DE10121493A1 - Schadstofffreie Wiederverwertung organischer Abfälle - Google Patents

Schadstofffreie Wiederverwertung organischer Abfälle

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Abstract

Eine Methode und Anlage zur schadstofffreien Wiederverwertung organischer Abfälle, wobei erzeugte Kohle mit hoher Qualität nach der Pyrolyse des Koks bis zu 80% aus dem Reaktor entfernt wird, wonach der Koks nachfolgend in einer ersten und zweiten Aufbereitungskammer verarbeitet wird, um sämtliche in der Kohle vorhandene Restverbindungen organischer Abfälle (VOC) zu eliminieren und um somit fein verarbeiteten und reinen Koks zu erhalten. Das durch den Reaktor erzeugte Gas wird getrennt, abgekühlt und wird direkt in vollständig wiederverwertbare Ölressourcen und Gas umgewandelt. Somit können nicht nur die Reaktionszeit verkürzt und die Menge an zu behandelndem organischem Abfall erhöht werden, sondern die Effizienz sowie die Reaktionsgeschwindigkeit ebenfalls verbessert werden. Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung kann z. B. der Glühzyklus für 2000 kg Abfallreifen auf 2,5 bis 3,5 Stunden herabgesetzt werden. Eine solche Methode und Anlage zur schadstofffreien Wiederverwertung erfüllt die Umweltschutzbedingungen und entspricht dem Sinn und Zweck des UNFCCC.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Umfang der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Methode und eine Anlage zur schadstofffreien Wiederverwertung organischer Abfälle, wobei Abfallreifen mit Hilfe der schnellen Massenaufbereitung und durch Pyrolyse zur Gewinnung von Öl mit hoher Qualität und ohne Schadstoffabgabe wiederaufbereitet werden, um den Anforderungen des Umweltschutzes gerecht zu werden sowie um dem Sinn und Zweck des UNFCCC zu entsprechen. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere eine Methode und Anlage, bei der ein Reaktor und ein Ofen separat voneinander installiert sind und der Reaktor durch Rauchgas vom Ofen und durch eine Umhüllung um diesen Reaktor erhitzt wird. Dabei wird eine erste und eine zweite Koksaufbereitungskammer unter Vakuum benutzt und die in Koks enthaltenen organischen und flüchtigen Restverbindungen (VOC) können auf weniger als 5% reduziert werden. Die organischen Abfälle werden in Stücke von 2,5 cm oder kleiner zerstückelt, bevor sie dem Reaktor zugeführt werden. Ein im Reaktor befindliches Rührwerk wird zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit der Hitzeübertragung und Reaktionsgeschwindigkeit gleichmäßig und kontinuierlich rotiert.
2. Beschreibung der herkömmlichen Ausführungsform
Die Entwicklung der petrochemischen und der Autoindustrie ist in den vergangenen Jahrzehnten zügig vorangegangen, womit auch Unmengen an Reifen und Plastik verbraucht wurden. Da organische Abfälle durch Bakterien nur sehr schwer zersetzt werden sind solche Abfälle für die Entsorgung auf Mülldeponien sehr ungeeignet. Das Problem der Entsorgung von Abfallreifen und Plastik hat Umweltschutzorganisationen seit langem beschäftigt. Wissenschaftler und Ingenieure haben kontinuierliche Studien und Untersuchungen zur Wiedergewinnung von organischen Abfällen, wie Abfallreifen, angestellt. In der Vergangenheit war die Entsorgung auf Mülldeponien stets die hauptsächliche Entsorgungsmethode. Wegen den beschränkten Landressourcen sind solche Mülldeponien jedoch problematisch. Zudem ist die traditionelle Pyrolyse unbeliebt, da Abfallreifen nicht nur erst mit einer Temperatur zwischen 800°C und 1000°C thermisch zersetzt werden können, sondern ebenfalls die Reaktionszeit aufwendig und unwirtschaftlich lange ist. Dies führt zwangsläufig zu höheren Betriebskosten solcher Anlagen, während die Sicherheit beim Betrieb jedoch unzureichend ist. Zudem sind aus solchen Pyrolysen erzeugte Kohleprodukte mit niedriger Qualität nur schwer vermarktbar. In den vergangenen paar Jahrzehnten wurden mehr als 36 Pyrolyseprojekte in den Vereinigten Staaten von Amerika entwickelt, und nur ein paar wenige davon sind heute noch in Betrieb. Statistisch gesehen wurden 1997 nur 0,14% der Abfallreifen mit dem herkömmlichen Pyrolyseverfahren in den Vereinigten Staaten aufbereitet.
