DE19939390B4 - Verfahren zur thermischen Verwertung und Entsorgung von Deponiegas mit hohen bis geringen Methankonzentrationen - Google Patents

Abstract

Verfahren zur thermischen Verwertung und Entsorgung von Deponiegas
a) mit unterschiedlicher Methankonzentrationen,
b) wobei in dem Deponiegas der Volumenanteil Methan bis Null gehen kann,
c) wobei dazu das Deponiegas in einer Stationären Wirbelschichtfeuerung (SWSF)
d) unmittelbar über deren Düsenboden (4)
e) in ein fludisiertes Inertstoffbett eingebracht und
f) darin flammenlos verbrannt wird,
g) wobei das Inertstoffbett vorgeheizt und
h) auf eine Betriebstemperatur im Bereich von 850°C gebracht wird und
i) wobei bei Methankonzentrationen von gleich kleiner 6 Vol.-% die Zuführung von Stützenergie erfolgt,
j) wobei bei Methankonzentrationen im Bereich von 4 bis 6 Vol.-% die Stützenergie in Form von Prozesswärme über die Frischluft (bis 600°C) und
k) bei einer Methankonzentration unter 4 Vol.-% die Stützenergie in Form eines zugeführten Brennstoffes unter Einhaltung einer konstanten adiabaten Verbrennungstemperatur im Bereich von 850°C erfolgt.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur thermischen Verwertung und Entsorgung von Deponiegas Feuerungsanlage.
• Wie allgemein bekannt ist, entwickeln Deponien bedingt durch den Verrottungsprozeß unter Luftabschluß (Fäulnis und Zersetzungsdestillation) der eingelagerten organischen Abfallstoffe über einen langen Zeitraum Deponiegas.
• Dieses Deponiegas setzt sich aus den Gaskomponenten Methan (CH₄), Kohlendioxid (CO₂), Stickstoff (N₂), Sauerstoff (O₂), Schwefelwasserstoff (H₂S) und anderen Spurenstoffen zusammen.
• Insbesondere von der Deponiegaskomponente Methan geht auf Grund seiner Farb- und Geruchslosigkeit die größte Gefahr für die Umwelt und den Menschen aus. Es neigt auf Grund seiner leichten Brennbarkeit in Konzentrationsräumen zur Explosionsgefahr.
• Die thermische Entsorgung von Methan auf Deponieanlagen erfolgt im Allgemeinen durch konventionelle Verbrennung (Hochtemperaturverbrennung) in Gasbrennern oder in Gasmotoren. Das Cracken der in den Deponiegasen enthaltenen Schadstoffe erfolgt sicher bei Temperaturen bis 1200°C. Ab 27 Vol.% kann das Gas ohne Zusätze verbrannt werden, darunter ist eine Stützgas-Beimischung erforderlich (/1/).
• Bei einem Methananteil ab 30 Vol.% ist eine effiziente Energieausnutzung, abhängig vom Verfahren, z.B. in Form einer Strom- und Wärmeproduktion in der Kombination Muffelbrenner, Abhitzekessel und Dampfkolbenmotor oder ab 40 Vol.% in einem Blockheizkraftwerk (BHKW) mit Gasmotor möglich.
• Bis zu einem Methananteil von 15 Vol.% wird das Abfackeln eingesetzt und damit das Methan unschädlich gemacht.
• Deponiegas mit geringerem Methananteil (allein nicht brennbar) kann bisher nur mit einer Stützfeuerung verbrannt werden.
• Aus DE 34 43 722 A1 ist beispielsweise eine zirkulierende Wirbelschichtfeuerungsanlage (ZWSF) bekannt, bei der u.a. Deponiegas den Abgasen beigemischt und bei einem zweiten thermischen Reaktionsdurchlauf mit verbrannt wird. Diese Methode ist uneffektiv, da nur geringe Gasmengen auf diesem Weg entsorgt werden können.
• Eine direkte Zugabe des Gases in die Feuerung ist durch die relativ großen Lufteinschlüsse im zirkulierenden Wirbelbett aus sicherheitsrelevanten Gründen nicht möglich. Bei Methankonzentrationen im Bereich von 5 bis 15 Vol.% bilden sich Luft-Gasgemische, die explosive Verpuffungen (/2/) auslösen können.
