DE3347056A1

DE3347056A1 - Verfahren zur aufbereitung von haus- und/oder hausmuellaehnlichem gewerbemuell zur herstellung eines brennstoffs, sowie verbrennungsofen

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Publication number: DE3347056A1
Application number: DE19833347056
Authority: DE
Inventors: Hans Friedrich Dipl.-Phys. Dr.-Ing. 4040 Neuss Flender; Johann Dipl.-Ing. 4005 Meerbusch Roos
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-12-24
Filing date: 1983-12-24
Publication date: 1985-07-04
Also published as: NO853246L; ES538986A0; PT79738A; EP0200731A1; US4646661A; AU3831485A; WO1985002898A1; ES8604793A1

Description

Beschreibung 10

Verfahren zur Aufbereitung von Haus- und/oder hausmüllähnlichem Gewerbemüll zur Herstellung eines Brennstoffs, sowie Verbrennungsofen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung von Haus- und/oder hausmüllähnlichem Gewerbemüll mit Zerkleinerungs-, Sieb- und Abzugseinrichtungen einschließlich Magnetabscheidung zur Herstellung eines energiereichen, schadstoffarm verbrennbaren Brennstoffs, unter selektiver Gewinnung verschiedener Müllbestandteile, insbesondere Papier. Die Erfindung betrifft ferner einen Industrieofen zum Verbrennen fester, flüssiger, pastöser, gasförmiger und/oder eines nach dem vorstehenden Verfahren hergestellten Brennstoffs

mit einem Brennstoffein- sowie Gas- und Ascheaustritt. 30

Verfahren zur Aufbereitung von Haus- und/oder hausmüllähnlichem Gewerbemüll sind beispielsweise durch die DE-OS 27 30 671 und DE-OS 30 37 714 bekannt.

Die bekannten Aufbereitungsverfahren zeichnen sich dadurch aus, daß gleichzeitig verschiedene Müllarten

aufbereitet und unterschiedliche verkaufsfähige Produkte hoher Güte und Reinheit gewonnen werden können. Desweiteren ermöglichen die bekannten Verfahren eine wirtschaftliche Nutzung der nicht separierbaren und wiederverwendbaren Müllteile.

Nach dem Verfahren gemäß der DE-OS 30 37 714 ist es möglich, zahlreiche Rohstoffe mit hoher Reinheit als verkaufsfähige Produkte zurückzugewinnen, gleichzeitig die kompostierungsfähigen Müllbestandteile zu kompostieren und darüber hinaus während der Kompostierung Wasserdampf zur weiteren Energienutzung zu gewinnen. Der angelieferte Müll kann dabei als Ganzes zugeführt und auch als Ganzes verarbeitet werden. Die Herstellung des Kompostes dient beispielsweise zur Rekultivierung von Ödland, Kiesgruben, Steinbrüchen, Deponien und dergleichen.

Neben diesem bekannten Aufbereitungsverfahren ist es auch Stand der Technik, Hausmüll unter Erzeugung eines als Brennstoff verwertbaren Produktes aufzubereiten. So beschreibt die DE-PS 31 28 560 ein Verfahren zur Aufbereitung der von Schwerstoffen befreiten und auf möglichst 8 bis 10 Prozent Restfeuchte getrockneten brennbaren Fraktion von zerkleinertem Hausmüll zur Herstellung sog. Brennstoffpellets in einer Brikettpresse. Auf diese Weise ist es möglich, ohne Zugabe von Bindemitteln transport- und lagerfeste Briketts relativ hohen Heizwertes herzustellen.

Es ist ferner bekannt, einen aus der Müllaufbereitung gewonnenen Brennstoff, vorzugsweise ein Papier-Kunststoff gemisch, in Pellets zu verpressen, wobei zerkleinerter Brennstoff im Kollergang verdichtet wird. Dabei werden Pellets von etwa 20 mm Durchmesser und einer Länge von einigen Zentimetern hergestellt, die anschließend in einem Ofen verbrannt werden können.

Die Verbrennung von Brennstoffpellets gilt allgemein als gegenwärtig vorteilhafteste Aufbereitungsmethode eines Brennstoffes aus Müll. Die Pelletsherstellung wird allerdings aus folgenden Gründen bei zukünftigen Anlagenkonzepten von untergeordneter Bedeutung sein: Maschineller Aufwand und Energiebedarf für die Verdichtung der Pellets im Kollergang bei gleichzeitig hohem Verschleiß der Maschinenteile, Energieaufwand für die Trocknung des Pellets, hohe Kosten für deren Vorzerkleinerung vor der Verbrennung. Darüber hinaus ist bei dem bekannten Verfahren eine gezielte Abtrennung von Schadstoffen im Hinblick auf den Verbrennungsprozeß und dessen Abgase nicht durchführbar, was auch zur Folge hat, daß bei der Herstellung der Brennstoffpellets aus Müll die Qualität im Hinblick auf den Heizwert gegenüber dem quantitativen Mülldurchsatz eindeutig im Vordergrund steht.

Zur Herstellung von Pellets ist es ferner notwendig, daß die Ausgangsmaterialien eine gewisse Feuchtigkeit aufweisen, damit es zu einer Agglomeration der einzelnen Feststoffteilchen kommt. Gegebenenfalls müssen zusätzliehe Bindemittel eingesetzt werden. Die Mindestfeuchte wird entweder unmittelbar durch die entsprechenden Müllbestandteile eingebracht oder muß durch externe Wasserzuführung oder zusätzliche Trocknung eingestellt werden.

Darüber hinaus bedarf es einer Vielzahl von Pelletisierungsanlagen, da die nach dem Stand der Technik bekannten

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Anlagen nur einen relativ geringen Durchsatz ermöglichen, es aber andererseits in einer Mül1-Aufbereitungsanlage ^r> zu einem erheblichen Müll aufkommen und damit zu einer erheblichen Menge an Brennstoffmatorialien kommt.

Ein weiteres Problem stellt sich bei der Verbrennung derartiger Brennstoffe, aber auch bei der Verbrennung anderer flüssiger, gasförmiger, pastöser und/oder fester Brennstoffe.

Unter den verschiedenen Feuerungssystemen hat sich die Wirbelschichtfeuerung im Stand der Technik als wirtschaftlichste und umweltfreundlichste Lösung herausgestellt. Sie wird insbesondere für die Verbrennung schwieriger Abfälle eingesetzt und erfüllt insoweit besonders die umwelttechnischen Anforderungen, als deutlich geringere Schadstoffmengen als bei herkömmliehen Feuerungen emittiert werden.

Bei der Wirbelschichtfeuerung wird die Verbrennungsluft durch einen mit Luftdüsen bestückten Brennkammerboden geführt. Auf diesem befindet sich eine aus feinkörnigem inerten Material bestehende Schicht. Sie wird durch den von unten durchgeführten Luftstrom aufgewirbelt, wobei zur Einleitung des Verbrennungsprozesses die Schicht auf eine Zündtemperatur des jeweiligen Brennstoffes aufgeheizt wird. Hierzu dient in der Regel ein mit Öl oder Gas betriebener Anfahrbrenner.

Nach Erreichen der Zündtemperatur wird der jeweilige Brennstoff dann in die wirbelnde Schicht eingeführt.

Im Laufe der Verbrennung des jeweiligen Brennstoffs verringert sich dessen Korngröße immer mehr, so daß die einzelnen Brennstoffteilchen leichter werden,

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bis die verbleibenden Ascheteilchen vom aufsteigenden Gasstrom erfaßt und ausgetragen werden.

Häufig werden Tauchheizflachen in die Wirbelschicht eingelegt,die die Kühlung der Wirbelschicht auf die gewünschte Verbrennungstemperatur übernehmen.

