DE10027728A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Restabfall - Google Patents

Abstract

Es wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Behandlung von Restabfall aus Hausmüll, Sperrmüll, hausmüllähnlichen Gewerbeabfällen, Grüngut, Holzhackschnitzeln beschrieben. In einem ersten Schritt wird das Material einem Behälter zugeführt. In diesem Behälter erfolgt eine Durchströmung des Materials mit erwärmter Luft. Diese nimmt die Feuchtigkeit des Materials auf und wird nach außen abgeleitet. Außerhalb des Behälters erfolgt eine Abkühlung der Luft, derart, dass die Feuchtigkeit kondensiert und ausgeschieden werden kann. Dabei dient der Behälter als Transportbehälter zur Trocknungsanlage, als Trocknungsbehälter selbst und gleichzeitig als Transportbehälter zur nachfolgenden energetischen Verwertung.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Behandlung von Restabfall aus Hausmüll, Sperrmüll, hausmüllähnlichen Gewerbeabfällen, Grüngut, Holzschnitzeln.

Aus der DE- 197 14 927 A1 ist ein Verfahren zur Behandlung von Restabfall bekannt. Bei diesem werden diese Abfälle aufgetrennt und zwar in möglichst definierte Stoffströme um diese dann in einer stoffspezifischen Behandlung einer anschließenden stofflichen oder energetischen Verwertung zuführen zu können. Dazu wird der Abfall zuerst einer mechani­ schen Behandlung in Form einer Zerkleinerung und Störstoffauslese unterzogen. Danach sind mehrere Varianten der Weiterbehandlung möglich.

Ein Nachteil dieses Systems ist darin zu sehen, dass die Abfälle in definierte Stoffströme aufgetrennt werden müssen. Hierzu sind entsprechende Siebvorrichtungen oder Waschvor­ gänge erforderlich. Das Verfahren ist sehr aufwendig und erfordert eine intensive Überwa­ chung des Prozesses.

Aus der DE- 197 51 885 ist ein weiteres Verfahren zur Aufbereitung von heterogenen Gemi­ schen von Abfällen insbesondere Hausmüll bekannt. Bei diesem wird das heterogene Ge­ misch flächig ausgebreitet und dabei seine Teile voneinander getrennt und vereinzelt. An­ schließend wird durch das ausgebreitete heterogene Gemisch ein Luftstrom von unten hin­ durch geschickt und die vom letzten Rost fallenden Gegenstände als Schwergut weggeför­ dert, während das durch den Rost fallende Gut getrennt zu weiteren Separierstufen gefördert wird. Auch hier ist eine Trennung äußerst aufwendig und kostenintensiv, das Verfahren ist deshalb unwirtschaftlich.

Es ist ferner aus der DE- 197 05 250 ein Verfahren zur Behandlung von Abfällen zur Vorbe­ reitung für Deponierung oder für Trennung zu entnehmen, wobei das Abfallgut zunächst in einem Aufnahmebehälter mittels eines Kältemittels auf eine Temperatur von bis zu -120°C abgekühlt und durchgefroren wird und sodann das so durchgefrorene Abfallgut im gleichen oder in einem anderen Aufnahmebehälter auf eine Temperatur bis +80°C erwärmt wird. Zur Abkühlung des Abfallguts sind umfangreiche Kühlaggregate erforderlich, zur Aufwärmung wird eine Heizquelle vorzusehen sein die die Aufheizung des Gutes gewährleistet. Ein Nach­ teil dieses Systems besteht darin, dass ein sehr hoher Energieeinsatz erforderlich ist.

Weitere Vorveröffentlichungen befassen sich mit der Fraktionstrennung bzw. mit der Zufüh­ rung von Wasser für Restabfall, wobei das organisch belastete Wasser anschließend abge­ schieden wird. Der Nachteil der bekannten Systeme liegt darin, dass entweder ein hoher technologischer Aufwand erforderlich ist oder sehr große Energiemengen eingesetzt werden müssen, um das Gut wie beispielsweise Restabfall zu trennen oder aufzubereiten.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile zu vermeiden und ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Behandlung von Restabfall zu schaffen, wobei das Verfahren ohne großen technischen Aufwand durchgeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass verfahrensmäßig in einem ersten Schritt das Mate­ rial einem Behälter zugeführt wird und in diesem Behälter eine Durchströmung des Materials mit erwärmter Luft erfolgt, wobei die erwärmte Luft die Feuchtigkeit des Materials aufnimmt und die feuchtigkeitsbeladene Luft abgeleitet oder außerhalb des Behälters abgekühlt wird, derart, dass die Feuchtigkeit kondensiert und ausgeschieden werden kann.

