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Die
Erfindung betrifft eine Verbrennungsanlage nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Verbrennungsanlagen
sind zu Zwecken der Stromerzeugung, zu Heizzwecken sowie für die Entsorgung
von Müll
bereits in unterschiedlichen Ausführungsformen bekannt.
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Für die Strom-
und Wärmeerzeugung
werden hierbei fossile Brennstoffe oder aber auch nachwachsende
Brennstoffe wie Holz oder aus Holz hergestellte Schüttgüter, wie
Hackschnitzel, Holzpellets oder dergleichen verwendet. Die Müllverbrennung wiederum
ist darauf ausgelegt, bei extrem hoher Temperatur eine Vielfalt
unterschiedlicher Stoffe umweltgerecht, d.h. möglichst vollständig zu
verbrennen und dabei die Abgase einer umfangreichen Reinigung zu
unterziehen. Die energetische Verwertung der Wärmeenergie spielt bei der Müllverbrennung aufgrund
der vorrangigen Entsorgungsproblematik eine untergeordnete Rolle,
wird jedoch einzelfallabhängig
ebenfalls durchgeführt.
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Demgegenüber hat
die vorliegende Erfindung die Aufgabe, eine Verbrennungsanlage nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1 vorzuschlagen, bei der eine Abfallentsorgung
mit guter energetischer Verwertung der dabei entstehenden Wärmeenergie möglich ist.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass als Brennstoff für
die Verbrennungsanlage sogenannter Inkontinenzsystemabfall vorgesehen
ist.
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Die
Erfindung nutzt dabei die Erkenntnis, dass im Gegensatz zu sonstigen
Müllgemischen
in Einrichtungen der Altenwohn- und
Pflegestruktur Inkontinenzsystemabfall als weitgehend sortenreine Abfallfraktion
in großer
Menge anfällt,
wobei diese Abfallfraktion eine hohe und umweltfreundliche Qualität der zu
verwertenden Stoffe aufweist. Es handelt sich hierbei überwiegend
um TP-, PA-, PE- und Zellstoffmaterialien bzw. stoffverwandte Verbindungen, die
als sortenreine Abfallfraktion in großer Menge anfallen.
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Die
Sortenreinheit bezieht sich dabei auf die Inhaltsstoffe Windeln,
Windelhöschen
und Inkontinenzeinlagen, Bett- und Krankenunterlagen, Einmal-Waschhandschuhe,
Arbeitsschutz-Handschuhe, Feuchttücher, Zellstofftücher, Toilettenpapier,
Binden, Slipeinlagen, Saugkissen (z.B. aus weichen Zellstoff-Flocken
mit vollflächiger
Fliesabdeckung), Einmaltücher,
Schutzband und Schutztape, Mund-Nasenmasken, Kompressen, Watte (z.B.
Augenpads, Wattepads), Tampons, Pflaster, Verbandmaterial, Wattestäbchen, Holzmundspachtel
und alle weiteren, in der unmittelbaren (Körper-)Pflege anfallenden Materialien,
sofern sie Inhaltsstoffe der oben genannten Art besitzen und mit
dem Körper
von Patienten bzw. zu Pflegenden in Kontakt gekommen sind.
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Darüber hinaus
ist unter die Sortenreinheit des Inkontinenzsystemabfalls auch entsprechendes Verpackungsmaterial
für derartige
Abfälle,
beispielsweise Kabelbinder aus 100 % Nylon und Abfallsäcke, z.B.
aus 100 % Recycling-Polyethylen zu zählen, welche grundwasserneutral
sind und zu reinem Wasserdampf und CO2 verbrennen.
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Durch
diese Brennstoffauswahl ist zum einen sichergestellt, dass aufgrund
der stofflichen Beschaffenheit ein hoher, durch Verbrennung als
Wärmeenergie
nutzbarer Energieanteil vorliegt und zugleich die bei sonstigen
Entsorgungsanlagen im Vordergrund stehende Umweltproblematik aufgrund
der umweltfreundlichen Inhaltsstoffe gut beherrschbar ist.
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Durch
die in den Unteransprüchen
genannten Maßnahmen
sind vorteilhafte Ausbildung und Weiterbildung der Erfindung möglich.
