DE19727172A1 - Verfahren zur Herstellung von Sekundärbaustoffen durch die mechanische Aufbereitung von gealteter Schlacke aus Abfallverbrennungsanlagen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Sekundärbaustoffen durch die mechanische Aufbereitung von gealteter Schlacke aus AbfallverbrennungsanlagenInfo
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Description
Der Gegenstand der Erfindung betrifft
Sekundärbaustoffe und Verfahren zur Herstellung
dieser Sekundärbaustoffe.
Bekannt ist aus der DE-AS 11 92 994 ein Verfahren
zum Aufbereiten der Rückstände aus der Verbrennung
von Müll für den Straßen- und Wegebau. Die
Verbrennungsrückstände werden über ein
Vorklassiersieb einschließlich Eisenteile in einem
Brecher zerkleinert und die Eisenteile mittels
Magnetabscheider aussortiert. Mineralische
Bestandteile werden zusammen mit dem Siebdurchgang
des Vorklassiersiebs einer Nachklassierung
unterzogen. Nachteilig bei diesem Verfahren gemäß
dem Stand der Technik ist die geringe Qualität der
Verfahrensprodukte, die z. B. sehr unregelmäßige
Oberflächen und noch erhebliche Auslaugbarkeit
aufweisen können.
Aufgabe der Erfindung ist es, qualitativ
verbesserte Sekundärbaustoffe und Verfahren zur
Herstellung dieser Sekundärbaustoffe zu schaffen,
die ausschließlich aus mineralischen Komponenten
bestehen und nur noch minimale Auslaugbarkeit
zeigen.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit
Sekundärbaustoffen und Verfahren zur Herstellung
dieser Sekundärbaustoffe mit den Merkmalen der
Ansprüche.
Mit den im folgenden beschriebenen rein
mechanischen Basisverfahren und seinen
Verfahrensvarianten 1-3 können gealterte
Rohschlacke aus Abfallverbrennungsanlagen und
aufbereiteter Bauschutt in mehrere Kornklassen
aufgespalten werden. Das Verfahren findet in
mehreren Stufen statt, wobei im wesentlichen
Magnetscheider, Schwingsiebe, Aufstromklassierer
und Schwertwäscher eingesetzt werden.
Die erfindungsgemäß erzeugten Sekundärbaustoffe bestehen
ausschließlich aus mineralischen Komponenten und zeigen
nur noch minimale Auslaugbarkeit. Durch Attrition und
Desagglomerierung werden gemäß der Erfindung zerklüftete
Partikel der Sekundärbaustoffe zerstört und
Kornoberflächen abgerundet. Die so erzeugten
Sekundärbaustoffe weisen daher gegenüber dem durch die
konventionellen mechanischen Schlackenaufbereitungs
verfahren erzeugten Sekundärbaustoffen höhere Qualität
auf. Hierdurch wird die Verwertbarkeit der
erfindungsgemäßen Sekundärbaustoffe nachhaltig gesichert
und werden neue Anwendungsbereiche auf dem
Sekundärbaustoffmarkt, insbesondere im Bereich des
Straßen- und Wegebaus und im Betonbau, erschlossen.
Gemäß der Erfindung wird die von
Hausmüllverbrennungsanlagen angelieferte frische
Rohschlacke zunächst über einen Zeitraum von 3 Monaten,
entsprechend den Bestimmungen des LAGA-Merkblattes 19 vom
14. März 1994, in Lagerboxen offen gelagert. Durch die
einwirkende Umgebungsluft und durch eine kontinuierliche
Befeuchtung der frischen Rohschlacke finden in diesem
Zeitraum Hydratations- und Carbonatisierungsvorgänge
statt, die zu einer weitgehenden Inertisierung der
Schlacke führen.
Gemäß der Erfindung werden Bauschutt und gealterte
Rohschlacke gemischt und diese Mischung einem
Überbandmagneten zugeführt, durch den grober Fe-Schrott
ausgehalten wird. Die Mischung wird anschließend bei
einem Siebschnitt von 70 mm trocken klassiert. Das
Überkorn < 70 mm wird manuell nach unverbrannten
Bestandteilen sortiert. Diese werden zur
Abfallverbrennungsanlage zur Nachverbrennung
zurücktransportiert. Das verbleibende Überkorn < 70 mm
wird in einem Großbrecher zerkleinert und mit Bauschutt
vermischt als einfaches Verfüllmaterial verwertet.
