DE19728719C1 - Transporteinrichtung für Abfall und Verfahren zu ihrem Betrieb - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Transporteinrichtung für Abfall, bei der ein Zuführschicht an einen Transportkanal an­ geschlossen ist, in dessen Längsrichtung eine Schneckenwendel angeordnet ist, wobei zwischen der Schneckenwendel und dem Transportkanal eine Schneidvorrichtung vorgesehen ist. Die Erfindung bezieht sich weiter auf ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Transporteinrichtung.

Die Abfall-Transporteinrichtung wird zur thermischen Abfall­ entsorgung eingesetzt, insbesondere nach dem Schwel-Brenn- Verfahren.

Auf dem Gebiet der Abfallbeseitigung ist das sogenannte Schwel-Brenn-Verfahren bekannt geworden. Das Verfahren und eine danach arbeitende Anlage zur thermischen Abfallentsor­ gung sind beispielsweise in der EP-A 0 302 310 sowie in der DE-A 38 30 153 beschrieben. Die Anlage zur thermischen Ab­ fallentsorgung nach dem Schwel-Brenn-Verfahren enthält als wesentliche Komponenten einen Pyrolysereaktor (Schweltrommel) und eine Hochtemperatur-Brennkammer. Der Pyrolysereaktor setzt den über eine Abfall-Transporteinrichtung der eingangs genannten Art aufgegebenen Abfall in Schwelgas und Pyrolyse­ reststoff um. Das Schwelgas und der Pyrolysereststoff werden sodann nach geeigneter Aufbereitung dem Brenner der Hochtem­ peratur-Brennkammer zugeführt. Hier entsteht schmelzflüssige Schlacke, die über einen Abzug entnehmbar ist und die nach Abkühlung in verglaster Form vorliegt. Das entstehende Rauch­ gas wird über eine Rauchgasleitung einem Kamin als Auslaß zu­ geführt. In diese Rauchgasleitung sind insbesondere ein Ab­ hitzedampferzeuger als Kühleinrichtung, eine Staubfilteran­ lage und eine Rauchgasreinigungsanlage eingebaut. Weiterhin befindet sich in der Rauchgasleitung ein Gasverdichter, der direkt am Ausgang der Rauchgasreinigungsanlage angeordnet und als Saugzuggebläse ausgebildet sein kann. Der eingebaute Gas­ verdichter dient zum Gastransport durch die Anlage und insbe­ sondere zur Aufrechterhaltung eines wenn auch geringen - Unterdrucks in der Pyrolysetrommel. Durch diesen Unterdruck wird verhindert, daß Schwelgas durch die Ringdichtungen der Pyrolysetrommel nach außen in die Umgebung austritt.

Es hat sich gezeigt, daß bei einer Schwel-Brenn-Anlage die Abfall-Transporteinrichtung blockiert oder gestört werden kann, wenn vom Zuführschacht zu große Abfallpartikel in die Schneckenwendel hineinfallen. In der Regel wird der Abfall vorzerkleinert; jedoch kann es vorkommen, daß der Wendelab­ schnitt, der sich gerade unter dem Zuführschacht dreht, bis zu einem gewissen Füllstand mit Abfall gefüllt ist, so daß ein hineinfallendes Abfallpartikel, beispielsweise ein Holz­ stück, nicht weiter hineinrutschen kann und an der Ecke des Zuführschachts verklemmt. Außerdem besteht die Gefahr, daß dann die Ecke des Zuführschachts und/oder der Rand der Schneckenwendel infolge der Klemmwirkung beschädigt wird.

Damit ein stör- und blockadefreier Betrieb gewährleistet ist, und zwar auch dann, wenn ein relativ großes Abfallpartikel nicht voll in die Schneckenwendel hineinfällt, ist gemäß der DE-A 43 26 483 zwischen der Schweltrommel und dem Transport­ kanal eine Schneidvorrichtung vorgesehen. Die Schneidvorrich­ tung dient dazu, das hineingefallene Abfallpartikel, bei­ spielsweise an der Ecke des Zuführschachts, abzuscheren oder abzuschneiden.

