anderen Bestandteilen des Schmelzbades reagieren, um stabilere Verbindungen zu bilden.
Ein Problem, das üblicherweise mit der Zersetzung von gefährlichen Abfällen in geschmolzenen Metallbädern verbunden ist, ist die Verflüchtigung und das Freisetzen von Bestandteilen der gefährlichen Abfälle aus dem geschmolzenen Bad, bevor die Umwandlung der gefährlichen Abfälle in atomare Bestandteile abgeschlossen ist. Die Bestandteile können verflüchtigte Komponenten der gefährlichen Abfälle oder molekulare Bruchstücke von derartigen Komponenten sein. Sowohl die Komponenten als auch ihre Bruchstücke werden oft toxisch und erfordern im allgemeinen, daß Abgase, die von dem geschmolzenen Bad erzeugt werden, behandelt werden, um die Toxine aus den Abgasen zu entfernen, bevor die Abgase an die Atmosphäre abgelassen werdenq Toxine, die typischerweise aufgesammelt werden, müssen weiterbehandelt werden, beispielsweise durch Rückführung zu dem Schmelzbad, zur Fertigstellung der Zersetzungsreaktionen, durch die atomare Bestandteile gebildet werden, und die nachfolgende Bildung von stabileren Verbindungen wie zum Beispiel Kohlenmonoxid und Wasser.
Ein Verfahren, um die Menge der Toxine, die von einem Schmelzbad abgegeben werden, zu verringern, umfaßt das Einspritzen von gefährlichen Abfällen unter die Oberfläche des Schmelzbades. Ein Beispiel für ein Verfahren zum Einführen von gefährlichen Abfällen unter die Oberfläche eines Schmelzbades liegt darin, daß eine abschmelzbare Lanze, die die gefährlichen Abfälle enthält, in das Bad eingeschoben wird. Die Lanze wird durch das geschmolzene Bad abgebaut, während der Abfall unter der Oberfläche in das Bad freigesetzt wird. Jedoch begrenzt die Verwendung einer abschmelzbaren Lanze das Einführen von Abfall auf unterbrochenen Betrieb, erhöht das Umweltrisiko aufgrund der Handhabung der Lanze und erfordert die Zugabe von anderen Materialien als dem Abfall, wie der Materialien in der Lanze selbst, in das geschmolzene Bad.
Ein Verfahren zum kontinuierlichen Einführen von Abfall, wie kohlenstoffhaltigem Abfall, in ein Schmelzbad umfaßt das direkte Einspritzen des Abfalls unter die Oberfläche des Bades durch eine Windform, die typischerweise ein Rohr umfaßt, das konzentrisch innerhalb wenigstens eines anderen Rohres angeordnet ist. Im allgemeinen wird ein Oxidationsmittel wie Sauerstoff durch ein zentrales Rohr der Windform geleitet, während der Abfall gleichzeitig und kontinuierlich durch ein Rohr geleitet wird, das das zentrale Rohr umgibt. In ähnlicher Weise kann ein drittes Rohr verwendet werden, um ein Kühlmittel oder ein Hüllgas in das geschmolzene Bad an dem Punkt der Einspritzung von Oxidationsmittel und Abfall in das geschmolzene Bad einzuführen.
Kontinuierliche und gleichzeitige Einführung des Oxidationsmittels und des Abfalls in das geschmolzene Bad ist typischerweise erforderlich, um Verschluß des Windformrohres durch Metall an dem Punkt der Einspritzung zu verhindern. Ein Verschluß kann durch endotherme Umwandlung des Abfalls beim Einsdritzen in das geschmolzene Bad verursacht werden. Das Oxidationsmittel reagiert exotherm mit den atomaren Bestandteilen, die durch Umwandlung des Abfalls gebildet werden, wodurch eine Temperatur an dem Windformrohr aufrechterhalten wird, die ausreichend ist, um Verschluß zu verhindern. Ein Hüllgas wie Argon oder Methan wird durch das äußerste Rohr eingeleitet, um vorzeitige Abnutzung des Windformrohres als Folge des Einflusses der Wärme des geschmolzenen Bades und der exothermen Reaktion des Sauerstoffes beim Einführen in das Schmelzbad zu verhindern.
Jedoch kann die gleichzeitige Einführung des Abfalls und des Oxidationsmittels an einem einzigen Punkt innerhalb des Reaktors wie zum Beispiel durch ein Windformrohr verursachen, daß der Abfall und das Oxidationsmittel durch das Schmelzbad zu einer Gasschicht durchblasen, die über dem geschmolzenen Bad angeordnet ist, wodurch direktes Freisetzen von Abfall und teilweise zersetzten toxischen Komponenten des Abfalles an die Atmosdhäre möglich wird. Außerdem kann teilweise Reaktion, die in dem Windformmantel auftritt und durch verbundenes Einführen des Abfalls und des Oxidationsmittels verursacht wird, Freigabe von unvollständig zersetztem Abfall an die Gasschicht und unvollständige Oxidation atomarer Bestandteile, die durch Umwandlung innerhalb des geschmolzenen Bades gebildet werden, bewirken. Teile des Schmelzbades können dadurch in den atomaren Bestandteilen wie Kohlenstoff gesättigt werden, oder die molekularen Bruchstücke können reduzierte Löslichkeit relativ zu den atomaren Arten in dem geschmolzenen Bad aufweisen, wodurch folglich die Rate der nachfolgenden Umwandlung gesenkt wird und zusätzliches Freigeben derartigen Abfalls aus dem Schmelzbad in die Atmosphäre verursacht wird.
Es besteht deshalb ein Bedarf für ein neues Verfahren und ein neues System zum Umwandeln einer Abfallbeschickung in ihre atomaren Bestandteile für nachfolgende Oxidation der atomaren Bestandteile, bei denen die obenbeschriebenen Probleme beseitigt oder minimiert sind.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zum Umwandeln von Abfall in gelöste atomare Bestandteile zur nachfolgenden Oxidation der gelösten atomaren Bestandteile,
Spezieller betrifft die Erfindung in einem ersten Aspekt ein Verfahren zum Behandeln von Abfall, der kohlenstoffhaltige Verbindungen einschließt, in Ubereinstimmung mit dem unabhängigen Anspruch 1 und in einem zweiten Aspekt ein Verfahren zum Umwandeln von Abfall, der organische und anorganische Verbindungen einschließt, in atmosphärische Gase und anorganische Oxide in übereinstimmung mit dem unabhangigen Anspruch 13.
