DE3537595C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Anlage zur Verwertung von feuchten Abfallstoffen, insbesondere pastösen Stoffen, deren Trockensubstanz brennbare Bestandteile enthält, insbesondere Klärschlamm, beim Brennprozeß mineralischer Roh­ stoffe mit anschließender Luftkühlung des Brennproduktes, wie beispielsweise bei der Herstellung von Zementklinker, Kalk oder Dolomit.

Die wirtschaftliche Beseitigung von Abfallstoffen der eingangs genannten Art, insbesondere die Beseitigung von Klärschlamm, stellt ein schwieriges Problem dar. Die Ablagerung solcher Abfälle auf Deponien wirkt sich, bedingt durch den Schadstoff- und hohen Wassergehalt dieser Stoffe, negativ auf die Sicker­ wasserbilanz von Deponien aus und belastet somit die Umwelt. Feuchte Abfallstoffe, insbesondere Klärschlamm, werden deshalb oft vor ihrer Deponierung durch Zusatz wasserbindender Stoffe, beispielsweise Kalk, verfestigt. Diese Verfahrensweise ist jedoch kostenaufwendig. Sie erhöht ferner den Deponieraum­ bedarf.

Um Deponieraum zu entlasten bzw. unerwünschte Folgen der Depo­ nierung solcher Abfallstoffe zu vermeiden, werden pastöse Abfallstoffe heute bereits vielerorts verbrannt. So ist bei­ spielsweise die Klärschlammverbrennung in Wirbelschichtöfen bekannt. Sie hat jedoch den Nachteil, daß die Verbrennung unter Zugabe hochwertiger Brennstoffe durchgeführt wird. Das Verfahren ist somit sehr kostenaufwendig.

Ferner wird Klärschlamm in einzelnen Anlagen zusammen mit Hausmüll verbrannt. Die Zugabe von Klärschlamm zum Hausmüll bewirkt jedoch eine Verminderung der Feuerraumtemperatur bei der Hausmüllverbrennung. Zur Sicherstellung der thermischen Zersetzung organischer Stoffe und zur Vermeidung der Entstehung von polychlorierten Dibenzodioxinen und Dibenzo­ furanen muß jedoch eine bestimmte Mindesttemperatur bei der Verbrennung, beispielsweise 800°C, eingehalten werden. So kön­ nen, wenn überhaupt, nur sehr geringe Mengen Klärschlamm der Müllverbrennung beigemengt werden. Ene solche Beimengung ist ferner nur in Anlagen, die dafür ausgerichtet sind, möglich bzw. nur dann wirtschaftlich durchführbar, wenn sich solche Müllverbrennungsanlagen in nicht allzu weiter Entfernung von Klärschlammaufkommen befinden.

Ein Verfahren zur Verwertung von Abfallstoffen beim Brenn­ prozeß mineralischer Rohstoffe mit anschließender Luftkühlung ist aus der DE-OS 34 11 144 bekannt. Dabei wird der Abfall mit Heißluft aus der Kühlung des Brennproduktes direkt verbrannt, die Asche der Abfallverbrennung getrennt abgezogen und das Rauchgas der Abfallverbrennung wärmewirtschaftlich für die Kalzination und Vorwärmung des Rohproduktes genutzt. Die Schrift lehrt ferner (Anspruch 12 und Seite 11, Zeilen 21-30), daß Abgase aus dem Brennprozeß zur Vortrocknung des Abfall­ stoffes genutzt werden können. Eine solche Verfahrensweise hat jedoch den Nachteil, daß die Abgase der Vortrocknung Geruchs­ emissionen verursachen würden, bzw. eine Desoderierung dieser Abgase extrem kostenaufwendig wäre.

Ferner ist aus der DE-OS 30 12 167 ein Verfahren zur Ver­ wertung von Abfallstoffen bei der Herstellung von Zement­ klinker bekannt, bei dem der Abfallstoff in einer Wärme- Aufschließungszone zwischen der Heizzone und der Vorwärm- oder Kalzinierzone pyrolysiert und das dabei entstandene Brenngas in der Vorwärm- oder Kalzinierzone wärmewirtschaftlich für die Vorwärmung oder Kalzinierung des Zementrohmehls genutzt wird. Dabei kann der Wärme-Aufschließungsprozeß mit heißer Luft aus dem Klinkerkühler durchgeführt werden (Fig. 6). Eine solche Verfahrensweise ist jedoch insbesondere bei der Verwertung von feuchten Abfallstoffen wärmewirtschaftlich außerordentlich ungünstig, da die Wasseraustreibung aus dem Abfallstoff mit Luft im Temperaturbereich von etwa 800°C erfolgt und entsprechend weniger Heißluft für die Vorwärmung und Kalzinierung des Zementrohmehls verfügbar ist. Darüber hinaus muß der Wasserdampf auf etwa 800°C aufgeheizt werden, wodurch dem eigentlichen Brennprozeß weitere Wärme in dem für die Kalzinierung maßgeblichen Temperaturbereich entzogen wird.

