DE2317441A1

DE2317441A1 - METHOD AND DEVICE FOR PREVENTING ENVIRONMENTAL POLLUTION

Info

Publication number: DE2317441A1
Application number: DE19732317441
Authority: DE
Inventors: Georg Dr Kropfhammer
Original assignee: ALUMKO AG
Current assignee: ALUMKO AG
Priority date: 1973-04-06
Filing date: 1973-04-06
Publication date: 1974-10-24

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Verhindern der Umweltverschmutzung Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verhindern der Umweltverschmutzung durch Umwandlung von Müll in weitgehend giftstofffreie Substanzen sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.Method and apparatus for preventing environmental pollution Invention relates to a method for preventing environmental pollution by converting garbage into largely non-toxic substances as well as to a Apparatus for carrying out this process.

Im Zuge des immer zunehmenderen Anfalls von Abfallprodukten ist die Ablagerung derselben insbesondere dann problematisch, wenn es sich um solchen Müll handelt, der die Umwelt verseucht, wenn im Freien auf- oder abgeschüttete Abfallprodukte, insbesondere Haushaltsmüll, gesundheitsschädliche Stoffe freigeben, die in den Boden eindringen und sich beispielsweise mit dem Grundwasser vermischen. Dabei ist es gleichgültig, ob die Abfallprodukte bereits selbst solche Giftstoffe aufweisen oder Giftstoffe erst durch Hinzutreten der in der Atmosphäre befindlichen Gase, von Wasser oder anderen Stoffen, insbesondere beim Verrotten, entstehen. Besonders bei großen Industrieänlagen sind diese Probleme äußerst aktuell.In the course of the increasing accumulation of waste products, the Deposition of the same is particularly problematic if it is such garbage acts that contaminate the environment if waste products deposited or dumped in the open air, especially household garbage, which release harmful substances into the ground penetrate and mix, for example, with the groundwater. It is there It does not matter whether the waste products themselves already contain such toxins or Toxins only through the addition of gases in the atmosphere, from water or other substances, especially when they rot. Especially with large ones In industrial plants, these problems are extremely topical.

Zur Vermeidung der Umweltverschmutzung bzw. Verseuchung ist es bereits bekannt, Müll, der zu solchen Verseuchungen Anlaß gibt, chemisch oder physikalisch so umzusetzen, daß sein Giftstoffanteil vermindert wird, wenn der umgesetzte Müll im Freien abgelagert wird. Der technische Aufwand zur Entfernung solcher verseuchender Bestandteile ist in vielen Fällen jedoch unvertretbar hoch und innerhalb angemessener Zeit nicht realisierbar. Der Transpot umweltverseuchenden Mülls bis in solche Gegenden, in denen er bei Ablagerung im Freien, beispielsweise beim Ablassen ins Meer oder beim Einbringen in tiefgelegene und stilliegende Bergwerke nicht mehr zu einer für Menschen und Tiere gefährlichen Umweltverseuchung bzw. Verschmutzung beitragen kannj ist jedoch wiederum mit hohen Kosten verbunden. Das gleiche gilt für die-Umwandlung von Müll in sogenannten Müllverbrennungsanlagen, da diese nicht in allen Gegenden zur Verfügung stehen, so daß der Transport des Mülls zu bereits existierenden Müllverbrennungsanlagen ebenso ein Kostenproblem darstellt wie die Neuerstellung von Müllverbrennungsanlagen.To avoid environmental pollution or contamination is it is already known, chemical or waste, which gives rise to such contamination to be physically implemented in such a way that its proportion of toxins is reduced when the reacted Garbage being dumped outdoors. The technical effort to remove such contaminating ones In many cases, however, constituents are unacceptably high and within reasonable limits Time not feasible. The transport of polluting garbage to such areas in which it is deposited in the open air, for example when draining into the sea or when it is brought into deep-lying and closed mines, it is no longer a for Humans and animals can contribute to dangerous environmental pollution or pollution j however, it is again associated with high costs. The same goes for the conversion of waste in so-called waste incineration plants, as these are not available in all areas are available so that the waste can be transported to existing waste incineration plants is also a cost problem, as is the construction of new waste incineration plants.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein derartiges Verfahren zu vereinfachen, um mit vertretbaren Kosten den Müll in eine nicht mehr gefährliche Form insbesondere kleinen Raumbedarfs umzuwandeln.The invention is based on the object of such a method to simplify, at a reasonable cost, the garbage in a no longer dangerous Convert form especially small space requirements.