Die bekannte Wirbelschichtfeuerung weist jedoch entscheidende Nachteile auf. Einerseits kommt es aufgrund des zirkulierenden feinen Sandes an nahezu sämtlichen Innenflächen der jeweiligen Verbrennungskammer zu Erosionsproblemen aufgrund des sogenannten "Sandstrahleffektes". Insbesondere an den Eintauchheizflächen sowie an den Ausmauerungen der Brennkammer kommt es zu erheblichen Verschleißerscheinungen, wodurch die Reparaturanfälligkeit der gesamten Verbrennungsanlage negativ beeinflußt wird.

Darüberhinaus ist der Verbrennungsgrad des jeweiligen Brennstoffes häufig unzureichend, so daß ein erheblicher Aufwand in die Rauchgasreinigung gesetzt werden muß.

Auch hier soll die Erfindung Abhilfe schaffen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Aufbereitung von Haus- und/oder hausmüllähnlichem Geworbemüll mit Zerkleinerungs-, Sieb- und Abzugseinrichtungen zur Herstellung eines energiereichen, schadstoffarmen Brennstoffs anzugeben, wobei der Brennstoff als solcher ohne weitere Änderungen seiner Form- bzw. seines Aggregatzustandes zur anschließenden Verbrennung zur Verfügung stehen soll.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß, unter selektiver Gewinnung verschiedener

Müllbestandteile, insbesondere Papier und Kunststofffolien, der angelieferte Müll nach Absieben auf eine Fraktion, vorzugsweise zwischen 180 mm und 500 mm, anschließender Zerkleinerung, unter gleichzeitiger Trennung von anhaftenden Verunreinigungen, insbesondere Stäuben, Sand usw. und Magnetabscheidung eine zweite Siebung erhält, bei der über eine mehrstufige Siebmaschine din Fraktion vorzugsweise kleiner 30 mm und die Fraktion vorzugsweise kleiner 180 mm aus dem Materialstrom entfernt wird, die Fraktionen kleiner 30 mm bzw. kleiner 180 mm anschließend gegebenenfalls zusammengeführt und ausgetragen werden, während die Fraktion größer 180 mm für den Einsatz als Brennstoff einer Zerkleinerung auf vorzugsweise 30 bis 50 mm unterzogen wird, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung einer Verpressung.

Durch die erfindungsgemäße Kombination verschiedener Sieb-, Zerkleinerungs- und Abzugseinrichtungen in der beanspruchten Kombination ist es möglich, eine Müll fraktion zu separieren, die beispielsweise aus etwa 30 bis 40 Gewichtsprozent Kunststoff und 60 bis 70 Gewichtsprozent Papier besteht, während der aufgegebene Hausmüll etwa 25 Gewichtsprozent Papier und 7 Gewichtsprozent Kunststoff aufweist. Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist jedoch darin zu sehen, daß durch die Einstellung der Maschinen Kenngrößen, nämlich der freien Siebfläche und der Konfiguration der Hammermühle im Hinblick auf die selektive Zerkleinerung des Papiers, nicht aber der Kunststoffolien, eine Einstellung insbesondere des Kunststoffanteils im Kunststoff-Papiergemisch und damit eine Veränderung des Brennstoffheizwertes möglich ist.

Für diese wahlweise Aufkonzentrierung des Kunststoffanteils kommt unter anderem der Zerkleinerungsstufe

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insoweit eine besondere Bedeutung bei, als es möglich ist, insbesondere mit Hilfe einer Hammermühle, einen frühzeitigen Aufschluß verschiedener Müllteile zu erreichen, da hier der aufgegebene Kunststoff weitestgehend unzerkleinert bleibt und die spätere Isolierung mittels einer Siebeinrichtung erlaubt. Darüber hinaus ermöglicht die Hammermühle ein Abschlagen von Verunreinigungen, insbesondere Stäuben und sonstigen Inertstoffen von den später als Brennstoff separierten Papierteilchen.

Von besonderer Bedeutung im Hinblick auf die Brennstoffqualität ist auch die zweite Siebung in der mehrstufigen Siebmaschine, die zweckmäßig als Trommelsieb ausgebildet ist, bei einer Maschinenweite von ca. 30 mm, bei der Inertstoffe entfernt werden können, so daß der Ascheanteil der isolierten Brennstofffraktion mit unter 15 Gewichtsprozent außerordentlich niedrig gehalten werden kann. Üblich sind hier - nach den bekannten Verfahren zur Brennstoffherstellung - Werte um 30 Gewichtsprozent Ascheanteil. Durch die Absiebung bei ca. 30 mm bei vorangegangenem Aufschluß der Müllteile 5 in der Hammermühle werden insbesondere die Inertstoffe als Träger von beim Verbrennungsprozeß unerwünschten Salzen, ferner die Feinbestandteile als Träger der Feuchtigkeit, so daß eine Vortrockung des Brennstoffes vor der Verbrennung nicht mehr unbedingt erforderlich ist, und schließlich sonstige Verunreinigungen aus dem Siebüberlauf, dem erwünschten Kunststoff-Papiergemisch, ausgeschieden.

Durch die beanspruchte Absiebung verschiedener Fraktionen 5 ist es gleichzeitig möglich, andere Rohstoffe in höchster Reinheit zu gewinnen. Beispielsweise erhält die im

Rahmen der Siebung anfallende Fraktion kleiner 180 nun erfindungsgemäß praktisch keine Kunststoffanteile mehr (Kunststoffanteil kleiner 5 Gewichtsprozent) und kann im Rahmen des bekannten Aufbereitungsprozesses zur Papiergewinnung eingesetzt werden.

Durch die erfindungsgemäße Aufkonzentrierung der Kunst-"LQ stoffolien in der Brennstoff fraktion läßt sich der Heizwert dieser Fraktion auf Werte bis zu ca. 20000 Kilojoule/Kilogramm steigern, während beispielsweise handelsübliche Braunkohle einen Wert von ca. 14000 Kilojoule/Kilogramm aufweist. Hausmüll in seiner unbearbeiteten Form weist einen mittleren Heizwert von ca. 8000 Kilojoule/Kilogramm auf. Ein erfindungsgemäß hergestelltes Kunststoff-Papiergemisch hat sich als ein außerordentlich energiereicher und gleichzeitig schadstoffarm verbrennbarer Energieträger erwiesen, der nach Zerkleinerung auf etwa 30 bis 50 mm ohne weiteres einer nachfolgenden Verbrennung als Brennstoff zur Verfügung steht.

Insoweit stellt ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellter Brennstoff einen bevorzugten Energieträger auch für konventionelle Verbrennungsofen dar, weil - bedingt durch den hohen Heizwert und den geringen Verunreinigungsgrad - eine leichtere und vollständigere Verbrennung möglich, sowie ein geringerer apparativer 3Q Aufwand zur Rauchgasreinigung notwendig ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind durch die Merkmale der Unteransprüche beschrieben.

Der Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde,

einen Verbrennungsofen für die Verbrennung eines mit dem vorstehend genannten Verfahren hergestellten Brennstoffes und/oder eines sonstigen festen, flüssigen, pastösen oder gasförmigen Brennstoffes zur Verfügung zu stellen, bei dem eine exakte Temperatursteuerung möglich ist, bei dem Erosionsprobleme weitestgehend vermieden werden, der einen günstigen Wirkungsgrad aufweist und bei dem eine möglichst vollständige Verbrennung erzielbar ist.

