DE10123401A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Vorbehandlung und Verbrennung von prionenhaltigen Abfällen und Risikomaterial - Google Patents

Abstract

Es wird ein Verfahren und eine Vorrichtung beschrieben zur Vorbehandlung von Kadavern und tierischen Abfällen und verseuchten tierischen Produkten aller Art wie beispielsweise Tiermehl, um zu deren Umwandlung mit wenigen Verfahrensschritten vor der Verbrennung zu einem rheologisch leicht und automatisch handhabbaren pumpfähigen Brennstoffprodukt mit hohem Heizwert zu gelangen, das in Kraftwerken ohne Gefährdung des Personals und der Umwelt in einem geschlossenen System mitverbrannt werden kann, sowie ein Produkt, bestehend aus einem zerkleinerten Fleischbrei, der mit Trockenstoffen gemischt und nach einem vereinfachten Verarbeitungsverfahren in TBAs nach den Erfordernissen der Produkteigenschaften bei der Verbrennung hergestellt, gelagert, transportiert und unter Druck der Verbrennung zugeführt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum kontinu­ ierlichen Vorbehandeln und Verbrennen von prionenhaltigen Tierabfällen und an­ deren Risikomaterialien bestehend aus fließfähigen, pastösen oder pulverförmigen Stoffen mit schädlichen Mikroorganismen insbesondere auch Fleischbreie und ver­ seuchte Tiermehle und Tierfette.

Stand der Technik

Der Nachweis des ersten BSE-Falles in Deutschland hat den Bundestag dazu veranlasst, am 01.12.00 mit sofortiger Wirkung ein Verfütterungsverbot von be­ stimmten Tierprodukten und Fetten an landwirtschaftliche Nutztiere (z. B. Schweine, Geflügel) zu erlassen. Gleichzeitig wurde die Verbringung dieser Fut­ termittel in die EU-Staaten und der Export in Drittländer verboten. Mit den im Gesetz genannten Futtermitteln sind im Wesentlichen die umgangssprachlich als "Tiermehl" bezeichneten Stoffe gemeint, die in der Tierkörperbeseitigung und in Spezialbetrieben anfallen.

Die Verfütterung von Tiermehl an Rinder, Schafe und Ziegen ist bereits seit dem 01.07.1994 EU-weit verboten. Das nunmehr vollständige Verfütterungsverbot geht davon aus, dass Kontaminationen bei der Herstellung von Futtermitteln für Wiederkäuer nicht ausgeschlossen werden können und der aktuelle Kenntnis­ stand über Übertragungswege und Erregermengen unvollständig ist. Das Wis­ sen über die Bedingungen, die für eine ausreichende Zerstörung des BSE- Erregers (infektiöse Prionen) erforderlich sind, kann zurzeit ebenfalls nicht als vollständig angesehen werden [1, 2]. Der Nachweis von Prionen ist zurzeit nur möglich, wenn die Konzentration an infektiösen Prionen mindestens ein Tausendstel der Konzentration im Gehirn- und Rückenmark klinisch infizier­ ter Kühe beträgt [3].

Damit ist der bisher praktizierte Verwertungsweg des Tiermehls aus Vorsorge­ gründen ausgeschlossen und muss durch andere Behandlungs- bzw. Verwer­ tungswege ersetzt werden. Die Bundesregierung geht zumindest derzeit davon aus, dass Tiermehl und Tierfett auch nicht für andere Zwecke verwendet wer­ den kann, z. B. etwa als Inputmaterial für Kompost- und Biogasanlagen oder für die Düngemittelherstellung, obgleich dies durch das oben genannte Futtermittel­ verbotsgesetz nicht ausgeschlossen wird.

Die EU und die Bundesregierung sehen derzeit als einzig mögliche Alternative die Entsorgung in thermischen Verfahren, weil im Zuge dieser Entsorgung die in diesen Stoffen u. U. enthaltenen BSE-Erreger in exothermen chemischen Um­ wandlungsprozessen (Verbrennung, Vergasung) bei ausreichend hohen Tempe­ raturen, hinreichenden Verweilzeiten und Sauerstoffangeboten zerstört werden und damit nach einer thermischen Behandlung Infektionsrisiken soweit wie mög­ lich ausgeschlossen werden können. Für diese Behandlung kommen kurzfristig nur bereits in Betrieb befindliche und für die Mitbehandlung von Tier­ mehl und Tierfett verfügbare und geeignete industrielle und kommunale thermi­ sche Anlagen in Betracht.

Die Errichtung von speziellen Verbrennungsanlagen für Tiermehl als Mono- Anlagen, wie sie derzeit in England realisiert werden, erscheint nur dann sinn­ voll, wenn langfristig ausreichende Tiermehlmengen zur thermischen Behand­ lung garantiert werden. Denkbar ist außerdem auch ein Lösungsansatz, bei dem die TBAs selbst die thermische Behandlung übernehmen und die aus einer Kraft-/Wärmekopplung erzeugte Energie innerhalb der TBA genutzt wird. Beide Möglichkeiten stehen wegen der notwendigen Genehmigungs- und Rea­ lisierungszeiträume erst mittelfristig zur Verfügung und können daher keinen Beitrag zur Lösung der aktuellen Entsorgungsproblematik leisten, Großtechnische Verbrennungsanlagen bieten die Möglichkeiten und lassen kei­ ne Zweifel an der wirkungsvollen Zerstörung von BSE-Erregern bei der Verbrennung von Tiermehl, sofern in den Verbrennungsanlagen die Feuerraum­ bedingungen gemäß der 17. BlmSchV eingehalten werden [4].

Dia Ablagerung auf Deponien entfällt als Entsorgungsweg, weil durch eine Ab­ lagerung die Zerstörung von möglicherweise vorhandenen BSE-Erregern nicht erreicht werden kann. Außerdem wird die Ablagerung dieses Materials wegen des hohen Organikgehaltes durch die Ablagerungsverordnung untersagt. [5] Auch biologische Behandlungsverfahren (z. B. Biogas-Verfahren, Vergärung, mechanisch-biologische Behandlung) kommen nicht in Betracht, weil durch bio­ logische Umwandlungsreaktionen allein einer mit einer thermischen Mineralisie­ rung erreichbare Irreversibilität (Zerstörung organischen Materials und Inaktivie­ rung von Prionen) nicht möglich ist. Allenfalls sind Kombinationslösungen mit thermischen Verfahren denkbar.

Auch entfällt die Entsorgung von Tiermehl und Tierfett durch stoffliche Verwer­ tungswege, soweit diese nicht mit einer thermischen Behandlung kombiniert werden, da alle anderen Arten von (kalter) stofflicher Verwertung wegen Entfalls der thermischen Zerstörung u. U. vorhandener BSE-Erreger mit nicht auszu­ schließenden Infektionsrisiken verbunden wären.

Tiermehl-Erzeugung

Prionenhaltiges Risikomaterial wird auch in Zukunft nicht mehr zu Futtermittel ver­ arbeitet werden. Dieses Material muß durch Verbrennung bei mindestens 850°C verbrannt werden. Gemäß der Entscheidung der EU-Kommission vom 29. Juni 2000 sind sogenannte Risikomaterialien (specifred risk material = SRM) definiert, d. h. Materialien mit einem erhöhten Risiko. Hierzu gehören im Wesentlichen Schä­ del, einschließlich Gehirn und Augen, Tonsillen, Rückenmark und Ileum von über zwölf Monate alten Rindern, Schafen und Ziegen. Diese spezifizierten Risikomate­ ralien werden in Zukunft ausschließlich besonderen TBAs zugeführt, die SRM ver­ arbeiten.

• - Tiermehl und Tierfett aus SRM werden getrennt erzeugt und gelagert.
• - Tiermehl und Tierfett, sowohl hergestellt aus SRM als auch aus Nicht-SRM, wird nach dem Drucksterilisationsverfahren erzeugt.
• - An BSE erkrankte Rinder werden vollständig als Risikomaterial eingestuft.

Es sind Verfahren und Vorrichtungen zum Aufbereiten von Schlachthofabfällen und tierischen Abfällen aller Art zu keimfreien Endprodukten wie Fleischmehl, Kno­ chenmehl, Tierfetten, Gelatinen und anderen Stoffen bekannt, bei denen die zer­ kleinere Rohware diskontinuierlich in Rührwerksautoklaven unter 3 bar Druck und +133°C mit mindestens 20 Minuten Haltezeit bei diesen Verfahrensbedingungen vorgekocht und sterilisiert wird (Drucksterilisation). Diese batchweise betriebene, in der EG für Schlachthofabfälle und Seuchenmaterial gesetzlich vorgeschriebene Behandlung ist in Deutschland und einigen anderen EG-Staaten einer der Be­ handlungsschritte für die Produktbehandlung bevor die zerkleinerte Masse in einer Reihe von verschiedenen Verfahrensschritten u. a. einer Entfettung z. B. zu Tier­ mehl oder Futtermittel weiter verarbeitet wird.

Es sind auch Verfahren für eine kontinuierliche Sterilisation der Rohware oder für Futtermittel bekannt, bei denen die vorgeschriebenen Sterilisationsbedingungen wie Temperatur, Druck und Haltezeit im vorteilhaften kontinuierlichen Fluß für alle Teile eingehalten werden. Die weiteren Behandlungsschritte des zerkleinerten Fleischbreies in TBA's wie Entfetten, Trocknen, Mahlen, Sieben etc. sind in den TKV-Anlagen ähnlich denen mit diskontinuierlicher batchweiser Vorbehandlung der Rohware. Dabei wird die sterilisierte Masse durch Zerkleinerungsvorrichtun­ gen, Trennung in Schneckenpressen, Klären, zu Fett und Fleischmehl aufbereitet. Ein Grundfließbild der Verarbeitung von Tierkörpern und Schlachtabfällen ist im Folgenden dargestellt: (Fig. 1).

Viele der Verfahren nach dem Stande der Technik gehen dabei von einem Rohma­ terial aus, wie z. B. Schlachthofabfälle, das seuchenhygienisch einwandfrei sein sollte. Dies hat sich in der Praxis jedoch als Trugschluß und folgenschwerer Irrtum erwiesen.

Mengen

In Deutschland werden jährlich ca. 8,5 Mio Mg (Tonnen) Tiere geschlachtet. Da­ bei fallen ca. 700.000 Tonnen Tiermehle und ca. 300.000 Tonnen Tierfette pro Jahr an. In der EU sind es mehr als 3 Mio. Tonnen. Ein großer Teil des Tiermehls in D stammen aus Abfällen von Schlachtungen für den menschlichen Genuß, der Rest stammt von gestorbenen und getöteten Tieren, die für die menschliche Nah­ rungskette nicht tauglich sind.

Der größte Teil der Menge an Tiermehl und Tierfett wird in den 43 deutschen Tierkörperbeseitigungsanstalten (TBA) produziert, ein fast ebenso großer Teil fällt in Spezialbetrieben an (siehe Fig. 2).

Eigenschaften

Tiermehl besteht, auf die Trockenmasse bezogen, zu etwa 60-62% aus Eiweiß, zu ca. 7-14% aus Fett, zu etwa 25% aus anorganischen Mineralstoffen, der Rest sind Rohfasern.

Aufgrund seines hohen Eiweiß- und Mineralstoffgehaltes galt das anfallende Tier­ mehl als gutes Futter für Tiere mit hohem Eiweißbedarf wie Schweine, Geflügel und Fische.

