DE2338318A1

DE2338318A1 - Muellverbrennung

Info

Publication number: DE2338318A1
Application number: DE19732338318
Authority: DE
Inventors: Peter Hood; David Watson
Original assignee: Associated Portland Cement Manufacturers Ltd
Current assignee: Associated Portland Cement Manufacturers Ltd
Priority date: 1972-07-27
Filing date: 1973-07-27
Publication date: 1974-02-07
Also published as: ZA735055B; JPS49131959A; FR2194917A1; IT990016B; DK137870B; GB1405294A; AT335330B; NL174540C; DE2338318B2; ATA660373A; CH566519A5; BE802917A; AU5847473A; ES417302A1; CA991485A; JPS5717867B2; DK137870C; FR2194917B1; NL7310335A; NL174540B

Description

DR. MÜLLER-BOR^ DIPL-PHYS. DH. MANITZ DIPL-CHEM. DR. DEUFEL DIPL.-ING. FINSTERWALD DIPL.-ING. GRÄMKOW

PATENTANWÄLTE

München, den 2 7. Juli 1973

d/Hf - A 2315

The Associated Portiand Cement Manufacturers" Limited London SW1, England

Müllverbrennung

Priorität: Großbritannien vom 27. Juli 1972, Nr. 35283/72

Die vorliegende Erfindung betrifft die Müllbeseitigung durch Verbrennung, insbesondere die Beseitigung von Haushalt- bzw. Stadtmüll durch Verbrennung unter solchen Bedingungen, daß sich praktisch nur brauchbare oder harmlose Produkte ergeben.

Unter Haushalt- bzw. Stadtmüll ist Müll von der Art zu verstehen, wie er normalerweise für die Beseitigung von den Gemeindeverwaltungen oder davon Beauftragen gesammelt wird und der vor allem aus Haushalten stammt.

Stadtmüll wird normalerweise auf 4 Arten beseitigt,

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1. Ablagerung von unbehandeltem Müll;

2. Ablagerung von pulverisiertem und kompaktiertem Müll; 3- Verbrennung in besonders entwickelten Anlagen und 4-. Eompostierung.

Im ersten Fall liegt das Hauptproblem in der Knappheit geeigneter Örtlichkeiten sowie dem Problem der Umweltverschmutzung und der Erfordernis zur Sterilisierung der aufgelassenen Deponie für Bauzwecke für etwa 25 Jahren.

Im zweiten Fall kann ein kompakteres Material abgelagert werden, jedoch ist es notwendig, recht teuere Zerkleinerungsanlagen zu installieren und zu betreiben.

Im dritten Fall kann zwar Dampf beim Verfahren erzeugt werden .und für Heizzwecke oder zur Stromerzeugung angewandt werden, jedoch sind verhältnismäßig hohe Kapitalkosten notwendig und die Asche, die etwa 18% des ursprünglichen Gewichtes darstellt, muß noch beseitigt werden.

Im vierten Fall kann nicht aller Abfall kompostiert v/erden, da nicht der gesamte Müll biologisch abbaubar ist, und die Methode erfordert ebenfalls beträchtlichen Raum.

Ziel der■Erfindung ist ein Verfahren zur Verwertung von Haus-

haltmüll in einer Weise, die die vollständige Beseitigung des Mülls ohne irgendeinen der oben erwähnten Nachteile gestattet und ohne Anlaß zu unannehmbaren Nebenprodukten zu geben.

Weiterhin ist es Ziel der Erfindung den Müll in einem Verfahren zur Herstellung von hydraulisch abbindbarem Material, insbesondere Portlandzement, zu verwerten.

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Es wurde gefunden, daß diese Ziele neben anderen Vorteilen ■erreicht werden, wenn der Abfall in Gegenwart eines basischen. Materials unter geeigneten Bedingungen verbrannt wird.

Gemäß der Erfindung umfaßt ein Verfahren zur Verwertung von Stadtmüll das Verbrennen des Mülls in zerkleinertem oder gepulvertem Zustand in einem Drehrohrofen mit basischen Mineralien bei einer ausreichenden Temperatur, um alle verbrennbaren Anteile abzubrennen und ein steiniges Agglomerat daraus zu gewinnen.

Bei bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung wird als basisches Mineral ein Kalkmaterial verwendet. Der Drehrohrofen kann beispielsweise mit einer Kalkaufschlämmung oder einer Kreideaufschlämmung beschickt und mit dem Stadtmüll befeuert werden, um Straßenschotter als Steinagglomerat zu ergeben.

