DE2453901B2 - Verfahren zum veraschen von schlaemmen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Veraschen von Schlämmen, bei welchem in einer Brennkammer die mit öl vermischten Schlämme, insbesondere über Vergasungsbrenner, die eine Schlamm-Öl-Mischung vernebeln und verbrennen, verbrannt werden, wobei die heißen Mineralbestandteile der Schlämme über eine verengte Bodenöffnung der Brennkammer in eine darunterliegende Absetzkammer größeren Volumens geleitet werden.

Ein derartiges Verfahren ist bereits bekannt aus der US-PS 36 28 473. Bei diesem bekannten Verfahren werden getrocknete Schlämme mit Hilfe wenigstens einer Düse in einen Zyklonofen eingebracht und in demselben mit Hilfe eines ölbrennstoffs, der entweder gemeinsam mit dem getrockneten Schlamm oder durch gesonderte Düsen in die Brennkammer des Zyklonofens eingebracht wird, verbrannt. Bei diesem Verbrennungsvorgang werden die nicht verbrennbaren Mineralbestandteile der Schlämme in eine flüssige Aschenschmelze überführt, die in die unter der Brennkammer liegende Absetzkammer hineinfließt und von dort nach dem Erkalten ausgetragen wird.

Ein Vergasungsbrenner, bei welchem eine aus Schlamm und öl bestehende Mischung vernebelt und verbrannt wird, ist bereits bekannt.

Das bekannte Verfahren ist insofern nachteilig, als einerseits zum Erhitzen der nicht brennbaren Mineralbestandteile der Schlämme sehr hohe Brennkammertemperaturen erforderlich sind und andererseits eine kontinuierliche Ausführung des bekannten Verfahrens erforderlich ist, um ein Erkalten der schmelzflüssigen A:sche an den Brennkammerwänden zu verhindern. Außerdem ist es als nachteilig anzusehen, daß hohe Brennkammertemperaturen, die eine vollständige Verflüssigung der zurückbleibenden Aschebestandteile gewährleisten, einen hohen Brennstoffverbrauch zur Folge haben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei welchem sich keine heißen Mippralbestandteile an der Brennkammerwandung absetzen können und bei welchem bei Gewährleistung weitgehend staubfreier Abgase ein diskontinuierlicher Veraschungsbetrieb ermöglicht ist.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eineanes genannten Art dadurch gelöst, daß die Mineralbestandteile in der Brennkammer so in einen nur halbgeschmolzenen Zustand versetzt werden, daß die Mineralbestandteile in die Absetzkammer als poröse Klinker fallen.

Der mit Hilfe der Erfindung erzielbare technische Fortschritt ist in erster Linie darin zu sehen, daß durch die Überführung der Mineralbestandteile der Schlämme in lediglich halbgeschmolzene feinzerteilte Partikel die erforderlichen Brennkammertemperaturen gesenkt

werden können, was eine Verringerung des Brennstoffbedarfes zur Folge hat Außerdem werden die Ascheteilchen in Form von porösen Klinkern gewonnen, die leicht zu transportieren sind. Da das Verfahren nach der Erfindung bei relativ niedrigen Temperaturen arbeiten kann, die nur zur Erzielung halbgeschmolzener Aschepartikel ausreichen müssen, kann das Verfahren auch ohne Probleme diskontinuierlich ausgeführt werden, wodurch sich das Verfahren nach der Erfindung von dem bekannten Verfahren deutlich abhebt, bei dem ein Erstarren der an den Brennkammerwänden herab'aufenden schmelzflüssigen Asche verhindert werden luß, um schwerwiegende Betriebsstörungen abzuwenden.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung betragen die Temperaturen in der Brennkammer 1000° Cbis1200°C.

Ein Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird im folgenden unter Bezug auf die einzige Zeichnung näher

erläutert, die in schematisierter Darstellung und teilweise im Schnitt eine Veraschungseinrichtung zeigt.

Wie der Zeichnung zu entnehmen ist, besitzt die Veraschungsanlage einen Ofen 1, der eine obere Brennkammer 2 und eine darunterliegende Absetzkammer 3 besitzt. Die beiden Kammern sind über einen vergleichsweise engen Durchtritt 4 miteinander verbunden. Die Innenwand des Ofens 1 ist mit einer feuerfesten Auskleidung aus Schamottesteinen versehen.

In einer Seite der Brennkammer 2 ist eine öffnung ausgebildet, in welche ein Vergasungsbrenner 8 mündet, der eine Mischung aus Schlamm und öl vernebelt und verbrennt.

In der Absetzkammer ist unterhalb des sich verengenden Durchtritts 4 ein Kanal 18 ausgebildet, durch welchen die heißen Brenngase ausgetragen werden, deren fühlbare Wärme nachfolgend in an sich bekannter Weise nutzbar gemacht werden kann. Am Boden der Absetzkammer ist ein Austragsabschnitt 21 für die Ascheklinker vorgesehen.

Durch Anbringen von Leitblechen 25, die sich von dem oberen Bereich der Absetzkammer 3 bis in die Höhe der Mündung des Abgaskanals 18 in die Absetzkammer erstrecken, kann verhindert werden, daß feiner Staub zusammen mit dem Abgas aus der Absetzkammer ausgetragen wird.

