DE3316299C2

DE3316299C2 - Verfahren zum Verbrennen von Müll

Info

Publication number: DE3316299C2
Application number: DE3316299A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl.-Ing. 8034 Germering Emmerichs
Original assignee: Defo-Chemie 8000 Muenchen De GmbH; Defo Chemie 8000 Muenchen GmbH
Current assignee: EMMERICHS, GERHARD, DIPL.-ING., 8034 GERMERING, DE
Priority date: 1983-05-04
Filing date: 1983-05-04
Publication date: 1985-03-07
Also published as: EP0124827A2; ATE30762T1; DE3316299A1; EP0124827B1; EP0124827A3

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbrennen von Müll, bei dem man durch Zumischung bestimmter Zuschlagstoffe die Schademissionen, insbesondere SO2 und Cl2 ganz erheblich senken kann. Erfindungsgemäß wird dem Müll als Zuschlagstoff a) Spezialkalk T, enthaltend Calciumcarbonat und hexagonalem Kohlenstoff sowie b) Rückstandsprodukte aus der Zuckerindustrie, ausgewählt aus i) sirupartiger Melasse, ii) Festsubstanz aus der Rübenreinigung sowie iii) Carboschlamm aus der Zuckerfertigung zugegeben, und die Temperatur im Verbrennungsraum wird auf 850 bis 950°C eingestellt. Die Emissionswerte lassen sich um 80 bis 90% verringern.

Description

a) Spezialkalk T. enthaltend Calziumcarbonat und hexagonalem Kohlenstoff sowie

b) Rückstandsprodukte aus der Zuckerindustrie, ausgewählt aus

i) siruparliger Melasse,
ii) Festsubstanz aus der Rübenreinigung sowie
iii) Carboschlamm aus der Zuckerferiigung

gleichmäßig zuniischt.

2. Verfahren gemäß Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Komponente a) zur Komponente b) 30 : 70 bis 70 : 30 beträgt.

3. Verfahren gemäß den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponenten a) und b) insgesamt in Mengen von 5 bis 15. vorzugsweise b bis 8%. bezogen auf das Gewicht des Mülls, zugegeben werden.

4. Verfahren gemäß den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponenten a) und b) in vorgemischter Form dem Verbrennungsmüll zugegeben werden.

5. Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß man die Komponenten a) und b) getrennt in den Verbrcnniingsmül! einmischt.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbrennen von Müll. Sie betrifft insbesondere ein Verfahren zum Verbrennen von Müll, bei dem man durch geeignete Auswahl von bestimmten Zuschlagsstoffcn eine Umweltverschmutzung durch chlorhaltige und schwefelsaure Abgase weitgehend vermeiden kann, ohne daß teure und aufwendige Vorrichtungen für eine Gaswäschc oder Abgasfilteranlagen erforderlich sind.

Müll. d.h. sowohl Hausmüll als auch Industriemüll wird in großem Maße verbrannt. Dabei wird die Wärmeenergie des Mülls genutzt und es bleibt im wesentlichen eine Schlacke übrig, die man in geeigneten Deponien unterbringt.

Von ausschlaggebener Bedeutung beim Betrieb einer Müllverbrennungsanlage sind die mit den Verbrennungsgasen an die Umwelt abgegebenen Emissionswerte. Die Verbrennungsgase enthalten in der Regel aus dem Müll und den die Verbrennung fördernden Brennstoffen, wie Kohle oder Schweröl stammende Verunreinigungen, insbesondere schädliches SO2. Das in die Atmosphäre abgegebene Verbrennungsabgas verteilt sich in der Atmosphäre und wird durch Regen aufgenommen und kommt als sogenannter »Saurer Regen« auf die Erdoberfläche zurück.

Der Schaden, der durch den sogenannten »Sauren Regen« erfolgt, insbesondere das allmähliche Absterben der Wälder, ist unermeßlich. Deshalb bestehen gesetzliche Vorschriften, durch welche die zulässigen Schadstoffemissionen von Müllverbrennungsanlagen festgelegt sind.

Für Müllverbrennungsanlagen ist es ebenso bekannt wie für Großfeuerungsanlagen, daß man die Verbrennungsabgabe. bevor sie an die Atmosphäre abgegeben werden, reinigt. Diese Abgase, die neben SO:. Chlor- und Fluorwasserstolfemissionen als Hauptbestandteile enthalten, müssen bevor sie an die Atmosphäre abgegeben durch entsprechende Einrichtungen gereinigt werden. Während äiterc Müllverbrennungsanlagen keinerlei Vorkehr für die Reinigung der Abgase enthielten, sind in jüngerer Zeit erstellte Müllverbrennungsanlagen mit entsprechenden Gaswäschern und Staubfiltern ausgerüstet. Die Wirksamkeit einer Gaswäsche ist jedoch noch nicht voll befriedigend und um den gesetzlichen Anforderungen entsprechend niedrige Schadstoffemissionswerte zu erzielen, müssen gewaltige Investitionen vorgenommen werden. Ältere Müllverbrennungsanlagen müssen nachträglich mit entsprechenden Reinigungsvorrichtungen ausgerüstet werden.