Das Material < 70 mm wird nach einer weiteren
Magnetscheidung (Trommelmagnet zur Sortierung von feinem
Fe-Schrott und Fe-haltigem Verbundmaterial) in einer
nachfolgenden Verfahrensstufe bis 32 mm trocken
klassiert. Das Grobkorn < 32 mm wird mit einem langsam
laufenden Prallbrecher aufgeschlossen und dem oben
genannten Überbandmagneten zugeführt.
Das trockene Material < 32 mm wird entweder
zwischengelagert und nach Bedarf als ein Produkt 1
verwertet oder es wird einem 2 mm Sieb aufgegeben. Über
dessen Siebfläche befinden sich gemäß der Erfindung
Hochdruckdüsen. Das mit 5-8 bar aus den Hochdruckdüsen
auf das Siebmaterial aufgedüste Wasser führt zu einem
Aufschluß der bindigen Bestandteil und führt so zu einer
ersten Desagglomerierung der durch den Alterungsprozeß
teilweise verbackenen Rohschlacke. Gleichzeitig finden
auf der Siebfläche, wie auch bei den nachfolgenden
Verfahrensstufen, Attritionsvorgänge zwischen den
Partikeln der Schlacke und denen des härteren Bauschutts
statt.
Der Siebdurchgang < 2 mm wird anschließend gemäß der
Erfindung einem Schwimmstoffabscheider zugeführt. Bei den
aufschwimmenden Schwimmstoffen (ρ ≈ 1 Mg/m³) handelt es
sich vorwiegend um organische Feinanteile des Bauschutts,
wie z. B. Holzsplitter oder Wurzelstücke, die zur
Nachverbrennung zur Müllverbrennungsanlage rückgeführt
werden.
Anschließend wird das Material gemäß der Erfindung in
einem zweistufigen Aufstromklassierer in zwei Kornklassen
aufgespalten, nämlich in ein Produkt 2 und ein Produkt 3.
Gleichzeitig findet in diesem Aufstromklassierer eine
Nachsortierung nach Schwimmstoffen statt, die zur
Müllverbrennungsanlage zurücktransportiert werden.
Der Siebdurchgang 2-32 mm wird zunächst in einem 2-Wellen
Schwertwäscher attritiert und gleichzeitig mit Wasser aus
Hochdruckdüsen beaufschlagt. Bei diesem Verfahrensschritt
findet eine energieintensive Behandlung der Partikel und
hier insbesondere der Kornoberflächen statt. Diese führt
zu folgenden Effekten:
- - Desagglomerierung der durch den Alterungsprozeß der Rohschlacke (z. B. Hydratation der Carbonate) noch verbackenen Schlackepartikel,
- - Zerkleinerung von zerklüfteten Schlackepartikeln, deren geringere Festigkeit zu einer Beeinträchtigung der späteren Produkteigenschaften führen würde (Verbesserung der Festigkeitseigenschaften der Produkte),
- - Abrundung der Kornoberflächen durch Abreiben von hervorstehenden Graten und Kanten (Verringerung der spezifischen Oberfläche),
- - Nachwäsche der gealterten Schlacke (weitestgehende Verringerung der Eluierbarkeit der Produkte)
Des weiteren werden im Schwertwäscher Schwimmstoffe
aufgeschwemmt und separat ausgetragen, die ebenfalls zur
Müllverbrennungsanlage zurücktransportiert werden.
