DE2935103C2

DE2935103C2 - Verwendung flüssiger oder zähflüssiger Industrieabfälle als Zusatzbrennstoff bei industriellen Brennprozessen

Info

Publication number: DE2935103C2
Application number: DE2935103A
Authority: DE
Inventors: Rudolf 3167 Burgdorf Frey
Original assignee: ESTERMANN THOMAS M GEMPEN BASEL CH; Estermann Thomas M Gempen Basel
Current assignee: FREY, RUDOLF, 3167 BURGDORF, DE
Priority date: 1979-08-30
Filing date: 1979-08-30
Publication date: 1987-03-26
Also published as: DE2935103A1

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung flüssiger oder zähflüssiger Industrieabfälle, wie Harzabfälle, L^ckschlämme oder Ölschlämme, in Vermischung mit einem feinteiligen, festen, adsorptionsfähigen organischen Trägerstoff und gegebenenfalls weiteren Zusatzstoffen als Zusatzbrennstoff in brikettierter oder pelietisierter Form bei industriellen Brennprozessen.

Nach dem Abfallbeseitigungsgesetz (vom 7.6.1972, geändert durch Gesetz vom 21.6.1976) sind an die Beseitigung von Abfällen aus gewerblichen oder sonstigen wirtschaftlichen Unternehmen, die nach Art, Beschaffenheit oder Menge in besonderem Maße gesundheits-, luft- oder wassergefährdend, explosiv oder brennbar sind oder Erreger übertragbarer Krankheiten enthalten oder hervorbringen können, zusätzliche Anforderungen zu stellen, d. h. sie können in der Regel nicht zusammen mit Hausmüll beseitigt werden. Wegen il??er besonderen Umweltgefährdung werden sie auch als »Sonderabfälle« bezeichnet.

Es sind zahlreiche brennbare Sonderabfälle bekannt, deren Energieinhalt deswegen nicht oder nur kaum in der Vergangenheit ausgenutzt wurde, da bei der nutzbringenden Verwendung in Industriefeuerungen zu beachten ist, daß in den dann emittierten gasförmigen Erzeugnissen nicht solche Bestandteile enthalten sein dürfen, die den Bestimmungen zum Bundesemissionsschutzgesetz widersprechen. Dabei kann es sich einerseits um Elemente bzw. gasförmige Verbindungen handeln, die grundsätzlich nicht oder in nur kleinen Mengen in den Abgasen verbleiben dürfen. Andererseits kann es sich jedoch auch um solche Verbrennungsprodukte handeln, die auf eine unvollständige Verbrennung zurückgehen. Waren die oben aufgezeigten Probleme nicht zu beheben, so blieb allein die Möglichkeit, die Sonderabfälle auf einer Sonderdeponie zu lagern. Derartige Sonderdeponien werfen jedoch erhebliche Kosten auch für die öffentliche Hand auf und belassen die Gefährdung des Grundwassers. Zudem führen sie zu einer Verunstaltung der Landschaft. Schließlich geht wertvolles Ackerland bzw. Bauland verloren. Häufig sind die Gefahren bei der Ablagerung auf einer Sonderdeponie so groß, daß es unumgänglich ist, sie in Müllverbrennungsanlagen zu verbrennen, bei denen die Wiedergewinnung von Energie nicht ins Auge gefaßt wird, sondern allein die »Beseitigung« des Sonderabfalls im Vordergrund steht. Dabei ist es häufig erforderlich, daß den Müllverbrennungsanlagen Abgasreinigungsanlagen nachgeschaltet werden, wenn z. B. in den Abgasen der Müllverbrennungsanlagen Schwefel, Fluor, Zink, Cadmium, Chrom, Blei, Chlor, Quecksilber, Arsen und Phosphor enthalten sind.

Allgemein läßt sich also feststellen, daß die Beseitigung von Sonderabfällen bislang außergewöhnlich hohe Kosten für die im Einzelfall einzusetzenden Entsorgungsanlagen oder Sonderdeponien aufwirft- Das gilt insbesondere Industrieabfälle in Form von Lackschlämmen, Ölschlämmen und Harzschlämmen, die zur Rubrik »Sonderabfälle« zählen.

Aus »Umweltschutz«, 1976, Heft 2, S. 32,34 und 35 ist ein Verfahren bekannt, bei dem Holzschleifstaub bzw. Schaumstoffreste, Papier, Müll, Stroh u. a. mit Altöl bzw.

fo Aminoplasten vermischt werden. Ein derartiges Gemisch wird brikettiert und dann als Brennstoff für Feueranlagen vorgesehen. Weitere Verwendungsmöglichkeiten, insbesondere in solchen Bereichen, wo weitere chemische Reaktionsabläufe stattfinden, wie

is z. B.im Hochofenprozeß, werden nicht angegebea

Entsprechendes gilt auch für die DE-PS 6 92 834. Sie beschreibt einen Heizstoff aus unentflammbaren Rückständen und Abfällen der Kunstharz erpressung. Hierbei handelt es sich um brikettierte, feinzerkleinerte Abfälle in Mischung mit solchen Mengen brennbarer Bindemittel, wie Teer, Cellulose o. dgU daß die Verbrennung dieser Mischungen möglich ist.

Aus Abfallprodukten der Polypropylen-Erzeugung und Papier oder Sägespänen sowie aus Zellulosematerial und Thermoplastabfällen hergestellte Brennstoffe gehen aus den JP-A2-52-69 901- und JP-A₂-53-17 601-Auszügen hervor.

In »Müll und Abfall«, 1979, H. 12, S. 392, wird ein RDF (Refuse Derived Fuel)-Brennstoff, der durch Zerkleinerung, Absiebung und Magnetscheidung von Abfällen hergestellt worden ist, als Zusatzbrennstoff zum Kohlestaub bei der Zementherstellung in einem mit Kohlenstaubbrenner ausgerüsteten Drehrohrofen eingesetzt.

Die DE-OS 26 24 971 beschreibt ein Verfahren zur Verwertung industrieller Abfälle in Brennprozessen zur Herstellung von Portlandzement, Kalkstein oder Kalkstein-Ton-Gemischen in Drehrohrofensystemen, wobei die Abfälle derartig in das Brenngut eingebunden werden, daß das Brenngut die bei der Verbrennung oder Versetzung der Abfälle entstehenden anorganischen Bestandteile der Abfälle aufnimmt. Als Abfälle kommen auch Flüssigkeiten, z. B. Säureharze, öle, harzige Polymerisationsprodukte sowie Papier-, Leder-, Holz-, Textil-, Gummi- oder Linoleumabfälle in Frage. Derartige Materialien sind schlecht handhabbar. Ihre Überführung in eine besser handhabbare brikettierte oder pelletisierte Form ist nicht vorgesehen.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine

ίο besonders günstige Verwendungsmöglichkeit des eingangs bezeichneten Zusatzbrennstoffes vorzuschlagen, bei der ein besonders hoher Energiebedarf besteht.

Gegenstand der Erfindung ist daher die Verwendung flüssiger oder zählflüssiger Industrieabfälle, wie Harzab-

>5 fälle, Lackschlämme oder ölschlämme, in Vermischung mit einem feinteiligen, festen, adsorptionsfähigen organischen Trägerstoff und gegebenenfalls weiteren Zusatzstoffen als Zusatzstoff in brikettierter oder pelletisierter Form bei industriellen Brennprozessen,

w) wobei dieser Brennstoff mit dem Ausgangsmaterial des Brennprozesses gemischt Drehrohrofen zur Zementoder Kalkherstellung oder Hochöfen zugeführt wird.

Der erfindungsgemäß eingesetzte Brennstoff ist weitgehend frei von anorganischen Substanzen. Sein

*■'> besonderes Kennzeichen ist eine hohe Adsorptionsfähigkeit, die durch eine geringe Körnung und große spezifische Oberfläche begünstigt wird. In der Regel sollte die Körnung zwischen 0,5 und 50 mir., vorzugswei-

se zwischen 1 und 10 mm, liegen. Die Tragerstoffe sind sowohl natürlicher als auch synthetischer Art.

Von besonderem Vorteil sind zerkleinerte Holzabfälle, die unmittelbar oder nach Zerkleinerung bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden können, d.h. Rinden, Scharten, Spreißel, Sägemehl und Sägespäne, Schleifstäube, Holzemballagen, Bau- und Abbruchholz, Holzwolle, Holzhorden aus der Koksgasreinigung, auch mit Schwefelanhaftung, Eisenbahnschwellen, Pfähle, Masten und Öl- und lösungsmittelgetränktes Sägemehl. Besonders bevorzugt wird Spanplattensägemehl wegen des Gehalts an verschiedenen Bindemitteln, wie Melaminharzen und Phenolharzen usw. Auch feingehäckseltes und gemahlenes Stroh beliebiger Herkunft, d.h. pflanzliche Abfälle im weitesten Sinne, jedoch mit einem gewissen Zellulosegehalt, sind für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens brauchbar, so z. B. auch Papier- und Pappeabfälle, wie Schnitt- und Stanzabfälle, verunreinigte Zellstofftücher, wachsgetränktes Papier, Teerpappe und bitumengetrgnktes Papier, gebrauchte Papierfilter und verunreinigtes Verpackungsmaterial. Mit Vorteil läßt sich auch Torf, Stein- oder Braunkohlenstaub sowie Ruß einsetzen. Schließlich kommen auch feste Lederabfälle in Frage, die, wie alle anderen obengenannten Trägerstoffe lediglich in geeigneten Zerkleinerungsvorrichtungen, wie Niahleinrichtungen, Prallreißern und dergl, in die genannte Teilchengröße überführt werden müssen. Dieser Zerkleinerungsgesichtspunkt gilt auch für die nachfolgend beschriebenen Trägerstoffe synthetischer Herkunft.

Grundsätzlich korr..iien als Trägerstoffe synthetischer Herkunft Kunststoffe beliebiger chemischer Natur in Frage, die ausreichend fest sind i'nd sich, sofern sie nicht bereits feinteilig vorliegen, ohne vr iteres in die feinteilige, adsorptionsfähige Form durch Zerkleinerungsvorgänge, wie durch Mahlen, überführen lassen.

Sie stellen Polymerisations-, Polyadditions- oder Polykondensationsprodukte dar. Dabei kann es sich sowohl um thermoplastische als auch duroplastische organische Materialien handeln. Dazu zählen feste Polymerisate in Form von Polyäthylen, Polypropylen, Polyisobutylen, Polystyrol, Polyvinylpyrrolidon, Polyvinylacetat Polyvinylacetat, Polyvinylpropionat, Polyvinylalkohol, Polyvinylacetat, Polyvinylether, Acrylpolymerisate, Polyacrylnitril, Polyvinylcarbazol und dergl., Polykondensations- und Polyadditionsprodukte, wie Phenoplaste, Aminoplaste, Polyamide, Polyester, Polycarbonate, Polyurethane, Epoxyharze, Polyacetale, Polyäther und dergl. Diese Stoffe können unmittelbar nach der erforderlichen Zerkleinerung als Trägerstoffe verwendet werden. Häufig fallen sie jedoch als Abfallstoffe in der Industrie an und werden den Zwecken der Erfindung zugeführt. Dabei kann es sich um Produkte handeln, die ursprünglich durch verschiedene Formgebungsverfahren, wie durch Pressen, Spritzen, Gießen, Walzen, Ziehen und spanabhebende Bearbeitung, wie Hobeln. Fräsen, Sägen, Drehen usw., hergestellt wurden bzw. dabei anfielen. So kann es sich z. B. um Kunstharzpreßlinge handeln, insbesondere in dem Bereich der Automobilindustrie. Aber auch zerkleinerte Gummierzeugnisse kommen in Frage, insbesondere zerkleinerte Reifen, bei denen der Zerkleinerungsvorgang z. B. mit folgenden Maschinen zum Zerschneiden, Zerhacken sowie Mahlen, insbesondere zur Zerkleinerung von vorher tiefgekühlten Gummierzeugnissen.

Mit Vorteil läßt sich auch nicht-metallischer Shredder-Abfall einsetzen, insbesondere der bei Automobilshreddern anfallende Abfall, wobei die metallischen von den nicht-metallischen Bestandteilen getrennt werden und der nicht-metailische Bestandteil erfindungsgemäß verwendbar ist, d. h, der gesamte organische Bestandteil.

Als besonders bevorzugte Trägerstoffe gelten synthetische Schaumstoffe beliebiger chemischer Natur, insbesondere Hartschaumstoffe, wie z. B. Hartsch-\umstoffe auf der Basis von Polyurethan, Polyphenolharz, Melaminharz, Polystyrolharz, aber auch Weichschaumstoffe, insbesondere auf der Basis von Polyurethan, Polyphenolharzen und Polyäthern.
Die feinteiligen festen, adsorptionsfähigen organisehen Trägerstoffe werden mit den erwähnten flüssigen oder zähflüssigen Industrieabfällen, insbesondere Sonderabfällen in geeigneten Mischungsverhältnissen und in geeigneten Mischern derartig miteinander vermischt, daß zunächst eine homogene, rieselfähige Mischung anfällt Diese ist ein zwingendes Erfordernis der Erfindung. Bei Erfüllung dieses Erfordernisses kann das Mischungsverhältnis von Trägerstoff zu Industrieabfall ziemlich weiten Schwankungen unterliegen. Im Regelfall entfallen jedoch auf 100 Gewichtsteile Trägerstoff

2> etwa 100 bis etwa 200 Gewichtsteile Industrieabfall, vorzugsweise etwa 120 bis 180 Gewichtsteile und ganz bevorzugt etwa 150Ge\yichtsteiIe. Diese Angaben sind jedoch nicht als grundsätzlich starr anzusehen, da das optimale Gewichtsverhältnis von Trägerstoff zu Indus') strieabfall stets in Abhängigkeit von dem jeweiligen industriellen Brennpr«izeß, dem der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Brennstoff zugeführt werden soll, ermittelt wird. Das Vermischen der genannten Ausgangsstoffe kann kontinuierlich oder

r> diskontinuierlich erfolgen, z. B. in üblichen Mischaggregaten, wie Zwangsmischern, Doppelwellenmischern, Planetenmischern, Knetern, Rührern usw. Dabei fällt zunächst ein schütt- bzw. rieselfähiges Produkt an, das auch durch geeignete Nachbehandlung in brikettiert oder pelletisiert wird. Bei diesen Nachbehandlungen können ggf. Bindemittel in Form von Teerprodukten und dergl. zugesetzt werden. Zu den geeigneten Bindemitteln zählen Bitumen, verschiedene Teersorten, wie Steinkohlenteer, Braunkohlenteer, Holzteer und

ι > Schieferteer oder auch Pech, insbesondere in Form von zähflüssigen bis festen, teerartigen bzw. bituminösen, schmelzbaren Rückständen, die bei der Destillation organischer Materie (Naturstoffe) oder von Steinkohlenteer zurückbleiben, wobei Hartpech eines Erwei-

"><> chungspunktes von etwa 85" C bevorzugt wird. Auch kommen sogenannte bituminöse Stoffe in Frage, unter denen man Stoffe versteht, die Bitumen, Teer und/oder Pech In irgendeinem Prozentsatz enthalten. Auch sind für den genannten Zweck Schmelzharze bedeutsam.

■>> Der genannte Ausdruck »ölschlämme« ist in weitestem Sinne zu verstehen. Das heißt, es soll sich um solche flüssigen oder zähflüssigen Produkte mit einem Gehalt an Mineralölen oder mineralölähnlichen Stoffen handeln, die bei beliebigen chemischen oder technischen

ho Prozessen als nicht brauchbar anfallen, sei es, daß es sich um Rückstände handeil, sei es, daß sie das Ergebnis von nachteiligen chemischen Reaktionen, wie Abbaureaktionen und dgl., darstellen. Der Ausdruck »mineralölähnlich« soll bedeuten, daß bezüglich der physikalischen

hi und chemischen Eigenschaften dieser »mineralölähnlichen Stoffe« eine Verwandtschaft zu Mineralölen besteht, obwohl sie nicht unter den Begriff »Mineralöle« im engeren Sinne fallen, wobei es sich bei »Mineralölen«

um eine Sammelbezeichnung für die aus mineralischen Rohstoffen (Erdöl, Erdwachs, Braun- und Steinkohlen, Holz, Torf) gewonnenen flüssigen Destillationsprodukte handelt, die im wesentlichen aus Gemischen von gesättigten Kohlenwasserstoffen bestehen. Wichtige Mineralöle sind Benzin, Dieselkraftstoff, Petroleum, Schmier- und Heizöle, technische Hilfsstoffe, wie Isolieröle, Lösungs- und Extraktionsmittel u.a. Aber auch das rohe Erdöl soll im Sinne der Erfindung als Mineralöl verstanden werden. Zu den mineralölähnlichen Stoffen zählen solche organische Verbindungen, die ebenfalls wasserunlöslich oder wasserschwerlöslich sind, aber, wie bereits gesagt, hinsichtlich des chemischen und physikalischen Verhaltens mit Mineralölen verglichen werden können. Als Beispiele seien genannt: die chemischen Klassen der Fette und Wachse sowie ganz allgemein funktionell Derivate der Mineralöle, auch im weitesten Sinne.