• Mit WO 96/14370 A2 wurde auch schon ein Verfahren zur Verwendung von Minengas mit Methananteilen unter 2 Vol.% als Brennstoff für Gasturbinenanlagen vorgeschlagen. Auch dieses Verfahren ist für die ausschließliche Entsorgung von Deponiegas mit Methankonzentrationen unter 30 Vol.% als Brennstoff für Gasturbinen nicht anwendbar, da auch hier im Bereich von 5–15 Vol.% eine permanente Verpuffungs- und Explosionsgefahr besteht.
• Aus DE 27 45 100 A1 ist ein Verfahren zur katalytischen Verbrennung von Gas, die verbrennbare Substanzen enthalten, bekannt. Diese Anlage arbeitet mit Wirbelbetthöhen von 15 bis 30 cm. Diese Wirbelbetthöhen sind für die Verbrennung von methanbelasteten Deponiegas ungeeignet, da die erforderliche Verweilzeit zur schadstofffreien Verbrennung auf Grund der geringen Wirbelbettmasse und einer zu geringen Anzahl von Zündträgern nicht erreicht wird. Die heutiegen Anforderungen zur schadstofffreien Verbrennung von Deponiegas entsprechend der 17. BImSchV sind danach nicht erfüllbar.
• Bei der thermischen Entsorgung machen vor allem der abnehmende Methananteil und der sich damit verringernde Heizwert des Deponiegases eine Zusatzfeuerung unumgänglich. Die dadurch bedingten Kosten für die Deponiegasentsorgung werden daher über die Standzeit einer Deponie stetig höher. Dieser Prozeß erstreckt sich über Jahre, bis das Gasen der Deponie einen solchen Wert erreicht hat, der auch ohne Behandlung für die Umwelt keine Belastung mehr darstellt.
• Alternativ zu diesen Methoden wurde zur schadstofffreien Entsorgung belasteter Abluft und Schwachgase aus Kompost-, Abfallbehandlungsanlagen und Deponien ein Verfahren einer flammenlosen, nichtkatalytischen Oxidation in einer thermischen Nachverbrennungsanlage bekannt(/1/).
• Diese Anlage besteht im Wesentlichen aus einem selbstregulierenden Reaktor mit rohrartigem Keramikbett, das bei einer Betriebstemperatur von ca. 1000°C mit der zu entsorgenden Abluft und Schwachgas beaufschlagt wird. Der Betriebsbereich soll bei 0–27 Vol.% Methan liegen.
• Das eingeleitete Gasgemisch wird in Strömungsrichtung bis zum Reaktorzentrum auf Reaktionstemperatur aufgeheizt und hier zur flammenlosen Oxidation gebracht. Die freigesetzte Energie wird an das Reaktorbett abgegeben. Durch Wechsel der Durchströmungsrichtung wird die heiße Oxidationszone in der Mitte des Reaktorbettes gehalten und ein stabiler Dauerbetrieb bei gleichmäßiger Betriebstemperatur erreicht. Ab 0,3 Vol.% Methan aufwärts soll der Oxidationsprozeß autotherm verlaufen.
• Um eine thermische Überlastung des Reaktors auszuschließen, müssen jedoch Gasgemische mit hohem Energieinhalt heruntergemischt und gering belastete Gemische durch Zugabe von Stützgas aufgewertet werden.
• Zum Aufheizen des Reaktors sind zusätzliche elektrische Heizelemente vorgesehen. Das Aufheizen selbst muß sehr sanft erfolgen, um das Keramikbett zu schonen. Als Aufheizzeit werden 1 bis 2 Tage genannt. Bei unterbrochener Betriebsweise ist zum Warmhalten des Reaktors zusätzlich eine Intervallbeheizung mit Stützgas vorgesehen.
• Insgesamt unterliegt der Reaktor durch die hohe Reaktionstemperatur von 1000°C einer extremen Wärmebelastung, die sich langzeitig auf die Materialfestigkeit des Reaktors einschränkend auswirkt.
