DE2823505A1

DE2823505A1 - Verfahren zur muellverwertung

Info

Publication number: DE2823505A1
Application number: DE19782823505
Authority: DE
Inventors: Dieter Dipl Ing Frank; Klaus Dr Ing Hillekamp; Fritz Dr Opderbeck
Original assignee: Babcock Krauss Maffei Industrieanlagen GmbH
Current assignee: BKMI Industrieanlagen GmbH
Priority date: 1978-05-30
Filing date: 1978-05-30
Publication date: 1979-12-06
Also published as: JPS5755547U; IT7912621A0; GB2026019A; JPS54158759A; GB2026019B; ES480702A1; SE7904634L; IT1124094B; DK220579A; DE2823505C2

Description

KMa 4164

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Verfahren zur Müllverwertung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Müllverwertung, wobei der Müll zunächst in wenigstens eine Papierfraktion und eine Restfraktion sortiert wird, die Papierfraktion einer weiteren papiertechnischen Aufbereitung unterzogen und die Restfraktion einer Energieverwertung zugeführt wird.

Es ist bekannt, die bei der Müllsortierung gewonnene Papierfraktion als Altpapier bei der Papierherstellung zu verwenden. Bedingt durch den hohen Fremdstoffanteil ergeben sich bei der Verarbeitung der durch Müllsortierung gewonnenen Altpapiere Schwierigkeiten, da die Sortieranlagen der konventionell ausgerüsteten Altpapierindustrie auf die Abtrennung des hohen Fremdstoffanteiles nicht eingerichtet sind. Aus diesem Grunde werden die Altpapiere aus der Müllsortierung nur bis zu einem gewissen Anteil zusammen mit handelsüblichem Altpapier bei der Papierherstellung eingesetzt.

Bei der papiertechnischen Aufbereitung der bei der Müllsortierung gewonnenen Altpapiere werden die unerwünschten Fremdstoffe (wie Kunststoff-

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-Folien, Textilien usw.) als sog. "Spuckstoffe" ausgeschieden, deren Verwertung im Hinblick auf ihren beträchtlichen Energiegehalt zwar sehr wünschenswert wäre, die sich aber wegen der Gefahr der Bildung örtlicher Hitzenester und der bei der Verbrennung entstehenden überhöhten Schadstoffkonzentration zusammen mit dem Hausmüll nicht verbrennen lassen. Sie werden daher ohne Nutzung ihres Energiegehaltes als Sondermüll deponiert. Der Sondermüll-Charakter der Spuckstoffe sowie die erheblichen Mengen dieser Stoffe führen zu einer unerwünschten finanziellen Belastung bei der Faserstoff-Erzeugung aus Müll-Altpapieren.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, unter Überwindung der geschilderten Schwierigkeiten ein Verfahren zur Müllverwertung zu entwickeln, das sich durch einen wesentlich verringerten Energie- und anlagentechnischen Aufwand für die weitere papiertechnische Aufbereitung der bei der Müllsortierung gewonnenen Papierfraktion auszeichnet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der bei der Faserstoff-Erzeugung aus der Papierfraktion anfallende Spuckstoff zusammen mit der Restfraktion der Müllsortierung einer Pyrolyse zugeführt und die hierbei gewonnene Wärmeenergie für die Faserstoff-Erzeugung verwendet wird. 30

Erfindungsgemäß werden somit die energiemäßige Müllverwertung und die papiertechnische Aufbereitung der aus dem Müll gewonnenen Papierfraktion

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zu einem Verbundverfahren kombiniert, das eine wesentliche Einsparung an Energie, eine beachtliche Vereinfachung im Verfahrensablauf und im anlagentechnischen Aufwand sowie ein besonders hochwertiges Ausgangsprodukt der papiertechnischen Aufbereitung ergibt.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die bei der Müllsortierung gewonnene Papierfraktion unmittelbar in einer auf die Abtrennung des erhöhten Fremdstoffanteiles eingerichteten Papierfabrik zu einem Faserrohstoff weiterverarbeitet (im Gegensatz zu den bisher üblichen Verfahren also nicht eine Verarbeitung zum fertigen Papier- oder Pappe-Produkt, die eine weitere Fein-Reinigungsstufe erfordern würde). Dies vereinfacht das papiertechnische Aufbereitungsverfahren und ermöglicht den Einsatz des Faserrohstoffes in jeder konventionell ausgestatteten, handelsüblichen altpapierverarbeitenden Papierfabrik. Die unmittelbare Weiterverarbeitung der Müllaltpapiere in räumlicher Nähe zur Müllsortieranlage begünstigt die im folgenden erläuterte Verwendung der bei der Müllverwertung gewonnenen Energie für die Faserrohstoff-Erzeugung.