Auch bituminöse Stoffe sowie teerartige bzw. teerhaltige Stoffe gehören hierzu, bei denen allerdings solche Stoffe bzw. Lösungsmittel zugegen sein müssen, die es gewährleisten, daß der mit den erläuterten Trägerstoffen zu Vermischende Abfallstoff flüssiger oder zählflüssiger Konsistenz ist, was im übrigen auch durch Erhitzen erreicht werden kann, was für sämtliche anderen erfindungifgemäß einsetzbaren Sonderabfälle gilt.

Zu den erfindun£^sgemäß verwendbaren Schlämmen von Mineralölen und mineralölähnlichen Stoffen zählen insbesondere, wobei die Herkunft jeweils in Klammern angegeben wird:

Schlämme mit wesentlichem Gehalt an Mineralölen, wie saure ölabfälls (Textilindustrie, Texturierung), Altöle (Tankstellen, Kraftfahrzeugwerkstätten, gewerbliche Wirtschaft), Tfäfoöl (Transformatoen, Umspannwerke), verunreinigte Kraft- und Brennstoffe (Tanklagerreinigung), mineralölhaltige Abfalisäuren, d. h. Säureharze und Säureteer (Mineralölraffinerien), Abfallaugen (Mineralölraffinerien), Selektivextrakte und Raffinate (Solvate) (Mineralölraffinerien), Altschmierstoffe unJ Altschmieröle (Tankstellen, Kraftfahrzeugwerkstätten), Schlämme von Fetten und Wachsen auf der Basis von Mineralölen, wie ölgatscl. (Petrochemie, Paraffinoxidation), Schlämme in Form von Emulsionen und Gemischen von Mineralölprodukten, wie synthetische Kühl- und Schmiermittel (Metallbearbeitung), Bohrölemulsionen (Metallbearbeitung), Emulsionsgemische (Mctallölbearbeitung), Honöle (Metallbearbeitung), Wachsemulsionen (Entwachsung von uansportversiegelten Kraftfahrzeugen), die eigentlichen Mineralölschlämme, wie Sandfangrückstände (Leichtstoffabscheider, Tankstellen, Kraftfahrzeugwerkstätten), Ölabscheiderinhalte und Benzinabscheiderinhalte (Leichtstoffabscheider, Tankstellen, Kraftfahrzeugwerkstätten), Schlamm aus öltrennanlagen (Dekantieranlagen, Emulsionstrennanlagen), Schlamm aus der Tankreinigung (Tankreinigung), Bims-Ölgemisch (Metallpolierereien), Paraffinölschlamm (Petrochemie), Erodierschlamm (Petrolium und Graphit) (Metalloberflächenbehandlung), Trowalschlamm (Entfernung von Antikorrosionsmitteln von metallischen Oberflächen), Honschlamm (Metalloberflächenbehandlung), Läppschlamm (Metalloberflächenbehandlung), ölhaltige Schleifschlämme (Metallverarbeitung), Raffinationsrückstände von Mineralölprodukten, wie ölhaltige Bleicherde (Altölraffination, Schmierölraffination), das bereits genannte Säureharz und Säureeter (Altölraffination, Schmierölraffination), Schlamm aus der Mineralölraffination (Mineralölraffination), ölhaltige Filterkuchen (Mineralölraffination), Säureharzaufbereitungs-Rückstände (Säureharz-Spaltanlagen), sonstige Abfälle von Mineralölprodukten (aus Erdölverarbeitung und Kohleveredelung u.a.), wie Walzlagerfetie (Eisenbahnwaggon), Schlamm aus der Petrochemie (Petrochemie), mercaptanhaltiger Schlamm (Petrochemie), naphthal.inhaltige Rückstände (Petrochemie, Gaswerke, Kokereien), phenolhaltige Rückstände (Petrochemie, Gaswerke, ι ο Kokereien), Destillationsrückstände des Teeröls (Teerölproduktion) sowie lösungsmittelhaltige Schlämme, wie der Schlamm aus der Lösungsmitteldestillation (chemische Industrie, Lösungsmitteldestillation, Lösungsmitteiregeneration), aus Lösungsmittelabscheidern (chemisehe Industrie, chemische Reinigung) und Rückstände aus Reinigungs- und Entfettungsbädern (chemische Reinigung, Metallverarbeitung).