• Das Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zur umweltschonenden thermischen Entsorgung und Verwertung von Deponiegas mit Methankonzentrationen beliebiger Größe und abnehmenden Gasmengen zu schaffen.
• Die Entsorgung und Verwertung soll unabhängig von der Methankonzentration kontinuierlich oder diskontinuierlich erfolgen können. Die Entsorgung soll rationell, effektiv, emissionsarm und vollständig, bei Einhaltung der Vorgaben der 17. BImSchV, erfolgen. Gleichzeitig ist sicherzustellen, daß bei gering anfallenden Gasmengen und damit notwendigen Betriebsunterbrechungen ein warmer Stand-by-Betrieb ohne zwischenzeitliche Aufwärmphasen möglich ist. Auch soll eine Möglichkeit der gezielten Entnahme von Nutzenergie gegeben sein.
• Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zur vollständigen Verbrennung von Deponiegas mit Methankonzentrationen beliebiger Größe in einer stationären Feuerungsanlage zu realisieren. Insbesondere soll Deponiegas mit mehr als 6 Vol.% Methan ohne Stützfeuerung verbrannt werden. Zugleich soll das Warmhalten der Verbrennungseinrichtung, während begrenzter mehrstündiger Betriebsunterbrechungen ohne äußere Wärmezufuhr, kurze Anfahrzeiten auf Betriebstemperaturen ermöglichen.
• Diese Aufgaben werden durch die Merkamle den Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind inden Unteransprüchen gennant.
• Im Ergebnis umfangreicher Untersuchungen wurde eine Methode entwickelt, mit welcher Deponiegas mit Methankonzentrationen von Null bis über 30 Vol.% in einer adiabatisch stationären Wirbelschichtfeuerungsanlage (SWSF) bei einer Betriebstemperatur von ca. 850°C umweltschonend und vollständig flammenlos verbrannt werden kann. Voraussetzung dazu ist, daß die Wirbelschicht (WS), bestehend aus fluidisiertem Inertmaterial, nämlich Quarzsand mit einer Partikelgröße von 0,6–2,0 mm, eine Betthöhe im Ruhezustand von 1,0 bis 2,5 m einnimmt und daß das Deponiegas unmittelbar über dem Düsenboden mittels einer Gaslanze in die WS eingeleitet wird. Als weiteres Betriebskriterium gilt, daß das Deponiegas von unten kontinuierlich in den Reaktorraum eingeblasen wird. Bei Methankonzentrationen unter 6 Vol. % (theoretisch 4 Vol.%) wird zur Sicherung des Verbrennungsprozesses entsprechend der Abnahme des Methanheizwertes ein fester bis flüssiger und/oder gasförmiger Brennstoff zur Stützfeuerung im unteren Drittel des Inertbettes in den Reaktorraum eingetragen. Zur Unterbindung des Austragens von Inertstoff ist hierbei die Leerrohrgeschwindigkeit von 1,0 bis 2,5 m/s einzuhalten.
• Hinsichtlich der Stabilität des Verbrennungsprozesses mit Deponiegas bei Methankonzentrationen unter 6 Vol.% und zur Nutzung der in den Abgasen enthaltenen Energie ist verfahrensseitig weiterhin vorgesehen, über einen Wärmetauscher Abgaswärme als Prozeßwärme zum Vorwärmen der einzubringenden Verbrennungsluft zuzuleiten.
• Ausgehend von der Notwendigkeit eines wirksamen thermischen Reaktionsablaufes zur vollständigen Verbrennung von Methan ist die Einhaltung einer Betriebstemperatur von ca. 850°C grundsätzlich geboten.
• Bei Deponiegasen mit einer Methankonzentrationen von ca. 4 Vol.% ist eine Stützforderung nicht erforderlich, wenn verfahrensgemäß ein gestaffeltes Vorwärmen der Verbrennungsluft bis 600°C erfolgt.
