DE3642057A1 - Verfahren und vorrichtung zum aufbereiten eines sehr feinkoernigen materials fuer dessen weitere verwendung oder endlagerung - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum aufbereiten eines sehr feinkoernigen materials fuer dessen weitere verwendung oder endlagerungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrich
tung zum Aufbereiten für die weitere Verwendung oder
für die Endlagerung von sehr feinkörnigem Material, das
aus Verbrennungsrückständen, insbesondere Abgasrückstän
den, wie Flugasche und Kesselstäuben od.dgl. besteht.
In Kohlekraftwerken, Müllverbrennungsanlagen und anderen
Großfeuerungsanlagen ist es erforderlich, die bei der
Verbrennung entstehenden Abgase zu reinigen und ihnen
Stickoxide, Schwermetallverbindungen und Schwefel zu
entziehen, die bei der Verbrennung in Form von gasför
migen Schwefelverbindungen mit den Abgasen entweichen.
Die Abgase werden hierzu nach verschiedenen Verfahren
mit Kalk behandelt, der mit den im Rauchgas enthaltenen
Schwefelverbindungen reagiert und sich mit diesen zu
Gips umsetzt, der zusammen mit anderen anorganischen
Verbindungen als feiner Staub oder Schlamm abgeschieden
wird.
Die Handhabung bei der Entsorgung bzw. Endlagerung dieser
staubfeinen Abfallstoffe, die außer Gips Schwermetalle
und nichtbrennbare, aber eluierbare Schadstoffe in hoher
Konzentration enthalten können und als Sondermüll einge
stuft werden müssen, bereitet große Schwierigkeiten.
Insbesondere ist es nicht möglich, diese Kesselstäube,
oder staub- oder schlammförmigen Rückstände, die in Ab
gasreinigungsanlagen anfallen, mit noch vertretbarem
wirtschaftlichen Aufwand durch hydraulische oder bitumi
nöse Bindemittel zu verfestigen und zu stabilisieren. Da
die staubförmigen Abfallstoffe porös und gleichkörnig
sind, haben sie neben einer hohen Eigenporigkeit auch
eine große Haufwerksporigkeit und damit eine große Ober
fläche und ein großes Hohlraumvolumen, welches beträcht
liche Mengen an Bindemittel verlangt, um die Staubkörner
aneinander zu binden und die Zwischenräume auszufüllen.
Um zu einem befriedigenden Ergebnis zu kommen, müßten
etwa 60% Zement oder Bitumen zugesetzt werden, was etwa
zu einer Verdoppelung des Abfallvolumens führen würde
und dem Ziel der Volumenverkleinerung der Abfallstoffe
entgegengerichtet ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vor
richtung anzugeben, mit denen ein sehr feinkörniges Mate
rial, insbesondere staubförmige oder schlammförmige Abgas
rückstände dazu gebracht werden, eine beständige Raumform
anzunehmen, so daß sie gehandhabt, weiterverwendet oder in
einem Endlager abgelagert werden können.
Diese Aufgabe wird mit der Erfindung dadurch gelöst, daß
dem feinkörnigen Material zunächst soviel Flüssigkeit
zugegeben oder entzogen wird, daß das sich ergebende Fest
stoff-Flüssigkeits-Gemisch eine breiige Konsistenz er
reicht, die bei Durchführung des Ausbreitversuches nach
DIN 1048 Kap. 3.1.2 einem Ausbreitmaß von höchstens 40 cm
entspricht, daß dieses breiige Material dann in ein Be
hältnis eingefüllt und ihm anschließend mindestens soviel
Flüssigkeit entzogen wird, daß die Oberfläche des in dem
Behältnis befindlichen Materialkörpers trocken wird und
trocken bleibt.
Durch die Zugabe von Flüssigkeit zu trockenen Stäuben
bzw. durch den Entzug von Flüssigkeit aus Rückstand
schlämmen bis auf die gewünschte breiige Konsistenz er
langen die Staubkörner eine größere gegenseitige Beweg
lichkeit und können ihre dichteste Lagerung einnehmen.
Durch den anschließenden Flüssigkeitsentzug, der nach
der Erfindung langsam und vorzugsweise bei Temperaturen
unter 100°C vor sich geht, tritt eine Verfestigung des
in ein Behältnis eingefüllten breiigen Materials ein,
die von innen nach außen fortschreitet. Hierbei behält
der Materialkörper bei seiner Verfestigung diejenige
Form bei, die er beim Einfüllen in das Behältnis einge
nommen hat. Besonders zweckmäßig ist es, wenn das brei
ige Material in ein flüssigkeits- oder dampfdurchlässi
ges Behältnis eingefüllt und ihm dort Flüssigkeit ent
zogen wird. Die Verfestigung tritt dann im ganzen Körper
etwa gleichzeitig ein. Das breiige Material kann auch
in eine vorgewärmte Stahlschalung eingefüllt werden, die
das Material umhüllt und die dann weiter erwärmt und
abgezogen wird, sobald sich am Materialkörper eine form
beständige Oberfläche gebildet hat. Dem Materialkörper
kann dann weiterhin solange Flüssigkeit entzogen werden,
bis seine Oberfläche trocken bleibt.
