DE19859052A1 - Verfahren und Einrichtung zur thermischen Abfallverwertung und Abfallentsorgung fester, flüssiger und pumpfähiger inhomogener brennbarer Gemische und thermische Reinigung kontaminierter Materialien in einer Wirbelschichtfeuerung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur thermischen Abfallverwertung, insbesondere die Abfallentsorgung inhomogener brenn- und nichtbrennbarer Gemische, nämlich verschmutzter, ölhaltiger, bituminöser (teerartiger) oder anderweitig durch umweltschädliche Substanzen kontaminierter Rückstände, einschließlich von Biomasse, in pumpfähiger, flüssiger, pastöser bis fester Struktur, insbesondere mit oder ohne Sandeinschlüssen, sowie die Entsorgung oder Reinigung fester und flüssiger Rest- und Brennstoffe, einschließlich kontaminierter Materialien in einer stationären Wirbelschichtfeuerung (SWSF) kleiner Leistung (bis 5000 kW(therm)) einzeln oder in Gruppen als auch unter Einleitung rein flüssiger Rest- und Brennstoffe mit geringem Überdruck kontinuierlich und direkt in die fluidisierte Bettmasse der SWSF ab einer Betriebstemperatur von 850 DEG C eingetragen, in dieser mit geringem Druck emissions- und flammenfrei verbrannt oder thermisch entkontaminiert werden, wobei die erforderliche Verweilzeit aus der Mengenkonzentration der eingebrachten Materialien bei gleichzeitiger und gleichmäßiger Beigabe von pulverförmigen Additiven (CaO) zur SO¶2¶-Bindung, einer Staffelung der Primärluft bis 2,5 m/sec und der Höhe des Inertmaterials bis 1,8 m bestimmt wird. DOLLAR A Insbesondere für die direkte Abfallentsorgung der inhomogen brenn- und nichtbrennbaren Gemische mit einer flüssigen, pastösen bis festen Struktur ist eine Eintrageinrichtung 6, wie aus Fig. 2 entnehmbar, ...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur thermischen Abfallverwertung, insbesondere die Abfallentsorgung inhomogener brenn- und nichtbrennbarer Gemische, nämlich verschmutzter, ölhaltiger, bituminöser (teerartiger) oder anderweitig durch umweltschädliche Substanzen kontaminierter Rückstände einschließlich von Biomasse in pumpfähiger flüssiger, pastöser bis fester Struktur, insbesondere mit oder ohne Sandeinschlüssen sowie die Entsorgung oder Reinigung fester und flüssiger Rest- und Brennstoffe, einschließlich kontaminierter Materialien in einer Stationären Wirbelschichtfeuerung (SWSF) kleiner Leistung (bis 5000 kW(therm)).

Zur umweltverträglichen Entsorgung ölhaltiger und/oder bituminöser flüssiger bis fester Gemische werden in besonderer Weise zur schadstofffreien Entsorgung WSF-Anlagen eingesetzt. Die WSF arbeitet auf der Grundlage eines tragenden fluidisierten Materialbettes aus losem Inertmaterial mit einer flammenlosen Verbrennung. Als Inertmaterial findet vorrangig Quarzsand Verwendung, der durch einen erhitzten Gasstrom (zumindestens in der Anfahrphase) und einem vertikal aufsteigenden Primärluftstrom in einem Reaktionsraum bei einer Betriebstemperatur von mindestens 850°C fluidisiert (verwirbelt) wird. In das aufgeheizte und fluidisierte Sandbett wird dann das zu entsorgende Material als Brennstoff in den Reaktionsraum eingetragen und in dieser Wirbelschicht verbrannt.

Feste Brennstoffe werden in der Regel als Schnitzel von oben auf die Wirbelschicht gegeben und tauchen wegen ihrer größeren Dichte in die fluidisierte Schicht ein, oder der Brennstoff wird mit einer nach außen verschließbaren Eintragsvorrichtung direkt in die fluidisierte Schicht eingebracht, verwirbelt und flammenlos verbrannt.

Durch eine dosierte Zugabe von Additivs (z. B. gemahlener Kalkstein) wird bei der Verbrennung freigesetztes SO₂ chemisch gebunden und durch eine Luftstufung eine Senkung der CO- und NOx- Emissionen bewirkt. Mit dieser primären Schadstoffminimierung können die gesetzlichen Grenzwerte nicht in jeden Fall erreicht werden. Besonders bei großen WSF-Anlagen werden daher für die Entschwefelung, Entstickung und Rauchgaswäsche spezielle Reinigungsstufen, wie beispielsweise Aktivkohlefilter nachgeschaltet. Diese sekundären Maßnahmen zur Emissionsminderung sind sehr kosten- und bauaufwendig und für Anlagen kleiner Leistung (< 5000 kW (therm)) nicht anwendbar. Sie müssen primär durch den Prozeßablauf ausreguliert werden. Auch die thermischen Verhältnisse führen bei SWSF-Anlagen kleiner Leistung zu Problemen, da die relativ geringe Rauchgasemenge schneller zur Abkühlung in den Reinigungsstufen neigt und so zum Funktionsausfall führt.

Emissionsbelastungen werden maßgeblich durch die Prozeßparameter der Verbrennungsreaktion beeinflußt, wie Temperatur, Konzentration, Reaktionsverlauf und Verweilzeit. In großen SWSF- Anlagen sind diese Parameter problemlos umsetzbar, so daß eine breite Brennstoffpalette bis hin zu größeren Brennstoffkörner (» 10 mm) oder Klumpen verarbeitet werden können. Bei SWFS- Anlagen kleiner Leistung mit relativ geringer Bettmasse und damit begrenzter Aufnahmefähigkeit ergeben sich für solche Brennstoffe erhebliche Schwierigkeiten, um einen gleichmäßigen und durchgehenden thermischen Reaktionsablauf zu erreichen. Das betrifft sowohl die Massekonzentration in der WSF, die maximale Brennstoffgröße an sich, als auch die variable Gestaltung der erforderlichen Verweilzeit, die eine wesentliche Voraussetzung für eine vollständige Verbrennung des Brennstoffes bildet.

Zur Beeinflussung dieser Parameter ist bekannt, die Ruhe-Schichthöhe zu variieren (vergl. DD 266 394 A1). Sind längere Verweilzeit notwendig, so wird eine größere Ruhe-Schichthöhe vorgegeben. Diese Verfahrensweise ist sehr aufwendig, da zur Fluidisation überproportionale Gebläseleistung erforderlich sind um den statischen Druck der vergrößerten Bettmasse zu überwinden. Neben dem höheren technischen Aufwand sind zusätzliche Betriebskosten die Folge.

