DE2823505C2

DE2823505C2 - Verfahren zur Müllverwertung

Info

Publication number: DE2823505C2
Application number: DE2823505A
Authority: DE
Inventors: Dieter Dipl.-Ing. Frank; Klaus Dr.-Ing. 8000 München Hillekamp; Fritz Dr. Opderbeck
Original assignee: Bkmi Industrieanlagen 8000 Muenchen GmbH; BKMI Industrieanlagen GmbH
Current assignee: BKMI Industrieanlagen GmbH
Priority date: 1978-05-30
Filing date: 1978-05-30
Publication date: 1983-11-24
Also published as: GB2026019B; DK220579A; SE7904634L; JPS54158759A; JPS5755547U; GB2026019A; IT1124094B; IT7912621A0; DE2823505A1; ES480702A1

Description

a) der Müll wird durch eine Trockensortierung mittels eines Luftstromes in eine Papierfraktion, enthaltend leicht flugfähige Müllkomponenten, wie Papier, Pappe, Folien und Textilien, und eine Restfraktion, enthaltend die schwereren Müllkomponenten, sortiert;

b) durch Ausscheidung der Spuckstoffe wird die <5 Papierfraktion zu einem Faserrohstoff weiterverarbeitet;

c) die bei der Faserrohstoff-Erzeugung anfailenden Spuckstoffe werden zusammen mit der bei der Müllsortierung anfallenden Restfraktion der Pyrolyse zugeleitet;

d) die bei der Pyrolyse gewonnene Wärmeenergie wird für die Faserrohstoff-Erzeugung verwendet

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2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Drehrohrofens zur gemeinsamen Pyrolyse der bei der Faserrohstoff-Erzeugung anfallenden Spuckstoffe und der bei der Müllsortierung anfallenden Restfraktion.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bei der Pyrolyse erzeugten Schwellgase nach Crackungder in ihnen enthaltenen langkettigen organischen Bestandteile unmittelbar zur Deckung des Wärmebedarfs für die Faserrohstoff-Erzeugung verwendet werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der bei der Pyrolyse erzeugten Schwelgase nach Crackung der in ihnen enthaltenen langkettigen organischen Bestandteile zur Erzeugung von elektrischem Strom verwendet wird, der für die Faserrohstoff-Erzeugung eingesetzt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Trockensortierung des Mülls mehrere Papierfraktionen aussortiert werden, von denen die Fraktionen mit höherem Langfaseranteil zur Faserrohstoff-Erzeugung verwendet und die Fraktionen mit höherem Kurzfaseranteil zusammen mit der Restfraktion der Pyrolyse zugeführt werden.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Müllverwertung, bei dem der Müll einer Sortierung unterworfen und eine hierbei gewonnene Fraktion einer Pyrolyse 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 jedoch bei der Verarbeitung der durch Müllsortierung gewonnenen Altpapiere Schwierigkeiten, da die Sortieranlagen der konventionell ausgerüsteten Altpapier-Industrie nicht auf die Abtrennung eines hohen Fremdstoffanteiles eingerichtet sind. Aus diesem Grund werden bei der Papierherstellung aus der Müllsortierung stammende Altpapiere nur bis zu einem gewissen Anteil zusammen mit handelsüblichem Altpapier eingesetzt

Bei der papiertechnischen Aufbereitung der bei der Müllsortierung gewonnenen Altpapiere werden die unerwünschten Fremdstoffe (wie Kunststoff-Folien, Textilien usw.) als sog. »Spuckstoffe« ausgeschieden. Wenngleich ihre Verwertung im Hinblick auf ihren beträchtlichen Energiegehalt sehr wünschenswert wäre, so lassen sie sich doch wegen der Gefahr der Bildung örtlicher Hitzenester und der bei der Verbrennung entstehenden hohen Schadstoffkonzentration im allgemeinen nicht zusammen mit Hausmüll verbrennen. Diese Spuckstoffe werden daher bisher ohne Nutzung ihres Energiegehaltes als Sondermüll deponiert Der Sondermüll-Charakter der Spuckstoffe sowie die erheblichen Mengen dieser Spuckstoffe führen bei der Faserstoff-Erzeugung aus Mull-Altpapieren zu einer unerwünscht hohen finanziellen Belastung.