Auf dem Gebiet der Abfallbeseitigung ist auch eine sogenannte Brechschnecke bekannt. Die Brechschnecke wird zur Zerkleine­ rung von Hausmüll, von Hausmüll-ähnlichem Gewerbemüll und von Sperrmüll eingesetzt. Unzerkleinerbare Inhaltsstoffe des Ab­ falls, wie z. B. grobe Eisenteile, Betonbrocken oder größere Steine, bringen eine solche Brechschnecke zum Stillstand (Blockieren). Bei einer kontinuierlich laufenden Abfallent­ sorgungsanlage, bei der eine solche Brechschnecke eingesetzt werden soll, muß ein solcher Stillstand vermieden werden, zu­ mindest aber schnell behebbar sein.

Die Erfindung beruht auf der Überlegung, daß zumindest nach mehrmaligem Reversieren der Schneckenwendel die Möglichkeit geschaffen sein sollte, den Störgegenstand automatisch auszu­ schleusen. Dabei sollte die Menge an Abfall, die mit dem Störgegenstand ausgeschleust wird, möglichst klein gehalten werden.

Man kann also daran denken, den Ausschleusvorgang durch Rück­ wärtsbetrieb der Brechschnecke einzuleiten. Dabei würde die Brechschnecke nach mehrmaligem Blockieren das eingeschlossene Abfallvolumen und den Störgegenstand nach hinten fördern, wo sich ein rückwärtiger Auswurfraum mit großer Ausschleus-Öff­ nung befinden könnte, so daß das besagte Abfallvolumen und der Störgegenstand abgeführt werden. Bei dieser Lösung würde sich jedoch ein Problem einstellen: Die Schneckenwelle müßte durch einen relativ großen, rückwärtigen Auswurfraum bis zu den außen liegenden Lagern geführt werden. Bei einer Zerklei­ nerungsleistung bis zu 15 t/h würde die Schneckenwelle bis über 7 m, ja bis zu 11 m lang. Eine solch große Länge ist im genannten Anforderungsfall technisch nur schwer zu beherr­ schen. Weiterhin würde sich bei dieser Lösung infolge der großen Länge der Brechschnecke ein relativ großes Bauvolumen ergeben, was ebenfalls häufig unerwünscht ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Transportein­ richtung der eingangs genannten Art in Form einer Brech­ schnecke so auszubilden, daß man mit einer vergleichsweise geringen Länge der Schneckenwelle und mit einem vergleichs­ weise geringen Bauvolumen auskommt. Weiterhin soll ein Ver­ fahren zum Betrieb einer solchen Transporteinrichtung angege­ ben werden.

Bezüglich der Transporteinrichtung wird die genannte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schneidvorrichtung einen bezüglich seines Innendurchmessers einstellbaren Brech­ ring umfaßt.

Hinsichtlich des Verfahrens wird die genannte Aufgabe erfin­ dungsgemäß dadurch gelöst, daß bei Auftreten eines Störgegen­ stands in der Schneidvorrichtung der Innendurchmesser des Brechrings vergrößert wird.

Der Störgegenstand kann dann durch die Schneidvorrichtung hindurchtreten.

Um ihn isolieren zu können, ist gemäß einer Weiterbildung der Transporteinrichtung am Ende des Transportkanals ein Fall­ schacht angeordnet, und im Fallschacht ist eine Wechselklappe vorgesehen, die wahlweise einen Fallweg zu einer Störstoff- Austragseinrichtung oder einen Fallweg zu einem Pyrolysereak­ tor freigibt. Mit anderen Worten: Bei oder nach Auftreten des besagten Störgegenstands wird die Wechselklappe betätigt, die dadurch den Fallweg zum Pyrolysereaktor sperrt und den Fall­ weg zur Störstoff-Austragseinrichtung freigibt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprü­ chen gekennzeichnet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand von drei Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen eine Transporteinrichtung, die als Brechschnecke mit Auswurfmög­ lichkeit für den Störgegenstand ausgebildet ist. Insbesondere zeigen:

Fig. 1 die Transporteinrichtung mit geteiltem Brechring in normaler Schneidstellung in einer seitlichen Schnittansicht, Fig. 2 die Transporteinrichtung von Fig. 1 im Ausschnitt bei Öffnung des geteilten Brechrings (Passierstellung) und

Fig. 3 einen seitlichen Blick III-III auf die Transport­ einrichtung von Fig. 1, aus der eine Wechselklappe ersichtlich ist.

Nach Fig. 1 wird die Welle 2 der Schnecke oder Schneckenwen­ del 4 einer Abfall-Transporteinrichtung über ein Getriebe 6 von einem Motor 8 angetrieben. Die Welle 2 ist in zwei Lagern 10, 12 endseitig gelagert. Die Schnecke 4 ist in Längsrich­ tung eines ortsfesten Trogs, Schneckentrogs oder Transportka­ nals 14 angeordnet.

