DE2436267A1

DE2436267A1 - Verfahren und vorrichtung zum aufbereiten von abfallstoffen zu brennmaterialien

Info

Publication number: DE2436267A1
Application number: DE2436267A
Authority: DE
Inventors: Ernst Kirchgaessner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-07-27
Filing date: 1974-07-27
Publication date: 1976-02-12

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Aufbereiten von Abfallstoffen zu Brennmaterialien Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Aufbereiten von Abfallstoffen zu Brennmaterialien sow-ie auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Aufbereitungsverfahrens.
Das Problem der Beseitigung der in einer modernen Industriegesellschaft anfallenden Abfallstoffe ist allbekannt, und zwar bezüglich der Arten und Mengen von Abfallstoffen. Während in der Vergangenheit die Ablagerung auf Deponien im Vordergrund der Beseitigung stand, gewinnen gegenwärtig die Kompostierung und Verbrennung zusehends an Bedeutung.
In jüngster Zeit ist auch schon die Beseitigung von Abfallstoffen durch Destrugieren vorgeschlagen worden.
Der Ablagerung auf Deponien sind in Ermangelung ausreichender Ablagerungsplätze, aber auch wegen einer nicht ausschließbaren Gefährdung der Umwelt, insbesondere des Grund-wassers, enge Grenzen gesetzt. Dies auch darum, weil die heute anfallenden Abfallstoffe erhebliche Mengen unverrottbarer Bestandteile enthalten. Derartige Bestandteile sind auch nicht kompostierbar. Die Müllverbrennung schließlich wirft angesichts der nach ihrer Herkunft völlig unterschiedliche Zusammensetzungen aufweisenden Abfallstoffe erhebliche Probleme auf und erfordert spezielle Verbrennungseinrichtungen, in denen häufig bestimmte Abfallstoffe nur als Beifeuerung gefahren werden können. Hier smen nur Altreifen oder sonstige Gummiabfälle genannt. Die Müllvergasung endlich befindet sich und im Anfangsstadium der Entwicklung/ist über Ansätze zu brauchbaren Versuchen noch nicht hinausgekommen.
Ausgehend von diesem Stande der Technik hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, Abfallstoffe unterschiedlichster Art und Zusammensetzung zu Brennmaterialien aufzubereiten, deren Verfeuerung in Bezug auf die Verbrennungsprozesse und die erforderlichen Verbrennungseinrichtungen keine wesentlichen Schwierigkeiten bereitet. Ferner soll eine für die Aufbereitung von Abfallstoffen zu Brennmaterialien geeignete Vorrichtung geschaffen werden.
In verfahrenstechnischer Hinsicht ist die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß die Abfallstoffe nach ihrer Konsistenz fest oder flüssig getrennt angesammelt und die unbrennbaren Feststoffanteile ausgeschieden werden, daß danach die verbleibenden Abfallfeststoffe durch Zugabe oder Entnahme brennbarer Bestandteile hinsichtlich ihres Heizwertes weitestgehend gleichgerichtet und infolge Zerkleinerung und Durchmischung homogenisiert werden, und daß dieser Feststoffmasse schließlich flüssige Abfallstoffe vorbekannter Art und/oder Zusammensetzung in vorbestimmten Mengen beigemischt werden.
Bei der Erfindung handelt es sich mithin darum, die anfallenden Abfallstoffe breites bei der Ansammlung nach ihrer Konsistenz zu trennen und dann die Feststoffe nach der Entfernung unbrennbarer Bestandteile, wie Metalle, Keramik od. dgl., hinsichtlich ihres Heizwertes weitestgehend gleichzurichten, zu welchem Zwecke je nach Beschaffenheit der Abfallstoffe brennbare Bestandteile entnommen oder zugeführt werden. Die so weitgehend gleichgerichtete Masse wird sodann zerkleinert und innig durchmischt, um schließlich eine Beimischung flüssiger Abfallstoffe zu erfahren, die in den bereits vorher hinsichtlich des Heizwertes weitgehend gleichgerichteten und auf vorbestimmte Korngröße zerkleinerten Feststoff eingebunden werden. Bei diesen'flüssigen Zuschlägen kann es sich um Altöle und ähnliches handeln.
Eine zweckmäßige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß die Abfallstoffe nach der Aussonderung der unbrennbaren Bestandteile zerkleinert, ggf. von Feineisenteilen od. dgl. befreit und dadurch hinsichtlich ihres Heizwertes weitestgehend gleichgerichtet werden, daß brennbare Feststoffe vorbekannter Art und/oder Zusammensetzung in vorbestimmten Mengen zugegeben und intensiv mit den vorbehandelten Feststoffen vermischt werden.
