DE202016001153U1

DE202016001153U1 - Verbrennungsanlage für organische Abfallstoffe mittels Schneckenrohr und Einsatz von Kalk zur Emissionsbindung

Info

Publication number: DE202016001153U1
Application number: DE202016001153.8U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-02-23
Filing date: 2016-02-23
Publication date: 2016-04-17
Anticipated expiration: 2026-02-24

Abstract

Verbrennungsanlage für organische Abfallstoffe mittels eines Schneckenrohrs (10) und einer Luftsauerstoffeinblasung in der Mitte des Schneckenrohres dadurch gekennzeichnet, dass dem organischen Abfallstoff Kalk beigemischt wird.

Description

Zusammenfassung:
Verbrennungsanlage für organische Abfallstoffe mittels eines Schneckenrohrs und der Beimischung von Kalk zur Emissionsminderung. Die gewonnene Energie wird über einen Dampfprozess in Strom und Wärme umgewandelt. Zusätzlich wird die Strahlungswärme der Verbrennung an ein Thermoöl übertragen, um damit Wärme für die Trocknung der organischen Abfallstoffe mittels eines Schneckentrockners bereitzustellen.
Die Verbrennungsanlage besitzt eine Zuführung (1) für separierte organische Abfallstoffe, dem Kalk beigemischt wurde. Der organische Abfallstoff mit Kalk gelangt über einen Abschlußschieber (2) zu dem Schneckentrockner (3). Der Schneckentrockner (3) wird über ein Doppelrohr (4) beheizt, das mit einem heißen Thermoöl gespeist wird. Über der Trocknerschnecke befindet sich eine Wasserdampfableitung (5) in Form eines Halbrohres, um den entstehenden Wasserdampf aus der Trocknung abzuführen. Das Wasser aus der Trocknung wird mit einem Kondensatabscheider (6) ausgetragen und die Abluft wird über einen Abluftfilter (7) abgeleitet. Die organischen Abfälle werden über die Verbindungsschnecke (8) zu dem Oxidations- und Reduktionsbereich (9) transportiert. Um die Oxidationsschnecke (10) ist ein Doppelrohr (11) angeordnet, das die Strahlungswärme an das Thermoöl überträgt. In der Oxidationsschnecke (10) befindet sich ein stationäres Luftsauerstoff-Einblasrohr (12) mit Schlitzen und Löchern für eine optimale Luftsauerstoffzuführung für die Oxidation und anschließende Reduktion. Am Ende des Oxidations und Reduktionbereiches (9) im Rohr ist eine Brennkammer (14) angeordnet, um entstehende brennbare Gase nachzuoxidieren. Die Asche wird in einen gesonderten Aschebehälter (13) gesammelt. Die thermische Energie wird in einen Dampfkessel geleitet, um damit Wasser im Dampfkessel (15) zu verdampfen. Zusätzlich wird überschüssige Wärme aus dem Thermoöl für die Verdampfung bereitgestellt. Der Dampf wird über einen Dampfkreisprozess (16) in Strom und Wärme umgewandelt. Die Abgase der Verbrennung werden über einen Wärmetauscher (17) abgekühlt und in einer selbstreinigenden Filteranlage (18), in der sich Kalk befindet, gereinigt. Den benötigten Zug erzeugt ein Abgasgebläse (19).
Beschreibung:
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage zur Verbrennung von organischen Abfallstoffen. Bei den Abfallstoffen kann es sich um organische Reststoffe handeln, die Kohlenstoff enthalten und dessen Entsorgung Kosten verursacht. Beispiele für solche Abfallstoffe sind Klärschlamm, Schlachtabfälle, etc.
Um solche Abfallstoffe mit möglichst geringen Emissionen verbrennen zu können, wird den organischen Abfallstoffen Kalk beigemischt. Dieser Kalk sorgt für die chemische Aufspaltung von Luftschadstoffen, ähnlich wie ein Katalysator. Er bewirkt eine bessere Verbrennung, in dem er z. B. die Ascheschmelztemperatur hochsetzt und so Verschlackungen entgegenwirkt. Weiterhin bindet der Kalk Feuchtigkeit und sorgt damit für ein besseres Anfeuerungsverhalten der Anlage.
Der beigemischte Kalk kann in unterschiedlichen chemischen Formen eingesetzt werden. So ist es beispielsweise möglich, den Kalk als gebrannten Kalk (CaO) oder als Naturkalk (CaCO₃) oder in anderen chemischen Formen zuzusetzen.
Die organischen Abfallstoffe müssen normalerweise vor der Verbrennung getrocknet werden. Dazu befindet sich eine Schneckentrocknung nach dem Einfülltrichter. Der Schneckentrockner hat den Vorteil, dass er die organischen Abfallstoffe transportiert und gleichzeitig wendet, damit die Trocknung gleichmäßig erfolgt. Durch die Ausführung als Doppelrohr ist eine sehr kompakte Ausführung möglich.
Die Oxidation der organischen Abfälle erfolgt in einen Schneckenrohr. Dabei liegt der Erfindung die Erkenntnis zu Grunde, dass durch die Oxidation in der wellenlosen Schnecke (10) mehrere Vorteile ergeben. Die organischen Abfälle werden bei der Oxidation ständig gewendet, wodurch ein guter Ausbrand erreicht wird. Desweiteren ist durch das in der Mitte der Schnecke angebrachte Luftsauerstoff-Einblasrohr (12) ein gleichmäßiges Einblasen der Verbrennungsluft möglich. Dazu besitzt das Luftrohr Ausblasöffnungen von verschiedener Größe entlang der Schnecke. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass die Verbrennung und Vergasung durch die Größe der Schlitze gesteuert werden kann. Die Oxidation und Reduktion wird unterstöchometrisch durchgeführt. Das durch den Luftmangel entstehende Gas wird anschließend in der Brennkammer (14) oxidiert. Durch die schneckenförmige Luftströmung wird der gute Ausbrand unterstützt. Die entstehende Wärme wird über ein Doppelrohr (11) an ein Thermoöl übergeben. Das Thermoöl mit einer Temperatur von bis zu 400°C wird zur Trocknung und zur Dampferzeugung genutzt.
Am Ende der Schneckenfeuerung befindet sich ein Schacht, durch den die entstehende Asche zusammen mit dem beigemischten Kalk in den Aschebehälter (13) fällt. Der beigemischte wird Kalk für eine Wiederverwendung abgeschieden und den organischen Abfällen zu Beginn des Prozesses beigemischt werden (Kreislaufprinzip).
Nach der Verbrennungsschnecke ist eine Brennkammer angeordnet. In Ihr werden die entstehenden Gase unter Zugabe von Luftsauerstoff verbrannt. Die heißen Abgase werden durch einen Dampfkessel (15) geleitet. Der entstehende Dampf dient zum Antrieb einer Turbine, die über den Generator Strom erzeugt.
Die Abgase werden gekühlt, um damit Wärme für ein Heizungsnetz zur Verfügung zu stellen. Anschließend werden die Abgase durch einen selbstreinigenden Filter (18) mit einer Kalkschüttung geleitet, um die Abgase von Staub und Schadstoffen zu befreien. Die Kalkschüttung hat den Vorteil, dass durch den Filter Schadstoffe gebunden und anschließend durch eine kontinuierliche Bewegung der Schüttung ausgetragen werden.
Zum Austrag der Abgase wird ein Gebläse eingesetzt, das für den nötigen Unterdruck im System sorgt.