Alle Verfahren, die auch mit Seuchenmaterial, wie z. B. Kadavern kranker Tiers, Salmonellen - oder Trichinen-verseuchte Tiere als Rohmaterial arbeiten, müssen, um zu keimfreien Endprodukten zu kommen, mit einer Sterilisation der Rohware unter Druck von 3 bar, +133°C Temperatur und einer Verweilzeit von 20 Minuten arbeiten, im Ausland werden heute noch Anlagen betrieben, die diese Sterilisati­ onsbedingungen nicht einhalten und die bei nur 80°C und niedrigeren Drücken als 3 bar eine "Scheinsterilisation" durchführen.

Alle nach dem Stand der Technik bekannten Verfahren haben jedoch den nun in der europäischen BSE-Krise zutage getretenen gravierenden Nachteil, daß selbst bei Einhaltung der seit 1997 geltenden europäischen Gesetzgebung (133°C/3 bar/20 Min) die sichere Inaktivierung und Abtötung potentieller BSE-Erreger nicht 100%ig gewährleistet ist.

Bei dem Krankheitserreger der Prionenerkrankungen, dem sogenannten Prion, handelt es sich um eine völlig neue Art von Erreger, der sich von Bakterien, Spo­ ren, Viren etc. wesentlich unterscheidet.: Prionen sind Eiweißstoffe, die durch eine Modifikation ihrer Struktur pathogen geworden sind (PrP^BSE). Die nur Wenige Na­ nometer großen Prionen sind sehr schwierig zu beseitigen.

Prionen sind extrem resistent gegen Hitze und Chemikalien. Ein Erhitzen auf 100 °C kann Prionen nicht inaktivieren, viele der gebräuchlichen Desinfektionsmittel und Konservierungsstoffe zeigen kaum Wirkung. Selbst durch ionisierte Strahlen können Prionen nicht zerstört werden.

Prionen sind in Fett eingebettet hitzeresistenter als in Wasser. Prionen scheinen deshalb in Wasser leichter inaktivierbar zu sein als in Fett oder im Vakuum. Bei hohen Temperaturen werden Wassermoleküle gespalten, die hochreaktiven Radi­ kale greifen die Proteinbindungen an. Auch biologisch sind Prionen sehr schwer abbaubar, im Boden überleben sie über Jahre hinweg. Dies hat besondere Bedeu­ tung durch die Belastung des Bodens durch Prionen wie durch Ausscheidungen der Tiere und durch die Düngung des Bodens mit zu Tiermehl verarbeiteten Rin­ dern. Tiermehl wird immer noch dem organischen Dünger beigegeben.

Ein aus BSE-infektiösem Rohmaterial nach deutschem Drucksterilisierungsver­ fahren (133°C/3 bar/20 Min) korrekt hergestelltes Tiermehl und Fleischkno­ chenmehl kann noch eine Rest-BSE-Infektiosität aufweisen.

Die mechanischen Eigenschaften des Tiermehls unterscheiden sich je nach Produktionsstätte und können nicht allgemein spezifiziert werden. Es wird je­ doch bereits jetzt bei der Herstellung von Tiermehl angestrebt, eine Kornvertei­ lung einzustellen, welche die schön bestehende Anforderung der Futtermittelin­ dustrie nach möglichst geringer Staubbildung berücksichtigt.

Ein hoher Feinkornanteil wird auch wegen der damit verbundenen Erhöhung der Explosionsgefahr so weit wie möglich vermieden ([6]).

Das Schüttgewicht des bräunlich aussehenden Tiermehls beträgt etwa 600 kg/m 3, es hat einen intensiven und süßlichen Geruch. Unter hygienischen As­ pekten ist zu berücksichtigen, dass Tiermehl bei unsachgemäßer Lagerung mit Feuchtigskeitsaufnahme ein idealer Nährböden für jede Art von Bakterien, Pil­ zen und Ungeziefer ist. Erfahrungen zeigen, dass grundsätzlich nur gemahlenes Tiermehl mit Wassergehalten von weniger als 5% und einem Fettgehalt von weniger als 14% pneumatisch förderfähig ist. Es gibt auch Aussagen, nach de­ nen bereits bei Fettgehalten von mehr als 10% Probleme bei der pneumati­ schen Förderung auftreten können. Da bei Tiermehl ein Fettgehalt von 10% kaum unterschritten werden kann, kommt die pneumatische Förderung nur für Fleischknochen- und Blutmehl mit geringeren Fettgehalten in Frage.

Futtermittel

Nach dem Stand der Technik wird in den TBA's das Tiermehl normalerweise in Silos zwischengelagert und mit entsprechenden Silofahrzeugen - bisher zur Fut­ termittelindustrie - abtransportiert. Die Weiterverarbeitung und abschließende Verpackung des Tierfutters/Tiermehls in entsprechende Handelsgebinde, d. h. in Säcke oder Big-Bags, erfolgte bisher in der Futtermittelindustrie.

Die bestehende Schnittstelle - Silo in den TBAs - ist geeignet, das Tiermehl der Verbrennung in geschlossenen Fahrzeugen zuzuführen. Grundsätzlich besteht auch die Möglichkeit für die TBAs, das Tiermehl als Schilfer zu liefern. Diese ent­ fettete Trockenmasse ist das unvermahlene Tiermehl und weist eine Stückgröße von bis zu 50 mm auf.

Tierfett

Etwas umfangreicher sind die Erfahrungen für Tierfett, das als Heizölersatz ein­ gesetzt wird. So wird z. B. in einem Kraftwerk Tierfett als Ersatzbrennstoff für Schweröl eingesetzt. Die Anlieferung, Lagerung, Förderung, Beschickung und Verbrennung erfolgt analog zum Primärbrennstoff Schweröl, da sich das Tierfett hinsichtlich der Konsistenz, der Schadstoffgehalte und des Heizwertes nicht we­ sentlich von Schweröl unterscheidet, sondern im Vergleich eher als höherwertig einzuschätzen ist. Ein erhöhter Einsatz von Tierfett in der Verbrennung als Heizölersatz ist nicht zu erwarten, da das erzeugte Tierfett nach wie vor stofflich in der industriellen und technischen Produktion eingesetzt wird.

Auf die Einhaltung der Feuerraumbedingungen gemäß 17. BlmSchV (Mindest­ temperatur 850°C, Verweilzeit mindestens 2 Sekunden, Mindestvolumengehalt an Sauerstoff 6%) wird unter Bezug auf [7] noch einmal hingewiesen.

Verbrennung

Nachfolgend werden der Stand der Technik bei der Verbrennung von Tiermehl und die bisher gewonnenen Erfahrungen bei der Verbrennung von Tiermehl und Tier­ fett dargestellt. Dabei ist zu berücksichtigen, dass es sich bei allen Anlagentypen stets um eine Mitverbrennung von Tiermehl oder Tierfett handelt, da als Haupt- Brennstoff jeweils andere Stoffe eingesetzt werden [12], [13].

Die Verfahren können, sofern sie die Bedingungen der 17. BlmSchV erfüllen und dem Stand der Technik entsprechen, als grundsätzlich geeignet für die Mit­ verbrennung von Tiermehl angesehen werden.

Zusammenfassend ergeben sich für die verschiedenen Anlagentypen die fol­ genden Feststellungen:
Bei Müllverbrennungsanlagen ist als wesentlicher begrenzender Einfluss die Auswirkung der Tiermehl-Mitverbrennung auf die Schlackezusammensetzung zu berücksichtigen. Bei einem zu hohen Tiermehlanteil im Müll wurden Reste von Tiermehl in der Schlacke gefunden. Weiterhin ergibt sich eine Begrenzung des Durchsatzes aufgrund des relativ hohen Heizwertes des Tiermehls.

In einer Müllverbrennungsanlage wurde die Anlieferung in Big-bags vorgenom­ men, die durch eine im Müllbunker installierte Sackaufreissanlage geöffnet und entleert wurden. Von da aus wurde das Tiermehl über einen Rohrkettenförderer direkt zum Müllaufgabetrichter transportiert. Diese Art der Anlieferung und Zu­ führung war jedoch sehr störanfällig und damit reparaturaufwendig. In Abstim­ mung mit der Genehmigungsbehörde wurde diese Anliefermethode daher durch normales Abkippen in den Müllbunker ersetzt. Die Fahrzeuge wurden in den Bunker entleert, wobei besondere Staubemissionen wegen des relativ hohen Fett- und Wassergehaltes nicht registriert wurden, auch nicht beim Aufplatzen von Säcken.

Dabei waren insbesondere hygienische Verhaltensregeln maßgebend, da die bestehenden Betriebsanweisungen, z. B. über den Umgang mit Gefahrstoffen, weitgehend übernommen werden konnten.

Das Tiermehl ist auf ein vorhandenes Polster von Hausmüll aufzubringen. Die Aufgabe des Tiermehls in den Bunker hat ohne sichtbare Staubbildung zu erfolgen. Die Trichterebene im Bereich der Greiferquerung ist mindestens ein­ mal täglich mit Chlorbleichlauge zu desinfizieren. In einer anderen Anlage wurde 4%-ige Natronlauge durch den Veterinär vorgeschrieben (Diese Auflagen bezie­ hen sich auf Anlagen, die ausländisches Tiermehl verbrennen, bei dem nicht si­ chergestellt ist, dass die Drucksterilisation in jedem Falle angewendet wurde). Die Lieferfahrzeuge müssen vor Verlassen des Betriebsgeländes desinfiziert (mittels Chlorbleichlauge) werden. Eine Zwischenlagerung der Anliefercontainer auf dem Betriebsgelände ist nicht zulässig.

Eine Mengenbegrenzung von max. 20% bzw. 10% bzw. 5% der Durchsatzleis­ tung ist zu beachten. Längere Bunkerlagerung ist zu vermeiden. Direkter Haut­ kontakt mit Tiermehl ist zu vermeiden. Die längerfristige Lagerung des angelie­ ferten Tiermehls im Müllbunker wurde bisher bewusst vermieden, d. h. die Anlie­ ferung erfolgte nur auf Tagesbasis. Bedingt durch den 5-tägigen Anlieferbetrieb und den 7-tägigen Verbrennungsbetrieb waren immer nur geringe Tiermehlmengen im Bunker vorrätig. Wesentliche Aufgabe des Müllbunkers ist eine Vermischung des Tiermehls mit den übrigen Abfällen, da der Heizwert des Tiermehls den Durchschnitts-Heizwert der übrigen Abfälle deutlich übersteigt. Das Tiermehl wurde im Müllbunker mittels der Krananlagen mit dem Abfall gemischt und homogenisiert. Dafür haben sich die üblichen Polypgreifer auch bei losem Material bewährt, allerdings rieselt das Tiermehl teilweise heraus und verteilt sich auf der Bunkeroberfläche

Grundsätzlich hat sich die Zwischenlagerung des Tiermehls im Bunker als prak­ tikabel erwiesen, vermehrte Ungezieferraten konnten erst nach mehreren Tagen Lagerzeit beobachtet werden. Einige Erfahrungen zeigen, dass der Böschungs­ winkel sich durch die Beimischung von Tiermehl infolge des hohen Fettgehaltes negativ verändert und damit die Stapelmöglichkeiten bzw. das Freihalten der Abkippstellen im Bunker eingeschränkt werden.

Weiterhin wurde beobachtet, dass sich das Schüttgewicht erhöht, da das Tiermehl vorwiegend in die Hohlräume der Schüttung fällt.

