DE2141171C3 - Methods of waste disposal - Google Patents

Methods of waste disposal

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Description

Granuliereinrichtung 4, in welche die Rückstände aus der Veraschungsstufe 3 in Form von geschmolzener oder halbgeschmolzener -Masse gelangen, gekühlt, granuliert und über einen Schlackenaustrag 14 ausgebracht werden. Im oberen Bereich der Trocknungsstufe 1 ist eine Abgasablaßöffnung 24 vorgesehen, durch welche die gesamten, in der Vergasungszone 2 erzeugten gasförmigen Vergasungsprodukte, nachdem sie die Trocknungüstufe 1 passiert haben, abgezogen und nach Kühlung in einem Wärmetauscher 5 in eine Trenn vorrichtung 6 geleitet werden. In dieser Trennvorrichtung 6 werden die schädlichen Gase, wobei es sich je nach Zusammensetzung des Mülls, beispielsweise um Chlorgase, Chlorwasserstoffe und andere ätzende, korrosive Gase handeln kann, behandelt, indem sie beispielsweise in Wasser gelöst und in Form von Salzsäure rückgewonnen und über den Auslaß 16 ausgef-agen werden. Die in der Trennvorrichtung 6 durch Abscheidung der schädlichen Gase gereinigten Gase, vor allem brennbare Gase, so weit sie nicht sogleich gebraucht werden, werden in einem Gasbehälter 7 zwischengelagert oder über eine Leitung 15 in den Wärmetauscher 5 gegeben, von wo sie nacherwärmt in die Müllbeseitigungsvorrichtung 12 eingeführt werden, und zwar über Düsen 25 in die Trocknungsstufe 1 und/oder als Hilfsbrennstoff in die Veraschungsstufe 3.Granulating device 4, in which the residues from the incineration stage 3 in the form of molten or semi-molten mass arrive, cooled, granulated and discharged via a slag discharge 14. In the upper area of the drying stage 1, an exhaust gas discharge opening 24 is provided through which the entire generated in the gasification zone 2 gaseous gasification products after they have passed the drying stage 1, withdrawn and after Cooling in a heat exchanger 5 in a separation device 6 are passed. In this separator 6 the harmful gases, which depending on the composition of the waste, for example chlorine gases, Hydrogen chloride and other caustic, corrosive gases can act, treated by for example dissolved in water and recovered in the form of hydrochloric acid and discharged via outlet 16. The gases, especially combustible ones, cleaned in the separating device 6 by separating the harmful gases Gases, as far as they are not needed immediately, are temporarily stored or in a gas container 7 given via a line 15 into the heat exchanger 5, from where it is reheated in the garbage disposal device 12 are introduced, through nozzles 25 in the drying stage 1 and / or as an auxiliary fuel to ashing stage 3.

Die in der Veraschungsstufe 3 erzeugten Abgase werden zum einen Teil der Vergasungszone 2 zugeführt und zum anderen größeren Teil über eine Abgasleitung 17 in einen Luftvorwärmer 8 gegeben. Im Luftvorwärmer 8 wird über eine Zufuhrleitung 18 eingebrachte Luft aufgewärmt und gelangt von dort über eine Zufuhrleitung 28 als Verbrennungsluft in die Ver-' aschungsstufe 3 und/oder über eine Feuchtigkeitseinstellvorrichtung 20 mit einer Dampfzuführung 19 als Vergasungsluft mit eingestelltem Feuchtigkeitsgehalt in die Vergasungszone 2. Die den Luftvorwärmer 8 verlassenden Abgase werden über eine Rückgewinnungseinrichtung 9 für Abwärme und eine Staubsammeleinrichtung 10 einem Schornstein 11 zugeführt, aus welehern sie ohne die Umwelt zu belasten, in die Atmosphäre abgegeben werden.The exhaust gases generated in the incineration stage 3 are partly fed to the gasification zone 2 and on the other hand, a larger part is fed into an air preheater 8 via an exhaust pipe 17. In the air preheater 8 air introduced via a supply line 18 is warmed up and passes over from there a supply line 28 as combustion air into the incineration stage 3 and / or via a humidity adjustment device 20 with a steam supply 19 as gasification air with adjusted moisture content in the gasification zone 2. The exhaust gases leaving the air preheater 8 are collected via a recovery device 9 for waste heat and a dust collector 10 fed to a chimney 11 from which they are released into the atmosphere without polluting the environment.