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So
wird in einer vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung eine Aufbereitungseinheit für die Inkontinenzsystemabfälle der
Brennstoffbeschickungseinheit vorgeordnet. Durch eine derartige
Aufbereitungseinheit ist es möglich,
herkömmliche
Brenneinheiten bzw. nur geringfügig
modifizierte Brenneinheiten herkömmlicher
Verbrennungsanlagen unter optimaler Nutzung und Verbrennung der
Inkontinenzsystemabfälle
zu verwenden.
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Vorzugsweise
umfasst die Aufbereitungseinheit eine Vereinzelungseinheit zur Vereinzelung sackartiger
Gebinde mit Inkontinenzsystemabfall. Bei dieser Ausführung wird
die Einsammlung und Anlieferung der Inkontinenzsystemabfälle in sackartigen Gebinden,
z.B. in Kunststoffsäcken
wie einleitend erwähnt,
vorgesehen. Hierdurch ist die Entsorgung im Bereich der Pflegeeinrichtungen
ohne großen
Zusatzaufwand möglich.
Auch die Logistik der Einsammlung und Belieferung der Verbrennungsanlage ist über derartige
sackartige Gebinde geruchsneutral und hygienisch zu bewerkstelligen.
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Eine
Vereinzelungseinheit dieser sackartigen Gebinde ist dabei zur Aufbereitung
oder Verbrennung insbesondere im Hinblick auf das zuverlässige Öffnen und
Aufbereiten der Sackinhalte in einem gleichmäßigen Brennstofffluss von Vorteil.
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Inkontinenzsystemabfall
zeichnet sich zwar dadurch aus, dass aufgrund der Einzelbestandteile grundsätzlich eine
weitgehende Verbrennung unter Bildung von CO2 und
Wasser möglich
ist. Allerdings ist unaufbereiteter Inkontinenzsystemabfall aufgrund seines
Feuchtigkeitsgehalts, seiner Materialzusammensetzung und Struktur
unaufbereitet kein idealer Brennstoff. Er neigt zu Paketierung und
Brückenbildung
und bildet somit einen sehr zähen
und dadurch gleichzeitig in unaufbereitetem Zustand ungenügenden Brennstoff,
der sämtlichen
Vortrocknungsbemühungen
und einem effizienten Ausbrand in dieser Zusammensetzung und Oberflächenstruktur
entgegensteht. Die Entflammbarkeit und damit auch das Abbrandverhalten
des unbehandelten Materials sind für eine optimale Energieausbeute
nicht zufriedenstellend. Durch die teilweise hohe Feuchtigkeit des
Inkontinenzsystemabfalls die Brückenbildung
und Paketierung werden Materialzonen gebildet, in denen sich das
Material im Innern der Verpackungen verbindet. Diese Materialzonen
werden durch die Feuchtigkeit von Außen abgeschirmt und können selbst
bei hohen Flammtemperaturen nicht völlig erreicht und freigesetzt
werden. Das Resultat ist bei unaufbereitetem Inkontinenzsystemabfall
dementsprechend ein äußerst schlechter
Abbrand und eine damit verbundene nur mäßige Energieausbeute.
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In
einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird daher bei der
Aufbereitung des Inkontinenzsystemabfalls eine Oberflächenvergrößerung des
Brennstoffs vorgesehen, um derartige Materialzonen aufzubrechen.
Durch Auflösung
und Auflockerungen der Verpackungen kann das dann oberflächenvergrößerte Material,
gegebenenfalls unter Einsatz einer Vortrocknungsphase energieeffizienter verbrannt
werden. Durch eine derartige Aufbereitung wird aus dem Inkontinenzsystemabfall
ein hochwertiger Ersatzstoff für
Primärenergiequellen
geschaffen.
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Vorzugsweise
wird eine Aufreißeinheit
zum Aufreißen
der sackartigen Gebinde nach Vereinzelungseinheit vorgesehen. Die
Aufreißeinheit
zerreißt die
sackartigen Gebinde und gibt somit den darin befindlichen Inkontinenzsystemabfall
für die
Beschickung der Brenneinheit frei. Bereits durch das Aufreißen der
Säcke ergibt
sich der Vorteil, dass der Brennstoff mit einer größeren Oberfläche als
im zusammengedrückten
Gebinde vorliegt und somit grundsätzlich bereits durch die Maßnahme leichter
und vollständiger
brennbar ist. Durch die vorgeordnete Vereinzelungseinheit ist das
Aufreißen
in der Aufreißeinheit
erleichtert und insbesondere die Gefahr eines Materialstaus unterbunden.