Weitere Vorschläge sehen vor, die WSF durch den Einbau einer zusätzlichen Hilfswirbelschicht (DD 280 260 A1) zu unterstützen oder die Bettheizfläche beispielsweise durch Rohrregister zu variieren (DD 249 080 A1). Auch hier ergeben sich die vorstehenden Nachteile, so daß sie für WSF-Anlagen kleiner Leistung und mit relativ geringer Baugröße nicht effektiv umsetzbar sind.

Für das Eintragen fester Brennstoffe, wie Kohle, entwässerte Öl- oder Klärschlämme, Haushaltsmüll, Biomasse und anderer thermisch zu entsorgender Reststoffe werden im allgemeinen Förderschnecken mit und ohne Zellenradschleusen eingesetzt (z. B. DD-AP 296 425, 289 936, 281 327, 280 374, 222 091; DE-OS 37 23 291, 33 38 210 und 29 23 250).

Vorgeschlagen wurden auch Förderschnecken mit einem Stößelaustrag oder mit pneumatischem oder pumpenähnlichem Austrag (z. B. DE-OS 34 05 539, 33 47 023, 34 12 776, 3 39 785, 38 35 172, 32 18 531, 31 12 986, 28 14 239, 27 22 931).

Eine Zuführungsvorrichtung lanzenartig in der Wirbelschicht enden zu lassen, um so die Vermischung und Verteilung des Brennstoffes direkt in der Materialschicht vorzunehmen, wird mit DE-OS 40 11 649 vorgeschlagen. Gleichzeitig wird hier vorgeschlagen, Verbrennungsluft als Kühlluft mit dem Brennstoff gemeinsam in die WSF zu fördern. Das hat aber den Nachteil, daß in der unmittelbaren WSF-Aufnahmeschicht Unterkühlungen und Verklumpungen auftreten können, die den Verbrennungsablauf erheblich stören und die Verweilzeit bis zur vollständigen Verbrennung des Brennstoffes verlängern.

Flüssige und gasförmige Brennstoffe werden in der Regel über Gebläsebrenner (z. B. DE 29 14 980) eingebracht, die oberhalb der Wirbelschicht angeordnet sind.

Praktische wie labortechnische Versuche haben gezeigt, daß die vorgenannten Eintrageinrichtungen insbesondere zum Eintragen inhomogener pumpfähiger, mit festen Teilchen (Sand) versetzte flüssige, pastöse bis feste ölhaltige und/oder bituminöse (teerartige) Reststoffegemische als Brennstoff in einer WSF ungeeignet sind.

Wie zu beobachten war, neigen inhomogene Brennstoffgemische in der Eintrageinrichtung zum Entmischen, indem zuerst dünnflüssige Brennstoftbestandteile ausgetragen werden und feste Bestandteile in der Eintrageinrichtung zurückbleiben. Dadurch wird ein gleichmäßiger Verbrennungsverlauf erheblich behindert. Durch äußere Wärmeeinwirkung auf die Eintrageinrichtung kommt es dann zu Verkokungen, die nach kurzer Zeit den Förderkanal zusetzen und zum Funktionsausfall der Eintrageinrichtung führen. Die wesentlichsten Ursache sind darin zu sehen, daß

• - die Eintrageinrichtung für inhomogene Reststoffgemische über keine technischen Hilfsmittel verfügt, die eine gleichmäßige Zufuhr ohne die Gefahr eines Rückstau ermöglicht,
• - eine Kühlung der Eintrageinrichtung nicht vorhanden ist,
• - bei WSF-Anlagen kleiner Leistung mit relativ wenig Bettmasse und demzufolge geringer Aufnahmefähigkeit an brennbaren Material, insbesondere bei ungleichförmiger Brennstoffzufuhr ein gleichförmiger effektiver Verbrennungsverlauf nicht erreichbar ist und dadurch unzulässige Schadstoffemissionen auftreten,
• - bei einen stoßweisen Eintrag (Einspritzen) inhomoger Brennstoffsgemische (Ölphase/Wasser getrennt, flüssig/fest, Fest/nur Wasser) oder klumpige Brennstoffgemische durch die unterschiedliche Dichte die Entmischung und damit eine ungleichförmige Brennstoffzufuhr begünstigt wird.

Neben diesen Mängeln sind bisher keine SWSF-Anlagen kleiner thermischer Leistung (< 5.000 kW(them.)) bekannt geworden, bei denen feste, flüssige und inhomogene flüssige bis feste Rest- und Brennstoffe gleichzeitig zur Entsorgung bzw. Entkontaminierung eingesetzt werden.

Die Erfindung verfolgt das Ziel einer umweltverträglichen Entsorgung brennbarer Reststoffe, insbesondere inhomogener, pumpfähiger, verschmutzter, feststoffbelasteter (überwiegend Sande), ölhaltiger und/oder bituminöser Reststoffegemische mit flüssiger, pastöser bis fester Struktur, wie Altöl, Teerschlämme, nasser teerbelasteter Torf als auch die Entsorgung oder schadstofffreie Reinigung fester Rest- und Brennstoffe, wie industrielle Abfallprodukte wie Rinde und Holzreste und/oder kontaminierter Böden als auch die Verwertung rein flüssiger Rest- und Brennstoffe in einer WSF.

Insbesondere soll die Einrichtung flexibel, d. h. mobil sein. Zur Verkehrsentlastungen soll die Entsorgung oder Reinigung von umweltbelasteten Material vor Ort ohne zusätzlichen Transporte ermöglicht werden. Entsprechend diesen Bedingungen soll die WSF-Anlage für einen relativ kleinen Leistungsbereich konzipiert werden. Als effizient wird eine Anlagenleistung bis ca. 5.000 kW/therm angesehen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Einrichtung zur thermischen Abfallverwertung, zur Reinigung und/oder Abfallentsorgung fester, flüssiger Rest- und Brennstoffe und insbesondere inhomogener Gemische, nämlich verschmutzter ölhaltiger, bituminöser (teerartiger) oder anderweitig durch umweltschädliche Substanzen kontaminierter Rückstände in pumpfähiger flüssiger, pastöser bis fester Struktur in einer SWSF mit relativ geringer Bett-Betriebsschichthöhe zu entwickeln. Durch primäre Maßnahmen ist die Anlage so auszugestalten, daß die Emissionsbelastung aus dem Verbrennungsprozeß soweit zu begrenzen werden, daß insbesondere sekundäre Maßnahmen zur SO₂-, Emissionsabsenkung nicht erforderlich werden.

Entsprechend diesen Bedingungen ist neben der Verwendung bekannter Eintrageinrichtungen für die Eintragung flüssiger und fester Rest- und Brennstoffe, wie Heizöl, Kohle, entwässerte Öl- oder Klärschlämme, Haushaltsmüll, Biomasse wie Rinde und Holzreste und anderer thermisch zu entsorgender Reststoffe, insbesondere eine Eintrageinrichtung zur Eintragung inhomogener pumpfähiger verschmutzter ölhaltiger und /oder bituminöser Reststoffegemische mit flüssiger, pastöser bis fester Struktur mit oder ohne Feststoffeinschlüssen bis zu einer Korngröße von 5-10 mm, insbesondere von Sanden, in eine SWSF zu entwickeln. Dabei ist sicherzustellen, daß in jeder Betriebssituation die Gefahr einer Entmischung dieser inhomogenen Gemische und die Gefahr der Verkokung in der Eintrageinrichtung verhindert wird.

