DE19508293A1

DE19508293A1 - Verfahren zum Aufbereiten von Schlacke aus Müllverbrennungsanlagen

Info

Publication number: DE19508293A1
Application number: DE1995108293
Authority: DE
Inventors: Markus Buergin; Bruno Carcer; Alfred Edlinger; Jean-Marc Martelli
Original assignee: ABB Management AG
Current assignee: Alstom SA
Priority date: 1995-03-09
Filing date: 1995-03-09
Publication date: 1996-09-12

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Aufbereiten von Schlacke aus Müllverbrennungsanlagen, bei welchem die Roh schlacke nach Passieren des Feuerungsrostes direkt und ohne vorheriges Abschrecken in einem Wasserbad in mindestens zwei Fraktionen getrennt wird, und diese beiden Fraktionen getrennt weiterbehandelt werden, wobei die Grobfraktion einem Naßent schlacker zugeführt wird.

Ein derartiges Aufbereitungsverfahren ist beispielsweise aus der EP-0 437 679 B1 bekannt.

Technologischer Hintergrund und Stand der Technik

Bei der Verbrennung von Siedlungsabfällen fallen etwa 250 kg Schlacke pro Tonne Müll als Reststoff an. Die anfallende Schlacke weist direkt nach dem Ofen Gehalte an Schadstoffen auf, welche ihre weitere Verwendung, z. B. als Baustoff, ver hindern. Die Ablagerung der Schlacke in Deponien führt zu ei ner Gefährdung der Umwelt, wenn nicht besondere Vorkehrungen getroffen werden, z. B. das Auffangen des Sickerwassers.

Normalerweise wird die Schlacke unmittelbar nach dem Ofen austritt in einem Naßentschlacker abgeschreckt. Ohne zusätz liches Waschen der Schlacke läßt sich dabei eine Absenkung des Schwermetallgehalts in der Schlacke nicht erzielen, und es es verbleiben erhebliche Anteile von Giftstoffen in der Schlacke.

Aus der EP-0 437 679 ist ein Verfahren zum Behandeln von Rück ständen einer Abfallverbrennungsanlage bekannt, bei welchem die Rohschlacke nach Passieren des Feuerungsrostes in zwei Fraktionen getrennt wird. Dabei wird die Rostschlacke, Kes selasche und der Rostdurchfall in zwei Fraktionen getrennt. Die Fraktion mit Bestandteilen, deren Durchmesser kleiner als 100 bis 300 mm ist, wird in einem separaten Schmelzofen ge schmolzen, die größeren Bestandteile der Rost- und Kessel asche werden in einen Naßentschlacker eingeleitet.

Diese vergleichsweise grobe Klassierung führt letzten Endes dazu, daß dem Schmelzofen Bestandteile zugeführt werden, die eigentlich eine derartige Sonderbehandlung nicht benötigen.

In der EP-Patentschrift 0 372 039 wird nun erstmals ein Weg zur Aufbereitung von Schlacke aus Kehricht- und Abfallver brennungsöfen aufgezeigt, wobei die Schlacke nach dem Ofen di rekt und ohne vorherige Abschreckung in einem Wasserbad der Grobreinigung (Entfernen unverbrannten Grobgutes und magneti scher Teile) zugeführt wird. Danach wird die grob gereinigte Schlacke in mindestens zwei Fraktionen getrennt und einer Fraktion alle Partikel, welche kleiner als 2 mm sind, zugewie sen.

Diesem bekannten Verfahren liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die Feinfraktion den größten Teil der ursprünglich in der Schlacke beim Schlackenaustritt enthaltenen Schadstoffe ent hält. Sie wird einer Sonderbehandlung zugeführt. Die Grobfrak tion hingegen ist für die direkte Verwendung als Baustoff oder zur Ablagerung in Deponien geeignet.

