DE3605785A1 - Verfahren und anlage zur verbrennung von abfaellen, insbesondere von hausmuell - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage zur Verbrennung von Abfällen, insbesondere von Haus­ müll und hausmüllähnlichem Gewerbemüll in einem Ofen zur Gewinnung von Nutzenergie, wobei der Abfall vor der Verbrennung einer Aufbereitung unterzogen wird.

Hausmüll wird heute in erster Linie ohne jede vorherige Aufbereitung in Rostöfen verbrannt, wobei Nutzenergie, beispielsweise in der Form von Strom und/oder Fern­ wärme gewonnen wird. Bedingt durch die Inhomogenität des Mülls, können sich bei diesem Verbrennungsverfahren jedoch einerseits Überhitzungszonen und andererseits Schwelnester im Ofen bilden. Überhitzungen sind in Hin­ blick auf Verstopfungen des Ofensystems unerwünscht. Noch unerwünschter ist jedoch die Bildung von Schwel­ nestern, da diese die Synthese von polychlorierten Dibenzodioxinen (PCDD) und polychlorierten Dibenzo­ furanen (PCDF) fördern und die Emission dieser toxischen Stoffe unabsehbare Auswirkungen auf die Umwelt hat.

Daneben gibt es Verfahren bei denen der Hausmüll einer vorherigen Aufbereitung unterzogen wird. So sind Ver­ fahren bekannt geworden bei denen der Müll, beispiels­ weise in einer Kugelmühle, zerkleinert, partiell ver­ gleichmäßigt und von eisenhaltigem Schrott befreit wird und der so aufbereitete Müll, gegebenenfalls mit Klär­ schlamm versetzt, dem Ofen zugeführt wird (Reimer, H.: Abfallverbrennung - Stand der Technik, Tendenzen, Wirtschaftlichkeit und Umweltrelevanz; Müll und Abfall 6/1983). Durch die einfache Durchmisch­ ung und Zerkleinerung des Mülls ist es jedoch nicht möglich die Inhomogenität des Mülls voll auszugleichen, so daß auch bei diesem Verfahren die Entstehung von Schwelnestern und Überhitzungszonen nicht ausgeschlos­ sen werden kann.

Schließlich wurde ein Vorschlag bekannt, nur die heiz­ wertreiche, aufbereitete Abfallfraktion der Verbrennung zuzuführen und die Restfraktion in einer Deponie abzulagern (Vollmer, H.: Kombinierte Abfallaufbereitung und -verbrennung unter besonderer Berücksichtigung der Emissionssituation; Müllverbrennung und Umwelt; EF-Verlag für Energie und Umwelt GmbH, Berlin 1985). Mit diesem Verfahren wird der Deponieraumbedarf erhöht und die Energieausbeute aus dem Müll erniedrigt, weshalb es höchstens in speziellen Fäl­ len Anwendung finden dürfte.

Den genannten Verfahren ist gemeinsam, daß sie bei sehr hohen Luftüberschüssen durchgeführt werden und die Ent­ stehung von Schwelnestern zu vermeiden und um einen weit­ gehend vollständigen Ausbrand zu gewährleisten. Dadurch entstehen jedoch relativ große Rauchgasmengen relativ niedriger Temperatur, weshalb der energetische Wirkungs­ grad dieser Verfahren relativ niedrig ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Verfahren und eine Anlage der eingangs genannten Art zu verbessern und insbesondere ein Verfahren aufzuzeigen, bei dem

• - sich keine Schwelnester, keine toxischen organischen Verbindungen wie PCDD und PCDF bilden können;
• - die Verbrennung bei relativ geringem Luft­ überschuß durchführbar ist und mit dem Anlagen besseren energetischen Wirkungsgrades ge­ baut werden können;
• - der gesamte Abfall energetisch verwertet wird.

Darüber hinaus soll durch die Erfindung die Möglichkeit gegeben werden die Abfallverbrennung bei möglichst hohen Temperaturen durchzuführen, um die Zersetzung eventuell im Müll vorhandener PCDD und PCDF zu erreichen.

Die Lösung der Aufgabe gelingt dadurch, daß die Aufbe­ reitung des Abfalls eine Fraktionstrennung desselben beinhaltet und die dabei erzeugten Abfallfraktionen dem Ofen zugeführt werden.