Die Erfindung hat verschiedene Vorteile. Zum Beispiel wird im wesentlichen die gesamte Beschickung, die den Abfall bildet, in die atomaren Bestandteile umgewandelt, die oxidiert werden sollen. Auch lösen sich im wesentlichen alle die atomaren Bestandteile, die in dem Schmelzbad oxidiert werden sollen, in dem Schmelzbad. Ein Oxidationsmittel kann in das Schmelzbad für die Reaktion mit den gelösten atomaren Bestandteilen an einem Punkt eingeführt werden, der von der Stelle der Einleitung der Beschickung entfernt ist, oder kann zu einer unterschiedlichen Zeit, zum Beispiel durch intermittierende oder abwechselnde Einleitung von Beschickung und Oxidationsmittel, eingeführt werden.
Das Lösen von im wesentlichen allen atomaren Bestandteilen,die in dem Schmelzbad oxidiert werden sollen, vor der Reaktion der gelösten atomaren Bestandteile mit dem Oxidationsmittel reduziert signifikant die Menge der Beschickung, die den Abfall bildet, und deren Bestandteile wie polyaromatische Verbindungen, die von dem Schmelzbad freigesetzt weraen. Außerdem kann sedarates Einführen der Beschickung und des Oxidationsmittels das Auftreten des Hindurchströmens oder Hindurchblasens der Beschickung und ihrer Komponenten wie der Toxine aus dem Schmelzbad heraus direkt in die Atmosphäre signifikant reduzieren. Außerdem erhöht das Halten der Konzentration der atomaren Bestandteile unterhalb des Sättigungspunktes an der Stelle der Einführung der Beschickung in das Schmelzbad signifikant die Rate der Umwandlung des Abfalls in seine atomaren Bestandteile wie zum Beispiel in atomaren Kohlenstoff. Die Umwandlungsrate des Abfalls in ungiftige und relativ stabile Endprodukte wie Kohlendioxid und Wasser wird deshalb signifikant erhöht und die Menge an Toxinen, die von dem Schmelzbad freigesetzt werden, wird signifikant verringert. Außerdem ermöglicht die separate Einführung der Beschickung und des Oxidationsmittels eine signifikant erhöhte Kontrolle über thermische und Massenströmungsmuster innerhalb des Schmelzbades.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Figur 1 ist eine schematische Darstellung eines Beispiels für das System der vorliegenden Erfindung.
Figur 2 ist eine schematische Darstellung eines alternativen Ausführungsbeispiels für das System der vorliegenden Erfindung.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Die Merkmale und die Einzelheiten der Verfahren der Erfindung werden nun spezieller unter Bezugnahme die beigefügten Figuren beschrieben und in den Ansprüchen dargelegt. Es versteht sich, daß spezielle Ausführungsformen der Erfindung nur als Beispiele und nicht als Einschränkungen der Erfindung gezeigt sind. Ein gleiches Bezugszeichen stellt in unterschiedlichen Figuren den gleichen Posten dar. Die prinzidiellen Funktionen dieser Erfindung können in verschiedenen Ausführungsformen angewendet werden, ohne daß der Umfang der Erfindung Verlassen wird.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Verfahren und System zum Umwandeln einer Beschickung in atomare Bestandteile zur nachfolgenden Oxidation des atomaren Bestandteils. Bach et al., US-Patente 4,754,714 und 4,602,574, beschreiben ein Schmelzbad, wie es in Stahlherstellungseinrichtungen verwendet wird, bei dem polychlorierte Biphenyle und andere organische Abfälle, wahlweise zusammen mit anorganischen Abfällen, zerstört werden. Nagel, US-Patentanmeldung Serial-No. 07/557,561, eingereicht am 24.Juli 1990, beschreibt ein Verfahren und ein System zum Bilden von Kohlendioxid aus kohlenstoffhaltigen Materialien in einem Schmelzbad aus unmischbaren Metallen. Die Lehren der US-Patente 4,754,714 und 4,602,574 und von US-A-5,177,304 werden durch diese Bezugnahme hier inkorporiert.
In einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung, das in Figur 1 dargestellt ist, umfaßt das System 10 den Reaktor 12. Die Beispiele für geeignete Gefäße umfassen K-BOP, Q-BOP, Argon-Sauerstoff-Entcarbonisierungsöfen (AOD), EAF, usw, wie sie im Stand der Technik bekannt sind. Der Reaktor 12 umfaßt einen oberen Abschnitt 14 und einen unteren Abschnitt 16. Ein Abgasauslaß 18 geht von dem oberen Abschnitt 14 aus und ist zum Herausleiten einer Abgaszusammensetzung aus dem Reaktor 12 geeignet.
Ein Abfalleinlaßrohr 20 umfaßt einen Abfalleinlaß 22 und erstreckt sich von einem unteren Abschnitt 16 des Reaktors 12 aus. Eine Leitung 24 erstreckt sich zwischen einer Abfallquelle 26 und dem Abfalleinlaßrohr 20. In der Leitung 24 ist eine Pumpe 28 angeordnet, um Abfall von der Beschickungsguelle 26 zu dem Beschickungseinlaßrohr 20 zu leiten. Alternativ dazu kann Abfall durch eine nicht gezeigte Windform, die am Reaktor 12 angeordnet ist, in den Reaktor 12 eingeleitet werden, wobei ein geeignetes Hüllgas mit dem Abfall in ein Schmelzbad einaeführt wird.
Die Windform 30 für Oxidationsmittel ist an dem unteren Abschnitt 16 des Reaktors 12 angeordnet. Die Oxidationsmittelblasform 30 umfaßt ein Oxidationsmitteleinlaßrohr 32 zum Einleiten von Oxidationsmittel an dem Oxidationsmitteleinlaß 34. Die Leitung 36 erstreckt sich zwischen dem Oxidationsmitteleinlaßrohr 32 und der Oxidationsmittel-quelle 38. Das äußere Rohr 40 der Oxidationsmittelwindform 30 ist konzentrisch um das Oxidationsmitteleinlaßrohr 32 am Oxidationsmitteleinlaß 34 angeordnet. Die Leitung 42 erstreckt sich zwischen dem äußeren Rohr 40 und der Hüllgasquelle 44 zum Einleiten eines geeigneten Hüllgases von der Hüllgasquelle 44 zum Oxidationsmitteleinlaß 34. Ein Oxidationsmittel kann auch von der Oxidationsmittelquelle 38 durch die Leitung 39 in den Reaktor 12 eingeleitet werden.
