Verhalten von Chlorkohlenwasserstoffen in Hinsicht auf die thermische Müllverwertung

Abstract

Ziel einer Abfallbehandlung ist eine möglichst geringe Belastung für den Menschen und die Umwelt durch den Abfall und die in ihm enthaltenen Schadstoffe. Neben der Deponierung in geschlossenen Systemen sind vor allem die Verbrennung oder die Pyrolyse von brennbaren, toxischen Abfällen Möglichkeiten, dieses Ziel zu erreichen.Bei der Verbrennung der Modellsubstanzen konnte gezeigt werden, daß selbst die extrem schwer brennbaren Verbindungen Hexachlorethan und Hexachlorbenzol bei geeigneten Verbrennungsbedingungen nahezu vollständig verbrannt werden können. Vor allem der Einsatz von reinem Sauerstoff als Verbrennungsatmosphäre führt zu noch besseren Ausbränden. Dies zeigten auch die Arbeiten von Eberle et al. /10/. Die Verwendung von reinem Sauerstoff hat auch den Vorteil, daß die Verweilzeiten gegenüber einer Verbrennung in Luft verkürzt werden können. Denn bei der Verbrennung von $\gamma$-Hexachlorcyclohexan und Hexachlorophen in Luft hatte sich gezeigt, daß die Rußmenge mit der Verweilzeit ansteigt. Dieser einmal gebildete Rua ist aber schwerer brennbar, als die niedermolekularen Bestandteile, aus denen er gebildet wird. Der Einfluß von verschiedenen Metallen, die in einer Müllverbrennungsanlage immer gegenwärtig sind, kompliziert den Verbrennungsmechanismus erheblich. Dieser Effekt sollte in den Versuchen durch die Beimischung einer standardisierten Flugasche simuliert werden. Durch diesen Zusatz wurde der Ausbrand teilweise vergrößert, aber die Anzahl der gebildeten Nebenprodukte erhöht. Die Ursache hierfür sind im wesentlichen katalytische Effekte, die die Chlorradikalkonzentration erhöhen. Die Pyrolyse in einer inerten Atmosphäre scheint kein geeignetes Verfahren zur Vernichtung von chlorierten Kohlenwasserstoffen zu sein. Bei den untersuchten Pyrolysebedingungen wurde außer bei Hexachlorophen im wesentlichen die Bildung von niedermolekularen Verbindungen beobachtet, die toxikologisch bedenklicher sein können, als die eingesetzte Ausgangssubstanz. Ein Beispiel hierfür ist die Bildung von Dekachlorbiphenyl bei der Pyrolyse von Hexachlorbenzol. Bei unvollständigen Verbrennungen spielen die Pyrolysereaktionen eine wesentliche Rolle. Bei den hochchlorierten Substanzen Tetrachlorethan und Hexachlorbenzol konnte sogar gezeigt werden, daß die bei der Pyrolyse primär gebildeten Radikale notwendige Vorläufer fier die Oxidation sind. Die Verkokung zu einem unlöslichen Pyrolysekoks läßt sich bei leicht flüchtigen Substanzen nur in einem geschlossenen Reaktionsraum bei einer Verweilzeit von mehreren Stunden erreichen. Für den Abbau von organischen Polymeren ist die Pyrolyse ein brauchbares Verfahren, wie die Zerstörung von lonenaustauscherharzen zeigt. In speziellen Fällen kann eine Kombination aus einer Pyrolyse mit einer nachgeschalteten Verbrennung der Pyrolysegase eine sinnvolle Abfallbehandlung darstellen. Zusammenfassend kann gesagt werden, daß die Verbrennung von Chlorkohlenwasserstoffen aufgrund des breiten Anwendungsspektrums und der hohen Zerstörungsrate die bevorzugte Methode in der Abfallbehandlung ist, während die Pyrolyse und der biologische Abbau nur in speziellen Fällen Anwendung finden können