Die Inhomogenität von Müll ist darauf zurückzuführen, daß er sehr verschiedenartige, zu verschiedenen Zeiten anfallende, Bestandteile beinhaltet, deren Heizwerte sehr unterschiedlich sind. Durch ein einfaches unkon­ trolliertes Mischen des Mülls können diese Schwankungen jedoch nicht oder nur sehr begrenzt ausgeglichen werden. Fällt beispielsweise während einer Stunde nur heizwert­ armer Müll an, so wird auch der während dieser Stunde ge­ mischte Müll einen geringen Heizwert haben. Mit einer unkontrollierten Durchmischung des Mülls lassen sich folglich gewisse Schwankungen des Mülls ausgleichen, je­ doch nicht alle, und vor allem nicht die langfrequen­ zigen. Die einfache Durchmischung reicht somit nicht aus um Bildungen von Schwelnestern und Überhitzungen beim Verbrennungsprozeß gänzlich zu verhindern.

Durch die Trennung des Mülls in verschiedene Frak­ tionen definierten Heizwertes und Ofeneinspeisung dieser Fraktionen in einem bestimmten Mengenverhältnis, wird der Verbrennung hingegen jederzeit Abfall eines konstanten Heizwertes zugeführt.

Wird dem Ofen erfindungsgemäß ein im Heizwert relativ konstantes Produkt zugeführt, so lassen sich die Bildungen von Schwelnestern und Überhitzungen vermeiden, womit insbesondere sichergestellt werden kann, daß sich keine PCDD und PCDF beim Verbrennungsprozeß bilden. Ferner kann durch die Handhabung eines konstanten Produktes der für die Verbrennung erforderliche Luftbedarf genauer ein­ gestellt werden. Die Verbrennung nach dem erfindungsge­ mäßen Verfahren erfordert somit wesentlich geringere Luft­ überschüsse als die bekannter Verfahren. Entsprechend re­ duzieren sich die Rauchgasmengen der Verbrennung, so daß in Anlagen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren sowohl der Feuerraum als auch die dem Ofen - in Gasrichtung gesehen - nachgeschalteten Einrichtungen, insbesondere die investitionsintensive Rauchgaswäsche und -entstaubung kleiner als in Anlagen nach dem Stand der Technik ausge­ legt werden können.

Den Bestandteilen von Müll ist gemeinsam, daß ihr Heiz­ wert gut mit anderen Kennwerten, wie Korngröße, Form, spezifisches Gewicht, Feuchtigkeit korreliert. Da­ durch ist die Möglichkeit gegeben den Müll in verschiedene Fraktionen unterschiedlichen Heizwertes aufzuteilen. Die Techniken solcher Aufbereitungsverfahren, die sich der Zerkleinerung, Absaugung, magnetischen Abscheidung, Siebung, Sickung und Trocknung, bzw. einer Kombination dieser Ver­ fahrensschritte bedienen, sind hinreichend bekannt (siehe z. B. Thom - Kozmiensky, K. J.: Materialrecycling durch Abfallaufbereitung; E. Freitag Verlag für Umwelttechnik, Berlin 1983). Sie werden beispielsweise eingesetzt um Müll in eine heizwertreiche Fraktion zur Erzeugung von BRAM (Brennstoff aus Müll), eine vegetabile Fraktion zur Erzeugung von Kompost und Eisenschrott-Fraktion, aufzuteilen.

Im Anschluß an die Aufbereitung bzw. Aufteilung des Mülls in verschiedene Fraktionen hat, entsprechend der Erfindung, eine getrennte Lagerung der einzelnen Frak­ tionen zu erfolgen. Durch die Pufferlagerung der Frak­ tionen wird ermöglicht, daß diese jederzeit im gewünsch­ ten Verhältnis dem Ofen zugeführt werden können.

Die Zwischenlagerung der Einzelfraktionen ist jedoch, wenn überhaupt, mit nur geringen Mehrkosten gegenüber den Lagerungskosten herkömmlicher Müllverbrennungsan­ lagen verbunden, da dadurch die Lagerhaltungskapazi­ tät des Rohmülls reduziert werden kann. Ferner erfor­ dert die Lagerung von aufbereitetem Müll, insbesondere von zerkleinertem Müll, meist geringeren Raumbedarf als die von Rohmüll.