Der wesentliche Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass weder eine Materialtrennung in Form einer Fraktionierung erforderlich ist, noch eine hohe Energieeinspeisung erfolgen muss. Dem Material, bzw. dem Behälter wird lediglich erwärmte Luft zugeführt, wobei die erwärmte Luft die Feuchtigkeit des Materials aufnimmt und außerhalb des Behälters eine Kondensierung der Feuchtigkeit erfolgt.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann insbesondere bei der Behandlung von Rest­ abfall aus Hausmüll die im Rotteprozess erzeugte Wärme als Unterstützung der Erwärmung des Materials herangezogen werden, die einströmende erwärmte Luft wird hinsichtlich ihrer Temperatur derart mit der eigenerzeugten Wärme und der potenziellen Wasserlöslichkeit abgestimmt, dass ein möglichst großer Wasseraustrag bei möglichst geringen Luftmengen erfolgt. Ein wesentliches Kriterium für den hohen Abscheidegrad der Feuchtigkeit liegt darin, dass im Behälter eine Kondensierung von Feuchtigkeit durch die beschriebenen Maßnah­ men nicht entsteht.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, das Material im Rahmen einer Vorzer­ kleinerung insgesamt auf eine geeignete Größe aufzutrennen, die Vorzerkleinerung erfolgt in bekannter Weise durch geeignete Zerkleinerungseinrichtungen. Eine Trennung in verschie­ dene Fraktionen ist bei diesem Verfahren nicht erforderlich.

Weiterbildungsgemäß ist vorgesehen, die entfeuchtete Luft unter Beigabe kleiner Luftmen­ gen, welche zur ausreichenden O₂-Versorgung beitragen, zu erwärmen und dem Behälter zuzuführen. Dadurch muß nur ein kleiner Teil der Abluft behandelt werden.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, den Behälter mit sogenannter Sekundär­ luft zu umspülen, dieses Umspülen mit Sekundärluft hat den Vorteil, dass der Taupunkt in dem Behälter in jedem Fall, das heißt unter allen Betriebsbedingungen nicht erreicht, bzw. nicht unterschritten wird.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sieht einen Behälter vor, der eine Zulei­ tung zum Einströmen erwärmter Luft im unteren Bereich aufweist. Diese Zuleitung ist derart gestaltet, dass eine gleichmäßige Durchströmung des Materials mit der erwärmten Luft er­ folgt. Im oberen Bereich des Behälter sind Abströmöffnungen vorgesehen zum Abführen der feuchtigkeitsbeladenen Luft. Der Behälter ist mit einer Isolation versehen oder in einem ab­ geschlossenen System angeordnet, in welchem die Temperatur derart eingestellt ist, dass der Taupunkt innerhalb des Behälters nicht erreicht, bzw. nicht unterschritten wird.

Weiterbildungsgemäß ist der Behälter mit einem Spalt- oder Siebboden versehen, durch welchen die erwärmte Luft einströmt. Gerade ein solcher Boden gestattet eine gleichmäßige Verteilung der erwärmten Luft und damit eine optimale Ausnutzung der zugeführten thermi­ schen Energie.

Alternativ zu dem Siebboden oder dem Spaltboden kann der Behälter mit Verteilerrohren im Bodenbereich versehen sein, durch diese Verteilerrohre wird die erwärmte Luft dem Restab­ fall zugeführt.

Der Behälter ist in vorteilhafter Weise ein leicht modifizierter handelsüblicher Transportcon­ tainer, welcher mit einer Primärplane luftdicht abgedichtet ist. Dieser Transportcontainer ist mit einer Hülle umgeben, wobei zwischen Primärplane und dieser Hülle Sekundärluft zuge­ führt wird, zur Erwärmung der Umgebung des Behälters.

Eine alternative Ausgestaltung liegt darin, dass der Transportcontainer in einer temperierten Halle oder sonstigen isolierten baulichen Vorrichtung untergebracht ist, diese Halle kann eine Vielzahl von Transportcontainern aufnehmen. Eine solche Halle ist beispielsweise eine aufblasbare flexible Halle ähnlich einer Sport- oder Tennishalle. Der Vorteil dieser Konstruk­ tion ist der kostengünstige und einfache Aufbau.

Der luftdichte Abschluss des Transportcontainers erfolgt über eine Abdeckplane (Primärpla­ ne). Diese Abdeckplane liegt auf dem oberen Rand des Behälters auf, zur zuverlässigen Abdichtung wird dieser obere Rand mit einer Gummi- oder Schaumstoffdichtung versehen sein. Die Abdeckplane wird in der Mitte des Behälters mit einem Gewicht beschwert, so dass eine konstante Spannung ein Entweichen von feuchtebeladener Abluft verhindert.