Das den Schwertwäscher verlassende inerte Material wird
in den beiden nachfolgenden Siebstufen in die Kornklassen
0-2 mm, 2-8 mm (Produkt 4), 16-32 mm (Produkt 5) und 8-16 mm
(Produkt 6) klassiert. Die hier anfallende
Kornklasse 0-2 mm wird dem oben beschriebenen
Aufstromklassierer zugeführt, wo es in die Produkte 2
bzw. 3 eingeht.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von
Ausführungsbeispielen dargestellt. Es zeigen:
Abb. 1 schematisch den oben beschriebenen
Verfahrensablauf,
Abb. 2 schematisch den Ablauf der
Verfahrensvariante 1,
Abb. 3 schematisch den Ablauf der
Verfahrensvariante 2,
Abb. 3 schematisch den Ablauf der
Verfahrensvariante 3.
Gemäß Basisverfahren werden aufbereiteter
Bauschutt und gealterte Hausmüllverbrennungs-Schlacke im
Gewichtsverhältnis 50/50 bis 75/25 aufgegeben.
Zur Herstellung von Splitt 0-8, im folgenden auch als
Ökosplitt 0-8 bezeichnet, werden die Produkte 4 (Material
2-8 mm) und 3 (Kornklasse 0-2 mm) des Basisverfahrens im
Mengenverhältnis 85 Gew.-% / 15 Gew.-% auf einer
Mischhalde vermengt. Dadurch wird ein Splitt 0-8 mm
erzeugt, der als Sekundärbaustoff im Pflasterunterbau
oder auch als Betonzuschlagstoff, entsprechend den
Qualitätsanforderungen der DIN 4226, verwertet werden
kann.
Dem Basisverfahren wird aufbereiteter Bauschutt und
gealterte Hausmüllverbrennungs-Schlacke im
Gewichtsverhältnis 50/50 bis 75/25 aufgegeben.
Zur Herstellung von Tragschichtmaterial 0-32, im
folgenden auch als Ökotragschichten-Mischung 0-32
bezeichnet, werden die Produkte 3 (Kornklasse 0-2 mm), 4
(Kornklasse 2-8 mm), 6 (Kornklasse 8-16 mm) und 5
(Kornklasse 16-32 mm) vermengt. Das Mischungsverhältnis
wird entsprechend den Marktanforderungen und entsprechend
dem in der ZTVT-StB 95 genannten Sieblinien- bereich
individuell bestimmt. Durch diese Verfahrensvariante wird
ein Sekundärbaustoff zur Herstellung von Schottertrag
schichten erzeugt, die den Qualitätsanforderungen der
ZTVT-StB 95 genügen.
Dem Basisverfahren wird aufbereiteter Bauschutt und
gealterte Hausmüllverbrennungs-Schlacke im
Gewichtsverhältnis 50/50 bis 75/25 aufgegeben.
Das Produkt 1 (Kornklasse 0-32 mm) des Basisverfahrens
kann aufgrund seiner Beschaffenheit und Zusammensetzung
im Sinn der ZTVT-StB 95 als Sekundärbaustoff zur
Herstellung von Frostschutzschichten (Ökofrostschutz-
Mischung 0-32) verwendet werden.
Bezugszeichenliste
1. Müllheizkraftwerk (MHKW)
2. Rohschlackenzwischenlager
3. Bauschuttanlieferung
4. gealterte HMV-Rohschlacke
5. Zwischenlager
6. Überbandmagnet
7. grober Fe-Schrott
8. Schrotthandel
9. Trockensieb 70 mm
10. Überkorn < 70 mm
11. Störstoffsortierung (Unverbranntes)
12. Trommelmagnet
13. feiner Fe-Schrott
14. Prallbecher langsam laufend
15. Trockensieb 32 mm
16. Großbrechanlage
17. Verwertung
18. Zwischenlager 0-32 mm
19. Produkt 10-32 mm
20. Wasserzugabe (5-8 bar)
21. Naßsieb 2 mm
22. Schwimmstoffe (Dichte < 1g/cm)
23. Schwimmstoffabscheider
24. 2 Wellen-Schwertwäscher
25. Aufstromklassierer
26. Naßsieb (8 und 2 mm)
27. Zwischenprodukt 0-2 mm
28. Produkt 4 2-8 mm
29. Naßsieb 16 mm