Bei dem Verfestigungsprozeß handelt es sich nicht um
eine Trocknung im eigentlichen Sinne, bei der die im In
neren des Materialkörpers enthaltene Flüssigkeit bei
hohen Temperaturen verdampft und vollständig ausgetrie
ben wird, sondern um eine Herabsetzung des Wassergehalts,
d.h. um einen Wasserentzug, der nicht nur durch Wärme
einwirkung, sondern auch auf andere Weise, beispielsweise
durch Druckeinwirkung auf das breiige Material oder durch
Anlegen eines Unterdruckes an den Flüssigkeitentzugsraum
erreicht werden kann. Hierbei ist es erwünscht und be
absichtigt, daß im Inneren des Materialkörpers eine Rest
feuchte erhalten bleibt, und zwar soll im Inneren des
Materialkörpers nach dessen Verfestigung soviel Flüssig
keit noch vorhanden sein, daß diese die Haufwerksporen
vollständig ausfüllt. Da die Haufwerksporen sehr klein
sind, wird die Flüssigkeit von der Oberflächenspannung
im Materialkörper zurückgehalten,und der Porenflüssig
keitsdruck verhindert das Eindringen von Wasser in den
verfestigten Materialkörper, so daß ein Eluieren von in
diesem Materialkörper eingeschlossenen Schadstoffen nicht
moglich ist. Aus diesem Grunde behält der nach dem er
findungsgemäßen Verfahren verfestigte Materialkörper
auch seine erreichte Druckfestigkeit bei, die bei den
hergestellten Versuchskörpern δ D =1,6 N/mm2 erreichte.
Für das Anmachen oder Aufschlämmen der aufzubereitenden
feinkörnigen Materialien wird zweckmäßig Wasser verwendet,
dem auch ein Verflüssigungsmittel zugegeben werden kann.
Der anschließende Entzug von Flüssigkeit erfolgt durch
Wärmezufuhr und/oder durch Anlegen eines Unterdruckes.
Die vor Beginn des Flüssigkeitsentzuges angestrebte Kon
sistenz des Feststoff-Flüssigkeits-Gemisches ist dann
erreicht, wenn nach dem in der deutschen Industrienorm
1048 unter Ziff. 3.1.2 beschriebenen Ausbreitversuch das
ausgebreitete breiige Material eine Grundfläche von höch
stens 40 cm Durchmesser einnimmt. Bei diesem Ausbreitver
such wird auf einen Ausbreittisch mit einer Grundfläche
von 700 mm×700 mm, dessen Oberfläche durch eine 2 mm
dicke, ebene Blechplatte gebildet wird, eine Form ge
stellt, die aus einem 200 mm hohen Kegelstumpf besteht,
der einen 2 mm dicken Blechmantel aufweist, der oben
130 mm und unten 200 mm lichten Durchmesser hat. Der Aus
breittisch wird waagerecht und unnachgiebig gelagert und
vor Beginn eines jeden Versuches werden die Tischplatte
und die Innenfläche der kegelstumpfförmigen Form feucht
abgewischt. Die Mitte der Tischplatte ist durch ein Kreuz
parallel zu den Tischkanten und durch einen Kreis von
200 mm Durchmesser gekennzeichnet. In die mittig auf die
Tischplatte gestellte Form wird das Feststoff-Flüssig
keits-Gemisch mit einer Kelle in zwei gleichhohen Schich
ten eingefüllt und jede Schicht wird mit einem Holzstamp
fer mit quadratischer Grundfläche von 40mm×40mm durch
zehn Stöße leicht bearbeitet. Nach dem Füllen der Form
wird das Feststoff-Flüssigkeits-Gemisch mit einem Stahl
lineal bündig mit dem oberen Rand der Form abgezogen und
die freie Fläche der Tischplatte wird wieder gereinigt.
Eine halbe Minute nach dem Abziehen des Feststoff-Flüs
sigkeits-Gemisches wird die Form an zwei seitlich ange
brachten Handgriffen langsam lotrecht hochgezogen und
beiseite gestellt. Hierauf wird die Tischplatte an einem
seitlich angebrachten Handgriff in etwa 15 Sekunden fünf
zehnmal bis zu einem 40 mm oberhalb der Tischplatte ange
brachten Anschlag angehoben und frei fallengelassen.
