DE19513538A1

DE19513538A1 - Verfahren zur Herstellung von kombinierten biologischen Brennstoffen

Info

Publication number: DE19513538A1
Application number: DE1995113538
Authority: DE
Inventors: Armin Hess
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-04-10
Filing date: 1995-04-10
Publication date: 1996-10-17

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von kombinierten biologischen Brennstoffen zur thermischen Nut zung, mit mindestens einer Bio-Brennstoffkomponente unter Verwendung von nicht recycelbarem Altpapier.

Mit zunehmender Wirtschaftstätigkeit nimmt auch der anfallen de Abfall stark zu, so daß das Problem der Abfallbeseitigung zunehmende Bedeutung gewinnt. Die Lösung des Problems kann nicht mehr darin gesehen werden, daß alle Abfälle auf Depo nien gelagert werden, wie dies in früheren Jahren der Fall war. Als Abfall werden dabei die Stoffe bezeichnet, deren Entsorgung zum Schutze der Umwelt geboten ist. Aus tech nischer und aus rechtlicher Sicht, insbesondere nach dem Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetz kann Altpapier als Abfall zur Verwertung und als Abfall zur Beseitigung betrach tet werden. Ist Abfall nicht zu vermeiden, so sind Abfälle stofflich oder energetisch zu verwerten. In der Verpackungs ordnung ist der Vorrang der stofflichen Verwertung in Form von Verwertungsquoten für bestimmte Abfallarten bereits festgeschrieben, nämlich für Transportverpackungen, Umver packungen, und Verkaufsverpackungen aus Papier, Karton und Pappe. Auf dem Gebiet der graphischen Papiere, d. h. der bedruckten Papiere aller Art, soll die Wiederverwertungsquote auf 60% erhöht werden.

Soweit der Vorrang einer Verwertungsart nicht in einer Rechtsverordnung festgelegt ist, ist nach dem Kreislaufwirt schafts- und Abfallgesetz eine energetische Verwertung nur zulässig, wenn:

1. der Heizwert des einzelnen Abfalls, ohne Vermischung mit anderen Stoffen, mindestens 11.000 KJ/Kg beträgt,
2. ein Feuerungswirkungsgrad von mindestens 75% erzielt wird,
3. entstehende Wärme selbst genutzt oder an Dritte abgege ben wird und
4. die im Rahmen der Verwertung anfallenden weiteren Ab fälle möglichst ohne weitere Behandlung abgelagert wer den können.

Abfälle aus nachwachsenden Rohstoffen dürfen auch dann noch energetisch verwertet werden, wenn ihr Heizwert unter 11.000 KJ/Kg liegt.

Aus diesen Gründen bestehen auch nach Inkrafttreten des genannten Gesetzes keine Einwände gegen eine energetische Nutzung von Altpapierübermengen, die nicht dem stofflichen Nutzungsgebot der Verpackungsverordnung und der Selbstver pflichtung für eine Rücknahme und Verwertung gebrauchter graphischer Papiere unterliegt.

In einer internen Untersuchung wurde festgestellt, daß die bei der energetischen Nutzung von Altpapier entstehenden HCl, SO₂- und NO_x-Konzentrationen im Abgas erheblich niedriger sind als bei der Verfeuerung von Hausmüll. Im Vergleich mit den fossilen Brennstoffen Braunkohle und Steinkohle ist bei der Altpapierverbrennung ebenfalls mit geringeren SO₂- und NO_x-Emissionen zu rechnen. Auch bezüglich der Schadstoffgrup pe Cadmium und Quecksilber liegen im Altpapier deutlich niedrigere Werte als im Hausmüll vor. Auch im Vergleich mit den fossilen Brennstoffen Braunkohle und Steinkohle liegen beim Altpapier günstigere Werte vor. Die Gehalte der übrigen Schwermetalle liegen etwa auf gleichem Niveau wie in Braun kohle und Steinkohle. Lediglich der Kupfergehalt kann in Sonderfällen im Altpapier größer sein als in den Kohlebrenn stoffen, bedingt durch kupferhaltige blaue Druckfarbe.

Bei der energetischen Nutzung von Altpapier ist somit mit keinen höheren Schwermetall-Emissionen zu rechnen als bei der Verbrennung von Braunkohle und Steinkohle.

Durch zahlreiche Änderungen im Zellstoff- und Papierherstel lungsprozeß konnten in den letzten Jahren die halogenorga nischen Verbindungen erheblich gesenkt werden, so daß auch die sich ergebenden Werte bei der Verbrennung unbeachtlich sind.

Aus den aufgezeigten Gründen ist es aus energetischen und ökologischen Gründen sinnvoll, Verfahren zu entwickeln, um nicht (recycelbare) bzw. dem Kreislauf zuführbare Altpapiere zu verbrennen, so daß in vorteilhafter Weise die Ablagerungen auf den Deponien erheblich verringert werden.

Papier ist üblicherweise in Form von Blättern gestapelt und es zeigt sich in der Praxis, daß in Blättern gestapeltes Papier nur sehr schlecht verbrennt, da der für die Verbren nung erforderliche Sauerstoff die inneren Papierflächen nicht erreicht.

Der Erfindung liegt daher die Erkenntnis zugrunde, daß die Papierflächen für die Verbrennung vorbereitet werden müssen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren anzugeben, mit dessen Hilfe nicht einem Verwertungskreislauf zuführbares Papier allein oder in Verbindung mit weiteren biologischen Brennstoffen verbrannt werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung darin, daß das nicht recycelbare Altpapier mit Hilfe einer auf das Papier mechanisch einwirkenden Vorrichtung flockenförmig zer kleinert und einer Verbrennungsanlage zur Verbrennung zu geführt wird.