Diese und weitere Merkmale vom bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich oder allein oder zu mehreren in Form von Unterkombina­ tionen bei der Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können für die hier Schutz beansprucht wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 den Aufbau eines Containers zur Behandlung von Restabfall,

Fig. 2 die Anordnung mehrerer Container in einer temperierten Halle,

Fig. 3 ein Flussdiagramm zur Darstellung des Verfahrens zur Behandlung von Restabfall.

In Fig. 1 ist ein Behälter 10 vorgesehen, dieses ist ein üblicher Transportcontainer mit 30-40 m³ Fassungsvermögen. Der Transportcontainer wird zum Transport der zu trocknenden Gü­ ter mit dem maximalen Transportgewicht beladen. Auf der Trockenanlage erfolgt eine Über­ ladung des voraussichtlich durch eine Trocknung abzuscheidenden Wassergewichtes. Die­ ser Behälter ist mit einer Abdeckplane 11 (Primärplane) versehen, die Abdeckplane ist luft­ dicht auf den oberen Rand des Behälters aufgelegt, zur zuverlässigen Abdichtung ist Dicht­ material in Form eines Schaumstoffstreifens 12 oder einer Gummidichtung vorgesehen.

In den Behälter erstreckt sich im unteren Bereich eine Zuleitung 13, diese Zuleitung 13 ist mit Öffnungen 14 versehen, durch welche erwärmte Luft einströmen kann, die beispielsweise aus der Abwärme einer Anlage zur Erzeugung von Strom mit regenerativen Energien stammt. Beispielhaft dafür stehen Wärmeenergien aus Deponiegas, Biogas oder auch aus Biomasse. Die erwärmte Luft durchströmt das Material 16, nimmt dabei die im Material ent­ haltene Feuchtigkeit auf und gelangt im oberen Bereich des Behälter zu der Abströmöffnung 17. Die Trennung der Feuchtigkeit erfolgt in einem Kondenser 18, die kondensierte Flüssig­ keit gelangt über die Leitung 19 in einen hier nicht dargestellten Auffangbehälter, die ent­ feuchtete Luft gelangt über die Öffnung 20 nach außen.

Der Behälter 10, welcher üblicherweise ein Stahlcontainer ist, wird mit einer Hülle 21 umge­ ben, diese Hülle ist beispielsweise eine Kunststoffplane, die eine Isolierung des Behälter zu der Temperatur der Umgebung bewirkt. In diese Kunststoffplane, bzw. Hülle wird über die Leitung 22 Warmluft eingeblasen.

Das Einblasen von Warmluft oder Sekundärluft unter die Hülle 21 hat ferner den Vorteil, dass diese Hülle sich aufbläht und dadurch ein Warmluftpolster entsteht, welches das Ablaufen von Regen oder das Schmelzen von Schnee ermöglicht und damit insbesondere bei der Sta­ tionierung des Behälters im Außenbereich ein von Umwelteinflüssen unabhängiger Trock­ nungsprozess ermöglicht.

Es wird bei diesem Verfahren davon ausgegangen, dass alle zu trocknenden Materialien innerhalb von 5 Tagen in dem Trocknungsprozess auf einen wirtschaftlich optimalen Was­ sergehalt getrocknet werden können. Nach dem Trocknungsvorgang kann die Abdeckplane 11 auf dem Behälter 10 verbleiben und dient als Abdeckplane zum Transport zur nachfol­ genden Behandlungs- bzw. Verwertungsanlage.

Fig. 2 zeigt eine Anordnung mehrerer Container in einer temperierten Halle oder einer sons­ tigen isolierten baulichen Vorrichtung. Zum kontinuierlichen Trocknen sehr großer Mengen von Restabfall empfiehlt es sich, einen Trocknungskreislauf vorzusehen. Hierzu ist eine bei­ spielsweise aufblasbare Halle 24 oder eine sonstige bauliche Vorrichtung, welche blockwei­ se die Container aufnehmen kann, installiert. Die Halle 24 ist entsprechend temperiert, jeder Container ist an ein Zuluftsystem zum Zuführen erwärmter Luft und an ein Abluftsystem zum Abführen der feuchtigkeitsbeladenen Luft angeschlossen. Die Behälter werden blockweise zusammengefasst. Das heißt, bei einer Trockenzeit von 5 Tagen sind 5 Halleneinheiten zu bilden von denen jeweils die Behälter einer Halle arbeitstäglich ein- und ausgelagert werden. Beim Verlassen des Behälters ist das Material trocken und kann dann mit wesentlich gerin­ geren Kosten einer energetischen Verwertung zugeführt werden.