Die Erfindung besteht darin, daß in die Tiefe von Müllablagerungen Sauerstoff und/oder Sauerstoff abgebende Mittel gebracht und dort ein Vrbrennungsherd geschaffen wird. Mit anderen Worten stellt die Erfindung eine Anwendung des Müllverbrennungsverfahrens auf insbesondere in Bodensenken abgelagerten Müll dar.The invention consists in that in the depth of Rubbish deposits Oxygen and / or oxygen-releasing agent brought and there a burn stove is created. In other words, the invention provides an application of the waste incineration process on garbage deposited especially in depressions.

Durch die Erfindung ist es daher auch möglich, bereits seit langem in solchen Bodensenken, wie ausgebaggerten Kiesgruben, im Tagebau abgebauten Torf-, Erz- oder Koblelagerstätten, Bingen, tiefliegende Steinbrüche od.dgl., abgelagerten Müll in nicht mehr schädliche Stoffe zu verbrennen, so daß nicht nur zusätzliche Verseuchungsquellen vermieden, sondern auch bereits bestehende eliminiert werden können.The invention has made it possible for a long time in such depressions as dredged gravel pits, peat mined in open pit, Ore or cobl deposits, Bingen, deep quarries or the like., Deposited Burn garbage in no longer harmful substances, so that not only additional Sources of contamination are avoided, but also existing ones are eliminated can.

Zu diesem Zweck ist es lediglich erforderlich, an Ort und Stelle des abgelagerten Mülls in der Tiefe der Müllablagerung 'einen Verbrennungsherd zu schaffen, was zweckmäßigerweise durch Zugabe von Brennstoff an die betreffende Stelle geschieht.For this purpose it is only necessary to install the deposited garbage in the depth of the garbage dump 'to create a combustion hearth, which is expediently done by adding fuel to the point in question.

Dadurch wird beispielsweise durch eine chemische oder elektrisch bewirkte Zündung eine hohe Anfangstemperatur in der Tiefe der Müllablagerung erzeugt, die dazu ausreicht, daß die dort befindlichen Ablagerungen insbesondere ohne Zugabe weiteren flüssigen und/ oder gasförmigen Brennstoffs weiterbrennt. Es versteht sich, daß Sauerstoff bzw. Sauerstoff abgebende Mittel weiterhin zugeführt werden müssen, sofern der abgelagerte Müll nicht selbst solche Mittel in genügendem Ausmaße aufweist.This is effected, for example, by a chemical or electrical Ignition creates a high initial temperature in the depth of the garbage deposit that it is sufficient for the deposits located there, in particular without addition further liquid and / or gaseous fuel continues to burn. It goes without saying that oxygen or oxygen-releasing agents must continue to be supplied, provided the deposited garbage does not itself have such means in sufficient Has dimensions.

Hierzu empfiehlt es sich, Sauerstoff unter Druck von mindestens etwa 5 atü oder zusätzlich Preßluft in die Tiefe der MüLiblagerung zu pressen, die dann das heiße Gemisch aus dem Rauchgas der verbrannten Substanzen und Luft durch die Müllablagerung drückt.For this it is recommended to use oxygen under pressure of at least about 5 atmospheres or additional compressed air to press into the depth of the MüLiblagerung, which then the hot mixture of the flue gas of the burned substances and air through the Garbage dump presses.

Dabei sollte dafür Sorge getragen werden, daß die Müllablagerung ins Freie verlassenden Gase nicht selbst schädliche Produkte enthalten, sondern vorwiegend aus Kohlendioxyd und Wasserdampf bestehen.Care should be taken that the garbage dump into the Free leaving gases do not themselves contain harmful products, but predominantly consist of carbon dioxide and water vapor.

Sollten dennoch schädliche Gase entweichen und in der Umgebung der Müllablagerung Gefahren hervorrufen, dann empfiehlt sich das Absaugen solcher schädlicher Gase. Insbesondere zu diesem Zweck, jedoch auch zur Begünstigung der Verbrennung ist es zweckmäßig, die Müllablagerung mit einer Reihe von Rohren zu versehen, die die Verbrennungsgase aus der Nähe des Verbrennungsherdes im Inneren der Müllgrube, des Müllbergs oder der Müllhalde nach außen leiten.Should harmful gases escape and in the vicinity of the If waste deposits cause dangers, then vacuuming such harmful ones is recommended Gases. Especially for this purpose, but also to promote combustion it is convenient to provide the garbage dump with a series of pipes that the combustion gases from the vicinity of the combustion hearth inside the garbage pit, the garbage heap or the garbage dump to the outside.

Vielfach empfiehlt es sich sogar, die aufgefangenen Verbrennungsgase zu Heiz- oder Trocknungszwecken nutzbar zu machen. Da sich Müllablagerungen vielfach in der Nähe von Kläranlagen befinden, empfiehlt es sich, die heißen Verbrennungsgase zu den Kläranlagen zu leiten, um den Klär-schlamm zu trocknen.In many cases, it is even advisable to use the captured combustion gases to make them usable for heating or drying purposes. Since garbage deposits are multiple in the vicinity of sewage treatment plants, it is advisable to remove the hot combustion gases to the sewage treatment plants to dry the sewage sludge.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sollten die verbrannten Müllrückstände (Schlacke) weniger als 0,3 Gex-% gärfähige Substanzen enthalten, da diese vielfach der Anlaß für die Gewässerverseuchung sind. Es versteht sich, daß durch die Zufuhr von Brennstoffen dafür Sorge zu tragen ist, daß diese nicht unverbrannt in den Boden gelangen, um ihrerseits zu einer Umweltverschmutzung bzw. Verseuchung beizutragen. Es ist daher zweckmäßig, den Verbrennungsherd nicht unmittelbar an der Grenzschicht zwischen dem ursprünglichen Erdreich, Grundkies od. dgl. und der tiefsten Müllschicht, sondern etwas darüber zu schaffen, so daß etwa nicht sofort verbrannt er Brennstoff nicht in das Erdreich, den Grundkies od. dgl. gelangen kann, sondern im Laufe der weiteren Verbrennung der Mülls ablagerung noch miterfaßt wird.When carrying out the method according to the invention, the incinerated waste residues (slag) less than 0.3 Gex-% fermentable substances included, as this is often the cause for water pollution are. It goes without saying that care must be taken by adding fuel is that these do not get into the ground unburned, in order to in turn cause environmental pollution or to contribute to contamination. It is therefore advisable not to use the combustion hearth directly at the boundary layer between the original soil, ground gravel or the like. And the deepest layer of rubbish, but something to create above, so that about not immediately he does not burn fuel into the ground, the ground gravel or the like. Like. Can get, but deposit in the course of the further incineration of the garbage is still included.

Ist die Müllablagerung auf erfindungsgemäße Weise verbrannt, dann kann die Schlacke insbesondere zu Baustoffen, Lüngemitteln od. dgl. weiterverarbeitet werden. In manchen Fällen bildet diese auch eine krustenförmige isolierende Schicht, auf der dann neuer Müll abgelagert werden kann, ohne daß die Gefahr besteht, daß von diesem schädliche Stoffe durch diese Schicht hindurch ins Grundwasser gelangen können.If the garbage deposit is burned in the manner according to the invention, then In particular, the slag can be further processed into building materials, fertilizers or the like will. In some cases this also forms a crust-shaped insulating layer, on which new garbage can then be deposited without the risk of from this harmful substances pass through this layer into the groundwater can.

Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung -wird eine Injektionslanze mit einem feuerfesten Lanzenkopf und einer Anzahl von Durchtrittskanälen zur Zuführung von Sauerstoff bzw. Sauerstoff abgebenden Mitteln und/oder Brennstoff zu dem gewünschten Verbrennungshercu Dabei ist es möglich,mit ein- und derselben Injektionslanze nacheinander mehrere Verbrennungsherde im Inneren der teilweise recht tiefen Müllgrube oder des teilweise sehr hohen Müllberges zu schaffen. Es empfiehlt sich, den Lanzenkopf am freien Ende mit einem Bohrkopf zu versehen und die Lanze durch Dre@@@@@@@@@@ an die gewünschte Stelle in die Müllablagerung hineinzubohren.According to a further embodiment of the invention, an injection lance is used with a refractory lance head and a number of passage channels for feeding of oxygen or oxygen-releasing agents and / or fuel to the desired Combustion Hercu It is possible to use one and the same injection lance one after the other several Burns inside the sometimes quite deep To create a garbage pit or the sometimes very high mountain of rubbish. It is advisable, to provide the lance head at the free end with a drill head and the lance through Dre @@@@@@@@@@ to drill into the desired place in the garbage dump.

Auch di-e Abzugsrohre zum leichteren Abziehen der Rauchgase und anderen-Verbrennungsgase sind zweckmäßigerweise mit einer Anzahi von Abzugskanälen versehen, die über die Länge der in die Müllablagerung eingesetzten Abzugsrohre verteilt sind.Also the exhaust pipes for easier removal of the flue gases and other combustion gases are expediently provided with a number of flues, which over the Length of the flues used in the garbage dump are distributed.

Auch die Abzugsrohre sollten einen Bohrkopf aufweisen.The exhaust pipes should also have a drill head.