Die Hauptbestandteile der Reifen sind natürlicher Kautschuk (NR), Synthesekautschuk und Füllstoffe, einschließlich Rußschwarz, Oxidationsschutzmittel und Vulkanisierungsmittel usw. Für den Synthesekautschuk werden für die heutigen Reifen meistens Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR) und Cis-Butadienkautschuk (BR) verwendet. Allgemein sind 65% bis 70% der Außenfläche von Reifen aus SBR hergestellt. Die Elastizität des NR wird bei höheren Temperaturen größer, während der BR einen stabileren und besseren Zustand bewahrt. Daher wird BR für Reifen mit höherer Güte durch NR ersetzt, um diesen mit dem SBR als Hauptbestandteil der Reifen zu mischen.
Die weitverbreitete und auf dem Markt geläufige Pyrolysetechnik wurde während vielen Jahren zur Beseitigung von Abfallreifen angewendet. Unter den Bedingungen der Anaerobik und hohen Temperaturen werden die Kohleverkettungen der organischen Abfälle gespalten und zum Erzeugen von Ressourcen aus Gasöl und Kohle abgebaut. Dieses Verfahren wird als Pyrolyse bezeichnet, das sich von der Verbrennung unterscheidet, bei welcher diese Abfälle vollständig verbrannt werden und dadurch CO1, H2O und Ascherückstände entstehen. Die durch die Verbrennung des Rauchgases entstandene Energie kann zum Erzeugen von Dampf und Kraftquellen zurückgewonnen werden. Mit dieser Methode werden die Reifen jedoch nur auf eine negative Art und Weise entsorgt, und organische Abfälle können in keine wertvolle Ressourcen umgewandelt werden. Überdies können das durch die Verbrennung der organischen Abfälle entstandene Abgas und CO2 schadhafte Auswirkungen auf die Umwelt haben.
Durch die Pyrolyse organischer Abfälle kann gewinnbares Pyrogas, Ölressourcen und Koks erzeugt werden. Für pyrolytische Reaktionen werden organische Abfälle in einen horizontal gelagerten Reaktor gegeben, der zum Zersetzen der Späne der organischen Abfälle in Kohle und Pyrogas kontinuierlich direkt erhitzt wird. Nach der Reaktion wird das Pyrogas zur Gewinnung von Ölressourcen gekühlt, währenddem das Restmaterial zur Erhaltung von Koks gekühlt wird. Durch die Tatsache, daß die Qualität der Ölressource und der molekularen Struktur des zersetzten Stoffs sehr stark von der Temperatur der Pyrolyse abhängt wird Schwefelwasserstoff (H2S) im Pyrogas durch das Spalten der langen Molekularkette des zersetzten Stoffs erzeugt, um Moleküle des Alkyl-Kohlenwasserstoffs und H2 zu erhalten. Bei höheren Temperaturen entsteht zwischen dem H2 und dem Schwefelmolekülen eine Reaktion der Wasserstoffentschwefelung. Je höher die Reaktionstemperatur und je länger die Reaktionszeit sind, desto höher ist normalerweise der Ertrag des Pyrogases und des Pyroöls. Ist die Reaktionstemperatur jedoch zu hoch, kann ein Teil des Öls eine Nebenreaktion durch Hydrospaltung verursachen, was zu einer beträchtlichen Reduzierung des Ölertrags führt. Proportionell wird der Pyrogasgehalt erhöht (der Gehalt an C3-C5-Inhaltsstoffen ist höher).