Die bekannten Verfahren zur Beseitigung und/oder Verwertung von pastösen Abfallstoffen sind somit entweder be­ denklich im Hinblick auf ihre Umwelteinflüsse oder sie sind mit einem erheblichen Kostenaufwand, insbesondere durch zusätzlichen Brennstoffverbrauch verbunden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anlage zum Verwerten von feuchten Abfällen der eingangs genannten Arten derart zu verbessern, daß die Umwelt möglichst wenig belastet und kein zusätzlicher Brennstoff eingesetzt werden muß. Darüber hinaus soll die potentielle Wärme des Ab­ falls möglichst wirtschaftlich genutzt werden.

Die Lösung der Aufgabe gelingt bei einem Verfahren zur Verwer­ tung von feuchten Abfällen beim Brennprozeß mineralischer Rohstoffe durch Vortrocknung des Abfalls mit Abluft aus der Kühlung des Brennproduktes, Verwertung der Abluft der Abfall­ trocknung als Brennluft für den Brennprozeß und Verwertung des vorgetrockneten Abfallstoffes als Brennstoff für den Brenn­ prozeß.

Durch die Verwertung von heißer Luft aus der Kühlung des Brennproduktes für die Trocknung des Abfalls kann die Abluft der Trocknung als Brennluft verwendet werden, wo sie zumindest einen Teil der üblicherweise für den Brennprozeß aus der Atmosphäre bezogenen Luft ersetzt.

Durch die Verwertung der Abluft der Trocknung als Brennluft beim Brennprozeß im Temperaturbereich oberhalb 800°C wird die thermische Zersetzung organischer Bestandteile gewährleistet. Geruchsemissionen werden dadurch ausgeschlossen. Getrennte Desoderierungseinrichtungen - wie sie z. B. bei Verfahren er­ forderlich sind, in denen der Abfall mit Verbrennungsabgasen getrocknet wird, und die sehr kostenaufwendig sind - sind somit nicht erforderlich.

Die Wärmeverluste im Brennprozeß, die sich durch die Verwert­ ung von Trocknungsabluft als Verbrennungsluft ergeben, sind relativ gering. Dadurch, daß die Trocknung getrennt vom Brenn­ prozeß durchgeführt wird, kann die Abluft der Trocknung dem Brennprozeß in ausgewählten Temperaturzonen bzw. derart zuge­ führt werden, daß eine optimale Wärmewirtschaft gewährleistet ist. Beispielsweise kann die Abluft der Abfalltrocknung einer Erhitzung und/oder einer Auskondensierung des Wasserdampfes unterzogen werden, bevor sie als Brennluft verwertet wird. Da­ durch und weil die Trocknung mit Abluft aus der Kühlung durch­ geführt wird, die üblicherweise nicht anderweitig verwertet werden kann, ergeben sich wesentlich bessere Wärmewirtschaften als in bisher bekannten Verfahren.

Der getrocknete Abfall hat im Vergleich zu dem feuchten Aus­ gangsprodukt einen wesentlich höheren Heizwert, so daß er wärmewirtschaftlich vorteilhaft als Zusatzbrennstoff bzw. Er­ satzbrennstoff für den Brennprozeß genutzt werden kann.

Eine Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, einen Teil der Abluft der Abfalltrocknung wieder dem Trocknungsprozeß zurück­ zuführen. Dadurch kann vorteilhaft die Menge Abluft, die aus der Trocknung zum Brennprozeß geleitet wird, verringert und durch Einstellung der Rückführmenge die Temperaur der Misch­ luft, die zur Trocknung geführt wird, eingestellt werden. Fer­ ner erlaubt die partielle Kreislaufführung der Luft eine Er­ hitzung derselben vor ihrer erneuten Verwertung für die Trocknung.

Eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, daß der getrocknete Abfallstoff vor seiner Verbrennung aufbereitet, beispielsweise zerkleinert, zwischengelagert und/oder homoge­ nisiert wird. Solche Aufbereitungsstufen sind in Abhängigkeit der Abfallart und des Brennprozesses zu wählen. Soll der ge­ trocknete Abfall in einen Ofen eingedüst werden, so empfiehlt sich beispielsweise eine vorherige Zerkleinerung. Vorteilhaft kann beim erfindungsgemäßen Verfahren der getrocknete Abfall­ stoff, beispielsweise in Silos, zwischengelagert und dem Brenn­ prozeß von dem Lager aus, je nach Bedarf, zudosiert werden. Ferner ist es möglich, den getrockneten Abfall vor einer Ver­ wertung zu homogenisieren, um konstantere Brennbedingungen herzustellen.

Eine weitere sehr vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, Abluft der Abfalltrocknung zunächst als Kühlluft für die Kühlung des Brennproduktes zu verwerten. Abluft der Abfalltrocknung wird dadurch aufgeheizt, bevor sie als Brenn­ luft verwertet wird. Dadurch ergibt sich eine außerordentlich günstige Wärmewirtschaft.

Insbesondere sieht diese Ausgestaltung der Erfindung die Her­ stellung von Zementklinker aus Zementrohmehl durch Vorwärmung des Zementrohmehls in einem Rohmehlvorwärmer mit oder ohne Kalzinator, Brennen des Zementklinkers in einem Drehofen und Kühlung des Klinkers in einem Klinkerkühler vor, derart, daß Abluft aus der Klinkerkühlung für die Trocknung des feuchten Abfalls, Abluft der Abfalltrocknung als Kühlluft bei der Klin­ kerkühlung und der getrocknete Abfallstoff als Brennstoffer­ satz beim Zementklinkerbrennen verwertet wird.

Diese Ausführungsform des Verfahrens kann mit einem relativ sehr geringen Investitionskostenaufwand auch in vorhandenen Zementwerken durch Anschluß eines Abfalltrockners an vor­ handene Einrichtungen zur Anwendung gebracht werden. Abfälle der eingangs genannten Art können umweltunbedenklich entsorgt werden. Die potentielle Wärmeenergie des Abfalls wird für die Zementherstellung genutzt. Entsprechend kann der Einsatz an hochwertigem Brennstoff beim Zementklinkerbrennen verringert werden. Im Vergleich zu Zementklinkerherstellungsanlagen ohne Abfalltrocknung fällt ferner weniger bzw. gegebenfalls keine nicht verwertbare und deshalb kostenaufwendig zu entstaubende Kühlerabluft an.

Eine Ausgestaltung des Verfahrens zur kombinierten Abfall­ verwertung und Zementklinkerherstellung sieht vor, die Klin­ kerkühlung in einem Rostkühler bekannter Bauart durchzuführen und von diesem 0,3-0,8, vorzugshalber 0,5-0,7 m³ (Normzustand) Abluft/kg Klinkeraustrag getrennt abzuziehen und für die Abfalltrocknung zu verwerten, wobei Abgas aus der Trocknung in den Bereich des Kühlers eingeführt wird, in dem die heißesten Klinkertemperaturen herrschen. Dadurch wird vorteilhaft er­ reicht, daß sämtliche Abgase aus der Abfalltrocknung über den Klinkerkühler direkt mit der Sekundär- und/oder Tertiärluft in die Verbrennungszone bzw. Verbrennungszonen des Ofensystems geführt werden, wo die thermische Zersetzung der in der Abluft mitgeführten organischen Verbindungen stattfindet. Die wieder­ holte Kreislaufführung von Luft wird vermieden. Ferner kann dem Kühler zusätzlich in seinem kälteren Bereich kalte Frisch­ luft zugeführt und somit eine ausreichende Klinkerkühlung sichergestellt werden.

Der Abzug der Kühlerabluft für die Abfalltrocknung erfolgt in diesem Fall vorzugshalber im mittleren Bereich des Kühlers, derart, daß die heißeste Luft aus dem Kühler als Sekundär- bzw. Tertiärluft und die nächstheiße Luft für die Abfall­ trocknung genutzt und nur die kälteste Kühlerabluft entstaubt und in die Atmosphäre geleitet wird.