Bei der Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung werden die Abfallschlämrne, z. B. ölhaltiger weißer Ton sowie ein Brennöl (beispielsweise Abfallöl) in einem Gewichtsverhältnis von etwa 2 :1 miteinander gemischt und zu einer weitgehend homogenen flüssigen Mischung verrührt, was in einem Misch- und Rührbehälter 5 erfolgt.

Diese Mischung wird dann mit Hilfe des Vergasungsbrenners 8 vernebelt und verbrannt. 1st die Brenn- kammertemperatur zu Beginn eines Veraschungsvorganges noch relativ niedrig, so kann s:unächst gewöhnliches Schweröl vernebelt und in der Brennkammer verbrannt werden, '.im so die Brennkammertemperatur

zu erhöhen, bevor auch Abfallschlämmc durch den Brenner in der Brennkammer vernebelt werden.

Bei der Verbrennung der Schlamm-Öl-Mischung werden die brennbaren Bestandteile dieser Mischung «ollständig verbrannt, während die nicht brennbaren Mineralbestandteile der Schlämme in einen teigigen, halb-geschmolzenen Zustand überführt werden. Diese halbgeschmolzenen feinzerteilten Partikel prallen auf die Innenwandung der Brennkammer und fallen nach unten, wobei sie sich zu immer größeren Klinkern agglomerieren, während der übrige Teil der halbgeschmolzenen Partikel schwebend nach unten in die Absetzkammer sinkt. Dabei agglomerieren oder koagulieren die feinen Partikel insbesondere im Bereich des sich verengenden Durchtritts 4, wenn sie auf dessen geneigten Oberflächen herabrollen, wie aus der Zeichnung zu erkennen. Ohne den Durchtritt 4 würden die feinen Partikel nicht in der gewünschten Weise zu Klinkern agglomeriert werden. Die agglomerierten Teilchen fallen durch den genannten Durchtritt auf den Boden der Absetzkammer, während die Abgase durch den erwähnten Abgaskanal 18 abgezogen werden.

Da der Ofen aus zwei deutlich voneinander unterscheidbaren Kammern besteht und das Erhitzen nur in der oberen Brennkammer ausgeführt wird, welche volumenmäßig kleiner ist als die untere Kammer, kann ein Brennöl mit einem geringeren Heizwert verwendet werden, wodurch sich die Betriebskosten senken lassen. Die fertigen Aschenklinker werden dann aus dem Austragsabschnitt 21 entnommen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden in der Brennkammer Temperaturen von 1000° C bis 1200° C eingehalten. Bei diesen Temperaturen fallen die heißen Mineralbestandteile in der Absetzkammer in Form von Klinkern mit einer Größe von etwa 5 cm Länge, 5 cm Breite und 5 cm Höhe an, wobei die Höhen- und Breitenabmessuingen jedoch auch 2 bis 3 cm betragen können. Werden die Brennkammertemperaturen zu stark erhöht, so beginnen die Mineralteile zu schmelzen und setzen sich als Schmelze an den Brennkammerwänden ab. Bei Temperaturen oberhalb 1600° C werden glasartige Schmelzen gebildet die fest an der Brennkammerwandung haften.

Da die Aschepartikel im Laufe ihrer Agglomerierung an Geschwindigkeit verlieren, bevor sie sich auf dem Boden der Austragskammer absetzen, wird das Verhältnis zwischen dem Volumen der Brennkammer und dem Volumen der Absetzkammer in der Regel unter Berücksichtigung des Drosseleffekts im Durchtritt 4 so eingestellt, daß es innerhalb eines Bereiches von 1:1 bis 1:2 liegt. Eiine zu große Absetzkammer ist unwirtschaftlich, weshalb eine Absetzkammer bevorzugt wird, deren Volumen etwa das Anderthalbfache des Volumens der Brennkammer beträgt. Der sich verengende Durchtritt 4 ist aus Gründen der leichteren Temperatursteigerung in der Brennkammer relativ eng, wobei natürlich dafür Sorge zu tragen ist, daß kein Verstopfen durch gebildete Klinkeragglomerate zu befürchten ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren dient insbesondere zum Veraschen von weißen Tonabfallschlämmen, die zur Reinigung von Speiseölen, Erdöl u. dgl. benutzt worden sind. Es versteht sich jedoch von selbst, daß die Erfindung auch für die Veraschung anderer Abfallschlämme verwendet werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Veraschen von Schlämmen, bei welchem in einer Brennkammer die mit öl vermischten Schlämme, insbesondere über Vergasungsbrenner, die eine Schlamm-Öl-Mischung vernebeln und verbrennen, verbrannt werden, wobei die heißen Mineralbestandteile der Schlämme über eine verengte Bodenöffnung der Brennkammer in eine darunterliegende Absetzkammer größeren Volumens geleitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Mineralbestandteile in der Brennkammer so in einen nur halbgeschmolzenen Zustand versetzt werden, daß die Mineralbestandteile in die Absetzkammer als poröse Klinker fallen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkammertemperatur 1000° C bis 1200° C beträgt.