Bei den Zuschlägen in Form brennbarer Feststoffe kann es sich z.B. um anderen Rohchargen entnommene, nach Art und/oder Heizwert ausgesonderte Bestandteile handeln. Es können jedoch auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht als Abfallstoffe anfallende Zuschlagstoffe vorbestimmten Heizwertes beigemischt werden.
Ein besonders wichtiges Ausgestaltungsmerkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, die hinsichtlich ihres Heizwertes gleichgerichtete Feststoffmasse bei ggf. weiterer, inniger Durchmischung und Zerkleinerung einer thermischen Reduktion und/oder Vorkohlung bzw. Carbonisierung zu unterwerfen und danach mit flüssigen Zuschlagstoffen vorbekannter Art und/oder Zusammensetzung in vorbestimmter Menge aufzuladen und zu vermischen. Durch die vor der Zuführung flüssiger Zuschlagstoffe vorgenommene Reduzierung wird eine Trockenabfallstoffmasse gewonnen, die in besonderem Maße für die Bindung flüssiger Zuschlagstoffe geeignet ist. Wenn nach einem weiteren Verfahrensmerkmal der Erfindung den aus dem Reduktionsprozeß hervorgehenden Trockenabfallstoffen als flüssige Zuschlagstoffe Bindemittel beigemischt werden, kann die so gewonnene, hinsichtlich ihrer Zusammensetzung und/oder ihres Heizwertes weitestgehend gleichgerichtete und homogenisierte Masse zu Briketts oder dgl. verpreßt werden, wodurch ein äußerst vorteilhaft lagerfähiges und handhabbares Brennmaterial geschaffen wird.
Eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß aus den festen Abfallstoffen vor deren Einführung in einen Zerkleinerungs- und/ oder Homogenisierungsprozeß die offensichtlich brennbaren Bestandteile im Zuge einer Grobsichtung entfernt und nach Arten und/oder Zusammensetzung sortiert werden, wobei als Unterscheidungskriterium wiederum vorrangig die Heizwerte der einzelnen Bestandteile dienen. Diese, aus den Abfallstoffen entfernten, brennbaren Bestandteile können sodann als Zuschlagstoffe vorbekannter Art und/oder Zusammensetzung zur Gleichrichtung der aus dem Zerkleinerungsprozeß hervorgehenden Abfallfeststoffmasse Verwendung finden. Zugleich mit der Zugabe der brennbaren Feststoffe vorbekannter Art zu der Abfallfeststoffmasse könen auch Trockensande, Aschebestandteile und/oder Schlackerückstände in vorbestimmten Mengen beigemischt werden, die eine hervorragende Einbindung der später zuzusetzenden flüssigen Zuschlagstoffe gewährleisten.
Dies insbesondere dann, wenn die durch Beimischung der festen Zuschlagstoffe hinsichtlich ihres Heizwertes weitestgehend gleichgerichteten Abfallstoffe vor einer thermischen Reduktion einer mechanischen Zerkleinerung auf vorbestimmte Korngrößen unterworfen und infolge inniger Durchmischung homogenisiert werden. Die ggf. zuzusetzenden Trockensande, Asche- oder Schlackerückstände können dabei vor der Einführung der Abfallfeststoffe in den Zerkleinerungsprozeß ausgeschieden, beispielsweise ausgesiebt werden. Es ist selbstverständlich, daß vor und/oder nach den Lerkleinerungsprozessen aus den festen Abfallstoffen metallische Feinteile ausgeschieden werden müssen.
Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren ermöglicht somit die weitestgehend vollständige Aufbereitung anfallender Abfallstoffe zu Brennmaterialien mit einstellbarem, vorzugsweise weitgehend gleichbleibenden Heizwerten. Nach Art und/ oder Zusammensetzung auftretende Schwankungen im Angebot der Abfallstoffe werden erfindungsgemäß durch Entnahme oder Zugabe brennbarer Bestandteile sowie durch die am Ende des Homogenisierungsprozesses vorzunehmende Zugabe flüssiger Zuschlagstoffe vorbekannter Art ausgeglichen. Das bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens erhaltene Endprodukt bindet alle vorkommenden Abfallstoffe ein und ist zur Vebrennung in beliebigen Heizeinrichtungen geeignet. Bei den Ausgangsmaterialien kann es sich um Haushaltsmüll, Klärschlamm, landwirtschaftliche Abfälle, beispielsweise Getreidestroh, Kartoffelstauden, Zuckerrohr und dgl. mehr, handeln, aber auch um Rückstände aus Mostereien, Abfälle der Nahrungsmittelindustrie und ähnliches. Ferner können im Rahmen des vorliegenden Verfahrens Abfälle aus der Forstwirtschaft sowie Raffinerierückstände, Koksgrus, Kohlenstaub, Altöle und Fette, aber auch Gummi- und Kunststoffabfälle, Ölsande und sonstige brennbare Fossilien in die Aufbereitung zu Brennmaterialien einbezogen werden.