Ist die spezifische, d. h. die auf die Klinkerproduktion bezo­ gene Abfalleinsatzmenge relativ hoch, so empfiehlt es sich, die gesamte nicht im Ofensystem für die Verbrennung verwert­ bare Abluft des Kühlers in die Abfalltrocknung zu führen. Auf diese Art kann die spezifische Abfallverwertung maximiert und auf die üblicherweise erforderliche Entstaubung des Klinker­ kühlers verzichtet werden. Gegebenenfalls ist dann eine Nach­ kühlung oder eine Wasserbespritzung des Klinkers erforderlich, da bedingt durch die großen Trocknungsabluftmengen, die in den Kühler geleitet werden, in diesen, wenn überhaupt, nur sehr geringe Frischluftmengen geleitet werden können, so daß der Klinker eventuell nicht ausreichend im eigentlichen Kühler gekühlt wird.

Der getrocknete Abfallstoff kann entweder in der Sinterzone des Drehofens oder am Ofeneinlaufschacht bzw. am Kalzinator des Rohmehlvorwärmers aufgegeben werden. Der Einleitung dieses Stoffes in die Sinterzone wird man insbesondere dann den Vor­ zug geben, wenn spezifisch relativ geringe Abfallmengen zum Einsatz kommen oder wenn Brennluft für den Drehofen partiell durch Sauerstoff ersetzt wird. Bei Kohlevermahlung im Klinker­ werk kann der getrocknete Abfallstoff der Kohlevermahlung zudosiert werden. Insbsondere bei Einsatz relativ großer Abfallmengen und grobkörnig anfallendem Gut ist die Einführung des getrockneten Abfalls am Ofeneinlaufschacht bzw. am Kalzinator vorzuziehen.

In Abhängigkeit der spezifischen Abfalleinsatzmenge und der Schadstofffracht, insb. der Salzfracht des Abfallstoffes ist gegebenenfalls ein Teilgas oder -materialstrom aus dem Klin­ kerofensystem abzuziehen, wobei schadstoffhaltiger Staub zu verwerfen ist. Methoden zur Durchführung solcher Abzüge sind dem Zementfachmann als "Bypasstechnik" bekannt. Sie dienen zur Entlastung der Kreislaufbildung von Schadstoffen im Ofensystem und zur Verminderung der Emission dieser Stoffe in die Atmos­ phäre.

Schwermetalle werden allerdings zu einem großen Teil in das Kristallgitter des Klinkers beim Zementklinkerbrennen einge­ bunden. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Verwertung von feuchten Abfällen in Kombination mit der Klinkerherstellung erfüllt somit auch optimal die Anforderung einer möglichst ge­ ringen Schadstoffemission bei der Abfallverbrennung, insbeson­ dere bei der Verbrennung von schwermetallhaltigem Klärschlamm.

Eine Anlage zur Verwertung von feuchten Abfallstoffen der ein­ gangs genannten Art, insbesondere zur Durchführung des Ver­ fahrens nach der Erfindung mit einem Abfalltrockner und einer Ofenanlage, der eine Einrichtung zur Kühlung des Brennpro­ duktes zugeordnet ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung Mittel zur Kühlung des Brennproduktes und zur Küh­ lung der Luft, Mittel zur Einleitung von Abluft aus dem Ab­ falltrockner und Mittel zur Ableitung der aufgeheizten Luft in den Abfalltrockner und die Ofenanlage aufweist.

Die Einrichtung ist zur Wärmeübertragung des Brennproduktes auf die Luft ausgebildet und weist verschiedene Gebläse und Leitungen zur Einleitung und zum Abzug von Luft sowie Mittel zur kontinuierlichen Aufgabe und Abzug des Brennproduktes auf.

Weitere Ausgestaltungen der Anlage sind entsprechend den Merk­ malen der Ansprüche 12 bis 14 vorgesehen.

Im folgenden wird die Erfindung in Zeichnungen in bevorzugten Ausführungsformen gezeigt, wobei den Zeichnungen weitere vor­ teilhafte Einzelheiten entnehmbar sind. Es zeigt

Fig. 1 einen Verfahrensstammbaum der Anlage in Form eines Blockschaltbildes,

Fig. 2-3 Ausführungsbeispiele von Anlagen zur Verwertung von feuchten Abfällen beim Zementklinkerbrennen nach dem Ver­ fahren, wobei die einzelnen Elemente der Anlage ebenfalls bildhaft, jedoch rein schematisch dargestellt sind.