Es sollte jedoch bemerkt werden, daß mehrere als ein Abfalleinlaßrohr und/oder mehrere als ein Oxidationsmitteleinlaßrohr an dem unteren Abschnitt 16 des Reaktors 12 angeordnet sein können, um eine Beschickung und Oxidationsmittel in den Reaktor 12 einzuführen. Weiterhin soll bemerkt werden, daß andere Verfahren der Einführung von Abfall in den Reaktor 12 zusätzlich zur Einführung durch das Abfalleinlaßrohr 20 angewendet werden können. Es kann beisnielsweise eine abschmelzbare Lanze oder ein anderer geeigneter Abfall durch die Öffnung 46 in den Reaktor 12 eingeführt werden, die am oberen Abschnitt 14 des Reaktors 12 angeordnet ist. Beispiele für geeigneten Abfall zum Einführen in den Reaktor 12 durch die Öffnung 46 umfassen Papier, Schnittholz, Reifen, Kohle usw. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann Abfall auch von einer Abfallquelle 26 durch die Leitung 47 zu dem Reaktor 12 geführt werden.
Eine Anzapfstelle 48 geht von dem unteren Abschnitt 16 aus und ist zur Entfernung von geschmolzenem Metall aus dem Reaktor 12 geeignet. Zusätzliche Absaugöffnungen können als ein Mittel zum kontinuierlichen oder intermittierenden Entfernen unterschiedlicher Phasen von dem Reaktor 12 vorgesehen werden. Material in dem Reaktor 12 kann auch durch andere Verfahren entfernt werden, wie sie im Stand der Technik bekannt sind. Zum Beispiel kann solch ein Material von dem Reaktor 12 durch Drehen des Reaktors 12 und Verwenden einer nicht gezeigten Laufrinne, die sich von einem Anzapfloch, das nicht gezeigt ist, erstreckt, oder durch die Öffnung 46 entnommen werden.
Eine Induktionsspule so ist an dem unteren Abschnitt 16 zum Erhitzen des Reaktors 12 oder zum Einleiten der Erzeugung von Wärme innerhalb des Reaktors 12 angeordnet. Dies soll so verstanden werden, daß der Reaktor 12 alternativ durch andere geeignete Mittel wie durch Sauerstoff-Brennstoff-Brenner, elektrische Bögen usw. erhitzt werden kann. Drehzadfen 52 sind an dem Reaktor 12 zum Manipulieren des Reaktors 12 angeordnet. Eine Dichtung 54 ist zwischen dem Abgasauslaß 18 angeordnet und ist dazu geeignet, teilweise Drehung des Reaktors 12 um Drehzapfen 52 zu gestatten, ohne daß die Dichtung 54 bricht. Dies soll so verstanden werden, daß alternativ keine Drehzapfen 52 oder die Dichtung 54 am Reaktor 12 angeordnet sind und daß der Reaktor 12 nicht rotierbar ist.
Ein Schmelzbad 56 ist innerhalb des Reaktors 12 angeordnet. In einem Ausführungsbeispiel umfaßt das Schmelzbad 56 wenigstens eine Metallphase mit einer freien Oxidationsenergie bei den Betriebsbedingungen des Systems 10, die größer als die der Umwandlung von atomarem Kohlenstoff in Kohlenmonoxid ist. Beispiele für geeignete Metallkomponenten des Schmelzbades umfassen Eisen, Chrom, Mangan, Kupfer, Nickel, Kobalt usw. Dies soll so verstanden werden, daß das Schmelzbad 56 mehr als ein Metall enthalten kann. Das Schmelzbad 56 kann zum Beispiel eine Lösung von Metallen enthalten. Es ist auch zu bemerken, daß das Schmelzbad 56 Oxide der geschmolzenen Metalle enthalten kann.
Das Schmelzbad 56 umfaßt eine erste geschmolzene Metallphase 58 und eine zweite geschmolzene Metallphase 60, die im wesentlichen in der ersten geschmolzenen Metallphase 58 unmischbar ist. Die Löslichkeit der atomaren Bestandteile in der zweiten geschmolzenen Metallphase 60 kann signifikant niedriger als in der ersten geschmolzenen Metallphase 58 sein. Die erste geschmolzene Metallphase 58 hat eine freie Energie der Oxidation bei den Betriebsbedingungen des Systems 10, die größer als die für die Oxidation von atomarem Kohlenstoff zur Bildung von Kohlenmonoxid ist. Die zweite geschmolzene Metallphase 60 hat eine freie Energie der Oxidation bei den Betriebsbedingungen des Systems 10, die größer als die der Oxidation von Kohlenmonoxid zur Bildung von Kohlendioxid ist. Oxidation von atqmarem Kohlenstoff ist deshalb vollständiger, weil Kohlenmonoxid, das aus dem atomaren Kohlenstoff in der ersten geschmolzenen Metallphase 58 gebildet wird, im wesentlichen zu Kohlendioxid in der zweiten geschmolzenen Metallphase 60 umgewandelt wird. Die zweite geschmolzene Metallphase 60 ist über der ersten geschmolzenen Metallphase 58 angeordnet. In einem anderen Ausführungsbeispiel können die erste geschmolzene Metallphase 58 und die zweite geschmolzene Metallphase 60 eine Emulsion bilden, zum Beispiel unter turbulenten Bedingungen des geschmolzenen Bades 56, verursacht durch Injektion von Oxidationsmittel und Abfall in das Schmelzbad. Eine Emulsion wird gebildet, weil die erste geschmolzene Metallphase 58 und die zweite geschmolzene Metallphase 60 im wesentlichen unmischbar sind.
Das Schmelzbad 56 wird gebildet, indem der Reaktor 12 wenigstens teilweise mit einem geeigneten Metall gefüllt wird. Das Metall wird dann bis zu einer geeigneten Temderatur durch Aktivierung der Induktionsspule 50 oder durch andere, nicht gezeigte geeignete Mittel, erhitzt. Wenn zwei unmischbare Metalle in den Reaktor 12 eingeleitet werden, trennen sich die Metalle während des Schmelzens, um eine erste geschmolzene Metallphase 58 und eine zweite geschmolzene Metallphase 60 zu bilden. In einem Ausführungsbeispiel ist die Viskosität des Schmelzbades 56 am Beschickungseinlaß 22 und am Oxidationsmitteleinlaß 34 geringer als etwa zehn Centipoise bei den Betriebsbedingungen des Systems 10.
Geeignete Betriebsbedingungen des Systems 10 umfassen eine Temperatur, die ausreichend ist, um eine Beschickung wenigstens teilweise, wie zum Beispiel durch katalytische oder pyrolytische Umwandlung, in einen atomaren Bestandteil umzuwandeln. In einem Ausführungsbeispiel liegt die Temperatur in dem Bereich zwischen etwa 1300 und etwa 1700ºC.