Tiermehl ist ein heizwertreicher, zündfreudiger Brennstoff. Er muss daher, wie übrige heizwertreiche Mono-Abfallfraktionen (z. B. Kunststoff) auch, möglichst gut mit dem übrigen Abfall vermischt und homogenisiert werden. Wenn der An­ teil des Tiermehls 10-25% des gesamten Abfallstromes nicht überschreitet, ist der Verbrennungsbetrieb im Rahmen der Feuerungsleistungsregelung gut beherrschbar.

Die Verbrennungstemperatur im Müllbett auf dem Rost beträgt ca. 800 bis 1000 °C [7] in der Hauptverbrennungszone. Die gesamte Expositionszeit auf dem Rost beträgt 30 bis 45 Minuten, davon ca. 10 Minuten in der Hauptverbren­ nungszone. Die Verweilzeit der Verbrennungsgase beträgt mehr als 2 Sekunden bei einer Temperatur von mehr als 850°C.

Wegen des erhöhten Phosphorgehaltes im Tiermehl gibt es jedoch Hinweise dafür, dass möglicherweise Katalysatoren zur Entstickung (HD-SCR) beein­ trächtigt werden.

Bei der Verbrennung in MVA können unter folgenden Bedingungen bei 600°C und einer Verweilzeit von 15 Minuten höhere Inaktivierungsraten als ca. 10⁸ er­ reicht werden:

• - Deutlich geringerer Wassergehalt als ca. 80% wie bei dem verwendetem fri­ schen Gewebe
• - Kleine Partikelgröße von wenigen mm im Verbrennungsraum
• - Sauerstoffüberschuss während der Verbrennung
• - Sichere Gewähr, dass das Brenngut mindestens 15 Minuten im Ofen bei der angegebenen Temperatur verweilt.

Die Einhaltung der Anforderungen der 17. BlmSchV gewährleistet einen ent­ sprechenden Ausbrand der Abgase und gibt Hinweise auf die Temperaturbedin­ gungen auf dem Rost einer MVA. Die Abluft sollte in jedem Fall in geeigneter Weise behandelt werden, damit keine infektiösen Partikel, die nicht eine ausrei­ chende Zeit Kontakt mit den Bedingungen im Ofen hatten, entweichen können. Durch diese Abluftbehandlung ist eine weitere Sicherheit gegeben."

Bezüglich der Rückstände aus Müllverbrennungsanlagen formuliert der TÜV Süddeutschland folgende Empfehlungen:

• - Der sog. Rostdurchfall ist entweder einer erneuten thermischen Behandlung zu unterziehen oder so abzulagern, dass eine unkontrollierte Verbreitung aus­ geschlossen ist.
• - Zur Absicherung der Kenntnisse und um in der Praxis belegen zu können, ob überhaupt im Rostdurchfall oder der Schlacke noch Prionen vorhanden sind, wird eine analytische Überprüfung auf Eiweißstrukturen in Rostdurchfall und Schlacke empfohlen.
• - Vorbeugend sollte die beim Abfahren der Anlage anfallende Schlacke separat aufgefangen werden, da beim Leerfahren des Rostes mit einer relativ raschen Abkühlung, verbunden mit einem schlechten Ausbrand zu rechnen ist.

Bei den Rückständen aus der Verbrennung konnte ein Einfluss in Form einer veränderten Schlackequalität dann beobachtet werden, wenn der Anteil des Tiermehls am Gesamtabfallstrom den eigentlich vorgesehenen Anteil infolge schlechter Durchmischung deutlich überschritt.

Die Qualitätsveränderung machte sich durch eine feinkörnigere, bräunlichere Schlacke bemerkbar, die teilweise auch geruchsbelastet war.

Für die Anlieferung und Lagerung wird grobkörniges Material wie Schilfer oder Pellets bevorzugt.

Klärschlammverbrennungsanlagen

Die Förderung erfolgt analog zum Klärschlamm in geschlossenen Systemen. Die Zugabe in die Feuerung erfolgt nach Vermischung mit dem Klärschlamm oder über separate Zuführungslanzen.

Die Mitverbrennung von Tiermehl ist nach Aussage der Betreiber bis zu einem Anteil von 10-20% der Durchsatztrockenmasse unproblematisch.

Die Mitverbrennung von Tiermehl in Klärschlammverbrennungsanlagen wird in der Regel durch den im Vergleich zum Klärschlamm relativ hohen Heizwert des Tiermehls begrenzt.

Bei Sonderabfallverbrennungsanlagen ist die Frage der Schlackenzusammen­ setzung im Vergleich zu Müllverbrennungsanlagen als weniger kritisch anzuse­ hen., dieser Aspekt kann jedoch nicht vernachlässigt werden. Der maximale Tiermehlanteil wird hier ebenfalls durch die Schlackequalität und den Heizwert begrenzt

Kohlekraftwerke

Die Einsatzfähigkeit von Abfällen als Ersatzbrennstoff wird begrenzt durch die Lagermöglichkeit im Kraftwerk, die Notwendigkeit zur Vorbehandlung, um eine für die jeweilige Feuerung geeignete Darreichungsform zu erzielen, das Verbrennungsverhalten (einschl. Verschmutzung, Korrosion und Einfluss auf die Abgasreinigungssysteme), Auswirkungen auf die Emissionen, die Produkte aus der Abgasreinigung und auf die Verbrennungsrückstände [8].

Großtechnische Versuche zur Tiermehl-Mitverbrennung werden seit dem Jahr 2000 in verschiedenen Anlagen durchgeführt. Es besteht eine befristete Ge­ nehmigung zur Verbrennung von Tiermehl. Es wird berichtet, dass der Einsatz von Tiermehl einen positiven Effekt auf das Ausbrandverhalten hat und zu einer ruhigeren Verbrennung führte. Die Emissionen von Gesamt-C wie auch von CO wurden durch den Einsatz von Tiermehl verringert. Auch der Ausbrand der A­ sche wurde tendenziell bei Einsatz von Tiermehl verbessert.

Für die Annahme und die Förderung von Tiermehl werden teilweise bereits vor­ handene Anlagen zur Klärschlamm-Mitverbrennung genutzt.

Erfahrungen zum Einsatz von Tierfett in Kohlekraftwerken liegen nicht vor. Folgende Methoden zur Annahme von Tiermehl sind bekannt:
Sofern Anlagen zur Klärschlammannahme vorhanden sind, wird die Anlieferung beispielsweise folgendermaßen durchgeführt: Das Tiermehl wird über LKWs angeliefert und in eine Einschüttvorrichtung ausgepresst, die an 3 Seiten einge­ haust ist. Es wird dann über ein Transportband in eine Mischanlage gefördert, wo es mit Kohle gemischt und dann über die Mühlen in die Feuerung gegeben wird. Probleme mit Ex-Schutz werden nicht gesehen, da das Tiermehl nicht feinkörnig ist. Das Tiermehl wird nicht zwischengelagert, sondern in kurzer Zeit verbrannt. Weitergehende Planungen sehen die Errichtung von Silos für die Tiermehlannahme bei Anlieferung in Silofahrzeugen vor. Dabei ist zu beachten, dass nur bestimmte Tiermehlqualitäten auch silogängig bzw. pneumatisch för­ derbar sind. Insofern ist dieser Anlieferweg gegebenenfalls nur für einen Teilstrom des Tiermehls nutzbar. Bei einer möglichen Lagerung in Silos ist neben der Förderproblematik insbesondere auch das Problem der bei der Befüllung auftretenden Siloabluft (Staub und Geruch) sowie die eventuelle Gefahr der Selbsterhitzung und -entzündung zu klären.

Bei bisher durchgeführten Versuchen an Schmelz- und Staubfeuerungen wurde das Tiermehl entweder nach der Kohlemühle mit der Kohle gemischt oder ge­ meinsam in der Kohlemühle aufgemahlen und anschließend der Feuerung zuge­ führt. Bezogen auf eine pneumatische Förderung des Tiermehls, sind die o. g. Einschränkungen zu beachten. Die Verbrennungstemperaturen bei Staubfeuerungen (Steinkohle) betragen 1600 bis 1700°C, wobei die Gastempe­ ratur der Feststofftemperatur entspricht.

Bisher durchgeführte großtechnische Versuche ergaben keine erkennbaren Ein­ flüsse auf das Emissionsverhalten von Kohlekraftwerken. Dies wird bestätigt durch die Erfahrungen, die bei der Mitverbrennung von Tiermehl und Talg in England gewonnen wurden.

Bei der Mitverbrennung von Tiermehl in Kohlekraftwerken können negative Ein­ flüsse auf die Qualität der Rückstände und Produkte nach dem derzeitigen Kenntnisstand nicht ganz ausgeschlossen werden.

Die Wirbelschichtfeuerung bietet ansonsten gute Voraussetzungen für eine Mit­ verbrennung von Tiermehl.

Zementwerke

Der Weg einer energetischen Verwertung von Tiermehlen und -fetten wird von der Zementindustrie als sinnvoll angesehen, weit der thermische Prozess des Brennens von Zementklinker bezüglich der Temperaturen und der Stoffverweil­ zeiten gute Ausbrandbedingungen im Sinne der Anforderungen der 17.

BlmSchV bietet. Zugleich bietet die Substitution von fossilen Primärbrennstoffen (Kohle) ökologische und wirtschaftliche Vorteile.

Allgemein können für den Einsatz von Sekundärbrennstoffen folgende wesentli­ che verfahrenstechnische Merkmale des Klinkerbrennprozesses genannt wer­ den [8] [9]:
Verweilzeit der Gase im Drehrohrofen von etwa 8 s bei Temperaturen oberhalb von 1200°C. Verweilzeit der Gase in der Zweitfeuerung von mehr als 2 s bei Temperaturen von über 850°C. Sorption gasförmiger Komponenten wie HF, HCl, SO₂ an alkalischen Reaktionspartnern und hohe Einbindung der partikel­ förmigen Schwermetalle. Nutzung der Brennstoffaschen als Bestandteile des Klinkers, bei gleichzeitiger stofflicher und energetischer Verwertung. Chemisch- mineralogische Einbindung von Spurenelementen in den Klinker.

Die im Klinkerprozess eingesetzten Sekundärbrennstoffe müssen wie alle Roh- und Brennstoffe gut dosierbar sein. Die Verbrennungsbedingungen in den Drehofenanlagen gewährleisten geringe Emissionskonzentrationen an PCDD/-F ("Dioxine und Furane"). Abfälle, die relevante Verunreinigungen persistenter or­ ganischer Substanzen enthalten können (z. B. PCB-haltige Altöle), werden über die Hauptfeuerung zugegeben [8].

Die Anlieferung erfolgt in Silofahrzeugen. Es besteht allerdings die Gefahr, dass das Material während der Fahrt kompaktiert und durch Fahrzeugbewegungen vor dem Austrag aufgelockert werden muss. Schlanke, schmale Silos sind für die Lagerung von Tiermehl nicht geeignet, besser sind größere Silodurchmesser mit geringerer Höhe. Mit höheren Fettgehalten nimmt die Kom­ paktierungsneigung des Tiermehles zu. Das Tiermehl verklebt und bildet eine zähe Masse. Auflockerungsluft ist keine Lösung für ein problematisches Fließ­ verhalten. Die Filtertechnik der Siloanlage erfordert ständige Pflege und War­ tung. Schläuche aus un-beschichteten Fasern oder Naturfasern verkleben mit zunehmendem Fettgehalt. Naturfasern sind nicht beständig gegen Bakterien. Eine offene Lagerung von Tiermehl wird vermieden. Bei der Anlieferung und Lagerung von Tierfetten kann die Zementindustrie auf die vorliegenden Erfahrungen im Umgang mit schwerem Heizöl zurückgreifen. Die Tierfette können in geeigneten Tanks (z. B. beheizbar, mit Rührwerk) gelagert werden.