Da die Hitzeleitfähigkeit der Abfallreifen extrem niedrig ist und die organischen Abfälle mit der herkömmlichen Pyrolysemethode in einem horizontal gelagerten Reaktor verarbeitet werden muß dieser Reaktor ständig erhitzt werden, um die Pyrolyse zu beschleunigen, damit der Anteil an organischen und flüchtigen Verbindungen (VOC) in der Kohle reduziert werden kann. Zu hohe Temperaturen bei der Pyrolyse wirken sich jedoch für die Erzeugung von Rußschwarz ungünstig aus. Obwohl mit dem herkömmlichen Pyrolyseverfahren gewinnbares Pyrogas, Ölressourcen und Kohle von organischen Abfällen erhalten werden können erfolgt die Pyrolyse organischer Abfälle kontinuierlich im selben Reaktor bis zum Ende der Reaktion, so daß dabei die Temperatur ansteigt und die Reaktionszeit für jede Ladung an organischen Abfällen länger dauert, was sich auf die Aufbereitung einer jeden solcher Ladung negativ auswirkt. Überdies ist das Pyrolyseverfahren schwierig zu kontrollieren, was ein Gewinnen von Kohle mit guter Qualität erschwert, den Ertrag der Ölressource niedrig hält und Pyrogas mit einem zu hohen Gehalt an Schwefelmolekülen erzeugt, wodurch ein wirksames und nützliches Umwandeln der organischen Abfälle in Ressourcen nahezu verunmöglicht wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Angesichts der oben beschriebenen herkömmlichen Ausführungsform besteht die Hauptaufgabe der Methode und Anlage zur schadstofffreien Wiederverwertung von organischen Abfällen nach der vorliegenden Erfindung in der Entsorgung von Abfallreifen unter Verwendung einer zweistufigen Kohleaufbereitungsanlage mit einem Reaktor, wobei die erzeugte Kohle mit hoher Qualität nach dem Abschluß des Pyrolyseverfahrens bis zu 80% aus dem Reaktor entfernt und danach in der ersten und zweiten Aufbereitungskammer verarbeitet wird. Die organischen und flüchtigen Restverbindungen (VOC) in den im Reaktor befindlichen Reifenspänen werden durch gesondertes Erhitzen entfernt, wodurch nicht nur die Reaktionszeit verkürzt und die Menge der aufzubereitenden organischen Abfälle vergrößert, sondern ebenfalls die Effizienz und die Reaktionsgeschwindigkeit erhöht werden kann, wobei gleichzeitig ein Überhitzen und eine zeitaufwendige Aufbereitung, die zu einer morphologischen Veränderung führen, vermieden werden können. Somit kann Koks mit hoher Qualität gewonnen werden. Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung kann der Glühzyklus für 2000 kg Abfallreifen auf nur 2,5 bis 3,5 Stunden herabgesetzt werden. Die Kohle kann danach zur Gewinnung von Rußschwarz oder Aktivkohle weiter verarbeitet werden.
Eine weitere Aufgabe der Methode und Anlage zur schadstofffreien Wiederverwertung von organischen Abfällen nach der vorliegenden Erfindung besteht in der Rückgewinnung von Pyroöl, das auf dem Markt verkäuflich ist und aus dem durch den Reaktor erzeugten Pyrogas durch einen ersten Abscheider und einem Kondensator ohne Behandlung durch die zwei oben genannten Stufen entsteht. Dabei wird das nichtkondensierbare Gas als Hitzequelle für den Reaktor und das überschüssige Gas als Kraftstoff für die Kraft-Wärme-Kopplung oder einen industriellen Dampferzeuger benutzt. Eine weitere Luftverschmutzung ist ausgeschlossen, da das Pyrogas vollständig verbrannt wird.
Eine weitere Aufgabe der Methode und Anlage zur schadstofffreien Wiederverwertung von organischen Abfällen nach der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß der Reaktor und der Ofen separat voneinander installiert sind. Dabei wird der Reaktor von einer Umhüllung umgeben und wird über eine Rohrleitung für Rauchgas mit dem Ofen verbunden. Die frischen Reifenspäne werden in Stücke mit einer Größe von 2,5 cm oder kleiner zerhackt, bevor diese dem Reaktor zugeführt werden. Die Reifenspäne werden mit Rauchgas im Reaktor durch die durch den Ofen erzeugte Hitze gleichmäßig erhitzt, um Kohle von besserer Qualität zu gewinnen.
Eine weitere Aufgabe der Methode und Anlage zur schadstofffreien Wiederverwertung von organischen Abfällen nach der vorliegenden Erfindung besteht im senkrechten Installieren des Reaktors, wobei dieser im Innern mit einem Rührwerk mit mehreren spiralförmigen Flügelrädern ausgestattet ist, die abwechselnd in Uhrzeigerrichtung und in Gegenuhrzeigerrichtung gedreht werden. Dadurch werden die Reifenspäne kontinuierlich und genügend gerührt, so daß jeder einzelne Reifenspan gleichmäßig erhitzt, geteilt und zersetzt werden kann. Somit werden auch die Leistungsfähigkeit der Hitzeübertragung und die Reaktionsgeschwindigkeit verbessert.