Zum Stand der Technik gehört weiterhin ein Verfahren (DE-OS 22 23 841), bei dem der Müll einer Sortierung unterworfen und eine hierbei gewonnene Fraktion einer Pyrolyse zugeführt wird. Dabei sind je nach Art des Mülls zwei unterschiedliche Behandlungsmethoden vorgesehen:

Haushaltsmüll wird nach Zerkleinerung und Abscheidung der eisenhaltigen Produkte einer Handauslesestation zugeführt und gelangt dann nach Benetzung mit Wasser und Vermischung mit Abwasserschlamm in einen aeroben Faulraum. Der dem Faulprozeß nicht zugängliche feste Abfall wird einer Pyrolyseeinrichtung zugeführt.

Bei der zweiten, für Industriemüll vorgesehenen Methode erfolgt — je nach Art des vorklassierten Mülls — entweder sofort eine Pyrolyse (wenn der Müll gänzlich aus Kunststoffen oder Gummi besteht), oder es wird der gänzlich aus Papier bestehende Müll in einer Presse zunächst zu Ballen gepreßt

Das erfindungsgemäße Verfahren dient demgegenüber zur Verwertung von Müll beliebiger Zusammensetzung, d. h. insbesondere von Müll, der nicht ausschließlich aus Papier besteht Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Müllverwertung der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art so auszugestalten, daß sich für die weitere papiertechnische Aufbereitung der im Müll enthaltenen Papierfraktion ein besonders kleiner Energie- und Anlagenaufwand ergibt

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 genannten Merkmale a) bis d) gelöst

Die im Verfahreraschritt a) bei der Luftstrom-Trokkensortierung anfallende Papierfraktion ist für eine Papierherstellung nicht ohne weiteres geeignet. Es schließt sich daher erfindungsgemäß an diese Trockensortierung der Verfahrensschritt b) an, bei dem die Papierfraktion zu einem Faserrohstoff weiterverarbeitet wird, wobei die in diesem Naßverfahren anfallenden Spuckstoffe (insbesondere Kunststoff-Folien, Textilien usw.) ausgeschieden werden.

Bei diesem Verfahrensschritt b) wird die Papierfraktion nicht etwa zu einem fertigen Papier- oder Pappe-Produkt verarbeitet (dies würde eine weitere Fein-Reinigungsstufe und damit eine vollständige Papierfabrik erfordern). Es wird vielmehr in dieser Verfahrensstufe b) lediglich ein Faserrohstoff hergestellt (und zwar in räumlicher Nähe zur Müllsortieranlage), der dann in jeder konventionell ausgestatteten, Altpapier verarbeitenden Papierfabrik eingesetzt wer-

den kann.

Im Verfahrensschritt c) werden die bei der Faserrohstoff-Erzeugung anfallenden Spuckstoffe zusammen mit der bei der Mollsortierung anfallenden Restfraktion gemeinsam der Pyrolyse zugeleitet Durch diese gemeinsame Pyrolyse wird einerseits die thermische Inertisierung der Restfraktion der Müllsortierung und andererseits die energiemäßige Verwertung der bei der Faserrohstoff-Erzeugung anfallenden Spuckstoffe in einem einzigen Pyrolyseaggregat und einem einzigen "> Verfahrensschritt erreicht Diese Kombination zweier Stufen unterschiedlicher Verfahren führt zu einer wesentlichen anlagentechnischen Vereinfachung und damit zu einer beträchtlichen Senkung der Gesamtkosten des Verfahrens. '

Gemäß Verfahrensschritt d) wird die bei der Pyrolyse gewonnene Wärmeenergie für die Faserrohstoff-Erzeugung verwendet, die als Naßverfahren außerordentlich energieaufwendig ist Indem hierfür nicht nur die Wärmeenergie der bei dieser Faserrohstoff-Erzeugung anfallenden Spuckstoffe, sondern auch die Wärmeenergie der bei der Müllsortierung anfallenden Restfraktion (nach gemeinsamer Pyrolyse der Spuckstoffe und der Restfraktion) ausgenutzt wird, ergibt sich ein völlig autarkes, außerordentlich energiesparendes Gesamtverfahren.

Im Rahmen der Energiebilanz ist es dabei auch von Vorteil, daß die Sortierung des Mülls in eine Papierfraktion und eine Restfraktion gemäß Verfahrensschritt a) durch eine Luftstrom-Trockensortierung *> erfolgt. Zugleich wird damit jegliche Abwasserbekstung vermieden.