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In
einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird weiterhin eine
Zerkleinerungseinheit für den
Inkontinenzsystemabfall vorgesehen. Durch eine derartige Zerkleinerungseinheit
wird die Oberfläche des
Brennstoffmaterials weiter vergrößert, wodurch wiederum
die Brennbarkeit und insbesondere auch die Vollständigkeit
der Verbrennung verbessert wird.
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In
einer besonderen Ausführungsform
der Erfindung kann im Brennraum eine Vorrichtung zur Bearbeitung
des Brennmaterials, z.B. zur Auflockerung des Brennmaterials vorgesehen
werden. Hierdurch ist es möglich,
Bereiche mit starker Paketierung oder Brückenbildung bzw. mit Einschlüssen nicht
oder schlecht verbrannten Materials mit entsprechenden Feuchtegehalt
aufzuschließen
und somit das Brennmaterial aus diesen Bereichen besser zu verbrennen.
Einen solche, vorzugsweise mechanisch arbeitende Schüreinheit
oder Auflockerungseinheit kann in Kombination mit den oben beschriebenen
vorgeschalteten Vereinzelungs- und Aufbereitungseinheiten, oder
aber auch ohne eine derartige Brennstoffaufbereitung vor dem Brennraum
verwendet werden. Im letztgenannten Fall wird dabei der Umstand
genutzt, dass die in den Brennraum eingebrachten Brennstoffgebinde
durch die im Brennraum herrschenden hohen Temperaturen geöffnet und
deren Inhalt getrocknet und wenigstens teilweise verbrannt wird.
Brennstoffgebinde, die nicht vor oder während des Einbringens in den
Brennraum geöffnet wurden,
werden spätestens
nach dem Eintritt in den Brennraum geöffnet, da bei den dort herrschenden Temperaturen,
die vorzugsweise oberhalb von 200 bzw. 250 °C liegen, die Sackhüllen, z.B.
von Polyethylensäcken
unverzüglich
abschmelzen und verbrennen.
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Die
Auflockerungs- oder Schüreinheit
im Brennraum macht sich zudem den Umstand zu Nutze, dass eine Bearbeitung,
insbesondere mechanische Bearbeitung des bereits teilweise und unter
Umständen
sogar weitgehend verbrannten Brennmaterials mechanisch leichter
im Sinne einer Oberflächenvergrößerung und
-verteilung durchzuführen
ist, als vor dem Eintritt in den Brennraum, da die vorgesehenen
Brennstoffmaterialien vor der Verbrennung teilweise doch sehr feucht
sein können.
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Die
Vorrichtung zum Schüren
oder Auflockern des Brennmaterials im Brennraum wird vorzugsweise
in einem hinteren Bereich des Brennraums, z.B. in der hinteren Hälfte der
Transportstrecke des Brennmaterials im Brennraum angeordnet, so
dass bereits eine weitgehende Trocknung und Verbrennung des Materials
bis zu diesem Bereich stattfinden kann. Hierbei wird vorteilhafterweise
ein Treppenrost im Bereich der Brennstrecke, d.h. der Strecke, über die
das Brennmaterial im Brennraum gefördert wird, verwendet, dessen
einzelne Segmente zumindest in einem Teilbereich der Brennstrecke treppenförmig angeordnet
sind, so dass das Brennmaterial in einer Abwärtsbewegung gefördert wird. Die
Förderung
des Brennmaterials kann dabei über eine
entsprechende Bewegung der einzelnen Rostsegmente oder von Teilen
davon vorgenommen werden.
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Vorzugsweise
wird die Anordnung der Brennstrecke und gegebenenfalls auch der
Luftströmung
im Inneren des Brennraums so angeordnet, dass das Brennmaterial
bereits im Stadium der Vortrocknung im Flammbereich des Brennraums
liegt. Hierdurch wird die Trocknung des Materials verbessert, so
dass die Verbrennung frühzeitig
beginnt.
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Die
Aufbereitung oder das Schüren
bzw. die Auflockerung oder die Oberflächenvergrößerung des Brennmaterials im
Brennraum wird dabei bevorzugt mechanisch vorgenommen, da hier im
Gegensatz z.B. der Verwendung entsprechender Luftströmungen oder
dergleichen weniger Flugasche entsteht. Durch eine mechanische Auflockerungs-
und/oder Zerkleinerungseinheit kann das Brennmaterial im Brennraum
ohne große
Verwirbelung bearbeitet werden und Einschlüsse, Paketierungen oder Brücken im
Brennmaterial zuverlässig
geöffnet
und das darin befindliche Material entsprechend verteilt werden.
