DE2308231A1

DE2308231A1 - Einer muellverarbeitungsanlage vorgeschalteter behaelter fuer den zu verarbeitenden muell

Info

Publication number: DE2308231A1
Application number: DE19732308231
Authority: DE
Inventors: Walter Dietz
Original assignee: Lindemann Maschinenfabrik GmbH
Current assignee: Lyndex Recycling Systems Ltd
Priority date: 1973-02-20
Filing date: 1973-02-20
Publication date: 1974-08-22
Also published as: US3838781A; NL152222B; SE393789B; JPS49114276A; FR2315459A1; CH573856A5; JPS5315307B2; NL7400864A; FR2315459B1; GB1398703A

Description

2303231

Dipl.-lng. H. Sauerland · Dr.-lng. R. König ■ Dipl.-Ing. K. Bengen

Patentanwälte · 4000 Düsseldorf so ■ Cecilienallee 76 Telefon 432732

19. Februar 1973 27 951 S

Lindemann Maschinenfabrik G.m.b.H., 4000 Düsseldorf, Erkrather Straße 401

"Einer Mül!verarbeitunganlage vorgeschalteter Behälter für den zu verarbeitenden Müll"

Bei Müllverarbeitungsanlagen, insbesondere Müllverbrennungsanlagen, wird der Müll nicht entsprechend dem Rhythmus angeliefert, in welchem die einzelnen Verbrennungsvorgänge stattfinden. Es ist daher notwendig, den Verbrennungsanlagen, die in aller Regel Rostfeuerungen sind, Zwischenbehälter vorzuschalten, die den angelieferten Müll vorläufig aufnehmen und denen dieser Müll nach dem Bedarf der Verbrennungsanlage entnommen wird.

Die Zwischenbehälter, nachstehend kurz Behälter genannt, haben ein beträchtliches Volumen, um den stark wechselnden Anforderungen gerecht zu werden. Sie halten damit auch eine Materialreserve für solche Tage, an denen kein Müll angeliefert wird, etwa an Feiertagen. Sie stellen Bauwerke dar, die sich beträchtlich, oft mehr als 10 m, über den Erdboden erheben. Der Müll wird in die oben offenen Behälter von oben eingeschüttet und ihnen ebenfalls von oben durch geeignete Hebezeuge, z.B. Polypgreifer, entnommen und durch diese den Feuerungen zugeführt.

Die Tatsache, daß die Schüttdichte des Mülls infolge der zunehmenden Beimengung von leichtem Packmaterial, etwa loses Papier oder Wellpappe, ständig abnimmt, nötigt zu Behältern von sehr beträchtlichem Volumen und unter Um-

409834/0234

ständen dazu, die Behälter umzubauen oder durch größere Behälter zu ersetzen. Für Behälter mit vergrößerter Grundfläche ist aber vielfach kein Platz mehr verfügbar.

Daher besteht die Tendenz, in die Tiefe zu gehen, den Behälter also in den Erdboden zu versenken. Überall dort, wo dies möglich ist, wären auf diese Weise einige der dargestellten Schwierigkeiten (Heranfahren und Einfüllen des Mülls) behoben. Doch sind dann beträchtliche Ausschachtungsarbeiten, oft bis zu 8 Meter Tiefe, beim Errichten der Anlage notwendig, bei denen man ohne starke Spundwände und Versteifungen nicht auskommt. In den Erdboden versenkte Behälter lassen sich überdies kaum wirtschaftlich verwirklichen, wenn der Grundwasserspiegel hoch liegt. Überaus große Schwierigkeiten, verbunden mit Sprengungen, würden sich auch ergeben, wenn es sich um felsigen Erdboden handelt, wie etwa in Skandinavien. Zu alledem kommt der Umstand, daß in den Behältern nicht selten Brände auftreten, die durch Wasser gelöscht werden müssen. Bei unter Flur angeordneten Behältern kann dann das Löschwasser schwerlich wieder entfernt werden, so daß der Müll naß und kaum verbrennbar bleibto Schon deshalb verdienen oberirdische Behälter den Vorzug, zumal auch Tiefbunker Bauwerke erfordern, die beträchtlich über den Erdboden nach oben ragen, weil die Beschickungsöffnungen der Feuerungen aus Gründen, die in deren Konstruktion liegen, hoch liegen. Geht man dagegen umgekehrt mit dem Bunker in die Höhe, dann macht die Zufuhr des Mülls Schwierigkeiten und bereitet recht unerwünschten Aufwand, da die das Gut heranbringenden Müllwagen über Rampen auf ein Niveau von oft über zehn Metern Höhe gefahren werden müssen, von welchem aus sie ihr Gut von oben in den Behälter entleeren können. Rampen erfordern überdies besondere Pflege wegen der Rutschgefahr vor allem im Winter, und dürfen wegen der Schwere der Müllwagen nicht sonderlich steil sein, wobei noch zu bedenken ist, daß die Müllwagen oben wenden müssen. Alles dies erfordert teure und viel