Durch die Abfallaufbereitung, die in erster Linie zur Fraktionierung des Mülls durchgeführt wird, ergeben sich weitere vorteilhafte Effekte in Kombination mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, auf die im folgenden kurz eingegangen wird:

• 1. Zerkleinerter Müll kann besser tranportiert, gegebenenfalls pneumatisch gefördert, und getrocknet werden.
• 2. Aufbereiteter Müll kann, beispielsweise bei Verwertung von Abgasen aus der Müllverbrennung, getrocknet werden. Somit ergibt sich die Möglichkeit dem Ofen vorgetrockneten, d. h. einen heizwertreicheren Müll aufzugeben.
• 3. Eisenhaltiger Schrott läßt sich leicht von aufbereitetem Müll abscheiden und mit einem vor der Verbrennung abgeschiedenen Schrott läßt sich ein höherer Verkaufserlös erzielen, als mit einem nach der Verbrennung abgeschie­ denen. Darüber hinaus wird der Verbrennungs­ ofen von diesem Ballaststoff befreit. Da eisenhaltiger Schrott schwermetallhaltig ist, wirkt sich der Abzug dieser Fraktion vor der Verbrennung ferner emissionsmin­ dernd aus.

Die relativ kostenaufwendige Müllaufbereitung geht also nicht nur zu Lasten der Fraktionstrennung; vielmehr kann sie auch zur Erzielung weiterer Vorteile eingesetzt werden.

Eine besonders einfache Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, den Abfall in nur 3 Fraktionen, d. h. eine heiz­ wertreiche Fraktion, eine heizwertarme Fraktion und eine Fe-Schrott-Fraktion aufzuteilen, wobei die zwei ersten dem Ofen zudosiert werden und der Schrott veräußert wird. Mit der Dosierung von zwei Fraktionen unterschiedlichen Heizwertes in den Ofen, läßt sich der oben beschriebene Effekt der Vergleichmäßigung bereits weitestgehend er­ zielen. Dabei ist es nicht erforderlich, daß sich der Heizwert beider Fraktionen um mehr als etwa 500 kcal/kg unterscheidet. Somit kann ein sehr einfaches Aufbereitungs­ verfahren zur Anwendung kommen.

Mit Vorteil sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, die Abfallfraktionen an verschiedenen Stellen des Ofens aufzugeben. Beispielsweise kann eine besonders heizwert­ reiche Fraktion an einer Stelle des Ofens eingeführt wer­ den, wo, bedingt durch dessen Konstruktion, starke Luft­ ströme vorherrschen. Bei Rostöfen ist es zweckmäßig die heizwertreichsten Fraktionen im oberen Teil des Feuerraumes einzuführen, so daß diese weitgehend im Flug ausbrennen und somit die Temperatur des Rauchgases, nicht jedoch die des Rostes, bzw. nicht die der auf dem Rost geförderten Asche, erhöht. Auf diese Art wird eine Schmelzphasenbildung der Asche vermieden, obwohl mit Vorteil eine Hochtemperaturverbrennung stattfindet.

Von Fall zu Fall wird es ratsam sein, entsprechend der Aufgabe der Fraktionen, auch Brennluft an verschiedenen Stellen des Ofens einzuführen, gegebenenfalls auch Brennluft verschiedener Temperaturen. Bei Einführung einer heizwertreichen Müllfraktion in den oberen Teil des Feuerraumes wird es beispielsweise vorteilhaft sein vorgewärmte Brennluft in den oberen Teil des Feuer­ raumes zu leiten, während unter dem Rost Frischluft zu­ geführt wird.

Wie bereits weiter oben beschrieben, ermöglicht das er­ findungsgemäße Verfahren, bedingt durch die geringeren Brennluftmengen, eine Abfallverbrennung bei wesentlich höheren Temperaturen als die konventioneller Müllver­ brennungsverfahren. Die Abfallverbrennung kann beispiels­ weise vorteilhaft im Temperaturbereich oberhalb 1200°C durchgeführt werden. Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht deshalb die Verbrennung in einem Drehofen vor. Drehöfen haben sich beispielsweise beim Zementklinker­ brennen und bei der Verbrennung von Sondermüll bewährt. Sie sind robust und können hohen Temperaturen standhalten. In ihnen kann, insbesondere durch Steigerung der Um­ drehungszahl und durch den Einbau von Hubelementen, das Brenngut gut aufgelockert und durchwirbelt werden. Die Schlacke kann schmelzförmig aus dem Drehofen ausge­ tragen und in ein Wasserbad geleitet werden. Durch den Austrag der Schlacke als Schmelze wird ihre Auslaugungs­ resistenz wesentlich verbessert, so daß eine im Drehofen erzeugte Schlacke vorteilhaft verwertet werden kann. Sie kann als Schotter oder Zusatzmaterial bei der Herstellung von Portlandzement umweltunbedenklich zum Einsatz kommen.

