Dr. Volker Birke, Prof. Dr. Martin Brodowski, Dipl.-Chem. Jörg Mattik
Fachhochschule Nordostniedersachsen, FB Bauingenieurwesen (Wasserwirtschaft u. Umwelttechnik),
Steinweg 4, 30989 Gehrden, Germany, E-Mail: birke@fhnon.de
Für die Zerstörung polyhalogenierter organischer Schadstoffe gibt es ein neues, innovatives Verfahren, bei dem z.B. toxische PCB direkt in kontaminierten komplexen festen oder flüssigen Materialien, wie z.B. Böden bzw. Transformatorenöle, unter mechanochemischen / tribochemischen Bedingungen, d.h. durch die Steigerung der Reaktivität von Feststoffen infolge spezieller mechanischer Aktivierung durch Stoß-, Schlag- und Reibungsbelastung in Kugelmühlen, bei Raumtemperatur und in kurzer Zeit mit Hilfe einfacher Abbaureagenzien reduktiv vollständig dehalogeniert (enthalogeniert) und damit irreversibel zu definierten Produkten abgebaut werden können ("Dehalogenierung durch mechanochemische Reaktion"). Das Verfahren ermöglicht die Entwicklung ganz neuer, innovativer ex situ-Dekontaminations- und Sanierungstechniken für die unterschiedlichsten, durch polyhalogenierte Schadstoffe kontaminierte Stoffe und Materialien unter ökonomisch wie ökologisch vorteilhaften und zukunftsweisenden Bedingungen.
Das Verfahren basiert auf der neuartigen Anwendung einer altbewährten, wohletablierten und weitverbreiteten Zerkleinerungstechnik - der Kugelmahlung - auf die Zerstörung von Schadstoffen in den unterschiedlichsten kontaminierten Materialien: Eine Kugelmühle dient in einem einzigen, praktisch universellen Verfahrensschritt zugleich als Zerkleinerungs-, Mischungs- und Aktivierungsaggregat sowie als mechanochemischer Reaktor zur Umwandlung der Schadstoffe in definierte, harmlose und/oder leichter entsorgbare und/oder sogar profitabel einsetzbare Abbauprodukte. Polyhalogenierte Schadstoffe (Pestizide wie z.B. Hexachlorcyclohexan ("Lindan", "HCH") oder DDT oder andere gefährliche Verbindungen, wie etwa PCB) können unter Zusatz von Dehalogenierungsreagenzien (unedle Metalle, Wasserstoffdonoren) in einer Kugelmühle reduktiv dehalogeniert werden und zwar direkt innerhalb einer kontaminierten Matrix (z.B. in einem Boden, Schlamm, Filterstaub, Transformatorenöl) - praktisch unabhängig von deren Zustandsform. Dabei wird das kontaminierte Material optimal konditioniert, hocheffektiv mit den Dehalogenierungsreagenzien vermischt, und das Metall wird dispergiert und damit für die Dehalogenierungsreaktion der Schadstoffe mechanisch aktiviert. Als besonders effektiv haben sich Schwingmühlen ("vibratory ball mill", "vibrating ball mill"), Fliehkraftmühlen und Planetenmühlen erwiesen.
Die Methode zeichnet sich vor allem durch die folgenden Vorteile und Charakteristika aus:
Technologie-Status: Machbarkeitsstudien, Pilotprojekte (Satzbetrieb, Technikumsmaßstab), Scale-up für verschiedene Anwendungen mit Partnern im In- und Ausland, Förderungen durch Mittel des niedersächsischen Wirtschaftsministeriums.
Bislang durchgeführte Studien und Pilotprojekte belegen eine hohe Effizienz beim Abbau bestimmter polyhalogenierter Schadstoffe, wie z.B. PCB und DDT, in komplex aufgebauten kontaminierten Materialien, wie etwa bei kontaminierten Böden, oder bei recycelbaren, hochwertigen Transformatorenölen, stets bei Raumtemperatur in kurzer Zeit (Minuten bis 1 Stunde).