Hinsichtlich der zu schaffenden Vorrichtung ist die erfindungsgemäße Lösung dadurch gekennzeichnet, daß einer Einrichtung zum Sortieren der festen Abfallstoffe eine Zerkleinerungseinrichtung nachgeschaltet ist und daß sich daran ggf. beheizte eine/TrockenmiscWtrecke anschließt, in die Schleusen für die dosierte Zuführung von Abfallfeststoffen vorbekannter Art und/oder Zusammensetzung einmünden. In Durchlaufrichtung der Abfallstoffe kann dabei der Mischstrecke eine beheizte Reduktionsstrecke nachgeschaltet werden, bei der es sich um einen beheizten Kollergang handeln kann, in dem bei gleichzeitiger Reduktion der zerkleinerten und infolge Zugabe und/oder Entnahme brennbarer Bestandteile gleichgerichteten Abfallfeststoffmasse eine weitere Zerkleinerung und innige Durchmischung durchgeführt werden kann. Für die Zugabe der flüssigen Zuschlagstoffe, wie Altöle od. dgl., kann, in Durchlaufrichtung der Abfallstoffe gesehen, die beheizte Reduktionsstrecke in einen Zwangsmischer führen, in den die Zuleitungen für die dosierte Zugabe-von Flüssigabfallstoffen vorbekannter Art und/oder Zusammensetzung zu der reduzierten Trockenabfallmasse einmünden. Schließlich kann sich an den Zwangsmischer eine Brikettpresse zum Verpressen der aufbereiteten Masse zu gut lager- und transportfähigen Briketts od. dgl. anschließen.
In der beigefügten Zeichnung ist eine Ausführungsform einer Vorrichtung zur Aufbereitung von Abfallstoffen zu Brennmaterialien mit weitgehend gleichbleibenden Heizwerten schematisch dargestellt. Nachstehend soll in Verbindung mit diesem Ausführungsbeispiel der Verfahre-nsablauf näher erläutert werden.
Die nach ihrer Konsistenz fest oder flüssig getrennt angesammelten Abfallstoffe werden der in der Zeichnung dargestellten Gesamtanlage über einen Anlandeplatz 10 in Richtung des Pfeils Ilzugeführt. Die flüssigen Abfallstoffe werden bei 12 entgegengenommen und über ein nur angedeutetes Leitungssystem 13, getrennt nach Arten oder Zusammensetzung, in Tanks 14 gepumpt.
Die festen Abfallstoffe werden über eine Kippe in ein Anlieferungssilo 15 abgeworfen und von dort mittels eines Portalskrans 16 entnommen. Dabei werden sogleich erkennbar untereinander gleiche, brennbare Bestandteile ausgesondert und, nach Arten oder Zusammensetzung getrennt, in Sortensilos 17 eingelagert. Die verbleibenden Abfallstoffe werden sodann mittels des Portalkrans 16 auf Sortierschleudern 18 aufgegeben, in denen eine Grobtrennung nach der Schwere der einzelnen Bestandteile vorgenommen wird. Insbesondere werden mittels der Sortierschleudern Schrott, Keramik und sonstige nicht brennbare Bestandteile aus der Masse der festen Abfallstoffe abgetrennt und in besondere Lager abgeführt. Bei 19 ist ein derartiges Lager für Schrott, be-i 20 für Glas, Keramik od.
dgl. angedeutet.
Die im Zuge einer Grobsichtung von offensichtlich brennbaren und offensichtlich nicht brennbaren Bestandteilen befreite Feststoffmasse gelangt sodann von den Sortierschleudern auf ein Transport- und Siebband 21, wird von diesem bei gleichzeitiger Absonderung von Sanden, Aschen und Schlackerückständen in Richtung des Pfeils 22 weiter in einen Windsichter 23 gefördert. Auf dem auch als Sortiertisch anzusehenden Transportband 21 werden wiederum Metallteile elektromagnetisch abgesondert und weiter Steine, Keramik und Glas aussortiert, welche Stoffe einem hier nicht winter interessierenden Wiederverwendungsprozeß unterworfen bzw.
in den vorgenannten Lagern 19, 20 abgelagert werden können.