Ein weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, eine besonders heizwertreiche, leichte und zer­ kleinerte Abfallfraktion, beispielsweise Papierschnitzel, dem Ofen über einen Brenner zuzuführen. Dadurch kann eine intensive Flamme in einem bestimmten Bereich des Ofens erzeugt werden. Eine solche Flamme kann, beispielsweise wenn der Brenner im Aschenbereich eines Drehofens ange­ bracht ist, Wärme auf andere, schwerer brennbare Müll­ fraktion ausstrahlen und damit deren Ausbrand fördern. Der Brenner ist vorteilhaft so ausgeführt, daß über ihn im Bedarfsfall auch konventionelle Brennstoffe einge­ leitet werden können.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, die Verbrennung mit einem gegenüber Luft mit Sauerstoff an­ gereicherten Brenngas durchzuführen. Dadurch kann vor­ teilhaft eine zusätzliche Reduktion der Abgasmenge und eine Erhöhung der Verbrennungstemperatur bewirkt werden. Analoge Effekte lassen sich durch Vorwärmung von Brenn­ luft bzw. Brenngas erreichen. Vorteilhaft kann Rauchgas der Verbrennung für die Erhitzung von Brennluft bzw. Brenngas, durch indirekten Wärmetausch, verwertet werden.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, Rauchgas der Verbrennung für die Vortrocknung von Müll und/oder für die Vortrocknung einzelner Müll­ fraktionen zu verwerten. Insbesondere stehen - in Gasrichtung gesehen - hinter der Energieumwandlung große Abgasmengen im Temperaturbereich um etwa 250°C zur Verfügung, die kostengünstig für die Trocknung, insbesondere vor Ab­ siebungsprozessen und bei der Sichtung von Müllfraktionen, verwertet werden können.

Besonders vorteilhaft ist eine solche Trocknung mit vor­ gewärmter Luft bzw. Brenngas, beispielsweise mittels in­ direktem Wärmetausch mit den Rauchgasen erhitzte Luft, vorzu­ nehmen und diese Luft bzw. dieses Brenngas anschließend in den Ofen zu leiten. Da die Abluft der Abfalltrocknung geruchsbelästigende Stoffe enthalten kann, erweist es sich als besonders vorteilhaft diese Luft der Verbrennung zuzuführen, wo die geruchsbelästigenden Stoffe zersetzt werden. Dadurch kann ferner vorteilhaft auf eine Ent­ staubung der Abluft verzichtet werden.

Eine Anlage zur Verwertung von Abfällen durch Fraktions­ trennung und Verbrennung, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 11 mit einer Aufbereitungseinrichtung für die Fraktionstrennung und einem Ofen für die Verbrennung, ist dadurch gekennzeichnet, daß der Aufbereitungsanlage (2), Pufferlager (3, 4, 5) und Mittel (6, 7, 8) zur Dosierung der verschiedenen Abfall­ fraktionen, für deren Verbrennung im Ofen (2), nachge­ schaltet sind. Die Pufferlagerung erfolgt in geschlossenen Bunkern bzw. Silos. Für die Dosierung kommen Stößel, Dosierschnecken, Schieber, Zellenradschleusen, sowie pneumatische Einrichtungen, je nach Beschaffenheit der jeweiligen Müllfraktion, zur Anwendung.

Weitere Ausgestaltungen der Anlage nach der Erfindung ergeben sich entsprechend den Merkmalen der Ansprüche 13 bis 17.

Die Erfindung wird in schematischen Ausführungszeichnungen in einer bevorzugten Ausführungsform gezeigt, wobei aus den Zeichnungen weitere vorteilhafte Einzelheiten der Er­ findung zu entnehmen sind. Es zeigt

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

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel einer Müllver­ brennungsanlage mit einem Drehofen, wobei einzelne Elemente der Anlage bildhaft, jedoch rein schematisch, dargestellt sind.

Wie aus dem Blockschaltbild Fig. 1 hervorgeht, besteht eine Anlage nach dem Verfahren im wesentlichen aus einer Müllannahme und -bunkerung 1, einer Müllaufbereitungsan­ lage 2, Pufferlager 3, 4 und 5 und Dosiereinrichtungen 6, 7 und 8, für die verschiedenen Müllfraktionen, einen Verbrennungsofen 10, einen Energieumwandler 11 zur Er­ zeugung von Nutzenergie, einem indirekten Wärmetauscher 12 für die Erhitzung der Brennluft mit den Rauchgasen der Abfallverbrennung und einer Rauchgaswasch- und -entstaubungsanlage 13.

In Fig. 1 ist, der Einfachheit halber, eine Aufbereitungs­ anlage in Kombination mit nur einer Verbrennungseinrich­ tung gezeigt. Bei der Errichtung mehrerer Verbrennungs­ einrichtungen wird es jedoch oft zweckmäßig sein diesen Einrichtungen bzw. einer Serie von Einrichtungen, eine gemeinsame Aufbereitungsanlage vorzuschalten. Andererseits ist es möglich einer Verbrennungsanlage mehrere Aufberei­ tungsanlagen vorzuschalten. Eine solche Lösung kann ins­ besondere dann vorteilhaft sein, wenn eine zentrale Müll­ verbrennungsanlage für verschiedene, relativ entfernt gelegene Müllaufkommen zu errichten ist. In dem Fall kann Müll jeweils in der Nähe des Aufkommens aufbereitet und von dort zur zentralen Müllverbrennungsanlage transportiert werden. Fe-Schrott, sowie gegebenenfalls auch andere heizwertarme bzw. inerte Müllfraktionen können dezentral gehandhabt und brauchen somit nicht über weite Strecken transportiert werden. Die Abfallfraktionen können entweder mit dezentralen Dosiereinrichtungen zusammengeführt, und somit als fertiges Ofengut oder als einzelne Fraktionen zu der Müllverbrennungsanlage transportiert und dort mit Dosierungseinrichtungen zusammengeführt werden. Die Er­ findung bietet somit sehr verschiedene Anlagenkonfigura­ tionsmöglichkeiten, die den örtlichen Bedürfnissen flexibel angepaßt werden können.

Im folgenden wird die Funktionsweise der in Fig. 1 dar­ gestellten Anlagenkonfiguration kurz beschrieben:

Der Abfall wird über 14 mit dem Müllbunker 1 zugeführt und von dort über 15 zur Abfallaufbereitungsanlage 2 geleitet. Die Abfallaufbereitungsanlage 2 kann beispielsweise aus (nicht gezeigten) Sperrmüllscheren, Trommelsieben, Ab­ saugern, Brechern bzw. Prallmühlen, Trocknern, Flach­ sieben und/oder Sichtern, nebst den verschiedenen Zwischentransporteinrichtungen, bestehen. Über den maschinellen Aufwand einer Aufbereitungsanlage ist von Fall zu Fall zu entscheiden. Bei großen Anlagen läßt sich ein komplexer maschineller Aufwand rechtfertigen. Kleine, insbesondere dezentrale Anlagen sind hingegen so einfach wie möglich zu gestalten. Dezentrale Anlagen werden beispielsweise nur mit einem Trommelsieb zur Auf­ lockerung des Materials und zur Abscheidung der weitgehend inerten Fraktion, einer Saugeinrichtung mit Zyklon zur Abtrennung einer heizwertreichen Fraktion und einem Magnetabscheider für Fe-Schrott ausgerichtet. Bei zen­ tralen Aufbereitungsanlagen wird man hingegen dazu ten­ dieren die Fraktionstrennung mit einer Trocknung, unter Ausnutzung der verfügbaren Restwärme der Abfallverbren­ nungsabgase, zu kombinieren. Durch Vortrocknung des Mülls bzw. von Abfallfraktionen kann Wärmeenergie eingespart und somit die Erzeugung von Nutzenergie erhöht werden. Eine Trocknung ist auch vorteilhaft, weil sich viele Aufbereitungsverfahren besser, oder überhaupt nur, mit getrockneten Produkten durchführen lassen bzw. weil die Trocknung mit gewissen Aufbereitungen, wie z. B. die Zerkleinerung in Prallmühlen und die Sichtung, in einer gemeinsamen Einrichtung durchgeführt werden kann. Vor allem aber kann durch Vortrocknung des Mülls bzw. der Abfallfraktionen die Verbrennungstemperatur im Ofen er­ höht und somit der potentiellen Bildung von PCDD und PCDF entgegengewirkt werden.