Die Anwendung der Pyrolyse zur energiemäßigen Verwertung der bei der Faserrohstoff-Erzeugung anfallenden Spuckstoffe und der bei der Müllsortierung « anfallenden Restfraktion bringt den großen Vorteil mit sich, daß aufgrund des Luft- bzw. Sauerstoff-Ausschlusses keine unkontrollierten Hitzenester durch die Spuckstoffe entstehen können und daß die bei der Pyrolyse freigesetzten Schadstoffgase aufgrund des kleinen Gasvolumens (das nur 15 bis 20% der bei der Müllverbrennung entstehenden Rauchgasmenge beträgt) wirksam und kostengünstig gereinigt werden können. Durch die Pyrolyse liißt sich damit auch der beachtliche Energiegehalt der bisher nur schwer verwertbaren, bei der Faserrohstoff-Erzeugung anfallenden Spuckstoffe zurückgewinnen. Die gemeinsame wärmetechnische Auswertung der bei der Müllsortierung anfallenden Restfraktion und der bei der Faserrohstoff-Erzeugung anfallenden Spuckstoffe er- ⁵⁽¹ möglicht ferner eine besonders wirtschaftliche Dimensionierung der für die Pyrolyse benötigten Anlage.

Zweckmäßig erfolgt die Pyrolyse unter Verwendung eines Dreh'röhrofens. Die in einem solchen Pyrolysenggregat erfolgende ständige Umwälzung des zu verschwelenden Gutes gewährleistet eine homogene Vermischung der Spuckstoffe mit der aus der Müllsortierung stammenden Restfraktion. Die im D; ehrohrofen erfolgende Umwälzbewegung sorgt ferner für eine den Schwelvorgang begünstigende ständige Auflockerung und einen allmählichen Zerfall des Schwelgutes.

Die bei der Pyrolyse erzeugten Schwelgase werden zweckmäßig einer Hochtemperaturbehandlung zwischen 1000 und 1250⁰C unterworfen, um die in ihnen enthaltenen langkettigen organischen Bestandteile zu cracken. Die so aufbereiteten Schwelgase können enfweder unmittelbar als Wärmequelle für die Faserrohstoff-Erzeugung verwendet werden, oder sie können ganz oder teilweise zur Stromerzeugung benutzt werden, wobei die hierbei gewonnene elektrische Energie ganz oder teilweise für die Faserrohstoff-Erzeugung eingesetzt wird.

Bei der Sortierung des Mülls können mehrere Papieriraktionen aussortiert werden, von denen die Fraktionen mit einem höheren Langfaseranteü, wie z. B. Pappen, Kartons usw., zur Faserrohstoff-Erzeugung verwendet und die Fraktionen mit einem höheren Kunstfaseranteil, wie z. B. Zeitungen, Illustrierte usw., zusammen mit der Restfraktion der Pyrolyse zugeführt werden.

Das erfindungsgemäße Verbundverfahren, das sich durch hohe Wirtschaftlichkeit und gute Flexibilität auszeichnet, sei noch anhand einer Stoffbilanz (Fig. 1) und einer Energiebilanz (Fig.2) näher erläutert. Es verstehfsich, daß die in der Stoff- und Energiebilanz genannten Zahlen nur Beispiels-Charakter haben.

Gemäß F i g. 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 Faserrohstoff-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 Faserrohstoff-Erzeugung verwendet oder zur Erzeugung von elektrischer Energie benutzt, die ihrerseits dann für die Faserrohstoff-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 F i g. 2 geht von 1 kg Hausmüll mit einem Wärmeinhalt von 1900 kcal aus. Hiervon enthält der gereinigte Faserrohstoff 896 kcal, der bei der Faserrohstoff-Erzeugung anfallende Spuckstoff 335 kcal und die Restfraktion 669 kcal. Der Pyrolyse werden damit 1004 kcal zugeführt (sieht man von der Möglichkeit ab, aus dem Spuckstoff noch Kunststoff-Folien mit einem Energieinhalt von 235 kcal auszusortieren).

Von der Pyrolyse werden 442 kcal zur F&serrohstoff-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.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Müllverwertung, bei dem der Müll einer Sortierung unterworfen und eine hierbei gewonnene Fraktion einer Pyrolyse zugeführt wird, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: