AT504210B1 - Verfahren zum bereitstellen von alternativen brennstoffen und rohstoffen für die klinkerherstellung - Google Patents

Description

2 AT 504 210 B1

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Bereitstellen von alternativen Brennstoffen und Rohstoffen aus Abfällen für die Klinkerherstellung.

Alternative Brennstoffe sowie kommunale oder industrielle Abfälle fallen in unterschiedlicher Konsistenz und unterschiedlichen Aggregatszuständen an. Neben festen Abfallstoffen wie beispielsweise Altreifen, welche als alternative Brennstoffe bei der Klinkerherstellung bereits Verwendung finden, fallen Abfälle auch in Form von Schlämmen, und insbesondere Klärschlämmen oder industriellen Schlämmen an. Eine Reihe von kommunalen Abfällen mit teilweise nicht unerheblichem Brennwert fällt in fester Form an und zeichnet sich durch unterschiedliche Teilchengrößen und unterschiedliche chemische Zusammensetzung aus. Eine Entsorgung einer Vielzahl voneinander verschiedener Abfallstoffe oder alternativer Brennstoffe ist ohne wesentliche Adaptierung der nachfolgenden Anlage zur Verwendung derartiger alternativer Brennstoffe oder Rohstoffe kaum durchführbar. Bei der Klinkerherstellung ist es beispielsweise bekannt, speziell auf die Verwendung von Altreifen und ihren Einsatz im Drehrohrofen geeignete Förder- und Chargiereinrichtungen vorzusehen, deren Verwendbarkeit dann allerdings auf Altreifen beschränkt bleibt. Bedingt durch die relativ hohe Inhomogenität von am Abfallmarkt vorliegenden Rohstoffen ist bisher ein einfaches Verfahren zur Verwertung einer Vielzahl derartiger alternativer Brennstoffe und Rohstoffe nicht verfügbar.

Die Erfindung zielt nun darauf ab, der unterschiedlichen form, sowohl was die chemische Zusammensetzung als auch die Formgebung betrifft und schließlich was den Aggregatzustand betrifft, von alternativen Brennstoffen und Abfällen Rechnung zu tragen und in besonders einfacher Weise zu einem in einheitlichen und einfachen sowie verschleißbeständigen Chargiereinrichtung verwendbaren Rohstoff zu gelangen, welcher unmittelbar in der Klinkerherstellung eingesetzt werden kann. Wesentlicher Aspekt dieses Verfahrens ist es dabei vor allen Dingen, unterschiedlichen Teilchengrößen und unterschiedlicher Konsistenz von Abfallstoffen entsprechend Rechnung tragen zu können, ohne hierfür aufwändige Einrichtungen zu benötigen.

