DE1096277B

DE1096277B - Process for the beneficial recovery of residues from the incineration of garbage

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Publication number: DE1096277B
Application number: DEM35231A
Authority: DE
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1957-09-04
Filing date: 1957-09-04
Publication date: 1960-12-29
Also published as: GB829988A

Description

In Müllverbrennungsanlagen fallen Rückstände an, die ein lästiges und nicht nutzbringend verwertbares Abfallprodukt darstellen. Sie sind keine Schlacken im chemisch-technischen Sinn, weil die bei der Müllverbrennung auftretenden Temperaturen nicht zur vollständigen Schlackenbildung und zum Schmelzen ausreichen. Bei der Verbrennung erfolgt nur örtlich gelegentlich ein oberflächliches Erweichen und Aneinanderbacken an den wenigen Stellen, wo eine örtliche Vereinigung der hauptsächlichsten Schlackenbildner in dem zur Schlackenbildung notwendigen Verhältnis vorliegt. An diesen Stellen bilden sich Schlacken, die den Kesselschlacken ähnlich sind. Selbstverständlich gilt dies nicht für Feuerungsrückstände, die schon als Schlacken im Müll vorlaufen.In waste incineration plants there are residues that are annoying and not usable Represent waste product. They are not slags in the chemical-technical sense, because they are incinerated occurring temperatures do not lead to complete slag formation and melting sufficient. During the burn, there is only occasional superficial softening and sticking together in the few places where a local association of the main slag formers is present in the ratio necessary for slag formation. At these points, slag forms that are similar to boiler slags. Of course, this does not apply to combustion residues that are already considered Slag in front of the garbage.

Die Rückstände bilden eine dunkle, mulmige und unangenehm riechende Masse, die auf Halden abtransportiert werden muß.The residues form a dark, queasy and unpleasant smelling mass, which is transported away on heaps must become.

Es wurden schon Vorschläge gemacht, solche Müllverbrennungsrückstände für die Bauindustrie wenigstens teilweise zu verwerten. Zu diesem Zweck hielt man es für erforderlich, bereits vor der Verbrennung des Mülls, nach Abtrennung sperrigen Materials, eine Klassifizierung desselben nach Korngröße und nach der Verbrennung weitere Trennung in basische und saure Schlacken und bei diesen wiederum weitere Trennung in gesinterte, gemischte und weniger gesinterte Teile vorzunehmen. Diese verschiedenen Anteile wurden dann unter zusätzlichem Brennstoffaufwand jeweils in besonderen Anlagen weiterverarbeitet. Wegen seiner Umständlichkeit und der damit verbundenen Unwirtschaftlichkeit konnte dieses Verfahren jedoch keinen Eingang in die Praxis finden.Proposals have already been made, such incineration residues to be used at least in part for the construction industry. For this purpose it was considered necessary before the cremation of the garbage, after separation of bulky material, a classification of the same according to grain size and according to the incineration further separation into basic and acidic slag and with these in turn further To separate into sintered, mixed and less sintered parts. These different proportions were then further processed in special plants with additional fuel consumption. Because of its inconvenience and the associated inefficiency, this procedure However, it does not find its way into practice.

Andere Verfahren zur Sinterung oder zum Schmelzen von Müllverbrennungsrückständen bedienten sich des Drehrohrofens oder der Flamm- oder Schachtöfen. Hierbei traten erhebliche Schwierigkeiten bei der Zustellung der Ofenfutter auf, weil diese einmal dem Angriff basischer und zum anderen gleichzeitig auch dem Angriff saurer Schlacken standhalten müssen. An diesen Schwierigkeiten sind bisher alle diese Verfahren gescheitert. Außerdem wurde bei diesen Verfahren ebenfalls zusätzlicher Brennstoff gebraucht, was die Verwertung der Müllverbrennungsrückstände in der Regel so unwirtschaftlich macht, daß solche Verfahren schon aus diesem Grunde verworfen werden müssen. Durch eine systematische Untersuchung der chemischen Zusammensetzung solcher Rückstände aus der Verbrennung von Müll verschiedener Städte des In- und Auslandes mit zu sehr verschiedenen Zeiten gezogenen Proben wurde nun gefunden, daß schon im Durchschnitt verhältnismäßig geringer Mengen solcher Rückstände, etwa in der Größenordnung von einigen Tonnen, ein Verhältnis der basischen zu den saurenOther methods of sintering or melting waste incineration residues made use of the Rotary kiln or the flame or shaft furnaces. There were considerable difficulties with delivery the oven lining, because this is more basic to the attack and at the same time to the Must withstand attack by acidic slag. So far, all these procedures have faced these difficulties failed. In addition, these processes also required additional fuel, which the Recycling of waste incineration residues usually makes it so uneconomical that such processes for this reason alone must be discarded. Through a systematic study of the chemical Composition of such residues from the incineration of garbage in various cities in and abroad, with samples taken at very different times, it has now been found that already in the Average of relatively small amounts of such residues, roughly on the order of a few Tons, a ratio of the basic to the acidic