Bei der technischen Realisierung des Verfahrens nach der EP- Patentschrift 0 372 039 bereitet es nun gewisse technische Schwierigkeiten, einerseits den Feinanteil 0 . . . 2 mm abzutren nen - herkömmliche Siebförderer oder andere Klassiereinrich tungen neigen zur Verstopfung, andererseits muß der Luftab schluß gegen den Verbrennungsraum hin gewährleistet sein, und auch die Kühlung der Grobfraktion ist problematisch.

Kurze Darstellung der Erfindung

Der Erfindung, wie sie in den Patentansprüchen gekennzeichnet ist, liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Gattung anzugeben, das die einfache Abtrennung des Feinanteils ermöglicht, ein Luftabschluß gegenüber dem Ver brennungsraum und die Abkühlung der zweiten Fraktion mit ein fachen Mitteln erzielt werden kann.

Der Erfindung liegt dabei die Idee zugrunde, den mit Schad stoffen belasteten Feinanteil auf "trockenem" Wege abzutren nen, und den schadstoffarmen Grobanteil "naß" weiterzubear beiten. Diese Vorgehensweise - man könnte sie stichwortartig mit "Halbtrocken-Entschlackung" bezeichnen - bietet in Kombi nation mit der zweistufigen Gewinnung des Feinanteils 0 . . . 2 mm zahlreiche Vorteile:

- einfache Abtrennung des Feinanteils mit herkömmlichen Klassiereinrichtungen
- einfach durchzuführender Luftabschluß gegenüber dem Ver brennungsraum, und zwar für beide Partikelströme, wobei insbesondere die Naßentschlackung der Grobfraktion um 30 mm mit bewährter Technologie durchgeführt werden kann.

Die Erfindung und weitere mit ihr erzielbare Vorteile werden nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt; dabei zeigt

Fig. 1 eine aus einzelnen Baugruppen zusammengestellten Anlage zum Aufbereiten von Schlacke aus Müllver brennungsanlagen;

Fig. 2 einen vereinfachten Längsschnitt durch einen Teil einer Müllverbrennungsanlage;

Fig. 3 einen mehr ins Detail gegehenden Schnitt durch die erste Siebstufe der Anlage gemäß Fig. 2.

Wege zur Ausführung der Erfindung

In einem Verbrennungsofen 1 wird Müll verbrannt. Die dabei entstehenden Rauchgase und mitgerissene Partikel (Flugasche als Kesselasche und Filterasche) werden in bekannter Weise in einer Abscheide- und Filterstufe 2 aufbereitet, wie es bei spielsweise in der EP-0 437 679 B1 beschrieben und dargestellt ist. Die Rostasche gelangt unmittelbar vom Ofenrost in eine erste Siebstufe 3. Diese ist vorzugsweise als Siebförderrost ausgebildet. Derartige Einrichtungen sind bekannt und werden neben anderen Einsatzgebieten auch in Kehrrichtverbrennungsan lagen zum Aussieben des Feinanteils eingesetzt (vgl. Prospekt "Jost Siebförderroste" der Firma Jost AG Maschinenfabrik, CH- 3627 Heimberg, FOT 1.92 - 3000, undatiert). In dieser ersten Siebstufe erfolgt die Auftrennung der Rohschlacke in eine Feinfraktion mit Partikeldurchmessern kleiner 25 . . . 35 mm und eine entsprechende Grobfraktion. Die Grobfraktion gelangt als Siebüberlauf in einen Naßentschlacker 4 bekannter Bauart. Dieser stellt gleichzeitig den Luftabschluß auf der Grobfrak tionseite gegenüber dem Ofeninneren sicher.