30. Produkt 5 16-32 mm
31. Produkt 2 0-0,5 mm
32. Produkt 3 0-2 mm
33. Produkt 6 8-16 mm
34. Hausmüllverbrennungsanlage
35. Bauschutt
36. HMV-Rohschlacke
37. Zwischenlagerung
38. Zwischenlagerung mind. 2 Monate
39. gealterte Schlacke
40. 50-75 Gew.-%
41. 25-50 Gew.-%
42. Basisverfahren (siehe Abb. 1)
43. 15 Gew.-% (zur Porenfüllung)
44. 85 Gew.-% (als Matrix)
45. Mischhalde 100 Gew.-%
46. Ökosplitt
47. Baustoffverwertung im Plasterunterbau
48. Betonzuschlagstoff nach DIN 4226
49. Mischung entspr. ZTVT-STB 95
50. Ökotragschichtenmischung 0-32
51. Schottertragschichtmaterial nach ZTVT-StB 95
52. Frostschutzmaterial nach ZTVT-StB 95
2. Rohschlackenzwischenlager
3. Bauschuttanlieferung
4. gealterte HMV-Rohschlacke
5. Zwischenlager
6. Überbandmagnet
7. grober Fe-Schrott
8. Schrotthandel
9. Trockensieb 70 mm
10. Überkorn < 70 mm
11. Störstoffsortierung (Unverbranntes)
12. Trommelmagnet
13. feiner Fe-Schrott
14. Prallbecher langsam laufend
15. Trockensieb 32 mm
16. Großbrechanlage
17. Verwertung
18. Zwischenlager 0-32 mm
19. Produkt 10-32 mm
20. Wasserzugabe (5-8 bar)
21. Naßsieb 2 mm
22. Schwimmstoffe (Dichte < 1g/cm)
23. Schwimmstoffabscheider
24. 2 Wellen-Schwertwäscher
25. Aufstromklassierer
26. Naßsieb (8 und 2 mm)
27. Zwischenprodukt 0-2 mm
28. Produkt 4 2-8 mm
29. Naßsieb 16 mm
30. Produkt 5 16-32 mm
31. Produkt 2 0-0,5 mm
32. Produkt 3 0-2 mm
33. Produkt 6 8-16 mm
34. Hausmüllverbrennungsanlage
35. Bauschutt
36. HMV-Rohschlacke
37. Zwischenlagerung
38. Zwischenlagerung mind. 2 Monate
39. gealterte Schlacke
40. 50-75 Gew.-%
41. 25-50 Gew.-%
42. Basisverfahren (siehe Abb. 1)
43. 15 Gew.-% (zur Porenfüllung)
44. 85 Gew.-% (als Matrix)
45. Mischhalde 100 Gew.-%
46. Ökosplitt
47. Baustoffverwertung im Plasterunterbau
48. Betonzuschlagstoff nach DIN 4226
49. Mischung entspr. ZTVT-STB 95
50. Ökotragschichtenmischung 0-32
51. Schottertragschichtmaterial nach ZTVT-StB 95
52. Frostschutzmaterial nach ZTVT-StB 95
Claims (11)
1. Verfahren zur Herstellung von Sekundärbaustoffen
durch die mechanische Aufbereitung von gealterter
Schlacke aus Abfallverbrennungsanlagen, wobei
der Schlacke Bauschutt aufgegeben und diese Mischung
einem Überbandmagneten zugeführt wird, durch den grober
Fe-Schrott ausgehalten wird,
die Mischung anschließend bei einem Siebschnitt von 70 mm trocken klassiert wird,
das Material < 70 mm der Mischung nach einer weiteren Magnetscheidung bis 32 mm trocken klassiert wir, wobei Grobkorn < 32 mm mit einem langsam laufenden Prallbrecher aufgeschlossen und dem oben genannten Überbandmagneten zugeführt wird, und
trockenes Material < 32 mm einem 2 mm Sieb aufgegeben wird,
dadurch gekennzeichnet, daß mit 5-8 bar aus Hochdruckdüsen auf das Material des Siebs Wasser aufgedüst wird,
der Siebdurchgang < 2 mm einem Schwimmstoffabscheider zugeführt wird,
das Material in einem zweistufigen Aufstromklassierer in zwei Kornklassen aufgespalten wird, und
der Siebdurchgang 2-32 mm in einem 2-Wellen Schwertwäscher attritiert und gleichzeitig mit Wasser aus Hochdruckdüsen beaufschlagt wird.