409834/0234

_3- 2300231

Raum beanspruchende Bauwerke. Eine andere Möglichkeit bestände zwar darin, den Müll aus den Fahrzeugen mittels Förderwerken, etwa Baggern oder Paternosterwerken zu entleeren, die das Gut zum oberen Ende des Behälters schaffen. Auch dies erfordert jedoch naturgemäß sehr beträchtlichen Aufwand.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ohne den baulichen Aufwand auszukommen, wie er vorstehend erläutert ist. Erfindungsgemäß wird zur Lösung dieser Aufgabe der Behälter ohne oder jedenfalls ohne nennenswerte Versenkung in den Erdboden von unten her beschickt. Dies geschieht in
der Weise, daß zwischen einem Einschubkanal, der seitlich in den Behälter mündet und in den der angelieferte Müll
eingefüllt wird, eine sich zwischen der Behälterwand und der Kanalmündung angeordnete, sich schwach geneigt nach
oben erstreckende und sich außerdem trichterförmig erweiternde Kammer angeordnet ist. Das wesentliche Merkmal der Erfindung besteht dabei darin, daß die sich trichterförmig erweiternde Kammer weit unterhalb der Behälteroberkante, vielmehr nahe dem Behälterboden angeordnet ist. Das durch einen im Kanal hin und her beweglichen Stempel geförderte und vorverdichtete Material wird in den Behälter zwar von der Seite, aber nicht von oben, sondern von unten schubweise eingebracht und bildet dort zunächst eine Art Halde mit vom Charakter des Materials abhängigem Böschungswinkel. Es ist schwer zu vermeiden, daß in der Halde etwas Material zurückbleibt. Das stets neu zugeführte, auf die Halde gelangende Material enthält aber noch immer große Mengen an Sauerstoff, der bewirkt, daß das Haldenmaterial bald verrotted. Zudem ist die in der Halde bleibende Materialmenge gering. In jedem Falle wird das nachfolgende Material dann schrittweise über die Halde innerhalb des Behälters angehoben. Die Tatsache, daß die zwischen den Behälter und den Kanal geschaltete Kammer sich trichterförmig zum Behälter

409834/02 3

hin erweitert, verhindert dabei, daß das eingeschobene vorverdichtete Material in den Kanal zurückrutscht. Nutzbar gemacht wird hier die bekannte Wirkung einer Kanalpresse, jedoch mit umgekehrtem Vorzeichen, weil vorliegendenfalls die Verengung eine Rückbewegung des vorverdichteten, zur Expansion neigenden Materials verhindert. Nicht weniger wesentlich ist, daß die Kammer mit ihrem Boden nicht etwa horizontal in den Behälter mündet, sondern schräg aufwärts gerichtet, also unter einem spitzen Winkel, durch den dem zugeführten Müll von vornherein eine aufwärts gerichtete Bewegungskomponente erteilt wird.

Durch die Erfindung werden nicht nur die oben erläuterten Nachteile baulicher Art beseitigt. Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, daß die Wanderung des Materials von der Einfüllöffnung bis zum Brennofen stets gleichsinnig ist. Es wird mit anderen Worten erreicht, daß das zuerst eingebrachte Material, das in dem Behälter schrittweise nach oben wandert, auch zuerst verbrannt wird und sich nicht im unteren Bereich des Behälters Material ansammelt, das nur gelegentlich, nämlich bei der verhältnismäßig seltenen, nahezu vollständigen Entleerung des Behälters zur Verbrennung gelangt. Derartiges zurückbleibendes Material neigt zum Verrotten und zur Entwicklung übelriechender, im Sinne des Umweltschutzes höchst unerwünschter Gase, Dies wird vermieden, wenn der Müll in dem Behälter schrittweise langsam aufsteigend in dem gleichen Sinne verbrannt wird, wie er zugeführt wird.

Was die Gestaltung des Behälterbodens betrifft, so ergeben sich zwei entgegengesetzte Möglichkeiten, von denen jede die ihr eigenen Vorteile hat. Einmal besteht die Möglichkeit, die Bodenfläche des Behälters bereits schräg aufwärts geneigt zu gestalten, also damit der schräg aufwärts gerichteten Förderrichtung, in der der Müll in den Behälter übertritt, entgegenzukommen. Dies kann unter Umständen in

4098 3 A/02 3 U

der Tat zweckmäßig sein, hat aber den Nachteil, daß ein Greifer, etwa in der Form eines Polypgreifers, dann schlecht in der Lage wäre, den Behälter in gewissen Zeiträumen vollständig zu entleeren, weil er - senkrecht arbeitend - von einer schrägen Fläche Material nur unzureichend greifen könnte. Dies wird bei Anwendung der zweiten Möglichkeit vermieden, bei der die Bodenfläche des Behälters horizontal gemacht wird. Dann bildet sich am Boden des Behälters die schräg aufwärts gerichtete Halde allein aus dem Müll zu Beginn der Beschickung nach einigen Schüben. Von welchen der beiden Möglichkeiten man Gebrauch macht, richtet sich nach den örtlichen Gegebenheiten, wobei zu bedenken ist, daß die Natur des in verschiedenen Gebieten anfallenden Mülls gleichfalls verschieden ist.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel in rein schematischer Darstellung. Es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäß gestalteten Behälter mit Füllvorrichtung im vertikalen Längsschnitt nach Linie I-I in Fig. 2 und

Fig. 2 eine Ansicht von oben, gesehen in Richtung des Pfeiles II in Fig. 1.

Der eigentliche Behälter, aus dem der Müll den Verbrennungsofen oder anderweitigen Müllverarbeitungsvorrichtungen zugeführt wird, besteht im wesentlichen aus einem in Fig_o 1 und 2 allgemein mit 1 bezeichneten Schacht, der von vertikalen Betonwänden umschlossen ist, von denen gemäß Fig. 1 die Rückwand mit 2, zwei Seitenwände mit 3 und die der Rückwand 2 gegenüberliegende Stirnwand mit 4 bezeichnet sind. Der Behälter 1 ist oben offen. Eingefüllter Müll, wie er gestrichelt angedeutet ist, kann somit dem Behälter 1 durch einen nicht gezeichneten Greifer von oben entnommen und den Brennofen der Müllverarbeitungsanlage zugeführt

409834/02 3 4

werden»

Der Behälter 1, der eine beträchtliche Höhe H hat, ist auf dem Erdboden 5 errichtet, könnte aber auch aus festigkeitstechnischen Gründen in den Erdboden etwas versenkt sein. Seine Höhe über Grund liegt in der Größenordnung von 10 m, kann dieses Maß aber auch überschreiten.

Zur Zuführung des Materials in den Behälter 1 dienen mehrere horizontal bewegliche Stempel 6, von denen in Fig. 1 nur einer sichtbar ist. Der Stempel 6, der zweckmäßig rechteckigen Querschnitt hat, ist zwischen einer Unterwand 7 und einer Oberwand 8 verschiebbar. Die Oberwand 8 hat eine Öffnung mit Trichter 9, durch den der zu verarbeitende Müll eingefüllt wird. In zurückgefahrener Stellung gelangt der Müll vor die Stirnfläche 10 des Stempels 6 und wird, wenn der Stempel 6 in Richtung auf den Behälter 1 vorgefahren wird, in eine Kammer 11 gefördert. Bei vorgefahrenem Stempel 6 gelangt weiter eingefülltes Material durch die Öffnung 9 auf die obere Seitenfläche des Stempels 6 und fällt daher, wenn der Stempel wieder zurückgefahren wird, vor dessen Stirnfläche 10. Auf diese Art wird das Material durch den Stempel 6 schrittweise in die Kammer 11 übergeführt, also gewissermaßen gepumpt.

Für die mit der Erfindung erstrebte Wirkung ist die Gestaltung der Kammer 11 in erster Linie von Bedeutung. Im gezeichneten Ausführungsbeispiel ist die Kammer von einer Oberwand 12 und einer Unterwand 13 umgeben. Dazu gesellen sich zwei in Fig. 1 nicht näher dargestellte Seitenwände, die im betrachteten Ausführungsbeispiel einfachheitshalber als vertikal verlaufend angenommen sind. Wesentlich ist, daß die beiden Wände 12 und 13 gegen die Horizontale geneigt sind, und zwar die Wand 12 unter einem Winkel a und die Wand 13 unter einem Winkel b_s wobei es jedoch entscheidend darauf ankommt, daß der Winkel b stets größer als null

409834/0234

230^231

und der Winkel a größer als der Winkel b ist. Um die mit der Erfindung erstrebte Wirkung zu erreichen, darf der Winkel b also nicht bis auf null reduziert werden. Es gilt mithin für die Erfindung die Ungleichung

O < b <c a.