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Infolge
dieser Maßnahmen
ist es möglich, am
Ende der Brennstrecke einen sehr guten Abbrand des Materials mit
wenig Abbrandmaterial zu erhalten.
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In
bestimmten Ausführungsformen
sind durch die genannten Maßnahmen
im Brennraum wie bereits oben erwähnt die vorgeschalteten Aufbereitungsstufen
entbehrlich.
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Das
Schüren
oder die Auflockerung bzw. die Oberflächenvergrößerung sowie die Verteilung
des Brennmaterials im Brennraum wird vorzugsweise mit Hilfe einer
oder mehrerer rotierender Wellen vorgenommen, die quer zur Vorschubrichtung
des Brennmaterials angeordnet sind. Diese Wellen, die mit Zinken,
Rippen, Nocken oder dergleichen versehen werden können, können während der
Rotationsbewegung das vorzugsweise bereits teilweise oder weitgehend
verbrannte Brennmaterial zerdrücken
und verteilen, so dass Paketierungen, Brücken oder Einschlüsse des
Materials aufgebrochen werden und so eine entsprechende Nachverbrennung
stattfinden kann.
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In
einer Weiterbildung der Erfindung wird zusätzlich in diesem Bereich Sauerstoff,
beispielsweise in Form von Luft eingebracht, um die Verbrennung anzufachen.
Durch eine derartige Schürvorrichtung kann
auf mechanische Weise das Feuer im Brennraum geschürt und zugleich
angeblasen werden.
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Vorteilhafterweise
wird weiterhin eine Zugabeeinheit zur dosierten Zugabe eines weiteren
Zusatzbrennstoffs vorgesehen. Mit Hilfe eines derartigen Zusatzbrennstoffs
ist es möglich,
die Verbrennung zu regulieren. Dabei ist zu beachten, dass der Inkontinenzsystemabfall
je nach dem Einsatz der Ausgangsprodukte einen unterschiedlichen
Anteil an organischen Stoffen, beispielsweise Urin oder Exkremente
enthalten kann, wodurch unter anderem auch die Feuchtigkeit beeinflusst
wird. Durch dosierte Zugabe eines weiteren Brennstoffs mit fest
vorbestimmbarer Qualität
und dementsprechenden Brennverhalten kann die Verbrennung des Inkontinenzsystemabfalls
kontrolliert bei ausreichender Verbrennungstemperatur erfolgen.
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Als
Zusatzbrennstoff kommen alle bekannten oder künftigen Brennstoffe in Frage.
Bevorzugt werden jedoch nachwachsende Brennstoffe wie Holz oder
Holzpellets verwendet. Auch die Verwendung von auf andere Art speziell
aufbereiteten Inkontinenzsystemabfall, z.B. von Windelpellets oder
dergleichen wäre
denkbar.
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Vorteilhafterweise
wird zudem eine Kontrolleinheit zur Steuerung der Dosierung des
weiteren Brennstoffs vorgesehen, um durch Dosierung des weiteren
Brennstoffs die tatsächliche
Verbrennungstemperatur einem vorgegebenen Sollwert anzunähern bzw.
anzugleichen. Durch eine derartige Kontrolleinheit ist ein weitgehend
automatisierter Betrieb der Verbrennungsanlage möglich.
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Die
Zufuhr des zusätzlichen
Sekundärbrennstoffs
zu dem als Primärbrennstoff
vorgesehenen Inkontinenzsystemabfall ermöglich unter anderem auch einen
Teillastbetrieb einer solchen Anlage und vereinfacht darüber hinaus
das Anfahren der Verbrennung.
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Hierbei
wird vorteilhafterweise eine Regelung der Brennstoffzufuhr des Primär- und/oder
des Sekundärbrennstoffs
vorgesehen.
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In
einer besonderen Ausführungsform
des Verhältnis
wird ein Regelkreis vorgesehen, bei dem das Brennstoffverhältnis zwischen
primärem
und sekundärem
Brennstoff abhängig
von der Verbrennungstemperatur im Brennraum geregelt wird. Eine solche
Regelung dient insbesondere der Aufrechterhaltung eines Teillastbetriebs,
der dadurch gegebenenfalls ohne Stützbrenner durchführbar ist.
