DE102016116649A1

DE102016116649A1 - Process and device for the treatment of ash, in particular rust or boiler ash from thermal recycling

Info

Publication number: DE102016116649A1
Application number: DE102016116649.9A
Authority: DE
Inventors: Oliver Schiffmann
Original assignee: Steag New Energies GmbH
Current assignee: IQONY ENERGIES GMBH, DE
Priority date: 2016-09-06
Filing date: 2016-09-06
Publication date: 2018-03-08

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Asche, insbesondere Rost- oder Kesselachse aus thermischer Stoffverwertung. Erfindungsgemäß wird die Asche zur Verringerung der Löslichkeit von Verunreinigungen aus der Asche (1) ein Kohlendioxid aufweisender Gasstrom (2) zugeführt. Die Asche wird durch die Hinzuführung des Gasstroms (2) carbonatisiert und dadurch in eine Form gebracht, in welcher die in der Asche 1 enthaltenen Verunreinigungen, vorzugsweise Schwermetalle, insbesondere Blei oder/und Zink, eine geringere Löslichkeit aus der Asche (1) aufweisen. In einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Gasstrom (2) ein Abgasstrom eines Verbrennungsprozesses, vorzugsweise eines Kraftwerks (3). Der Gasstrom weist zweckmäßigerweise einen Kohlendioxid-Gehalt von mindestens 1 Vol.-%, vorzugsweise mindestens 3 Vol.-% auf, wobei der Asche des Gasstroms eine derartige Menge an Kohlendioxid zugeführt wird, dass 100 bis 300 kg Kohlendioxid pro 1000 kg Asche bei der Carbonatisierung reagieren. Die Behandlungsdauer der Asche beträgt vorzugsweise zumindest 15 min. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Behandlung der Asche.The invention relates to a method for the treatment of ash, in particular grate or boiler axis from thermal material utilization. According to the invention, the ashes to reduce the solubility of impurities from the ash (1) a carbon dioxide gas stream (2) is supplied. The ash is carbonated by the addition of the gas stream (2) and thereby brought into a form in which the impurities contained in the ash 1, preferably heavy metals, in particular lead and / or zinc, have a lower solubility from the ash (1). In one embodiment of the invention, the gas stream (2) is an exhaust gas stream of a combustion process, preferably a power plant (3). The gas stream expediently has a carbon dioxide content of at least 1 vol .-%, preferably at least 3 vol .-%, wherein the ash of the gas stream is fed to such an amount of carbon dioxide that 100 to 300 kg of carbon dioxide per 1000 kg of ash in the Carbonation react. The treatment time of the ash is preferably at least 15 minutes. The invention further relates to an apparatus for treating the ashes.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Behandlung von Asche, insbesondere Rost- oder Kesselasche aus thermischer Stoffverwertung. The invention relates to a method and a device for the treatment of ash, in particular rust or boiler ash from thermal material utilization.

Asche aus thermischer Stoffverwertung weist oftmals Schwermetall auf, das sich bei späterer Lagerung aus der Asche lösen und die Umwelt belasten kann. Mit Schwermetall belastete Aschen können beispielsweise bei der allgemeinen Müllverbrennung oder der Verbrennung von Biomasse entstehen. Insbesondere Rost- und Kesselaschen aus der thermischen Verwertung von Altholz können hohe eluierbare Gehalte von Blei oder Zink aufweisen, die beispielsweise von Anstrich- oder Schutzmittel, mit denen das Holz behandelt worden ist, stammen oder sich aufgrund von Düngung mit belasteten Stoffen schon beim Wachstum im Holz eingelagert haben. Ash from thermal recycling often has heavy metal, which can be released from the ash during later storage and pollute the environment. For example, ashes contaminated with heavy metals may be generated during general waste incineration or biomass combustion. In particular, rust and boiler ash from the thermal utilization of waste wood can have high elutable levels of lead or zinc, for example, from paint or preservative with which the wood has been treated, or due to fertilization with contaminated substances already during growth in the Have stored wood.

Da die belasteten Aschen als gefährlicher Abfall deklariert werden müssen und deswegen einer weiteren Nutzung nicht direkt zugeführt werden können, ergeben sich bei ihrer Entsorgung hinsichtlich der weiteren Verwertung Schwierigkeiten. Es hat sich gezeigt, dass sich die Löslichkeit von Schwermetallen aus der Asche bei Alterung verringert. Allerdings werden bei natürlicher Alterung durch Lagerung in offenen Mieten normalerweise mindestens drei Monate benötigt, um die Schwermetall ausreichend in die Asche einbinden zu können. Problematisch ist, dass dafür oftmals keine ausreichend großen Lagerkapazitäten zur Verfügung stehen. Since the polluted ash must be declared as hazardous waste and therefore can not be supplied directly to further use, there are difficulties in their disposal in terms of further recovery. It has been shown that the solubility of heavy metals from the ash decreases with aging. However, natural aging by storage in open rents usually requires at least three months to adequately incorporate the heavy metal into the ashes. The problem is that often there are no sufficiently large storage capacities available.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der sich die Löslichkeit der Schwermetalle aus der Asche reduzieren lässt. The invention has for its object to provide a method of the type mentioned, with which the solubility of the heavy metals can be reduced from the ash.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der Asche zur Verringerung der Löslichkeit von Verunreinigungen aus der Asche ein Kohlendioxid aufweisender Gasstrom zugeführt wird. According to the invention, this object is achieved in that the ash is supplied to reduce the solubility of impurities from the ash containing a carbon dioxide gas stream.

Es hat sich gezeigt, dass durch die Zufuhr des Kohlendioxids natürliche Alterungsvorgänge der Asche, insbesondere aus der thermischen Verwertung von Biomasse wie Altholz, beschleunigt werden und insbesondere die Löslichkeit von Verunreinigungen, insbesondere der Schwermetalle verringert werden können. Der für die Einbindung von Schwermetallen in der Asche wichtigste Alterungsvorgang ist die Carbonatisierung, bei der unter Aufnahme von Kohlendioxid aus Calciumhydroxid Carbonate gebildet werden. Zur Beschleunigung der Alterung kommt es, da es durch die Zufuhr des Kohlendioxids zu mehr Kontakt zwischen dem Kohlendioxid und der Asche kommt und die Diffusionstiefe im Vergleich zur Lagerung in den Mieten erhöht wird. It has been shown that the supply of carbon dioxide natural processes of aging of the ashes, in particular from the thermal utilization of biomass such as waste wood, are accelerated and in particular the solubility of impurities, especially the heavy metals can be reduced. The most important aging process for heavy metals in the ash is carbonation, which forms carbonates by absorbing carbon dioxide from calcium hydroxide. Acceleration of the aging occurs because the supply of carbon dioxide leads to more contact between the carbon dioxide and the ash and the diffusion depth is increased compared to storage in the rents.

Die Alterung erfolgt in zwei Teilschritten:

(1) Hydrierung: CaO + H₂O => Ca(OH)₂
(2) Carbonatisierung: Ca(OH)₂ + CO₂ => CaCO₃ + H₂O

Aging takes place in two steps:

(1) Hydrogenation: CaO + H ₂ O => Ca (OH) ₂
(2) Carbonation: Ca (OH) ₂ + CO ₂ => CaCO ₃ + H ₂ O