Der hierfür erfindungsgemäß vorgesehene Industrieofen ist gekennzeichnet durch mindestens zwei, von unten heißgasdurchströmte Fließbetten, die in Transportrichtung des Brennstoffs im Ofen hintereinander und höhenmäßig abgesetzt angeordnet sind, unter Einstellung einer mittleren Verbrennungstemperatur zwischen 500 und 900 Grad Celsius, vorzugsweise zwischen 500 und 800 Grad Celsius, wobei sich die Temperaturführung nach der Einbindungsmöglichkeit der im Brennstoff enthaltenen Schadstoffe mittels Kalk richtet. Während bei den bei bekannten Öfen üblichen Verbrennungstemperaturen oberhalb 1100 Grad Celsius die Schadstoffe nur in ionisierter Form vorliegen, lassen sich bei den erfindungsgemäß angegebenen Temperaturen Schwefel und Schwermetalle in Kalk binden bzw. Chlor und Fluor mittels Keramikfiltern herausfiltern.

Dabei wird die Transportgeschwindigkeit des durch die Fließbetten geführten Gases vorzugsweise so eingestellt, daß diese, auch im Fall einer Bedeckung mit pulver- oder sandförmigen Materialien, im wesentlichen in ihrer Form und Anordnung unverändert verbleiben.

Vorzugsweise bestehen das bzw. die Fließbetten aus einem mit einem inerten Pulver oder Sand bedeckten Rost.

Die Gasführung ist dann so geregelt, daß das Pulverbzw. Sandbett gerade unterhalb des Fluidationspunktes gehalten wird. Es werden bevorzugt grobkörnige Pulver, beispielsweise mit einer Korngröße zwischen 0,3 und 5 mm erf indungsgemäis eingesetzt.

Mit der Erfindung ist der Vorteil verbunden, daß das Fließbett-Material, insbesondere der Sand, nicht innerhalb der Brennkammer verwirbelt und mit den Brennstoffteilchen vermischt wird, sondern daß das Fließbett aufgrund seines höheren spezifischen Gewichtes gegenüber den Brennstoffteilchen, trotz einwandfreien Durchlasses des aufgegebenen Gases, im wesentlichen formstabil verbleibt, so daß zwar einerseits die Brennstoff teilchen im Luftstrom durch den Ofen geführt und verbrannt werden können, andererseits aber der bei bekannten Öfen beobachtete "Sandstrahleffekt" durch die Verwirbelung des Sandes zuverlässig vermieden werden kann.

Voraussetzung für eine einwandfreie Verbrennung ist selbstverständlich, daß das Material eines Fließbettes auf eine Temperatur aufgeheizt wird, die gleich oder größer der Zündtemperatur des jeweils verwendeten Brennstoffes ist.

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Durch die Regelung der durch die einzelnen Fließbetten geführten Gasmenge und ihrer Zusammensetzung, insbesondere des Sauerstoffgehaltes, ist eine optimale Verbrennungs- und Temperaturführung im Ofen möglich.

Der Transport der Brennstoffteilchen entlang der vorzugsweise treppenförmig abgesetzten Fließbetten erfolgt beispielsweise durch zwischen den Verbindungselementen der einzelnen Betten angeordnete Düsen oder Schlitze, über die gleichzeitig Verbrennungsluft eingeblasen werden kann.

Durch die jeweilige Heißgas- bzw. Luftzuführung kann auch die Temperatur im Ofen ohne weiteres leicht geregelt werden. Hohe Temperaturen, wie sie beispielsweise bei der Holz- oder Ölverbrennung mit über 1200 Grad Celsius erreicht werden, sind unerwünscht, weil im Abfall Salze vorhanden sind, die bei derartigen Temperaturen schmelzen und die Fließbetten verstopfen.

Erfindungsgemäß erfolgt eine Temperaturreduzierung auf Temperaturen unterhalb 900, vorzugsweise unterhalb 800 Grad Celsius insoweit, als die durch hohen Luftüborschuß erreichten Verbrennungstemperaturen dadurch ausgeglichen werden, daß Niedertemperatur-Heißgase mit der Frischluft vermischt werden.

Gleichzeitig ermöglicht die Vermischung der Verbrennungsluft mit bereits einmal verbrannten Heißgasen eine nochmalige Verbrennung etwaig verbliebener Schadstoffe, wie CO-Reste, im Heißgas.

5 Durch die Verwendung grobkörniger Pulver oder Sande aus Inertmaterialien in den Fließbetten wird neben dor Vermeidung der Verwirbelung derselben und Abrieb-

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erscheinungen im Ofeninneren ein weiterer Vorteil erreicht. Während nämlich in herkömmlichen Wirbelschichtfeuerungen ein Großteil der verwendeten Sande zusammen mit der Asche ausgetragen wird und anschließend in aufwendigen Trennungsverfahren rückgewonnen werden muß, kann in einem erfindungsgcmäßon Verbrennungsofen eine weitestgehend reine Asche ohne Sandbestandteile abgezogen werden. Die vollständige Verbrennung gewährleistet überdies, daß die abgezogene Verbrennungsluft relativ wenig schädliche Verunreinigungen enthält, die in teueren und aufwendigen Filterungsprozessen gebunden werden müßten.

Trotzdem sieht die Erfindung in einer Weiterentwicklung vor, daß vom Gasaustritt des Ofens eine Leitung zu einer nachgeschalteten Filteranlage verläuft, wobei die Filteranlage vorzugsweise aus einem oder mehreren Gewebefiltern besteht. Diese können zur Rauchgasentschwefelung der Abgase beispielsweise kalkbeschichtet sein, so daß es zur Ausfällung eines Kalziumsulfat- Produktes kommt. Gleichzeitig können Chlor und Fluorionen gebunden werden.

Die Möglichkeit der Schwefeleinbindung besteht auch in der Brennkammer selbst durch Kalkzugabe auf die Fließbetten.

Der erfindungsgemäße Verbrennungsofen ist für eine Vielzahl von Brennstoffen bevorzugt geeignet. In der Zeitschrift "VDI-Nachrichten" vom 2. September 1983 ist die Verbrennung von Klär- und Abfallschlamm in zwei getrennten Trocknungs- und Verbrennungsstufen beschrieben. Außerdem ist eine Granulierstufe vorgeschaltet, die die Behandlung des Schlamms in den nach-

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geschalteten Fließbettstufen des Verbrennungsofens erleichtert. Auch hier wird also wieder die Verbrennung in zwei getrennten Verfahrensstufen (nämlich mit vorgeschalteter Trocknung) durchgeführt, wodurch ein erhöhter apparativer und kostenmäßiger Aufwand verbunden ist. Gerade für derartige Brennstoffe eignet sich aber ein erfindungsgemäßer Verbrennungsofen, bei dem Trocknung und Verbrennung von Schlämmen externer Aggregate durchgeführt werden können.

Der Einsatz eines erfindungsgemäßen Verbrennungsofens, insbesondere bei Verwendung eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Brennstoffes, ermöglicht aber weitere vorteilhafte Anwendungen.

So kann der aus dem Verbrennungsofen abgezogene Heißdampf ebenso wie die während der Verbrennung anfallende Asche bei der Herstellung von Steine und Erden Produkten verwendet werden. Beispielhaft sei die Kalksandstein-, Zement- oder Ziegelherstellung genannt.

Dabei können dann nicht nur üblicherweise auf der Deponie landende Müllbestandteile separiert und als energiereicher, schadstoffarmer Brennstoff eingesetzt werden, überdies ist vielmehr auch eine umweltfreundliehe Einbindung der bei der Verbrennung anfallenden Asche und Stäube in wirtschaftlich einsetzbare Produkte möglich. Die Erfindung stellt damit ein umfassendes Programm zur Verminderung der Umweltbelastung vor.

Angesichts der in den letzten Jahren stark intensivierten Umwoltschutzdebatte und der stetig verbesserten Lösungsvorschläge, gerade zur Verwertung

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von Abfällen (DE-OS 27 30 671 und DE-OS 30 37 714) stellt die vorliegende Erfindung ei non besonders ^r) großen innovatorischen Schritt auf dem Weg zu einer Minirnierung von Schadstoffbelastungen für die Umwelt dar.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel, dargestellt ist, näher erläutert.

Dabei zeigen:

Fig. 1 ein Fließbild zur Veranschaulichung der

Stufen eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines enorgiereichen, schadstoffarmen Brennstoffs aus Haus- und/oder Gewerbemüll, an schließender Verbrennung in einer Feuerungsan

lage und Einbindung in einen Kalksandsteinproduktionsprozess ,

Fig. 2 einen Aufriß eines erfindungsgemäßen Verbrennungsofen,

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Anordnung verschiedener Zusatzaggregate zu einem Verbrennungsofen gemäß Fig. 2, 30

Fig. 4 einen Schnitt durch einen Teil eines Ventildüsenbodens eines Fließbettes.

BAD ORIGINAL·· ...

Das in Figur 1 dargestellte Fließbild untergliedert sich im wesentlichen in drei Abschnitte: 5

Aufbereitung des Hausmülls zur Gewinnung einer energiereichen, emissionsarmen Brennstofffraktion,

Aufbereitung des Brennstoffes vor dem Verbrennungsofen und anschließende Verbrennung,

Einbindung von Asche und gegebenenfalls Filterstäuben in den Produktionsprozess einer Kalksandsteinherstellung unter gleichzeitiger Nutzung der Verbrennungswärme.

Der angelieferte Haus- und/oder hausmüllähnliche Qewerbemüll wird zunächst einer Absiebung bei ca. 180 mm in einem Trommelsieb unterzogen, gegebenenfalls zuvor von sperrigen Teilen größer 500 mm befreit, und die auf dem Trommelsieb verbleibende Fraktion wird anschließend in eine Hammermühle gegeben. Hierbei ist für die Reinheit des später separierten Brennstoffes die mechanische Beanspruchung des Müllmaterials in 5 der Hammermühle von entscheidender Bedeutung. Durch Wahl bestimmter Hämmerkonfigurationen und Einsatz bestimmter Roste im Mühlenraum der Hammermühle kann erreicht werden, daß im wesentlichen das Papier einer Zerkleinerung unterzogen wird. Dagegen bleibt der ebenfalls der Hammermühle aufgegebene Kunststoff (beispielsweise Plastiktüten) unzerkleinert und erlaubt die spätere Isolierung mittels Siebung. Die umlaufenden Hammer bewirken darüberhinaus aber auch, daß anhaftende Verunreinigungen, wie Stäube, abge-5 schlagen werden, so daß für die weiteren Aufbereitungsstufen eine im wesentlichen von Verunreinigungen

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freie Materialmischung zur Verfügung steht.

Insoweit weist die Hammermühle wesentliche Vorteile gegenüber anderen Zerkleinerungseinrichtungen, wie beispielsweise Rotorscheren auf. Rotorscheren bilden Spalten, durch die das Material unzerkleinert fallen kann, so daß eine Aufkonzentrierung des zu separierenden Brennstoffes nur bedingt erreicht werden kann.

Das aus der Hammermühle abgezogene Material wird anschließend über einen Magnetabscheider geführt, um im wesentlichen Eisenverunreinigungen zu entfernen.

Die sich anschließende Absiebung in der mehrstufigen Siebmaschine, die bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung als Trommelsieb ausgebildet ist, erfolgt bei Siebweiten von ca. 30 mm und anschließend ca. 180 mm, um - bei typischem Hausmüll und hausmüllähnlichem Gewerbemüll - einerseits eine optimale Brennstoffgewinnung und andererseits eine möglichst optimale selektive Gewinnung einzelner Müllbestandteile, insbesondere Papier, zu erreichen.

Während das Material kleiner 30 mm abgezogen und einer Kompostierung oder Deponierung zugeführt wird, enthält die Fraktion zwischen 30 mm und 180 mm aufgrund der speziellen vorgeschalteten Aufbereitungsstufen nahezu ausschließlich Papier (ca. 95 Gewichtsprozent), während der Kunststoffanteil nur noch ca. 5 Gewichtsprozent beträgt. Diese Fraktion kann insoweit abgezogen und für die Papierherstellung aus Altpapier bereitgestellt werden.

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Demgegenüber ist die Fraktion größer 180 mm im wesentlichen ein Kunststoff-Papiergemisch, bestehend aus beispielsweise ca. 30 bis 40 Gewichtsprozent Kunststoff und 60 bis 70 Gewichtsprozent Papier. Diese beiden Bestandteile liegen im Hausmüll mit etwa 25 Gewichtsprozent (Papier) bzw. 7-9 Gewichtsprozent (Kunststoff) vor,

d. h., durch die erfindungsgemäße Kombination der verschiedenen Aufbereitungsstufen und der Einstellung der Zerkleinerungs- und Siebmaschinen erfolgt in hohem Maße eine Aufkonzentrierung der beiden genannten Komponenten, wobei insbesondere der Kunststoffanteil durch entsprechende Einstellung der freien Siebfläche erhöht werden kann, um so den Heizwert des Brennstoffes bis auf Werte bis zu ca. 20000 Kilojoule/Kilogramm zu steigern. Damit liegt der Heizwert höher als beispielsweise der von Braunkohle.

Durch die zweite Absiebung bei einer Korngröße von 30 mm nach der Zerkleinerung in der Hammermühle wird außerdem sichergestellt, daß unerwünschte 5 Inertstoffe entfernt werden, so daß der Ascheanteil der isolierten Brennstofffraktion unter 15 Gewichtsprozent gehalten werden kann. Bei den bekannten Verfahren müssen dagegen Werte in der Größenordnung von 30 Gewichtsprozent in Kauf genommen werden. Außerdem werden durch die Hammermühle insbesondere die mit hoher Feuchtigkeit behafteten Verunreinigungen abgeschlagen, so daß eine besondere Trocknung des Brennstoffes entfallen kann. Schließlich senken die abgeschlagenen Feinbestandteile die Belastung des Brennstoffes mit Salzen, die beim Verbrennungsprozeß eine unerwünschte Gasbelastung nach sich ziehen.

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Die erfindungsgemäß hergestellte Brennstofffraktion ermöglicht gegenüber solchen, nach

c herkömmlichen Verfahren hergestellten Brennstoffen, deren Verwendung in Feuerungsanlagen unter Einschluß von Rauchgasreinigungsanlagen· Aufgrund ihres hohen Verunreinigungsgrades konnten nach bekannten Verfahren hergestellte Brennstoffe nur zum Teil auf diese Weise verfeuert werden, da sie hohe Emissionsbelastungen verursachten und ihre Aschen nur äußerst beschränkt einer weiteren Verwendung zugeführt werden konnten.

je Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, daß die so gewonnene Brennstofffraktion nach Zerkleinerung auf eine Größe zwischen 3 0 und 50 mm ohne weiteres für die Verbrennung zur Verfügung steht, weil die Feuchtigkeit, als weiteres Charakteristikum des Brennstoffes, vergleichsweise niedrig gehalten werden kann. In der Regel weist der Brennstoff eine Feuchtigkeit von unter 15 Gewichtsprozent auf, wodurch auch seine unbeschränkte Lagerung ermöglicht wird.

Sofern der gemäß vorstehend beschriebenen Verfahrensschritten hergestellte Brennstoff nicht unmittelbar am Ort seiner Herstellung verbrannt werden soll, ist es möglich, die separierte Brennstoffraktion - vorzugsweise vor der beschriebenen Zerkleinerung -

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in Ballen oder Spezialcontainer zu pressen, die dann ohne weiteres leicht und preiswert an einen anderen Ort gebracht werden können, wo sie dann verbrannt werden.

Die Aufbereitung des Brennstoffes vor dem Verbrennungsofen erfolgt, wie bereits beschrieben, zunächst in einem Hacker zur Zerkleinerung des Materials auf eine Größe zwischen 30 und 50 mm. Das so zerkleinerte Materini kann dann gegebenenfalls in einem Silo zwischengelagert werden.