Die pneumatische Förderung zwischen Lagersilo und Brenner wird mit steigen­ dem Fettgehalt schwieriger. In Rohrleitungskrümmern kann es zu Verstopfun­ gen kommen.

Die Mitverbrennung von Tiermehl in Zementwerken bietet den Vorteil besonders hoher Prozesstemperaturen in der Primärfeuerung (< 1200°C), in der Sekun­ därfeuerung werden Temperaturen von < 850°C eingehalten. Nach dem derzei­ tigen Kenntnisstand können negative Einflüsse auf den Prozess und das Pro­ dukt Klinker dadurch vermieden werden, dass die eingetragenen Schadstoff­ frachten (Cl, P) begrenzt und kontrolliert werden.

Sonstige thermische Prozesse für die Beseitigung

Neben den o. g. thermischen Prozessen ist auch der Einsatz von Tiermehl und Tierfett in sonstigen thermischen Prozessen grundsätzlich denkbar. Beispielhaft für diese sonstigen thermischen Prozesse seien hier genannt: [10].

• - Stahlerzeugung
• - Rückstandsverbrennung in Papierfabriken
• - Energieerzeugung (Schwerölkraftwerke)
• - Biomasseanlagen
• - Thermoselect-Verfahren
• - Asphaltmischanlagen
• - Pyrolyseanlagen

Lagerung und Transport von verseuchtem Tiermehl

Im Hinblick auf die Anlieferung und Lagerung von Tiermehl muss sichergestellt werden, dass Staubemissionen in die Umgebung ausgeschlossen bzw. mini­ miert werden (zum Beispiel durch Absaugen der Luft und Einsatz als Verbren­ nungsluft).

Falls Tiermehl in Silos gelagert wird, treten Emissionen bei der Befüllung auf. Hierfür gelten die Regelungen der TA Luft. Es wird empfohlen, bei Neuanlagen den Stand der Technik zu installieren.

Geschlossene Lagerhallen für die Zwischenlagerung von Tiermehl sind im Un­ terdruck zu betreiben, um Emissionen zu vermeiden. Auch hier sind für die ab­ geführte Abluft geeignete Abluftreinigungsanlagen einzusetzen.

Auf die grundsätzlich geltende Forderung einer Staubminimierung sowie auf die Gefahr der Neubesiedlung mit biologischen Arbeitsstoffen durch das hohe Nährstoffangebot und die Restfeuchte des Tiermehls bei der Lagerung wird hingewiesen. Der Einsatz von losem Tiermehl darf nur erfolgen, wenn durch entsprechende technische Maßnahmen (Silos, pneumatische Förderung etc.) ein geschlossenes System realisiert wird.

Die Anlieferungsfahrzeuge bzw. die eingesetzten Transportbehälter sind nach dem Entleeren arbeitstäglich und vor jeder anderen Nutzung nass zu reinigen und mit Natronlauge (Natriumhydroxid) oder Chlorbleichlauge (Natriumhypochlo­ rit) zu desinfizieren Das Abwasser der Reinigungsarbeiten muss gesammelt und betriebsintern inaktiviert werden (z. B. durch Zuführung zum Verbrennungspro­ zess).

Mit Silofahrzeugen sollte nur Tiermehl transportiert werden, welches pneuma­ tisch förderfähig ist. Voraussetzung hierfür ist ein gemahlenes Tiermehl mit ei­ nem Wassergehalt von ca. < 5 Gew.% und einem Fettgehalt von max. 10-13 Gew.%. Eine Nutzung der Transportbehältnisse bzw. Fahrzeuge nach dem Tiermehltransport im Nahrungsmittelbereich ist auszuschließen.

Im Bereich der Müll- und Sonderabfallverbrennungsanlagen kann das Tiermehl über die vorhandenen Annahmesysteme durch Abkippen in den Müllbunker an­ geliefert werden, wenn die Luftabsaugung aus dem Müllbunker durch mindes­ tens eine Verbrennungslinie gewährleistet ist. Während des Trimmens im Müll­ bunker (Vermischen des Tiermehls mit anderen Abfällen) ist das Entstehen er­ höhter Staubemissionen zu vermeiden.

Bei Bunkerbetrieb soll die Anlieferung von Tiermehl durch entsprechende Dis­ position so erfolgen, dass eine weitgehend arbeitstägliche Abarbeitung/­ Verbrennung des angelieferten Tiermehls gewährleistet ist. Der durchlaufende Verbrennungsbetrieb an allen Wochentagen mit möglichst gleicher Abfallzu­ sammensetzung ist allerdings zu berücksichtigen.

Auch bei Silobetrieb ist eine möglichst kurze Verweilzeit des Tiermehls zur Ver­ meidung des Ungezieferbefalls und der Selbsterhitzung/-entzündung durch ei­ nen regelmäßigen Massenfluss anzustreben. Geruchsemissionen sind durch entsprechende Abluftreinigung zu vermeiden. Bei der pneumatischen Befüllung von Silos ist die Förderlufttemperatur auf weniger als 40°C zu begrenzen, um die Gefahr der Selbsterhitzung zu minimieren. Bei großen Silos oder Lagerhal­ len wird eine Kontrolle der Tiermehltemperatur empfohlen. Zu berücksichtigen ist, dass es bei längerer Lagerung zu einer Oxidation des im Tiermehl enthalte­ nen Fetts kommt, wodurch die Gefahr der Selbsterhitzung steigt. Die Höhe der Silos sollte 7 m nicht übersteigen, statt schlanker Silos sollten niedrige mit ei­ nem großen Querschnitt eingesetzt werden.

Grundsätzlich muss auch eine Zunahme des Wassergehalts des Tiermehls vermieden werden, um den Befall mit Bakterien, Pilzen und Ungeziefer und die Gefahr der Verfestigung zu minimieren.

Pneumatische Förderanlagen sollten nur eingesetzt werden, wenn ein gemahle­ nes Tiermehl mit einem Wassergehalt von weniger als 5 Gew.% und einem Fettgehalt von weniger als ca. 10-13 Gew.% eingesetzt wird.

Nachweise und Meßtechnik

Die Anwendung von BSE-Tests (z. B. ELISA, Prionics) zur Bestimmung der Konzentration von Prionen wird nach Auskunft der Bundesforschungsanstalt für Viruskrankheiten der Tiere [40] als ungeeignet für die Beurteilung der Rück­ stände der Tiermehl-Mitverbrennung angesehen. Diese Tests haben derzeit ei­ ne Nachweisgrenze von höchstens 0,1%, bezogen auf die Prionen- Konzentration im Gehirn- und Rückenmark klinisch infizierter Rinder. Es muss davon ausgegangen werden, dass bereits bei der Anwendung dieser Tests auf Tiermehl, das nicht aus Risikomaterial hergestellt wurde, der Nach­ wels von Prionen messtechnisch nicht möglich sein dürfte [11].

Alle bisher bekannten Verfahren für die Sterilisierung der Rohware in TBA, TKV, Anlagen zur Produktion von Tiermehl, Knochenmehl, Federnmehl, Blutmehl haben den verhängnisvollen Nachteil, dass sie keine absolut BSE-freien Produkte pro­ duzieren. Selbst die gesetzlich angeordnete Verbrennung oder Mitverbrennung der produzierten Tiermehle stellt keine absolute Sicherheit dar, da beim Transport, La­ gerung, Beschickung in den Verbrennungsanlagen Prionen-verseuchtes Material z. B. durch den Rostdurchfall des Mehles in die Asche und über die verseuchte A­ sche wieder in die Umwelt gelangt.

Die Erfindung macht Gebrauch von den neuen Erkenntnissen, daß die sichere Ab­ tötung gefährlicher Prionen, Viren und Bakterien nur unter ganz bestimmten Tem­ peraturbedingungen bei einer Mindestverweilzeit unter diesen Haltebedingungen erfolgt.

Die Erfindung betrifft eine Kombination bestimmter unit operations und gibt auch neue maschinentechnische Lösungen für die einfache und kostengünstige techni­ sche Umsetzung der einzelnen Verfahrensschritte. Die neuartige Anwendung be­ kannter und in anderen Industriezweigen bereits bewährter Maschinen und Appa­ raten zur kontrollierten Förderung im geschlossenen System, geschlossene Spei­ cherung, Zerkleinerung, Feuchtigkeitseinstellung, Mischung, Konditionierung, Vor­ verdichtung, Druckförderung Zerstäubung, Verteilung in den Verbrennungsraum und thermischen Reaktionsführung, ist ebenfalls Gegenstand dieser Anmeldung. Die Erfindung stellt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verfügung für eine ein­ fache, geschlossene, kostengünstige und absolut sichere kontrollierbare Beseiti­ gung von prionenverseuchtem Risikomaterial und Tierkadavern.

Es werden nicht wie bisher mit großem technischen Aufwand erst ein sehr trocke­ nes Tiermehl und getrennt davon andere Produkte wie Tierfett erzeugt mit Pro­ dukteigenschaften, die eine sichere Verbrennung erschweren. Die so generierten Herstellkosten für Tiermehl betragen 400-600 DM/Mg.

Je nach Verbrennungsanlage kostet die Verbrennung dieser verseuchten Produkte dann zusätzlich nocheinmal 200-800 DM/Mg.

Der so erzeugte Sonderbrennstoff ist eist eine volkswirtschaftliche Verschwendung.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bisher eingesetzten Verfahren zu vereinfachen und ein Verfahren für die Beseitigung von verseuchten Tierkörpern, Schlachthofabfällen und Tiermehlen anzugeben, das eine 100% si­ chere Abtötung aller schädlichen Bakterien, Sporen, Viren aber erfindungsgemäß auch der Prionen gewährleistet. Das kostengünstigere Verfahren mit viel weniger Arbeitsschritten kann einerseits für die notwendige laufende Verarbeitung von Schlachthofabfällen und die Umarbeitung zu verbrennungsgerechten Produkten eingesetzt werden. Es ermöglicht aber andererseits auch, die bereits produzierten riesigen Mengen von gelagerten verseuchten Tiermehlen nachträglich kostengüns­ tiger und gefahrlos zu beseitigen. Das Verfahren kann in den europaweit beste­ henden zahlreichen Tierkörper-Beseitigungs-Anstalten (TBA) und Fabriken zur Aufarbeitung von Schlachthofabfällen oder in den Verbrennungsanlagen problem­ los nachgerüstet werden. Das Verfahren soll seuchenhygienisch eine echte Prio­ nensenke darstellen.

Die Lösung der Aufgabe wird durch folgende Maßnahmen und durch die kenn­ zeichnenden Merkmale des Anspruches 1 erreicht.

Das ganze Verfahren läuft in einem nach außen geschlossenen System ab. Die Zahl der erforderlichen Arbeitsschritte und die Zahl der notwendigen Transport- und Speicherschritte wird reduziert. Das Verarbeitungsverfahren für Kadaver in den TBA's wird vereinfacht und abgeändert auf die Erfordernisse der Produktei­ genschaften bei der Verbrennung. Das Verfahren in den TBA's wird nicht wie bis­ her auf die beste Auftrennbarkeit in Tiermehle, Fette etc. hin optimiert, sondern auf die Schaffung von Produkteigenschaften hin, die einfache, sichere Verfahrens­ schritte für die Verbrennung ermöglichen. Neben dem laufend erzeugten Risiko- Kadaverbrei kann auch aus verseuchten Tiermehl-Halden Tiermehl zugemischt werden, zu einem rheologisch gut verarbeitbaren Brennstoff.