• Ab einer Methankonzentrationen größer 6 Vol.% – ohne Stützfeuerung – kann das Vorwärmen der Verbrennungsluft zu Gunsten einer externen Wärmenutzung entfallen.
• Bei Methankonzentrationen unter 4 Vol.% erfolgt die Verbrennung unter Einsatz einer Stützfeuerung durch den separaten Eintrag eines Brennstoffes im unteren Drittel des Reaktorraumes.
• Für die Sicherstellung eines Intervallbetriebes mit mehrstündigen Prozeßunterbrechungen ist verfahrensgemäß vorgesehen, das der Reaktor in der Stand-by-Phase wärmedicht verschlossen wird, d.h. daß das Inertmaterial nicht mehr von Frischluft durchströmt wird.
• Das vorgeschlagene Verfahren ermöglicht es, bei einmaliger Investition für die SWSF über den gesamten Entsorgungszeitraum einer Deponie, das austretende Deponiegas unabhängig von der Konzentration des Methananteiles umweltschonend und emissionsarm unter Einhaltung der Vorgaben der 17. BImSchV bei gleichzeitiger ökonomischen Nutzung der Prozeßenergie thermisch vollständig zu entsorgen.
• Insbesondere wird erreicht, daß der anfänglich hohe Heizwert und die große Gasmenge als Prozeßenergie und Überschuß(Nutz-)energie genutzt werden kann.
• Das bei reduziertem Gasaufkommen sowie verringertem Heizwert des Deponiegases die Weiterführung des Verbrennungsprozesses ohne Prozeßwärmeentzug und Stützfeuerung und ohne Umbau der Anlage bis zu einem unteren Grenzwert von 6 Vol.% Methananteil sicher erfolgen kann.
• Durch die Nutzung der Prozeßwärme zum Vorwärmen der Verbrennungsluft kann der Grenzwert der Brennfähigkeit des Methananteiles praktisch auf ca. 4 bis 5 Vol.% abgesenkt werden, ohne daß eine Stützfeuerung erforderlich ist. Damit wird der Aufwand an Fremdenergie reduziert.
• Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß ein Hochfahren der SWSF aus dem kalten Zustand auf Betriebstemperatur (ca. 850°C), wie Versuche ergeben haben, mit einem Anfahrbrenner, je nach Leistung, in ca. 2 Stunden möglich ist.
• Ein weiterer Vorteil ist, daß bei abnehmender Menge an Deponiegas ein diskontinuierlicher Betrieb (warmer-Stand-by-Betrieb) erfolgen kann und daß während der Abschaltphasen das Inertmaterial als Wärmespeicher genutzt wird, indem der Reaktor wärmedicht abgeschlossen wird. Die Herstellung der Betriebsbereitschaft ist nach einer solchen kontrollierten mehrstündigen Abschaltung durch kurzzeitiges Aufheizen mit Hilfe des Anfahrbrenners möglich.
• Ein Vorteil ist weiterhin, daß die thermische Belastung der Anlage, bedingt durch die relativ niedrige Betriebstemperatur von ca. 850°C gering ist und damit eine lange Verfügbarkeit erreichbar ist.
• Ein Vorteil ist weiter, daß im zu entsorgenden Gas enthaltenes H₂S, welches zu SO₂ verbrennt, durch die kontrollierte Zugabe von festen Addition unschädlich gemacht werden kann, ohne daß zusätzliche vor- oder nachgeschaltete Verfahrensschritte erforderlich werden.
• Letztendlich besteht der Gesamtvorteil darin, daß die seit langen bekannte Stationäre Wirbelschichtfeuerung für die Entsorgung von Deponiegas mit hohem als auch gegen Null gehender Methankonzentration und sich reduzierender Gasmenge zum Einsatz gebracht werden kann, welche ermöglicht, das Deponiegas über eine lange Lebenszeit der Deponie im wesentlichen als Hauptbrennstoff ökonomisch in der gleichen Anlage zu nutzen.