Danach steht es unmittelbar zur Einführung in den Verbrennungsofen zur Verfügung, bzw. kannn in einer Trockentrommel mittels einer entsprechenden Führung der heißen Abgase des Verbrennungsofens unter Nutzung von deren Wärmeinhalt vorgetrocknet werden.

Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verbrennungsofens ist in Figur 2 dargestellt. Dieser besteht im wesentlichen aus einem Stahlmantel 10, der auf seiner Innenseite eine feuerfeste Ausmauerung 11 trägt, einer Eintrittsöffnung 12 für den Brennstoff, einer der Eintrittsöffnung 12 in etwa gegenüberliegenden, jedoch nach unten versetzt angeordneten Austrittsöffnung 13 für abzuziehende Asche, mehreren (im dargestellten Ausführungsbeispiel 8), sich zwischen Eintrittsöffnung 12 und Austrittsöffnung 13 erstreckende, hintereinander angeordnete, von der Eintrittsöffnung 12 zur Austrittsöffnung 13 nach unten abgestuft angeordnete Fließbetten 14, mehreren (im dargestellten Ausführungsbeispiel 2) Luftzuführschächten 15 sowie einem Heißgasabzug 16 im oberen, domartigen Teil des Ofens.

Die grundsätzliche Form des Verbrennungsofens ist im daryestellten Ausführungsbeispiel so gewählt, daß von einem quaderförmigen Unterbau 18, in dem

die Fließbetten 14 angeordnet sind, sich ein domartiger Oberteil mit dem Heißgasabzug 16 erstreckt.

Im oberen seitlichen Bereich des Unterhaus 18 ist die Eintrittsöffnung 12 angeordnet, wobei der Brennstoff über einen Trichter 21 aufgegeben wird, von dessen Boden aus eine Verdichtungsschnecke 22 pder ein entsprechendes Fördermittel, beispielsweise

eine diskontinuierliche Einschiebung des Brennstoffes nach seiner Vorverdichtung η das Ofeninnere verläuft. Die Schnecke 22 wird in der Regel dann Verwendung finden, wenn feste oder zumindest pastöse, gegebenenfalls vorher granulierte Brennstoffe eingegeben werden.

Anstelle des Trichters 21 und der Verdichtungsschnecke 22 kann bei flüssigen oder gasförmigen Energieträgern beispielsweise dann eine Düse zum Einspritzen angeordnet sein.

Die Anordnung einer Schnecke 22 ist in mehrfacher Hinsicht vorteilhaft. Zum einen wird mit einfachen Mitteln eine absolut sichere.Abdichtung des Ofens im Eintrittsbereich 12 erreicht. Zum anderen kann die Menge des aufgegebenen Brennstoffes ohne weiteres leicht durch eine Geschwindigkeitssteuerung der
Schnecke 22 erreicht werden. Vorteilhaft ist es
hier insbesondere, wenn der Schneckenantrieb mit
einem Temperaturregler im Ofeninneren kombiniert
ist, der, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung

einer Meß- und Regeleinrichtung, über den Vortrieb der Schnecke 22 die jeweils zur Aufrechterhaltung einer konstanten Temperatur im Ofen erforderliche Brennstoffmenge steuert.

im Abstand zur Schnecke 22 sind nach unten versetzt die Fließbetten 14 angeordnet. Im dargestellten
Ausführungsbeispiel weist jedes Bett eine im
wesentlichen Rechteckform auf und erstreckt sich, im wesentlichen senkrecht zur Ausrichtung der Schnecke 22,

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zwischen den beiden Ofenwänden 23, 24. Jedes Fließbett 14 besteht aus einem Rost 25 mit einem darüber angeordneten Sandbett 26. Die Roste 25 sind an den Seitenwänden 23, 24 dos Ofens über entsprechende Winkel oder Auflagen (nicht dargestellt) lösbar angeschlagen und zwischen den einzelnen Rosten 25 sind Stege 27 angeordnet. Die Roste 25 sind vom Bereich der Eintrittsöffnung 12 zum Bereich der Austrittsöffnung 13 stufenartig nach unten versetzt angeordnet, wobei die Sandbetten 26 jeweils bis zur Oberkante der in Transportrichtung des Brennstoffs hinteren Stege 27 aufgefüllt sind, so daß sich auch insgesamt ein treppenförmiger Verlauf der Fließbetten 14 ergibt.

Die Roste 25 und Stege 27 sind aus Metall hergestellt, während das Sandbett aus einem Quarzsand besteht.

Als Roste bieten sich insbesondere sogenannte Ventildüscnböden an (Figur 4). Diese weisen Öffnungen 62 auf, die über ein Anheben entlang von Führungen 6 3 bewegbaren Ventildeckeln 64 durch die von unten einströmende Gase freigelegt werden können. Anstelle des Quarzsandes eignet sich auch jeder andere Inertstoff, beispielsweise gemahlene Schamotte. Der Sand soll ein spezifisches Gewicht aufweisen, das höher ist als das des zu verbrennenden Energieträgers. Außerdem soll der Sand relativ grobkörnig sein, vorzugsweise mit einer mittleren Korngröße zwischen 1 und 3 mm. Insgesamt müssen der Sand und die Ventile des Düsenbodens so abgestimmt sein, daß eine optimale Heißgasdurchführung von unten gewährleistet ist.

Eine alternative Ausführungsform der Erfindung sieht ferner vor, daß anstelle eines Ventilbodens mit einem darüber angeordneten Sandbett ein einstückiges, luftdurchlässiges Bett, beispielsweise ein offenporiges keramisches Material, eingesetzt wird.

Zwischen der Eintrittsöffnung 12 und dem dieser am nächsten liegenden Fließbett 14a verläuft parallel zur Ausrichtung der Roste 25 ein Luftschlitz 28, über den Frischluft zur Verbrennung in den Verbrennungsraum eingeblasen wird. Die, mit einer leichten Neigung nach unten eingcblasene Luft dient aber auch dazu, den eingeführten Brennstoff über die einzelnen Fließbetten hinwegzuführen.

Zusätzlich sind im oberen Bereich der der Eintrittsöffnung 12 abgewandten Seiten der Stege 27 weitere Lufteintrittsöffnungen 29 vorgesehen, über die, in gleicher Weise wie durch den Luftschlitz 28, Verbrennungs- und Transportluft einblasbar ist.

Unterhalb der Fließbetten 14 sind zwei trichterförmige Luftzuführungsschächte 31 angeordnet. Dabei liegen die beiden Luftzuführungsschächte 31 unterhalb der ersten vier bzw. letzten vier Fließbetten Die Wände der Luftzuführungsschächte 31 sind abgeschrägt und insgesamt trichterförmig ausgebildet, um gegebenenfalls Asche oder feine Sande nach unten abziehen zu können.

In den Wänden der beiden Luftzuführungsschächte 31 sind Öffnungen 32 vorgesehen, über die Heißgase von unten über ein Gebläse 33 durch die Fließbetten

geführt werden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Wand zwischen den beiden Luftzuführungsschächten 31 dachförmig ausgebildet, so daß das Gebläse 33 unterhalb der dachförmigen Wände 34 positioniert werden kann. Die Heißgase entstammen dem Verbrennungsraum 35 und werden auf noch zu beschreibende Weise über das Gebläse 33 und die Öffnungen 32 in die Luftzuführungsschächte 31 und von dort durch die Fließbetten 14 geführt.

Die unteren Enden der beiden Luftzuführungsschächte 31 sind offen und münden in einen gemeinsamen Transportkanal 36, über den durchfallende Feststoffteile abgeführt werden können.