In diesem kontinuierlich ablaufenden Verfahren, können Abfälle unterschiedlichster Zusammensetzung schadlos beseitigt werden. In den drei hintereinander angeordneten Verfahrensstufen, der Trocknungsstufe 1, der Vergasungszone 2 und der Veraschungsstufe 3, wird der Müll beispielsweise folgenden Vorgängen unterworfen. Die in der Trocknungsstufe 1 vorgewärmten und getrockneten Müllabfälle gelangen etwa mit einer Temperatur von 150 bis 200° C in die Vergasungszone 2. Hier setzt die Zersetzung der Abfälle ein, Kunststoffe werden beispielsweise geschmolzen und bei Vinyichloridpolymeren tritt eine Halogen wasserstoff abspaltung und Freisetzung von Chiorwasserstoffgas ein. Mit dem weiteren Absinken der Abfälle und dem Eintritt in die Vergasungszone 2 steigt die Temperatur an. Bei etwa 400 bis 500° C zeigt sich eine starke Beschleunigung der Zersetzung der verschiedenen Abfallbestandteile. Die flüchtigen Bestandteile werden ausgetrieben und gehen in die Gasphase über unter gleichzeitigem Übergang der Müllbestandteile, soweit es sich um Ausgangsstoffe organischen Ursprungs handelt, in an festem Kohlenstoff reichen Substanzen von körniger oder pulveriger Beschaffenheit. Daher liegen in der der Veraschungsstufe 3 nahen Zone der Vergasungszone 2 die Abfälle aus Holz- und Papierabfällen, Kunststoff und Vinylchloridpolymeren bestehend, im wesentlichen als fester Kohlenstoff vor. Wird nun in dieser Zone der Vergasungszone 2 Vergasungsluft, beispielsweise mit einem WassenJampfgehalt von 5 bis 20% und mit einer Temperatur von 150 bis 25O0C eingedüst, so wird der feste Kohlenstoff vergast. In diesem Stadium gelangt aus der Veraschungssiufe 3 aufsteigendes Abgas von etwa 10000C und einem CCh-Überschuß in diesen Bereich der Vergasungszone 2. Um eine Entzündung der Abfälle in der Vergasungszone 2 zu verhindern und um insbesondere ein partielles Ansteigen der Temperatur zu verhindern und um die Vergasung in oxydierender Atmosphäre und in Gegenwart von Wasserdampf und CO2 glatt und zügig durchführen zu können, wird Vergasungsmittel, nämlich Vergasungsluft eingeblasen. Durch Einstellen der eingeblasenen Luftmenge, deren Temperatur und/oder deren Feuchtigkeit läßt sich der Vergasungsvorgang so führen, daß bei einer Temperatur von 600 bis 750° C brennbare Gase entstehen, die einen Heizwert von 600 bis 1500kcal/Nm3 aufweisen können. Der die Vergasungszone 2 verlassende Rückstand, der noch einen ausreichenden Heizwert besitzt, wird in der anschließenden Veraschungsstufe 3 verascht, und fällt in der anschließenden Granuliervorrichtung im Schlackenbad als die Umwelt nicht belastender fester Müllrückstand an.In this continuously running process, waste of various compositions can be disposed of without damage. In the three successive process stages, drying stage 1, gasification zone 2 and incineration stage 3, the waste is subjected to the following processes, for example. The waste waste preheated and dried in drying stage 1 reaches gasification zone 2 at a temperature of around 150 to 200 ° C. This is where the waste begins to decompose, plastics, for example, are melted and, in the case of vinyl chloride polymers, hydrogen halide is split off and hydrogen chloride gas is released . As the waste continues to sink and enter gasification zone 2, the temperature rises. At around 400 to 500 ° C there is a strong acceleration in the decomposition of the various waste components. The volatile components are expelled and go into the gas phase with the simultaneous transition of the garbage components, insofar as they are starting materials of organic origin, in solid carbon-rich substances of granular or powdery nature. Therefore, in the zone of the gasification zone 2 close to the incineration stage 3, the waste consisting of wood and paper waste, plastic and vinyl chloride polymers, is essentially present as solid carbon. If now, for example, injected into this zone, the gasification zone 2 gasification air with a WassenJampfgehalt from 5 to 20% and a temperature of 150 to 25O 0 C, the fixed carbon is gasified. At this stage passes from the Veraschungssiufe 3 rising exhaust gas of about 1000 0 C and a CCh excess in this region of the gasification zone 2. In order to prevent ignition of the waste in the gasification zone 2 and in particular a partial increase to prevent the temperature and to To be able to