Erfindungsgemäß werden die Restfraktion der Müllsortierung sowie der bei der Faserstoff-Erzeugung aus der Papierfraktion anfallende Spuckstoff gemeinsam einer Pyrolyse zugeführt. Die Anwendung der Pyrolyse zur energiemäßigen Verwertung dieser Abfallstoffe bringt den großen Vorteil mit sich, daß bei der Pyrolyse der Spuckstoffe aufgrund

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des Luft- bzw. Sauerstoff-Ausschlusses keine unkontrollierten Hitzenester entstehen können und die bei der Pyrolyse freigesetzten Schadstoffgase aufgrund des kleinen Gasvolumens, das gegenüber den Rauchgasmengen bei der Müllverbrennung nur 15 bis 20 % beträgt, effektiv und kostengünstig gereinigt werden können. Durch Pyrolyse läßt sich damit auch der beachtliche Energiegehalt der bisher nur schwer verwertbaren, bei der Faserstoff Erzeugung anfallenden Spuckstoffe zurückgewinnen. Die gemeinsame wärmetechnische Auswertung der bei der Müllsortierung erhaltenen Restfraktion und der bei der Faserstoff-Erzeugung anfallenden Spuckstoffe ermöglicht eine besonders wirtschaftliehe Dimensionierung der für die Pyrolyse benötigten Anlage.

Indem erfindungsgemäß die bei der Pyrolyse der Müllsortierungs-Restfraktion und des bei der Faserstoff-Erzeugung anfallenden Spuckstoffes gewonnene Wärmeenergie für die Faserstoff-Erzeugung (einen stark endothermen Prozeß) verwendet wird, läßt sich eine weitgehend ausgeglichene Energiebilanz des ganzen Verbundsystems erzielen.

Selbstverständlich besteht jedoch auch die Möglichkeit, bei der Müllsortierung außer der Metallfraktion und der Papierfraktion weitere nutzbare Bestandteile, wie Kunststoff-Folien und Glas, ganz oder teilweise aus dem Müll auszusortieren. Wie weit man hiervon im Einzelfall Gebrauch macht, hängt von den Verkaufserlösen dieser Materialien ab. Wenn die Verkaufserlöse die Kosten für die

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dadurch entzogene Wärme nicht abdecken, so werden diese Bestandteile zweckmäßig nicht aussortiert.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die Pyrolyse zweckmäßig unter Verwendung eines Drehrohrofens, in dem der Spuckstoff und die Restfraktion der Müllsortierung unter weitgehendem Luftabschluß verschwelt werden. Eine Pyrolyse unter ständigem Umwälzen des zu verschwelenden Gutes hat insbesondere für die hier in Betracht kommenden Abfallstoffe (Restfraktion der Müllsortierung und Spuckstoff der Faserstoff-Herstellung) den Vorteil, daß eine ständige Auflockerung und ein allmählicher Zerfall des Schwelgutes im Drehrohrofen erfolgt. Bei Pyrolyseverfahren in einem Schachtofen, bei denen die Abfallstoffe ohne innere Bewegung durch einen Schacht rutschen, müssen vor allem die Spuckstoffe vorher stark zerkleinert und mit den übrigen Abfällen gut vermischt werden, damit eine vollständige Verschwelung der Spuckstoffe gewährleistet werden kann.

Die bei der Pyrolyse erzeugten Schwelgase werden zweckmäßig einer Hochtemperaturbehandlung zwischen 1000 und 125O°C unterworfen, um die in ihnen enthaltenen langkettigen organischen Bestandteile zu cracken. Die so aufbereiteten Schwelgase können entweder unmittelbar als Wärmequelle für die Faserstoff-Erzeugung verwendet werden, oder sie können ganz oder teilweise zur Stromerzeugung benutzt werden (die hierbei gewonnene elektrische Energie kann dann ganz oder

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teilweise für die Faserstoff-Erzeugung ausgenutzt werden).

Erfindungsgemäß können weiterhin der Pyrolyse außer der bei der Müllsortierung erhaltenen Restfraktion und dem bei der Faserstoff-Erzeugung anfallenden Spuckstoff weitere Abfallstoffe zugeführt werden, etwa Sonderabfälle, wie Altöle, Kunststoffe, Reifen, Tankrückstände etc., ferner Müll mit einem geringen Papieranteil, dessen Sortierung nicht lohnenswert ist.

Bei der Sortierung des Mülls können mehrere Papierfraktionen aussortiert werden, von denen die Fraktionen mit einem höheren Langfaseranteil, wie z. B. Pappen, Kartons etc., zur Faserstoff-Erzeugung verwendet und die Fraktionen mit einem höheren Kurzfaseranteil, wie z.B. Zeitungen, Illustrierte etc., zusammen mit der Restfraktion der Pyrolyse zugeführt werden.

Als günstig hat sich eine Trockensortierung des Mülls erwiesen, bei der leicht flugfähige Müllkomponenten, wie Papier, Pappe, Folien und Textilien, durch einen Luftstrom von den schwereren Müllkomponenten getrennt werden.