Selbstverständlich ist es ohne weiteres möglich und, in Abhängigkeit von den jeweiligen Einsatzbedingungen, auch in besonderer Weise vorteilhaft, anstelle zweier Luftzuführungsschächte 31 mehrere, im Extremfall je einen für jeweils ein Fließbett vorzusehen. Auf diese Weise kann die Luftzuführung der Heißgase für jedes Fließbett individuell gesteuert werden. Es ist aber auch möglich, durch entsprechende, im LuftZuführungsschacht 31 angeordnete positionsveränderbare Leitbleche die durch das jeweilige Fließbett 14 geführte Heißgasmenge zu steuern. Auch im dargestellten Ausführungsbeispiel sind in den Öffnungen 32 Ventilklappen (nicht dargestellt) angeordnet, um die eingeführte Heißgasmenge variieren zu können.

Die Austrittsöffnung 13 schließt sich unmittelbar an das, in Transportrichtung des Brennstoffes gesehen, letzte Fließbett 14b an und ist umgekehrt L-förmig gestaltet, wobei das untere Austrittsende 13a in den

1ft -

Transportkann 1 36 mündet. Die Austrittsöffnung 13 ist vollständig mit feuerfestem Material ausgekleidet.

Vom Unterbau 18 erstreckt sich der Oberteil 19 des Ofens domartig, wobei auch dieser Teil vollständig mit feuerfesten Materialien ausgekleidet ist. Die feuerfeste Auskleidung kann dabei aus gemauerten Steinen, Sprit/.massen oder dergleichen bestehen.

Am oberen Ende dos Domes sind Austrittsöffnungen 40 ringartig in der feuerfesten Auskleidung vorgesehen, durch die ein Teil der produzierten Heißgase austreten kann. Sämtliche Austrittsöffnungen 40 münden in einen außen um den Dom geführten Ringkanal 41, der die Heißgase, unterstützt durch ein Gebläse 33, in den Bereich der Luftzuführungsschächte 31 führt, von wo sie - wie beschrieben - durch die Fließbetten 14 geführt werden. Der Dom ist durch einen Schließkegel 42, der als Scheibe nach oben axial verschließbar. Dazu verläuft von der Oberseite des Schließkegels 42 mittig eine Stange 43, die auf dem Stahlmantel 12 des Ofens stativartig geführt ist und mit deren Hilfe der Kegel angehoben oder abgesenkt worden kann, wodurch die jeweilige Durchtrittsöffnung einstellbar ist.

Zusätzlich kann im Dom eines Dralleinrichtung vorgesehen sein, so daß die Feststoffteilchen aufgrund der Zentrifugalkräfte nach außen getragen und über die Öffnungen 40 abgezogen werden, während die über die Öffnung im Bereich des Schließkegels 42 und den sich anschließenden Austrittskanal 60 geführten Heißgase praktisch frei von Verunreinigungen sind.

BAD ORIGINAL

Λη einer Außenseite des domartigen Oberteils 19 ist ein Notschornstein 47 angeordnet, der über eine ent-

^r) sprechende Zuführleitung 48 und eine (nicht dargestellte) Öffnung im Dom zuschaltbar ist, sofern das erzeugte Heißgas nicht vollständig abgeführt werden kann. An sich bekannte (nicht dargestellte) Sicherheitseinrichtungen gewährleisten, daß die Öffnung zum Schornstein 47 bei Bedarf zuverlässig freigelegt wird.

Im Ofen kann eine zusätzliche Eintrittsöffnung für die Zuführung weiterer Additive zum jeweiligen Brennstoff vorgesehen sein. Die Anordnung der entsprechenden Öffnung erfolgt vorzugsweise im Bereich der Eintrittsöffnung 12.

Die prinzipielle Funktionsweise des erfindungsgemäßen Ofens ist wie folgt:

Der Brennstoff, beispielsweise ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Produkt aus der Müllaufbereitung, wird in den Trichter 21 im Bereich der Eintrittsöffnung 12 gefüllt und gelangt von dort in den Eingriffsbereich der Verdichtungsschnecke 22, von wo aus er in den Verbrennungsraum 35 transportiert wird. Dabei ist die Anordnung der Schnecke 22 so gewählt, daß der Brennstoff unmittelbar auf das erste Fließbett 14a fällt. Dieses ist, wie alle übrigen auch, von unten mit Heißgas durchströmt, wobei die Strömungsgeschwindigkeit so gewählt ist, daß das Sandbett gerade unterhalb des Fluidationspunktes gehalten wird. Es kommt also nicht im Sinne eines 5 klassischen Wirbelbettes zu einer Verwirbelung des Sandes mit den Brennstoffteilchen,

BAD ORIGINAL·

sondern der Sand wird, unter weitostgehender Aufrechterhaltung seiner äußeren Form im Fließbett 14 sozusagen "in Ruhe" gehalten (statische, nicht dynamische Wirbelschicht).

In diesem Zusammenhang ist von Bedeutung, daß das spezifische Gewicht des Sandes höher ist als das

IU des Brennstoffes. So ist gewährleistet, daß das durch das Fließbett 14 geführte Heißgas zwar einerseits keine Verwirbelung des Sandbettes bewirkt, andererseits aber die auf dem Sandbett aufliegenden bzw. darüber befindlichen Brennstoffteilchen verwirbelt, so daß diese einzeln verbrannt werden können.Der Sand ersetzt damit praktisch den Lochboden eines herkömmlichen Wirbelbettes und gibt gleichzeitig Schutz für den Ventildüsenboden.

Um eine Verbrennung der Brennstoffteilchen zu erreichen, ist es eine wesentliche Bedingung, daß die Temperatur des Sandes und der durchströmenden Heißluft höher als die Zündtemperatur des Brennstoffes ist. Der Brennstoff wird nur durch die von unten einströmenden Heißgase verwirbelt, und durch die in Transportrichtung des Brennstoffes durch den Ofen strömende Verbrennungsluft transportiert, die insbesondere im Bereich der Brennstoffaufgabe durch den Lüftungsschlitz 28 und die Stege 27 aufgegeben wird. Gleichzeitig ist hier eine erste Steuerung der Verbrennungstemperatur im Ofen möglich, indem mit unterschiedlichem Luftüberschuß gefahren wird.

Es ist aus mehrfacher Hinsicht angestrebt, im Ofen eine Verbrennungstemperatur zwischen 500 und 900 Grad Celsius, vorzugsweise zwischen 500 und 800 Grad Celsius aufrechtzuerhalten. Diese Temperaturen liegen unterhalb der Temperaturen, bei denen NO -Verbindungen synthetisiert werden, die als Schadstoffe im weiteren Verbrennungs- und Filterungsprozeß stören.

BAD-QFUGiNALr . ;·

Außerdem kann die Zersetzung von gegebenenfalls im Brennstoff vorhandenen Salzen und deren Ausschmelzen 5· verhindert werden, was zu einer weiteren Verminderung der Abgabe von Schadstoffen an die Umwelt beiträgt.

Insbesondere durch die über den Luftschlitz 28 eingeführte Verbrennungsluft werden die Brennstoffteilchen nach und nach in Richtung der Austrittsöffnung 13 transportiert, wobei sie über die verschiedenen Fließbetten 14 hinweggeführt werden und dort jeweils zusätzliche Impulsstöße dadurch erhalten, daß in den Stegen 27 zwischen den Fließbetten 14 Luftein-

15" trittsöffnungen 29 vorgesehen sind, über die gleichfalls Verbrennungsluft in Transportrichtung des Brennstoffes eingeführt wird.

Selbstverständlich wird jedes Fließbett 14, wie anhand des der Eintrittsöffnung 12 am nächsten gelegenen Fließbettes 14a beschrieben, von unten durch Heißgase durchströmt, wobei einerseits genügend Luft durchtritt, um die Brennstoffteilchen zu verwirbeln, andererseits aber das Sandbett in Ruhe zu halten.