carry out the gasification in an oxidizing atmosphere and in the presence of water vapor and CO2 smoothly and quickly, gasification agent, namely gasification air, is blown in. By adjusting the amount of air blown in, its temperature and / or its humidity, the gasification process can be carried out in such a way that flammable gases are formed at a temperature of 600 to 750 ° C, which can have a calorific value of 600 to 1500 kcal / Nm 3 . The residue leaving the gasification zone 2, which still has a sufficient calorific value, is incinerated in the subsequent incineration stage 3 and is obtained in the subsequent granulation device in the slag bath as a solid waste residue that does not pollute the environment.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (2)

y. Patentansprüche:y. Patent claims: 1. Verfahren zur Müllbeseitigung in hintereinander erfolgenden Schritten zur Trocknung, Vergasung und Veraschung von Müll und Abfällen und Abscheidung sowie Verwertung schädlicher Gase, wobei ein Teil der sich in der Veraschungsstufe bildenden Abgase der Vergasungszone zugeführt und der Rest aus der Veraschungsstufe zur Erhitzung von Luft über Wärmetauscher und Reinigungselemente herausgeführt wird, und die erwärmte Luft ihrerseits zum Teil der Veraschungsstufe als Verbrennungsluft und zum Teil der Vergasungszone als Vergasursgsluft zugeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergasungsluft mit einem hohen, regelbaren Feuchtigkeitsgehalt versehen wird und die gesamten, in der Vergasungszone erzeugten gasförmigen Vergasungsprodukte durch die Trocknungsstufe und aus dieser zusammen mit den Brüden zur Abtrennung schädlicher Bestandteile in eine Trennvorrichtung herausgeführt werden und daß die verbrennbaren Gase aus der Trennvorrichtung nacherwärmt und der Trocknungsstufe und/oder der Veraschungsstufe zugeführt werden.1. Process for waste disposal in successive steps for drying, gasification and incineration of garbage and refuse and separation and recycling of harmful gases, a part of the exhaust gases forming in the incineration stage being fed to the gasification zone and the rest from the incineration stage for heating air via heat exchangers and cleaning elements is led out, and the heated air for its part in the incineration stage as combustion air and is partially fed to the gasification zone as gasification air, characterized in that that the gasification air is provided with a high, controllable moisture content and the whole, in the gasification zone generated gaseous gasification products through the drying stage and from this together with the vapors are led out into a separation device to separate harmful components and that the combustible gases from the separator are reheated and the drying stage and / or fed to the incineration stage. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur und/oder Feuchtigkeit der feuchten, in die Vergasungszone eingeführten Vergasungsluft derart gesteuert wird, daß für die Vergasung in der Vergasungszone solche Bedingungen entstehen, die eine Verbrennung des Mülls bzw. Abfalls dort verhindern.2. The method according to claim 1, characterized in that the temperature and / or humidity the humid gasification air introduced into the gasification zone is controlled in such a way that for the gasification in the gasification zone such conditions arise that an incineration of the garbage or prevent waste there. 3535 Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Müllbeseitigung in hintereinander erfolgenden Schritten zur Trocknung, Vergasung und Veraschung von Müll und Abfällen und Abscheidung sowie Verwertung schädlieher Gase, wobei ein Teil der sich in der Veraschungsstufe bildenden Abgase der Vergasungszone zugeführt und der Rest aus der Veraschungszone zur Erhitzung von Luft über Wärmetauscher und Reinigungselemente herausgeführt wird und die erwärmte Luft ihrerseits zum Teil der Veraschungszone als Verbrennungsluft und zum Teil der Vergasungszone als Vergasungsluft zugeleitet wird.The invention relates to a method for garbage disposal in successive steps for drying, gasification and incineration of waste and Waste and separation and recovery of harmful gases, part of which is in the incineration stage forming exhaust gases fed to the gasification zone and the remainder from the incineration zone for heating