Projekt 00364/01

Pilotanwendungen eines Verfahrens zur Umwandlung toxischer Halogen-Kohlenwasserstoffe

Projektdurchführung

GSU Systemtechnik GmbH
Weidenstr. 31
49124 Georgsmarienhütte

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Mit dem GSU-Verfahren besteht ein thermisch reduktives Fluidbett-Verfahren, mit dem halogenierte und andere organische Verbindungen schadlos umgewandelt werden können unter gleichzeitiger Bildung verwertbarer Produkte. Die Konzeption der GSU-Technologie sollte für mengenmäßig relevante Produktionsrückstände und Abfallarten, in denen die Schadstoffe verdünnt vorliegen, die Einbindung von Vorverfahren vorsehen. Speziell angepaßte Separationsverfahren sollten der Schadstoffentfrachtung unter gleichzeitiger Aufkonzentrierung der Schadstoffe vorgeschaltet werden. Eine ökonomische Zielsetzung bei allen GSU-Anwendungen besteht darin, die prinzipiellen energetischen Vorteile dieser produktionsintegrierten Stofftrennung/Verwertung in Form von ressourcen- und kostensparenden, technischen Lösungen umzusetzen.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenIn der ersten Projektphase wurden vier Projektstudien zur Behandlung von Sickeröl, Sickerwasser, Deponiegas, Schlämme, Böden, Sanden, Bau und Ausrüstung der GSU-Anlage.

In der zweiten Projektphase fanden zwei Projektstudien zum Abbaumechanismus von aromatischen Verbindungen und Dioxinen und zwei Pilotanwendungen zum Thema Sickeröl und kontaminierte Böden, Sande und Schlämme statt.


Ergebnisse und Diskussion

Mit der Durchführung des Forschungs- und Entwicklungsvorhabens Projektstudien und Pilotanwendungen zu einem Verfahren zur Aufbereitung und Umwandlung toxischer Halogenkohlenwasserstoffe (GSU-Verfahren) ist die Entwicklung einer technischen Entsorgungs-/Verwertungsanlage bis zur Anwendungsreife vollzogen worden. Im Bereich der Aufgabenstellung Sickerölbehandlung wurde eine funktionstüchtige und praxistaugliche Entsorgungsanlage dargestellt, die ihre Leistungsfähigkeit während des Betriebs auf der Alt-Deponie Münchenhagen unter Beweis gestellt hat. Zu den eigentlichen GSU-Umwandlungsreaktoren wurden eine Reihe weiterer Prozeßschritte zur Sickerölvorbehandlung bzw. zur Gaswäsche in den Gesamtprozeß integriert.

Die begleitenden Emissionsmessungen sowie die Abbauversuche mit Dioxinstandards und anderen Verbindungen belegen die hohen Abbauleistungen der GSU-Anlage für organische, halogenorganische Verbindungen und insbesondere für Dioxine (>99,99999%).

Im Rahmen des Vorhabens wurden Anlagenkonzeptionen für die Behandlung von Sickerwässern, Deponiegas und kontaminierten Böden und Sanden erstellt. Für die zur Zeit besonders häufigen Fragestellungen der Schadstoffentfrachtung von kontaminierten Böden und Sanden wurde darüber hinaus eine Versuchsanordnung realisiert, bei der eine Pyrolyse-Drehrohranlage der GSU-Kernanlage vorgeschaltet wurde. für mehrere Abfallarten werden damit neue Entsorgungs-/Verwertungslösungen aufgezeigt.


Fazit

Das GSU-Verfahren eignet sich insbesondere zum schadlosen Abbau von Problemstoffen mit hohem toxischen Potential, z.B. Dioxin, PCB, PAK, Insektizide. Es ist eine Hochtemperaturpyrolyse mit nachge-schalteter Vergasung unter Sauerstoffausschluß. Durch diese Verfahrensschritte wird gewährleistet, daß grundsätzlich alle organische und halogenorganischen Verbindungen abgebaut werden.

Durch die Anbindung von Vorverfahren zur Schadstoffseparierung an die GSU-Technologie ist es möglich, den Großteil als schadstofffreies Material zurückzugewinnen, um es dann einer gezielten Verwertung zuzuführen. Lediglich die gewonnene, aufkonzentrierte Schadstofffraktion wird der GSU-Anlage zugeführt.

GSU-Anlagen zeichnen sich aus durch
· relativ kleine Baugrößen (Durchsatzmengen pro Modul bis zu 50 kg/h,
· hohe Abbauleistung bezüglich organischer/chlororganischer Verbindungen,
· die Einsatzmöglichkeit von Schadstoffkonzentraten (z.B. 70%-Chlorgehalt),
· äußerst geringe Emissionen (Unterschreitung der Grenzwerte der 17. BImSchV z.T. um Faktor 10).

Beispiele für Einbindungsmöglichkeiten der GSU-Technologie in integrierte Lösungen zur Reststoffverwertung:
· Verwertung von Dioxin-, PCB-haltiger Stoffe wie Öle, Kunststoffe etc.,
· Schadstoffentfrachtung kontaminierter Böden und Schlämme,
· Verwertung von Produktionsrückständen.

Insgesamt werden die Ergebnisse des Vorhabens aus fachlicher Sicht als ausgezeichnet bewertet. Mit der Darstellung der Anlagentechnik und dem Gewinn an theoretischen Erkenntnissen der Bereiche: Fertigungstechnik, Engineering von integrierten Gesamtlösungen, Chemie der Abbaureaktionen, Steuerung von Vergasungsreaktionen und Verfahrensoptimierung hinsichtlich wirtschaftlicher Anwendungen, wird das GSU-Verfahren als verfahrenstechnisch ausgereift betrachtet.