Wie aus dem Blockschaltbild Fig. 1 hervorgeht, besteht die An­ lage im wesentlichen aus einem Abfalltrockner 1, einer Ofenanlage 2 und einer Einrichtung 3 zur Luftkühlung des Brennproduktes. Die Einrichtung 3 zur Kühlung des Brenn­ produktes weist einen Kühler 4 sowie Mittel 7 zur Einleitung von Luft aus dem Abfalltrockner 1, Mittel 8 zur Ableitung von aufgeheizter Luft in den Abfalltrockner 1 und Mittel 9 zur Ableitung von aufgeheizter Luft in die Ofenanlage 2 auf. Die Einrichtung 3 zur Luftkühlung des Brennproduktes weist ferner eine Aufgabe 11 zur Einführung des Brennproduktes aus der Ofenanlage 2 in den Kühler 4 und einen Austrag 12 von gekühltem Brennprodukt aus dem Kühler 4 auf. Ferner kann über einen Anschluß 10 Frischluft in den Kühler 4 geleitet werden.

Über die Einrichtung 13 wird der feuchte Abfall, beispiels­ weise Klärschlamm, dem Abfalltrockner 1 aufgegeben. Der ge­ trocknete Abfall wird über die Leitung 14 vom Abfalltrockner 1 abgezogen und gegebenenfalls in der Einrichtung 15 nachbehandelt. Die Abluft des Abfalltrockners 1 wird über die Leitung 5 abgezogen und gegebenenfalls zu einem Teil über die Leitung 6 wieder in den Abfalltrockner geführt. Der Rest der Trocknerabluft wird durch Mittel 7 in den Kühler 4 oder direkt (nicht gezeigt) in die Ofenanlage 2 geführt. Die über Mittel 8 und 6 abgeführte Luft wird über die Leitung 17 in den Abfall­ trockner 1 geführt.

Der getrocknete Abfallstoff wird über die Leitung 16 zu der Ofenanlage 2 geführt, wo er als Zusatzbrennstoff bzw. Ersatz­ brennstoff verwertet wird. Der Ofenanlage werden ferner kon­ ventionelle Brennstoffe über die Leitung 19 zugeführt. Durch Mittel 9 wird die aufgeheizte Luft als Brennluft in die Ofenanlage 2 geführt. Ferner kann der Ofenanlage 2 Frischluft und/oder Heißluft einer anderen Quelle über die Leitung 20 zu­ geführt werden. Der Abzug der heißen Abgase der Ofenanlage 2 ist mit dem Pfeil 22 angedeutet.

Fig. 1 macht deutlich, daß sämtliche Abluft der Abfalltrock­ nung entweder direkt oder indirekt über den Kühler 4 wieder in den Abfalltrockner 1 oder die Ofenanlage 2 geführt wird, so daß Abfalltrocknungsluft nur über die Ofenanlage 2, in dem die organischen Restbestandteile quantitativ zersetzt werden, das Anlagensystem verlassen kann. Eine Geruchsemission ist somit ausgeschlossen. Vorteilhaft gegenüber anderen Verfahren ist ferner, daß die Abluft des Trockners in der Ofenanlage genutzt wird, so daß insgesamt nur ein Abgasstrom zu reinigen ist. Der Brennwert des feuchten Abfallstoffes kann außerdem, bedingt durch die Trocknung, wärmewirtschaftlich in der Ofenanlage 2 genutzt werden.

In Fig. 2 ist eine Ausgestaltung der Anlage nach der Erfindung schematisch gezeigt, in der feuchter Abfall der eingangs ge­ nannten Art beim Zementklinkerbrennen insbesondere nach den Ansprüchen 6, 7, 10 und 12 verwertet wird, wobei die Klinker­ brennanlage beispielhaft als eine Schwebegaswärmetauschanlage nach dem Trockenverfahren gezeigt ist.