Es versteht sich, daß die Injektionslanze und die Abzugsrohre zumindest im Bereich der Verbrennungsherde einen feuerresistenten Mantel aufweisen sollten. Es ist jedoch auch möglich, beispielsweise verbrennbare Abzugsrohre zu verwenden, die im Zuge des Ausbrennens der Müllablagerung von innen nach außen mitverbrennen, dabei jedoch Abgaskanäle freilegen.It goes without saying that the injection lance and the exhaust pipes at least should have a fire-resistant jacket in the area of the combustion stoves. However, it is also possible to use, for example, combustible flue pipes, which burn from the inside out as the waste deposit burns out, in doing so, however, expose the exhaust ducts.

Eine besonders gute Kaminwirkung wird dann erzielt, wenn die Abzugsrohre doppelwandig ausgebildet sind, so daß beispielsweise durch zusätzliche Ventilatoren eine gewisse Gasströmung durch das Innenrohr von außen nach innen in die Nähe des Verbrennungsherdes und im Außenrohr wieder nach außen entsteht.A particularly good chimney effect is achieved when the flue pipes are double-walled, so that, for example, by additional fans some gas flow through the inner tube from the outside to the inside in the vicinity of the Combustion source and in the outer tube back to the outside.

Anhand der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung im folgenden naher erläutert.Exemplary embodiments of the invention are shown below with reference to the drawing explained in more detail.

Gemäß Fig. 1 ist in einer Kiesgrube 1 jahrelang Müll nicht nur bis zu dem ursprünglichen Bodenniveau, sondern sogar noch darüber hinaus abgelagert worden.According to Fig. 1, garbage is not only up in a gravel pit for years deposited at the original ground level but even beyond been.

Es gilt, diese Müllablagerung 2 unschädlich zu machen.It is important to make this garbage deposit 2 harmless.

Zu diesem Zweck wird die Injektionslanze 3 mit dem Lanzenkopf 4 am freien Ende bis tief in die Müllablagerung 2 gebohrt. Dazu dient ein Bohrkopf 5 an der Spitze des Lanzenkopfes 4, den eine fahrbare Drehvorrichtung bis tief in den Müll 6 hineinbohrt. In die Injektionslanze 3 wird mittels einer Leitung 7 von einem fahrbaren Brennstofftank 8 Brennstoff durch die Leitung 9 bis zum Lanzenkopf 4 und von dort über die Durchtrittskanäle 10 nach außen geleitet. Ein geeigneter Brennstoff ist beispielsweise leichtes Brennöl, das unter Druck aus den düsenartigen Durchtrittskanälen 10 ausgesprüht wird. Gleichzeitig wird Sauerstoff unter Druck von 10 atü an die betreffende Stelle, insbesondere auch durch die Injektionslanze 3 selbst geführt, so daß durch Zünden mittels der Elektrode 11 die Verbrennung eingeleitet wird. Ist eine genügende Verbrennungstemperatur von beispielsweise 10000C erreicht, was durch einen Temperaturindikator am -Lanzenkopf 4 festgesbilt werden kann, so daß der Müll ohne Zugabe weiteren Brennstoffs lediglich durch Zugabe von weiterem Sauerstoff selbsttätig verbrennen kann, dann kann die Injektionslanze 3 teilweise oder ganz zurückgezogen werden, um beispielsweise einen weiteren Verbrennungsherd in der Tiefe der Mülls ablagerung 2 zu schaffen.For this purpose, the injection lance 3 is connected to the lance head 4 free end drilled deep into the garbage dump 2. A drill head 5 is used for this at the tip of the lance head 4, which a mobile rotating device deep into bores the garbage 6 into it. In the injection lance 3 is by means of a line 7 from a mobile fuel tank 8 fuel through the line 9 to the lance head 4 and passed from there via the passage channels 10 to the outside. A suitable one Fuel is, for example, light fuel oil, which under pressure from the nozzle-like Passage channels 10 is sprayed. At the same time, oxygen is pressurized from 10 atm to the point in question, especially through the injection lance 3 guided itself, so that the combustion is initiated by ignition by means of the electrode 11 will. If a sufficient combustion temperature of e.g. 10000C has been reached, what can be fixed by a temperature indicator on the lance head 4, so that the garbage without adding more fuel only by adding more Oxygen can burn automatically, then the injection lance 3 can partially or be withdrawn completely, for example to add another hearth of burns to create in the depth of the garbage dump 2.