Bei einer sehr vorteilhaften Ausführungsform der Erfinduig wird das basische Mineralmaterial in Form der Rohmaterialien für die Herstellung von Portlandzement verwendet, worauf das gebildete Steinagglomerat Zementklinker ist. Der Drehrohrofen ist dabei zweckmäßig Teil einer üblichen Anlage zur Herstellung von Portlandzement.

Ein anderer Brennstoff als der zerkleinerte Stadtmüll, also herkömmlicher Brennstoff zur Befeuerung eines Zementofens, z.B. Kohle, öl oder Gas, kann zur Befeuerung des Ofens zusammen mit dem Müll verwendet werden, wobei der Brennstoff und der Müll in irgendwelchen relativen Anteilen je nach

verwendet werden

Wunsch und Erfordernis^ was hauptsächlich von der Verfügbarkeit von Müll im Verhältnis zum gewünschten Zementausstoß abhängt. Es ist somit ersichtlich, daß gemäß einem Aspekt die Erfindung ein Zementherstellungsverfahren liefert,

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wobei Einsparungen an herkömmlichem Brennstoff vorgenommen werden können.

Wenn zerkleinerter oder gepulverter Müll und herkömmlicher Brennstoff "beide zur Befeuerung des"Ofens zugeführt werden, kann der Müll direkt und getrennt vom Brennstoff eingeführt werden oder gemeinsam mit dem Brennstoff oder selbst mit den Zementrohmaterialien, wie der Aufschlämmung, die dem Drehrohrofen beim Naßverfahren zur Zementherstellung zugeführt wird. In jedem Fall ist es vorzuziehen, dafür zu sorgen, daß die Zufuhrgeschwindigkeit des Mülls getrennt von den Zufuhrgeschwindigkeiten der anderen Materialien gesteuert werden kann.

Bei einer typischen Arbeitsweise zur Durchführung der Erfindung wird das Müllmaterial einer Zementfabrik an einer Annahmestelle zugeführt, wo das Material vor dem Einfüllen in einen Zufuhrtrichter gewogen werden kann. Dann wird es für den Ofen durch herkömmliche Müllbehandlungsmethoden vorbereitet, die beispielsweise die vorhergehende Aussonderung von Papier und Metall und die anschließende Zerkleinerung oder Pulverisierung umfassen. Eine weitere Metallabtrennung in Form von ballistischer und/oder magnetischer Abtrennung kann ebenfalls durchgeführt werden. Es ist ersichtlich, daß es in der Vorbereitungsstufe nur notwendig ist, störendes Material im Hinblick auf das Brennverfahren im Ofen zu entfernen, um gewünschtenfalls wertvol.es Abfallmaterial zurückzugewinnen und den Müll auf einen Zustand zu bringen, in dem er in den Ofen eingeführt werden kann, beispielsweise durch Einblasen mit oder ohne herkömmlichem Brennstoff für den Ofen.

Das Material kann direkt in den Ofen vom Zerkleinerer oder der PulverBierungsanlage eingeblasen werden oder über eine

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herkömmliche Kohlenmühle zugeführt werden. Das endgültige Trocknen des Materials wird "bei dieser Stufe erreicht, und alle verbliebenen schweren Objekte, wie Metallbruchstücke, werden beseitigt.

Es ist schwierig, die Fragmentgröße von Material, das in den Ofen eintritt, zu qualifizieren, da zwar dichte Teilchen, wie Schlacke, zu feinem Pulver zermahlen werden, während Fragmente von größerer Masse aber elastischer Natur, wie Papierstücke oder Plastikfilm, häufig unzerkleinert durch das System gehen. Es besteht jedoch kein Problem, solche leichten Materialien zu entzünden. Es ist ausreichend, daß die Teilchen und Fragmente beim Eintritt in den Ofen von der Luft mitgetragen werden.

Beim Befeuern des Ofens sowohl mit Müll als auch herkömmlichem Brennstoff, beispielsweise in Mengenanteilen zwischen 90%/10% an herkömmlichem Brennst off/Müll und 4-0%/ 60% an herkömmlichem Brennstoff/Müll ist kein konstantes Verhältnis möglich, da der Brennwert des Mülls veränderlich ist. Der Betrieb mit einem hohen Müll gehalt gibt im allgemeinen Anlaß zu hohem Aschegehalt, jedoch wird im oben angegebenen Bereich die Asche im Zementklinker absorbiert und kann berücksichtigt werden, so daß Nachteile für die endgültige Zementquälitat vermieden werden.

