DE19848432B4

DE19848432B4 - Verfahren zur Beseitigung von teerhaltigen Rückständen

Info

Publication number: DE19848432B4
Application number: DE1998148432
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr.-Ing. Seifert; Werner Dr.-Ing. Hauptmann; Thomas Dipl.-Phys. Heidrich
Original assignee: Energiewerke Schwarze Pumpe AG; Sekundarrohstoff-Verwertungszentrum Schwarze Pumpe GmbH
Current assignee: Sustec Schwarze Pumpe GmbH
Priority date: 1998-10-21
Filing date: 1998-10-21
Publication date: 2004-04-01
Anticipated expiration: 2018-10-22
Also published as: DE19848432A1

Abstract

Verfahren zur Beseitigung von teerhaltigen Rückständen, wobei es sich bei den Rückständen um Teere oder teerölähnliche Produkte mit und ohne Beimengen aus der chemischen oder kohleveredelnden Industrie handelt, deren Teergehalt zwischen 20 und 80 % liegt und die für einen Einsatz in der Festbettdruckvergasung vorbereitet werden sollen, dadurch gekennzeichnet, daß das Teerprodukt mit einem getrockneten Klärschlamm von fasriger Struktur, der einen Wassergehalt unter 20 % aufweist, vermischt wird, auf einer Presse bei Drücken zwischen 50 und 120 MPa verpreßt und anschließend der Festbettdruckvergasung zugeführt wird.

Description

Die chemische und die stein- und braunkohlenveredelnde Industrie hatten in den vergangenen Jahrzehnten Probleme mit der umweltgerechten Entsorgung von bestimmten Teeren, oder teerölähnlichen Rückständen. Diese Produkte fallen in verschiedenen Prozeßstufen der genannten Industrien in unterschiedlicher Menge an, können aber aus technologischen Gründen nicht mehr zur Weiteraufarbeitung oder Unschädlichmachung in den Prozeß zurückgeführt werden.

Um die Taufende Produktion aufrechterhalten zu können, wurden diese Stoffe in Becken unterschiedlicher Größe deponiert und entwickelten sich im Laufe der Jahrzehnte zu Umweltbelastungen, die der heutigen Gesetzgebung in keiner Weise entsprechen. Eine einfache Verbrennung scheidet aus technologischen Schwierigkeiten und Umweltgründen aus. So hat man deshalb schon im DD 79740 vorgeschlagen, Flüssigprodukte der Kohleveredlung mittels Rundeindicker und Zentrifugen zu entwässern und damit ein trockenkrümeliges Produkt zu erzeugen, das aber aufgrund seiner Struktur auch nur mit hohem Aufwand geeignet ist, in Industrieverbrennungsanlagen eingesetzt zu werden.

DE 43 14 403 A1 ersichtlich ist, ist es zweifellos in der Literatur bekannt, dass mittels Bindemittel, wie u. a. Teer-Bitumen oder Teer-Pech, eine Vielzahl von oberflächentrockenen Stoffen wie Mineralien, Kokse, Steinkohle, getrockneter Klärschlamm u. a. zu Agglomeraten verarbeitet werden können. Die Verpressung erfolgt in der Regel so, dass das feste Bindemittel (Pech, Bitumen) getrennt oder gemeinsam mit dem zu agglomerierenden Stoff erhitzt wird, vermischt wird und bei niedrigen Pressdrücken (bevorzugt auf Walzenpressen) Formlinge hergestellt werden, die insbesondere durch den Klebeeffekt des erkaltenden Bindemittels fest werden.

Weiterhin ist bekannt, dass sich bestimmte Stoffe, wie getrocknete Braunkohle, getrocknetes Holz, getrockneter Klärschlamm u. a. mit Strangpressen bei hohen Presskräften ohne Bindemittel zu festen Presslingen verfestigen lassen.

Weiter ist bekannt, den vorstehend genannten Stoffen der bindemittellosen Brikettierung Öl oder eine schmierige Komponente zuzumischen, wodurch dann sehr mürbe Presslinge entstehen. Diesen Effekt nutzt man beispielsweise beim An- und Abfahren der Strangpressen in Brikettfabriken, indem man ein ölhaltiges Gemisch dem bindemittellos zu brikettierenden Stoff zumischt, um ein Festfahren der Presse mit sehr schwer zu beseitigenden Brikettstopfen zu vermeiden.