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Um
den Teillastbetrieb abhängig
von der Energieabfuhr im Bereich der Energieverwertung zu gestalten,
empfiehlt es sich, einen zusätzlichen
Regelkreis vorzusehen, der die Mengenregelung des Brennstoffs abhängig von
der Temperatur eines Wärmemediums
zur Abfuhr von Wärmeenergie,
beispielsweise Wasser, Dampf, Luft, Thermoöl oder dergleichen regelt.
Eine solche Maßnahme
verbessert automatischen Betrieb der Anlage, da hierdurch die Brennstoffzufuhr
abhängig
vom Energiebedarf im Bereich der Wärmenutzung automatisch vorgenommen wird.
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Vorzugsweise
werden die beiden oben genannten Regelkreise kombiniert vorgesehen,
wobei diese unabhängig
voneinander arbeiten können.
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Mit
Hilfe des Sekundärbrennstoffs,
beispielsweise Hackschnitzel, Holzpellets oder dergleichen ist auch
ein Anfahren der Verbrennungsanlage möglich. Der erste Regelkreis
wird dabei so eingestellt, dass zunächst nur der Sekundärbrennstoff
gezündet
und die Verbrennung hochgefahren wird, bis die erwünschte Temperatur
im Brennraum vorliegt. Anschließend
kann mit Hilfe dieses Regelkreises der Primärbrennstoff in einer langsamen
Steigerung hinzugefügt
werden. Der Primärbrennstoff
benötigt
in der Regel bereits eine stehende Verbrennung im Brennraum, damit
die Vortrocknung einsetzen und somit ein gutes Brennverhalten des
Primärbrennstoffs
erzielt wird. Wie bereits mehrfach erwähnt, kann der Primärbrennstoff
in Form von Inkontinenzsystemabfall einen sehr hohen Feuchtegehalt
aufweisen.
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Durch
die erfindungsgemäße Ausbildung
der Brennkammer mit Vortrocknungszone kann im Übrigen auch der Sekundärbrennstoff
mit einer gewissen Feuchte zugeführt
werden. So können
beispielsweise Hackschnitzel aus frischem Holz ohne weiteres auf
einer solchen, auf die Verbrennung von Inkontinenzsystemabfall konzipierten
Verbrennungsanlage verbrannt werden.
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In
einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird ein Trocknungsraum
für die
Trocknung des Inkontinenzsystemabfalls vor der Verbrennung vorgesehen.
Auch diese Maßnahme
dient der Erhöhung der
Verbrennungstemperatur, da eine entsprechende Verdampfung der im
Brennstoff enthaltenen Feuchtigkeit vor und nicht während der
Verbrennung erfolgt.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung wird der Trocknungsraum dabei innerhalb der Brenneinheit
angeordnet, wodurch die Trocknung im Einflussbereich der bei der
Verbrennung entstehenden hohen Temperatur effizient und ohne weitere externe
technische Maßnahmen
stattfinden kann.
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Der
Trocknungsraum kann vorteilhafterweise durch eine Brennraumvergrößerung in
der Brenneinheit gebildet werden, durch die der Brennstoff bei der Beschickung
mit einer vorgegebenen Verweildauer zugeführt wird. Die Integration des
Trocknungsraums in die Brenneinheit, vorzugsweise durch eine einfache
Brennraumvergrößerung,
bietet zudem den Vorteil, dass der bei der Trocknung anfallende
Dampf zusammen mit dem Rauchgas abgezogen und aufbereitet werden
kann.
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In
einer Weiterbildung der Erfindung wird ein Rost zur Auflage des
Inkontinenzsystemabfalls im vorgelagerten Trocknungsraum vorgesehen.
Hierdurch ist es möglich,
den vorzugsweise zerkleinerten Inkontinenzsystemabfall im vorgelagerten
Trocknungsraum von unten her zu belüften, so dass eine bessere
Trocknung erfolgen kann.
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Insbesondere
im Zusammenhang mit einem Trocknungsvorgang ist die eingangs genannte
Zerkleinerung der Inkontinenzsystemabfälle zusätzlich von Vorteil, da durch
die bei der Zerkleinerung hervorgerufene Oberflächenvergrößerung auch die Trocknung schneller
vonstatten geht.
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In
einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird
zudem eine Heißluftführung unter
dem Rost im vorgelagerten Trocknungsraum vorgesehen. Grundsätzlich ist
die Nutzung der Heißluft
im Brennraum zur Vortrocknung des Inkontinenzsystemabfalls von Vorteil.