Alternativ dazu wird das Schmelzbad 56 mit wenigstens einer glasartigen Phase,wie zum Beispiel Siliziumdioxid (SiO&sub2;), gebildet. Typischerweise umfaßt ein Glasphasen-Schmelzbad wenigstens ein Metalloxid mit einer freien Energie der Oxidation bei den Betriebsbedingungen des Systems 10, die kleiner als die der Umwandlung von atomarem Kohlenstoff in Kohlenmonoxid ist. Beispiele für geeignete Metalloxide des glasartigen Schmelzbades umfassen Titanoxid (TiO&sub2;), Zirkonoxid (ZiO&sub2;), Aluminiumoxid (Al&sub2;O&sub3;), Magnesiumoxid (MgO), Kalziumoxid (CaO), Silizium dioxid (SiO&sub2;) usw. Andere Beispiele für geeignete Bestandteile umfassen Halogene, Schwefel, Phosphor, Schwermetalle usw. Dies soll so verstanden werden, daß das glasartige Schmelzbad mehrere als ein Metalloxid umfassen kann und eine Lösung von Metalloxiden einschließen kann. Das glasartige Schmelzbad kann mehr als eine Phase enthalten. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann das glasartige Schmelzbad wenigstens ein Salz enthalten.
Wie in Figur 1 gezeigt ist, kann eine glasartige Phase eine glasartige Schicht 62 sein, die auf dem Schmelzbad 56 angeordnet ist. Die glasartige Schicht 62 ist im wesentlichen mit dem Schmelzbad 56 unmischbar. Die glasartige Schicht 62 enthält wenigstens ein Metalloxid. In einem Ausführungsbeispiel hat das Metallelement des Metalloxids in der glasartigen Schicht 62 eine freie Energie der Oxidation bei Betriebsbedingungen des Systems 10, die kleiner als die freie Energie der Oxidation von atomarem Kohlenstoff zu Kohlenmonoxid ist. Dies soll jedoch so verstanden werden, daß das System alternativ keine glasartige Schicht 62 umfaßt.
In einem Ausführungsbeispiel kann die Löslichkeit von Kohlenstoff in der glasartigen Schicht 62 kleiner als die des Schmelzbades 56 sein, wodurch bewirkt wird, daß atomarer Kohlenstoff innerhalb des Schmelzbades 56 zurückgehalten wird. In einem anderen Ausführungsbeispiel hat die glasartige Schicht 62 eine niedrigere thermische Leitfähigkeit als die des Schmelzbades 56. Strahlungswärmeverluste vom Schmelzbad 56 können dadurch signifikant unter die Strahlungswärmeverluste von dem Schmelzbad 56 gesenkt werden, wenn keine glasartige Schicht vorhanden wäre.
Die glasartige Schicht 62 kann gebildet werden, indem geeignete Materialien wie Metalle, Metalloxide, Halogene, Schwefel, Phosphor, Schwermetalle, Schlämme usw. durch die Öffnung 46 in das Schmelzbad 56 geleitet werden. Es können auch anorganische Bestandteile vom Abfall in der glasartigen Schicht 62 eingeschlossen sein. Die Materialien können in den oberen Teil des Schmelzbades 56 geleitet oder in das Schmelzbad 56 eingespritzt werden, wobei Verfahren angewendet werden, wie sie allgemein im Stand der Technik bekannt sind. Die Materialien können andere stabile Verbindungen bei den Betriebsbedingungen des Systems 10 durch Reaktion bilden, zum Beispiel mit Alkalimetall-Kationen oder Erdalkalimetall-Kationen. Beispiele für derartige stabile Reaktionsprodukte schließen Kalziumfluorid (CaF&sub2;) und Magnesiumphosphat (MgPO&sub4;)&sub2; ein. In einem Ausführungsbeispiel enthält die glasartige Schicht 62 etwa 40% Kalziumoxid, etwa 40% Siliziumdioxid und etwa 20% Aluminiumoxid und ist etwa 5 Zoll dick.
Eine geeignete Beschickung wird in das Schmelzbad 56 durch das Beschickungseinlaßrohr 46 eingeleitet. Ein Beispiel für eine geeignete Beschickung ist eine kohlenstoffhaltige Beschickung wie zum Beispiel ein Abfall, der organische Verbindungen enthält. Es ist verständlich, daß der Abfall anorganische Bestandteile umfassen kann. Beispiele für geeignete anorganische Bestandteile umfassen Metalle und ihre Oxide, Sulfide und Halogenide, sind jedoch keineswegs darauf beschränkt. Zusätzlich zu Kohlenstoff kann der Abfall andere atomare Bestandteile wie Wasserstoff, Halogenide, Metalle usw. enthalten.
Abfall wird von der Beschickungsquelle 26 durch die Leitung 24 mittels der Pumpe 28 geleitet und durch das Beschickungseinlaßrohr 20 in das Schmelzbad eingeführt. In einem Ausführungsbeispiel ist der Abfall ein Fluid. Beispiele für geeignete Fluide umfassen Beschickungskomponenten, die in einer Flüssigkeit gelöst oder suspendiert sind, und Feststoffpartikel von Beschikkungskomponenten, die in einem inerten Gas wie Argon suspendiert sind.
Im wesentlichen wird der gesamte in das Schmelzbad 56 eingeleitete Abfall in seine atomaren Bestandteile wie atomaren Kohlenstoff, atomaren Wasserstoff usw. umgewandelt. Im wesentlichen lösen sich alle atomaren Bestandteile, die mit Oxidationsmittel im Schmelzbad 56 reagieren sollen, im Schmelzbad 56. Die gelösten atomaren Bestandteile wandern durch die erste geschmolzene Metallphase 58 zum Beispiel durch Diffusion, Konvektion oder irgendein anderes geeignetes Verfahren. Wenigstens ein Teil der gelösten atomaren Bestandteile wandert zu einem Abschnitt der ersten geschmolzenen Metallphase 58 in die Nähe des Oxidationsmitteleinlasses 34.
Ein geeignetes Oxidationsmittel wird von einer Oxidationsmittelquelle 38 durch die Leitung 36 geleitet, zum Beispiel indem die Sauerstoffquelle 38 unter erhöhten Druck gesetzt wird, und wird durch das Oxidationsmitteleinlaßrohr 32 in die erste geschmolzene Metallphase 58 eingeführt. Das Oxidationsmittel ist geeignet für exotherme Reaktion mit wenigstens einem der gelösten atomaren Bestandteile in der ersten geschmolzenen Metallphase 58 unter den Betriebsbedingungen des Systems 10, der sich durch Umwandlung von Abfall gebildet hat, der durch das Beschickungseinlaßrohr 20 eingeführt worden ist. Beispiele für geeignete Oxidationsmittel umfassen Luft, Sauerstoff, Wasser, Eisenoxid, Halogenide usw.