Die Feinfraktion kleiner 25 . . . 35 mm wird einer zweiten Sieb stufe, z. B. einem Spannwellensieb oder vorzugsweise einem Schwingsieb ebenfalls bekannter Bauart, zugeführt. Optional kann der zweiten Siebstufe 5 auch der Rostdurchfall aus dem Verbrennungsofen 1 zugeführt werden, was in der Figur durch eine strichliert gezeichnete Linie symbolisiert ist. Der Siebdurchfall der zweiten Siebstufe 5 mit Partikeln von 0 . . . 2 mm wird sonderbehandelt, z. B. in einem Schmelzofen 7 einge schmolzen. Der Siebüberlauf der zweiten Siebstufe 5 wird in einer Mahlstufe 6 mechanisch zerkleinert, z. B. in einer Ku gelmühle. Im Beispielsfall wird anschließend das gemahlene Gut in einer dritten (optionalen) Siebstufe 8, z. B. einem Stabsieb, wiederum in zwei Fraktionen getrennt, nämlich eine Feinfraktion mit Partikelgröße 0 . . . 2 mm und eine Grobfraktion größer 2 mm. Die Feinfraktion - sie enthält im Vergleich zur Feinfraktion 0 . . . 2 mm der zweiten Siebstufe 5 weniger Schad stoffe - wird ebenfalls dem Schmelzofen 7 zugeführt, die Grobfraktion - sie besteht im wesentlichen nur noch aus Inertstoffen - kann deponiert werden. Unter Umständen kann zwischen der Mahlstufe 6 und der dritten Siebstufe 8 eine Sor tierstufe 9 zwischengeschaltet sein, um hier schon Metalltei le, vorzugsweise getrennt nach Eisen- und Nichteisenmetallen, und andere Inertstoffe auszusondern.

Der Transport des noch sehr heißen Siebdurchfalls der ersten Siebstufe 3 zur zweiten Siebstufe 5 erfolgt normalerweise durch an sich bekannte Fördereinrichtungen. Vorzugsweise sieht hier eine Weiterbildung der Erfindung vor, ein Austragsorgan, vorzugsweise einen Schneckenförderer 10, vorzusehen, das Kühl- und Luftabschlußfunktionen auf sich vereinigt. Dieser Schnecken förderer 10 dient gleichzeitig als Luftabschlußorgan auf der Feinanteilseite der ersten Siebstufe 3 gegenüber dem Ver brennungsofen 1 und wirkt aber auch als Kühlapparat für die Aschenkühlung, weil bei einem Schneckenförderer bauartbeding das zu fördernde Gut großflächig mit den Förderschnecken in Berührung kommt und letztere einfach gekühlt werden können. Sollte sich der Schneckenförderer 10 in seiner Funktion als Luftabschlußorgan als zu wenig effizient erweisen, kann die sem eine Doppelpendelklappe 11, in der Literatur auch mit zweiflügeliger Absperrklappe bezeichnet, nachgeschaltet wer den.

Wie aus Fig. 2 und 3 hervorgeht, läßt sich das beschriebene "Halbtrockenverfahren" ohne großen Aufwand in eine Müllver brennungsanlage integrieren. In diesen beiden Figuren sind dabei nur die Komponenten dargestellt, welche den Kern der Erfindung betreffen, nämlich Abtrennen der ersten Fraktion mit einer Partikelgröße um 30 mm in der ersten Siebstufe und Naßentschlackung des Siebüberlaufs dieser Siebstufe.

Ausgebrannte Schlacke 12 (grob/fein) fällt am Ende des Rostes 13 in einen Schlackenschacht 14, dessen Wände so weit nach unten gezogen sind, daß sie in den Naßentschlacker 4 hin eintauchen. In der Seitenwand des Schlackenschachtes ist eine Umlenkklappe 15 schwenkbar angeordnet. Im Regelfall ist diese Umlenkklappe 15 aus ihrer senkrechten Position ausgeschwenkt und verschließt den direkten Zugang zum Naßentschlacker 4. Ausgebrannte Schlacke wird dann direkt der ersten Siebstufe 3 zugeführt, die vorzugsweise als Siebförderrost ausgebildet ist. Der Siebüberlauf der ersten Siebstufe 3 gelangt direkt in den Naßentschlacker 4 unterhalb der Siebstufe 3. Die Anord nung ist dabei so getroffen, daß der Siebüberlauf in einen Schacht 16 fällt, dessen Wände 17, 18 so weit nach unten gezo gen sind, daß sie unterhalb des Wasserniveaus 19 enden. Auf diese Weise wird der Luftabschluß gegenüber dem Schlacken schacht 14 und damit dem Ofeninneren erreicht.