Das Verfahren zur Zerkleinerung des Papiers bis zur Flocken form besteht dabei aus einem Schneid-, Quetsch- und Reiß vorgang mit Hilfe an sich bekannter mechanischer Einrich tungen. Die so entstehenden Flocken bilden einen Körper in Raumform, welcher keine Schneidkanten, sondern eine gefranste und zerfaserte Begrenzung aufweist. Die angreifbare Ober fläche ist dadurch erheblich vergrößert und durch eine solche Ausbildung kann jede Flocke bei einer entsprechenden Umge bungstemperatur leicht vergasen, sich entzünden und verbren nen.

In Weiterbildung der Erfindung wird das nicht recycelbare Altpapier flockenförmig zerkleinert und mit mindestens einem weiteren teilchen- oder flockenförmigen Brennstoff und/oder Bio-Brennstoff gemischt und einer Verbrennungsanlage zur Verbrennung zugeführt.

Die Zuführung des Mischbrennstoffs in den Verbrennungsraum erfolgt in loser und gemischter Form mit Hilfe mechanischer Fördermittel und/oder eines Gebläses, derart, daß der Mischungsgrad auf dem Transportweg bis in den Brennraum erhalten bleibt. Um den Mischungsgrad bis zur Verbrennung aufrechterhalten zu können ist es besonders vorteilhaft, wenn die Größe der Flocken oder Teilchen der zu mischenden Bio-Brennstoffkomponenten in einer äquivalenten Größenordnung liegt. Dadurch wird eine Entmischung verhindert und eine gleichmäßige Verbrennung sichergestellt.

Die weitere Bio-Brennstoffkomponente besteht in vorteilhafter Weise aus zerkleinertem Holz in Form von Sägemehl und/oder Flocken oder Fasern und/oder Holzhackschnitzeln. Ferner ist als weitere Bio-Brennstoffkomponente zerkleinerte Baumrinde oder gehäckselte Pflanzenabfälle in Form von Flocken oder Fasern besonders geeignet.

In einer weiteren Ausführung der Erfindung läßt sich als eine weitere Brennstoffkomponente zerkleinerter Torf verwenden.

Als eine noch andere und weitere Brennstoffkomponente wird in Weiterbildung der Erfindung entwässerter und geprüfter Klär schlamm verwendet. Dieser wird durch Pressen oder Vakuum-Entwässerung vorbehandelt.

Mit der vorliegenden Erfindung werden nicht einem Kreislauf zuführbare Altpapiere sinnvoll verwertet und die Belastung der Deponien verringert. Da diese Altpapiere geringere Mengen Schadstoffe als die üblichen Brennstoffe wie Braun- und Steinkohle enthalten, erfolgt bei der Energieumwandlung auch eine geringere Belastung der Umwelt. Bei Aufrechterhaltung oder Vergrößerung der Baum- und Strauchbestände werden die CO₂-Mengen der Natur zurückgeführt, welche sie zum Aufbau der Baum- und Strauchbestände benötigt, so daß der CO₂-Gehalt in einem notwendigen Kreislauf erhalten bleibt.

Die Verbrennung kann auf bereits vorhandenen Festbrennstoff anlagen mit Schrägrost, Wanderrost, Einblasung und Schnecken eintragung erfolgen.

Der homogene Bio-Brennstoff garantiert eine gleichmäßige Rostbelegung und keinen Lochausbrand im Rostbereich. Hier durch ist eine saubere und ordentliche Verbrennung gewähr leistet und die Rauchgasentwicklung läßt sich sehr gut steu ern.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von kombinierten biologischen Brennstoffen zur thermischen Nutzung, mit mindestens einer Bio-Brennstoffkomponente unter Verwendung von nicht einem Kreislauf zuführbarem (recycelbarem) Alt papier, dadurch gekennzeichnete daß das nicht recycel bare Altpapier mit Hilfe einer auf das Papier mecha nisch einwirkenden Vorrichtung flockenförmig zerklei nert und einer Verbrennungsanlage zur Verbrennung zu geführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das nicht recycelbare Altpapier flockenförmig zerklei nert und mit mindestens einem weiteren teilchen- oder flockenförmigen Brennstoff und/oder Bio-Brennstoff ge mischt und einer Verbrennungsanlage zur Verbrennung zugeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß, die Zuführung des Mischbrennstoffs in den Verbrennungsraum in loser und gemischter Form mit Hilfe mechanischer Fördermittel und/oder eines Gebläses er folgt, derart, daß der Mischungsgrad auf dem Transport weg bis in den Brennraum erhalten bleibt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die weitere Bio-Brennstoffkomponente aus zerkleinertem Holz in Form von Sägemehl und/oder Flocken oder Fasern und/oder Holzhackschnitzeln be steht.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Bio-Brennstoffkomponente aus zerkleinerter Baumrinde oder gehäckselten Pflanzenabfällen in Form von Flocken oder Fasern besteht.

6. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren Brennstoffkomponenten aus zerkleinerten fossilen Brenn stoffen, wie Torf besteht.

7. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als eine weitere Brennstoffkomponente entwässerter und geprüfter Klär schlamm verwendet wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwässerung des Klärschlamms durch Pressen oder Vakuum-Entwässerung erfolgt.

9. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Papier zur Zerkleinerung bis zur Flockenform einem Schneid-, Quetsch-, und Reißvorgang unterworfen wird, bis die Papierteilchen eine gefranste und zerfaserte Begrenzung aufweisen.

10. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Flocken oder Teilchen der zu mischenden Bio-Brennstoff komponenten in einer äquivalenten Größenordnung liegen.