Die Zielrichtung der Verfahren ist heute eine gänzlich andere.

• - Die Zahl der Arbeits- und Verfahrensschritte werden verringert.
• - Es kann verseuchtes Tiermehl mit Kadaverbrei gemischt werden
• - Es können auch andere flüssige oder feste Abfallstoffe wie verseuchter Bo­ den dem Kadaverbrei zugemischt und ein Brennstoff erzeugt werden
• - Die Eigenschaften für die Verbrennung werden verbessert
• - Der Wassergehalt wird optimal eingestellt
• - Der Heizwert wird stabilisiert, einstellbar und verbessert
• - Die rheologischen Eigenschaften werden verbessert
• - Die Transporteigenschaften werden verbessert
• - Die Lagereigenschaften werden verbessert
• - Die Handling-Eigenschaften in geschlossenen Systemen werden sicherer
• - Es können standardisierte Lagersilos transportiert werden
• - Das Gefährdungspotential des Produktes wird verringert
• - Das Kontaminationsrisiko wird vermindert
• - Alle Prozesse laufen in geschlossenen Systemen ab
• - Die Pumpeigenschaften werden verbessert
• - Die Dosiereigenschaften werden verbessert
• - Es können verschiedene Produkte gemischt werden
• - Die Eigenschaften für die Zerstäubung im Brennraum werden optimiert
• - Der optimale Zugabeort im Brennraum kann durch die Hochdrucklanzen sowohl bei Rost- wie auch bei Wirbelschichtfeuerung gewählt werden
• - Sowohl in TBA's wie auch in den Verbrennungsanlagen können standardi­ sierte, geschlossene, fahrbare Einheitssilos wie in der Bauindustrie verwen­ det werden
• - Die füll- und leerpumpbaren Standardsilos können plombiert werden
• - Die transportablen Standardsilos können sterilisiert werden

Vorteile der Erfindung

Neben den o. a. vorteilhaften Verbesserungen der Produkteigenschaften und tech­ nischen Änderungen werden auch andre Aspekte verändert:

Nicht mehr notwendige Verfahrensschritte können entfalten.

Die Kosten für Investition und Betrieb werden drastisch reduziert.

Der Raumbedarf ist reduziert.

Ein für die Handhabung und die Verbrennung optimierter Brennstoff wird gelie­ fert.

Ein Mißbrauch durch skrupellose Geschäftemacher wird erschwert.

Dusch das Vermeidung von Zwischenlagern ist der maschinelle Aufwand für Dosie­ rungen geringer.

Es sind weniger Transporteinrichtungen nötig.

Es ist kein offenes Abkippen von Pulver nötig.

Das ganze Verfahren läuft in einem geschlossenen System ab. Das Verfahren ist sicher, es gelangen keine Prionen nach außen. Umweltbelastungen werden vermieden.

Vermeidung von verseuchten Abwässern.

Durch die Vermeidung von Stäuben sind keine Absaugungen nötig.

Es können auch andere Gift- oder Risikomaterialien beigemischt werden.

Entsprechende Zwangsbelüftungsanlagen in Lagerhallen entfallen Die Gefährdung des Personals ist drastisch reduziert, direkter Hautkontakt mit Tiermehl wird vermieden.

Das Risiko einer Kontamination ist reduziert.

Regelmäßige feuchte Reinigung der Kontrollräume und der Kabinen der Ar­ beitsmaschinen ist nicht nötig.

Besondere Schutzmaßnahmen und Verhaltensregeln für das Personal sind nicht erforderlich.

Die Erfindung ist anhand von Zeichnungen und Beispielen dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Grundfließbild der Verarbeitung von Tierkörpern und Schlachtabfällen bis zur Verbrennung der Risikomaterialien nach dem Stand der Technik, mit den einzelnen Verfahrensschritten und Angabe einzelner verwendeter Maschinen

Fig. 2 eine Tabelle zu der Zusammensetzung und den Mengen der erzeugten Tiermehle und Tierfette in Deutschland.

. .Fig. 3 ein erfindungsgemäßes Beispiel für ein Grundfließbild der Verarbeitung von Tierkörpern und Schlachtabfällen bis zur Verbrennung der Risikomaterialien mit Zumischung anderer verseuchter Stoffe zur rheologischen Konditionierung und Heizwert-Optimierung des Brennstoffes.

Fig. 4 ein Grundfließbild der Verarbeitung von Tierkörpern und Schlachtabfällen bis zur Verbrennung der Risikomaterialien mit Wasserabtrennung und Zumischung von Sonderabfällen zur Brennstoff Optimierung.

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Beispiels für die maschinentechni­ sche und apparative Lösung des Verfahrens.

In Fig. 1 ist ein Grundfließbild der Verarbeitung von Tierkörpern und Schlachtabfällen bis zur Verbrennung der Risikomaterialien nach dem gegenwärtigen Stand der Technik dargestellt, mit den einzelnen Verfahrensschritten und Angabe einzelner verwendeter Maschinen.

Das Ausgangsmaterial sind Tierkadaver 1 und risikobehaftete Schlachthofneben­ produkte 2, die in Containern mit LKW's oder in Spezialfahrzeugen in der TBA angeliefert werden. Die enthäutete Rohware 3 wird in den Annahmebunker mit großem Fassungsvermögen oder in die Rohwarenmulde 4 offen abgekippt und von dort mittels Transport- und Dosierschnecke 5 zum Brecher 6 transportiert wird. Im Grobbrecher 6 wird die Rohware innerhalb von Sekunden grob zerklei­ nert auf eine Stückgröße von 30-50 mm. Die zerkleinerte Rohware 7 gelangt oftmals wieder in einen Bunker und wird dort zwischengelagert. Von dort wird die zerkleinerte Rohware 7 mittels geeigneter Förderorgane wie Schnecken 8 zu einem batchweise betriebenen Vorkocher 9 transportiert. Im Vorkocher 9 wird die Rohware 7 auf eine Temperatur von 130-138°C aufgeheizt und bei 3 bar Druck für ca. 20 Minuten gehalten. Dadurch wird die Ware sterilisiert und hydroli­ siert. Nach der Streilisation wird der heiße Fleisch- und Knochenbrei 10 zum Ent­ fetter 11 transportiert. Der Entfetter 11 ist meist ein Separationsbehälter mit ei­ ner Schrägförderschnecke mit angeschlossener Hochdruck-Schneckenpresse zum Abquetschen von Fett und Wasser. Die abgequetschten Flüssigkeiten 13 werden in einer Zentrifuge 14 in Fett und Wasser getrennt. Von der Schnecken­ presse wird der ausgequetschte Fleisch - und Knochenbrei 15 zu einem großen Trockner 16 transportiert. Der Trockner 16 ist meist ein dampfbeheizter Schei­ bentrockner. Aus dem Trockner 16 werden die Brüdendämpfe 17 abgezogen und kondensiert. Der auf eine Restfeuchte unter 8% getrocknete Schilfer 18 wird in einer Mühle 20 zu Tiermehl auf eine Korngröße d₅₀ < 0,5 mm feingemah­ len. Das trockene, gemahlene Tiermehl 21 wird oft noch nachgesiebt und an­ schließend in Lagersilos 22 auf der TBA gelagert.

Nach dem Stande der Technik wird das trockene Tiermehl 21 mit LKW's 23 an die Verbrennungsanlagen 29 geliefert. Die LKW's 23 kippen dann meist das trockene Tiermehlpulver 21 in den Hausmüllbunker 24 der Verbrennungsanlage. Hierbei kommt es bedingt durch das sehr trockene Produkt 21 zu starker Staub­ entwicklung. Durch Prionen kann es dabei zur Gefährdung des Personals kom­ men. Mit Polypgreifern wird das Tiermehl so gut wie möglich mit dem Hausmüll 25 gemischt. Diese Mischung 26 wird dann portionsweise in die Beschickungsaufga­ be 27 des Brennraumes transportiert und von dort in den Feuerraum 28 dosiert. Die Detailprobleme bei den verschiedenen Mitverbrennungsanlagen 29 wurden bei der Beschreibung des Standes der Technik ausführlich geschildert.

Fig. 2 zeigt eine Tabelle zu der Zusammensetzung und den Mengen der erzeug­ ten Tiermehle und Tierfette in Deutschland. Aus ca. 8,5 Mio. Mg/a geschlachte­ te und verendete Tiere fallen 3,7 Mio. Mg/a Muskelfleisch, 0,3 Mio. Mg/a Innereien, 0,4 Mio. Mg/a Tierfett (Human Consumption), 1,7 Mio. Mg/a Rohstoffe, und 2,4 Mio. Mg/a Schlachtnebenprodukte 2 und Kadaver 1 an, aus denen ca. 1,03 Mio. Mg/a Tiermehle 21 und Tierfette erzeugt werden.

Fig. 3 zeigt ein erfindungsgemäßes Beispiel für ein Grundfließbild der Verarbei­ tung von Tierkörpern und Schlachtabfällen bis zur Verbrennung der Risikomateria­ lien mit Zumischung anderer verseuchter Stoffe zur rheologischen Konditionierung und Heizwert-Optimierung des Brennstoffes.

Das Ziel dieses in Fig. 3 dargestellten Verfahrens ist es, die ohnehin zur Verbren­ nung 23 bestimmten Abfallstoffe 1, 2 auf möglichst einfache, sichere und kos­ tengünstige Weise zu einem für die Verbrennung 23 besser geeigneten Produkt zu mischen. Die Eigenschaften des Gemisches 30 für das Handling, d. h. Lagern, Pumpen, Transportieren, Dosieren, Verdüsen, Einmischen, Verteilen, Mitverbren­ nen, im geschlossenen System ohne Staubentwicklung und ohne Gefahren für das Personal und die Umwelt sollen verbessert werden. Dadurch lässt sich das Verfah­ ren mit sehr wenigen Verfahrensschritten durchführen. Es können dann preiswerte erprobt sicher arbeitende Standardmaschinen und -Geräte aus anderen Technik­ bereichen eingesetzt werden. Die Gesamtkosten der Abfallbeseitigung durch Mit­ verbrennen 29 werden dadurch auf einen Bruchteil der bisherigen Kosten redu­ ziert.

Die angelieferten Tierkadaver 1 und Schlachthofabfälle 2 werden aus dem Bun­ ker 32 abgezogen und einem Shredder 35 zugeführt. In den Einzugsbereich des Shredders werden auch verseuchtes Tiermehl 33 zugegeben. Aus einem oder mehreren weiteren Bunkern können auch noch andere flüssige, pastöse oder feste Stoffe 34 zudosiert werden, die ebenfalls verbrannt werden sollen.

Im Shredder 35 werden die zugeführten Stoffe 36 fein zerkleinert und gleichzei­ tig miteinander vermengt. Der kontinuierlich ausgetragene Massenstrom 37 aus dem Shredder 35 wird durch eine Transporteinrichtung 38 in ein Silo 39 geför­ dert. Das Silo 39 kann stationär sein oder es können auch mobile aufgestellte Si­ los 40 befüllt werden. In vielen Fällen muß das gemischte Produkt 30 zur Verbrennungsanlage 23 transportiert werden. Bei der Verbrennungsanlage 23 wird das mit Hochdruck noch pumpbare Verbrennungsprodukt allein oder zusam­ men mit dem Originalbrennstoff in den Verbrennungsraum 28 gedrückt, dort voll­ ständig verbrannt und thermisch verwertet.. Die verschiedenen Möglichkeiten der Mitverbrennung 29 wurden vorher schon ausführlich beschrieben.