Die verschiedenen Abfallfraktionen werden bei 16, 17 und 18 von der Aufbereitungsanlage zu den verschiedenen Puf­ ferlagern 3, 4 und 5 gebracht. Eisenhaltiger Schrott wird bei 19 abgeführt. Ferner kann von der Abfallauf­ bereitungsanlage 2 auch ein inerter bzw. ein besonders heizwertarmer Stoff (nicht gezeigt) abgeführt und z. B. auf eine naheliegende Deponie gebracht werden. Eine solche Lösung ist insbesondere bei dezentralen Müllaufbereitungen zu wählen um Transportkosten einzusparen. Auch eine re­ lativ einfache Aufbereitungsanlage kann so ausgerichtet werden, daß eine weitgehende inerte Fraktion, beispiels­ weise als Siebdurchfall einer Rohmüll-Siebtrommel, abge­ schieden wird.

In Fig. 1 sind, nur beispielhaft, 3 Abfallfraktionen 16, 17 und 18 gezeigt, die zur Verbrennungseinrichtung 10 ge­ leitet werden. In jedem Fall sind jedoch mindestens zwei ver­ schiedene Abfallfraktionen zur Verbrennung zu leiten. Die verschiedenen Abfallfraktionen können dem Ofen ent­ weder gemeinsam, beispielsweise bei 41, oder an zwei Stellen, beispielsweise 41 und 42, zugeführt werden. Wie bereits weiter oben dargestellt, erweist es sich als sehr vorteilhaft dem Ofen eine besonders heizwertreiche Fraktion an einer getrennten Stelle 42, beispielsweise im oberen Bereich eines Rostofens oder durch den Brenner eines Drehofens, zuzuführen.

Die verschiedenen Abfallfraktionen werden in die Puffer­ lager 3, 4 und 5 geführt. Zur Erreichung des erfindungs­ gemäßen Vergleichmäßigungseffektes ist es wichtig, daß diese groß genug ausgelegt werden. Von den Lagern werden die Abfallfraktionen durch Dosierer 6, 7 und 8 mit Stell­ organen 20, 21 und 22 über 23, 24, 25 und 26 zum Verbrenn­ ungsofen 10 geführt. Im laufenden Betrieb sind die Stell­ organe 20, 21 und 22 so eingestellt, daß sich ein konstan­ tes Dosierungs-Mengenverhältnis der verschiedenen Abfall­ fraktionen zueinander ergibt. Dieses Mengenverhältnis ist so zu wählen, daß langfristig jede Fraktion in dem Verhältnis zu den anderen Fraktionen abgezogen wird in dem es bei der Aufbereitung anfällt. Dadurch wird erreicht, daß sich das Verhältnis des Füllungsstandes der Puffer­ lager 3, 4 und 5 laufend ändert, was die Vergleichmäßig­ ung bewirkt, andererseits aber langfristig keine Fraktions­ überschüsse entstehen. Über die Organe 20, 21 und 22 wird ferner die Gesamtaufgabemenge eingestellt. Diese wird laufend, entsprechend den Brennbedingungen im Ofen 10, beispielsweise über Temperaturfühler, geregelt.

Dem Ofen 10 wird Frischluft bei 38 und vorgewärmte Brenn­ luft bei 36 und 37 aufgegeben. Ferner kann dem Ofen Sauer­ stoff oder mit Sauerstoff angereicherte Luft, beispiel­ weise bei 43 zugeführt werden.

Die Erzeugung von Nutzenergie ist im Blockschaltbild mit dem Kasten 11 angedeutet. Die Erhitzung von Dampf erfolgt jedoch im Falle einer Rostfeuerung, an den Wandungen und im oberen Teil des Feuerraumes des Ofens 10. Im Falle der Feuerung in einem Drehofen ist der Kessel 11 dem Ofen nachgeschaltet. Die Führung der Rauchgase aus dem Ofen 10 in den Kessel 11 ist für diesen Fall mit dem Pfeil 27 angedeutet. Die Rauchgase werden bei 29 abge­ zogen. Mit dem Linienzug 40 ist die mögliche Überführung von Rauchgas zur Trocknung in der Aufbereitungsanlage 2 angedeutet.