of air is led out via heat exchangers and cleaning elements and the heated air in turn partly the incineration zone as combustion air and partly the gasification zone as gasification air is forwarded. Bei einer Vorrichtung zum Verbrennen fester Abfallstoffe mit einem Erhitzungsraum zur Trocknung und anschließenden Erhitzung der Abfallstoffe und mit einem diesem nachgeschalteten Schmelzraum zur Verbrennung der brennbaren Bestandteile der Abfallstoffe, Einschmelzen der unverbrennbaren Rückstände und zum Ablassen des flüssigen Schmelzgutes (DT-PS 1 299 792) ist es bekannt, einen Teilstrom der Verbrennungsgase aus dem zylindrischen Schmelzraum über einen diesen konzentrisch umfassenden Ringkanal mit rotierendem Ringteller in den Erhitzungsraum zu führen und von dort über einen Gasentstauber wieder mit den restlichen Verbrennungsgasen in einem Mischraum zusammenzubringen und zu Einrichtungen für die Abhitzeverwertung und Nachbehandlung der Abgase weiterzuleiten. Um den rotierenden Ringteller vor Überhitzung zu schützen und um sein Verklemmen durch Abfallstoffe zu vermeiden sowie um die Trocknung und Erhitzung der Abfallstoffe im Erhitzungsraum zu beeinflussen, ist hierbei vorgesehen in den Ringkanal kühle und entstaubte Abgase einzugeben und dem Teilstrom der heißen Verbrennungsgase ziizumischen. Zur weiteren Beeinflussung des Erhitzungsvorganges ist auch die Möglichkeit angedeutet, daß die Verbrennung Tm Schmelzraum mit Luftüberschuß erfolgt oder daß Luft in die Ringkammer gegeben wird, wodurch im Ringteller und zum Teil im Erhitzungsraum ein entsprechender Abbrand, d. h. eine Teilverbrennung leicht brennbarer Anteile der Abfallstoffe unter Wärmeentbindung erzielt wird. Bei dieser Verfahrensweise ist es von Nachteil, daß eine gezielte, an Eigenschaften, wie beispielsweise Geruchsbelästigung, Giftigkeit, Aggressivität, Heizwert, orientierte Behandlung der bei der Beseitigung von Müll unterschiedlicher Zusammensetzung anfallenden Gase nicht oder nicht auf wirtschaftliche Weise gegeben istIn a device for burning solid waste with a heating room for drying and subsequent heating of the waste materials and with a downstream melting chamber for incineration the combustible components of the waste materials, melting down the incombustible residues and To discharge the liquid melt (DT-PS 1 299 792) it is known to use a partial flow of the combustion gases from the cylindrical melting chamber via an annular channel encompassing this concentrically rotating ring plate into the heating room and from there via a gas deduster again to bring the remaining combustion gases together in a mixing room and to facilities for waste heat recovery and after-treatment of the exhaust gases. To protect the rotating ring plate from overheating and to prevent it from jamming by avoiding waste materials as well as drying and heating the waste materials in the heating room to influence, it is provided in this case to enter cool and dust-free exhaust gases into the ring channel and the partial flow to mix in the hot combustion gases. To further influence the heating process is also indicated the possibility that the combustion Tm melting chamber takes place with excess air or that Air is given into the ring chamber, whereby a corresponding in the ring plate and partly in the heating chamber Burn-off, d. H. a partial incineration of easily combustible parts of the waste materials with release of heat is achieved. In this procedure, it is disadvantageous that a specific, properties, such as for example odor nuisance, toxicity, aggressiveness, calorific value, oriented treatment of the Removal of waste gases of different composition not or not economically Way is given Danach ist es Aufgabe der Erfindung, die Handhabung der bei der Müllbeseitigung in hintereinander erfolgenden Schritten zur Trocknung, Vergasung und Veraschung des Mülls entstehenden Gase so zu führen, daß i?uf einfache und einfach zu steuernde Weise der Wirkungsgrad des Verfahrens insgesamt gesehen erhöht wird.Accordingly, it is the object of the invention to handle the garbage disposal in successive Steps to dry, gasify and incinerate the garbage resulting gases in such a way that that the overall efficiency of the process is increased in a simple and easy-to-control manner will. Diese Aufgabe wird beim Verfahren der eingangs erwähnten Art