Zur Lösung dieser Aufgabe besteht das erfindungsgemäße Verfahren im wesentlichen darin, dass flüssige Abfallstoffe und Schlämme in Gruppen mit unterschiedlicher Viskosität getrennt werden, dass flüssige Abfallstoffe mit geringer Viskosität und einer maximalen Größe an suspendierten Feststoffen von weniger als ungefähr 5 mm unmittelbar als flüssige Rohstoffe in die Klinkerherstellung eingestoßen werden, dass Schlämme und ggf. schadstoffbelastete Feststoffe vermischt und mit Flüssigkeiten zu einer pumpfähigen Masse aufgeschlämmt und in flüssiger Form einer Zerstäubung oder einer mechanischen Desagglomerierung unterworfen werden und dass gering belastete oder schadstofffreie Feststoffe einer mechanischen Zerkleinerung unterworfen werden und in fester Form weiterverwendet werden. Dadurch, dass flüssige Abfallstoffe und Schlämme in Gruppen mit unterschiedlicher Viskosität getrennt werden, wird die Möglichkeit geschaffen, Rohstoffe herzustellen, welche sich mit besonders einfachen Chargiereinrichtungen und Fördereinrichtungen zum gewünschten Einsatzort in der Klinkerherstellungsanlage befördern lassen. Flüssige Abfallstoffe können erfindungsgemäß mit geringer Viskosität und einer maximalen Korngröße von suspendierten Feststoffen unmittelbar an entsprechenden Stellen der Klinkerherstellungsanlage eingedüst werden, wobei flüssige Abfallstoffe mit höherer Viskosität und insbesondere Schlämme mit ggf. sogar schadstoffbelasteten Feststoffen vermischt werden können, um unter Einsatz von Flüssigkeiten pumpfähige Aufschlämmungen zu bilden. Derartige pumpfähige Aufschlämmungen können über einfache Rohrsysteme an den gewünschten Einsatzort verbracht werden, wobei derartige pumpfähige Schlämme gleichzeitig den Vorteil aufweisen, dass sie mit vergleichsweise geringen Mitteln wie beispielsweise einem Rührwerk weitestgehend homogenisiert werden können. Derartige Schlämme lassen sich darüber hinaus in besonders einfacher Weise Zwischenspeichern und können nach einer neuerlichen Homogenisierung beispielsweise durch Rühren in der gewünschten Zusammensetzung und der gewünschten Konsistenz an den Einsatzort verbracht werden. Die pumpfähige Masse kann hierbei je nach ihrer Viskosität einer Zerstäubung oder einer mechanischen Desagglomerierung unterworfen werden, wobei hierfür einfache und relativ verschleißbeständige Einrichtungen eingesetzt werden können. Die weiters als Abfallstoffe anfallenden Feststoffe, und insbe- 3 AT 504 210B1 sondere schadstofffreie oder gering belastete Feststoffe, können unmittelbar einer mechanischen Zerkleinerung unterworfen werden und in fester Form weiterverwendet werden.

In besonders einfacher Weise kann das erfindungsgemäße Verfahren so durchgeführt werden, 5 dass die Schlämme bzw. Aufschlämmungen einer Korngrößentrennung unterworfen werden, wobei Schlämme mit Feststoffen einer Teilchengröße von kleiner 40 mm, vorzugsweise kleiner 20 bis 30 mm, gesondert von Schlämmen mit Feststoffen einer Teilchengröße von über 40 mm, insbesondere etwa 80 mm, weiterbehandelt werden. Eine derartige Trennung der Schlämme bzw. Aufschlämmungen in pumpfähige Massen mit verschiedener Teilchengröße der enthalte-io nen suspendierten Feststoffe erlaubt es, die jeweils für das Einbringen des Materials besonders bevorzugte Zerkleinerung bzw. Gleichverteilung am Einsatzort zu gewährleisten, wobei Schlämme mit Feststoffen einer höheren Teilchengröße beispielsweise mechanisch desagglo-meriert werden können und Schlämme mit geringerer Teilchengröße pneumatisch zerstäubt werden können. Neben der maximalen Teilchengröße der suspendierten Feststoffe in den 15 pumpfähigen Massen ist aber hierfür auch die Viskosität von besonderer Bedeutung, wobei erfindungsgemäß vorzugsweise so vorgegangen wird, dass die Schlämme mit Teilchengrößen von unter 40 mm auf eine Viskosität unter 5000 mm2/s gebracht werden und pneumatisch zerstäubt bzw. homogenisiert werden bzw. dass Schlämme mit Teilchengrößen von über 40 mm auf eine Viskosität von über 5000 mm2/s gebracht werden und mechanisch zerkleinert bzw. 20 homogenisiert werden.