Die Ofenanlage 2 besteht im wesentlichen aus einem Drehofen 53 und einem Rohmehlvorwärmer 54 mit Vorkalzinator 55 und Zyklonstufen 56, 57, 58 und 59. Die Funktionsweise eines solchen Ofensystems wird als bekannt vorausgesetzt. Zementrohmehl wird dem Ofensystem 2 bei 60, Brennstoff bei 19 und gegebenenfalls auch bei 61 zugeführt. Ofenabgas wird bei 22 abgeführt, gegebenenfalls zunächst für die Zementrohmaterial­ trocknung verwertet und anschließend einer (nicht gezeigten) Gasreinigungsanlage zugeführt. Der Staub der Gasreinigungsan­ lage kann bei 60 wieder mit dem Rohmehl in das Ofensystem 2 zurückgeführt werden. Zur Unterbrechung von Kreislaufbildungen von leichtflüchtigen Schwermetallen kann jedoch ein Teil dieses Staubes abgeführt werden. Zur Unterbrechung von Kreis­ laufbildungen, insbesondere von Chlor- und Schwefelkreis­ läufen, kann ferner eine Teilgasmenge bei 62 abgezogen werden und einer (nicht gezeigten) Gasreinigungsanlage zugeführt und der dort anfallende Staub abgeführt werden.

Das Brennprodukt aus dem Drehofen 53, der Klinker, in dem die Asche der Verbrennung des getrockneten Abfalls eingebunden ist, wird durch Mittel 11 in die Kühleinrichtung 3 zur Erzeu­ gung heißer Luft geführt. Die Kühleinrichtung 3 weist einen Kühler 4, der hier als Rostkühler gezeigt ist, Mittel 7 und 10 zur Lufteinführung und Mittel 8, 9 und 63 zum Luftabzug aus. Der Kühler 4 ist ein Klinkerkühler bekannter Bauart, der jedoch mindestens drei Luftausträge 8, 9 und 63 aufweist. Aus dem heißesten Bereich des Klinkerkühlers wird bei 9 heiße Luft als Sekundär- bzw. Tertiärluft für die Verbrennung in der Ofenanlage 2 entnommen und dem Drehofen 53 bei 9′ bzw. dem Kalzinator bei 9′′ zugeführt. Ferner wird im mittleren Bereich des Klinkerkühlers Luft entnommen und durch Mittel 8 in die Abfalltrocknung 1 geleitet. Nur die am kühlsten Bereich des Klinkerkühlers anfallende Luft wird nicht verwertet, sie wird bei 63 abgezogen und einer (nicht gezeigten) Entstaubung zugeführt. Der gekühlte Klinker wird bei 12 abgeführt.

Frischluft wird der Kühleinrichtung 3 durch Mittel 10 zuge­ führt und in den mittleren Bereich und Auslaufbereich des Küh­ lers 4 eingeführt. Durch Mittel 7 wird Abluft aus dem Abfall­ trockner 1 in die Einrichtung 3 geführt, und zwar in den Klin­ kereinlaufbereich des Klinkerkühlers 4.

Der Abfalltrockner 1 besteht in diesem Ausführungsbeispiel im wesentlichen aus einer Trockentrommel 26 und einem Flugstoff­ abscheider 27, beispielsweise einem Zyklon. Der getrocknete Abfall wird sowohl direkt als auch über den Abluftstrom durch den Abscheider 27 ausgetragen und über die Leitung 14, 16 in den Vorkalzinator 55 des Vorwärmers 54 der Ofenanlage 2 gelei­ tet, wo er verbrennt bzw. wärmewirtschaftlich für die Kalzi­ nation des Zementrohmaterials genutzt wird. Im Vorkalzinator 55 herrschen Temperaturen von über 800°C, so daß eine vollständige thermische Zersetzung des getrockneten Abfalls erfolgt. Anorganische Schadstoffe des Abfalls werden vom Roh­ material absorbiert und zum größten Teil beim Brennprozeß an den Klinker gebunden. Leichtflüchtige Schadstoffe können durch die Abführung von Stäuben aus den Abzügen 22 und 62 aus dem System entfernt werden.

Die in Fig. 2 gezeigte Anlagenausgestaltung der Erfindung kommt besonders wirtschaftlich dort zur Anwendung, wo spezi­ fisch relativ kleine Abfallstoffmengen einzusetzen sind. Vor­ handene Klinkerbrennanlagen können mit relativ sehr geringem Kapitalkostenaufwand umgerüstet werden. Haben solche Anlagen keinen Kalzinator, so kann der getrocknete Abfall in der Drehofeneinlaufkammer 64 oder am Hauptbrenner des Drehofens bei 19 eingeführt werden. Der Betrieb des Klinkerkühlers und der Ofenanlage werden durch die geänderte Luftführung nicht oder nur sehr unwesentlich beeinflußt. Der feuchte Abfall, beispielsweise Klärschlamm, wird energetisch genutzt, wodurch Primärbrennstoff für das Klinkerbrennen eingespart wird.