Soweit vorstehend von "Papier" bzw. "Papierfraktion" gesprochen wurde, ist hierunter selbstverständlich auch Pappe mitzuverstehen.

Das erfindungsgemäße Verbundverfahren, das sich durch hohe Wirtschaftlichkeit und gute Flexibili-

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tat auszeichnet, sei noch anhand einer Stoffbilanz (Fig. 1) und einer Energiebilanz (Fig. 2) näher erläutert. Es versteht sich, daß die in der Stoff- und Energiebilanz gennanten Zahlen nur Beispiels-Charakter haben.

Gemäß Fig. 1 werden 27,5 t/h Müll einer Sortieranlage aufgegeben. Sie liefert eine Metallfraktion von 1,5 t/h, eine Papierfraktion von 9 t/h und eine Restfraktion von 17 t/h. Die Faserstoff-Erzeugung liefert 5,8 t/h Faserrohstoff und 3,2 t/h Spuckstoff.

Der Pyrolyse werden damit 20,2 t/h Abfallstoffe zugeführt. Das bei der Pyrolyse gewonnene Schwelgas wird entweder (ebenso wie etwa anfallendes Abgas) direkt als Wärmequelle für die Faserstoff-Erzeugung verwendet oder zur Erzeugung von elektrischer Energie benutzt, die ihrerseits dann für die Faserstoff-Erzeugung eingesetzt werden kann.

Die Pyrolyse-Anlage liefert ferner 6,8 t/h Schwelkoks, aus dem Nichteisenmetalle, Glas sowie Kohle zur Erzeugung von Aktivkohle aussortiert werden können.

Die Energiebilanz gemäß Fig. 2 geht von 1 kg Hausmüll mit einem Wärmeinhalt von 1900 kcal aus. Hiervon enthält der gereinigte Faserrohstoff 896 kcal, der bei der Faserstoff-Erzeugung anfallende Spuckstoff 335 kcal und die Restfraktion 669 kcal. Der Pyrolyse werden damit 1004 kcal zugeführt (sieht man von der Möglichkeit ab, aus

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dem Spuckstoff noch Kunststoff-Folien mit einem Energieinhalt von 235 kcal auszusortieren).

Von der Pyrolyse werden 442 kcal zur Faserstoff-Erzeugung abgegeben. Die Verluste und der Energieinhalt der bei der Pyrolyse angefallenen Feststoffe betragen 562 kcal. Innerhalb des Pyrolyse-Verfahrens beträgt der Wärmerückgewinn 228 kcal.

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Claims

Patentansprüche:

π) Verfahren zur Müllverwertung, wobei der Müll zunächst in wenigstens eine Papierfraktion und eine Restfraktion sortiert wird, die
Papierfraktion einer weiteren papiortechnischen Aufbereitung unterzogen und die
Restfraktion einer Energieverwertung zugeführt wird, dadurch g e k e η η -

zeichnet, daß der bei der Faserstoff-Erzeugung aus der Papierfraktion anfallende Spuckstoff zusammen mit der Restfraktion der Müllsortierung einer Pyrolyse zugeführt und die hierbei gewonnene Wärmeenergie für die Faserstoff-Erzeugung verwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekei.'.izeichnet, daß die Pyrolyse unter Verv.t -i.viur.g eines Drehrohrofens erfolgt, in dem der Spuckstoff und die Restfraktion der Müllsortierung unter weitgehendem Luftabschluß verschwelt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dio bei der Pyrolyse unvu.jten Schwelgase nach Crackung der in ihnen enthaltenen langkettigon organischen Bestandteile unmittelbar zur Deckung des Wärmebedarfs für die Faserstoff-Erzeugung verwendet werden.

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4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der bei der Pyrolyse erzeugten Schwelgase nach Crackung der in ihnen enthaltenen langkettigen organisehen Bestandteile zur Stromerzeugung verwendet werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Müll in wenigstens eine Papierfraktion, eine Metallfraktion und eine Restfraktion sortiert wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß außer der Metallfraktion und der Papierfraktion weitere nutzbare Bestandteile, wie Kunststoff-Folien und Glas, ganz oder teilweise aus dem Müll aussortiert werden.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Pyrolyse außer der bei der Müllsortierung erhaltenen Restfraktion und dem bei der Faserstoff-Erzeugung anfallenden Spuckstoff weiterer Müll, insbesondere Sonderabfalle sowie nicht sortierter Müll mit geringem Papieranteil, zugeführt werden.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Sortierung des Mülls mehrere Papierfraktionen aussortiert werden, von denen die Fraktionen mit höherem Langtaneranteil zur Faserstoff-Erzeugung verwendet und die Fraktionen mit höheren Kurz-

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faseranteil zusammen mit der Restfraktion der Pyrolyse zugeführt werden.
9. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Trockensortierung des Mülls, bei der leicht flugfähige Müllkomponenten, wie Papier, Pappe, Folien und Textilien, durch einen Luftstrom von den schwereren Müllkomponenten getrennt werden.

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