Aufgrund der bei Nassentaschung auf die Asche aufgebrachte Feuchtigkeit ist freies Calciumoxid an der Oberfläche der Asche normalerweise bereits vollständig zu Calciumhydroxid umgesetzt. Im Inneren der Partikel jedoch können noch reaktionsfreudige Oxide vorliegen. Das wasserlösliche Calciumhydroxid bleibt in Poren und Kapillarwasser teilweise gelöst und bildet eine feuchte hydroxidhaltige Schicht. Zusätzlich kann sich silikatisch gebundenes Calcium im Kapillarwasser lösen. Mit dem im Kapillarwasser gelösten Kohlendioxid carbonatisiert das Calcium. Bei Kristallneubildung infolge der Hydrierung und Carbonatisierung werden die Schwermetalle in den Kristallen eingebunden, sodass die behandelte Asche kein gefährlicher Abfall mehr ist und einfacher gehandhabt werden kann. Due to the moisture applied to the ash during wet scrubbing, free calcium oxide on the surface of the ash is normally already fully converted to calcium hydroxide. Inside the particles, however, reactive oxides may still be present. The water-soluble calcium hydroxide remains partially dissolved in pores and capillary water and forms a moist hydroxide-containing layer. In addition, silicate-bound calcium can dissolve in capillary water. With the carbon dioxide dissolved in capillary water, the calcium carbonates. In the case of crystal formation as a result of hydrogenation and carbonation, the heavy metals are incorporated in the crystals, so that the treated ash is no longer hazardous waste and can be handled more easily.

Durch die Zufuhr des Kohlendioxid aufweisenden Gasstroms lassen sich die genannten Alterungseffekte, die normalerweise erst nach drei Monaten erreicht werden, innerhalb von wenigen Stunden erzielen. By supplying the gas stream containing carbon dioxide, the said aging effects, which are normally only reached after three months, can be achieved within a few hours.

Darüber hinaus wird bei einer Carbonatisierung der Asche Kohlendioxid gebunden und somit der Kohlendioxid-Gehalt des Gasstroms reduziert. In addition, when a carbonization of the ash carbon dioxide is bound and thus reduces the carbon dioxide content of the gas stream.

Die Erfindung erweist sich als besonders vorteilhaft, wenn der Gasstrom ein Rauchgasstrom eines Verbrennungsprozesses eines Kraftwerks ist, da er kostengünstig bereitgestellt werden kann und darüber hinaus der Kohlendioxid-Ausstoß des Kraftwerks an die Umgebung verringert werden kann. The invention proves to be particularly advantageous if the gas stream is a flue gas stream of a combustion process of a power plant, since it can be provided inexpensively and beyond the carbon dioxide emissions of the power plant can be reduced to the environment.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird zur Behandlung der Asche Gas benutzt, das in einem Verbrennungsprozess entsteht, der in einer Brennkammer zur thermischen Stoffverwertung und/oder in dem Kraftwerk durchgeführt wird, in dem die Asche gebildet wird. Vorteilhaft kann das bei der Verbrennung entstehende Gas zur Behandlung der dabei entstehenden Asche benutzt werden. In a preferred embodiment of the invention, gas is used to treat the ashes resulting from a combustion process carried out in a thermal utilization combustor and / or at the power plant where the ash is formed. Advantageously, the gas produced during the combustion can be used to treat the resulting ash.

Zweckmäßigerweise weist der Gasstrom einen Kohlendioxidgehalt von mindestens 1 Vol.-%, vorzugsweise mindestens 3 Vol.-%, auf. The gas stream expediently has a carbon dioxide content of at least 1% by volume, preferably at least 3% by volume.

In einer Ausgestaltung der Erfindung wird der Asche mit dem Gasstrom mindestens eine derartige Menge an Kohlendioxid zugeführt, dass 100 bis 300 kg Kohlendioxid pro 1000 kg Asche bei der Carbonatisierung reagieren. Die Behandlungsdauer der Asche zur Carbonatisierung mittels des Gasstroms beträgt zweckmäßigerweise zumindest 15 min, vorzugsweise zumindest 20 min. In one embodiment of the invention, the ash is supplied with the gas stream at least such an amount of carbon dioxide that react 100 to 300 kg of carbon dioxide per 1000 kg of ash in the carbonation. The treatment time of the ash for carbonation by means of the gas stream is expediently at least 15 minutes, preferably at least 20 minutes.

In einer Ausführungsform der Erfindung wird der Gasstrom zur Behandlung von 1000 kg Asche pro Stunde mit einem Volumenstrom von 80 bis 120 m³ pro Stunde zugeführt. In one embodiment of the invention, the gas stream is fed to treat 1000 kg of ash per hour at a flow rate of 80 to 120 m ³ per hour.

Zweckmäßigerweise wird die Asche vor und/oder während der Zufuhr des Kohlendioxids getrocknet, um die Feuchtigkeit der Asche zu verringern. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, die Asche zur Trocknung, ggf. durch den Gasstrom, derart zu erwärmen, dass ihre Oberfläche frei oder zumindest weitgehend frei von einer durch Wasser gebildeten Phasengrenzfläche ist. Zwar ist die Feuchtigkeit auf der Asche, die sich beim Transport der Asche unter Verwendung von Wasser aus einem Reaktionsraum (Nassentaschung), in dem die Asche entsteht, auf der Asche anordnen kann, zur Hydrierung notwendig. Sie bildet jedoch eine zusätzliche Phasengrenzfläche, die den Stofftransport zwischen Gas und Feststoff und somit die Carbonatisierung behindert. Durch Trocknung wird die Carbonatisierung indirekt beschleunigt, da die Phasengrenzfläche entfernt wird. Für eine Trocknung ideal sind hohe Temperaturen und geringe relative Feuchte des Gases. Allerdings sinkt bei steigender Temperatur die Löslichkeit von Kohlendioxid in der wässrigen Phase und die Carbonatisierung läuft schlechter ab. Conveniently, the ash is dried before and / or during the supply of the carbon dioxide to reduce the moisture of the ash. It has proved to be particularly advantageous to heat the ash for drying, possibly by the gas stream, in such a way that its surface is free or at least largely free from a phase boundary surface formed by water. Although the moisture on the ash, which can be arranged on the ash during transport of the ash using water from a reaction space (wet ash) in which the ash is formed, is necessary for the hydrogenation. However, it forms an additional phase interface, which hinders the mass transfer between gas and solid and thus the carbonation. By drying, the carbonation is indirectly accelerated because the phase interface is removed. Ideal for drying are high temperatures and low relative humidity of the gas. However, as the temperature increases, the solubility of carbon dioxide in the aqueous phase decreases and the carbonation proceeds worse.

Zweckmäßigerweise weist die Asche bei der Zufuhr des Gasstroms eine Temperatur zwischen 40 und 70 °C, vorzugsweise zwischen 45 und 60 °C, auf. Eine dazu notwendige Erwärmung der Asche kann durch den Gasstrom selbst erfolgen, wobei der Gasstrom dazu, sofern nötig, erwärmt werden kann. Alternativ oder ergänzend dazu könnte ein Reaktor, in dem die Asche mit dem Gasstrom beschickt wird, durch eine Heizeinrichtung zur Erwärmung der Asche eingerichtet sein, wobei zur Erwärmung vorzugsweise Abwärme, insbesondere Abwärme des Verbrennungsprozesses, benutzt wird. Ferner wäre vorstellbar, die Asche vor Eintritt in den Reaktor, vorzugweise ebenfalls mit Abwärme, zu erwärmen. The ash expediently has a temperature between 40 and 70.degree. C., preferably between 45 and 60.degree. C., during the supply of the gas stream. A necessary heating of the ash can be done by the gas flow itself, the gas flow to, if necessary, can be heated. Alternatively or additionally, a reactor in which the ash is fed with the gas stream, could be arranged by a heater for heating the ash, wherein for heating preferably waste heat, in particular waste heat of the combustion process, is used. Furthermore, it would be conceivable to heat the ash prior to entering the reactor, preferably also with waste heat.

Die eingangs genannte Vorrichtung zur Behandlung von Asche, insbesondere Rost- oder Kesselasche aus thermischer Verwertung von Holz, umfasst einen Reaktor zur Zu führung des Kohlendioxid aufweisenden Gasstroms auf die Asche und eine Einrichtung zur Leitung des Gasstroms in den Reaktor. The device mentioned at the beginning for the treatment of ash, in particular rust or boiler ash from thermal utilization of wood, comprises a reactor to the leadership of the carbon dioxide gas stream to the ash and means for directing the gas flow into the reactor.

In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Leitungseinrichtung zur Leitung eines Abgasstroms eines Verbrennungsprozesses, vorzugsweise eines Kraftwerks, in den Reaktor vorgesehen, wobei die Leitungseinrichtung wie oben erläutert zur Leitung aus derselben Brennkammer und/oder demselben Kraftwerk, in der die Asche gebildet worden ist. eingerichtet sein kann. In the preferred embodiment of the invention, the conduit means is provided for directing an exhaust gas stream of a combustion process, preferably a power plant, into the reactor, the conduit means as explained above for directing from the same combustor and / or same power plant in which the ash has been formed. can be set up.

Zweckmäßigerweise umfasst die Vorrichtung einen Trockner, vorzugsweise ein Trommeltrockner oder ein Konvektionsbandtrockner, zur Trocknung der Asche. Der Konvektionsbandtrockner hat den Vorteil, dass das Feuchtgut kaum mechanisch beansprucht wird, wodurch das Gas aus dem Gasstrom staubarm bleibt. Das Gas kann im Gegenstrom über ein Band des Konvektionsbandtrockners, oder im Querstrom durch ein perforiertes Band des Konvektionsbandtrockners hindurchgeführt werden. Die Überströmung des Feuchtgutes hat gegenüber der Durchströmung den Vorteil, dass der Druckverlust geringer ist, sodass höhere Förderleistungen erreicht werden können. Die Durchströmung des Feuchtgutes jedoch ermöglicht einen besseren Stofftransport. The device expediently comprises a dryer, preferably a drum dryer or a convection belt dryer, for drying the ash. The convection belt dryer has the advantage that the moist material is hardly subjected to mechanical stress, as a result of which the gas from the gas stream remains dust-free. The gas may be passed countercurrently through a belt of the convection belt dryer, or in cross-flow through a perforated belt of the convection belt dryer. The overflow of the moist material has the advantage over the flow that the pressure loss is lower, so that higher flow rates can be achieved. The flow through the moist material, however, allows a better mass transfer.

Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, im Reaktor zumindest zwei der durchströmbaren Bandabschnitte übereinander anzuordnen. Der Reaktor kann dadurch mit verhältnismäßig geringem Platzbedarf vorgesehen werden. It has proven to be particularly advantageous to arrange at least two of the flow-through tape sections in the reactor one above the other. The reactor can thereby be provided with relatively little space.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist in Aschetransportrichtung gesehen vor dem Trockner eine Einrichtung zum Sieben der Asche vorgesehen, mittels derer eine Grobfraktion der Asche vor der Trocknung ausgesiebt werden kann. Da sich gezeigt hat, dass die Grobfraktion nur geringfügig mit Schwermetall belastet ist, kann von deren Behandlung abgesehen und damit das Verfahren optimiert werden. In one embodiment of the invention, a device for screening the ash is provided in the direction of the ash transport before the dryer, by means of which a coarse fraction of the ash can be screened out before drying. Since it has been shown that the coarse fraction is only slightly contaminated with heavy metal, it can be apart from their treatment and thus the process can be optimized.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und den beigefügten, sich auf diese Ausführungsbeispiele beziehenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen The invention will be explained in more detail below with reference to exemplary embodiments and the accompanying drawings relating to these exemplary embodiments. Show it

1 ein Schema zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens, 1 a scheme for explaining the method according to the invention,

2 einen Reaktor einer erfindungsgemäße Vorrichtung, und 2 a reactor of a device according to the invention, and

3 ein Schema zur Erläuterung eines weiteren erfindungsgemäßen Verfahrens. 3 a scheme for explaining a further inventive method.

In 1 ist Biomassekraftwerk 5 gezeigt, in dem Altholz zur Gewinnung elektrischer Energie verbrannt wird und dabei anfallende Asche 1 mittels Nassentaschung unter Verwendung von Wasser aus einem zur Verbrennung genutzten Kessel transportiert wird. Da das zur Verbrennung genutzte Altholz mit Blei belastet ist, weist die Asche 1 einen derart hohen Gehalt an löslichem Blei auf, dass die Asche als gefährlicher Abfall zu deklarieren ist. Im vorliegenden Beispiel weist ein Eluat der Asche 1, das durch ein Verfahren nach DIN 38 414 Teil 4 erhalten worden ist, einen Bleigehalt von 4 mg/l auf. Bei dem Verfahren wird die Asche unter definierten Bedingungen mit Wasser eluiert. Anschließend werden die ungelösten Bestandteile durch Filtration abgetrennt und im Filtrat die Konzentration der zu bestimmenden Komponenten nach den Verfahren der Wasseranalytik ermittelt. Um das Blei in der Asche 1 zu binden und damit seine Löslichkeit zu verringern, wird die Asche 1 in einen Reaktor 4 einer erfindungsgemäßen Vorrichtung transportiert. Optional kann die Asche 1 vor Anordnung in dem Reaktor 4 in einer Trocknungseinrichtung 8 getrocknet und/oder in einer Siebeinrichtung 9 gesiebt werden. In 1 is biomass power plant 5 shown, is burned in the waste wood for the production of electrical energy and thereby accumulating ash 1 by wet scrubbing using water from a boiler used for combustion. As the waste wood used for combustion is contaminated with lead, the ashes indicate 1 such a high content of soluble lead that the ash is declared as hazardous waste. In the present example, an eluate of the ash 1 , which by a procedure after DIN 38 414 part 4 been obtained is, a lead content of 4 mg / l on. In the process, the ash is eluted under defined conditions with water. Subsequently, the undissolved constituents are separated by filtration and determined in the filtrate, the concentration of the components to be determined by the methods of water analysis. To the lead in the ashes 1 to bind and thus reduce its solubility, the ashes 1 in a reactor 4 transported a device according to the invention. Optionally, the ashes 1 before being placed in the reactor 4 in a drying device 8th dried and / or in a screening device 9 be sifted.

Die Trocknung kann erforderlich sein, um bessere Bedingungen für die Behandlung in dem Reaktor 4 zu schaffen, insbesondere um Feuchtigkeit von der Oberfläche der Aschepartikel zu entfernen. Drying may be required to provide better conditions for treatment in the reactor 4 in particular to remove moisture from the surface of the ash particles.

Das Sieben der Asche 1 kann zur besonders effizienten Behandlung der Asche 1 beitragen, wenn grobere Aschepartikel wesentlich geringere Gehalte an Blei aufweisen als feinere. Sie können dann angepasst an die Verunreinigung der jeweiligen Fraktionen getrennt behandelt werden. Sind die Bleigehalte der groberen Aschepartikel so gering, dass eine Behandlung nicht nötig ist, werden lediglich die feineren Aschepartikel in dem Reaktor 4 behandelt. The sieving of the ashes 1 can be used for particularly efficient treatment of the ashes 1 contribute when coarse ash particles have much lower levels of lead than finer ones. They can then be treated separately according to the contamination of the respective fractions. If the lead content of coarse ash particles is so low that treatment is not necessary, only the finer ash particles in the reactor become 4 treated.