Nach Fig. 1 führt seitlich in den Transportkanal 14, der als "erweiterter" Trog ausgebildet ist, ein Zuführschacht 15 für Abfall A. Im Bereich des Anschlusses des Transportkanals 14 an den Zuführschacht 15 wird deutlich, daß hier der Innen­ durchmesser des Transportkanals 14 gegenüber der Durchtritts­ öffnung erweitert ist.

Der Transportkanal 14 ist im vorliegenden Beispiel ausgangs­ seitig an einen zweiwegigen Fallschacht 16 angeschlossen. Aus Fig. 3 wird deutlich, daß im Fallschacht 16 eine Wechsel­ klappe 18 angeordnet ist. In der gezeigten Normalstellung steht sie lotrecht. Sie gibt damit für den gebrochenen Abfall einen Fallweg 20 zu einer (nicht näher gezeigten) Schweltrom­ mel, also zu einem Pyrolysereaktor 22 speziell einer Schwel- Brenn-Anlage frei. Inder gestrichelt eingezeichneten Stel­ lung, der Störgegenstands-Austragsstellung, dagegen gibt die Wechselklappe 18 einen Fallweg 24 zu einer (nicht näher ge­ zeigten) Störstoff-Austragseinrichtung 26 frei.

Der Transportkanal 14 ist bevorzugt n-eckig ausgebildet, wo­ bei n eine Zahl gleich oder größer als 4 ist. Im vorliegenden Fall ist der Transportkanal 14, wie sich insbesondere aus Fig. 3 ergibt, 8-eckig ausgebildet.

Beim Betrieb des Motors 8 wird der Abfall A durch die Schnecke 4 von links nach rechts in Richtung zum Pyrolysere­ aktor 22 transportiert. In Fig. 1 ist angenommen, daß sich ein relativ großes Abfallpartikel 32 im Bereich des Eintritts in den Transportkanal 14 verklemmt hat. Relativ weiche Parti­ kel 32 werden hier mit Hilfe einer Schneidvorrichtung 36 durch die Drehung der Welle 2 abgeschert oder abgeschnitten. Um aber auch widerstandsfähigere Partikel 32 nicht zu einem Ausfall der Transporteinrichtung führen zu lassen, ist die Schneidvorrichtung 36 mit einem Brechring 38 versehen, dessen Innendurchmesser einstellbar ist. Dieser Brechring 38 ist da­ bei als "geteilter" Brechring 38 ausgeführt. Er umfaßt dazu eine Anzahl von Segmenten aus verschleißfestem Stahl, die je­ weils mittels eines Antriebs radial verschoben werden können. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind zwei sich über 180° erstreckende Segmente 40, 42 vorgesehen, und jedem dieser Segmente 40, 42 ist ein hydraulischer Antrieb 44 bzw. 46 zu­ geordnet. Anstelle von zwei Segmenten 40, 42 können natürlich auch mehr Segmente, beispielsweise vier Segmente verwendet werden, die sich jeweils über 90° hinsichtlich einer Drehung um die Welle 2 erstrecken. Der Brechring 38 ist hier speziell im Bereich zwischen dem Zuführschacht und dem Transportkanal 14 angeordnet.

Aus einem Vergleich von Fig. 1 und 2 wird deutlich, daß der Brechring 38 in der normalen Schneidstellung gemäß Fig. 1 einen kleineren Innendurchmesser besitzt als der Transportka­ nal 14, und daß dieser Innendurchmesser zur Behebung der Stö­ rung gemäß Fig. 2 durch radiales Nach-außen-ziehen der Seg­ mente 40, 42 vergrößert wurde. Der Störgegenstand 32 kann nunmehr in Richtung auf den Fallschacht 16 passieren. Die Wechselklappe 18 ist in die in Fig. 3 gestrichelt gezeigte Störgegenstand-Austragsstellung umgeschenkt, und der Störge­ genstand 32 gleitet auf dem Fallweg 24 in Richtung auf die Einrichtung 26.