Der Siebdurchfall wird in einem oder mehreren Trichtern 20, 21 unter der ersten Siebstufe 3 aufgefangen und über geeignete Austragvorrichtungen 10, z. B. Schneckenförderern oder Trogket tenförderern, separat und trocken ausgetragen und wird wie im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben weiterbehandelt. Im Stör fall der ersten Siebstufe 3 kann die Umlenkklappe 15 vertikal gestellt werden (strichliert in Fig. 3 eingezeichnet), so daß die gesamte Schlacke konventionell (naß) ausgetragen werden kann.

Bezugszeichenliste

1 Verbrennungsofen
2 Abscheide- und Filterstufe
3 erste Siebstufe
4 Naßentschlacker
5 zweite Siebstufe
6 Mahlstufe
7 Schmelzofen
8 dritte Siebstufe
9 optionale Sortierstufe
10 Schneckenförderer
11 Doppelpendelklappe
12 ausgebrannte Schlacke
13 Rost
14 Schlackenschacht
15 Umlenkklappe
16 Schacht
17, 18 Wände von 16
19 Wasserniveau in 4
20, 21 Auffangtrichter

Claims

1. Verfahren zum Aufbereiten von Schlacke aus Müllverbren nungsanlagen, bei welchem die Rohschlacke nach Passieren des Feuerungsrostes direkt und ohne vorheriges Abschrecken in einem Wasserbad in mindestens zwei Fraktionen ge trennt wird, und diese beiden Fraktionen getrennt weiter behandelt werden, wobei die Grobfraktion einem Naßent schlacker (4) zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Fraktion mit einer Partikelgröße bis 80 mm, vorzugsweise bis etwa 32 mm, in einer ersten Sieb stufe (3) abgetrennt und der Siebüberlauf der ersten Siebstufe (3) der Naßentschlackung zugeführt, daß der Siebdurchfall und gegebenenfalls der Rostdurchfall des Feuerungsrostes einer zweiten Siebstufe (5) zugeführt wird zwecks Abtrennung des Feinanteils 0 . . . 2 mm, daß der Siebüberlauf der zweiten Siebstufe gegebenenfalls nach Aussortieren von metallischen und Inertstoffen mechanisch zerkleinert wird, und der Siebdurchfall der zweiten Sieb stufe (5) einer Sonderbehandlung, z. B. einem Schmelzofen (7) zugeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Siebüberlauf der zweiten Siebstufe nach mechanischer Zerkleinerung einer dritten Siebstufe (8) zugeführt wird, und der Feinanteil 0 . . . 2 mm dieser dritten Siebstufe gleichfalls einer Sonderbehandlung zugeführt wird, vor zugsweise zusammen mit dem in der zweiten Siebstufe (5) gewonnen Siebdurchfall sonderbehandelt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Siebstufe (3) in den Feuerungsrost des Verbrennungsofens (1) integriert ist oder sich unmittel bar an diesen anschließt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als erste Siebstufe (3) ein Siebförderrost und/oder als zweite Siebstufe (5) ein Schwingsieb verwendet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Siebüberlauf der ersten Siebstufe (3) unmittel bar dem Naßententschlacker (4) zugeführt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, daß der Transport des Siebdurchfalls der ersten Siebstufe (3) zur zweiten Siebstufe (5) mittels eines Austragsorgans (10) erfolgt, welches gleichzeitig als Luftabschlußorgan wirkt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Austragsorgan (10) gleichzeitig eine Kühlung des auszutragenden Gutes erfolgt.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftabschluß zusätzlich mittels einer Doppel pendelklappenanordnung (12) bewerkstelligt wird, welche dem Austragsorgan (10) nachgeschaltet ist.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch ge kennzeichnet, daß zwischen der zweiten (5) und dritten Siebstufe (8) eine Sortierstufe (9) eingeschaltet ist, um Metalle, vorzugsweise getrennt nach Eisenmetallen und Nichteisenmetallen, und andere Inertstoffe zu entfernen.