Sind spezifisch größere Abfallmengen zu beseitigen, so emp­ fiehlt es sich, gegebenenfalls die gesamte Kühlerabluft für die Abfalltrocknung zu verwerten, wie beispielhaft in Fig. 3 gezeigt. In Fig. 3 ist schematisch eine Ausgestaltung der Anlage insbesondere nach den Ansprüchen 8, 9, 13 und 14 gezeigt. Beispielhaft ist hier ein langer Drehofen 66, beispielsweise zur Erzeugung von Zementklinker, bei dem es sich sowohl um einen Naßofen als auch um einen Trockenofen handeln kann, ausgewiesen, mit Aufgabe des Zementrohschlammes bzw. des Zementrohmehls bei 60. Der Abfalltrockner 1 ist als ein im Luftstrom betriebener Pralltrockner 65 gezeigt, wobei ein Abscheider, beispielsweise ein Zyklon, den im Luftstrom geführten getrockneten Abfall abscheidet. Der so abgeschiedene getrocknete und zerkleinerte Abfall wird einer Einrichtung 15 zur weiteren Aufbereitung bzw. Lagerung und von dort aus dosiert dem Ofensystem zugeführt und beispielsweise über die Leitung 19 dem Brenner der Feuerung des Drehofens 66 aufgegeben.

In der Anlagenausführung gemäß Fig. 3 wird die gesamte Kühlerabluftmenge in den Abfalltrockner geleitet. Entsprechend große Trocknerabgasmengen werden bei 5 aus dem Abfalltrockner abgeführt und von dort durch Mittel 7 in den Kühler 4 geleitet, so daß in diesem, bedingt durch Falschlufteintritt am Abfalltrockner, keine oder nur kaum Frischluft zugeführt werden kann. Da die bei 7 eingebrachte Luft eine Temperatur von etwa 100°C hat, kann der Klinker unter Umständen nicht ausreichend gekühlt werden, weshalb gegebenenfalls eine (nicht gezeigte) Nachkühlung oder eine (ebenfalls nicht gezeigte) Wasserbespritzung des Klinkers zur Anwendung kommen sollte. Diese Anlagenausführung hat den Vorteil einer sehr großen Trocknungskapazität für den Abfall. Ferner kann auf eine kostenaufwendige Entstaubung von Kühlerabluft verzichtet werden, da sämtliche Luft aus dem Kühler direkt oder indirekt in die Ofenanlage 2 geführt wird.

Weitere Anlagenausgestaltungen sind möglich. Beispielsweise können statt Drehöfen Schachtöfen und statt einem Rostkühler andere Kühlertypen, insbesondere Schachtkühler zur Anwendung kommen.

Wie aus der Darstellung und der Beschreibung der erfindungs­ gemäßen Anlagenausführungen hervorgeht, kann feuchter Abfall, insbesondere Klärschlamm, in kompakten und betrieblich unkom­ pliziert beherrschbaren Anlagen, die im wesentlichen aus be­ kannten und bewährten Einzelelementen bestehen, unter Ausnut­ zung seiner potentiellen Wärmeenergie umweltunbedenklich durch eine kombinierte Trocknung und Verbrennung nach dem Verfahren verwertet werden. Die potentielle Wärme des Abfallstoffes wird als Prozeßwärme verwertet. Die Verbrennungsachse wird in das Brennprodukt eingebunden. Anorganische Schadstoffe werden ent­ weder an das Brennprodukt gebunden oder in konzentrierter Form in Stäuben ausgetragen. Potentielle organische Schadstoffe werden, bedingt durch die hohen Verbrennungstemperaturen, quantitativ zersetzt. Eine Geruchsemission ist ausgeschlossen.

Mithin vermeidet das erfindungsgemäße Verfahren und die ent­ sprechende Anlage die beim Stand der Technik aufgezeigten Nachteile und erfüllt somit in optimaler Weise die eingangs gestellte Aufgabe.