Es ist bekannt, beim Verbrennen von Industrieabfall Calciumcarbonat zu verwenden, das als Fluidisicrungsmcdium wirksam ist und außerdem in der Lage ist, toxische Gase aus dem Abgas zu entfernen. Allerdings wird Calciumcarbonat während des Betriebes in einer Wirbelschicht zu einem feinen Pulver zerkleinert, das zum Teil mit dem Abgas aus den Schornsteinen ausgetragen wird und dann die 1 .uft verunreinigt. Um diesen Nachteil zu vermeiden, wird in der DE-OS 24 Ol 570 ein Vcrfah-

jo ren beschrieben, bei dem man die Verbrennung von Industrieabfall in einem Wirbelschichtofen unter Verwendung von körnigem Zementklinker als Fluidisierungsmedium und zur Umsetzung der Abgase bei Temperaluren von 80O⁰C- 1450⁰C vornimmt. Das bekannte

j-, Verfahren ist technisch und vom Material her sehr aufwendig.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein einfaches und billiges Verfahren zur Müllverbrennung aufzuzeigen, bei dem man das Entstehen der gasförmigen Schadstoffe während der Verbrennung noch besser unterdrückt und gleichzeitig eine deponierfähige Asche erhält.

Diese Aufgabe wird durch das Kennzeichen des Hauptanspruches gelöst.

Der Erfindung liegt die Überlegung zugrunde, die Entwicklung der in Müllverbrennungsanlagen zwangsläufig entstehenden Schadstoffe schon im statu nascendi zu unterdrücken. Dadurch, daß man durch die Zusatzstoffe unter den Bedingungen, die im Verbrennungsraum vorherrschen, das Entstehen der Schadstoffe verhindert und diese in unschädlicher Form in der Schlacke gebunden anfallen, können aufwendige Gaswasch- und auch Entstaubungsanlagen entfallen.

Als Zuschlagsstoffe werden gemäß der Erfindung folgende Komponenten verwendet:

1. Spezialkalk Taus der chemischen Industrie. Dieser Spezialkalk enthält im wesentlichen Calziumcarbonat (etwa 85%) sowie 9 bis 11% hexagonalen Kohlenstoff. Ein solcher Graphit- und kalkhaltiger Spezialkalk fällt z. B. bei der Kalkstickstoffherstellung in großen Mengen an und mußte bisher auf die Halde geworfen werden (Komponente a)).
Durch den im Kalk enthaltenen hexagonalen Kohlenstoff wird auf der Verbrennungsoberfläche eine momentane Flammenreaktion unterbunden. Der durch den hexagonalen Kohlenstoff erzielte Glüheffekt erhöht die Affinität der Schadstoffe zum Kalk.

2. Als zweite Komponente (Komponente b)) kommen Rückstandsprodukle aus der Zuckerindustrie zur Verwendung, nämlich
i) sirupartige Melasse.

ii) Festsubstanz aus der Rübenreinigung sowie iii) Carboschlamm aus der Zuckerfertigung.

Die aus der Zuckerindustrie stammenden Rückstandsprodukte können einzeln oder in Kombination eingesetzt werden. Die Komponente ii) erhöht die Kristailisation der Schlacke und die Einbindung von Fest-Schadstoffen.

Die Komponente iii). die bis ca. 80 Gew.-°/o schadstoffbindende Kalkantcile enthält, trägt auch zur Verbrennung bei.

Auch diese Stoffe, die in der Zuckerindustrie anfallen, galten bisher als Abfallstoffe, die nicht oder nur schlecht verwertbar waren.

Es ist möglich den kalkhaltigen Bestandteil des Zuschlagsstoffs und den Rückstand aus der Zuckerindu- 2« strie vorzumischen und dann in geeigneten Mengen dem Verbrennungsmüll zuzuführen, oder aber die Komponenten werden einzeln dem Verbrennungsmüll zugegeben.

Das Verhältnis von kalkhaltigem Zuschlagsstoff (Komponente a)) zu dem Rückstandsprodukl aus der Zuckerindustrie (Komponente b)) kann — je nach der Art der Müllzusammensetzung — in verhältnismäßig breitem Umfang variieren. Es liegt im allgemeinen bei etwa 30 bis 70Gew.-% der Komponente a) und 70 bis jo 30Gew.-% der Komponente b) und vorzugsweise bei etwa 45 Gew.-°/o der Komponente a) und etwa 55 Gew.-% der Komponente b).

Je nach der Müllbeschaffenheit und auch in Abhängigkeit von der Zusammensetzung der Zuschlagsstoffe J5 werden diese in Mengen von 5 bis 15, vorzugsweise etwa 6 bis 8%. bezogen auf das Gewicht des Mülls, zugegeben.