Ein Verklemmen des Störgegenstands 32 in der Schneidvorrich­ tung 36 macht sich durch einen sehr schweren Lauf oder einen Stillstand des elektromotorischen Antriebs 8 bemerkbar. Die­ ser Zustand wird mittels eines (nicht gezeigten) Strom- oder Leistungsmeßglieds erfaßt und zur Erzeugung eines Betäti­ gungssignals für die hydraulischen Antriebe 44, 46 der Wech­ selklappe 18 benutzt. Dem Auseinanderfahren der Segmente 40, 42 kann dabei ein Reversieren der Antriebsrichtung, gegebe­ nenfalls auch mehrmals, vorausgehen.

Zusammenfassend läßt sich also folgendes festhalten: Die Schneckenwendel 4 fördert nur in einer Richtung, und zwar nach rechts. Blockiert ein Störgegenstand 32, beispielsweise ein unzerstörbares Abfallelement, die Schneckenwendel 4, so wird nach mehrmaligem Reversierbetrieb der ein- oder mehrfach geteilte Brechring 38 hydraulisch radial nach außen gefahren. Dadurch wird der Förderquerschnitt für eine kurze Zeit deut­ lich erweitert, und der unzerkleinerbare Störgegenstand 32 wird unzerkleinert in Richtung auf den Fallschacht 16 geför­ dert. Im Fallschacht 16 befindet sich eine Hosenschurre mit der Wechselklappe 18. Über die umgelegte Wechselklappe 18, die in Fig. 3 die gestrichelt gezeichnete Stellung "Störstoffaustrag" annimmt, wird das relativ geringe Abfall­ volumen mit dem besagten Störgegenstand 32 nach links in Richtung auf die Störstoff-Austragseinrichtung 26 ausge­ schleust. Nach einer vorgegebenen Zeitspanne fahren die Seg­ mente 40, 42 hydraulisch in ihre Ursprungsposition, und die Wechselklappe 18 schwenkt in die durchgezogen gezeichnete Normalposition zurück.

Claims (13)

1. Transporteinrichtung für Abfall (A), bei der ein Zuführ­ schacht (15) an einen Transportkanal (14) angeschlossen ist, in dessen Längsrichtung eine Schneckenwendel (4) angeordnet ist, wobei zwischen der Schneckenwendel (4) und dem Trans­ portkanal (14) eine Schneidvorrichtung (36) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidvorrichtung (36) einen im Innendurchmesser einstellba­ ren Brechring (38) umfaßt.

2. Transporteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Brechring (38) eine Anzahl von Segmenten (40, 42) besitzt, die jeweils mittels eines Antriebs (44, 46) radial verschieb­ bar sind.

3. Transporteinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als An­ trieb (44, 46) ein hydraulischer Antrieb vorgesehen ist.

4. Transporteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Brechring (38) im Bereich zwischen dem Zuführschacht (15) und dem Transportkanal (14) angeordnet ist.

5. Transporteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Brechring (38) in der normalen Schneidstellung einen kleine­ ren Innendurchmesser besitzt als der Transportkanal (14).

6. Transporteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Brechring (38) aus verschleißfestem Stahl besteht.

7. Transporteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Transportkanal (14) im Querschnitt n-eckig ausgebildet ist, wobei n eine Zahl größer oder gleich 4 ist.

8. Transporteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende des Transportkanals (14) ein Fallschacht (16) angeordnet ist.

9. Transporteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Transportkanal (14), bevorzugt über einen Fallschacht (16), an einen Pyrolysereaktor (22) angeschlossen ist.

10. Transporteinrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Fall­ schacht (16) eine Wechselklappe (18) angeordnet ist, die wahlweise einen Fallweg (24) zu einer Störstoff-Austragsein­ richtung (26) oder einen Fallweg (20) zu einem Pyrolysereak­ tor (22) freigibt.

11. Verfahren zum Betrieb einer Transporteinrichtung nach ei­ nem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei Auf­ treten eines Störgegenstands (32) in der Schneidvorrichtung (36) der Innendurchmesser des Brechrings (38) vergrößert wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß danach oder gleichzeitig eine Wechselklappe (18) betätigt wird, die dadurch einen Fallweg (20) zu einem Pyrolysereaktor (22) sperrt und einen Fallweg (24) zu einer Störstoff-Austragsein­ richtung (26) freigibt.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß nach ei­ ner vorgegebenen Zeitspanne wiederum die Wechselklappe (18) betätigt wird, wodurch der Fallweg (24) zur Störstoff-Aus­ tragseinrichtung (26) gesperrt und der Fallweg (20) zum Pyro­ lysereaktor (22) freigegeben wird.