Claims (14)

1. Verfahren zur Verwertung von feuchten Abfallstoffen, ins­ besondere pastösen Stoffen, deren Trockensubstanz brennbare Bestandteile enthält, insbesondere Klärschlamm, beim Brenn­ prozeß mineralischer Rohstoffe mit anschließender Luftkühlung des Brennproduktes, beispielsweise bei der Herstellung von Zementklinker, Kalk oder Dolomit, dadurch gekennzeichnet, daß der Abfallstoff mit Abluft aus der Kühlung getrocknet wird und Abluft der Abfalltrocknung als Brennluft und der getrocknete Abfallstoff als Brennstoff für den Brennprozeß verwertet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Abluft der Abfalltrocknung wieder in den Trocknungs­ prozeß zurückgeführt wird und der restliche Teil als Brennluft verwertet wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der getrocknete Abfallstoff vor seiner Verbrennung aufbereitet, z. B. zerkleinert, zwischengelagert und/oder homogenisiert wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Abluft aus der Abfalltrocknung zunächst zur Kühlung des Brennproduktes verwertet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zur Erzeu­ gung von Zementklinker aus Zementrohmehl durch Vorwärmung des Rohmehls in einem Rohmehlvorwärmer mit oder ohne Kalzinator, Brennen des Zementklinkers in einem Drehofen und Kühlung des Klinkers in einem Klinkerkühler, dadurch gekennzeichnet, daß Abluft aus der Klinkerkühlung für die Trocknung des feuchten Abfalls, Abluft der Abfalltrocknung als Kühlluft bei der Klin­ kerkühlung und der getrocknete Abfallstoff als Brennstoff­ ersatz beim Zementklinkerbrennen verwertet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5 bei Klinkerkühlung in einem Rost­ kühler, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abfalltrocknung 0,3- 0,8, vorzugsweise 0,5-0,7 m³ (Normzustand) Abluft/kg Klinkeraustrag ver­ wertet und daß die Abgase aus der Trocknung in den Bereich des Kühlers geleitet werden, in dem die heißesten Klinkertempera­ turen herrschen.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlerabluft an mindestens 3 Zonen des Kühlers entnommen wird, derart, daß 3 Abluftströme verschiedener Temperaturen entste­ hen und daß die heißeste Kühlerabluft für die Verbrennung im Klinkerofensystem und die nächstheißeste Kühlerabluft für die Trocknung der Abfallstoffe genutzt wird und die kälteste Kühlerabluft entstaubt und abgeführt oder anderweitig verwer­ tet wird.

8. Verfahren nach Anspruch 5 bei Klinkerkühlung in einem Rostkühler, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Abluft aus dem Kühler, die nicht für die Verbrennung im Drehofen oder im Kalzinator verwendet wird, der Trocknung der Abfallstoffe zu­ geführt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der getrocknete Abfallstoff als Brennstoff für die Verbrennung in der Sinterzone des Drehofens verwendet wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der getrocknete Abfallstoff als Brennstoff für die Verbrennung im Einlaufschacht des Drehofens oder im Kalzinator des Rohmehlvorwärmers aufgegeben wird.

11. Anlage zur Verwertung von feuchten Abfallstoffen, insbe­ sondere zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 10, mit einem Abfalltrockner und einer Ofenanlage zum Brennen mineralischer Rohstoffe, der eine Einrichtung zur Kühlung des Brennproduktes zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (3) einen Kühler (4) zur Kühlung des Brennproduktes und zur Erhitzung von Luft, Mittel (7) zur Einleitung von Abluft aus dem Abfalltrockner und Mittel (8, 9) zur Ableitung der aufgeheizten Luft in den Abfalltrockner und die Ofenanlage aufweist.

12. Anlage nach Anspruch 11 zur Erzeugung von Zement­ klinker, insbesondere nach den Verfahren 5 bis 10, mit einem Abfalltrockner, einem Rohmehlvorwärmer für die Vorwärmung und partielle Kalzination des Zementrohmehls, einem Drehofen für das Klinkerbrennen und einem Rostkühler für das Klinkerkühlen, dadurch gekennzeichnet, daß der Klinkerkühler (4) einen Aus­ trag (8) für die Abführung heißer Kühlerabluft zur Einleitung dieser Luft in den Abfalltrockner (1) aufweist und daß der Abfalltrockner (1) Mittel (14, 15) zur Abführung und Behand­ lung des getrockneten Abfalls in den Drehofen oder Vorwärmer bzw. den Kalzinator des Vorwärmers aufweist.

13. Anlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung 15 zur Behandlung des getrockneten Abfalls als Lager- und Homogenisierungseinrichtung, beispielsweise als Mischkammersilo ausgebildet ist.

14. Anlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Abfalltrocknung (1) einen Pralltrockner (65) aufweist.