Die verfahrenspezifischen Merkmale der Lösung besteht darin, daß die SWSF-Bettmasse im Anfahrzustand in bekannter Weise mit Hilfe einer Anfahrvorrichtung (beispielsweise einem Anfahrbrenner) bei gleichzeitiger Zuführung eines Primärluftstrom auf eine Betriebstemperatur von 850°C hochgefahren und durch den vertikal aufsteigenden Primärluftstrom im Reaktor zum fluidisieren gebracht wird.

Mit Erreichen der Betriebstemperatur von ca. 850°C und Stabilisierung der fluidisierten Inertstoffschicht ist die SWSF-Anlage zur Aufnahme der zur thermischen Entsorgung oder Reinigung vorgesehenen Materialien einsatzbereit.

Vor dem Einsatz in die SWSF werden verfahrensgemäß die festen Rest- und Brennstoffe oder kontaminierten Böden geschreddert und gemischt und danach unter Verwendung thermischer Prozeßwärme vorgewärmt. Austretender Wasserdampf und andere Verdunstungsprodukte werden in den Reaktor oder Freeboard eingeleitet. Vorzugsweise erfolgt diese Einleitung gemeinsam mit der Sekundärluft nach dem Injektorprinzip. Das vorgewärmte feste Material wird dann in bekannter Weise mit Hilfe einer Förderschnecke mit und ohne Zellenradschleuse gleichmäßig in die fluidisierte WSF eingetragen.

Parallel oder auch eigenständig zu den festen Rest- und Brennstoffen werden nach dem gleichen Verfahrensmuster die inhomogenen pumpfähigen verschmutzten ölhaltigen und/oder bituminösen Reststoffgemische behandelt und im unteren Viertel der WSF kontinuierlich, im wesentlichen mit geringem atmosphärischen Druck, maximal jedoch mit dem Förderdruck der Schlammförderpumpe, in die SWSF eingetragen. Die Vorbehandlung dieser inhomogenen Reststoffgemische erfolgt auf eine Korngröße von maximal 5 bis 10 mm. Im Anschluß werden sie zur Gewährleistung ihrer Pumpfähigkeit mit Prozeßwärme vorgeheizt.

Der Eintrag rein flüssiger Rest- oder Brennstoffe erfolgt mit einem geringen Überdruck unmittelbar über dem Düsenbodens in den Reaktor.

Die Entnahme der Prozeßwärme erfolgt verfahrensgemäß über einen Abgasdampfkessel aus den Abgasen. Der erzeugte Dampf wird in einem geschlossenen Wasser-Dampfkreislauf den Wärmeübertragern für die festen und inhomogenen Rest- und Brennstoffe und darüber hinaus in Kraft-Wärme-Kopplung genutzt.

Zur Gewährleistung einer im wesentlichen CO- und NOx-emissionsfreien thermischen Reaktion (Verbrennung) wird die erforderliche Verweilzeit und Betriebstemperatur von mindestens 850°C durch die mengenmäßige Konzentration der einzutragenden Rest- und Brenstoffgemische in die WSF und durch eine Frischluftstafflung der Primärluft bestimmt. Zur Bindung der SO₂-Emissionen erfolgt parallel dazu und ebenfalls in Abhänigkeit der Gemischmenge eine kontinuierliche Zugabe von Additivs in den Reaktor. Als Additiv wird vorzugsweise pulverisierter Kalk in die Wirbelschicht eingetragen. Die Menge richtet sich nach der Art der Rest- und Brennstoffgemische.

Mit dem Eintrag nichtverbrennbarer Stoffanteile, wie die zur Entkontaminierung eingetragenen Materialien (z. B. Böden u. ä.) und festen Reststoffanteile, wie Sand, aber auch durch die anfallende Asche vergrößert sich die Bettmasse. Zum Erhalt des Gleichgewichtszustandes und im Sinne der Funktionsbestimmung der WSF-Anlage als auch zur Aufrechterhaltung ihrer Funktionsfähigkeit wird proportinal zum Eintrag der thermisch nicht verwerteten festen Stoffanteile heißes Bettmaterial kontinuierlich aus dem Reaktor ausgetragen. Dieses heißes Bettmaterial, Träger thermischer Energie, wird verfahrensgemäß zum Vorheizen der kalte Frischluft genutzt. Nach dem Austrag wird es dazu einem Wärmetauscher zugeführt. Anschließend gelangt es zurück zur Entnahmestelle.

Das bei diesem Prozeß aufgeriebene und mit ausgetragene Sand-Inertmaterial wird, soweit nicht durch Asche oder die festen unverbrennbaren Gemischbestandteile, wie beispielsweise konterminierte Böden, ein Ersatz erfolgt, durch die Zugabe von Quarzsand aufgefüllt. Die Zugabe erfolgt vorzugsweise gemeinsam mit den festen Brenn- und Abfallstoffen in dem Umfang, das während des Betriebes der Anlage ein konstanter WSF-Betriebsspiegel in Höhe der Austragöffnungen gesichert wird.

Die anlagetechnische Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht in ihrem Grundaufbau aus einem WSF-Reaktor mit einem darüber angeordneten, im Querschnitt größeren Freeboard. Sie bilden eine gemeinsame funktionelle Einheit. Der Freeboard dient als Nachreaktionsraum für die Verbrennungsreaktion und als Separationsraum für die mitgerissenen Inertstoffpartikel und gröberen Brennstoffteilchen. Durch die hier bewirkte Absenkung der Strömungsgeschwindigkeit fallen diese Teilchen in die WSF zurück.