Eine weitere Aufgabe der Methode und Anlage zur schadstofffreien Wiederverwertung von organischen Abfällen nach der vorliegenden Erfindung besteht im Zurückhalten von 20% Stahldrähte in den Reifenspänen, die an der Wand des Reaktors gerieben werden, um so eine bessere Hitzeleitfähigkeit dieser Wand zu erzielen. Die im Koks enthaltenen Stahldrähte werden danach schließlich mit einem magnetischen Abscheider entfernt und können an Stahlwerke verkauft werden.
Die Technik der Pyrolyse nach der vorliegenden Erfindung wird beim Entsorgen der organischen Abfälle, wie beispielsweise Abfallreifen, Gummi, Kautschuk und Plastik usw., offensichtlich. Die Inhaltsstoffe der organischen Abfälle sind verschiedenartig, und die Bearbeitungsbedingungen, wie z. B. die Bearbeitungstemperatur, der Druck, die Reaktionszeit und das Verhältnis des zum Reaktor beigegebenen Katalysators, hängen von der chemischen Zusammensetzung dieser organischen Abfälle ab.
Für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung soll diese mit den beigelegten Zeichnungen veranschaulicht und durch die nachstehende Kurzbeschreibung der Zeichnungen und der nachfolgenden detaillierten Beschreibung näher erläutert werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Fig. 1 zeigt ein Flußdiagramm der Methode und der Anlage zur schadstofffreien Wiederverwertung von organischen Abfällen nach der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung der Aufbereitung der Kohle nach der vorliegenden Erfindung.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung der Strömungsrichtung des durch den Ofen nach der vorliegenden Erfindung erzeugten Rauchgases.
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung des Flußdiagramms der Aufbereitung des durch die Pyrolyse nach der vorliegenden Erfindung erzeugten Pyrogases und des Pyroöls.
Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung des Flußdiagramms der Aufbereitung der durch die Pyrolyse nach der vorliegenden Erfindung gewonnenen Kohle.
Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung des Reaktors nach der vorliegenden Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
In der Fig. 1 wird die für das Pyrolyseverfahren benötigte Einrichtung für die Methode und Anlage zur schadstofffreien Wiederverwertung organischer Abfälle nach der vorliegenden Erfindung dargestellt. Darin bilden ein Reaktor (B) zusammen mit einem Ofen (H) die Hauptvorrichtungen zur Erzeugung von Rauchgas. Weiter besteht die Anlage aus einem ersten Abscheider (C1) und einem Kondensator (C2) zur Gewinnung von Pyroöl, einem Gasbehälter (C3) zur Lagerung von Pyrogas, einem Ölzwischentank (E1), einem Ölbehälter (E2) zur Lagerung des Pyroöls, einer ersten Aufbereitungskammer (D1), einer zweiten Aufbereitungskammer (D2), einem Kühlungstank (D3) zur Behandlung der Kohle und aus einer Zerkleinerungsmaschine (A) zur Zerlegung roher Reifen vor der Pyrolyse. Jede dieser Vorrichtung innerhalb der Anlage ist mit Rohrleitungen und Kohlebeförderungsvorrichtungen verbunden, um einen automatischen Betrieb der Anlage sowie die Gewinnung von Pyroöl, der Ölressource und der Kohle zu ermöglichen.
Bei der vorliegenden Erfindung sind die erste Aufbereitungskammer (D1), die zweite Aufbewahrungskammer (D2) und der Kühlungstank (D3) zur Behandlung der Kohle hinter dem Reaktor (B) angeordnet. Wie dies in der Fig. 2 und 5 gezeigt ist wird Kohle mit hoher Qualität nach dem Ende des Pyrolyseverfahrens bis zu 80% aus dem Reaktor (B) entfernt und danach in der ersten und zweiten Aufbewahrungskammer (D1 und D2) weiter behandelt. Durch separates Erhitzen werden die organischen und flüchtigen Restverbindungen (VOC) der Reifenspäne im Reaktor eliminiert, was nicht nur die Reaktionszeit verkürzt und wodurch die Meng an zu behandelnden organischen Abfällen erhöht werden kann, sondern ebenfalls die Effizienz und die Reaktionsgeschwindigkeit erhöht werden können. Gleichzeitig können eine Überhitzung der Kohle und eine zeitaufwendige Behandlung, die zu einer morphologischen Veränderung führen, vermieden werden, dank dem Kohle mit hoher Qualität gewonnen werden kann. Die Kohle kann zur Gewinnung von Rohmaterial von Rußschwarz und Aktivkohle weiter verfeinert werden.