• An einem Ausführungsbeispiel soll der prinzipielle Aufbau einer SWSF zur thermischen Entsorgung und Verwertung von Deponiegas mit unterschiedlichen Methankonzentrationen nochmals verdeutlicht werden.
• Wie die Abbildung zeigt, besteht die SWSF 1 aus dem zylinderförmigen Reaktor 2 mit aufgesetztem, im Durchmesser größeren Freeboard 3 mit Sekundärluftdüse 10. Der Freeboard 3 dient zum Abfangen aufgewirbelter Inertstoffteilchen oder nicht verbrannter Zusatzbrennstoffe und in diesem Fall als Nachbrennzone. Am Freeboard 3 ist der Abgaskanal 16 mit Wärmeübertrager bzw. Wärmetausch 13, nachfolgendem Zyklonfilter 11 und einem weiteren Wärmeübertrager 12 angeschlossen.
• Der Wärmeübertrager 12 dient zum Vorwärmen der Frischluft. Eine Verdichter 15 sichert den Umlauf der Primärluft. Mit den Absperreinheiten 9.2 bzw. 9.3 wird die Zuführung von kalter Primärluft bzw. über den Wärmetauscher geführte, erwärmte Primärluft geregelt.
• Über den Wärmetauscher 13 kann Wärmeenergie ausgekoppelt und an den Anschlüssen 13.1 und 13.2 als Nutzenergie abgegriffen werden.
• Der Reaktor 2 wird nach unten durch Düsenboden 4 mit einer darunter befindlichen Luftverteilerkammer 4.1 abgeschlossen. An der Luftverteilerkammer 4.1 ist die Anfahrbrennkammer 5.1 mit Anfahrbrenner 5 angeordnet. In der Anfahrbrennkammer 5.1 münden zugleich die Anschlüsse 9 für kalte und 9.1 für vorgewärmte primäre Frischluft, die vom Verdichter 15 über den mittels der Absperreinheiten 9.2 und 9.3 direkt (kalt) oder zuschaltbaren und mit Prozeßwärme beaufschlagten Wärmeübertrager 12 gefördert wird.
• Im Reaktor 2 ist als Inertstoff (I_Q) Quarzsand eingesetzt. Unmittelbar über dem Düsenboden 4 befindet sich die Gaslanze 6 zum Eintragen des zu entsorgenden Deponiegases als Hauptbrennstoff. Sie reicht mindestens bis zur Reaktormitte. Gegen Flammenrückschläge ist die Gaslanze 6 unmittelbar vor dem Reaktoreintritt durch ein explosionsgeschütztes Rückschlagventil 6.1 gesichert.
• Für den eventuellen Eintrag eines Zusatzbrennstoffes befindet sich ferner im unterem Drittel des Reaktors eine Brennstoffeintrageinrichtung mit Rücksperrverschluß 7 nach DE 298 22 639 U1 für flüssige bis pastöse bzw. je nach Ausstattungsart eine Eintrageinrichtung für feste Brennstoffe. Der Zusatzbrennstoff wird aus dem Vorratsbehälter 7.1 über die Absperreinheit (Zellradschleuse) 7.2 bei Bedarf zugegeben. Der Vorratsbehälter ist druckdicht und wird mit Druckluft (geringer Überdruck gegenüber dem Reaktor) beaufschlagt..
• Die Inbetriebnahme der SWSF 1 erfolgt mittels des Anfahrbrenner 5 bei gleichzeitiger Förderung von Frischluft durch den Verdichter 15. Der erhitzte Gasstrom tritt über die Luftverteilerkammer 4.1 und Düsenboden 4 in den Innenraum des Reaktors 2 ein und durchströmt diesen von unten nach oben. Mit zunehmender Luftdurchströmung fluidisiert das Bettmaterial und wird gleichzeitig auf eine Betriebstemperatur von ca. 850°C erwärmt. Mit Erreichen des fludisierten Zustandes und der Betriebstemperatur wird das zu entsorgende Deponiegas über die Gaslanze 6 als Brennstoff in die fluidisierte Schicht eingegeben und ohne Flammenbildung verbrannt (oxidiert). Parallel dazu wird der Anfahrbrenner 5 abgeschaltet und die SWSF ab diesen Betriebspunkt autotherm gefahren.