Die folgende Webseite enthält ausführliche Informationen zum Grundverfahren: http://www.tribochem.de
An der Fachhochschule Nordostniedersachsen werden im Fachbereich Bauingenieurwesen (Wasserwirtschaft und Umwelttechnik), Suderburg, FuE-Arbeiten für verschiedene Anwendungen durchgeführt, mit deren Hilfe organische Schadstoffe künftig weitgehend universell unter mechanochemischen / tribochemischen Bedingungen eliminiert werden sollen. Das Projekt trägt zur Entwicklung effizienterer und effektiverer Verfahren zur Sanierung von Altlasten sowohl unter ökonomischen als auch ökologischen Gesichtspunkten bei; es sollen insbesondere kostengünstige Lösungen für sehr komplexe Sanierungsprobleme ermöglicht werden, die sich heute mit konventionellen Verfahren wirtschaftlich nicht lösen lassen.
Trotz erheblicher Forschungs- und Entwicklungsanstrengungen in den westlichen Ländern seit dem Beginn der achtziger Jahre fehlen heute ex situ-Dekontaminationsverfahren, mit denen man zugleich selektiv, schnell und effizient, flexibel, kostengünstig und ökologisch sinnvoll in der Lage wäre, verschiedene organische Schadstoffe weitgehend universell in den unterschiedlichsten Zustandsformen und Konzentrationen direkt in komplex zusammengesetzten Materialien zu zerstören.
Neben der vollständigen Eliminierung der bestehenden Gefahren müssen die Sanierungstechnologien des 21. Jahrhunderts vor allem auch eine weitgehende Wiederverwertbarkeit der dekontaminierten Materialien gewährleisten.
Dabei lassen sich organische Schadstoffe durch chemische Methoden, beispielsweise polyhalogenierte Verbindungen durch reduktive Dehalogenierung mit Metallen unter Anwendung mechanochemischer / tribochemischer Bedingungen, d.h. durch die Steigerung der Reaktivität von Feststoffen infolge mechanischer Aktivierung, auf einfachste Weise, dazu sicher und vollständig in nichttoxische umwandeln. Ihre Detoxifizierung gelingt selbst, wenn sie in einem komplexen festen oder festflüssigen Reaktionsmedium verteilt sind. Folglich kann man auch Schadstoffe, die in Matrizes wie Böden, Sedimenten usw. vorliegen, bei Durchführung einer geeigneten Abbaureaktion unter mechanochemischen / tribochemischen Bedingungen gezielt zerstören, zudem unter ökonomisch wie ökologisch vorteilhaften Gesichtspunkten, wie die bisherigen Ergebnisse eindeutig belegen.
Aus den vorangestellten Ausführungen ergibt sich, daß es heutzutage wichtig ist, mechanochemische / tribochemische Verfahren zur Vernichtung toxischer organischer Verbindungen als Alternative zu thermischen, physikalischen und biologischen, aber auch zu herkömmlichen chemischen Technologien, zu entwickeln und zu etablieren.
Dem Verfahren liegt die Zielsetzung zugrunde, die zuvor geschilderten Nachteile herkömmlicher Sanierungsverfahren zu vermeiden, um in Zukunft völlig neue, flexiblere, leistungsfähigere und umweltfreundlichere Lösungskonzepte bei der Sanierung unterschiedlicher Altlasten mit geringem Energie-, Anlagen-, Personal- und Materialaufwand zu ermöglichen.
Reine Hexachlorcyclohexan-Produktionsabfälle können bei Raumtemperatur zu dem verwertbaren Lösungsmittel Cyclohexan dehalogeniert werden. Somit ließe sich nicht nur eine Detoxifizierung sondern auch noch eine Wertschöpfung erzielen. Mit Hexachlorcyclohexan kontaminiertes Erdreich könnte mit der gleichen Methode, lediglich mit geringen Modifizierungen und ebenfalls bei Raumtemperatur, vollständig detoxifiziert werden.
DDT- und PCB-belastete Böden können bei Raumtemperatur, d.h. mit nur äußerst geringem Energieverbrauch, und in kurzer Zeit vollständig dekontaminiert und als Baustoff an anderer Stelle wiederverwertet werden.
PCB-belastete Baumaterialien, die gegenwärtig in der Bundesrepublik vor allem in Gebäuden aus den sechziger und siebziger Jahren aufgrund von Raumluftmessungen in zunehmendem Maße detektiert werden, ließen sich in einfacher Weise dekontaminieren und möglicherweise an anderer Stelle wiederverwerten.
Explosiv- und chemische Kampfstoffe, die z.T. in erheblichen Mengen in Deutschland Böden und das Grundwasser belasten, sollen bei Raumtemperatur eliminiert werden.
Im Gegensatz zur Hochtemperaturverbrennung eignet sich das neue Verfahren, halogenorganisch kontaminierte Altöle und PCB-belastete Transformatorenöle einer Wiederverwendung bzw. -verwertung zuzuführen, anstatt sie, wie bisher üblich, zu vernichten. Speziell Transformatorenöle besitzen, von PCB befreit, einen hohen Material- und damit Wiederverwendungswert, der bei einer Verbrennung jedoch vollständig abzuschreiben ist.
Halogenorganisch belastete Altöle, von denen alleine in einer deutschen Altölraffinerie pro Jahr ca. 50.000 Tonnen anfallen, können bei Raumtemperatur dekontaminiert und anschließend wiederverwendet werden. Bislang wird ein beträchtlicher Teil davon hochtemperaturverbrannt. Dadurch wird die Atmosphäre mit zusätzlichem Kohlenstoffdioxid belastet. Transformatorenöle werden auf der Basis sehr hochwertiger Mineralöle hergestellt und in großen Mengen als dielektrische Flüssigkeiten in elektrischen Vorrichtungen, wie z.B. Transformatoren und Kondensatoren, benötigt. Früher wurden sie in unterschiedlichen Mengen mit Trichlorbenzol und PCB versetzt; die Entsorgung solcher problematischen Öle erfolgt gegenwärtig praktisch ausschließlich durch Verbrennung in Spezialanlagen. Ihre Verbrennung wäre jedoch überflüssig, wenn man die polychlorierten Kontaminanten unter mechano- und tribochemischen Bedingungen direkt in diesen Ölen dechlorierte. Darüber hinaus könnten die Öle nach einer solchen alternativen Behandlung erneut wieder als dielektrische Isolatorflüssigkeiten eingesetzt werden. Folglich würden nicht nur erhebliche Energie- sondern auch Stoffmengen eingespart und der mit der Verbrennung einhergehende schädliche Kohlenstoffdioxidausstoß entfiele auch hier vollständig.
Das Gefährdungspotential polyhalogenierter Schadstoffe kann durch chemische Dehalogenierung, d.h. durch die Entfernung des Halogens aus dem Molekül, eliminiert werden.
Diese Verfahrensweise bietet gegenüber herkömmlichen Methoden, wie z.B. der Hochtemperaturverbrennung oder biologischen Methoden, den Vorteil, daß das Halogen stets als harmloses Halogenid aus dem Molekül abgespalten wird und der toxische Stoff gleichzeitig gezielt zu Verbindungen umgesetzt oder abgebaut werden kann, die entweder leichter entsorgbar oder sogar im Wirtschaftskreislauf verwertbar bzw. toxikologisch harmlos sind. Ferner ermöglichen chemische Verfahren, im Gegensatz zur Hochtemperaturverbrennung, die Wiederverwertung belasteter Materialien, wie z.B. PCB-kontaminierte Transformatorenöle.
Dekontaminationsverfahren, die auf der chemischen Dehalogenierung basieren, haben allerdings in Deutschland, im Gegensatz zu anderen Ländern, wie z.B. in Nordamerika, bislang wenig Beachtung gefunden. In einer Reihe von Verfahren wendet man in den USA und Kanada u.a. die reduktive Dehalogenierung an. Durch Einsatz von starken, metallischen Reduktionsmitteln, wie z.B. Natrium, Kalium oder Calcium, wird unter speziellen Reaktionsbedingungen das im Molekül gebundene Halogen als Halogenid entfernt; in Gegenwart von Wasserstoffspendern erfolgt ein Austausch des Halogens gegen Wasserstoff. Beispielsweise ergibt die reduktive vollständige Dehalogenierung von PCB mit Natrium unter diesen Bedingungen das halogenfreie Biphenyl als Abbauprodukt, das ein zugelassenes Konservierungsmittel für Zitrusfrüchte ist.
Allerdings können feste Schadstoffe und insbesondere feste kontaminierte Materialien mit Metallen nicht in einfacher Weise behandelt werden, weil Feststoff-Feststoff-Reaktionen eine hohe Transporthemmung aufweisen. Darüber hinaus sind aufgrund der komplexen Zustandsformen und Zusammensetzungen kontaminierter Matrizes in der Umwelt die darin enthaltenen Schadstoffe auf chemischem Weg erheblich schwieriger angreifbar.