Wie dies in der Fig. 5 und 6 gezeigt ist sind der Reaktor (B) und der Ofen (H) bei der vorliegenden Erfindung gesondert voneinander installiert. Dabei ist die Außenwand des Reaktors (B) mit einer Umhüllung (B2) versehen, die über einen Kanal mit dem Ofen (H) verbunden ist. Mit dem im Ofen (H) erzeugten heißen Gas wird der mit einem abgeschlossenen Körper (B1) versehene Reaktor (B) erhitzt, wobei dieser abgeschlossene Körper (B1) über eine hohe Hitzeleitfähigkeit verfügt und auf der Außenfläche mit Wärmerippen (B11) versehen ist. Im Innern der Hitzekammer der Umhüllung (B2) befinden sich zur Verbesserung der Hitzeübertragung ebenfalls Wärmerippen (B11). Die Umhüllung (B2) ist mit einer Einlaßöffnung (B21), die dem Kanal des Ofens (H) entspricht, sowie mit einer Auslaßöffnung (B22) für das heiße zirkulierende Gas versehen, wobei dieses Gas in die zweite Aufbereitungskammer (D2) geleitet wird. Mehrere Platten (B23) sind zur Unterteilung der Hitzekammer der Umhüllung (B2) und zum Bestimmen der Strömungsrichtung des Rauchgases zwischen der Einlaßöffnung (B21) und der Auslaßöffnung (B22) installiert. Diese Platten (B23) weisen mehrere Öffnungen (B24) für den gleichmäßigen Durchlaß des Rauchgases auf. Daher kann das heiße Gas beim Eindringen in die Umhüllung (B2) von der Einlaßöffnung (B21) gleichmäßig durch diese Öffnungen (B24) und dann durch die Platten (B23) gelangen und kann danach vollständig aus der Umhüllung (B2) entweichen, um die Aufwärmzeit für den Reaktor (B) deutlich zu verlängern.
Oben ist der Reaktor (B) mit mehreren Düsen versehen, einschließlich einer Düse (B5) zur Zuführung frischer Reifenspänen, einer Düse (B6) zur Katalysator-Beigabe, einem Auspuffrohr (B7) als Auslaßöffnung für das Gas, einer Düse (B8) für den Druck im Reaktor mit Stickstoff, und einem Auslaßrohr (B9) für die Kohle, das auf dem Boden des Körpers (B1) des Reaktors (B) installiert ist und zum Einspeisen der zu behandelnden Reifenspäne dient. Der benötigte Katalysator und das für den Druck erforderliche Stickstoff werden in den Körper (B1) eingeführt. Für das Pyrolyseverfahren ist das Auslaßrohr (B9) abgedichtet und das Pyroöl und Pyrogas werden für die nachfolgende Trennung von Öl und Gas sowie für die Kühlung durch ein Auspuffrohr (B7) aus dem Reaktor (B) ausgelassen. Nach der Reaktion kann die Kohle für das nachfolgende Verfeinern und Weiterverarbeiten durch das Auslaßrohr (B9) aus dem Reaktor (B) ausgelassen werden. Im weiteren wird ein Rührwerk (B3) mit mehreren spiralförmigen Flügelrädern im Innern des Reaktors (B) durch einen Motor (B4) außerhalb des Körpers (B1) angetrieben. Einige der Flügelräder (B31) drehen sich in Uhrzeigerrichtung, während andere Flügelräder (B32) in Gegenuhrzeigerrichtung gedreht werden. Während der gleichmäßigen Rotierung im Reaktor (B) werden die Reifenspäne kontinuierlich und genügend gerührt, so daß jeder einzelne Reifenspan gleichmäßig erhitzt, gespalten und zersetzt werden kann. Gleichzeitig können unterschiedliche Reaktionen durch die niedrige Hitzeübertragung des Kautschuks vermieden und somit kann Kohle mit besserer Qualität gewonnen werden.
Die Quelle des heißen Gases bei der vorliegenden Erfindung wird durch das heiße Rauchgas mit durch die im Reaktor (B) erhitzte Luft erzeugte hohe Temperatur erhalten. Wie dies in der Fig. 3 gezeigt ist wird die Verbrennungsluft mit einem Luftvorwärmer (H1) im Innern des Ofens (H) vorgewärmt, um eine Temperatur von 700°C des heißen Rauchgases zu erzielen, welches dann als Hitzemittel für den Reaktor (B) geliefert wird. Die Temperatur des aus dem Reaktor (B) strömenden kühleren Rauchgases wird auf 500°C abgekühlt. Dieses wird danach noch einmal zum Erhitzen der zweiten Aufbereitungskammer (D2) verwendet. Die Temperatur des aus der zweiten Aufbereitungskammer (D2) strömenden Rauchgases wird auf ungefähr 400°C gesenkt. Die Quelle des heißen Gases kann an den Luftvorwärmer (H1) zurückgeschickt werden und das heiße Gas mit einer Temperatur von 400°C kommt indirekt mit der Luft im Luftvorwärmer (H1) in Berührung und wird nach dem Erhitzen ausgelassen.
Während der Pyrolyse der Abfallreifen in der vorliegenden Erfindung werden diese Abfallreifen in Späne mit einer Größe von 2,5 cm oder kleiner zerhackt und sämtliche Stahldrähte und Staubflocken werden vor der Zuführung zum Reaktor (B) entfernt. Wie dies in der Fig. 4 gezeigt ist wird das vom Reaktor (B) erzeugte Gas durch den ersten Abscheider (C1) geleitet, um Ölschlamm zu erzeugen. Später wird es zum Kondensator (C2) zur Gewinnung von Pyroöl befördert. Das aus dem Kondensator (C2) entweichende nichtkondensierbare Gas wird zur Lagerung in den Gasbehälter (C3) geschickt und wird danach als Kraftstoff für den Ofen (H) wiederbenutzt. Das überschüssige Pyrogas wird mit einer Fackel (C4) vollständig verbrannt. Das vom Kondensator (C2) gewonnene Pyroöl wird vorübergehend im Ölzwischentank (E1) gelagert und danach in den Öltank (E2) zur späteren Lagerung zurückgepumpt. Teile davon werden zum Entzünden des Ofens (H) verwendet.
Wie dies in der Fig. 2 und Fig. 5 gezeigt ist wird die Restkohle durch die Reaktion der Pyrolyse der Abfallreifen im Reaktor (B) erhalten und dann in die erste Aufbereitungskammer (D1) befördert. Durch die Rührbewegung mit einem anderen Rührwerk in der ersten Aufbereitungskammer (D1) werden die auf den Oberflächen der Kohle befindlichen flüchtigen und organischen Restverbindungen eliminiert. Später wird die behandelte Kohle für die weitere Verarbeitung in die zweite Aufbereitungskammer (D2) befördert. In der zweiten Aufbereitungskammer (D2) befinden sich drei Heizrohre (D21, D22 und D23), die der Reihe nach in einer Hitzekammer (D24) installiert sind. Mit den Heizrohren (D21, D22 und D23) wird die Kohle mit Rauchgas in der Hitzekammer (D24) verrührt und erhitzt, um so eine zweite Pyrolyse der Kohle auszuführen. Die flüchtigen und organischen Restverbindungen (VOC) im Koks werden auf weniger als 5% entfernt. Die erste Aufbereitungskammer (D1) sowie die zweite Aufbereitungskammer (D2) werden unter Vakuum betrieben. Die verfeinerte Kohle wird schließlich im Kühlungstank (D3) abgekühlt und können danach weiter zur Gewinnung von Rohmaterial für Rußschwarz oder Aktivkohle verarbeitet werden. Mit den in den Spänen vorhandenen Stahldrähten wird die Hitzeübertragungsgeschwindigkeit der Innenwand des Reaktors (B) beibehalten. Sie werden danach mit Hilfe der magnetischen Trennung und durch ein Siebeverfahren von der Kohle entfernt und können danach an Stahlwerke verkauft werden.
Mit der Methode und Anlage zur schadstofffreien Wiederverwertung organischer Abfälle nach der vorliegenden Erfindung werden die Betriebskosten gesenkt, indem das Pyrogas als Hitzequelle für den Reaktor (B) wieder verwendet wird und das erzeugte Pyroöl und die Kohle auf dem Markt weiter verkauft werden können. Mit der vorliegenden Erfindung können nicht nur organische Abfälle entsorgt, sondern ebenfalls wertvolle Ressourcen von organischen Abfällen ohne weitere Umweltverschmutzung gewonnen werden. Weiter wird eine weitere Luftverschmutzung während dem Verarbeiten der organischen Abfälle vermieden, was eine optimale Lösung zur Entsorgung und Verarbeitung organischer Abfälle darstellt. Überdies sind die Ressourcen von der Kohle, dem Pyroöl und dem Pyrogas von hoher Qualität.
Gemäß der oben erläuterten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sollen die nachfolgenden Schutzansprüche für den patentrechtlichen Schutz gestellt werden.