Das Oxidationsmittel wird in die erste geschmolzene Metallphase 58 des Schmelzbades 56 mit einer Rate eingeleitet, die relativ zu der Rate der Einspritzung des Abfalles ausreichend ist, um die durch Umwandlung des eingespritzten Abfalles in dem Schmelzbad 56 gebildeten gelösten atomaren Bestandteile zu oxidieren. Das Oxidationsmittel, das in die erste geschmolzene Metallphase 58 eingeleitet worden ist, reagiert exotherm mit wenigstens einem gelösten atomaren Bestandteil, zum Beispiel mit atomarem Kohlenstoff, der durch Umwandlung von Abfall gebildet worden ist, der durch das Beschickungseinlaßrohr 20 in das Schmelzbad 56 eingeleitet worden ist. Die Rate der Einleitung von Abfall durch das Abfalleinlaßrohr 20 und von Oxidationsmittel durch das Oxidationsmitteleinlaßrohr 32 in das Schmelzbad 56 ist ausreichend, um eine Reaktion des Oxidationsmittels mit dem gelösten atomaren Bestandteil in der Nähe des Oxidationsmitteleinlaßrohres 32 zu bewirken, um ausreichend Wärme zu erzeugen, damit wenigstens ein Teil des Schmelzbades 56 erhitzt wird. In einem Ausführungsbeispiel ist die erzeugte Wärmemenge ausreichend, um das Schmelzbad 56 und die glasartige Schicht 62 in einem geschmolzenen Zustand zu halten, wodurch Beschickung in das Schmelzbad 56 eingeleitet werden kann, ohne eine äußere Wärmequelle zu betätigen, wie zum Beispiel durch Erhitzen der Induktionsspule 50 usw.
Der erhitzte Anteil des Schmelzbades 56 hat eine Temperatur, die ausreichend ist um zu bewirken, daß im wesentlichen die gesamte Beschickung die nachfolgend in das Schmelzbad 56 eingeleitet wird und dem erhitzten Abschnitt in der Nähe des Beschickungseinlaßrohres 20 ausgesetzt wird, in seine atomare Bestandteile umgewandelt wird, und um zu bewirken, daß im wesentlichen alle atomaren Bestandteile, die in dem Schmelzbad 56 oxidiert werden sollen, sich lösen. In einem Ausführungsbeispiel hat der erhitzte Abschnitt der ersten geschmolzenen Metallphase 58 eine Temperatur, die ausreichend ist, um Umwandlung der danach eingespritzten kohlenstoffhaltigen Beschickung zu gestatten, um atomaren Kohlenstoff zu bilden.
Die Einleitraten des Oxidationsmittels und des Abfalls sind ebenfalls ausreichend, um stabile Ansätze am Oxidationsmitteleinlaß 34 und am Beschickungseinlaß 22 zu bilden. Die relative Rate des Einleitens des Oxidationsmittels und des Abfalls in die erste geschmolzene Metallphase 58 ist ausreichend, um Oxidation der gelösten atomaren Bestandteile in der Nähe des Oxidationsmitteleinlaßrohres 32 in einer Menge zu bewirken, die ausreichend ist, um wenigstens einen Teil des Schmelzbades 56 auf eine Temperatur zu erhitzen, die ausreichend ist um Umwandlung nachfolgend eingeleiteter Beschickung in ihre atomaren Bestandteile zu bewirken. Die relative Rate der Einleitung des Oxidationsmittels und des Abfalls ist ebenfalls ausreichend, um im wesentlichen alle atomaren Bestandteile, die in dem Schmelzbad 56 oxidiert werden sollen und die dadurch gebildet worden sind, daß die nachfolgend eingeleitete Beschickung dem erhitzten Abschnitt ausgesetzt wurde, zu lösen.
Die Konzentration der atomaren Bestandteile in dem erhitzten Abschnitt ist begrenzt auf unterhalb des Sättigungspunktes für die atomaren Bestandteile bei der Temperatur des erhitzten Abschnitts vom geschmolzenen Metallbad 56. Wenn zum Beispiel die erste geschmolzene Metallphase 58 aus Eisen gebildet ist, ist die Konzentration von atomarem Kohlenstoff in der ersten geschmolzenen Metallphase 58 in der Nähe des Beschickungseinlasses 22 auf eine Konzentration begrenzt, die niedriger als etwa 5 Gew.-% ist. Die Konzentration der atomaren Bestandteile an dem erhitzten Abschnitt ist begrenzt durch Steuerung der relativen Raten des Einleitens von Oxidationsmittel und Beschickung und durch Steuern der Temperatur des erhitzten Abschnitts des Schmelzbades 56 am Beschickungseinlaß 22.
Obgleich der Mechanismus der Erfindung nicht vollständig verstanden wird, wird angenommen, daß das Lösen im wesentlichen aller atomarer Bestandteile, die in dem Schmelzbad 56 oxidiert werden sollen, die Rate und Vollständigkeit der Umwandlung der Beschickung in ihre atomaren Bestandteile signifikant erhöht. Erhöhte Rate und Vollständigkeit der Umwandlung senken signifikant das Flüchtigwerden und Entweichen von dem Schmelzbad 56 von Bestandteilen und teilweise umgewandelten molekularen Bruchteilen von dem Abfall wie zum Beispiel Toxinen, einschließlich polyaromatischer Verbindungen, in die Gasphase 64, die sich über dem Schmelzbad 56 befindet, und nachfolgendes Freisetzen der Komponenten und molekularen Bruchstücke an die Atmosphäre.
In einem Ausführungsbeispiel wird der erhitzte Abschnitt der ersten geschmolzenen Metallphase 58 konvektiv von dem Oxidationsmitteleinlaß 34 zu dem Abfalleinlaß 22 durch eine geeignete Einrichtung übergeführt. Eine geeignete Einrichtung zum konvektieren Überführen des erhitzten Abschnitts umfaßt zum Beispiel eine Induktionsrühreinrichtung, ein Rührwerk, usw. Das Oxidationsmittel wird in die erste geschmolzene Metallphase 58 in einem Winkel und mit einer Geschwindigkeit eingeleitet, die ausreichend sind, damit der erhitzte Anteil der ersten geschmolzenen Metallphase 58 von dem Oxidationsmitteleinlaß 34 zu dem Abfalleinlaß 22 konvektiv übergeführt wird.