Nachfolgend werden im Detail die Verfahrensvarianten und Apparatemodifikatio­ nen ausführlicher beschrieben.

Das erfindungsgemäß hergestellte Verbrennungsprodukt ist ein Gemisch aus zer­ kleinertem Kadaver-Fleischbrei 32 und anderen Stoffen wie z. B. Tiermehl 33, zerkleinerter Abfall, Altfette, Altöle, Klärschlämme, Vergärungsrückstände, ver­ seuchte Böden, Industrie-Abfallstoffe, Brennstoffe, und andere thermisch verwert­ bare Stoffe 34. Die Zumischung 33, 34 kann vorteilhaft vor dem Shredder 35 erfolgen, in Sonderfällen können die Zusatzstoffe 33, 34 auch nach dem Shred­ der 35 zugemischt werden. Es können auch die vorzerkleinerten Stoffe 33, 34 aus verschiedenen Silos in einem Mischer zu einem noch pumpbaren Verbren­ nungsprodukt 30 gemischt werden.

Die Stoffe können vor der Zugabe auch teilentfeuchtet werden. Das Anmaischen kann auch mit kontaminierten flüssigen Abfallstoffen oder unter Dampfzugabe er­ folgen. Auch faulige, stark geruchsbelastete Stoffe sind im geschlossenen System ohne Probleme zudosierbar. In Sonderfällen können geruchsbindende Stoffe oder Konservierungsstoffe zugemischt werden. Um das Produkt zu stabilisieren, kann der PH-Wert des Produktes gezielt verändert werden. Durch die Mischverhältnis­ se können die rheologischen Eigenschaften, die Zähigkeit, die Pumpbarkeit, die auftretenden Druckverluste sehr gut beeinflusst und gesteuert werden.

Die Zerkleinerung der Stoffe 32, 33, 34 sollte auf Teilchengrößen von ca. < 10 mm erfolgen, um beim Pumpen oder Verdüsen keine Verstopfungen zu bekom­ men.

Der Shredder 35 kann 1-stufig oder mehrstufig ausgeführt sein. Die Produkte 32 -34 können eine grobe Vorzerkleinerung oder eine Vorverdichtung durchlaufen vor der Feinzerkleinerung, je nach Verbrennungsart,

Die zerkleinerten und gemischten Produkte 32-34 können vor Ort in der TBA in fahrbare Silos 40 oder Container gefüllt werden. Die fahrbaren Silos 40 werden mit standardisierten Spezialfahrzeugen 41 ohne Umladen zur Verbrennungsan­ lage 23, 29 gefahren und dort als Speichervorrat aufgestellt, wie dies in der Bau­ industrie üblich ist. Die aufstellbaren Standardsilos 40 sind am Auslauf meist mit Dosierschnecken 42 ausgerüstet und können bei verseuchtem SRM auch plom­ biert und verschlossen werden. Eine Überbrückung des Wochenendes auf der Verbrennungsanlage 23 und Produktspeicherung durch Mobilsilos 40 ist angebracht. Auch im Winter sind Mobilsilos 40 gefriersicher in Anlieferhalle unterzu­ bringen.

Die Förderpumpe in die Verbrennung 23, 29 kann als einstufige oder mehrstufige Hochdruck-Kolbenpumpe 45 oder als volumetrische Verdrängerpumpe 44 aus­ geführt sein. Um den Einzug zu verbessern, kann die Pumpe 45 mit einer Vor­ pressschnecke 46 ausgerüstet sein. Die Aufstellung kann horizontal, schräg oder vertikal erfolgen.

Die Ausrüstung der Pumpe 45 mit Absperrventilen, Rohrweichen, Steuerung und Überwachungseinrichtungen kann nach dem Stand der Technik erfolgen.

Die Druckleitung 47 in die Verbrennung 23, 29 kann zur Verringerung von För­ derdrücken oder als Mischeinheit mit einer oder mehreren Injektionseinrichtungen 48 für Tierfett, Gleitmittel, Wasser, Flockmittel oder anderen Stoffen ausgerüstet sein. In die Druckleitung 47 können statische oder dynamische Mischelemente 49 eingebaut werden. Zur automatischen Reinigung können eine oder mehrere Molchstationen 50 in die Druckleitung 47 eingebaut sein. Die Druckleitung 47 kann ausgekleidet sein, um Anbackungen, Korrosion und Verschleiß zu verhin­ dern. Um das Produkt 30 vor der Verbrennung 23 vorzuwärmen kann die Druck­ leitung 47 beheizbar oder im Feuerraum 28 kühlbar ausgeführt sein.

Um die Abgasreinigung nach der Verbrennung zu erleichtern, können dem Produkt spezielle Zusätze injiziert werden. Der Heizwert des Produktes kann gezielt beein­ flusst und gesteuert werden über den Anteil an zugemischten Tiermehl 33 zum feuchten Fleischbrei, oder durch die Zugabe anderer Stoffe 34.

Die Zugabe des Produkt-Gemisches 30 kann im Brennstoffbunker 52 erfolgen. Das Produkt 30 kann auch im Zugabeschacht unter Druck z. B. dem Müll konti­ nuierlich eingepresst werden, ohne Persona oder die Umwelt zu gefährden. Eine Zugabe des Produkt-Gemisches 30 vor oder in die Kohlenmühle vor Verbren­ nung ist wie bei der Klärschlamm-Mitverbrennung möglich.

Im Brennraum 28 selbst kann das Produkt durch Drucklanzen 53 auf die Brenn­ stoffoberfläche aufgestreut werden. Es kann das Produkt 30 unter Druck auch zu gebrochenen Preßlingen oder Produktpellets auf die Brennstoffschicht aufgestreut werden, ohne Gefahr von Rostdurchfall. Durch die Hochdruckförderung in Leitun­ gen 47 kann die Produkt-Einspeisung in den Feuerraum 28 auch durch Ein­ pressen in den Feuerraum auf den festen Brennstoff erfolgen. Auch ein Verdüsen des Produktes 30 unter Hochdruck im Feuerraum mit Einstoff oder Zweistoffdü­ sen mit Luft oder Sauerstoff ist möglich. Eine Zerstäubung des Produktes 55 un­ ter Hochdruck mit Düsenkopf 54 ist bei Wirbelschichtverbrennung 56 ange­ bracht. Es kann auch eine Zerstäubung oder Auflösung des Produktes 30 in kleine Partikeln durch eine mechanisch angetriebene Vorrichtung 31 oder durch Ultraschall 51 vor oder im Feuerraum erfolgen. Eine Injektionszerstäubung des Produktes 55 im Feuerraum 28 zusammen mit eingeblasenen gemahlenen Fest- Brennstoff oder zerstäubtem Öl ist ohne Schwierigkeiten möglich.

Die kompakten Entsorgungsanlagen 57 für Kadaver 1 und Tiermehl 21 sind auch als Nachrüstung in TBA's Oder in Mitverbrennungsanlagen 29 ohne großen Platzbedarf oder Umbauaufwand unterzubringen. Sie 57 ist auch als Kompaktan­ lage auf Rigg oder in Container einbaubar.

Einige der Apparate und Maschinen, die in TBA's nach dem bisherigen Stand der Technik bereits vorhanden und in Gebrauch sind, können auch für das vereinfach­ te erfindungsgemäße Verfahren verwendet werden.

Fig. 4 zeigt ein Grundfließbild der Verarbeitung von Tierkörpern und Schlachtab­ fällen bis zur Verbrennung der Risikomaterialien mit Wasserabtrennung und Zumi­ schung von Sonderabfällen zur Brennstoff-Optimierung.

Das Ziel dieses in Fig. 4 dargestellten Verfahrens ist, die ohnehin zur Verbren­ nung bestimmten Abfallstoffe 32 auf möglichst einfache, sichere und kostengüns­ tige Weise zu einem für die Verbrennung besser geeigneten Produkt 30 aufzube­ reiten. Die Eigenschaften der aufbereiteten Kadaverabfälle 32 und des Fleisch­ breies 10 für das Handling und die Verbrennung 23 d. h. insbesondere der Heiz­ wert 59 soll durch Wasserabtrennung 60 verbessert werden. Beim direkten Mit­ verbrennen 29 des Fleischbreies 10 ist ein zu großer Wasseranteil im Fleisch­ brei 10 unwirtschaftlich. Aber auch eine vorherige Verarbeitung des SRM- Fleischbreies zu getrocknetem Tiermehl 21 ist noch unwirtschaftlicher. Durch das angegebene Verfahren mit sehr wenigen Verfahrensschritten lässt sich der Fleischbrei 10 zu einem gut brennbaren Zusatzbrennstoff 30 mit wenigen kos­ tengünstigen Arbeitsschritten umarbeiten. Es können dann im geschlossenen Sys­ tem preiswerte erprobt sicher arbeitende Standardmaschinen und -Geräte aus an­ deren Technikbereichen eingesetzt werden. Die Gesamtkosten der Abfallbeseiti­ gung durch Mitverbrennen 29 werden dadurch auf einen Bruchteil der bisherigen Kosten reduziert.

Die angelieferten Tierkadaver und Schlachthofabfälle werden aus dem Bunker 32 abgezogen und dosiert einem Fein-Shredder 35 zugeführt. Die Kadaver und SRM-Schlachthofabfälle 1, 2 werden zu einem Fleischbrei 10 mit relativ hohem Wasseranteil von beispielsweise 70% H₂O zerkleinert auf eine Stückgröße, die sich gut pumpen lässt. Bevor das Material 10 zur Verbrennung gelangt, wird dem Fleischbrei 10 durch mechanische Flüssigkeitsabtrennung 60 soviel Wasser wie möglich entzogen. Der pastöse Fleischbrei 61 ist dann immer noch schneckbar oder mit Hochdruckpumpen pumpbar. Für den Transport 38 zur Verbrennungsan­ lage 23 kann er in geschlossene Fahrsilos 40 oder geschlossene Container ab­ gefüllt werden. Die Zerkleinerung 35 und Wasserabtrennung 60 könnte aber auch in einer abgetrennten geschlossenen Kompaktanlage 57 an der Verbren­ nungsanlage 23 erfolgen. Die mechanische Flüssigkeitsabtrennung 60 kann in einer Schneckensiebpresse 62 oder in einer 2- oder 3-Phasenzentrifuge 63 erfolgen. Vor der Wasserabtrennung kann der zerkleinerte Fleischbrei 7 auch mit Stoffen versetzt werden, deren Stützgerüst im Brei das Abpressen von Flüssigkeit begünstigt, oder der Fleischbrei kann hydrolisiert werden zur Begünstigung der Wasserabgabe. Falls erforderlich, kann der Fleischbrei auch vor der Entwässerung sterilisiert werden. Die abgetrennte Flüssigkeit 13 kann in einem Fett- und Ölab­ scheider 14 weiter aufgetrennt werden in Wasser 64 und Fett 65. Das u. U. ver­ seuchte Fett 65 kann dem pastösen Feststoff 61 noch vor der Verbrennung wieder zugemischt werden. Ebenso können dem vorentwässerten pastösen Fest­ stoff 61 auch alte Rinderfette, Altöle, Tiermehl oder andere Abfallstoffe 33, 34 in einem Mischer 66 vor der Hochdruckpumpe 45 zugemischt werden. Um das Einzugsverhalten der Hochdruckpumpe 45 für den pastösen Feststoff zu verbes­ sern, ist bei dem steifen Brennstoff 30 meist eine Vorpresseinrichtung 46 erfor­ derlich. Die Hochdruckpumpe 45 drückt, wie in Fig. 3 schon in mehreren Varian­ ten beschrieben, den Brennstoff 30 an verschiedenen Stellen dosiert in den Verbrennungsraum 28. Auch die übrigen in Fig. 3 beschriebenen Varianten und Möglichkeiten sind in dem Verfahren nach Fig. 4 möglich.

Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung eines Beispiels für die maschinen­ technische und apparative Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Die Tierkadaver 1 und Schlachthofnebenprodukte 2 werden aus den Anliefer­ fahrzeugen in den Annahmebunker 4 gekippt. Miittels einer Bodenaustragsvor­ richtung 67, z. B. mehrere nebeneinander angeordnete Schnecken oder durch ei­ nen Kratzerförderer, werden die enthäutete Rohware 3 zur Dosierschnecke 5 transportiert, welch die Abfälle 3 in den Vorratsschacht über den Shredder 35 zudosiert. In den Shredder können mit der Rohware 3 auch andere Stoffe 61 mit zugegeben und eingemischt werden, damit in der nachfolgenden Wasserabtren­ nung 60 mehr Flüssigkeit abgepresst werden kann. Der Shredder 35 ist über ein Transportorgan 5 mit dem Fallschacht 68 verbunden oder direkt darüber ge­ setzt. Aus dem Fallschacht 68 gelangt die Rohware 3 in eine geeignete Maschi­ ne für die mechanische Flüssigkeitsabtrennung 60. Diese kann, wie beispielhaft hier dargestellt, eine Schneckensiebpresse 62 sein oder auch eine Siebschne­ ckenzentrifuge, oder eine Vollmantelschneckenzentrifuge, oder ein Peßfilter, oder eine andere geeignete Trennmaschine nach dem Stand der Technik. Zur Erleichte­ rung der Wasserabgabe in der Maschine 62 kann der Fleischbrei 7 erwärmt werden oder Dampf 69 zugemischt werden.

Die abgetrennten Flüssigkeiten 13 bestehen aus Wasser 64 und Fett 66. Diese lassen sich kontinuierlich trennen in ein fast wasserfreies Fett und verunreinigtes Abwasser. Der ausgetragene Feststoff ist auf einen niedrigeren

Der aus der Schneckensiebpresse 62 ausgetragene pastöse Feststoff 61 wird in seinem Feststoffgehalt durch Zumischen weiterer Stoffe wie Tiermehl 21 oder anderer Abfallstoffe 33, 34 falls gewünscht, erhöht. Um die Pumpfähigkeit unter Hochdruck trotz des hohen Feststoffgehaltes zu verbessern, oder um den Heizwert des Feststoffgemisches zu erhöhen, kann das abgetrennte Fett 65 zudosiert wer­ den, bevor das Gemisch 30 in die Fahrsilos 40 gefüllt wird.

In der Mitverbrennungsanlage 29, die hier beispielhaft als Wirbelschichtfeuerung 56 dargestellt ist, wird der Brennstoff 30 im geschlossenen System aus den Vor­ ratssilos 40 über eine Austragshilfsvorrichtung wie Rütteleinrichtung 70 und über die Dosierschnecken 42 dem Schacht 71 der Vorpresseinrichtung 46 zuge­ führt. Durch die Vorpresseinrichtung 46 wird das Verbrennungsprodukt 30 in die ansaugenden Hohlräume der Hochdruckpumpe 45 gepreßt. Dadurch wird der Förderwirkungsgrad der Hochdruckpumpe verbessert. In die Hochdruckleitung 47 die in den Verbrennungsraum z. B. zur Drucklanze 53 führt, können auch die För­ derung erleichternde Injektionsstationen 48 für die Zugabe von Gleitmitteln wie Altöl, Tierfett, glitschige Schlämme oder Molchstationen 50 mit Ein- und Ausschleusestationen eingebaut sein. Bei der Wirbelschichtverbrennung 56 ist es vorteilhaft, das eingepresste Verbrennungsprodukt 30 unter hohem Druck zu zer­ stäuben und auf oder in die Wirbelschicht verteilt aufzusprühen.

Das ausgebrannte Produkt 30 wird in Form von Asche 72 durch eine Öffnung am Wirbelboden über eine Ausschleuseeinrichtung 73 ausgetragen. Mitgerissene Staubteilchen werden im Zyklon 74 abgeschieden und wieder in die Wirbelschicht 56 zurückgeführt. Die heißen Verbrennungsgase 75 werden im Kraftwerk der Verstromung zugeführt.

Das eingepresste Verbrennungsprodukt 30 lässt sich aber auch wie in Fig. 3 und Fig. 4 beschrieben, auf andere Wege in den Feuerraum 28 einer Verbrennung 23 einbringen, direkt in die Flammen sprühen, in Drehrohröfen eindüsen,, auf eine brennende Kohleschicht aufpressen, oder in den Brennstoff im Zugabeschacht gut verteilt einpressen.

Bezugszeichenliste

1

Ausgangsmaterial, Tierkadaver

2

Schlachthofabfälle

3

Rohware

4

Rohwarenmulde

5

Transportschnecke

6

Grobbrecher, Grobzerkleinerer

7

Rohware zerkleinert

8

Förderorgane

9

Vorkocher

10

Fleisch- und Knochenbrei

11

Entfetter

12

entfällt

13

Fett und Wasser

14

Zentrifuge

15

Knochenbrei

16

Trockner

17

Brüdendämpfe

18

Schilfer

19

entfällt

20

Mühle

21

Tiermehl

22

Lagersilos

23

Verbrennungsanlagen

24

Hausmüllbunker

25

Hausmüll

26

Mischung

27

Beschickungsaufgabe

28

Feuerraum

29

Mitverbrennungsanlagen

30

Zerkleinertes, gemischtes Produkt

31

Mechanisch angetriebene Vorrichtung zur Vereinzelung des Produktes

32

Bunker für Kadaver

33

Bunker für Tiermehl

34

Bunker für Zusatzstoffe

35

Shredder

36

Gemisch

37

Kontinuierlich ausgetragener Massenstrom

38

Transporteinrichtung

39

Silo stationär

40

Fahrbares, mobiles Silo

41

Spezialfahrzeugen für Fahrsilos

42

Dosierschnecken

43

entfällt

44

volumetrische Verdrängerpumpe

45

Hochdruck-Kolbenpumpe

46

Vorpreßeinrichtung

47

Druckleitung

48

Injektionseinrichtungen

49

statische oder dynamische Mischelemente

50

Molchstation

51

Zerstäubungs- und Vereinzelungsvorrichtung durch Ultraschall

52

Brennstoffbunker

53

Drucklanzen

54

Düsenkopf

55

Zerstäubung des Produktes unter Hochdruck

56

Wirbelschichtverbrennung

57

Kompaktanlage für Entsorgung

58

Entfällt

59

Heizwert des Produktes

60

Wasserabtrennung aus Fleischbrei,

61

Zugabestoffe

62

Schneckensiebpresse

63

3-Phasen-Trennzentrifuge

64

Abgetrenntes Wasser

65

Abgetrenntes Fett

66

Mischer

67

Bodenaustragsvorrichtung

68

Faltschacht

69

Dampf

70

Austragshilfsvorrichtung

71

Schacht

72

Asche

73

Ausschleusung der Asche

74

Staubzyklon

75

Heiße Verbrennungsgase

Literatur- und Quellenangaben

[1] The safe handling, transport and temporary storage of meat-and-bone meal which may be contaminated a BSE agent or other pathogens - Notes adopted by the Scientific Steering Committee at its meeting of 26-27 October

2000

[2] Brown, Rau, Johnson, Bacote, Gibbs, Gajdusek (

1999

) "New studies an the heat resistance of hampster-adapted scrapie agent: threshold survival after ash­ ing at 600 degrees C suggests an inorganic template or replication" Proc Nat Acad Sci USA, 97, 3418-3421
[3] Cahier des Charges: "Prescriptions techniques relatives aux transports, entreposage et elimination des farines et graisses animales dont l'emploi est suspendu dans I'alimentation animale par l'arrete du 14 novembre 2000" (Zusammenstellung von Auflagen: "Technische Richtlinien für den Transport, die Lagerung und die Beseitigung von Tiermehlen und -fetten, deren Verwen­ dung als Tierfutter durch das Verbot vom 14. November 2000 untersagt ist")
[4] Schriftliche Stellungnahme der Bundesforschungsanstalt für Viruskrankhei­ ten der Tiere vom 26.01.01
[5] Beschluss des Bundeskabinett vom 31. Januar 2001. Veröffentlichung im Bundesgesetzblatt im Februar 2001
[6] VDI-Richtlinie

2590

: Emissionsminderung Anlagen zur Verwertung und Be­ seitigung von Tierkörpern (Tierkörperteilen) und tierischen Erzeugnissen, Dez. 1996
[7] Kurzstellungnahme zur Verbrennung von Tiermehl in bayerischen Müll­ verbrennungsanlagen, Januar 2001, ISB Institut für Sicherheit in der Biotechno­ logie/TÜV Süddeutschland, im Auftrag des Bayerischen Staatsministeriums für Landesentwicklung und Umweltfragen"
[8] VDI-Richtlinie

3460

: Emissionsminderung Thermische Abfallbehandlung, Entwurf, März 2001 (im Druck, verfügbar ab 01.03.01)
[9] VDI-Richtlinie

2094

: Emissionsminderung Zementwerke, Entwurf, März 2001 (im Druck, verfügbar ab 01.03.01)
[10] Reimann, D. O./Hämmerli, H.: Verbrennungstechnik in Theorie und Praxis, Schriftenreihe Umweltschutz, Bamberg

1995

[11] Beschluss des Ausschusses für biologische Arbeitsstoffe (ABAS) Nr. 602: "Spezielle Arbeitsschutzmaßnahmen zum Schutz der Beschäftigten vor Infektio­ nen durch BSE-Erreger", Stand 21.12.2000 1. Aktualisierung vom 06.02.2001
[12] Informationen von Dr. M. Knoche, Nr. J. Wiart, VDI-Seminar

43-36-21

"Prio­ ritäre Abfallströme", 15.02.2001, Neuss
[13] Informationen von Dr.- Ing. R. Schilp, VDI-Seminar

43-36-21

"Prioritäre Ab­ fallströme", 15.02.2001, Neuss

Claims (62)

1. Verfahren zur Vorbehandlung von Kadavern und tierischen Abfällen und verseuchten tierischen Produkten aller Art wie beispielsweise Tiermehl, deren Umwandlung mit wenigen Verfahrensschritten vor der Verbrennung zu einem rheologisch leicht und automatisch handhabbaren Brennstoff mit hohem Heiz­ wert zu gelangen, der in Kraftwerken ohne Gefährdung des Personals und der Umwelt mitverbrannt werden kann dadurch gekennzeichnet, daß Kadaver und Schlachthofabfälle zu einem nassen Fleischbrei zerkleinert werden, der mit Trockenstoffen gemischt wird und in einem geschlossenen Sys­ tem transportiert, gelagert und unter Druck der Verbrennung zugeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verarbei­ tungsverfahren für Kadaver in den TBA's vereinfacht und abgeändert wird auf die Erfordernisse der Produkteigenschaften bei der Verbrennung.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verfahrenskette in den TBA's nicht wie bisher auf die beste Auftrennbarkeit in Tiermehle, Fette etc. hin optimiert wird, sondern auf die Verbrennungseigenschaften.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Ausgangsprodukt eine Mischung aus Tiermehl und Fleischbrei eingesetzt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den TBA's nicht erst ein sehr trockenes Tier­ mehl und getrennt davon andere Produkte wie Tierfett erzeugt werden und die anschließend verbrannt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die bereits produzierten riesigen Mengen von ge­ lagerten verseuchten Tiermehlen nachträglich zusammen mit prionenverseuch­ tem Risikomaterial und Tierkadavern kostengünstiger und absolut sicher und kontrollierbar gemeinsam beseitigt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es seuchenhygienisch eine echte Prionensenke darstellt in der die 100% sichere Abtötung aller schädlichen Bakterien, Sporen, Viren und der Prionen gewährleistet ist.

8. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Produkt verseuchter kontaminierter Boden zugemischt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem laufend in TBA's erzeugten Risiko-Kada­ verbrei verseuchte Tiermehle und andere flüssige oder feste Abfallstoffe zuge­ mischt werden und daraus Brennstoffe erzeugt werden.

10. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsprodukt vor der Behandlung auf ei­ nen PH-Wert < 7 leicht basisch konditioniert wird und das fertige Produkt nach der Behandlung wieder neutralisiert wird.

11. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Risikomaterial bei der Umarbeitung zu Brennstoff hydrolisiert wird.

12. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Risikomaterial bei der Umarbeitung zu Brennstoff sterilisiert wird und zur Verbesserung der Lagereigenschaften kon­ serviert wird.

13. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vor der mechanischen Flüssigkeitsabtrennung der geshredderte Fleischbrei erwärmt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Brennstoff bestehend aus Fleischbrei und Tiermehl anderes flüssiges oder festes Seuchenmaterial im geschlossenen Sys­ tem erst kurz vor der Verbrennung zugemischt wird

15. Verfahren nach Anspruch 14 oder einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Konditionierung nach rheologischen Er­ fordernissen für Förderung und Verbrennung erfolgt

16. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Feuchtigkeitseinstellung im Brennstoff durch eine Mischung aus nassem Fleischbrei plus trockene Zusatzstoffe erfolgt.

17. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizwert im Brennstoff durch eine entspre­ chende Mischung aus nassem Fleischbrei und trockenem Tiermehl eingestellt und stabilisiert wird.

18. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die als Ausgangsprodukt eingesetzten getrockne­ ten Tiermehle zur Verbesserung der Förderbarkeit vor der Behandlung mit Dampf, Wasser oder Fett konditioniert werden.

19. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsmaterialien zu einem rheologisch gut verarbeitbaren Brennstoff umgearbeitet werden.

20. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderung in der Verbrennungsanlage in ge­ schlossenen Druckleitungen erfolgt.

21. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem zu behandelnden Produkt während der Be­ handlung zur Verbesserung der Förderbarkeit mindestens einmal Fett, Gleitmit­ tel oder Wasser von außen unter Druck injiziert wird.

22. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren in einem nach außen geschlosse­ nen System abläuft und die Zahl der notwendigen Transport- und Speicher­ schritte bis zur Vorverdichtung, Druckförderung Zerstäubung, Verteilung in den Verbrennungsraum reduziert werden.

23. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Transporteigenschaften dadurch verbessert werden daß der Wassergehalt optimal eingestellt wird.

24. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pump- und Dosiereigenschaften durch Zumi­ schung verschiedener Produkte verbessert werden.

25. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Eigenschaften für die Zerstäubung im Brenn­ raum durch Zumischung verschiedener Produkte optimiert werden.

26. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoff mit gekühlten Düsenlanzen in den Brennraum eingebracht wird.

27. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdüsung des festen oder pastösen Feststof­ fes in Ein-Stoffdüsen unter Hochdruck mit mindestens 40 bar erfolgt.

28. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoff mit Zwei-Stoffdüsen mit Luftsau­ erstoff zerstäubt wird.

29. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdüsung des Produktes durch eine mecha­ nisch angetriebene Vereinzelungsvorrichtung am Ende Druckleitung oder durch Ultraschall erfolgt.

30. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoff unter Druck in den Müll einge­ presst wird.

31. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoff in Form kompakter Briketts dem Müll beigemischt wird.

32. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoff am Ende der Druckleitung als kompakte gebrochene Briketts auf die Brennstoffschicht im Feuerraum aufge­ streut wird.

33. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Vorbehandlung der erzeugte Brennstoff pelletiert wird.

34. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Pelletieren ein Mischvorgang unter Hinzufü­ gung von Zusatzstoffen vorgeschaltet wird und die Pelletierung bei einer Rest­ fauchte von etwa 10% erfolgt.

35. Vorrichtung und Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 34, bestehend aus folgenden Apparaten und Einrichtungen: einer Rohwarenmulde, einem Transportorgan, einem Shredder, einer Abtrenn­ einrichtung für Flüssigkeit, einer Wasserabtrennung, einem Mischer, Lager- und Transportsilos, einem Vorverdichter, einer Hochdruckpumpe, einer Druckrohrlei­ tung, einer Brennstofflanze, Regeleinrichtungen für den Hochdruck, dadurch gekennzeichnet, daß die Herstellung des gemischten, noch pumpfähigen Verbrennungsproduktes von der Rohwarenannahme bis zur Lagerung in Trans­ portsilos in einem geschlossenen System erfolgt, daß die Dosierung und Ein­ bringung in eine Verbrennung durch eine Hochdruckpumpe mit einer ange­ schlossenen Druckleitung im geschlossenen System erfolgt.

36. Vorrichtung und Anlage nach Anspruch 35 oder einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Shredder die tierischen Abfälle auf eine Stückgröße < 10 mm zerkleinert.

37. Vorrichtung und Anlage nach Anspruch 35 oder einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Flüssigkeitsab­ trennung aus dem geshredderten Fleischbrei bei im Produkt wirkenden Drücken < 200.000 Pa erfolgt.

38. Vorrichtung und Anlage nach Anspruch 35 oder einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Produkt zur Verbrennung in geschlossenen standardisierten Lagersilos transportiert wird.

39. Vorrichtung und Anlage nach Anspruch 35 oder einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für Transport und Lagerung standardisierte, geschlossene, fahrbare Einheitssilos mit Austragsvorrichtung wie in der Bauindustrie verwendet werden

40. Vorrichtung und Anlage nach Anspruch 35 oder einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die transportablen Standardsilos sterilisiert werden können.

41. Vorrichtung und Anlage nach Anspruch 35 oder einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die füll- und entleerbaren Stan­ dardsilos plombiert werden können.

42. Vorrichtung nach Anspruch 35 oder einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochdruckpumpe eine hydraulisch ange­ triebene Kolbenpumpe mit einem oder mehreren Kolben ist.

43. Vorrichtung flach Anspruch 35 oder einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochdruckpumpe in kontinuierlichem Durchfluß bei Drücken von mindestens 250.000 Pa bis mehr als 1.000.000 Pa arbeiten und die Druckrohrleitung mindestens eine Injektionsstelle aufweist zum Einpressen von Zusatzstoffen.

44. Vorrichtung nach Anspruch 35 oder einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochdruck-Kolbenpumpe mit einer Vor­ presseinrichtung gespeist wird.

45. Vorrichtung nach Anspruch 35 oder einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochdruck-Kolbenpumpe zum besseren Produkteinzug vertikal oder schräg aufgestellt ist.

46. Vorrichtung nach Anspruch 35 oder einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Druckmedien Hydrauliköl und Produkt an der Pumpe durch ein Volumen mit einem dritten flüssigen Medium getrennt sind.

47. Vorrichtung nach Anspruch 35 oder einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Rohrabschnitte mit einer Molcheinrichtung ausgerüstet sind.

48. Vorrichtung nach Anspruch 35 oder einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende der Rohrleitungsstrecke eine selbsttätige oder steuerbare Drosseleinrichtung vorgesehen ist.

49. Vorrichtung nach Anspruch 35 oder einem der vorhergehenden Ansprü­ ch, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckrohrleitung aus einzelnen aneinan­ dergekuppelten Rohrmodulen aus langen geraden Rohrleitungen und Krümmern besteht.

50. Vorrichtung nach Anspruch 35 oder einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß in einzelnen Rohrabschnitten die Innenwän­ de der Rohre mit Verschleiß- oder Antihaftschichten ausgekleidet sind.

51. Vorrichtung nach Anspruch 35 oder einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß in einzelnen Rohrabschnitten das Rohrinnere mit einer statischen oder mechanisch angetriebenen Misch- oder radial wirken­ den Wendeeinrichtung ausgerüstet ist.

52. Vorrichtung nach Anspruch 35 oder einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß bei den fluidbeheizten oder gekühlten, dop­ pelwandig ausgeführten Rohrabschnitten Dehnausgleiche für die Druck- und Temperaturbelastung vorgesehen sind.

53. Vorrichtung nach Anspruch 35 oder einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckrohrleitung mit mehreren Sensoren für Temperatur, Innendruck, Fließgeschwindigkeit ausgerüstet ist, die in Zu­ sammenwirken mit Steuer- und Regeleinrichtungen die Einhaltung der vorgege­ benen Bedingungen gewährleisten.

54. Vorrichtung nach Anspruch 35 oder einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende des Druckrohrleitung der unter Druck stehende Produktstrang in einer Entspannungseinrichtung expandiert und sich mechanisch unterstützt in Krümel vereinzelt.

55. Vorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende des Druckleitung das Produkt in einem Düsenkopf mit Ultraschall oder einer drehenden Zerstäubungseinrichtung in kleine Partikeln zerlegt wird.

56. Vorrichtung nach Anspruch 35 oder einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungsanlage mit Verbrennungs­ luft betrieben wird, die als geruchs- und keimhaltig belastete Abluft aus der Auf­ bereitungsanlage abgesaugt wurde.

57. Vorrichtung nach Anspruch 35 oder einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage für die Durchführung des Verfah­ rens in den europaweit bestehenden Fabriken zur Aufarbeitung von Schlacht­ hofabfällen oder in den Verbrennungsanlagen problemlos nachgerüstet werden kann.

58. Vorrichtung nach Anspruch 35 oder einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufbereitungsanlage für den Brennstoff komplett in Containern eingebaut ist.

59. Vorrichtung nach Anspruch 35 oder einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufbereitungsanlage für den Brennstoff auf standardisierten Riggs aufgebaut ist.

60. Brennstoff-Zwischen- oder Endprodukt, das sich in Teilen aus Tiermehl, Knochenmehl, Blutmehl, Tierfett, Fleischbrei und Wasser zusammensetzt, da­ durch gekennzeichnet, daß es aus prionenverseuchten oder unsicheren tieri­ schen Kadaverabfällen und verseuchten tierischen Produkten aller Art in zer­ kleinerter Form gemischt wurde unter vollständiger Inaktivierung von enthalte­ nen Prionen und vollständiger Abtötung aller Krankheitserreger wie Viren, Spo­ ren, Bakterien zu sterilen keimfreien Zwischen- oder Endprodukten umgewan­ delt wurde.

61. Zusatzbrennstoff für Kraftwerks dadurch gekennzeichnet, daß er eine zähplastische Konsistenz aufweist und sich aus trockenem Tiermehl, Fleischbrei und dritten Stoffen zusammensetzt.

62. Brennstoff nach Anspruch 60 dadurch gekennzeichnet, daß er durch spezielle Formgebung oder Kennzeichnung rein äußerlich als prionenbehaftet erkennbar ist.