Auch der Ausdruck »Lackschlämme« soll im Sinne der Erfindung einen weitestgehenden Begriffsinhalt aufweisen und nicht nur die eigentlichen Lackschlämme erfassen, sondern ganz generell '.-üssige oder zähflüssige Produkte mit einem wesentlichen Gehalt an Farben, Farbmitteln und Lacken. Insbesondere handelt es sich dabei um Lackierereiabfälle (LackierereienV Altlacke und Altfarben (Herstellung, Lackierereien, Malerbetriebe, Mandel), Lack- und Farbschlamm (Lackierereien und Spritzgkabinenabluftreinigung), Farbstoffrückstände (Herstellung von Farben und Lacken), Dispersionsfarben (Herstellung, Malerbetriebe, Handel), Fehlchargen und Restfarben aus der Lackproduktion (Herstellung), Rückstände aus der Entlackung (Automobilindustrie), Lackschleifschlämme (aus verschiedensten Industriezweigen, Lackierereien). Die oben genannten Lackschlämme enthalten häufig als wesentlichen Bestandteil organische Lösungsmittel und organische Lösungsmittelgemische, die in nicht unwesentlichen Mengen in der Lackindustrie als Destillationsrückstände aus der Redestillation anfallen.

Zu »Harzabfällen« im Sinne der Erfindung sollen nicht nur flüssige bzw. zähflüssige, d. h. nicht-ausgehärtete Harze zählen, sondern auch Klebstoffe. Hierzu zählen: Leim- und Klebemittelabfälle (Herstellung, Handel, Verarbeitung), nicht-ausgehärtete Harzrückstände (Kunststoffindustrie, Lackindustrie) und Harzöle (Kunstharzherstellung). Zu den nicht-ausgehärteten Harzrückständen zählen insbesondere:

Phenolharze, Alkydharze, Acrylharze, Holzölharze, Leinölharze, Sojaölharze, Epoxydharze und ähnliche Verbindungen, wobei hierzu insbesondere alle Harzkiassen zählen, bei denen die ihnen zuzuordnenden Harze bei erhöhter Temperatur von etwa 80 bis 400°C oder infolge oxidativer Einwirkung, oder durch chemische Reaktion aushärten können, wozu z. B. auch di.·. Esocyanatharze fehlen.

Die oben wiedergegebenen Harze stellen Kimstharzabfälle dar.

Für die Zwecke der Erfindung sind jedoch auch Abfälle in Form von natürlichen Harzen geeignet, insbesondere natürliche öte und Harze, wie Holzöl, Leinöl und Baumharze. Des weiteren können erwähnt werden: bei erhöhter Temperatur zählflüssige Hartharze, Matrix, Kolophonium, Benzoe, Kopal, Harzfirnisse, Harzgerbstoffe, Harzöle sowie Harzpech. Grundsätzlich sind die erfindungsgemäß erhältlichen Mono- oder b5 Zusatzbrennstoff", bei beliebigen Brennprozessen brauchbar, die bei einer Temperatur von 550°C und mehr ablaufen. Höhere Temperaturen sind jedoch regelmäßig von Vorteil, da die gewünschten Brenn-

bzw. Verbrennungsprozesse in den Industriefeuerungen weitgehender ablaufen und somit eventuell auftretende schädliche Emissionsstoffe entweder vollständig ausgeschlossen oder in ihrer Konzentration auf ein Minimum zurückgeführt werden. So hat es sich gezeigt, daß Brenntemperaturen von mehr als etwa 1IOO"C, insbesondere von mehr als etwa 125O⁰C besonders vorteilhafte Ergebnisse liefern. Derartige Temperaturen werden bei den industriellen Verfahren in der Hochofen- bzw. Hüttenindustrie und der Zementindu- ι» strie eingehalten, weshalb die erfindungsgemäß eingesetzten Brennstoffe in diesen Industriebereichen von besonderem Vorteil sind. In der Hochofen- bzw. Hüttenindustrie dienen sie gleichzeitig als ein wesentlicher Reaktionspartner bei den zugrundezulegenden r> Reaktionsabläufen (Reduktion).

Neben den obengenannten Bestandteilen kann der Brennstoff, bei dem es sich um einen Mono- oder

enthalten. So kann es von Vorteil sein, die Flammenbil- -(> dung fördernde Mittel beizumengen. Dabei kann es sich um selbst leicht entzündliche oder um Sauerstoff liefernde Zusatzstoffe handeln.