Damit die Verbrennungsgase leichter durch die Müllablagerung 2 nach außen entweichen können und dadurch die Ausbreitung des Verbrennungsherdes erleichtert wird, ist die Müllablagerung 2 mit einer Reihe von Abgasrohren 12 versehen, die am freien Ende wiederum einen Bohrkopf 13 aufweisen können und insbesondere doppelwandig sind.So that the combustion gases more easily through the garbage deposit 2 after can escape from the outside and thereby facilitate the spread of the combustion hearth is, the garbage dump 2 is provided with a series of exhaust pipes 12 which at the free end can in turn have a drill head 13 and in particular double-walled are.

Durch die Abgaskanäle 14 treten die Verbrennungsgase in das Außenrohr 15 ein, das durch stegförmige Abstandhalter 16 im Abstand vom Innenrohr 17 gehalten wird. Die Verbrennungsgase strömen in Pfeilrichtung (Sig. 3) nach oben, während durch das Innenrohr 17 in entgegengesetzter Richtung Ventilator-Gas nach innen und durch die Durchbrechungen 18 am unteren Ende in das Außenrohr 15 strömt.The combustion gases pass through the exhaust gas ducts 14 into the outer tube 15, which is held at a distance from the inner tube 17 by web-shaped spacers 16 will. The combustion gases flow in the direction of the arrow (Sig. 3) upwards while through the inner tube 17 in the opposite direction fan gas inwards and flows through the openings 18 at the lower end into the outer tube 15.

Sofern die Verbrennungsgase unschädlich sind bzw.If the combustion gases are harmless or

nicht weiter verwertet werden sollen, strömen sie, wie in Fig. 1 beim linken Abgasrohr 12 dargestellt, frei nach außen. Sind sie dagegen gefährlich, weil sie beispielsweise ätzende oder nur unvollständig verbrannte Gase enthalten, dann werden sie zweckmäßigerweise über eine Gasauffangvorrichtung 19 und eine Gasleitung 20 abgeführt.should not be recycled, they flow, as in Fig. 1 at left exhaust pipe 12 shown, free to the outside. On the other hand, are they dangerous because they contain, for example, corrosive or incompletely burned gases, then they are expediently via a gas collecting device 19 and a gas line 20 discharged.

Die Gasauffangvorrichtung 19 kann am Ausleger eines Krans 21 aufgehängt sein, so daß sie jeweils zu demjenigen Abgasrohr 12 geschwenkt werden kann, das gerade die größte Menge Verbrennungsgase ausstößt.The gas collecting device 19 can be suspended from the boom of a crane 21 be so that it can be pivoted to that exhaust pipe 12 that emits the largest amount of combustion gases.

Die Gasleitung 20 kann auch zu einer Grooknungsanlage fUhren.The gas line 20 can also lead to a grooving system.

Claims

Methods for preventing environmental pollution by converting waste into largely non-toxic substances, characterized in that that in the depths of waste deposits oxygen and / or oxygen-releasing agents brought and a combustion hearth is created there.

2. The method according to claim 1, characterized in that the combustion hearth is created by adding fuel into the depth of the garbage dump.

3. The method according to claim 2, characterized in that a fuel and a combustion-promoting, oxygen-containing or releasing agent is supplied that generate high initial temperatures of more than 8000C.

4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that that oxygen is supplied under a pressure of at least about 5 atmospheres.

5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in, that the combustion gases are discharged through pipes from the vicinity of the combustion hearth will.

6. The method according to any one of the preceding claims, through this characterized in that the combustion gases are captured.

7. The method according to claim 6, characterized in that the collected Combustion gases can be used for heating or drying purposes.

8. The method according to claim 7, characterized in that the combustion gases can be used for drying sewage sludge.

9. Device for performing the method according to one of the preceding Claims, characterized by an injection lance (3) with a refractory lance head (4) and a number of passage channels (10) for oxygen or oxygen dispensing agents and / or fuel.

10. Apparatus according to claim 9, characterized in that the lance head (4) is provided with a drill head (5) at the free end.

11. Apparatus according to claim 9 or 10, characterized in that-the Passage channels (10) are designed as nozzles.

12. Device according to one of claims 9 to 11, characterized through exhaust pipes (12) which are provided with a number of exhaust ducts (14) and in the depth of the waste deposit (2) can be introduced.

13. The apparatus according to claim 12, characterized in that the Extraction pipes (12) are provided with a drill head (13).

14. Apparatus according to claim 12 or 13, characterized in that that the exhaust pipes (12) are double-walled and a gas flow in the inner pipe (17) a gas flow in the opposite direction in one and in the outer tube (15) exhibit.

15. Device according to one of claims 12 to 14, characterized in that that the exhaust pipes (12) are provided with a gas collecting device (19).

16. The device according to claim 15, characterized in that the Gas collecting device (19) and optionally exhaust pipes (12) held by cranes (21) are.