Verfahren zur nutzbringendenProcedure for beneficial

Verwertung von RückständenRecycling of residues

aus der Verbrennung von Müllfrom burning garbage

Anmelder:Applicant:

Metallgesellschaft Aktiengesellschaft,
Frankfurt/M., Reuterweg 14Metallgesellschaft Aktiengesellschaft,
Frankfurt / M., Reuterweg 14

^a° Schlackenbildnern vorliegt, welches zur Bildung einer stabilen Schlacke sehr günstig wäre, wenn bei der Verbrennung die erforderlichen Temperaturen erreicht würden und der Müll so weit durchgemischt wäre, daß dieses Durchschnittsverhältnis auch in kleineren örtliehen Bereichen bestünde. Außerdem wurde gefunden, daß dieses Verhältnis überraschend geringe örtliche und zeitliche Schwankungen aufweist und daß sich diese Schwankungen darüber hinaus schon in verhältnismäßig kurzen Zeiten so weitgehend kompensieren, daß eine Korrektur durch Zuschlagstoffe im allgemeinen nicht notwendig ist. ^a ° slag formers is present, which would be very beneficial for the formation of a stable slag if the required temperatures were reached during the incineration and the garbage were mixed so far that this average ratio would also exist in smaller local areas. In addition, it has been found that this ratio has surprisingly small local and temporal fluctuations and that these fluctuations moreover compensate each other so largely in relatively short times that a correction by additives is generally not necessary.

Nun ist aber die Verbrennung von Müll in bestehenden Müllverbrennungsanlagen nicht vollständig und wird auch aus wirtschaftlichen und technischen Gründen gar nicht angestrebt. Ebenso wird bei der Müllverbrennung absichtlich das Erreichen einer Temperatur vermieden, die zur Bildung einer stabilen Schlacke ausreichend wäre.But the incineration of waste in existing waste incineration plants is not complete and is not even aimed for for economic and technical reasons. The same is true of waste incineration deliberately avoided reaching a temperature that would lead to the formation of a stable one Slag would be sufficient.

Außerdem wäre eine Schlacke auch dann, wenn sie wirtschaftlich herstellbar wäre, nicht ohne weiteres als Betonzuschlagstoff verwendbar, weil der Schwefelgehalt des Mülls und des aus ihm hergestellten Verbrennungsrückstandes in viel weiteren Grenzen schwankt als das Verhältnis der sauren zu den basisehen Schlackenbildner!}, so daß im allgemeinen mit dem Vorhandensein eines höheren SO₃-Gehaltes in der Schlacke gerechnet werden muß, als für Betonzuschlagstoffe zulässig wäre (nach DIN-Norm 18151 <jl^fl/o).In addition, even if slag could be produced economically, it would not be readily usable as a concrete aggregate, because the sulfur content of the waste and the incineration residue produced from it fluctuates within much wider limits than the ratio of the acidic to the basic slag formers!}, So that In general, the presence of a higher SO ₃ content in the slag must be expected than would be permissible for concrete aggregates (according to DIN standard 18151 <jl ^fl / o).

Erfindungsgemäß können die bei der Verbrennung anfallenden Rückstände durch Sinterung auf den für andere Zwecke bekannten Sintergeräten, vorzugsweise auf einem Sinterrost, direkt zu einer Schlacke verarbeitet werden, die ohne weiteres als Betonzuschlag-According to the invention, the residues resulting from the incineration can be sintered to the for Sintering devices known for other purposes, preferably on a sintering grate, processed directly into a slag that can easily be used as concrete aggregate

009 680/448009 680/448

stoff verwendbar ist. Es wurde gefunden, daß bei dieser Arbeitsweise die zur Bildung einer stabilen Schlacke erforderliche hohe Temperatur ohne weiteres erreicht werden kann und daß diese Temperatur außerdem auch ausreicht, etwa vorhandene Schwefelverbindüngen mindestens so weitgehend zu zersetzen, daß der SOg-Gehalt des Fertigproduktes mit Sicherheit unterhalb 1% liegt.fabric is usable. It has been found that in this procedure, the formation of a stable Slag required high temperature can easily be reached and that this temperature also also sufficient to decompose any existing sulfur compounds at least to the extent that the SOg content of the finished product with certainty is below 1%.

Wie weiter gefunden wurde, ist ein Zuschlag an Brennstoffen für diesen Zweck nicht notwendig, weil der Gehalt des in allen untersuchten heutigen Verbrennungsanlagen anfallenden Rückstandes an brennbaren Stoffen zu diesem Zweck auf jeden Fall ausreicht. Er ist im Gegenteil sogar in den meisten Fällen für die optimale Durchführung der Sintertechnik eher zu hoch. Der optimale Brennstoffsatz ist ein solcher, der wärmemäßig einem Zusatz von 6 bis 8°/o zu einer brennstofffreien Charge entspricht.As was further found, a fuel surcharge is not necessary for this purpose because the content of combustible residues in all of the current incineration plants examined Substances for this purpose are definitely sufficient. On the contrary, it is in most cases rather too high for the optimal implementation of the sintering technique. The optimal fuel rate is one which corresponds in terms of heat to an addition of 6 to 8% to a fuel-free charge.

In diesen Fällen wird erfindungsgemäß dem Rückstand vor der Aufgabe auf das Sinterband ein brennstofffreier oder -armer Zuschlag zugesetzt, um den Brennstoff auf die optimale Höhe herabzusetzen. Gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung können für diesen Zweck auch solche Stoffe verwendet werden, die nicht direkt zur Herstellung von Beton oder Betonzuschlagstoffen verwendbar sind, wie z. B. Feinschutt aus Trümmer- oder Bauschuttaufbereitungsanlagen, der infolge seines hohen Gipsgehaltes für sich als Betonzuschlagstoff unverwendbar ist.In these cases, according to the invention, the residue becomes a fuel-free one before it is applied to the sintering belt or low surcharge added to reduce the fuel to the optimum level. According to In a particular embodiment of the invention, such substances can also be used for this purpose that cannot be used directly for the production of concrete or concrete aggregates, such as B. Fine debris from rubble or rubble processing plants, which is due to its high gypsum content is unusable as a concrete aggregate.

Sollte bei einem weiteren Fortschritt der Müll-Verbrennungstechnik einmal ein Verbrennungsrückstand anfallen, dessen Brennstoffgehalt für den erfindungsgemäßen Zweck zu niedrig ist, dann ist es ohne weiteres möglich, dieses Brennstoffmanko durch Zusatz brennstoffreicher Zuschläge, wie z. B. Kesselschlacken oder Kesselflugasche, auszugleichen.Should be with a further advance of the garbage incineration technology once a combustion residue accumulates, its fuel content for the invention Purpose is too low, then it is easily possible to make up for this fuel shortage Addition of fuel-rich supplements, such as B. boiler slag or boiler fly ash to compensate.

Wie weiter gefunden wurde, ist es im Gegensatz zur sonst üblichen Arbeitsweise auf dem Sinterband nicht notwendig, die Gasdurchlässigkeit der Beschickung vorher durch Krümeln oder Granulieren zu verbessern. Der Müllverbrennungsrückstand hat schon in der Form, wie er nach der magnetischen Abtrennung des Eisens anfällt, eine ausreichende Gasdurchlässigkeit. Allenfalls ist es notwendig, zu große Stücke auf etwa 10 mm zu zerkleinern. Zweckmäßig wird daher der Müllverbrennungsrückstand nach der magnetischen Scheidung in eine Fraktion unterhalb 10 mm abgesiebt und der größere Anteil grob zerkleinert.As was further found, in contrast to the usual way of working on the sintering belt, this is not the case It is necessary to improve the gas permeability of the charge beforehand by crumbling or granulating. The waste incineration residue is already in the form as it is after the magnetic separation of the Iron accrues, sufficient gas permeability. At most it is necessary to cut pieces that are too large To shred 10 mm. The waste incineration residue after the magnetic one is therefore expedient Separation sieved into a fraction below 10 mm and the larger part roughly crushed.