In besonders vorteilhafter Weise werden Schlämme mit Teilchengrößen über 40 mm nach einer Siebung einer Metallabtrennung, beispielsweise Magnetscheidung, unterworfen und nach einer weiteren Siebung zwischengespeichert oder einer mechanischen Zerkleinerung und Homogeni-25 sierung zugeführt wobei vorzugsweise das zwischengespeicherte pumpfähige Produkt neuerlich mit Flüssigkeit zur Absenkung der Viskosität auf Werte unter 5000 mrrr/s vermischt wird und einer Feinsiebung zur Begrenzung der Teilchengrößen auf Durchmesser unter 40 mm, vorzugsweise 20 bis 30 mm, unterworfen wird und zwischengespeichert oder einer pneumatischen Zerstäubung zugeführt wird. Insgesamt lässt sich somit mit einer einfachen Trennung 30 unterschiedlicher Phasen mit voneinander verschiedenen Viskositäten bzw. verschiedenem Aggregatszustand eine leichte mechanische Klassierung vornehmen, wobei die am ehesten problembehafteten Rohstoffe in Form von Schlämmen besonders gut homogenisiert und daher in Bezug auf ihre chemische Zusammensetzung besser kontrolliert werden können, um unerwünschte singuläre Überbelastungen mit einzelnen Elementen zu vermeiden. 35

Das im Zuge der Klassierung abgetrennte Überkorn kann gleichfalls im Rahmen des Verfahrens eingesetzt werden, wobei vorzugsweise so vorgegangen wird, dass aus den Korngrößentrennungen bzw. Siebungen abgetrenntes Überkorn mit nur gering schadstoffbelasteten oder schadstofffreien Feststoffen der mechanischen Zerkleinerung insbesondere einem Shredder 40 zugeführt wird.

Insbesondere die in Form von Schlämmen bzw. Aufschlämmungen vorliegenden Abfallstoffe lassen sich in besonders einfacher Weise Zwischenspeichern, wobei vorzugsweise so vorgegangen wird, dass wenigstens zwei Tanks für pumpfähige Schlämme mit voneinander ver-45 schiedener Viskosität und/oder Teilchengröße der suspendierten Feststoffe vorgesehen sind.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. so Die Zeichnung stellt ein schematisches Fließdiagramm der einzelnen Verfahrensschritte dar, wobei mit 1 schematisch die auf dem Abfallmarkt befindlichen flüssigen Abfälle bezeichnet werden, welche über eine Leitung 2 unmittelbar in Einstoßvorrichtungen 3 für flüssige Rohstoffe in einer Klinker- oder Zementfabrik gelangen. Neben flüssigen Abfallstoffen sind am Abfallmarkt Schlämme 4 und feste Abfallstoffe 5 vorrätig, wobei die festen Abfallstoffe in mit 6 schematisch 55 angedeutete schadstoffbelastete Feststoffe und mit 7 angedeutete schadstofffreie bzw. nur

Claims (8)