Im dargestellten Ausführungsbeispiol worden die Ileißgase über zwei Luftzuführungsschächto 31 geführt, die unterhalb dc?r ersten vier, bzw. der letzten vier Fließbetten 14 angeordnet sind. Zwischen diesen beiden Luftzuführungsschächten 31 ist ein Gebläse 33 angeordnet, über das die Gasgeschwindigkeit gesteuert werden kann. Zusätzlich sind aber in den Austrittsöffnungen 32 innerhalb der Luftzuführungsschächte 31 Ventilklappen angeordnet, so daß die Fließbettengruppen mit unterschiedlichen Heißgasmengen und -Strömungsgeschwindigkeiten versorgt worden können.

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Da der Brennstoff mit zunehmender Verbrennung immer leichter wird, braucht die Strömungsgeschwindigkeit des Heißgases durch die im hinteren Bereich des Ofens angeordneten Fließbetten 14 nicht mehr so hoch zu sein, wie die im Bereich der Betten um die Eintrittsöffnung 12. Zusammen mit der entsprechenden Steuerung der Heißgaszufuhr durch die Öffnungen 32 kann dann auch die Zufuhr der Verbrennungsluft durch den Luftschlitz 28 bzw. die Lufteintrittsoffnungen 29 gesteuert werden. Die Heißgase werden dem Ofen im oberen, domartigen Oberteil 19 entnommen. Hierzu dienen die Austrittsöffnungen 40, über die die Heißgase in einen um den Oberteil 19 geführten Ringkanal 41 gelangen. Der Ringkanal 41 ist dann außen um den Ofen herum zum Gebläse 33 im Bereich der Luftzuführungsschächte 31 geführt. Dies bedeutet, daß die bereits einmal verbrannte Luft erneut von unten über das Gebläse 33 durch die Fließbetten geschickt wird, wodurch einerseits eine Erwärmung der Gase vermieden werden kann, andererseits aber die in den Verbrennungsraum 35 eintretenden Heißgase ein zweites Mal verbrannt werden, so daß insbesondere noch verbliebene Schadstoffe einer zweiten Verbrennung unterzogen worden. Dies gilt insbesondere für Kohlenmonoxyd-Reste im Heißgas, deren Anteil durch die mehrmalige Verbrennung drastisch reduziert werden kann.

Nachdem der Brennstoff über das Fließbett 14a bis zum Fließbett 14b gelangt und auf dem Weg nach und nach vollständig verbrannt ist, wird die verbleibende Asche anschließend über die Austrittsöffnung 13 nach unten auf einen Transportkanal 36 abgeführt.

Unter den Fließbetten 14 anfallende Asche sowie feine Sandteilchen rutschen entlang der schrägen Wände

BAD· ORIGINAL:

der trichterförmig ausgebildeten Luftzuführungsschächte 31 und gelangen so durch die am unteren Ende angeordnete Öffnung gleichfalls auf den Transportkanal 36, wo sie mit der über die Austrittsöffnung 13 ausgeführten Asche zusammengeführt werden.

Überschüssige Heißgase werden über eine Leitung 6o abgeführt und stehen einer weiteren Verwendung, beispielsweise für die Trocknung oder Dampferzeugung, zur Verfügung.

An der Außenseite des Oberteils 19 des Verbrennungsofens ist ein Notschornstein 47 angeordnet, der über eine Zuführleitung 48 mit dom Oberteil 19 verbunden ist. Für den Fall, daß die produzierten Heißgase nicht mehr abgeführt werden können, öffnet sich die Zuführleitung 48 und die Heißgase können über den Notschornstein 47 entweichen.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist im oberen freien Endbereich des Oberteils 19 des Verbrennungsofens eine Dralleinrichtung angeordnet,

2'5 über die in den Heißgasen enthaltene Staubteilchen nach außen geführt und so unmittelbar durch die Austrittsöffnungen 40 in den Ringkanal 41 und/oder sonstige Abführkanäle unter die Fließbetten 14 zum Abscheiden geführt werden können.

Über einen mit dem Dom verbundenen Ringkanal 66 kann Frischluft und/oder Abluft aus der Trocknung in das System geführt werden.

Mit einem erfindungsgemäßen Verbrennungsofen kann damit der Verbrennungsvorgang und der Durchfluß des

Brennstoffes und der Asche von Stufe zu Stufe (Fließbett zu Fließbett) genau abgestimmt werden. 5

In Figur 3 ist schematisch noch einmal eine Ofenanlage dargestellt, bei der die Verbrennungsgase in besonderer Weise einer weiteren Bearbeitung unterliegen.

Die dem Verbrennungsraum 3 5 entnommenen Heißgase werden nämlich über eine Leitung ¹Sl in einen vor der Eintrittsöffnung 12 des Ofens angeordneten Trockner

50 geführt, in den der Brennstoff, z.B. die aus der Müllaufbereitung gewonnene Müll fraktion zwischen 30 und 180 mm eingespeist wird. Auf diese Weise kann eine zusätzliche Trocknung des Materials erreicht werden, wodurch insbesondere der untere Heizwert des Brennstoffes erhöht werden kann. Während die Heißgase am Ende des Trockners 50 dann abgezogen und zu einer Filteranlage 54 geführt werden, gelangt der vorgetrocknete Brennstoff auf die beschriebene Art und Weise über den Trichter 21 und die Verdichtungsschnecke 22 in den Verbrennungsraum 35.

Sofern notwendig, können in die Heißgasleitung Gebläse 56 zur Beschleunigung des Transportes eingefügt werden.

Zusätzlich kann in die Leitung zwischen Verbrennungsraum 35 und Trockner 50 ein Speisewasser-Erhitzer zwischengeschaltet werden, durch den die Leitung

51 fakultativ geführt werden kann und so eine zusätzliche Energieausnutzung ermöglicht.

Die in die Fi1teranlage 54 geführten Heißgase werden 3^Γ) dort durch an sich bekannte Gewebefilter geführt, die kai kbe.seh i ch t et sein können, um eine Schwefel -

BAD ORIGINAL

bindung zu ermöglichen.

Über ein der Filteranlage 54 vorgeschaltetes Kalksilo 5 7 kann ständig neuer Kalk nachgeführt werden.

Bei dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel verläuft vom Kalksilo 57 zusätzlich eine Leitung Ί0 58 zum Aufgabetrichter 21, so daß der Brennstoff bereits vor Eintritt in den Verbrennungsraum mit Kalk gemischt wird zur anschließenden Sulfatbindung.

Wie dem Fließbild gemäß Figur 1 zu entnehmen ist, können der abgezogene Heißdampf und/oder die aus dem Ofen abgezogene Asche und/oder der aus der Filteranlage abgeführte Filterstaub weitere Verwendung finden, beispielsweise zur Einbindung in eine Masse zur Kalksandsteinherstellung bzw. als Erhitzungsmedium 0 während des Erhärtungsvorganges.