Zur Behandlung der Asche 1, wird dem Reaktor 4 über eine Leitung 7 Rauchgas 2, das beim Betrieb eines Kohle-, Öl-, Gas-, Biomasse- oder Müllverbrennungskraftwerk 3 anfällt, zugeführt. Die Asche 1 wird nach Ihrer Behandlung zu einer Lagerstätte 6 transportiert. In dem Reaktor 4 wird die Asche 1, ggf. durch das nach dem Austritt aus dem Kraftwerk 3 noch warme Rauchgas 2 oder durch eine in dem Reaktor 4 vorgesehene Heizeinrichtung 19, auf eine Temperatur zwischen 45 und 60 °C aufgewärmt, wobei sie ggf. getrocknet wird, und das Rauchgas 2, das einen Gehalt von mindestens 1–3 Vol.-% Kohlendioxid aufweist, über die Asche 1 strömen gelassen. For the treatment of the ashes 1 , becomes the reactor 4 over a line 7 flue gas 2 when operating a coal, oil, gas, biomass or refuse incineration power plant 3 accumulates, fed. The ash 1 becomes a deposit after your treatment 6 transported. In the reactor 4 will the ashes 1 , possibly by after leaving the power plant 3 still warm flue gas 2 or by one in the reactor 4 provided heating device 19 , heated to a temperature between 45 and 60 ° C, where appropriate, is dried, and the flue gas 2 containing at least 1-3% by volume of carbon dioxide over the ash 1 let it flow.

Einen geeigneten Aufbau des Reaktors 4 zeigt 2 im Querschnitt. Der Reaktor 4 weist einen Einlass 10 auf, der an der Oberseite des Reaktors 4 angeordnet ist und durch den die Asche 1 in den Reaktor 4 gelangt. In dem Reaktor 4 wird die Asche 1 über Förderbänder 12, 13, 14, 15, die mit hier nicht gezeigten Durchlassöffnungen versehen sind, zu einem Auslass 11 transportiert, hinter dem die behandelte Asche 1 gemeinsam mit durch einen Staubauslass 18 austretenden Staub aufgefangen wird, um anschließend zu der Lagerstätte 6 transportiert zu werden. Während ihres Transports auf den Förderbändern 12, 13, 14, 15 wird die Asche 1 von dem Rauchgas 2 umströmt, dass durch im unteren Bereich des Reaktors 4 angeordnete Gaseinlässe 16 in den Reaktor 4 eintritt, unter Durchdringung der Öffnungen in den Förderbändern 12, 13, 14, 15 und Umströmung der Asche 1 in dem Reaktor 4 nach oben steigt und schließlich aus einem Gasauslass 17 des Reaktors 4 austritt. Bei ihrem Transport durch den Reaktor 4 wird die Asche 1 mittels des in dem Rauchgas 2 enthaltenen Kohlendioxids carbonatisiert und das Blei derart in neu gebildete Kristalle eingebunden, dass es nicht mehr oder nur wesentlich schlechter löslich ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel werden 1000 kg Asche pro Stunde durch den Reaktor bewegt, dabei etwa 90 bis 110 m³ Rauchgas 2 pro Stunde über die Asche 1 bewegt und dabei 150 bis 250 kg Kohlendioxid pro Stunde aus dem Rauchgas 2 zur Carbonatisierung verbraucht. Der Bleigehalt im Eluat wurde von den genannten über 4 mg/l auf 0,7 mg/l reduziert. Bei der Asche 1 handelt es sich nach der Behandlung nicht mehr um gefährlichen Abfall. A suitable structure of the reactor 4 shows 2 in cross section. The reactor 4 has an inlet 10 on top of the reactor 4 is arranged and through which the ashes 1 in the reactor 4 arrives. In the reactor 4 will the ashes 1 via conveyor belts 12 . 13 . 14 . 15 , which are provided with passage openings, not shown here, to an outlet 11 transported, behind which the treated ash 1 together with through a dust outlet 18 escaping dust is collected, then to the deposit 6 to be transported. During their transport on the conveyor belts 12 . 13 . 14 . 15 will the ashes 1 from the flue gas 2 flows around that at the bottom of the reactor 4 arranged gas inlets 16 in the reactor 4 enters, by penetrating the openings in the conveyor belts 12 . 13 . 14 . 15 and flow around the ashes 1 in the reactor 4 rises to the top and finally from a gas outlet 17 of the reactor 4 exit. In their transport through the reactor 4 will the ashes 1 by means of the in the flue gas 2 carbon dioxide carbonated and incorporated the lead in newly formed crystals so that it is no longer or only significantly less soluble. In the present embodiment, 1000 kg of ash per hour are moved through the reactor, while about 90 to 110 m ³ flue gas 2 per hour over the ashes 1 moving while 150 to 250 kg of carbon dioxide per hour from the flue gas 2 consumed for carbonation. The lead content in the eluate was reduced from those mentioned above 4 mg / l to 0.7 mg / l. At the ashes 1 after treatment, it is no longer hazardous waste.