1. 4 AT 504 210 B1 gering schadstoffbelastete Feststoffe getrennt werden. Die Schlämme und die Feststoffe gelangen über die Leitungen 8 und 9 in Auffangbehälter 10, wobei hier mittels einer Fasspresse 11 Flüssigkeiten abgetrennt werden können. Die im Aufnahmebehälter 10 gespeicherten Stoffe können erforderlichenfalls in einem Shredder 13 zerkleinert werden und in der Folge mit den Flüssigkeiten aus einem Flüssigkeitstank 12 in einem Intensivmischer 14 vermengt werden. Alternativ kann die Mischung in hydraulischen Greifarmen 15 vorgenommen werden, wobei die Mischung in der Folge auf ein Grobsieb 16 gelangt und eine Metallscheidung 17 nachgeschaltet ist. Nach dem Abtrennen der Metalle kann der Siebdurchlauf auf ein Sieb mit mittlerer Maschenweite 18 geleitet werden und in der Folge in einem Vorratsbehälter 19 gespeichert werden. Das in diesem Vorratsbehälter 19 gespeicherte Material zeichnet sich durch größere Teilchengrößen an Feststoffen aus, wobei die Teilchengröße hier üblicherweise etwa 80 mm betragen kann. Das gespeicherte Material kann in der Folge beispielsweise über Tanklastwägen 20 und eine Pumpe 21 zu einem mechanischen Zerkleinerer 22 geführt werden, aus welchem in der Folge wieder der Einstoß in eine vorgegebene Stelle einer Klinkerherstellungsanlage vorgenommen werden kann. Wesentlich ist hier für die Verwendbarkeit der Kolbenpumpe 21, dass es sich um ein pumpfähiges im Tank 19 gespeichertes Gemisch handelt. Prinzipiell kann aber das im Tank 19 gespeicherte Material neuerlich einem Mischer 23 zugeführt werden, um in der Folge über ein Feinsieb 24 geführt zu werden. Das entsprechend feinkörnige Anteile enthaltende Rohmaterial wird im Speicher 25 zwischengespeichert und kann wiederum über einen Tankwagen 26 und eine Kolbenpumpe 27 einem pneumatischen Zerstäubungsschritt 28 zugeführt werden, bevor es in der Zementanlage Verwendung findet. Das aus den Sieben jeweils abgetrennte Überkorn kann in einem gesonderten Überkornspeicher 29 zwischengespeichert werden und gemeinsam mit schadstofffreien oder nur gering schadstoffbelasteten Materialien einem Shredder 30 zugeführt werden, um in der Folge, wie mit 31 schematisch angedeutet, in fester Form bei der Klinkerherstellung eingesetzt zu werden. Patentansprüche: 1. Verfahren zum Bereitstellen von alternativen Brennstoffen und Rohstoffen aus Abfällen für die Klinkerherstellung, dadurch gekennzeichnet, dass flüssige Abfallstoffe und Schlämme in Gruppen mit unterschiedlicher Viskosität getrennt werden, dass flüssige Abfallstoffe mit geringer Viskosität und einer maximalen Größe an suspendierten Feststoffeh von weniger als ungefähr 5 mm unmittelbar als flüssige Rohstoffe in die Klinkerherstellung eingestoßen werden, dass Schlämme und ggf. schadstoffbelastete Feststoffe vermischt und mit Flüssigkeiten zu einer pumpfähigen Masse aufgeschlämmt und in flüssiger Form einer Zerstäubung oder mechanischen Desagglomerierung unterworfen werden und dass gering belastete oder schadstofffreie Feststoffe einer mechanischen Zerkleinerung unterworfen werden und in fester Form weiterverwendet werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlämme bzw. Aufschlämmungen einer Korngrößentrennung unterworfen werden, wobei Schlämme mit Feststoffen einer Teilchengröße von kleiner 40 mm, vorzugsweise kleiner 20 bis 30 mm, gesondert von Schlämmen mit Feststoffen einer Teilchengröße von über 40 mm, insbesondere etwa 80 mm, weiterbehandelt werden.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlämme mit Teilchengrößen von unter 40 mm auf eine Viskosität unter 5000 mm2/s gebracht werden und pneumatisch zerstäubt werden.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass Schlämme mit Teilchengrößen von über 40 mm auf eine Viskosität von über 5000 mm2/s gebracht werden und mechanisch desagglomeriert werden.
5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Schlämme 5 AT 504 210 B1 mit Teilchengrößen über 40 mm nach einer Siebung einer Metallabtrennung, beispielsweise Magnetscheidung, unterworfen werden und nach einer weiteren Siebung zwischengespeichert odereiner mechanischen Desaggtomerierung zugeführt werden.
6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zwischengespeicherte pumpfähige Produkt neuerlich mit Flüssigkeit zur Absenkung der Viskosität auf Werte unter 5000 mm2/s vermischt wird und einer Feinsiebung zur Begrenzung der Teilchengrößen auf Durchmesser unter 40 mm, vorzugsweise 20 bis 30 mm, unterworfen wird und zwischengespeichert oder einer pneumatischen Zerstäubung zugeführt wird.
7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 -bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass aus den Korngrößentrennungen bzw. Siebungen abgetrenntes Überkorn mit nur gering schadstoffbelasteten oder schadstofffreien Feststoffen der mechanischen Zerkleinerung insbesondere einem Shredder zugeführt wird.
8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Tanks für pumpfähige Schlämme mit voneinander verschiedener Viskosität und/oder Teilchengröße der suspendierten Feststoffe vorgesehen sind. Hiezu 1 Blatt Zeichnungen