Geeignete Konfigurationen zum Einleiten des Oxidationsmittels und des Abfalls umfassen beispielsweise Injektion des Oxidationsmittels und des Abfalls in etwa rechten Winkeln zueinander, wie es in Figur 1 gezeigt ist, wobei die Beschickung in einer Richtung nach oben und das Oxidationsmittel in einer allgemein horizontalen Richtung eingeleitet werden. In einem anderen Ausführungsbeispiel wird das Oxidationsmittel in einer allgemein nach oben gerichteten Richtung und die Beschickung in einer allgemein horizontalen Richtung eingeführt. Alternativ dazu können der Abfall und das Oxidationsmittel in Richtungen in das Schmelzbad 56 eingeführt werden, die allgemein parallel zueinander verlaufen. Zum Beispiel werden sowohl der Abfall als auch das Oxidationsmittel nahe beieinander in einer nach oben gerichteten Richtung eingeleitet. In einem anderen Beispiel kann der Abfall in einer nach oben gerichteten Richtung und das Oxidationsmittel in einer nach unten gerichteten Richtung eingeführt werden. In noch einem anderen Beispiel werden der Abfall und das Oxidationsmittel koaxial in das Schmelzbad 56 in entgegengesetzten Richtungen eingeleitet.
Abfall, der nachfolgend in das Schmelzbad 56 am Abfalleinlaß 22 eingeleitet wird, wird dann dem erhitzten Abschnitt der ersten geschmolzenen Metallphase 58 ausgesetzt. Im wesentlichen der gesamte Abfall wird in seine atomaren Bestandteile umgewandelt, wenn er dem erhitzten Abschnitt ausgesetzt wird. Im wesentlichen alle atomaren Bestandteile, die oxidiert werden sollen, indem sie dem in das Schmelzbad 56 am Oxidationsmitteleinlaß 34 eingeleiteten Oxidationsmittel ausgesetzt werden, wie zum Beispiel atomarer Kohlenstoff, der durch Umwandlung von organischen Bestandteilen der Beschickung gebildet wird, lösen sich im Schmelzbad 56. Die Umwandlungsrate und die Rate der nachfolgenden Oxidation der gelösten atomaren Bestandteile ist ausreichend, um die Konzentration der atomaren Bestandteile auf weniger als die Sättigungspunkte für die atomaren Bestandteile in der ersten geschmolzenen Metallphase 58 an der Stelle, wo der Abfall in die erste geschmolzene Metallphase 58 eingeleitet wird, zu begrenzen.
Die gelösten automaren Bestandteile wandern zum Oxidationsmitteleinlaß 34 für exotherme Reaktion mit Oxidationsmittel, das in die erste geschmolzene Metallphase 58 am Oxidationsmitteleinlaß 34 eingeleitet worden ist. Beispielsweise reagiert gelöster atomarer Kohlenstoff, der durch Umwandlung organischer Komponenten der Beschickung gebildet worden ist, exotherm mit einem Oxidationsmittel wie Sauerstoff, um Kohlenmonoxidgas und Kohlendioxidgas zu bilden. Darüber hinaus können andere Oxide gebildet werden wie zum Beispiel Metalloxide usw. Durch Oxidation innerhalb der ersten geschmolzenen Metalldhase 58 gebildete Verbindungen können sich in der ersten geschmolzenen Metallphase 58 lösen und/oder zu der zweiten geschmolzenen Metallphase 60 für nachfolgende Reaktion wandern.
In das Schmelzbad 56 eingeleitetes Oxidationsmittel kann durch das Schmelzbad 56 zu gelösten atomaren Bestandteilen zur Reaktion mit diesen gelösten atomaren Bestandteilen wandern, um Oxide zu bilden. Oxidationsmittel, die mit den gelösten atomaren Bestandteilen reagieren, können auch zusätzlich zu Sauerstoff, zum Beispiel gelösten Sauerstoff und Sauerstoffgas, reduzierbare Metalloxide wie Eisenoxid(FeO), Nickeloxid (NiO) usw. umfassen.
In einem Ausführungsbeispiel hat die erste geschmolzene Metallphase 58 eine freie Energie der Oxidation bei Betriebsbedingungen des Systems 10, die größer als die der Oxidation von atomarem Kohlenstoff zur Bildung von Kohlenmonoxid ist. Die zweite geschmolzene Metallphase 60 hat eine freie Energie der Oxidation bei den Betriebsbedingungen des Systems 10, die größer als die der Oxidation von Kohlenmonoxid zur Bildung von Kohlendioxid ist. Kohlenmonoxid, das in der ersten geschmolzenen Metallphase 58 gebildet worden ist, wandert von der ersten geschmolzenen Metallphase 58 zur zweiten geschmolzenen Metallphase 60. Ein Oxidationsmittel wie Sauerstoff kann in die zweite geschmolzene Metallphase 60 durch ein geeignetes, nicht gezeigtes, Mittel eingeführt werden und danach mit dem Kohlenmonoxid reagieren, um Kohlendioxid zu bilden.Wenn die Konzentration von Kohlendioxid ansteigt und den Sättigungspunkt von Kohlendioxid für die zweite geschmolzene Metallphase 60 bei der Temperatur der zweiten geschmolzenen Metallphase 60 übersteigt, kann das Kohlendioxid von dem Schmelzbad 56 in die Gasphase 64 freigesetzt werden, die sich über dem Schmelzbad 56 befindet, um daraufhin an die Atmosphäre abgelassen zu werden.
Die Rate der Einführung von Oxidationsmittel und Abfall und die Rate der konvektiven Übertragung des erhitzten Anteils der ersten geschmolzenen Metallphase 58 von dem Oxidationsmitteleinlaß 34 zu dem Abfalleinlaß 22 ist ausreichend, um Ansätze am Oxidationsmitteleinlaß 34 und Beschickungseinlaß 22 zu gestatten, um dadurch den Abfalleinlaß 22 und den Oxidationsmitteleinlaß 34 vor vorzeitigem Versagen zu schützen, ohne daß ein Verstopfen entweder vom Oxidationsmitteleinlaß 34 oder vom Beschickungseinlaß 22 eintreten kann.
Zu bemerken ist, daß die relative Rate des Einleitens von Abfall und Oxidationsmittel so eingestellt werden kann, daß die Zusammensetzung der im Schmelzbad 56 erzeugten Abgase gesteuert wird. Wenn zum Beispiel der Abfall Kohlenwasserstoffe enthält und das Oxidationsmittel Sauerstoffgas ist, dann bewirkt das Erhöhen der relativen Rate des Einleitens des Abfalls ganz allgemein, daß die Konzentration von Wasserstoffgas, das in dem Schmelzbad 56 erzeugt wird, ansteigt, während andererseits das Erhöhen der relativen Rate des Einleitens von Oxidationsmittel allgemein bewirkt, daß die Konzentration von Kohlenmonoxid und Kohlendioxid, die in dem Schmelzbad 56 erzeugt werden, ansteigt.