erfindungsgemaß dadurch gelöst, daß die Vergasungsluft mit einem hohen, regelbaren Feuchtigkeitsgehalt versehen wird und die gesamten, in der Vergasungszone erzeugten gasförmigen Vergasungsprodukte durch die Trocknungsstufe und aus dieser zusammen mit den Brüden zur Abtrennung schädlicher Bestandteile in eine Trennvorrichtung herausgeführt werden und daß die verbrennbaren Gase aus der Trennvorrichtung nacherwärmt und der Trocknungsstufe und/oder der Veraschungsstufe zugeführt werden.This object is achieved according to the invention in the method of the type mentioned in that the Gasification air is provided with a high, controllable moisture content and the whole, in the gasification zone generated gaseous gasification products by the drying stage and from this together be led out with the vapors for the separation of harmful components in a separation device and that the combustible gases from the separator are reheated and the drying stage and / or fed to the incineration stage. Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, daß die Temperatur und/oder Feuchtigkeit der feuchten, in die Vergasungszone eingeführten Vergasungsluft derart gesteuert wird, daß für die Vergasung in der Vergasungszone solche Bedingungen entstehen, die eine Verbrennung des Mülls bzw. Abfalls dort verhindern.It is preferably provided that the temperature and / or humidity of the moist, in the gasification zone Introduced gasification air is controlled so that for gasification in the gasification zone such conditions arise that prevent incineration of the garbage or garbage there. Dadurch wird erreicht, daß der Müll in der Vergasungsstufe in gezielter Weise auf Entzündungstemperatur gebracht wird, ohne jedoch eine Entzündung bzw. Entflammung der Abfallbestaiidteile zuzulassen. Die bei diesem gesteuerten Vergasungsvorgang erzeugten Vergasungsprodukte, worunter noch verwertbare Gase, wie brennbare Gase und sogenannte schädliche Gase, wie beispielsweise Chlorwasserstoff^ Ammoniak, Schwefelwasserstoff, enthalten sind, passieren sämtlichst zur Trocknung des eingesetzten Mülls die Trocknungsstufe. Die sogenannten schädlichen Gase, werden gegebenenfalls zur Wiedergewinnung, wie beispielsweise in Form von Salzsäure, in einer Trennvorrichtung abgeschieden und die brennbaren Gase als Hilfsbrennstoff eingesetzt. Dadurch wird ein hoher Ausnutzungsgrad der Heizwerte und der fühlbaren Wärme der gasförmigen Vergasungsprodukte erreicht. Da bei der Vergasung in der separaten Vergasungsstufe gemäß der Erfindung die schädlichen Gase in vergleichsweise konzentrierter Form anfallen, ist desweiteren der Einsatz kleinerer Einheiten zur Abscheidung und etwaigen Rückgewinnung dieser Gase möglich.This ensures that the waste in the gasification stage is brought to the ignition temperature in a targeted manner is brought, but without allowing ignition or inflammation of the waste constituents. the in this controlled gasification process generated gasification products, including usable ones Gases such as flammable gases and so-called harmful gases such as hydrogen chloride ^ ammonia, Hydrogen sulfide, which are contained, all pass through the drying stage to dry the waste used. The so-called harmful gases are optionally used for recovery, such as in the form of hydrochloric acid, deposited in a separator and the combustible gases as auxiliary fuel used. This results in a high degree of utilization of the calorific values and the sensible heat of the gaseous gasification products. Since the gasification in the separate gasification stage according to the invention, the harmful gases occur in a comparatively concentrated form, is furthermore the Use of smaller units for separation and any Recovery of these gases is possible. An Hand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung nachstehend näher erläutert.An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawing. Der zu beseitigende Müll 13 wird in eine Müllbeseitigungsvorrichtung 12 gegeben, welche im wesentlichen besteht aus einer Trocknungsstufe 1, einer Vergasungszone 2 und einer Veraschungsstufe 3 sowie aus einerThe garbage to be disposed of 13 is in a garbage disposal device 12 given, which essentially consists of a drying stage 1, a gasification zone 2 and an incineration stage 3 as well as from one
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