die Mischung anschließend bei einem Siebschnitt von 70 mm trocken klassiert wird,
das Material < 70 mm der Mischung nach einer weiteren Magnetscheidung bis 32 mm trocken klassiert wir, wobei Grobkorn < 32 mm mit einem langsam laufenden Prallbrecher aufgeschlossen und dem oben genannten Überbandmagneten zugeführt wird, und
trockenes Material < 32 mm einem 2 mm Sieb aufgegeben wird,
dadurch gekennzeichnet, daß mit 5-8 bar aus Hochdruckdüsen auf das Material des Siebs Wasser aufgedüst wird,
der Siebdurchgang < 2 mm einem Schwimmstoffabscheider zugeführt wird,
das Material in einem zweistufigen Aufstromklassierer in zwei Kornklassen aufgespalten wird, und
der Siebdurchgang 2-32 mm in einem 2-Wellen Schwertwäscher attritiert und gleichzeitig mit Wasser aus Hochdruckdüsen beaufschlagt wird.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1 zur Herstellung von Splitt
0-8 mm, gekennzeichnet durch Verarbeiten von Bauschutt
und gealterter Schlacke im gewichtsbezogenen
Verhältnisbereich 50/50 bis 75/25 und anschließende
Mischung des Materials mit der Kornklasse 2-8 mm und des
Materials mit der Kornklasse 0-2 mm im gewichtsbezogenen
Verhältnisbereich 85/15 bis 95/05 zu einem Fertigpodukt,
das im Straßen- und Wegebau sowie im Betonbau verwertet
werden kann.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1 zur Herstellung von
Tragschichtmaterial, gekennzeichnet durch Verarbeiten von
Bauschutt und gealterter Schlacke im gewichtsbezogenen
Verhältnisbereich 50/50 bis 75/25 und anschließende
Mischung des Materials mit der Kornklasse 0-2 mm, des
Materials mit der Kornklasse 2-8 mm, des Materials mit
der Kornklasse 8-16 mm und des Materials mit der
Kornklasse 16-32 mm, wobei sich das Mischungsverhältnis
der genannten Materialien des Basisverfahrens an den
Bestimmungen der ZTVT StB 95 orientiert und das so
erzeugte Fertigprodukt im Straßen- und Wegebau verwertet
werden kann.
4. Verfahren gemäß Anspruch 1 zur Herstellung von
Frostschutzmaterial 0-32, gekennzeichnet durch
Verarbeiten von Bauschutt und gealterter Schlacke im
gewichtsbezogenen Verhältnisbereich 50/50 bis 75/25 zur
Erzeugung eines Fertigproduktes aus Material mit der
Kornklasse 0-32 mm, das als Frostschutzmaterial im
Straßen- und Wegebau verwertet werden kann.
5. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß ein vorklassiertes Gemisch aus Bauschutt und
gealterter Schlacke gemeinsam auf einem Schwingsieb
klassiert wird.
6. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß eine Mischung aus Bauschutt und Schlacke durch
Bedüsung der Siebfläche, während des Absiebungsvorgangs
behandelt wird.
7. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß ein vorklassiertes Gemisch aus Bauschutt und
gealterter Schlacke im Schwertwäscher behandelt wird.
8. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß eine vorklassierte Mischung aus
Bauschutt und Schlacke im Schwertwäscher nach organischen
Feinanteilen sortiert wird.
9. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß ein vorklassiertes Gemisch aus Bauschutt und
gealterter Schlacke im Aufstromklassierer behandelt wird.
10. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß eine vorklassierte Mischung aus Bauschutt und
Schlacke im Aufstromklassierer nach organischen
Feinanteilen sortiert wird.
11. Sekundärbaustoffe hergestellt nach einem der oben
genannten Ansprüche.
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- 1997-06-26 DE DE1997127172 patent/DE19727172C2/de not_active Expired - Fee Related
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