Zu bemerken ist auch, daß der Abfall und das Oxidationsmittel in die erste geschmolzene Metallphase 58 intermittierend eingeleitet werden können. Der Abfall kann zum Beispiel in die erste geschmolzene Metallphase 58 in einer Menge eingeleitet werden, die ausreichend ist, um eine Konzentration von atomarem Kohlenstoff zu erzeugen, von dein im wesentlichen alles im Schmelzbad 56 gelöst ist, die ausreichend ist, um mit einem Oxidationsmittel zu reagieren, das in die erste geschmolzene Metallphase 58 eingeleitet wird, um dadurch wenigstens einen Teil des Schmelzbades 56 zu erhitzen. Das Einführen des Abfalls kann dann gestoppt werden und das Einleiten des Oxidationsmittels kann begonnen werden, um exotherme Reaktion zwischen dem Oxidationsmittel und dem gelösten atomaren Kohlenstoff im Schmelzbad 56 zu bewirken, um wenigstens einen Teil des Schmelzbades 56 zu erhitzen. Wenigstens ein Teil der ersten geschmolzenen Metallphase 58, die auf eine ausreichende Temperatur erhitzt worden ist, wird dann konvektiv zu dem Abfalleinlaß 22 übergeführt und das Einleiten des Oxidationsmittels wird beendet. Das Einführen des Abfalls wird dann wieder aufgenommen, wodurch im wesentlichen der gesamte Abfall in dem erhitzten Abschnitt der ersten geschmolzenen Metallphase 58 umgewandelt wird, um zusätzlichen atomaren Kohlenstoff zu bilden, von dem im wesentlichen alles im Schmelzbad 56 gelöst ist.
In einem alternativen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, das in Figur 2 gezeigt ist, werden Oxidationsmittel und Abfall intermittierend durch das Einführungsrohr 66 am Einführungseinlaß 68, der am unteren Abschnitt 16 des Reaktors 12 gelegen ist, in die erste geschmolzene Metallphase 58 eingeführt. Die Leitung 70 erstreckt sich zwischen einem Dreiwegeventil 72 und der Beschickungsquelle 26. Eine Pumpe 73 ist in der Leitung 70 angeordnet. Die Leitung 74 erstreckt sich zwischen dem Dreiwegeventil 72 und der Oxidationsmittelquelle 38. Die Pumpe 76 ist in der Leitung 74 angeordnet.
Der Abfall wird von der Abfallquelle 26 durch die Pumpe 73 durch die Leitung 70 und durch das Dreiwegeventil 72 und den Einführungseinlaß 68 in die erste geschmolzene Metallphase 58 eingeführt. Der Abfall wird in die erste geschmolzene Metallphase 58 über eine Zeitdauer und mit einer Rate eingeführt, die Umwandlung im wesentlichen des gesamten Abfalls in seine atomaren Bestandteile, zum Beispiel atomaren Kohlenstoff, gestattet, ohne daß der Einführungseinlaß 68 verstopft wird. Im wesentlichen alle atomaren Bestandteile, die mit dem Oxidationsmittel reagieren sollen, lösen sich im Schmelzbad 56. Wenn die Menge der gelösten und im Schmelzbad 56 in der Nähe des Einführungseinlasses 68 gebildeten atomaren Bestandteile ausreichend ist, um ausreichende Oxidation mit Oxidationsmittel zu gestatten, um wenigstens einen Teil des Schmelzbades 56 auf eine Temperatur zu erhitzen, die ausreichend ist, um im wesentlichen den gesamten danach eingeführten Abfall in seine atomaren Bestandteile umzuwandeln, und um im wesentlichen alle atomaren Bestandteile zu lösen, die in dem Schmelzbad 56 oxidiert werden sollen, wird das Einführen des Abfalls abgestoppt. Das Einführen des Abfalls wird dadurch abgestoppt, daß das Dreiwegeventil 72 von einer ersten Position, die das Einführen des Abfalles durch das Dreiwegeventil 72 gestattet, in eine zweite Position gestellt wird, die das Einleiten des Oxidationsmittels durch das Dreiwegeventil 72 von der Leitung 74 gestattet.
Dann wird Oxidationsmittel durch die Pumpe 76 von der Oxidationsmittelquelle 38 durch die Leitung 74 geleitet und in die erste geschmolzene Metallphase 58 durch das Dreiwegeventil 72 und den Einführungseinlaß eingeführt. Die Rate und die Zeitdauer des Einführens von Oxidationsmittel in die erste geschmolzene Metallphase 58 ist ausreichend, um wenigstens einen Teil des Schmelzbades 56 durch exotherme Reaktion des Oxidationsmittels mit atomaren Bestandteilen wie zum Beispiel atomarein Kohlenstoff in der Nähe des Einführungseinlasses 68 zu erhitzen. Der erhitzte Abschnitt des Schmelzbades 56 hat eine Temperatur, die ausreichend ist, um Umwandlung im wesentlichen der gesamten nachfolgend in die erste geschmolzene Metallphase 58 eingeführten Beschickung in ihre atomaren Bestandteile zu bewirken und um im wesentlichen alle atomaren Bestandteile, die danach in dem Schmelzbad 56 oxidiert werden sollen, zu lösen. Das Einführen von Oxidationsmittel wird dann beendet, indem das Dreiwegeventil 72 von der zweiten Position in die erste Position zurückgestellt wird.
Das Einführen von Abfall durch den Einführungseinlaß 68 in die erste geschmolzene Metallphase 58 wird dann wieder aufgenommen. Im wesentlichen der gesamte nachfolgende Abfall, der in die erste geschmolzene Metallphase 58 eingeführt wird, wird in dem erhitzten Abschnitt der ersten geschmolzenen Metallphase 58 in seine atomaren Bestandteile für nachfolgende Reaktion mit zusätzlichem Oxidationsmittel umgewandelt, und im wesentlichen alle atomaren Bestandteile, die im Schmelzbad 56 oxidiert werden sollen, werden gelöst. Die Zeitperioden der Abfalleinleitung und der Oxidationsmitteleinleitung begrenzen die Konzentration der zu oxidierenden atomaren Bestandteile auf unterhalb ihrer Sättigungspunkte bei der Temperatur des erhitzten Abschnitts nahe des Einführungseinlaß 68. Die Umwandlung des Abfalls und die Oxidation der gelösten atomaren Bestandteile können dadurch aufrechterhalten werden.