• Ziel ist stets ein vollständiger Umsatz des eingetragenen Brennstoffes (Deponiegases) innerhalb der fluidisierten Schicht, welche die gute Vermischung (horizontal und vertikal) unterstützt und auch das Temperaturniveau innerhalb der Schicht vergleichmäßigt. Eine „saubere" Verbrennung erfolgt, wenn die Verbrennungsreaktion vollständig im Bettmaterial erfolgt.
• Die Abgase werden nach Passage des Freeboard 3 vom Abgaskanal 16 aufgenommen.
• Bei anfänglichem Anfall großer Mengen an Deponiegas mit hohem Heizwert wird dem Abgas im Wärmetauscher 13 Wärmeenergie entzogen. Diese Wärmeenergie bzw. erzeugte Elektroenergie kann anderweitig genutzt werden. Bei abnehmendem Heizwert des Deponiegases wird die Wärmeenergie des Rauchgases zunehmend als Prozeßwärme über den Wärmeübertrager 12 zum Vorwärmen der kalten Frischluft benutzt. Durch Variieren der Verbrennungslufttemperatur kann beispielsweise das Deponiegas bei einem konstanten O₂-Anteil von 3 Vol.% in den Abgasen bis zu einem unteren Methananteil von 4 Vol.% sicher und vollständig ohne Stützfeuerung in der SWSF verbrannt werden. Die dazu einzubringende Vorheiztemperatur für die Verbrennungsluft liegt bei maximal 600°C. Erst wenn niedrigere Methangaskonzentrationen anfallen, ist eine Stützfeuerung erforderlich.
• In einem solchen Fall erfolgt dies durch den Eintrag eines Zusatzbrennstoffes über eine Brannstoff-Eintragseinrichtung 7.
• Werden bei diesem Vorgang feste Brennstoffteilchen von den Abgasen mitgerissen, so werden sie im Freeboard 3 durch die Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit abgefangen und fallen in das fluidisierte Bett zurück bzw. sie werden durch den zusätzlichen Eintrag von Sekundärluft über die Sekundärdüsen 10 im Freeboard 3 direkt nachverbrannt. Mit den Abgasen mitgetragene Ascheteilchen oder zerriebener Quarzsand wird im Zyklonfilter 11 und dem nachgeordneten Feinstaubfilter ausgefiltert, so das die in die Atmosphäre abgeleiteten Abgase frei von schädlichen Schadstoffen sind. Die Ergänzung des Inertstoffes in Form von Quarzsand erfolgt über die Brennstoffeintrageinrichtung 7.
• Additive zur Bindung von H₂S oder anderer Beimengungen werden über die Eintragsvorrichtung für Additive 8 aus dem Vorratsbehälter bzw. -bunke 8.1 zugegeben. Der Zustrom kann über eine geregelte Steuerung bei geöffneter Absperreinheit 8.2 zugeführt werden.
• Asche oder Inertmaterial kann über die absperrbare Leitung kontrolliert in den Aschekasten 14 abgelassen werden.
• Im Fall eines sehr geringen Deponiegasanfalles, bei denen ein durchgängiger Betrieb nicht mehr sinnvoll ist, kann die SWSF auch diskontinuierlich im Stand-by-Betrieb gefahren werden. D.h., im Sand-by-Betrieb erfolgt ein Sammeln des zu entsorgenden Deponiegases. Während der zeitweiligen Abschaltphasen wird dann die Bettmasse als Wärmespeicher genutzt und nicht mehr von Frischluft durchströmt. Nach einer solchen mehrstündigen Abschaltphase (z.B. bis 48 Std.) kann die Anlage nach kurzzeitigem Aufheizen mit Hilfe des Anfahrbrenners 5 wieder in Betrieb genommen werden.
• /1/ Autotherme Oxidation für Abluft und Schwach- gase: VocsiBox^®; HAASE Energietechnik AG, Neumünster; FE-366/8.98 RD; 1998
• /2/ RETTENBERG, G.; SCHREIER, W.; Deponiegas -Grundlagen, Entstehung, Entsorgung und Verwertung; Lehrgang für Betriebspersonal von Deponien in Donaueschingen; 10.09.1996; Veranstalter: LAMBDA Gesellschaft für Deponietechnik mbH, S. 1–15
• Aufstellung der benutzten Bezugszeichen