Die Anwendbarkeit der reduktiven Dehalogenierung mit Metallen ist deshalb gegenwärtig weitgehend beschränkt auf die Detoxifizierung von weitgehend definiert zusammengesetzten, kontaminierten Flüssigkeiten, wie z.B. PCB-haltige Transformatoren- oder Motorenaltöle. Daher sind nur von einigen natriumgestützten Verfahren, bei denen das Metall in feindisperser Form eingesetzt wird, Anwendungen für kontaminierte Öle und Sickerwässer in größerer Zahl und größerem Maßstab bekannt geworden (z.B. das "Degussa-Natrium-Verfahren" in Deutschland). Die reduktive vollständige Dehalogenierung von polyhalogenierten Schadstoffen in komplex aufgebauten, festen oder fest-flüssigen Matrizes unter ökonomisch, technisch, toxikologisch und ökologisch gleichermaßen günstigen Randbedingungen ist mit herkömmlichen Verfahren bislang nicht möglich.
Weitere Verfahren, in denen andere unedle Metalle mit geringerem Reduktionspotential verwendet werden, wie z.B. Aluminium, Zink oder Eisen, lassen sich nicht mehr flexibel für die vollständige Dehalogenierung sämtlicher polyhalogenierter Verbindungsklassen einsetzen. So werden z.B. bei polychlorierten Aromaten keine vollständigen Dehalogenierungen erreicht oder nur in Gegenwart toxischer Katalysatoren oder Promotoren, beispielsweise Triphenylphosphin, Nickel oder Palladium. Bei polyhalogenierten Verbindungen ist jedoch zumeist eine vollständige Dehalogenierung erforderlich, d.h. die Entfernung sämtlicher in einem mehrfach halogenierten Molekül gebundenen Halogenatome, weil selbst der Verbleib von auch nur einem einzigen Halogenatom im Molekül der Verbindung toxische Eigenschaften verleihen kann
Durch Anwendung mechanochemischer / tribochemischer Bedingungen sollen die entscheidenden Nachteile herkömmlicher chemischer Verfahren vermieden werden und interessante Alternativen zu herkömmlichen chemischen Sanierungsverfahren, aber auch zu thermischen, biologischen und physikalischen, entwickelt werden.
An der FH Nordostniedersachsen sind die Arbeiten im wesentlichen auf zwei Schwerpunkte ausgerichtet:
1. Unterstützende Arbeiten zur Ermittlung der Parameter für die Auslegung technischer Anlagen bei der Dehalogenierung spezieller polyhalogenierter Schadstoffe, wie z.B. PCB, in komplexen Materialien (z.B. Böden, Filterstäube, Transformatorenöle).
2. Anwendung des Grundverfahrens auf verschiedene Problemstellungen.
Teilprojekte:
Dehalogenierungsreaktionen von polyhalogenierten Verbindungen in Böden und Mineralölen: Ermittlung reaktionstechnischer Grundlagen- und Prozeßparameter (z.B. Reaktionskinetik, Temperaturabhängigkeit).
Untersuchungen zur Toleranz des Verfahrens gegenüber Fremd-/Begleitsubstanzen.Optimierung von bekannten und Entwicklung neuer Katalysatoren/Promotoren.
Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen zur technischen Umwandlung hochkonzentrierter polyhalogenierter Schadstoffe.
Dekontaminierung und Recycling von PCB-belasteten Ölen aus Transformatoren, Kondensatoren und Elektronikschrott sowie von PCB-kontaminierten Motoraltölen.
Entsorgung von Produktionsrückständen aus der chemischen Industrie.
Wie alle FuE-Arbeiten bislang gezeigt haben, hängt die Erzielung der erhaltenen, vielversprechenden Ergebnisse ganz wesentlich von der Anwendung mechanochemischer / tribochemischer Bedingungen ab.
Chemische Reaktionen, die man durch Anwendung von Schlag, Stoß oder Reibung auslöst oder durchführt, werden heute bereits erfolgreich zur Herstellung von Katalysatoren, metallischen Werkstoffen, Nanokompositen etc. eingesetzt. Sie lassen sich insbesondere durch Kugelmahlung fester Stoffe ausführen. Die Kugelmahlung wird darüber hinaus seit langer Zeit vielfältig genutzt, um grobverteilte, feste Stoffe in feine und feinste Teilchengrößen zu überführen. Selbstredend eignen sich Kugelmühlen zugleich, feste Stoffe von unterschiedlicher Härte, Körnung etc. miteinander hocheffektiv zu vermischen und heterogene Stoffgemische zu homogenisieren. Dabei können auch flüssige Stoffe mit festen innig vermengt werden.
Damit ist die Technik der Kugelmahlung zur Entsorgung toxischer Substanzen unter tribochemischen Bedingungen prädestiniert, insbesondere, wenn diese in komplexen, heterogenen festen oder fest-flüssigen Materialien verteilt sind: Durch die Kugelmahlung läßt sich in einem einzigen Verfahrensschritt eine Homogenisierung dieser Materialien untereinander, ihre Feinvermischung mit den einzusetzenden Abbaureagentien und der tribochemische Abbau der Schadstoffe herbeiführen. Der tribochemische Abbau wird dabei aufgrund der durch die Kugelmahlung erzeugten, optimalen Verteilung und Angreifbarkeit der Schadstoffe (z.B. erfolgt bei Böden ein Aufschluß von stark absorbierenden Tonfraktionen) noch speziell begünstigt. Demzufolge ist der Einsatz der Kugelmahlung als wesentlicher Bestandteil der neuen Methode anzusehen.
Als besonderer Vorteil im Hinblick auf die Potentiale der Methode zum Scale-Up, d.h. künftige Anwendungen im technisch-industriellen Verfahrensmaßstab, bei der eine Kugelmühle das Kernstück bildet, ist der Umstand zu werten, daß Kugelmühlen am einschlägigen Markt für Zerkleinerungstechniken seit Jahrzehnten verfügbar und über spezielle Herstellerfirmen in variablen Ausführungen und Dimensionierungen für vielfältige technisch-industrielle Applikationen zu beziehen sind. Wie sich bei allen bisherigen Untersuchungen übereinstimmend gezeigt hat, sind sie für die besonderen Aufgaben bei der Detoxifizierung organischer Schadstoffe in flüssigen oder festen Matrizes leicht adaptierbar.
Kontakt: Dr. Volker Birke, Tel. 05108/9217-30, Fax 05108/9217-39, E-Mail: birke@fhnon.de
Ausführliche Informationen zum Grundverfahren enthält die Webseite mit der URL: http://www.tribochem.de
Literaturübersicht
1 Heinicke, G. Tribochemistry; Carl Hanser-Verlag: München, Wien, 1984.
2 Birke, V. "Zur Reduktiven Dehalogenierung Aromatischer Halogenverbindungen"; Dissertation: Universität Hannover, 1996.
3 Birke, V. "Dekontamination polyhalogenierter Schadstoffe durch chemische Verfahren", TerraTech, Heft Nr. 5, 52-57, 1998.
4 Birke, V. "Dekontamination polyhalogenierter Schadstoffe durch chemische Verfahren", DECHEMA-Jahrestagungen ´99, 27.-29. April 1999, Wiesbaden, ISBN 3-89746-001-7, Band II, Fachtreffen Umwelttechnik, 53.
5 Birke, V. "Economic and Ecologically Favorable Destruction of Polyhalogenated Pollutants Applying the DMCR Technology (DMCR = Dehalogenation By Mechanochemical Reaction)", Contaminated Soil 2000, Proceedings of the Seventh International FZK/TNO Conference on Contaminated Soil, 18-22 September 2000, Leipzig, Germany, 1330-1331.
6 Birke, V. "Economic and Ecologically Favorable Destruction of Polyhalogenated Pollutants Using the DMCR Technology (DMCR = Dehalogenation By Mechanochemical Reaction)", 6th International HCH and Pesticides Forum, 20-22 March 2001, Poznan, Poland, im Druck (in press).
7 Degussa AG Umwelt und Degussa. Regenerierung von Altöl mit Natrium; Informationsschrift der Degussa AG, GB Industrie- und Feinchemikalien, Geschäftsgebiet AO: Frankfurt/Main, ohne Datum.
8 Knorre, H.; Langer, M.; Waniorek, A. DE 2818521, 1979.
9 Jordan, O.D. US 4,340,471, 1982.
10 Ferrie, J.S.; Braun, J.-M.; Hanis, J.W. EP 0099951, 1982.
11 Norman, O.L.; Handler, L.H. US 4,379,746, 1983.
12 Jordan, O.D. US 4,416,767, 1983.
13 Norman, O.L. US 4,379,752, 1983.
14 Ferrie, J.S.; Hanis, J.W.; Braun, J.-M. CA 1181771, 1985.
15 Ferrie, J.S.; Hanis, J.W.; Braun, J.-M. CA 1185265, 1985.
16 DE 3410239, 1985 (Erfinder unbenannt).
17 Waid, J.S. PCBs and the Environment; CRC Press Inc.: Boca Raton, Florida, 1986, Band 3, 94-99.
18 Lalancalette, J.-M.; Belanger, G. US 4,639,309, 1987.
19 Adams, E.C. US 4,755,628, 1988.
20 Hawari, J.A.; Samson, R. US 4,950,833, 1990.
21 Griller, D.; Hawari, J.A.; McPhee, D.J. US 4,973,783, 1990.
22 Kersten, M. Jahrbuch der Chemiewirtschaft 1991; Verlag Chemie (VCH): Weinheim, 1991, 203-205.
23 Frenzel, B.; Parr, S.; Bilger, E. EP 0467053, 1991.
24 Hawari, J.A.; Samson, R. CA 2,026,506, 1991.
25 Nolde, J.; Beckmann, M. DE 4203665, 1993.
26 Mazur, D.J.; Weinberg, N.L.; Abel, A.E. US 4,853,040, 1989.
27 Mazur, D.J.; Weinberg, N.L.; Abel, A.E. US 5,110,364, 1992.
28 Kopinke, F.-D.; Remmler, M.; Stottmeister, U. EP 0635283, 1994.
29 Mackenzie, K. Reduktive Dehalogenierung von halogenorganischen Verbindungen mit solvatisierten Elektronen; in: Stegmann, R. Neue Techniken der Bodenreinigung; Economica Verlag 1996, 75-86.
30 Lissel, M.; Kottmann, J.; Tamarkin, D.; Rabinovitz, M. Z. Naturforsch. 1988, 43b, 1211-1212.
31 Lissel, M.; Kottmann, J.; Lenoir, D. Chemosphere 1989, 19, 1499-1502.
32 Glockling, F.; Kingston, D. Chem. Ind. 1961, 1037.
English Version (abstract)
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Destruction / Disposal of Recalcitrant Polyhalogenated Pollutants by Mechanochemical Reductive Dehalogenation / Dechlorination Using Ball Milling
Volker Birke, Martin Brodowski, Joerg Mattik
Steinweg 4, D-30989 Gehrden, E-mail: birke@fhnon.de
The persistence of hazardous chemicals in terms of their degradation can be often explained by two major facts: Firstly, they may be strongly sorbed to other materials, like PCBs to clayish soils or dioxins to filter dust, therefore being inaccessible to physical, chemical or biological treatment. Secondly, they are thermodynamically and/or kinetically extremely stable due to their "molecular design", i.e., their particular structure. Regarding polyhalogenated pollutants, it was found that these major constraints can be effectively overcome by mechanical activation of appropriate dehalogenation reactions inside a ball mill.
Surprisingly, recalcitrant polyhalogenated compounds like PCBs can be reductively dehalogenated by a base metal and a hydrogen donor at room temperature, ambient pressure and in a short time in one single operational key step using a ball mill (rotating mill, vibratory mill, vibrating mill) as a mechanochemical dehalogenation reactor. The method can be applied to both pure contaminants and contaminated materials, virtually regardless of their state. For instance, pure PCBs (e.g., Chlophen A 30 or Arochlor 1242), or PCBs in contaminated soil, filter dust as well as in transformer oil, can be smoothly and rapidly dehalogenated to biphenyl applying magnesium, aluminum or sodium metal and a low acidic hydrogen source like an alcohol.
The method is virtually universally applicable to solids, liquids or mixed solid-liquid phases and materials due to the intimate mixing and comminution process caused simultaneously by ball milling. Hence, a ball mill simultaneously serves as a mixing device and a reactor that mechanochemically activates and promotes the dehalogenation reaction: The contaminated material is conditioned optimally, it is effectively mixed with the dehalogenation reagents, and the metal is dispersed and therefore mechanically activated for the dehalogenation of the pollutants. Therefore, a mechanochemically activated dehalogenation takes place.
Only well-defined, harmless and/or easier disposable and/or even profitably usable degradation products are formed, because a total reductive dehalogenation of a polyhalogenated compound to the parent hydrocarbon occur (e.g., PCBs give biphenyl).
The method reveals several economic and ecological benefits: Ball milling requires low energy costs only, toxic compounds can be converted to usable products, the method provides a re-use of scrap metals and detoxified materials can be recycled (e.g. transformer oils). No harmful emissions to the environment have to be expected.
Contact: Dr. Volker Birke, voice +49 5108 9217-30, fax +49 5108 9217-39, e-mail: birke@fhnon.de
For more information please check out the web site http://www.tribochem.de
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