Nachdem die von nicht brennbaren Bestandteilen weitgehend befreite Feststoffmasse den Windsichter 23 passiert hat, gelangen die so vorsortierten Abfallstoffe, die als Grundmasse bezeichnet werden können, in ein Brecherwerk 24, in dem sie einer intensiven Zerkleinerung unterworfen werden.
In den Brecher können bei 25 auch weitere in den Prozeß einführbare Bestandteile eingegeben werden. Nach der Zerkleinerung auf vorbestimmte Korngrößen gelangt die Masse beheizte in eine/Mischwanne 26, durch die sich eine umlaufende Förder- und Mischschnecke 27 hindurcherstreckt. Im Bereich der Mischwanne 26 werden in Abhängigkeit von der Zusammensetzung der im Brecherwerk 24 auf vorbestimmte Korngrößen zerkleinerten Grundmasse aus den Sortensilos 17 brennbare Bestandteile in vorbestimmten Mengen beigegeben und innig mit der Grundmasse vermischt. Ebenfalls im Bereich der Mischwanne können Sande, Schlackebestandteile und dgl. der Grundmasse zugegeben und innig mit dieser vermischt werden, die zuvor den Rohabfallstoffen entzogen und beispielsweise mittels einer pneumatischen Fördereinrichtung 28 in eines der Sortensilos 17 gefördert waren.
Nach intensiver Durchmischung der Abfallstoffgrundmasse und der aus den Sortensilos 17 im Bereich der Mischwanne 26 zugeführten Zuschläge wird eine weitere Homogenisierung und Durchmischung in einer Kugelmühle 29 erreicht, die sich, in Förderrichtung des Gutes gesehen, an die Mischwanne 26 mit der Misch- und Förderschnecke 27 anschließt. Nach dieser nochmaligen Zerkleinerung und innigen Durchmischung im Bereich der Kugelmühle 27, in der weitgehend gleiche Korngrößen aller Bestandteile erreicht werden, wird das Mischgut bei 30 einer weiteren Sichtung unterworfen, in der z.B. noch enthaltene Feineisenteile mittels Magnettrommel oder anderer, geeigneter Einrichtungen entfernt werden.
Die Zugabe der in den Sortensilos 17 eingespeicherten Zuschläge erfolgt unter dem Gesichtspunkt, die aus dem Brecherwerk 24 in die Mischwanne 26 eingeleitete Grundmasse hinsichtlich ihres Heizwertes auf ein bestimmtes, vorzugsweise gleichbleibendes Niveau einzustellen.
im Anschluß an die Homogenisierung in der Kugelmühle 29 und die weitere Sichtung in der Einrichtung 30 gelangt die hinsichtlich ihres Heizwertes im wesentlichen gleichgerichtete Masse in einen beheizten Kollergang 31, in dem bei weiterer Durchmischung und ggf. Zerkleinerung die Masse abgeflammt und einer Ankohlung unterworfen wird. Aus dem Kollergang 31 tritt die thermisch reduzierte Trockenm-asse, der zuvor Aschebestandteile, Trockensande und dgl. beigegeben waren, in einen Zwangsmischer 32 ein, in den über eine Leitung 33' von einer Misch- und Sammelbatterie 34 flüssige Zuschlagstoffe vorbekannter Art und/oder Zusammensetzung in vorbestimmter Menge eingeführt werden. Diese flüssigen Zuschlagstoffe werden den Sammeltanks 14 über ein nur angedeutetes Leitungssystem 35 entnommen. Die flüssigen Zuschlagstoffe enthalten in bestimmter Menge ein Bindemittel und werden im Zwangsmischer 32 mit der auf vorbestimmte Korngröße eingestellten Trockenmasse vermischt, die infolge Beimischung von Trockensanden, Asche-und/oder Schlackebestandteilen besonders aufnahmefähig für die flüssigen Zuschlagstoffe ist. Nach intensiver Durchmischung der Trockenmasse mit den flüssigen Zuschlagstoffen gelangt die nunmehr fertig aufbereitete Masse in eine bei 36 angedeutete Brikettpresse und wird in dieser in lager-und handelsfähige Briketts verpreßt. Die so gewonnenen Briketts werden in einem Brikettlager 37, das sich an die Brikettpresse 36 anschließt, gelagert.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Aufbereiten von Abfallstoffen zu Brennmaterialien, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfallstoffe nach ihrer Konsistenz fest oder flüssig getrennt angesammelt und die unbrennbaren Feststoffanteile ausgeschieden werden, daß danach die verbleibenden Abfallstoffe durch Zugabe oder Entnahme brennbarer Bestandteile hinsichtlich ihres Heizwertes weitestgehend gleichgerichtet und infolge Zerkleinerung und Durchmischung homogenisiert werden, und daß dieser Feststoffmasse schließlich flüssige Abfallstoffe vorbekannter Art und/oder Zusammensetzung in vorbestimmten Mengen beigemischt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfallstoffe nach der Aussonderung der unbrennbaren Bestandteile zerkleinert, ggf. von Feineisenteilen od. dgl.