Krfindungsgemäß ist es damit möglich, eine besonders umweltfreundliche Methode zur Müllbeseitigung unter gleichzeitiger Verwendung der bei der Verbrennung anfallenden Produkte zu ermöglichen.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Patentansprüchen, der Zusammenfassung und der Zeichnung offenbarten Merkmale des Gegenstandes dieser Unterlagen können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

Z u s itmnie η f a s s u ng

Claims

Patentanwalt Düsseldorf, den 2 3. Dezember 19B.3 Dipl.-Ing. Klaus Kühnemann TB/sch Sonderburgstraße 4000 Düsseldorf Telefon (0211) 575555 Postscheckkonto: Köln 794 14-501 Dipl.-Ing. Johann Roos Lotharstraße 4005 Meerbusch 3 Kierst Patentansprüche

1. Verfahren zur Aufbereitung von Haus- und/oder hausmüll ähnlichem Gewerbemüll mit

1. Zerkleinerungs-, Sieb- und Abzugseinrichtungen einschließlich Magnetabscheidung,

2. zur Herstellung eines energiereichen, schadstoffarm verbrennbaren Brennstoffs,

3. unter selektiver Gewinnung verschiedener Müllbestandteile, insbesondere Papier,

bei dem der angelieferte Müll

4. nach Absieben auf eine Fraktion vorzugsweise zwischen 180 und 500 mm,

5. anschließender Zerkleinerung, unter gleichzeitigem Aufschluß von anhaftenden Verunreinigungen, insbesondere Staub, Sand und ähnlichem und

6. Magnetabscheidung

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7. einer zweiten Siebung unterzogen wird, bei der

^r) 7.1. über eine mehrstufige Siebmaschine die Fraktion vorzugsweise kleiner 30 mm und

7.2. die Fraktion vorzugsweise kleiner 180 mm aus dem Materialstrom entfernt wird,

7.3. die Fraktionen kleiner 30 nun bzw. kleiner 180 mm anschließend, gegebenenfalls unter Zusammenführung, ausgetragen werden,

8. während die Fraktion größer 180 mm für den Einsatz als Brennstoff einer Zerkleinerung auf vorzugsweise 30 bis 50 mm unterzogen wird,

9. gegebenenfalls unter Zwischenschaltung einer Verpressung.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Absiebung über ein Trommelsieb erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die sich an die erste Absiebung anschließende Zerkleinerung über eine Hammermühle zur selektiven Zerkleinerung des Papieranteils erfolgt.

4. Industrieofen zum Verbrennen fester, flüssiger, pastöser, gasförmiger und/oder nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 hergestellter 5 Brennstoffe mit einem Brennstoffein- sowie Gas- und Ascheaustritt, gekennzeichnet durch

1. mindestens zwei, von unten heißgasdurchstromte Fließbetten (14), über die der Brennstoff geführt wird, die

2. in Transportrichtung des Brennstoffes im Verbrennungsraum (35)

2.1. hintereinander und

2.2. höhenmäßig abgesetzt
angeordnet sind,

3. unter Einstellung einer mittleren Verbrennungstemperatur zwischen 500 und 900 Grad Celsius,

insbesondere zwischen 500 und 800 Grad Celsius.

5. Ofen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllmaterial der Fließbetten (14) ein höheres spezifisches Gewicht aufweist als der

Brennstoff.

6. Ofen nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Fließbett (14) aus einem mit Sand bedeckten Rost besteht.

7. Ofen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Sand ein Quarzsand ist.

5 8. Ofen nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn

zeichnet, daß der Sand eine Körnung zwischen 0,3 und 5 mm, vorzugsweise zwischen 1 und 3 mm aufweist.

0 9. Ofen nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn

zeichnet, daß das Fließbett (14) einen Ventildüsenboden (25) und/oder offenporiges keramisches Material aufweist.

10. Ofen nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch

gekennzeichnet, daß die einzelnen Fließbetten (14) gegeneinander abgegrenzt und stufenförmig abgesetzt im Verbrennungsraum (35) angeordnet sind.

11. Ofen nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das das Fließbett

(14) durchströmende Heißgas über ein Gebläse

(33) eingeleitet wird, wobei die Transportgeschwindigkeit des Heißgases so einstellbar ist, daß das Fließbett (14) im wesentlichen formstabil bleibt.

12. Ofen nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß jedes einzelne Fließbett (14) oder Gruppen von Fließbetten (14) mit einem eigenen Zuführungsschacht (31) für d^ιs Heißgas ausgerüstet sind.

13. Ofen nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die jeweiligen Zuführungsschächte (31) strömende Heißgasmenge steuerbar ist.

14. Ofen nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Heißgaszuführung über in der Zufuhrleitung angeordnete Luftklappen erfolgt.

15. Ofen nach einem der Ansprüche 4 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Fließbetten (14) in Transportrichtung des Brennstoffes im Verbrennungsraum (35) studenweise nach unten geneigt ausgebildet sind.

16. Ofen nach einem der Ansprüche 4 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufgabe des Brennstoffes in den Verbrennungsraum

J 5 (35) ιίπο Vordichtungseinrichtung (22) im

Eintrittsbereich (12) des Ofens angeordnet ist.

BAD ORIGINAL

17. Ofen nach einem der Ansprüche 4 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß im Ofen Einrichtungen

(28, 29) zur Führung des aufgegebenen Brennstoffs über die Fließbetten (14) bis zum Gasaustritt (40) bzw. Ascheaustritt (13) vorgesehen sind.

18. Ofen nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (28, 29) aus Düsen oder Schlitzen bestehen, über die eine ausgerichtete Verbrennungsluftströmung in den Verbrennungsraum (35) leitbar ist.

19. Ofen nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (28, 29)

im Bereich des der Eintrittsöffnung (12) des Verbrennungsraum (35) nächst gelegenen Fließbettes (14a) und/oder im Bereich zwischen

den Fließbetten (14) angeordnet sind.

20. Ofen nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (28, 29) eine der Abstufung der Fließbetten

(14) entsprechende Neigung aufweisen.

21. Ofen nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen * (28, 29) in Kanalstegen (27) zwischen den

einzelnen Fließbetten (14) angeordnet sind.

22. Ofen nach einem der Ansprüche 4 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß vor, an oder unmittelbar nach der Verdichtungseinrichtung (22) eine

Zuführeinrichtung zur Zumischung weiteren Brennstoffes oder sonstiger Additive angeordnet ist.

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23. Ofen nach einem der Ansprüche 4 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß in seinem Oberteil (19) Austrittsöffnungen (40) zum Abzug der Heißgase

angeordnet sind, die, zumindest teilweise, in eine Rohrleitung (41) einmünden, die zumindest teilweise bis zu den Luftzuführungsschächten (31) unterhalb der Fließbetten (14) verläuft.

24. Ofen nach einem der Ansprüche 4 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Oberteil (19) an seinem freien Ende über einen stufenlos zu öffnenden Schließkegel (42) abgedichtet ist.

25. Ofen nach einem der Ansprüche 4 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß sich vom Oberteil (19) eine Zufuhrleitung (48) zu einem Notschornstein (47) erstreckt.

26. Ofen nach einem der Ansprüche 4 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Eintrittsöffnung (12) für den Brennstoff ein Trockner (50) angeordnet ist.

27. Ofen nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Trockner (50) mit der Verdichtungseinrichtung (22) kombiniert ist.

28. Ofen nach einem der Ansprüche 4 bis 27, dadurch

gekennzeichnet, daß von den Gasaustrittsöffnungen (60) eine Leitung (51) zu den vorgeschalteten Einrichtungen (50) geführt ist.

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29. Ofen nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß in die Leitung (51) ein Wärmetauscher

(52) zwischengeschaltet ist.

30. Ofen nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (52) als ein Speisewasser-Erhitzer ausgebildet ist.

31. Ofen nach einem der Ansprüche 4 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß von den Austrittsöffnungen (40) eine Leitung (53) zu einer nachgeschalteten Filteranlage (54) verläuft.

32. Ofen nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Filteranlage (54) einen oder mehrere Gewebefilter aufweist.

33. Ofen nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewebefilter zur Rauchgasentschwefelung der Abgase kalkbeschichtet sind.

34. Ofen nach einem der Ansprüche 4 bis 33, dadurch 5 gekennzeichnet, daß in die Leitung (53) und/oder

die Filteranlage (54) eine Zuführleitung für weitere Additive geführt ist.

35. Ofen nach einem der Ansprüche 4 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Austrittsöffnungen (40) eine Dralleinrichtung angeordnet ist.

36. Verwendung der aus einem Ofen gemäß einem

der Ansprüche 4 bis 35 abgezogenen Heißgase,

Asche und/oder Filterstäube zur Herstellung anorganischer Bindemittel oder keramischer Produkte.

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