1

Stationäre Wirbelschichtfeuerungsanlage (SWSF)

2

Reaktor

3

Freeboard

4

Düsenboden

4.1

Luftverteilerkammer

5

Anfahrbrenner

5.1

Anfahrbrennkammer

6

Gaslanze

6.1

Rückschlagventil

7

Brennstoffeintragseinrichtung für Stützfeuerung

7.1

Vorratsbehälter für Zusatzbrennstoff

7.2

Absperreinheit

8

Eintragseinrichtung für Additive

8.1

Vorratsbunker für Additive

8.2

Absperreinheit

9

Frischluftleitung (kalt)

9.1

Frischluftleitung (warm)

9.2

Absperreinheit Frischluft (kalt)

9.3

Absperreinheit Frischluft (warm)

10

Sekundärluftdüse

11

Zyklonfilter

12

Wärmeübertrager für Frischluftvorwärmung

13

Wärmeübertrager für Nutzenergie, Wärmetauscher

13.1

Abnahmemöglichkeit Nutzenergie

13.2

Wärmeübertrager für Frischluftvorwärmung

14

Entnahmeeinrichtung für Asche bzw. Inertmaterial, Aschekasten

15

Verdichter

16

Abgaskanal

I_Q

Inertstoff

Claims (4)

1. Verfahren zur thermischen Verwertung und Entsorgung von Deponiegas a) mit unterschiedlicher Methankonzentrationen, b) wobei in dem Deponiegas der Volumenanteil Methan bis Null gehen kann, c) wobei dazu das Deponiegas in einer Stationären Wirbelschichtfeuerung (SWSF) d) unmittelbar über deren Düsenboden (4) e) in ein fludisiertes Inertstoffbett eingebracht und f) darin flammenlos verbrannt wird, g) wobei das Inertstoffbett vorgeheizt und h) auf eine Betriebstemperatur im Bereich von 850°C gebracht wird und i) wobei bei Methankonzentrationen von gleich kleiner 6 Vol.-% die Zuführung von Stützenergie erfolgt, j) wobei bei Methankonzentrationen im Bereich von 4 bis 6 Vol.-% die Stützenergie in Form von Prozesswärme über die Frischluft (bis 600°C) und k) bei einer Methankonzentration unter 4 Vol.-% die Stützenergie in Form eines zugeführten Brennstoffes unter Einhaltung einer konstanten adiabaten Verbrennungstemperatur im Bereich von 850°C erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betthöhe des Inertmaterials im nicht fluidiertem Zustand 1,0–2,5 m, vorzugsweise 1,5–1,7 m beträgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Inertmaterial Quarzsand mit einer Partikelgröße von 0,6–2,0 mm vorgesehen ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leerrohrgeschwindigkeit für Frischluft von 1,0–2,5 m/s, vorzugsweise 1,2–1,5 m/s beträgt.