Zu den weiteren Ausstattungskomponenten der WSF gehören:

• - je eine Schredder- und Vorbehandlungseinrichtung für feste und inhomogene flüssige bis pastöse mit festen Stoffanteilen versetzten Reststoffegemische,
• - ein Abgaskessel,
• - ein an den Abgaskessel angekoppelter dampfbeheizter Trommelwärmetauscher für feste Brennstoffe oder die zu reinigende Feststoffmaterialien, wie kontaminierte Böden,
• - eine an den Trommelwärmetauscher angekoppelte, geschlossene Förderschnecke mit oder ohne eingangsseitiger Zellenradschleuse,
• - ein vom Trommelwärmetauscher zum Reaktor, oberhalb der WSF führenden Abzugskanal
• - ein zuschaltbarer Kalkpulverspeicher mit Injektorkanalanschluß/Eintragförderschneck
• - mindestens eine im Reaktorraum der WSF in Höhe des Betriebsspiegels zur Entnahme des heißen Bettmaterials angeordnete Austrittsöffnung,
• - ein vom heißen ausgetragenen Bettmaterial beaufschlagter Feststoff-Gas-Wärmetauscher für die Frischluftbeheizung (Primärluftzuführung),
• - ein mit dem Abgaskessel gekoppelter Wärmeübertrager zum Vorheizen der flüssigen, pastöse mit festen Stoffanteilen versetzten inhomogenen Gemische,
• - eine oder mehrere Schlammförderpumpen für diese inhomogenen Gemische,
• - eine Rückstau gesicherte Eintrageinrichtung für diese inhomogenen pumpfähigen Gemische
• - mindestens ein Brennstofflanze für ausschließlich flüssige Rest- und Brennstoffe, die über den Düsenboden in den Reaktor reicht,
• - eine Austragsvorrichtung zum Abziehen sich abgesetzter grober Schlacke- und Reststoffteile,
• - ein Frischluftgebläse (Rootsgebläse),
• - ein Zyklonfilter
• - ein mechanisches Staubfilter, vorzugsweise ein Gewebestaubfilter.

Zum verfahrensgemäßen Eintragen der flüssigen, pastöse mit festen Stoffanteilen versetzten inhomogenen Gemische besitzt die dazu erforderliche Eintrageinrichtung mit Rückstausicherung nachfolgende genannte Konstruktionsmerkmale. Sie besteht erfindungsgemäß aus einem gekühlten Förderkanal mit einem federbelasteten parallel zur Kanalachse geführten, den Förderkanal verschließenden Hitzeschild auf der Auslassseite. Zur gleichmäßigen Stoffgemischverteilung in der WSF ist die Verschlußseite des Hitzeschildes als kegelförmiger Rotationskörper ausgebildet. Die Abdichtung erfolgt linienförmig im Zusammenwirken mit der Abschlußplatte des Förderkanales. Damit ist sichergestellt, das sich keine Materialteilchen im Sitzbereich festsetzen können. Die Federkraft der Feder für den Verschluß des Förderkanales durch den Hitzeschild ist kleiner ist als die Kraft aus der Druckwirkung der Schlammförderpumpe. Sie wird in Abhängigkeit der Viskosität der zu transportierenden Reststoffgemische eingestellt. Dazu ist auf der Stößelstange eine Spannmutter verstellbar angeordnet. Die Einstellung der Eintauchtiefe der Eintrageinrichtung in die WSF wird mittels Distanzringelemente vorgenommen, die unter den Befestigungsflansch am Reaktor eingepaßt werden.

Zur Kühlung ist der Förderkanales in einem Mantelkühlrohr eingesetzt. Die Kühlung erfolgt im Gegenstrom des Brennstoffflusses. Dazu ist im Innern des Mantelkühlrohres ein Steigrohr angeordnet, daß bis unterhalb der Abschlußplattes des Förderkanales geführt wird. Der Kühlmittelrückfluß erfolgt über einen Rücklaufrohr im Befestigungsflansch für die Eintrageinrichtung.

Mit dieser Eintrageinrichtung wird eine Entmischung und der Eintritt von heißer Bettmasse in den Förderkanal wirksam verhindert. Gleichzeitig wird durch die intensive Kühlung die Gefahr einer Verkokung innerhalb der Eintrageinrichtung mit den für den kontinuierlichen Verbrennungsprozeß schädlichen Folgen der Bildung von Schadstoffemmisionen oder Unterbrechung des Förderstromes beseitigt.

Zur Sicherstellung der Mobilität der Einrichtung ist die komplette Anlage containerisiert, d. h. die einzelnen Funktionsgruppen sind als Baumodule auf Container aufgeteilt die zu einem Anlagenblock begehbar verbunden sind. Als vorteilhaft wird eine Aufteilung auf nachfolgende Einzelmodule angesehen:

• - Modul I: Reaktor mit Anfahreinrichtung und Abgaskessel in vertikaler Ausstellung
• - Modul II: Schredder und Aufbereitungseinrichtungen einschließlich der Pumpenaggregate
• - Modul III: schallisoliertes Frischluftgebläse
• - Modul IV: aufgebockter Zyklon- und Gewebeabgasfilter mit Anschluß für den Rauchabzug
• - Modul V: Leitstand und das Überwachungslabor.

Unabhängig von dieser Aufgliederung sind andere Aufteilungsvarianten möglich.

Die erfindungsgemäßen Merkmale umfassen die Patentansprüchen 1 bis 24.

Nachfolgend soll die vorgeschlagene Lösung an einem Ausführungsbeispiel zur Entsorgung von Teerschlamm und zur Reinigung kontaminierten Bodens nochmals beschrieben werden. Es zeigen:

Fig. 1 das Funktionschema einer WSF-Anlage,

Fig. 2 die Eintrageinrichtung für pumpfähige inhomogene Gemische,

Fig. 3 eine mögliche Containeraufstellung für die WSF-Anlage.

Wie das Funktionschema einer WSF-Anlage nach Fig. 1 zeigt, besteht sie aus dem Reaktor 2 und einem im Querschnitt größeren Freeboard 3, die durch einen konischen Übergang 4 zu einer Funktionseinheit verbunden sind. Der Reaktors 2 wird durch den Düsenboden 5 mit der Austragsvorrichtung 15 nach unten abgeschlossen.

Für feste Brennstoffe oder für zu reinigende feste Materialien, wie beispielsweise kontarminierte Böden, ist im oberen Drittel der WSF in den Reaktor 2 eine Förderschnecke 7 mit oder ohne eingangsseitiger Zellenradschleuse 8 eingesetzt.

Für die Eintragung inhomogener Gemische mit flüssiger, pastöser bis fester Struktur ist im unteren Drittel der WSF eine Eintrageinrichtung 6 in den Reaktor 2 eingesetzt. Ihr Aufbau wird in Fig. 2 beschrieben.

Die Zuführung ausschließlich flüssiger Rest- und Brennstoffe erfolgt oberhalb des Düsenbodens 5 über eine in den Reaktor 2 reichende Brennstofflanze 23.

Zum Vorheizen der einzutragenden Materialien ist im Rauchgasabzug 19 ein Abgaskessel 10 eingesetzt. Dieser Dampferzeuger versorgt in einem geschlossenen Wasser-Dampf-Kreislauf mit Unterstützung einer Umwälzpumpe 12 den mit der Förderschnecke 7 gekoppelten Trommelwärmeübertrager 11 und den mit der Eintrageinrichtung 6 wirkverbundenen Wärmeübertrager 14.

Zur Aufbereitung der festen Rest- und Brennstoffe ist ein Schredder 18 vorgesehen, der dem Trommelwärmeübertrager 11 vorgeschaltet ist. Die Aufbereitung für inhomogenen Gemische erfolgt in der Aufbereitungseinrichtung 17. Sie ist so eingestellt, daß die Korngröße des homogenisierten Materials maximal 5 bis 10 mm, vorzugsweise jedoch 5 mm nicht überschreitet.