Ebenso ist ein Zusatz von Rückgut zwecks Auflockerung der Charge im allgemeinen nicht notwendig. Ein Zusatz an Rückgut ist aber dann zweckmäßig, wenn ein Müllverbrennungsrückstand mit zu hohem Brennstoffgehalt verarbeitet werden soll und andere brennstoffarme Zuschläge nicht zur Verfügung stehen. In diesem Fall kann das Unterkorn der eigenen Produktion, vorzugsweise in einer Körnung von 0 bis 6 mm, als Zuschlagstoff verwendet werden.Likewise, it is generally not necessary to add returned goods to loosen up the batch. However, it is advisable to add returned goods if the incineration residue is too high Fuel content is to be processed and other low-fuel additives are not available. In this case, the undersized grain of your own production, preferably in a grain size from 0 to 6 mm, can be used as aggregate.

Erfindungsgemäß können auf diese Weise aus 100 Gewichtsteilen Müllverbrennungsrückständen und entsprechenden Mengen brennstofffreier Zuschlagstoffe etwa 120 bis 130 Teile, manchmal auch mehr Betonzuschlagstoffe ohne Brennstoffaufwand erzeugt werden. Diese Zuschlagstoffe eignen sich besonders gut zur Herstellung von Leichtbetonen mit einer Betonrohwichte = 1,6. Druckfestigkeiten von 50 bis kg/cm² sind ohne weiteres erreichbar.According to the invention, from 100 parts by weight of waste incineration residues and corresponding amounts of fuel-free aggregates, about 120 to 130 parts, sometimes even more concrete aggregates, can be produced without the need for fuel. These aggregates are particularly suitable for the production of lightweight concrete with a concrete gross weight of 1.6. Compressive strengths of 50 to kg / cm ² can easily be achieved.

Der erzeugte Sinterkudren kann nach dem Abwurf vom Sinterband zu Bausteinen zersägt werden, vorzugsweisewird er jedoch zerkleinert, und zwar zweckmäßig in der Weise, daß der Kornaufbau des zerkleinerten Endproduktes für den gewünschten betontechnologischen Zweck einer möglichst günstigen Sieblinie entspricht. Im allgemeinen sind Körnungen von etwa 5 bis 18 mm am meisten gefragt, und es bereitet keine Schwierigkeiten, den größten Teil der Produktion (70 bis 90%) auf diese gewünschte Korngröße aufzuarbeiten. Eventuell nicht absetzbares Unterkorn kann als Rückgut verwendet werden.The sintered kudren produced can after being dropped are sawn from the sintering band into building blocks, preferably is However, he crushed, and expediently in such a way that the grain structure of the crushed End product for the desired concrete technological purpose with a grading curve that is as favorable as possible is equivalent to. In general, grain sizes of around 5 to 18 mm are most in demand, and it prepares no difficulties in working up most of the production (70 to 90%) to this desired grain size. Undersize that may not be deposited can be used as returned material.

Der erzeugte Sinter hat ein niedriges Schüttgewicht von 800 bis 1000 kg/m³ und eine außerordentlich hohe Kornfestigkeit, die etwa der von Schaumlava oder Tuff vergleichbar ist.The sinter produced has a low bulk density of 800 to 1000 kg / m ³ and an extremely high grain strength, which is roughly comparable to that of foam lava or tuff.

Claims

Patent claims:

1. Process for the recovery of waste incineration as an aggregate for concrete or as a building block after prior magnetic separation of the iron and subsequent sintering, characterized in that the residues, after mixing, one per se for another Purposes known induced draft blowing or pressure sintering processes are subjected.

2. The method according to claim 1, characterized in that the waste incineration residues without previous crumbling or granulating the sintering device, preferably a sintering belt, abandoned will.

3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that the waste incineration residues no fuel is added.

4. Process according to Claims 1 to 3, characterized in that the waste incineration residues so much fuel-free or low-fuel additives are added that the fuel content thermally corresponds to a coke addition of about 6 to 8%.

5. The method according to claim 4, characterized in that as fuel-free or low-fuel Fine rubble aggregate from rubble or rubble treatment plants is used.

6. The method according to claims 1 and 2, characterized in that the waste incineration residues as much fuel-rich aggregates as boiler ash or fly ash are added, that the content of the mixture of combustible substance thermally an addition of coke of about 6 to 8 ° / o.

Considered publications:
German patent specifications No. 404678, 695 464.