Im indirekten Wärmetauscher 12 wird Frischluft 32 mit Rauchgas, welches über 29 eingeführt wird, erhitzt. Die erhitzte Brennluft wird über 33 abgeführt und über 35 zu dem Ofen 10 geleitet. Die Pfeile 36 und 37 sollen andeuten, daß auch unterschiedlich temperierte Brennluft­ mengen an verschiedenen Stellen des Ofens 10 eingeleitet werden können. Im indirekten Wärmetauscher 12 erhitzte Luft kann ferner über 34 zur Aufbereitungsanlage ge­ führt und dort für die Abfalltrocknung verwertet werden.

In diesem Fall wird vorteilhaft die Abluft der Abfall­ trocknung über 39 dem Ofen 10 zugeführt. Dadurch ent­ fällt die Notwendigkeit einer Entstaubung dieser Abluft. Geruchsbelästigende Stoffe dieser Abluft werden bei der Verbrennung zersetzt.

Die energetisch verwerteten Rauchgase der Abfallver­ brennung werden über 30 in eine Rauchgasreinigungsanlage 13 geleitet und von dort über 31 in einen (nicht gezeig­ ten) Kamin abgeführt.

Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt einer Anlage in der der Verbrennungsofen 10 als Drehofen ausgebildet ist. In dieser Zeichnung ist insbesondere die Einführung einer zerkleinerten, besonders leichten und heizwertreichen Müllfraktion über einen Brenner in den Drehofen darge­ stellt. Die Bezugszeichen von Fig. 2 stimmen so weit wie möglich mit denen von Fig. 1 überein.

Die im indirekten Wärmetauscher 12 erhitzte Brennluft - es kann auch eine mit Sauerstoff angereicherte Brenn­ luft sein - wird über 36 direkt in den Ofen 10 und/oder über 37 zu einem Hochdruckgebläse 51, für die Eindüsung der heizwertreichen Abfallfraktion in den Ofen 10, geführt. Dem Hochdruckgebläse 51 kann ebenfalls Frischluft über 38′ zugeführt werden.

Über ein Rohrleitungssystem 52 wird die Brennluft zum Brenner 53 geführt. Die im Silo 5 gelagerte heizwertreiche Abfallfraktion wird über die Dosiereinrichtung 8 bei 59 in das Rohrleitungssystem 52 eingebracht. Für den Einsatz konventioneller Brennstoffe, beispielsweise Kohlenstaub, ist ferner ein Silo 56 und eine Dosiereinrichtung 57 für diesen Brennstoff vorgesehen. Er wird bei 58 in das Rohr­ leitungssystem eingebracht.

Die restlichen Abfallfraktionen werden über 26, beispiels­ weise mit einem Stößel direkt in den Drehofen 10 einge­ bracht.

Der Brenner ist vorteilhaft mit Einbauten 54 und 55 aus­ gestattet um das Gas/Feststoff-Gemisch zu durchwirbeln und um im Gas/Feststoff-Strom einen Dralleffekt zu er­ zeugen, wodurch ein schneller Ausbrand der heizwert­ reichen Abfallfraktion und eine gute Durchmischung des Stromes aus dem Brenner 53 mit der, direkt dem Ofen über 36 zugeführten, Brennluft im Feuerraum erreicht wird.

Die Intensität der Flamme am Austritt des Brenners 53 kann im Bedarfsfall durch Zusatz konventioneller Brennstoffe verstärkt werden. Durch die Flammenstrahlung wird Wärme an die Müllfraktionen geringeren Heizwertes übertragen, womit die Trocknung und Entgasung dieser Fraktionen be­ schleunigt und ein vollständiger Ausbrand sichergestellt wird. Ferner wird durch die Flamme das Temperaturprofil im Ofen konstant gehalten. Der üblichen Schwierigkeit, der Verschiebung der Zündzone des Abfalls im Drehofen, wird somit entgegengewirkt.

Die Schlacke wird aus dem Drehofen schmelzförmig über 28 in ein Wasserbad 50 ausgetragen. Bedingt durch das glasige Erstarren ist die Schlacke weitgehend laugungs­ resistent, weshalb sie vorteilhaft als Schotter oder für die Herstellung von Zement, durch gemeinsame Vermahlung mit Portlandzementklinker, verwendet werden kann.