In der konkreten Ausführungsform
unter Verwendung eines Rosts zur Auflage des Brennstoffs ist darüber hinaus die
Führung
von Heißluft
unter dem Rost möglich,
so dass die Heißluft
beim Durchtritt durch den zu trocknenden Inkontinenzsystemabfall
mit großer
Fläche
in Kontakt mit dem Brennstoff kommt und eine große Menge an Feuchtigkeit in
kurzer Zeit abführen
kann.
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Vorzugsweise
wird weiterhin eine im Wesentlichen vertikale Rauchgasführung vorgesehen. Eine
vertikale Rauchgasführung ist
vor allem dann von Vorteil, wenn mit einem hohen Ascheanteil gerechnet
werden muss. Je nach Zusammensetzung des Inkontinenzsystemabfalls
kann dies bei einer erfindungsgemäßen Verbrennungsanlage der
Fall sein, so dass sich die Verwendung einer vertikalen Rauchgasführung empfiehlt.
Insbesondere kann dabei die entsprechende Asche durch Setzung und
Entnahme ohne zusätzliche
Reinigungselemente entnommen und einer weiteren Entsorgung zugeführt werden.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird anhand der
Figuren nachfolgend näher
erläutert.
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Im
Einzelnen zeigen
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1 ein
Blockschaltbild zur Verdeutlichung der Reihenfolge der verschiedenen
Arbeitsstationen einer erfindungsgemäßen Verbrennungsanlage sowie
den Ablauf des erfindungsgemäßen Verbrennungsverfahrens,
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2 einen
schematischen Längsschnitt durch
den Brennraum einer erfindungsgemäßen Verbrennungsanlage,
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3 einen
schematischen Querschnitt durch einen Teil des Brennraums mit mechanischem Schürelement,
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4 eine
perspektivische Darstellung des Schürelements gemäß 3 und
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5 eine
schematische Seitenansicht auf ein Schürelement gemäß den 3 und 4 während des
Betriebs.
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In 1 ist
eine Verbrennungsanlage 1 mit ihren verschiedenen Komponenten
schematisch dargestellt.
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Ein
Bunker 2 dient zur Aufnahme von Säcken, die aus den entsprechenden
Einrichtungen der Altenwohn- und pflegestruktur, aber auch aus Krankenhäusern oder
dergleichen abgeholt werden. Der Bunker 2 kann mit Lkw
beschickt werden und wird vorzugsweise mit einem Deckel, beispielsweise
einem Faltdeckel, verschließbar
ausgestaltet.
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Über ein
oder mehrere Fördereinheiten,
z.B. einem Walking-Floor 3 und
Förderbändern 4,
ist eine Abfuhr der einzelnen Sackgebinde vorgesehen. Durch die Übergabestellen
an einzelnen Fördereinheiten
kann bereits eine Vereinzelung, z.B. durch unterschiedliche Fördergeschwindigkeiten,
stattfinden.
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Vorzugsweise
wird jedoch erfindungsgemäß eine zusätzliche
Vereinzelungseinheit 5 vorgesehen. In einer besonderen
Ausführung
wird weiterhin eine Hubeinheit vorgesehen, die vorteilhafterweise
mit der Vereinzelungseinheit verbunden werden kann, um die Säcke auf
ein höheres
Niveau zu heben. Eine Hubeinheit ermöglicht den Weitertransport
unter Nutzung der Schwerkraft.
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Die
sackartigen Gebinde werden sodann einer Aufreiß- und Zerkleinerungseinheit 6 zugeführt. In
dieser Ausführungsform
werden beide Vorgänge simultan
durch eine Einheit durchgeführt.
Grundsätzlich
können
diese beiden Verfahrensschritte jedoch im Rahmen der Erfindung hintereinander
und/oder durch unterschiedliche Einheiten vorgenommen werden.
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Im
vorliegend beschriebenen Ausführungsbeispiel
werden die einzelnen Säcke
mittels eines Stempels durch eine Anordnung von Schneidmessern gedrückt, so
dass die Säcke
zugleich geöffnet und
der darin befindliche Inhalt durch die Messerstruktur gedrückt und
dabei zerkleinert wird.
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Nach
der Aufreiß-
und Zerkleinerungseinheit 6 fällt der zerkleinerte Inkontinenzsystemabfall
auf eine Beschickungseinheit 7, beispielsweise in Form eines
weiteren Förderbands,
eines Kettenförderers oder
dergleichen. Hierbei durchläuft
der aufbereitete Inkontinenzsystemabfall eine Zugabeeinheit 8 mit Kontrolleinheit 9,
in dem bei Bedarf ein weiterer Brennstoff, z.B. Holzhackschnitzel,
Pellets oder dergleichen zudosiert werden kann. Über die Kontrolleinheit 9 kann
die Zudosierung abhängig
von der Verbrennungstemperatur und/oder weiteren Parametern der
Verbrennung erfolgen.
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Der
aufbereitete und gegebenenfalls mit einem weiteren Brennstoff gemischte
Inkontinenzsystemabfall wird sodann einer Brenneinheit 10 zugeführt, die
einen Trocknungsraum 11 und einen Brennraum 12 aufweist.
Die Brenneinheit verfügt über eine oder
mehrere symbolisch dargestellte Roste 13, auf denen der
Brennstoff getrocknet und verbrannt wird.
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Die
Roste können
dabei wenigstens teilweise beweglich angeordnet und angetrieben
werden, um den Brennstoff durch die Trocknungszone in die Verbrennungszone
zu fördern.
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Die
Brenneinheit 10 kann mit allen Zusatzeinheiten ausgestattet
sein, die einen automatischen Betrieb ermöglichen. Denkbar sind dabei
beispielsweise Zündbrenner,
um den Verbrennungsvorgang zu starten oder bei einem unvorhergesehenen Abfall
der Verbrennungstemperatur zu unterstützen. Ebenso sind Leitelemente
zur Führung
des Rauchgases sowie ein oder mehrere Ventilatoren usw. erfindungsgemäß wie in üblichen
Brenneinheiten verwendbar.
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In 2 ist
der Brennraum 14 einer erfindungsgemäßen Verbrennungsanlage mit
einem Treppenrost 15 dargestellt. Die einzelnen Segmente des
Treppenrostes 15 können
beweglich und angetrieben ausgeführt
sein, so dass der Brennstoff von links nach rechts über die
Brennstrecke gefördert wird.
Ein Einfüllschacht 16 dient
zum Einfüllen
von Säcken 17 mit
Inkontinenzsystemabfall. Ein nicht näher dargestellter Schieber
kann z.B. die Säcke 17 in den
Brennraum 14 einstoßen.
Bereits beim Eintritt in den Brennraum 14 sind die Säcke 17 im
Flammbereich, so dass die Sackhüllen
sofort schmelzen und abbrennen und der Inkontinenzsystemabfall über den
Treppenrost 15 verteilt langsam nach unten gefördert wird,
während
er bereits verbrennt. Aufgrund der Beschaffenheit des Inkonzinenzsystemabfalls kommt
es hierbei, wie bereits mehrfach erwähnt, zur Paketierung und Brückenbildung,
so dass Einschlüsse
von nicht verbranntem, gegebenenfalls noch feuchten Inkontinenzsystemabfall
vorhanden sein können.
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Beim Übergang
in den waagrechten Bereich 18 von schrägen Bereich 19 des
Treppenrostes 15 ist in der vorliegenden Ausführungsform
eine Schürwelle 20 angeordnet,
die entgegen dem Uhrzeigersinn dreht. An der Schürwelle 20 sind Rippen 21 angebracht
die dazu dienen, den teilweise verbrannten Inkontinenzsystemabfall
mechanisch zu bearbeiten. Dabei wird der Brennstoff durchgemischt,
Brücken oder
Einschlüsse
aufgelöst
und der Brennstoff auf dem Rost gleichmäßig verteilt.
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Dies
führt zu
einem deutlich verbesserten Brennverhalten mit wesentlich besserem
Abbrand am Ende der Brennstrecke.
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In 3 ist
die Aufhängung
der Schürwelle 20 schematisch
dargestellt. Die Lager 22, 23 der Schürwelle 20 werden
durch Stahlplatten 24, 25 vom Brennraum 14 abgeschirmt.
Die Stahlplatten 24, 25 wiederum sind über Schamottsteine 26, 27 geschützt.
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Die
Schürwelle 20 ist
als Hohlrohr ausgeführt,
auf dem die Rippen 21 angebracht sind. Das Hohlrohr wird über einen
Motor 28 angetrieben und über ein Gebläse 29 mit
Luft beschickt. Am gegenüberliegenden
Ende ist über
ein Pfeil eine Luftabfuhr 30 mit einer Drosselklappe 31 angedeutet.
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In
den Rippen 21 sind Luftdüsen 32 vorgesehen,
so dass im Bereich der Schürwelle 20 dem Brennstoff
Luft zugeführt
werden kann und somit das Feuer zusätzlich angeblasen wird. Über das
Gebläse 29 und
die Drossel 31 kann die Luftzufuhr im Hinblick auf den
Druck sowie die Menge eingestellt, in einer besonderen Ausführungsform
auch geregelt werden.
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In 4 ist
erkennbar, dass die Luftdüsen 32 in
Bezug auf die Drehrichtung D der Rückseite der Rippen 21 angebracht
sind, so dass diese bei der Bearbeitung des teilverbrannten Inkontinenzsystemabfalls
nicht verstopfen können.
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In 5 ist
die Schürwelle 20 mit
aus den Luftdüsen 32 austretender
Luftströmung 33 dargestellt.
Weiterhin ist in dieser Zeichnung der Zustand des Brennmaterials
vor und nach der Schürwelle 20 angedeutet.
Beim Auftreffen auf die Schürwelle 20 ist der
Brennstoff 34 noch in Klumpen oder Paketen zusammenhängend, so
dass im Inneren solcher Pakete noch Feuchtigkeit und unverbrannter
Brennstoff enthalten ist. Durch die Bearbeitung der Schürwelle 20 wird
aus dem paketierten Brennstoff 34 in Transportrichtung
hinter der Schürwelle 20 eine
aufgeschlossene nahezu gleichmäßige Brennstoffverteilung 35 bewirkt.
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Mit
Hilfe dieser Schürvorrichtung
kann der Abbrand des Brennstoffs deutlich verbessert werden, so
dass gegebenenfalls eine Brennstoffaufbereitung vor der Brennkammer 14 ganz
oder teilweise entfallen kann.
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Die
Schürvorrichtung
kann neben dem beschriebenen Ausführungsbeispiel auch anderweitig ausgebildet
werden. So können
auch mehrere Schürwellen
vorgesehen werden, die unabhängig voneinander
oder aber auch im Eingriff miteinander arbeiten. Weiterhin kann
eine Schürwelle 20 auch eine
anderartige Struktur aufweisen. Anstelle der Rippen 21 können einzelnen
Vorsprünge
oder Nocken aufgebracht werden, die umfangsseitig über eine
solche Schürwelle
verteilt werden. Ebenso können
auch radförmige
Elemente vorgesehen werden, die sich nicht über die gesamte Breite des
Brennraums erstrecken, sondern nebeneinander und gegebenenfalls
auch in Transportrichtung versetzt zueinander angeordnet sind. Diese
und weitere Ausführungsformen
sind denkbar, um den teilverbrannten Brennstoff im Inneren des Brennraums 14 weiter
aufzuschließen.
Dabei wird vorwiegend mechanisch zur Brennstoffbearbeitung gearbeitet.
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Über die
Luftzufuhr in der Schürvorrichtung kann
der Brennvorgang zusätzlich
angeblasen werden. Grundsätzlich
ist es darüber
hinaus auch möglich, über eine
solche Vorrichtung einen gasförmigen Sekundärbrennstoff
zuzuführen,
um das Abbrandverhalten weiter zu verbessern.
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- 1
- Verbrennungsanlage
- 2
- Bunker
- 3
- Walking-Floor
- 4
- Förderbänder
- 5
- Vereinzelungseinheit
- 6
- Aufreiß- und Zerkleinerungseinheit
- 7
- Beschichtungseinheit
- 8
- Zugabeeinheit
- 9
- Kontrolleinheit
- 10
- Brenneinheit
- 11
- Trocknungsraum
- 12
- Brennraum
- 13
- Rost
- 14
- Brennraum
- 15
- Treppenrost
- 16
- Einfüllschacht
- 17
- Sack
- 18
- waagrechter
Bereich
- 19
- schräger Bereich
- 20
- Schürwelle
- 21
- Rippen
- 22
- Lager
- 23
- Lager
- 24
- Stahlplatte
- 25
- Stahlplatte
- 26
- Schamottsteine
- 27
- Schamottsteine
- 28
- Motor
- 29
- Gebläse
- 30
- Luftabfuhr
- 31
- Drosselklappe
- 32
- Luftdüse
- 33
- Luftströmung
- 34
- Brennstoff
- 35
- Brennstoffverteilung