befreit und dadurch hinsichtlich ihres Heizwertes weitestgehend gleichgerichtet werden, daß brennbare Feststoffe vorbekannter Art und/oder Zusammensetzung in vorbestimmten Mengen zugegeben und intensiv beigemischt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die innige Durchmischung der Abfallstoffe und der zur Gleichrichtung des Heizwertes zugegebenen, brennbaren Feststoffe bei gleichzeitiger Trocknung der Masse durchgeführt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die hinsichtlich ihres Heizwertes gleichgerichtete Feststoffmasse bei ggf. weiterer Durchmischung und Zerkleinerung einer thermischen Reduktion und/oder einer Vorkohlung bzw. Carbonisierung unterworfen und danach mit flüssigen Zuschlagstoffen vorbekannter Art und/Mer Zusammensetzung in vorbestimmter Menge vermischt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß den aus dem Reduktionsprozeß hervorgehenden Trockenabfallstoffen als flüssige Zuschlagstoffe Bindemittel beigemischt werden und daß die so gewonnene, hinsichtlich ihrer Zusammensetzung weitestgehend gleichgerichtete und homogenisierte Masse zu Briketts od. dgl. verpreßt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche,1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß aus den festen Abfallstoffen vor deren Einführung in einen Zerkleinerungs- und/oder Homogenisierungsprozeß die offensichtlich brennbaren Bestandteile entfernt und nach Arten und/oder Zusammensetzung sortiert werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die aus den Abfallstoffen entfernten, brennbaren Bestandteile als Zuschlagstoffe vorbekannter Art und/oder Zusammensetzung zur Gleichrichtung der aus dem Zerkleinerungsprozeß hervorgehenden Abfallfeststoffmasse verwendet werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abfallfeststoffmasse zugleich mit den brennbaren Feststoffen vorbekannter Art und/oder Zusammensetzung Trockensande, Aschebestandteile und/oder Schlackerückstände in vorbestimmten Mengen beigemischt werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Beimischung fester Zuschlagstoffe hinsichtlich ihres Heizwertes weitestgehend gleichgerichteten Abfallstoffe vor der thermischen Reduktion und Vorkohlung einer mechnischen Zerkleinerung auf vorbestimmte Korngröße unterworfen werden.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die als feste Zuschlagstoffe eingesetzten Trockensande, Aschen und/oder Schlackerückstände aus den festen Abfallstoffen vor deren Einführung in einen Zerkleinerungsprozeß ausgeschieden werden.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß vor und/oder nach den Zerkleinerungsprozessen aus den festen Abfallstoffen metallische Feinteile ausgeschieden werden.

a 12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß einer Einrichtung (18, 21) zum Sortieren der festen Abfallstoffe eine Zerkleinerungseinrichtung (24) nachgeschaltet ist und daß sich daran eine ggf. beheizte Trockenmischstrecke (26, 27) anschließt, in die Schleusen für die dosierte Zuführung von Abfallfeststoffen vorbekannter Art und/oder Zusammensetzung einmünden.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß in Durchlaufrichtung der Abfallstoffe der ggf. beheizten Mischstrecke (26, 27) eine beheizte Reduktionsstrecke (31) nachgeschaltet ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Reduktionsstrecke ein beheizter Kollergang (31) ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die beheizte Reduktionsstrecke (31) - in Durchlaufrichtung der Abfallstoffe gesehen - in einen Zwangsmischer (32) einmündet, in den ferner Zuleitungen für die dosierte Zugabe von Flüssigabfallstoffen vorbekannter Art und/oder Zusammensetzung zu der reduzierten Trockenabfallmasse einmünden.