Wie aus der Darstellung und der Beschreibung der er­ findungsgemäßen Anlage ersichtlich, ist diese kompakt, betrieblich unkompliziert beherrschbar und besteht im wesentlichen aus bekannten und bewährten Einzelelementen. Infolge der Einführung eines weitgehend vergleichmäßigten Abfallproduktes in den Ofen kann die Verbrennung bei ge­ ringem Luftüberschuß und hoher Temperatur durchgeführt werden. Der gesamte Abfall wird mit hohem energetischen Wirkungsgrad verwertet und die Bildung von PCDD und PCDF im Rauchgas ist ausgeschlossen.

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

Claims (17)

1. Verfahren zur Verbrennung von Abfällen, insbesondere von Hausmüll und hausmüllähnlichem Gewerbemüll in einem Ofen zur Gewinnung von Nutzenergie, wobei der Abfall vor der Verbrennung einer Aufbereitung unterzogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufbereitung eine Frak­ tionstrennung des Abfalls beinhaltet und die dabei er­ zeugten Abfallfraktionen dosiert dem Ofen zugeführt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfallaufbereitung eine Trennung in eine Fe-Schrott- Fraktion, eine heizwertreiche Fraktion und eine heizwert­ arme Fraktion beinhaltet und daß die Fe-Schrott-Fraktion abgeführt und die anderen beiden Fraktionen dem Ofen zu­ geführt werden.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Abfallfraktion an verschiedenen Stellen in den Ofen eingebracht werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß auch Brennluft zumindest an zwei ver­ schiedenen Stellen in den Ofen eingeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen Brennluftströme unterschiedlich temper­ iert sind.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß für die Verbrennung der Abfallfraktionen ein Drehofen zur Anwendung kommt.

7. Verfahren nach einen der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine besonders heizwertreiche, leichte und zerkleinerte Abfallfraktion dem Ofen über einen Brenner zugeführt wird.

8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfallverbrennung zumindest teilweise mit Brenngas durchgeführt wird, welches gegenüber Luft einen erhöhten Sauerstoffgehalt aufweist, bzw. außer Brennluft auch Sauerstoff in den Ofen geführt wird.

9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß Brennluft bzw. Brenngas, durch indirekten Wärmetausch mit Rauchgas der Abfall­ verbrennung, erhitzt wird.

10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil des Rauchgases der Verbrennung zur Trocknung der Abfälle oder zur Trocknung von Abfallfraktionen genutzt wird.

11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß vorgewärmte Brennluft zur Trocknung von Abfall oder Abfallfraktionen genutzt wird, bevor sie in den Ofen eingeführt wird.

12. Anlage zur Verwertung von Abfällen durch Fraktions­ trennung und Verbrennung, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 11, mit einer Aufbereitungsanlage für die Fraktionstrennung und mit einem Ofen für die Verbrennung, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufbereitungsanlage (2) Pufferlager (3, 4, 5) und Mittel (6, 7, 8) zur Dosierung der verschiedenen Abfall­ fraktionen, für deren Verbrennung im Ofen (10), nachge­ schaltet sind.

13. Anlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel (41, 42) zur Einführung von Müllfraktionen an verschiedenen Stellen des Ofens aufweist.

14. Anlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Eintragung der heizwertreichsten Abfall­ fraktion Mittel (8) zur Dosierung dieser Fraktion, ein Gebläse (51) zur Verdichtung der Brennluft bzw. des Brenn­ gases, ein Rohrleitungssystem (52) für die Zusammenführ­ ung der Abfallfraktion mit der Brennluft bzw. dem Brenn­ gas und zum Transport dieser Mischung zum Ofen und einen Brenner (53) zur Einbringung des Abfall/Brenngas-Gemisches in den Ofen aufweist.

15. Anlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Brenner (53) Einbauten (54) zur Durchwirbelung des Gas/ Feststoff-Gemisches aufweist.

16. Anlage nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Brenner (53) Einbauten (54) zur Erzeugung eines Dralls des Gas/Feststoff-Gemisches auf­ weist.

17. Anlage nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Rohrleitungssystem (52), welches zu dem Brenner führt, eine Aufgabestelle (58) für kon­ ventionelle Brennstoffe aufweist.