Die besonders vorteilhafte Verwendung des beschriebenen Brennstoffs in der Hochofen- bzw Hüttenindu- -'5 strie sowie in der Zementindustrie ergibt sich daraus, daß dort bei den wesentlichen Reaktionsabläufen sehr hohe Temperaturen einzuhaken sind, bei denen der erfindungsgemäße Brennstoff besonders günstig eingesetzt werden kann. i«

Sowohl in der Zementindustrie als auch in der Hüttenindustrie kann der Brennstoff in einem Drehrohrofen verbrannt werden, bei dem es sich also um einen vielseitig verwendbaren Ofentyp handelt. Dieser Ofentyp läßt sich unter anderem zur Erzröstung, für die )"> Zementherstellung sowie für die Eisen- und Stahlerzeugung (z. B. Stürzel-Berger-Verfahren und Krupp-Renn-Verfahren) einsetzen. Dabei wird der erfindungsgemäß eingesetzte Brennstoff entweder als Monobrennstoff oder aber als Zusatzbrennstoff dem Aufgabegut -»n beigegeben, wobei ein Zusatzbrenner, der mit Gas oder öl beheizt wird, die Feuerraumtemperatur in der gewünschten Höhe hält

Bei der Herstellung von Portlandzement wird so verfahren, daß die üblichen Ausgangsmaterialien in *"> Form von Kalkstein, Ton, Kalkmergel und Tonmergel derartig miteinander vermischt werden, daß das Rohstoffgemisch neben SiO₂AI₂O₃ und Fe₂O₃ aus dem Tonanteil zwischen 75 und 79Gew.-% CaCO₃ enthält. Diesem Gemisch wird der erfindungsgemäß herangezo- vi gene Brennstoff als Zusatzbrennstoff beigegeben und dann in der üblichen Weise verfahren (siehe hierzu Römpps Chemielexikon, Bd. 5, 7. Aufl, S. 2787 bis 2788). Dabei wird der Zusatzbrennstoff in möglichst feinkörniger bis pulvriger Form eingesetzt Bevorzugt wird ein Teilchengrößenbereich von 1 bis 10 mm. In Frage kommen allerdings auch Agglomerate größeren Durchmessers, die bei dem im Drehrohrofen ablaufenden Vermischungsprozeß in kleinere Bestandteile zerfallen. Die hohen Temperaturen bei der Herstellung von Portlandzement in einem Drehrohrofen begünstigen die vorteilhafte Ausnutzung des Brennstoffs, zumal die höchsten Temperaturen in der Sinterzone des Ofens etwa 1400 bis 1450^cC betragen, bei denen sich im Portlandzementklinker die Phasenzusammensetzung ausbildet, die dem Schmelzgleichgewicht entspricht Grundsätzlich kann der Brennstoff, wie oben gesagt, den Ausgangsmaterialien in Form von Kalkstein, Ton, Kalkmergel und Tonmergel von dem gemeinsamen Vermählen, vor der Eingabe in das vorgeschaltete Vorwärmsystem oder auch nach dem vorgeschalteten Vorwärmsystem beigegeben werden.

Bei der Herstellung von Portlandzement, wie auch ganz allgemein bei der Herstellung beliebiger anderer Zementanen, werden insbesondere aus folgenden Komponenten bestehende Mono- oder Zusatzbrennstoffe in Form des erfindungsgemäßen Brennstoffs eingesetzt: Als bevorzugte Trägerstoffe kommen hier in Frage: Polystyrol, Polyurethan, Polyphenol (sämtlich vorzugsweise als Hart- oder Weichschaumstoffe), Gummi, wie auch Sägemehl oder auch Spanplattensägemehl, wobei jedoch das Mehl weitgehend getrocknet sein sollte. Als Industrieabfälle bieten sich hierfür insbesondere Mineralöle oder mineralölähnliche Stoffe an, die bereits vorstehend ausführlich beschrieben wurden. Dabei ist es zweckmäßig, den Chlorgehalt stets unter 2% zu halten und einen Flammpunkt von mehr ais 55° C zu erreichen.

Die obengenannten erfindungsgemäß verwendeten Brennstoffe, die bei der Herstellung von Portlandzement in Frage kommen, sind selbstverständlich mit Vorteil generell bei allen erdenklichen Zementherstellungsverfahren brauchbar,

In der Hüttenindustrie ist der Brennstoff mit besonderem Vorteil bei Hochofenprozessen einsetzbar, wo die Koh'.t bzw. der Koks teilweise durch ihn ersetzt werden kann und ein begrenzter Schwefelgehalt nicht stört, zumal in Kohle und Koks bei Hochofenprozessen der Schwefelgehalt im allgemeinen bei etwa 3 Gew.-°/o liegt. Für den Hochofenprozeß kommt insbesondere die Erzeugung von Roheisen in Frage, bei der im unteren Teil des Hochofens Temperaturen von etwa 1600°C (im unteren Kegel »Rast«) auftreten.