Die Zuführung der Zuschlagsstoffe erfolgt zweckmäßiger Weise bei der Müllaufgabe in den Mülltrichter. Der rieseiförmige Zuschlagsstoff wird durch Aufblasen auf den Müll aufgebracht, wobei eine gute und gründliche und gleichmäßige Vermischung bzw. Benetzung der Mülloberfläche mit dem Zuschlag wichtig ist.

Werden die Zuschlagsstoffe vorher schon miteinander vermischt, so kann das Vermischen in üblichen Mischanlagen, z. B. in Taumelmischern erfolgen. Übliche Betonmischer sind hierfür durchaus geeignet.

Die Zuführung kann auch direkt durch eine Betonpumpe in den Müllaufgabetrichter der Verbrennungsanlage erfolgen. Dabei erfolgt durch die Förderbewegung im Mülltrichter eine in den meisten Fällen ausreichende Vermischung mit dem Verbrennungsmüll.

Um das Entstehen der schädlichen Abgase schon im Verbrennungsraum zu unterbinden ist es erforderlich, die Temperatur im Verbrennungs- bzw. Feuerungsraum genau zu überwachen. Diese Temperatur muß zwischen 850 und 950°C liegen, um nach der chemischen Abbindung keine thermische Dissoziation zu bekommen. Vorzugsweise wird die Verbrennung bei etwa 900⁰C durch- bo geführt.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren, das einerseits in der Auswahl der dem Verbrennungsmüll zuzusetzenden Zuschläge und andererseits in der genauen Einhaltung der genauen Temperatur im Verbrennungs- b5 raum besteht, wird nicht nur wirksam die Schadstoffemission erheblich vermindert, sondern man erhält auch eine Schlacke, die abwassertechnisch Droblerr.ios ist.

Durch den Zuschlag fällt die Schlacke kristallisiert an. Sie enthält eingeschlossen chemische Verbindungen des Schwefels sowie auch die Schwermetall in gebundener Form. Die Schlacke kann problemlos deponiert werden. Sie iat aber auch bei entsprechender Aufarbeitung im Straßenbau oder in der Bauindustrie verwertbar.

Erfindungsgemäß werden u. a. die folgenden Vorteile erzielt:

1. Die Schadstoffemission von Müllverbrennungsanlagen kann erheblich vermindert werden.

2. Die als Zuschläge verwendeten Komponenten sind Abfallprodukte der Industrie und können einer sinnvollen Verwendung zugeführt werden.

3. Die Korrosion in den Verbrennungsanlagen kann erheblich vermindert werden.

4. Teure Gaswaschanlagen und andere Gasreinigungsvorrichtu;igen können vermieden werden oder deren Einsatz kann zusätzlich für eine weitere Verminderung der Schadstoffe erfolgen.

5. Die Verbrcnnungsschlacke läßt sich gefahrlos deponieren oder kann nach entsprechender Verarbeitung iiii Straßenbau oder in der Bauindustrie verwendet werden.

Beispiel

Ein Gemisch aus 90Gew.-% Hausmüll und 10Gew.-% Industriemüll (wobei der Industriemüll einen Anteil von 30 Gew.-% Kunststoffen, einschließlich PVC enthielt) wurde kontinuierlich im Einfülltrichter vor dem Feuerraum mit 10Gew.-% Zuschlagsstoffen aus

45 Gew.-% Spezialkalk 7"(85% Calziumcarbonat und

10% hexagonaler Kohlenstoff)
35 Gew.-% Carboschlamm
15 Gew.-% Festsubstanz aus der Rübenreinigung
5 Gew.-% Melasse

vermischt. Zusammen mit einem Schweröl wurde das Gemisch im Feuerraum der Verbrennungsanlage verbrannt, wobei die Temperatur auf 850°C eingestellt wurde. Ohne Zugabe der Zuschlagsstoffe ergab sich beim Verbrennen des Mülls eine Anfangsemission of 1700 mg G/m' und 400 mg SCh/m³. Nach mehrstündigem konstantem Betrieb ergaben sich bereits nach ca. einer Stunde eine Verringerung der Emissionswerte um 80 bis 90%. Die Emissionswerte stellten sich auf 180 bis 230 mg Cl/m^J und 75 mg SO₂/m³ ein. Die Schlacke zeigte beim Abkühlen eine kristalline Struktur. Alle Schwermetalle sind der Schlacke eingebaut und die Eluate sind abwassertechnisch problemlos.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Verbrennen von Müll, bei dem man Haus- und/oder Industriemüll unter Zusatz von die Verbrennung fördernden Brennstoffen und Kalk bei einer Temperatur von 850 bis 950"C verbrennt, dadurch gekennzeichnet, daß man vor dem Einführen des zu verbrennenden Mülls und der die Verbrennung fördernden Brennstoffe dem Müll