Fig. 1
Steel Wires = Stahldrähte
Waste Tires = Abfallreifen
Fluffs = Staubflocken
Adding Catalyst = Katalysator-Beigabe
Feeding Tire Chips = Zuführung von Reifenspänen
Cokes = Koks
Pyro-Gas = Pyrogas
Obtaining Pure Cokes = Erhaltung reinin Koks
Oil Sludge = Ölschlamm
Waste VOC = VOC-Abfall
Combustion Air = Verbrennungsluft
For Ignition = Zur Zündung
Sulfur Molecules = Schwefelmoleküle
Oil Resource = Ölressource
Oil For Sale = Öl für den Verkauf
Fig. 3
Steel Wires = Stahldrähte
Waste Tires = Abfallreifen
Fluffs = Staubflocken
Adding Catalyst = Katalysator-Beigabe
Feeding Tire Chips = Zuführung von Reifenspänen
Cokes = Koks
Pyro-Gas = Pyrogas
Combustion Air = Verbrennungsluft
Fig. 4
Steel Wires = Stahldrähte
Waste Tires = Abfallreifen
Fluffs = Staubflocken
Adding Catalyst = Katalysator-Beigabe
Feeding Tire Chips = Zuführung von Reifenspänen
Cokes = Koks
Pyro-Gas = Pyrogas
Oil Sludge = Ölschlamm
Combustion Air = Verbrennungsluft
For Ignition = Zur Zündung
Sulfur Molecules = Schwefelmoleküle
Oil Resöurce = Ölressource
Oil For Sale = Öl für den Verkauf
Fig. 5
Steel Wires = Stahldrähte
Waste Tires = Abfallreifen
Fluffs = Staubflocken
Adding Catalyst = Katalysator-Beigabe
Feeding Tire Chips = Zuführung von Reifenspänen
Cokes = Koks
Pyro-Gas = Pyrogas
Obtaining Pure Cokes = Erhaltung reinen Koks
Waste VOC = VOC-Abfall

Claims (9)

1. Eins Methode zur schadstofffreien Wiederverwertung organischer Abfälle, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kohleaufbereitungsanlage für zwei Aufbereitungsstufen nach einem Reaktor (B) für die Wiederverwertung von organischen Abfällen verwendet wird. Dabei wird der erzeugte Koks mit hoher Qualität aus dem Reaktor (B) nach dem abgeschlossenen Pyrolyseverfahren bis zu 80% entfernt. Der restliche Vorgang von 20% wird zum Verfeinern der Kohle angewendet, wobei die organischen und flüchtigen Restverbindungen (VOC) dieser organischen Abfälle in diesem Reaktor (B) durch gesondertes Erhitzen entfernt werden. Dadurch können nicht nur die Reaktionszeit verkürzt und die Menge der aufzubereitenden organischen Abfälle vergrößert, sondern auch die Effizienz sowie die Reaktionsgeschwindigkeit erhöht werden, womit ein Überhitzen und eine zeitaufwendige Aufbereitung, die zu einer morphologischen Veränderung der Kohle führen, vermieden werden kann. Dies ermöglicht eine Gewinnung von reinerer Kohle und der Koks wird weiter verfeinert, um Rohmaterial für Rußschwarz und Aktivkohle zu erhalten.
2. Eine Anlage zur schadstofffreien Wiederverwertung organischer Abfälle, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anlage für das Pyrolyseverfahren aus einem Reaktor (B) und einem Ofen (H) besteht und weiter eine erste Aufbereitungskammer (D1), eine zweite Aufbereitungskammer (D2) und einen Kühlungstank (D3) für die Kohle zur Aufbereitung dieser Kohle besitzt. Diese Aufbereitungskammern sind hinter dem Reaktor (B) angeordnet. Die erzeugte Kohle mit hoher Qualität wird aus dem Reaktor (B) entfernt und gelangt in die erste Aufbereitungskammer (D1). Durch die Rührbewegung durch ein Rührwerk (B3) in dieser ersten Aufbereitungskammer (D1) werden die flüchtigen und organischen Restverbindungen auf den Oberflächen der Kohle entfernt. Diese behandelte Kohle wird dann in die zweite Aufbereitungskammer (D2) befördert, in dem sich drei der Reihe nach installierte Heizrohre (D21, D22 und D23) befinden. Die Kohle wird durch diese Heizrohre (D21, D22 und D23) gerührt und erhitzt und wird somit einer zweiten Pyrolyse unterworfen, um so die in der Kohle enthaltenen flüchtigen und organischen Restverbindungen (VOC) vollständig zu eliminieren, wobei die erste und zweite Aufbereitungskammer (D1 bzw. D2) unter einem Vakuum betrieben werden. Die so behandelte Kohle wird danach im Kühlungstank (D3) abgekühlt, um so reinen Koks zu gewinnen, der dann weiter zu Rohmaterial aus Rußschwarz oder Aktivkohle verarbeitet wird.