Das Ausführungsbeispiel nach 3 unterscheidet sich von denjenigen nach 1 dadurch, dass Asche und Kohlendioxid, die in einem Reaktor 4a zur Carbonatisierungsreaktion benutzt wird, aus einem einzigen Biomassekraftwerk 5a stammen. Somit dann kann bei der Verbrennung der Biomasse anfallendes Rauchgas zur Behandlung der bei der Verbrennung anfallenden Asche benutzt werden. The embodiment according to 3 differs from those after 1 in that ash and carbon dioxide in a reactor 4a used for carbonation reaction, from a single biomass power plant 5a come. Thus, flue gas resulting from the combustion of the biomass can be used to treat the ash produced during combustion.

Mittels der erfindungsgemäßen Verfahren und Vorrichtungen kann nicht nur die Löslichkeit des Bleis, sondern auch die Löslichkeit von Bismut, Eisen, Kupfer, Zinn, Zink, Nickel, Cadmium oder/und Chrom aus der Asche verringert werden. Not only the solubility of the lead, but also the solubility of bismuth, iron, copper, tin, zinc, nickel, cadmium or / and chromium from the ashes can be reduced by means of the methods and devices according to the invention.

Es versteht sich, dass die beschriebenen erfahren und Vorrichtungen auch Asche von anderen Biomasse als Altholz oder von Müll zur Verringerung vor Verunreinigungen benutzt werden können. It is understood that the described experience and devices also ash from biomass other than waste wood or waste can be used to reduce pollution.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

DIN 38 414 [0027]

Claims

Process for the treatment of ash ( 1 ), in particular rust or boiler ash from thermal material utilization, characterized in that the ash ( 1 ) for reducing the solubility of impurities from the ash ( 1 ) a carbon dioxide-containing gas stream ( 2 ) is supplied.

Process according to claim 1, characterized in that the ash ( 1 ) by the supply of the gas stream ( 2 ) is carbonated and thereby brought into a form in which the in the ash ( 1 ), preferably heavy metals, in particular lead and / or zinc, a lower solubility from the ash ( 1 ) exhibit.

Process according to Claim 1 or 2, characterized in that the gas stream ( 2 ) an exhaust gas stream of a combustion process, preferably a power plant ( 3 ) is.

Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the gas stream ( 2 ) has a carbon dioxide content of at least 1% by volume, preferably at least 3% by volume.

Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the ash ( 1 ) by means of the gas stream ( 2 ) is fed to at least such an amount of carbon dioxide that 100 to 300 kg of carbon dioxide per 1000 kg of ash ( 1 ) react with the carbonation, the duration of treatment of the ash ( 1 ), preferably at least 15 minutes, more preferably at least 20 minutes.

Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the ash ( 1 ), preferably by the gas stream ( 2 ), is heated so that its surface is free or at least substantially free of a phase interface formed by water.

Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the ash ( 1 ) in the supply of the gas stream ( 2 ) has a temperature of between 40 and 70 ° C, preferably between 45 and 60 ° C.

Device for the treatment of ash ( 1 ), in particular rust or boiler ash from the thermal utilization of wood, characterized by a reactor ( 4 ) for supplying a carbon dioxide gas stream ( 2 ) on the ashes ( 1 ) and a facility ( 7 ) for conducting the gas flow ( 2 ) in the reactor ( 4 ) having.

Apparatus according to claim 8, characterized in that the conduit means ( 5 ) for conducting an exhaust gas stream of a combustion process, preferably a power plant ( 3 ), into the reactor ( 4 ) is provided.

Device according to claim 8 or 9, characterized by a device ( 8th ) for drying the ash ( 1 ).