Claims

1. Ein Verfahren zum Behandeln von Abfall, einschließlich kohlenstoffhaltiger Verbindungen,durch Umwandeln der kohlenstoffhaltigen Verbindungen in Kohlenoxidgas, das die Schritte umfaßt, daß:

a) ein Bad (56) aus geschmolzenem Metall bereitgestellt wird;

b) der Abfall (26) in das geschmolzene Metall eingespritzt wird, um die kohlenstoffhaltigen Verbindungen in atomare Bestandteile abzubauen, wobei sich diese Bestandteile in dem geschmolzenen Metall lösen;

c) ein Oxidationsmittel (38) in das Bad aus geschmolzenem Metall mit einer Rate injiziert wird, die relativ zu der Rate der Einspritzung des Abfalls ausreichend ist um zu bewirken, daß das Oxidationsmittel mit den gelösten atomaren Bestandteilen reagiert, um Kohlenoxidgas zu bilden, wobei wenigstens ein Teil des Bades aus geschmolzenem Metall auf einer Temperatur gehalten wird, die ausreichend ist, um danach eingespritzten Abfall in atomare Bestandteile abzubauen, um sie in dem geschmolzenen Metall zu lösen; und

d) der Schritt b) wiederholt wird, indem der Abfall an einem geheizten Abschnitt des Bades aus geschmolzenem Metall injiziert wird.

2. Ein Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Abfall (26) und das Oxidationsinittel (38) an der gleichen Stelle innerhalb des geschmolzenen Metalles injiziert werden.

3. Ein Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Abfall (26) und das Oxidationsmittel (38) an unterschiedlichen Stellen in das geschmolzene Metall injiziert werden und das weiterhin den Schritt umfaßt, daß ein erhitzter Abschnitt des geschmolzenen Metalles von der Stelle, an der das Oxidationsmittel (38) in das geschmolzene Metall injiziert wird, durch Konvektion an die Stelle übergeführt wird, an der der Abfall (26) in das geschmolzene Metall injiziert wird.

4. Ein Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, bei dem das Oxidationsmittel (38) in einer Richtung in das geschmolzene Metall injiziert wird, die mit der Richtung, in die der Abfall (26) in das geschmolzene Metall injiziert wird, einen Winkel von etwa 90º bildet.

5. Ein Verfahren nach Anspruch 1, 3 oder 4, bei dem die Richtung, in der das Oxidationsmittel (38) in das geschmolzene Metall injiziert wird, etwa horizontal verläuft.

6. Ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Abfall (26) in einer nach oben gerichteten Richtung in das geschmolzene Metall injiziert wird oder bei dem die Richtung, in der das Oxidationsmittel (38) in das geschmolzene Metall injiziert wird, etwa vertikal verläuft oder bei dem Oxidationsmittel (38) in einer nach oben gerichteten Richtung in das geschmolzene Metall injiziert wird oder bei dem Oxidationsmittel (38) in einer nach unten gerichteten Richtung in das geschmolzene Metall injiziert wird.

7. Ein Verfahren nach Anspruch 3, bei dem das Oxidationsmittel (38) in das geschmolzene Metall in einer Richtung injiziert wird, die etwa parallel zu der Richtung verläuft, in der der Abfall (26) in das geschmolzene Metall injiziert wird.

8. Ein Verfahren nach Anspruch 7, bei dem das Oxidationsmittel (38) und der Abfall (26) in einer nach oben gerichteten Richtung in das geschmolzene Metall injiziert werden.

9. Ein Verfahren nach Anspruch 7, bei dem das Oxidationsmittel (38) in einer nach unten gerichteten Richtung in das geschmolzene Metall injiziert wird.

10. Ein Verfahren nach Anspruch 9, bei dem der Abfall (26) in einer nach oben gerichteten Richtung in das geschmolzene Metall injiziert wird.

11. Ein Verfahren nach Anspruch 10, bei dem die Injektionen des Oxidationsmittels (38) und des Abfalls (26) etwa koaxial verlaufen.

12. Ein Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die kohlenstoffhaltigen Verbindungen organische Verbindungen sind.

13. Ein Verfahren zum Umwandeln von Abfall, der organische und anorganische Verbindungen einschließt, in atmospHärische Gase und anorganische Oxide, das die Schritte umfaßt, daß:

a) ein Bad (56) aus geschmolzenem Metall bereitgestellt wird;

b) der Abfall (26) in das geschmolzene Metall eingespritzt wird, um im wesentlichen den gesamten Abfall in atomare Bestandteile abzubauen, die in dem Bad aus geschmolzenem Metall gelöst werden;

c) ein Oxidationsmittel (38) in das Bad (56) mit einer Rate injiziert wird, die relativ zu der Rate der Einspritzung des Abfalls ausreichend ist um zu bewirken, daß das Oxidationsinittel mit den gelösten atomaren Bestandteilen reagiert, wobei wenigstens ein Teil des Bades auf geschmolzenem Metall auf einer Temperatur gehalten wird&sub1; die ausreichend ist, um danach eingespritzten Abfall (26) in atomare Betandteile abzubauen, die sich in dem geschmolzenen Metall lösen; und