Der Brennwert oder Heizwert von Müll verändert sich in starkem Maß zwischen den Grenzen von etwa 2000 und 4000 cal/g, je nach dem Ursprung des Materials und der Jahreszeit. Zum Beispiel hat Haushaltsmüll aus einem Gebiet, wo die Rauchentwicklung kontrolliert wird, einen höheren Heizwert als der Müll aus einem Gebiet, wo weniger Rauchkontrollzonen existieren, da ein höherer Schlackeanteil vorliegt. Im Sommer liegt ein höherer Anteil an Papier und Gemüseabfällen

vor, welche einen höheren Heizwert liefern, als im Winter,

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wo ein größerer Anteil an verbrannter Asche vorliegt.

Der durchschnittliche Heizwert von Trockenmüll liegt größenordnungsmäßig bei etwa 3000 cal/g, während der von Kohle größenordnungsmäßig 7000 cal/g beträgt. Daher bedeutet bei der gemeinsamen Verwendung von Brennstoff und Müll ein Müllanteil von 4-0% eine Kohle er sparnis von etwa 17%. Bei einem Test an einem Ofen, der normalerweise 1610 Kcal/kg Klinker verbraucht, betrug der Verbrauch bei Verwendung von 60% Kohle und 4o% Müll 1190 Kcal/kg Klinker. Dies bedeutet eine theoretische Wärmeersparnis von 420 Kcal/kg Klinker.

Das basische Mineralmaterial, beispielsweise Portland-Zement ·- Ausgangsmaterial, wird in den Ofen in der normalen herkömmlichen Weise einführt, wie sie bei einem Zementklinkerofen angewandt wird.

Die Müllverbrennung bei Temperaturen, wie sie hier in Betracht gezogen werden, nämlich den typischen Zementherstellungstemperaturen von etwa 135O°C in einem Drehrohrofen und einer Flammtemperatur von etwa 1800⁰C, hat den beträchtlichen Vorteil gegenüber normalen Stadtmüllverbrennungsanlagen, daß sie erstens eine Temperatur bedeuten, bei welcher praktisch vollständige Zerstörung des Mülls erreicht liegt und keine unerwünschten Reste zurückbleiben die abtransportiert werden müssen,' zweitens eine ausreichende Wäsche bzw. Reinigung der vom Müll freigesetzten Gase durch das basische Material erreicht wird, und somit Korrosionsprobleme und die Emission von sauren Gasen an die Atmosphäre vermindert werden, und drittens die Möglichkeit der Freisetzung unangenehmer Gerüche von den Schornsteinen beseitigt wird.

Die Verfahrenskontrolle kann durch Messung der Temperatur

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in der Brennzone und automatische Verknüpfungnit der Zufuhrvorrichtung für herkömmlichen Brennstoff, um die Zufuhr des herkömmlichen Brennstoffes zu variieren, während eine stetige Müllzufuhr aufrechterhalten wird, erreicht werden·

- Patentansprüche -

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Claims

Patentansprüche

( Verfahren zur Verwertung von Haushaltmüll durch Verbrennen ^—' des Mülls in zerkleinertem bzw. pulverisiertem Zustand, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbrennen in einem Drehrohrofen unter Zusatz von basischem Mineralmaterial -bei einer Temperatur durchgeführt wird, die ausreichend ist, um alle verbreiinbaren Anteile zu verbrennen und ein steinartiges Agglomerat daraus gewonnen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zugesetzte basische Mineralmaterial wenigstens überwiegend aus Kalziumcarbonat besteht.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zugesetzte basische Mineralmaterial dem Ofen in Form von Rohmaterialien für die Herstellung von Portland Zement zugeführt wird un_d als Steinaggregat Zementklinker gewonnen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß ein Drehrohrofen verwendet wird, der Teil einer Portland Zementherstellungsanlage ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein anderer Brennstoff als der zerkleinerte Müll dem Ofen für die Verbrennung zugeführt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhrgeschwindigkeit des Mülls getrennt von der Zufuhrgeschwindigkeit des zusätzlichen Brennstoffes gesteuert wird.

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