Fig. 3 zeigt ein Flussdiagramm zur Darstellung des Verfahrens zur Behandlung von Restab­ fall. Zunächst gelangt der Restabfall gemäß dem Pfeil 32 zu einer Zerkleinerungseinrichtung 33 und wird dort geschreddert. Das Material gelangt in einen schematisch angedeuteten Be­ hälter 10, diesem Behälter wird über die Leitung 34 erwärmte Luft zugeführt, diese erwärmte Luft durchströmt das in dem Behälter befindlichen Material, die feuchtigkeitsbeladene Luft verlässt über die Leitung 35 den Behälter 10, gelangt zu einem Kondenser 36, die darin ab­ geschiedene Flüssigkeit wird in einem Behälter 37 gesammelt. Die entfeuchtete Luft wird über die Leitung 38 in einem Kreislauf wieder rückgeführt und über die schematisch darge­ stellte Wärmetauscher 39 erwärmt. Das getrocknete Material gelangt unmittelbar mittels des Behälters 10 zu einer Anlage 41 zur energetischen Verwertung.

Claims (11)

1. Verfahren zur Behandlung von Restabfall, insbesondere Hausmüll, Sperrmüll, hausmüllähnlichen Gewerbeabfällen, Grüngut, Holzschnitzel, wobei die vorzer­ kleinerten Materialien in einem Behälter zu einer Trocknungsanlage transportiert und dort derart getrocknet werden, daß die Materialien in diesem Behälter einer Durchströmung mit erwärmter Luft ausgesetzt werden, wobei die erwärmte Luft die Feuchtigkeit des Materials aufnimmt und die feuchtigkeitsbeladene Luft ablei­ tet wird, wobei diese Luft außerhalb des Behälters derart abgekühlt wird, dass die Feuchtigkeit kondensiert und ausgeschieden werden kann und wobei die ge­ trockneten Materialien anschließend zu einer weiteren energetischen Verwertung abgefahren werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur der einströmenden erwärmten Luft in Verbindung mit der durch den Rotteprozeß er­ zeugten Wärme und der potenziellen Wasserlöslichkeit derart abgestimmt ist, dass ein möglichst großer Wasseraustrag bei möglichst geringer Luftmenge er­ folgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorzer­ kleinerung des Materials auf eine geeignete Größe erfolgt.

4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die entfeuchtete Luft in einem Kreislauf wieder erwärmt und dem Behälter zuge­ führt wird.

5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sekundärluftsystem vorgesehen ist, welches den Behälter mit Warmluft umflu­ tet derart, dass sich keine Kondensatbereiche innerhalb des Behälters bilden können.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorherigen Ansprü­ che, bestehend aus einem Behälter zur Aufnahme von Material wie Restabfall aus Hausmüll, Sperrmüll, hausmüllähnlichen Gewerbeabfällen, Grüngut, Holz­ schnitzel, wobei der Behälter eine Zuleitung zum Einströmen erwärmter Luft im unteren Bereich aufweist, die derart gestaltet ist, dass eine gleichmäßige Durch­ strömung des Materials mit erwärmter Luft erfolgt, dass im oberen Bereich des Behälters Abströmöffnungen vorgesehen sind zum Abströmen der mit Feuchte beladenen Luft und dass der Behälter mit einer Isolation versehen ist oder in ei­ nem abgeschlossenen System angeordnet ist, in welchem die Temperatur derart bemessen ist, dass der Taupunkt der den Behälter durchströmenden erwärmten Luft außerhalb des Materials und außerhalb des Behälters liegt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter einen Spalt- oder Siebboden oder Verteilerrohre aufweist, durch welche die erwärmte Luft einströmt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter ein leicht modifizierter handelsüblicher Transportcontainer ist, welcher mit einer Plane luftdicht abgedichtet ist und dieser Transportcontainer mit einer Hülle umgeben ist und dieser Hülle Sekundärluft zugeführt wird zur Erwärmung der Umgebung.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Transport­ container blockweise in Einheiten in einer temperierten Halle oder sonstigen iso­ lierten baulichen Vorrichtung untergebracht sind und blockweise eine Ein- oder Auslagerung erfolgt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Pläne (Primär­ plane) an den Behälterseitenwänden befestigt ist und durch Auflegen eines Ge­ wichts in der Planenmitte über die Holme des Containers gezogen ist und die Öff­ nung des Containers abdichtet, wobei zwischen Container und Plane insbesonde­ re eine Dichtung in Form eines Dichtstreifens vorgesehen ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter als Transportbehälter zur Trocknungsanlage, als Trocknungsbehälter selbst und gleichzeitig als Transportbehälter zur nachfolgenden energetischen Verwertung geeignet ist.