Bei der Durchführung des Hochofenprozesses wird für den erfindungsgemäß eingesetzten Brennstoff (als Mono- oder Zusatzbrennstoff) eine größere Teilchengröße angestrebt. Dabei wird demzufolge nicht die pelletisierte Form gewählt, sondern die brikettierte, z. B. in Form von Briketts der Größe von »Eierkohlen«, d. h. einem Längsdurchmesser von etwa 5 bis 7 cm. Dabei ist es wesentlich, daß aufgrund des erforderlichen Luftdurchlasses durch das im Hochofen aufgeschüttete Material die in den Hochofen eingebrachten Brennstoffe in ihrer Form eine gewisse mechanische Festigkeit zeigen. Diese Festigkeit kann durch die Herstellung von Preßformlingen erhalten werden, wobei es auch bedeutsam sein kann, zusätzlich in den Brennstoffen noch Bindemittel, z. B. in Form von Bitumen oder verschiedenen Teer- oder Pechsorten, wie sie vorstehend bereits genannt wurden, aber auch in Form der bereits erwähnten bituminösen Stoffe, einzubringen. Hier hat sich insbesondere Gußasphalt mit einem Schmelzpunkt von etwa 150 bis 180° C als vorteilhaft erwiesen. Ist also der Einsatz von solchen Bindemitteln erwünscht, die bei Raumtemperatur fest sind, so müssen diese selbstverständlich bei einer über ihrem Schmelzpunkt liegenden Temperatur mit den weiteren genannten Ausgangsmaterialien der erfindungsgemäß eingesetzten Brennstoffe verarbeitet werden.

Für den Hochofenprozeß in seinen vielfältigen Ausgestaltungen (verschiedenes MetaUerz und damit unterschiedliche angestrebte metallische Erdprodukte) lassen sich insbesondere aus folgenden Komponenten bestehende Brennstoffe einsetzen.

Neben den vorstehend genannten Trägerstoffen, ausschließlich solcher mit relativ hohem Wassereehalt

kommt als Trägerstoff insbesondere Kohlenstaub in Frage, während daneben Mineralöle und mineralölähnliche Stoffe mit hohem Siedepunkt, vorzugsweise zwischen etwr. 300 und 400°C. mit Vorteil eingesetzt werden. Dabei ist es anzustreben, daß der Brennstoff bei relativ hoher Festigkeit und bezüglich seiner Korngröße den üblicherweise in Hochofenprozessen eingesetzten Koir.materialien möglichst nahekommt, d. h. insbesondere !angsam »entgast«.

Die bei dem Hochofenprozeß in Frage kommenden Brennstoffe gemäß dem erfindungsgemr.ßen Vorschlag dienen zwar vorwiegend als eine Art Brennstoffsubstitut. Dennoch greifen sie in einem gewissen Umfang in die beim Hochofenprozeß auftretenden chemischen

Reaktionsabläufe ein und zeigen eine gewisse, reduktive Wirkung. Die eigentliche Bedeutung der Brennstoffe, die hier insbesondere als Zusatz- und nicht als Monobrennstoff zu betrachten sind, liegt darin, daß ihre Verbrennungsprodukte als Bestandteil des Gichtgases in z. B. Heizkraftwerken nützliche Weiterverwendung finden. Sie stellen also keinen Koksersatz dar, sondern werden in Form der Verbrennungsprodukte anderen geeigneten energetischen Prozessen zugeführt.

Bei allen obengenannten Anwendungsfällen steigt mit erhöhtem Anteil an Industrieabfall der Heizwert, so daß der Heizwertträger nicht der organische Trägerstoff, sondern der Industrieabfall ist.

Claims

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Patentanspruch:

Verwendung flüssiger oder zähflüssiger Industrieabfälle, wie Harzabfälle, Lackschlämme oder Ölschlämme, in Vermischung mit einem feinteiligen, festen, adsorptionsfähigen organischen Trägerstoff und gegebenenfalls weiteren Zusatzstoffen als Zusatzbrennstoff in brikettierter oder pelletisierter Form bei industriellen Brennprozessen, wobei dieser Brennstoff mit dem Ausgangsniaterial des Brennprozesses gemischt Drehrohröfen zur Zement- oder Kalkherstellung oder Hochöfen zugeführt wird.