Die Höhe des Betriebsspiegels der fluidisierten SWSF wird durch eine oder mehrere über den Umfang angeordnete, durch Absperrschieber 9.1, absperrbare Austragsöffnung 9 begrenzt. Das kontinuierlich eingetragene zu reinigende feste Material und die festen nicht verbrennbaren Reststoffe als auch die Aschebestandteile der eingebrachten Brennstoffe werden nach Durchlaufen der WSF über die Austragöffnung 9 aus dem Reaktor 2 abgezogen und über den Kanal 9.2 einen unterhalb der Luftverteilerkammer 5.1 angeordneten WS-Wärmeübertager 13 zum Vorheizen der Frischluft (Primärluft) zugeleitet. Nach den Wärmeentzug wird das Austragmaterial mit der Asche zur Entnahme in einen Sammelbehälter 15.2 abgelegt. Die Frischluftförderung erfolgt durch das Gebläse 16 über die Brennerkammer 22.1.

Zum Ausfällen der mit den Rauchgasen transportierten Aschebestandteile ist hinter dem Abgaskessel 10 ein Zyklonfilter 20 und ein Gewebefilter 21 im Rauchgaskanal 19 stationiert. Weitere Filteranlagen, wie z. B. Reaktionsfilter, sind auf Grund der erfindungsgemäßen Verfahrensweise nicht erforderlich.

Zur Neutralisierung von SO₂-Emmissionen durch ein kontinuierliches Eintragen von Kalkpulver ist der SWSF-Anlage 1 ein Vorratsbunker 25 zugeordnet. Das Eintragen des Kalkpulvers erfolgt beispielsweise mit Druckluft über die mit einem Sperrschieber 25.2 bestückte Leitung 25.1 und die Injektordüse 26, wahlweise in die Versorgungsleitung 11.1 des Trommelwärmetauscher 11 oder die Sekundärluftleitung 27 direkt in den Reaktor 2. Durch die Verwendung von Kalkpulver wird eine gute Verteilung in der WSF und damit eine wirksame SO₂-Bindung direkt am Entstehungsort erreicht. Die Druckluft wird über die Leitung 25.1 in den Vorratsbehälter eingespeist.

Verfahrensgemäß wird die SWSF-Anlage mit einem Anfahrbrenner 22 in der Brennerkammer 22.1 unter Zusatz von Frischluft und unter Einleitung flüssiger Brennstoffe über das Brennstofflanze 23 auf eine Betriebstemperatur von ca. 850°C hochgefahren und durch den Frischluftstrom das Inertmaterial Sand im Reaktor 2 zum Fluidisieren gebracht. In dieser Phase ist die Austragsöffnung 9 durch den Absperrschieber 9.1 geschlossen. Ein Austragen des fluidisierten Bettmaterial erfolgt nicht. Nach Erreichen eines stabilen WSF-Bettes beginnt die Beschickung des Reaktors 2 mit dem zu verbrennenden und/oder den thermisch zu behandelnden Materialien. Die homogenisierten flüssigen, pastösen bis festen Stoffgemische werden über die gekühlte Eintrageinrichtung 6 kontinuierlich mit dem Förderdruck der Schlammförderpumpe 24 in die WSF eingebracht. Die Eintragung der festen Rest- und Brennstoffe erfolgt parallel oder unabhängig davon im wesentlichen drucklos und stetig über die Förderschnecke 7.

Fig. 2 zeigt die spezielle Eintrageinrichtung 6 für pumpfähige inhomogene Gemische. Sie besteht im wesentlichen aus dem Förderrohrkanal 6.1 mit einem federbelasteten Hitzeschild 6.2. Der Verschluß des Förderkanales erfolgt über einen linienförmigen Sitz auf der Abschlußplatte 6.3, welcher durch den kegelförmigen Ansatz des Hitzeschildes 6.2 und der äußeren Kanalkante dieser Abdeckplatte 6.3 entsteht. Durch die starke Neigung der Sitzflächen zueinander wird ein Festsetzen von Stoffteilchen wirksam verhindert und damit die Absperrfunktion erhalten. Die achsparallele Führung des Hitzeschildes erfolgt über die Stößelstange 6.4 in Zusammenwirken mit der Stößelführung 6.41. Durch die Feder 6.6 wird der Hitzeschild 6.2 mit relativ geringerer Federspannung beaufschlagt. Sie ist so eingestellt, das sie niedriger ist als der Förderdruck der Schlammförderpumpe 24. Ihre Einstellung erfolgt durch die Spannmutter 6.5.

Durch den Brennstoffförderstrom wird der Hitzeschild 6.2 der Eintrageinrichtung 6 in Richtung Wirbelbett geöffnet und das inhomogene Gemisch kann mit geringem Überdruck, also fast unter atmosphärischen Druck, in den Reaktor 2 eingetragen werden. Durch den gleichmäßigen Brennstoffaustritt wird die sonst zu beobachtende Entmischung und die Gefahr eines Rückstaues im Förderkanal 6.1 verhindert. Ebenso ist gesichert, das bei Stockungen in der Brennstoffzuführung oder beim betriebsbedingten Abregeln der WSF kein Bettmaterial in die Eintrageinrichtung 6 eintreten kann. Durch den federbelasteten Hitzeschild 6.2 wird sofort den Förderrohrkanal 6.1 absperrt. Im Reaktor 2 wird das eingeleitete Gemisch von den zirkulierenden Inertteilchen der WSF mitgerissen, verwirbelt und ohne Flammenbildung, wenn notwendig unter Zugabe von pulverisierten Kalk, verbrannt. Die für die thermische (chemische) Reaktion erforderliche Verweilzeit wird über die Konzentration der Fördermenge, den Frischluftstrom und die Betthöhe des Inertmaterials geregelt. Er wird u. a. so eingestellt, das durch die aufsteigenden Abgase keine unverbrannten oder thermisch behandelten Bestandteile über den Freeboard 3 bis in den Rauchgasabzug 19 verwirbelt werden. Im Zusammenwirken mit der vorgesehenen Mantelkühlung der Eintrageinrichtung 6 wird ein Verkoken des darin befindlichen Rest- und Brennstoffgemisches ausgeschlossen. Für die Mantelkühlung ist der Förderrohrkanal 6.1 mit einem Mantelkühlrohr 6.7 umschlossen. Das Kühlmedium wird über ein Steigrohr 6.8 bis an die Abschlußplatte 6.3 geleitet, so daß der Deckelsitzes für das Hitzeschild 6.2 und im Gegenstrom der Förderkanal 6.1 intensiv und effektiv gekühlt wird.

Die festen Rest- und Brennstoffe als auch das zur Reinigung vorgesehene kontaminierte Material (z. B. kontaminierte Böden) werden je nach Bedarf mit der Förderschnecke 7 in die WSF eingetragen. Zuvor werden diese Rest- und Brennstoff, wie Holzschnitzel, Industrie- und Haushaltsmüll, Öl- und Teerschlämme, nasser teerbelasteter Torf u. ä. in einem Schredder 18 zerkleinert und anschließend in einem Trommelwärmetauscher 11 gemischt und erwärmt. Die erforderliche Wärmeenergie wird aus der Prozeßwärme im Abgaskessel 10 den Rauchgasen ohne Unterschreitung des Kondensationspunktes entzogen und in Form von Dampf (ca. 13 bar, 190°C) als Teilstrom dem Trommelwärmeübertrager 11 zugeführt. Im Trommelwärmeübertrager 11 wird dem Material durch das Aufheizen Wasser und leicht verdampfende Substanzen ausgefällt. Diese Gase werden über einen Abzugskanal oberhalb der WSF-Betriebsspiegels in den Reaktor eingeleitet. Das übrige teilweise entwässerte Material wird dann über die Zellenradschleuse 8 portioniert in die Förderschnecke 7 gegeben und von dieser gleichmäßig in den Reaktor 2 gefördert.

Bei fehlendem bzw. zu geringem Heizwert wird verfahrensgemäß durch die gezielte Zugabe von festem Brennstoff (Siebkohle, Abfallstoffe u. ä.) bzw. inhomogener Rest- und Brennstoffgemisch oder eines flüssiges Brennstoff die thermische Reaktion bei einer Betriebstemperatur von mindestens 850°C aufrecht erhalten.

Nach dem oben beschriebenen Hochfahren der SWSF-Anlage auf Betriebstemperatur wird der Anfahrbrenner 22 abgeschaltet. Die SWSF-Anlage wird dann unter Aufrechterhaltung einer verfahrensbedingten gestaffelten Zugabe von Primärluft durch den Einsatz der festen, inhomogenen oder flüssigen Rest- und Brennstoffe weitergefahren. Unter Aufrechterhaltung der thermischen Reaktion in der SWSF erfolgt dann auch verfahrensgemäß der Eintrag kontaminierter nichtbrennbarer Materialien, wie Böden oder verseuchte Flüssigkeiten.

Durch das intensive Vorheizen der zum Eintrag kommenden Materialien wird die zur thermischen Verwertung (vollständigen Verbrennung) und Behandlung notwendige Verweilzeit in der SWSF wesentlich reduziert. Die Steuerung der Verweilzeit erfolgt, wie oben ausgeführt, durch eine Mengenregulierung des einzutragenden Materials, durch eine geregelte Frischluftsteuerung und durch die Betthöhe des Inertmaterials.

Durch die eingebrachten Brennstoffe und zu reinigenden Materialien erhöht sich der Anteil der fluidisierten Bettmasse. Ihr Limit wird durch die Betriebsspiegelhöhe begrenzt, indem im Reaktor 2 entsprechende Austragsöffnungen 9 vorgesehen sind. So wird der überschüssige Teil an heißen ausgebrannten und damit spezifisch leichteren nach oben aufgewirbelten und am Reaktormantel zurückfließenden Bettmaterial, das aus dem Sand der Bettmasse, den Ascheanteilen und entkontaminierten Materialien besteht, über diese Austragsöffnungen 9 kontinuierlich ausgetragen. Diese Masse wird dann über den Kanal 9.2 einem unter der Verteilerluftkammer 5.1 angeordneten WS-Wärmeübertrager 13 zugeführt. Im WS-Wärmeübertrager 13 wird diesem Material die mittransportierte Wärmeenergie im wesentlichen entzogen und zum Vorwärmen der kalten Frischluft (Primärluft) genutzt. Nachfolgend wird das abgekühlte Material in einem Sammelbehälter 15.2 zur Entnahme verbracht.

Werden Materialien mit einem hohen Feststoffanteil, insbesondere von Sand, in der SWSF verarbeitet, so wirken diese Feststoffanteile als aktiver Inertstoff. Eventuelles Sanddefizit, der sich u. a. auch aus dem Verschleiß des Inertstoffes ergibt, wird über den Trommelwärmeübertrager 10 der SWSF zugeführt.

Der oberhalb des Reaktors 2 befindliche Freeboard 3 fängt durch die Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit die von der fluidierten SWSF aufgewirbelten und mit den aufsteigenden Rauchgasen mitgerissenen Brennstoffteilchen und Inertpartikel ein. Durch die Einstellung des Luftförderstromes wird die Strömungsgeschwindigkeit im Freeboard 3 so eingestellt, daß eine vollständige Nachverbrennung der abgefangenen Brennstoffpartikel im Reaktor 2 erreicht wird. Die von den Rauchgasen mittransportierten Flugascheteilchen werden nach dem Wärmeentzug im Abgaskessel 10 im Zyklonfilter 20 und im Gewebefilter 21 ausgefiltert. Das Rauchgas wird dann weitestgehend emmisionsfrei über den Schornstein ins Freie abgeleitet werden.

Grobe, nicht brennbare Partikel und sich eventuell ausbildende Schlackeklumpen sammeln sich im unteren Teil des Reaktors 2 auf dem Düsenboden 5. Sie werden hier in bekannter Weise mit einen im Düsenboden 5 integrierten Austrageeinrichtung (Förderschnecke, Zugrost) 15 nach Öffnen des Absperrschiebers 15.1 in einen Sammelbehälter 15.2 ausgetragen.

In Fig. 3 ist eine mögliche Anordnung der SWSF-Anlage als Containeranlage dargestellt. Der komplette Reaktor 2 und die technischen Einrichtung zum Vorheizen, wie Abgaskessel 10, WS- Wärmeübertrager 13 und Trommelwärmeübertrager 11 und Vorratsbunker 25 für Kalkpulver befinden sich in dem vertikal aufgestellten Container I. Die Homogenisiereinrichtungen 17 und der Schredder 18, die Schlammförderpumpe 24 sind im Container II stationiert. Der für die Abscheidung der Flugasche erforderliche Zyklonfilter 20, das Gewebestaubfilter 21 und der Rauchgaskanal 19 mit Schornsteinanschluß 19.1 und dem Schornstein 28 sind dem Container IV zugeordnet. Dieser ist zur Ascheentnahme unterfahrbar aufgebockt. Unter ihm wurde das schallisolierte Frischluftgebläse 16 im Container III stationiert. Der Leitstand gemeinsam mit dem Überwachungslabor befinden sich im Container V.

Vorteile der vorgeschlagenen SWSF-Anlage besteht neben ihrer Mobilität, insbesondere in der Möglichkeit der Reinigung und/oder Abfallentsorgung inhomogener brennbarer Gemische, nämlich verschmutzter, ölhaltiger, bituminöser (teerartiger) oder anderweitig durch umweltschädliche Substanzen kontaminierter Rückstände in (pumpfähiger) flüssiger, pastöser bis fester Struktur, insbesondere von Sandeinschlüssen sowie von festen und flüssigen Rest- und Brennstoffe in einer SWSF kleiner Leistung (bis 5000 kW(therm)) unter annähernd atmosphärischem Druck am Entstehungs- oder Lagerort. Gleichzeitig wird sichergestellt, daß durch die Möglichkeit einer optimalen Anpassung des thermischen Prozesses eine nahezu emmisionsfreie Verbrennung realisiert werden kann und der Einsatz aufwendiger Reaktionsfilter nicht erforderlich wird. Besonders ist hervorzuheben, daß nach diesem Verfahren bituminöse, teerhaltige inhomogene Gemische mit festen Einschlüssen (Sand) ohne besondere chemische Behandlung direkt in einer SWSF entsorgt werden kann.

Aufstellung der benutzten Bezugszeichen

1

WSF-Anlage

2

Reaktor

3

Freeboard

4

Übergang

5

Düsenboden

5.1

Luftverteilerkammer

6

Eintrageinrichtung

6.1

Förderrohrkanal

6.2

Hitzeschild

6.3

Abschlußplatte

6.4

Stößelstange

6.41

Stößelführung

6.5

Spannmutter

6.51

Federwiderlager

6.6

Feder

6.7

Mantelkühlrohr

6.8

Steigrohr

6.9

Rücklaufrohr

6.10

Befestigungsflansch

6.11

Verschlußkappe

6.12

Distanzringelement

7

Förderschnecke

8

Zellenradschleuse

9

Austragsöffnung

9.1

Absperrschieber

9.2

Kanal

10

Abgaskessel

11

Trommelwärmeübertrager

11.1

Abzugskanal

12

Umwälzpumpe

13

WS-Wärmeübertrager

14

Wärmeübertrager

15

Austragvorrichtung

15.1

Absperrschieber

15.2

Sammelbehälter

16

Frischluftgebläse

17

Aufbereitungseinrichtung

18

Schredder

19

Rauchgaskanal

19.1

Schornsteinanschluß

20

Zyklonfilter

21

Gewebefilter

22

Anfahrbrenner

22.1

Brennerkammer

23

Brennstofflanze

24

Schlammförderpumpe

25

Vorratsbunker

25.1

Druckluftanschluß

25.2

Sperrschieber

26

Injektordüse

27

Sekundärluftleitung

28

Schornstein

Literatur

/1/ Neidel, W. und Steinbrecht, D.
Small Scale - Fluidized-Bed Combustion, Thermie Programme action N° C47, For the European Commision - Directorate-General for Energy (DG XVII), Member of the OPET Network, EAB Energie-Anlagen Berlin GmbH, EU Maxibrochure 1996, DXVII
/2/ Steinbrecht, D. und Sankol, B.
Vorausberechnung des Teillastverhaltens eines Dampferzeugers mit Wirbelschichtfeuerung Energieanwendung 35 (1986)3, 94-95
/3/ Steinbrecht, D.,Neidel, W., Sankol, B. und Nawitzki, A.
2,5 t/h Dampferzeugeranlagen für Rohbraunkohle mit Wirbelschichtfeuerung Energieanwendung 36 (1987)4, 122-124
/4/ Steinbrecht, D., Sankol, B., Neidel, W., Schumann, H.-J. und Nawitzki, A.
Sicherheitstechnische Anforderungen an die Ausrüstung und den Betrieb von Kleinkesselanlagen mit Wirbelschichtfeuerung Energieanwendung 37 (1988)3, 91-94
/5/ Steinbrecht, D.
Wirbelschichtfeuerungs - Experimentalanlage zur Prüfung der Brennstoff - Eigenschaften und thermischen Nutzung nachwachsender Energiestoffe Beiträge des Innovations- und Bildungszentrums Hohen Luckow e.V.
Heft 4/1997, S. 73/80
/6/ E. Wied, Th. Steer Wirbelschicht - Technologie für die thermische Nutzung von Biomasse und Reststoffen VDI-Bericht 1314
VDI-Verlag GmbH, Düsseldorf 1997, S. 195-210

Problemrelevante Patente:
DD 249 080 A1 "Wirbelschichtfeuerung mit stufenlos regulierbarer Leistung"
DD 249 081 A1 "Großwasserraumkessel mit Wirbelschichtfeuerung"
DD 266 394 A1 "Verfahren zur Regelung der Bettemperatur in Wirbelschichtfeuerungen"
DD 280 260 A1 "Verfahren und Einrichtung zum Betreiben von Wirbelbettreaktoren"
DD 295 704 A5 "Verfahren zur Regelung der Brennstoffzufuhr zu stationären Wirbelschichtfeuerungen"

Claims (24)

1. Verfahren zur thermischen Abfallverwertung, insbesondere zur Reinigung und/oder Abfallentsorgung inhomogener brennbarer Gemische, nämlich verschmutzter, ölhaltiger, bituminöser (teerartiger) oder anderweitig durch umweltschädliche Substanzen kontaminierter Rückstände in (pumpfähiger) flüssiger, pastöser bis fester Struktur, insbesondere von Sandeinschlüssen sowie die Verwertung, Entsorgung oder Reinigung von festen und flüssigen Rest- und Brennstoffe in einer Stationären Wirbelschichtfeuerung (SWSF) kleiner Leistung (bis 5000 kW(therm)) mit einem Inertbettmaterial aus Quarzsand o. ä. und einer Betriebstemperatur von mindesten 850°C, dadurch gekennzeichnet, daß die zur thermischen Abfallverwertung bestimmten fließ- und pumpfähigen Gemische und festen Rest- und Brennstoffe aufbereitet und unter Nutzung thermischer Prozeßwärme aus der SWSF vorbeheizt, einzeln oder in Gruppen als auch unter Einleitung rein flüssige Rest- und Brennstoffe mit geringem Überdruck (Pumpenförderdruck) kontinuierlich und direkt in die fluidisierte Bettmasse der SWSF eingetragen und in dieser emisions- und flamenfrei verbrannt oder thermisch entkontaminiert werden, wobei die erforderliche Verweilzeit aus der Mengenkonzentration der eingebrachten Materialien bei gleichzeitiger und gleichmäßiger Beigabe von pulverförmigen Addivtives zur SO₂-Bindung und einer Staffelung der Primärluft von 0,9 bis 2,5 m/s Leerrohrgeschwindigkeit und bei einer Höhe des Inertbettes von 0,9 bis 1,8 m bestimmt wird, und nachfolgend das thermisch bearbeitete nicht verbrannte Material einschließlich der angefallenen Asche proportional zu den eingetragenen festen nichtbrennbaren Materialien im Bereich des SWSF- Spiegels kontinuierlich oder in periodischen Abständen aus dem Reaktor (2) ausgebracht und zum Vorheizen der Frischluft (Primärluft) benutzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle inhomogenen Gemische möglichst weit unten und die festen Rest- und Brennstoffe im oberen Drittel in das Bettmaterial und die rein flüssigen Rest- und Brennstoffe unmittelbar über dem Düsenboden (5) in den Reaktor (2) eingetragen werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prozeßwärme zum Vorheizen mittels eines geschlossenen Wasser-Dampf-Kreislaufes über einem Abgaskessel (10) den Rauchgasen entzogen und getrennt den festen Rest- und Brennstoffen und den inhomogenen fließ- und pumpfähigen Rest- und Brennstoffen zugeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauchgase vor dem Austritt in die freie Atmosphäre in einem Zyklon (20) und Gewebefilter (21) gefiltert werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß inhomogene Rest- und Brennstoffgemische vor dem Einsatz auf eine Korngröße von maximal 5-10 mm aufbereitet werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1, 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die inhomogen Rest- und Brennstoffgemische durch eine gegenüber der Inertmasse absperrbare Eintrageinrichtung (6) in den Reaktor (2) eingetragen werden.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kontinuierlich aus der SWSF ausgetragene Bettmasse über einen WS-Wärmeübertrager zur Wärmenutzung genutzt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß kontinuierlich zur SO₂-Bindung als Additiv Kalkpulver mit den Abgasen aus dem Trommelwärmeübertrager (11) oder direkt mit der Förderschnecke (7) in den Reaktor (2) eingetragen wird.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das zur Sicherstellung einer thermischen Reaktion bei einer Betriebstemperatur von mindesten 850°C der Heizwert der eingetragenen nicht- und brennbaren Materialien in Summe konstant gehalten wird.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Trommelwärmeübertrager (11) freigesetzen Gase über einen Abzugskanal (11.1) direkt in das fluidisierte Inertbett in den Reaktor (2) eingeleidet werden.

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verbrauchten Inertstoffanteile im Falle des Fehlens eines Ausgleiches durch eingebrachte feste nicht verbrennbare Reststoffe über den Trommelwärmeübertrager (11) in den Reaktor (2) wieder ersetzt werden.

12. Verfahren nach Anspruch 1, insbesondere zur Vermeidung von Verkehrsbelastungen und Gefahrenguttransporten, dadurch gekennzeichnet, daß die SWSF mobil vor Ort des Terrains, wo das zu behandelnde Material liegt, zum Einsatz kommt.

13. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die SWSF-Anlage (1) aus einem Reaktor (2) mit Freeboard (3) besteht, über dessen Düsenboden (5) wenigstens drei separate Eintrageinrichtungen (6, 7 und 23) für inhomogene Gemische, feste sowie flüssige Rest- und Brennstoffe und in Höhe des SWSF-Betriebsspiegels wenigstens eine Austragsöffnung (9) vorhanden ist und daß der Eintrageinrichtung (6, 7) für feste und pumpfähige inhomogene Rest- und Brenstoffgemische Wärmeübertrager (11, 14) vorgeschaltet sind, die mit einem Abgaskessel (10) im Rauchgaskanal (19) wirkverbunden sind und daß für die Aufbereitung inhomogener Gemische eine Aufbereitungseinrichtung (17) und für feste Rest- und Brennstoffe ein Schredder (18) vor den Wärmeübertragern (11, 14) angeordnet sind und das zwischen den Reaktor (2) und Anfahrbrenner (22) zur Vorwärmung der Frischluft (Primärluft) ein WS-Wärmeübertrager (13) angeordnet ist, der über einen Kanal (9.2) mit Austrittsöffnungen (9) verbunden ist und daß zur SO₂- Bindung ein mit Druckluft beaufschlagter Vorratsbunker (25) für Kalkpulver vorgesehen ist, der mit dem Reaktor in Wirkverbindung steht und daß die komplette SWSF-Anlage (1) in Funktionsgruppen (Module) aufgegliedert ist, von der jeder Modul einem Container (I-V) zugeordnet ist.

14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß als Eintrageinrichtung (6) für inhomogene Gemische mit flüssiger, pastöser bis fester Struktur ein Förderrohrkanal (6.1) mit einem federbelasteten achsparallel geführtem Hitzeschild (6.2) als Kanalverschluß auf der Reaktorseite vorgesehen ist, wobei die Federspannung einstellbar ist und in ihrer Größe unter dem von der Schlammförderpumpe (24) erzeugtem Förderdruck liegt und daß sich die Eintrittsöffnung des Förderrohrkanales (6.1) im unteren Drittel der SWSF befindet.

15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Hitzeschild auf der Verschlußseite als kekgelförmiger Rotationskörper ausgebildet ist.

16. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Förderrohrkanal (6.1) von einem Mantelkühlrohr (6.7) umschlossen ist und daß das Kühlmedium im Gegenstrom zur Förderrichtung der einzutragenden Gemische durch das Kühlmantelrohr (6.7) strömt.

17. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß als Wämeübertrager für feste Rest- und Brennstoffe ein Trommelwärmeübertrager (11) vorgesehen ist.

18. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Trommelwärmeübertrager (11) und Reaktor (2) eine geschlossene Förderschnecke (7) mit oder ohne Zellenradschleuse (8) vorgesehen ist.

19. Einrichtung nach Anspruch 13, 16 und 17, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Trommelwärmeübertrager (11) ein Abzugskanal (11.1) für Gase angeschlossen ist, der mit einer Injektordüse (26) für den Kalkeintrag in den Reaktor (2) wirkverbunden ist.

20. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß für den Eintrag flüssiger Rest- und Brennstoffe unmittelbar über dem Düsenboden (5) eine oder mehrere Brennstofflanzen (23) angeordnet sind.

21. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnungen (9) mit einem Absperrschieber (9.1) ausgerüstet sind.

22. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß im Düsenboden (5) mittig eine Austragvorrichtung (15) für grobe Schlacke vorgesehen ist.

23. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Abgaskessel (10) ein Zyklonfilter (20) und Gewebefilter (21) angeordnet sind.

24. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktor (2) mit Freeboard (3), der Abgaskessel (10), die Wärmeübertrager (11, 13, 14) und Vorratsbunker (25) als ein Modul in einem vertikal aufstellbaren Container (I); die Aufbereitungseinrichtung (17) und Schredder (18), die Schlammförderpumpe (24) als Modul in einen zweiten Container (II) stationiert sind; der Zyklonfilter (20), das Gewebefilter (21) mit Rauchgaskanal (19) und Schornsteinanschluß (19.1) als Modul einem dritten Container (III) zugeordnet sind, der zur Ascheentnahme unterfahrbar aufgebockt ist; daß das Frischluftgebläse (16) schallisoliert als Einzelmodul in einem separaten Container (IV) und der Leitstand gemeinsam mit dem Überwachungslabor in einem Container (V) untergebracht sind, die mobil vor Ort des Terrains, wo daß zu behandelnde Material liegt, im Block gekoppelt aufgestellt sind.