Untersuchungen hatten zwischenzeitlich ergeben, daß mittels Festbettdruckvergasung geeignete Temperaturen entwickelt werden können, die eine weitgehende Aufspaltung und Vergasung aller in teer- oder teerölähnlichen Rückständen enthaltenen chemischen Substanzen bewirken. Dazu sind aber, um den Prozeß der Festbettdruckvergasung stabil betreiben zu können, thermostabile Einsatzstoffe erforderlich, die den hohen Temperaturbelastungen in den entsprechenden Zonen der Generatoren standhalten.

Aus dem Stand der Technik leitet sich daher die Aufgabe der Erfindung ab, anfallende und vorhandene teer- oder teerölähnfiche Rückstände mit oder ohne fremde Beimischungen für eine schadfreie Beseitigung in Anlagen der Festbettdruckvergasung aufzubereiten.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit erfinderischen Merkmalen des Patentanspruch 1. Es wurde gefunden, daß teer- oder teerölähnliche Anfallprodukte und Rückstände mit getrocknetem Klärschlamm vermischt und anschließend verpreßt Formkörper ergeben, die nicht nur eine hohe mechanische Fertigkeit besitzen,

sondern eine ebenso hohe Thermostandsfestigkeit im Prozeß der Festbettdruckvergasung aufweisen. Ausgangsprodukt ist ein getrockneter, fasriger Klärschlamm mit einem Wassergehalt von < 20 %.

Das z. B. aus den Teerseen rückgewonnene Teerprodukt weist Teergehalte von 20 bis 80 % auf, wobei der Rest Wasser- und Staubbeimengungen sind.

Der aufbereitete Klärschlamm wird dem Teerprodukt in einer Menge, die sich in Abhängigkeit von der Höhe des Teergehaltes des Teerproduktes befindet, zugemischt. Ein höherer Teergehalt erfordert eine höhere Klärschlammzumischrate. Die bei mittlerem Teergehalt übliche Zumischrate beträgt 1:1. Nach der Vermischung in geeigneten Vorrichtungen wird das Mischprodukt einer geeigneten Preßvorrichtung, vorzugsweise einer Matritzenpresse, zugeführt und verpreßt. Der erforderliche Prozeßdruck liegt zwischen 50 und 120 MPa. Die Klärschlammkomponente kann gegebenenfalls durch einen weiteren staubigen oder fasrigen Stoff – beispielsweise Xylit oder kontaminierter Staub – ergänzt oder ganz ersetzt werden.

Der so entstandene Preßling weist neben der hohen mechanischen Festigkeit auch eine ausreichende Thermostandsfestigkeit beim Einsatz in der Festbettdruckvergasung oder in Verbrennungsanlagen auf. Die in der Festbettdruckvergasung üblichen hohen Temperaturen bewirken eine weitgehende chemische Aufspaltung der eingesetzten Stoffe und somit deren Unschädlichmachung.

Ein Beispiel soll die Erfindung veranschaulichen:
Ein aus einem Teersee rückgewonnenes Teerprodukt weist einen Teergehalt von 43 %, einen Staubgehalt von 45 % und einem Wassergehalt von 12 % auf. Der zuzumischende Klärschlamm weist eine fasrige Struktur, einen Aschegehalt von 30 % und einen Wassergehalt von 12 % auf. Diese beiden Produkte werden im Verhältnis 1:1 gemischt, und das Gemisch wird auf einer Lochmatritzenpresse bei einem Druck von 100 MPa gepreßt. Der entstehende Preßling weist eine Länge von 2 – 5 cm und einen Durchmesser von 1,6 cm auf. Dieser Preßling verfügt über die für die Festbettdruckvergasung notwendige Thermostandsfestigkeit.

Claims

Verfahren zur Beseitigung von teerhaltigen Rückständen, wobei es sich bei den Rückständen um Teere oder teerölähnliche Produkte mit und ohne Beimengen aus der chemischen oder kohleveredelnden Industrie handelt, deren Teergehalt zwischen 20 und 80 % liegt und die für einen Einsatz in der Festbettdruckvergasung vorbereitet werden sollen, dadurch gekennzeichnet, daß das Teerprodukt mit einem getrockneten Klärschlamm von fasriger Struktur, der einen Wassergehalt unter 20 % aufweist, vermischt wird, auf einer Presse bei Drücken zwischen 50 und 120 MPa verpreßt und anschließend der Festbettdruckvergasung zugeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischungsverhältnis zwischen Teerprodukt und Klärschlamm bei mittlerem Teergehalt 1:1 beträgt.
Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Klärschlamm durch eine dritte Komponente, wie beispielsweise Xylit oder kontaminierte Stäube ergänzt oder ersetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle von teerhaltigen Rückständen auch andere schlammartigen Rückstände mit organischen Trägermedien eingesetzt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Presse eine Matritzenpresse verwendet wird.