3. Eine Anlage zur schadstofffreien Wiederverwertung organischer Abfälle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Reaktor (B) innerhalb eines umschließenden Körpers aus Metall mit guter Hitzeleitfähigkeit befindet. Dieser Reaktor (B) wird von einer Umhüllung (B2) umgeben und ist über eine Rohrleitung für Rauchgas mit dem Ofen (H) verbunden. Die Umhüllung (B2) ist mit einer Einlaßöffnung (B21), die dem Kanal des Ofens (H) entspricht, sowie mit einer Auslaßöffnung (B22) für das heiße zirkulierende Gas versehen, wobei dieses Gas in die zweite Aufbereitungskammer (D2) geleitet wird. Das aus dem Ofen (H) entweichende heiße Gas gelangt in die Umhüllung (B2) und wärmt dort den Reaktor (B) sowie die zweite Aufbereitungskammer (D2) für die Kohle auf
4. Eine Anlage zur schadstofffreien Wiederverwertung organischer Abfälle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Platten (B23) zum Unterteilen der Hitzekammer der Umhüllung (B2) installiert sind, die zum Leiten der Strömungsrichtung des Rauchgases zwischen der Einlaßöffnung (B21) und der Auslaßöffnung (B22) dient; weiter sind diese Platten (B23) für den gleichmäßigen Durchlaß des Rauchgases mit mehreren Öffnungen (B24) versehen. Beim Eindringen des heißen Gases in die Umhüllung (B2) von der Einlaßöffnung (B21) strömt dieses durch diese Öffnungen (B24), wird durch die Platten (B23) geleitet und entweicht schließlich aus der Umhüllung (B2), wodurch die Aufwärmzeit des Reaktors (B) deutlich verlängert wird.
5. Eine Anlage zur schadstofffreien Wiederverwertung organischer Abfälle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktor (B) mit mehreren Wärmerippen (B11) auf der Außenfläche und innerhalb der Hitzekammer der Umhüllung (B2) für die Verbesserung der Hitzeübertragung versehen ist.
6. Eine Anlage zur schadstofffreien Wiederverwertung organischer Abfälle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktor (B) oben mit mehreren Düsen, einschließlich einer Düse (B5) zur Zuführung frischer Reifenspänen, einer Düse (B6) zur Katalysator-Beigabe, einem Auspuffrohr (B7) als Auslaßöffnung für das Gas, einer Düse (B8) für den Druck und einem Auslaßrohr (B9) für die Kohle, das auf dem Boden des Körpers (B1) des Reaktors (B) installiert ist, versehen ist.
7. Eine Anlage zur schadstofffreien Wiederverwertung organischer Abfälle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktor (B) senkrecht installiert ist und ein Rührwerk (B3) besitzt, der mit mehreren spiralförmigen Flügelrädern (B31 bzw. B32), die abwechselnd im Uhrzeigersinn bzw. Gegenuhrzeigersinn rotiert und die durch einen außerhalb des Reaktor (B) befindlichen Motors (B4) angetrieben werden, ausgestattet ist.
8. Eine Anlage zur schadstofffreien Wiederverwertung organischer Abfälle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage mit einem Abscheider (C1), einem Kondensator (C2) sowie einem Gasbehälter (C3) für die Pyrolyse ausgerüstet ist und weiter einen Ölzwischentank (E1) für die Entsorgung der durch das kühlende Pyroöl entstandene Ölressource, einem Ölbehälter (E2), einer Zerkleinerungsmaschine (A) zum Zerhacken der Abfälle vor der Pyrolyse besitzt, wobei jede Vorrichtung dieser Anlage mit Rohrleitungen verbunden ist, um einen automatischen Betrieb zur Gewinnung von Pyrogas, Ölressourcen und Koks zu ermöglichen.
9. Eine Anlage zur schadstofffreien Wiederverwertung organischer Abfälle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Ofen (H) ein Luftvorwärmer (H1) befindet, der zum Vorheizen der Verbrennungsluft dient.
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