Für den Start der Anlage bis zum Erreichen der Betriebsparameter kann die Anlage mit trockenen Holzhackschnitzen oder Holzkohle befeuert werden, um damit die notwendigen Temperaturen zu erreichen. Legende:

Pos.	Bezeichnung
1	Einfülltrichter
2	Abschlußschieber
3	Schneckentrockner
4	Doppelrohr mit Thermoöl Trockner
5	Wasserdampfableitung
6	Kondensatabscheider
7	Abluftfilter
8	Verbindungsschnecke
9	Oxidations- und Reduktionsbereich
10	Oxidationsschnecke
11	Doppelrohr mit Thermoöl Oxidationsschnecke
12	Luftsauerstoff-Einblasrohr
13	Aschebehälter
14	Brennkammer
15	Dampfkessel
16	Dampfkreisprozess
17	Wärmetauscher
18	selbstreinigende Filteranlage
19	Abgasgebläse

Claims

Verbrennungsanlage für organische Abfallstoffe mittels eines Schneckenrohrs (10) und einer Luftsauerstoffeinblasung in der Mitte des Schneckenrohres dadurch gekennzeichnet, dass dem organischen Abfallstoff Kalk beigemischt wird.
Verbrennungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftsauerstoff-Einblasrohr (12) auf der Länge Schlitze und Löcher aufweist, durch die die Oxidation und Reduktion der organischen Abfallstoffe gesteuert wird.
Verbrennungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem organische Brennstoff mittels einer Schneckentrocknung (3) auf Basis von Thermoöl das Wasser entzogen wird.
Verbrennungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Oxidatrions- und Reduktionsbereich (9) eine Brennkammer (14) angeordnet ist.
Verbrennungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die thermische Energie aus der Verbrennung zur Dampferzeugung genutzt wird und anschließend durch einen Dampfprozess in Strom und Wärme umgewandelt wird.
Verbrennungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgase der Verbrennung in einen selbstreinigenden Filter gereinigt werden, der als Reinigungsmaterial sich bewegenden Kalk besitzt.