Zu Beginn des Betriebes wird Müll durch den Stempel 6 entlang der schräg aufwärts gerichteten Wandung 13 in den Behälter 1 gefördert. Dieser Müll bildet zunächst eine Halde

14 mit in Fig. 1 von links nach rechts wachsendem Böschungswinkel, dessen Anfangswert gleich dem immer von null verschiedenen Winkel b gleicht und, gesehen in Fig. 1, von links nach rechts zunimmt. Die Halde 14 ist oben durch eine in ihrer Krümmung von links nach rechts zunehmende Fläche

15 begrenzt, welche die Grundfläche für den nunmehr weiter einzuschiebenden Müll bildet. Der sich auf der Halde 14 und der Fläche 15 aufbauende Müll 16, der durch die fortgesetzten Hübe des Stempels 6 eingebracht wird, rutscht auf der Fläche 15 nach oben und füllt damit schrittweise das ganze Volumen des Behälters 1, sofern der Behälter nicht schon zuvor mindestens teilweise durch von oben eingreifende, in der Zeichnung nicht dargestellte Polypgreifer oder Greifer anderer Gestaltung entleert wird«

An einen Behälter 1 können ohne weiteres mehrere Kanäle mit- Stempeln 6 angeschlossen werden. Dies ist in Fig. 2 dargestellt.

Die Wahl der Größe der Winkel a und b hängt von den örtlichen Gegebenheiten (Müllmenge in der Zeiteinheit, Zusammensetzung, Behälterabmessungen) ab. Die günstigsten Werte können naturgemäß nur durch Versuch ermittelt werden, weil die Eigenschaften des Mülls in starkem Maße von der Beschaffenheit des Mülls in dem Gebiet abhängen, aus dem der Müll stammt.

409834/0 2 3 U

23UJ231

Wesentlich für die mit der Erfindung erstrebte und auch erzielte Wirkung ist die Tatsache, daß der Müll von unten her durch den Stempel 6 unter Druck gesetzt wird. Bei wachsender Füllhöhe erhöht sich der Reibungswiderstand an den Wänden des Behälters. Dadurch wird der Kraftaufwand zum Anheben der Müllsäule immer größer, so daß der frische Müll bei hoch gefülltem Behälter höher verdichtet wird als bei nur teilweise gefülltem Behälter. Höhere Verdichtung bedeutet gleichzeitig höheres Füllgewicht oder größere Aufnahmekapazität. Dadurch entsteht im Behälter Müll mit gleichmäßigerer und höherer Dichte als bei Einfüllung des Mülls von oben. Außerdem wird auf diese Weise der Sauerstoffgehalt im Müll und damit die Brandgefahr herabgesetzt. Dies könnte natürlich auch dadurch erreicht werden, daß man durch besondere Vorrichtungen den Müll von oben unter Druck setzt. Für Vorrichtungen solcher Art wäre, abgesehen von ihrer Kompliziertheit, kein Platz vorhanden.

Im übrigen ist das bekannte, bei der Erfindung jedoch vermiedene Einwerfen des Mülls von oben mit beträchtlicher Staubentwicklung verbunden, die in Hinblick nicht nur auf den Umweltschutz sondern auch insoweit tunlichst vermieden werden sollte, als der Kranführer, der den Behälter von oben entleert, andernfalls die Übersicht verliert.

Nachstehend seien einige Zahlenbeispiele genannt:

Beispiel 1

Bei einem Maß T = 5 m und einem Maß von H = 11 m (Fig. 1) hat sich ein Winkel von b = 15° als zweckmäßig erwiesen.

Beispiel 2

Bei einem Maß von T = 4 m liegt ein zweckmäßiger Wert des Winkels b im Intervall 20 = a ^ 30°.

Beispiel 3
Bei T = 7 m und H = 18 m liegen zweckmäßige Werte von b

£09834/0234

230:231

zwischen 20° und 25°.

Diese Beispiele sind die Ergebnisse von Versuchen mit verschiedenen Müllsorten. Andere Müllsorten können wesentlich abweichende Werte für den Winkel b ergeben. Soweit die bisherigen Versuche erheben haben, sollte der Winkel b jedoch möglichst immer kleiner als 45° sein. Je größer das Maß T ist, umso kleiner kann nach den bisherigen Erfahrungen bei gleichbleibendem Maß H der Winkel b gemacht werden. Bei
kleinerem Winkel b steigt auch der Verdichtungsfaktor.

ORIGINAL INSPECTED 409834/0234

Claims

- ίο - 2303231 Lindemann Maschinenfabrik G.m.b.H., 4000 Düsseldorf, Erkrather Straße 401 Patentansprüche;

1./Einer Müllverarbeitungsanlage vorgeschalteter Behälter für den zu verarbeitenden Müll mit mindestens einem seitlich einmündenden Einschubkanal, in dem ein den Müll in den Behälterraum fördernder Stempel hin und her beweglich ist, und einem die Wand des Kanals durchdringenden Fülltrichter, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kanal (7, 8) und dem Behälterraum (16) eine sich schwach geneigt nach oben erstreckende und sich außerdem trichterförmig erweiternde Kammer (11) nahe dem Behälterboden angeordnet ist.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälterboden (5) horizontal ist.

3. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenfläche des Behälterbodens in Richtung der seitlichen Materialzufuhr schräg aufwärts geneigt ist.

ORaGiNAL !NSPECTED

409834/Ü234

Leerseite