Hierbei breitet sich das Feststoff-Flüssigkeits-Gemisch
aus. Dann werden die zu den Tischkanten parallelen Durch
messer des ausgebreiteten Feststoff-Flüssigkeits-Gemischs
gemessen. Als Ausbreitmaß a gilt das arithmetische Mittel
beider Durchmesser. Das breiige Material soll nach dem
Ausbreiten geschlossen und gleichförmig sein.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das feinkörnige Mate
rial in einer Mischvorrichtung mit der für die erforder
liche breiige Konsistenz nötigen Flüssigkeitsmenge durch
mischt und hierbei erwärmt wird. Das breiige Material
kann dann in einen Schlauch aus einem dampf- und flüssig
keitsdurchlässigen Stoff kontinuierlich eingefüllt und
in diesem Schlauch durch einen Trockentunnel geleitet
und anschließend durch Querschnitte in stapelbare Materi
alstücke zerlegt werden. Durch das Einfüllen und Verfes
tigen in einem Schlauch kann das Verfahren weitgehend
kontinuierlich durchgeführt werden, wobei der Kontinuität
nur Grenzen gesetzt sind durch die verfügbare Länge des
verwendeten Schlauches. Dieser Schlauch besteht zweck
mäßig aus einem textilen Material. Er kann einen runden,
ovalen oder auch rechteckigen Querschnitt haben und wird
auf seinem Transport durch den Trockentunnel zweckmäßig
auf seiner ganzen Länge von einem Stetigförderer, bei
spielsweise einem Siebgewebebandförderer unterstützt, der
einen Entzug von Flüssigkeit aus dem Materialkörper nach
allen Seiten ermöglicht. Nach dem Einfüllen des breiigen
Materials kann der Schlauch durch Abbinden od.dgl. in
endliche, handhabbare Teillängen unterteilt und dann an
den Grenzstellen noch zusammenhängend zusammen mit dem
eingefüllten Materialkörper durch den Trockentunnel ge
leitet werden, bevor er, noch an dem verfestigten Mate
rialkörper haftend, an den Grenzstellen durch Querschnitte
getrennt wird. Die hierdurch gewonnenen Materialstücke
haben eine ausreichende Festigkeit, die so hoch ist, daß
die Materialstücke mit gewöhnlichen Hebewerkzeugen, wie
Zangen, Greifern od.dgl. erfaßt und übereinander gesta
pelt werden können.
Bei einem anderen Verfahren nach der Erfindung wird das
breiige Material einer Strangpresse aufgegeben, die die
ses in einer dampf- und flüssigkeitsdurchlässigen Rinne
durch einen Trockentunnel fördert, in dem es sich ver
festigt und an dessen Ende der verfestigte Materialkörper
in handhabbare Materialstücke quergeteilt wird. Die Rinne
hat zweckmäßig einen rechteckigen Querschnitt, so daß
auch die gewonnenen Materialstücke die Form von recht
winkligen Parallelepipeden haben, die wie Mauersteine
aufgeschichtet und sogar unter Verwendung von geeigneten
Mörteln, z.B. Kunststoffmörtel vermauert werden können.
Nach einer anderen Variante des erfindungsgemäßen Verfah
rens kann das breiige Material in aufeinanderfolgende
Formkästen mit dampf- und flüssigkeitsdurchlässigen Wan
dungen eingefüllt und in diesen in einem Trockenraum ent
wässert werden, wobei anschließend die gebildeten Mate
rialstücke, ggf. nach erforderlicher Abkühlung, aus den
Formkästen ausgeschalt werden. Nach diesem Verfahren
können große Materialblöcke hergestellt werden, die mit
Hebezeugen verladen und für die Endlagerung zu großen
Blöcken aufeinander gestapelt werden können.
Das Formen und Entwässern des breiigen Materials kann
auch in Stahlschalungen erfolgen, die vor dem Einfüllen
des breiigen Materials vorgewärmt und dann weiter erwärmt
werden. Sobald sich dann am Material eine formbeständige
Oberfläche gebildet hat, werden die Materialkörper ausge
schalt und in einem Trockenraum einem weiteren Flüssig
keitsentzug unterworfen, indem sie von trockener, warmer
Luft umspült werden. Die Stahlschalungen können Ringfor
men von verschiedener Gestalt sein, z.B. Formen mit kreis
förmigem, rechteckigem oder trapezförmigem Grundriß, die
auf einen Gurtförderer, ein Siebgewebeband od.dgl. auf
gesetzt und nach dem Erstarren der Materialkörper nach
oben abgezogen werden. Die Stahlschalungen können elek
trisch oder durch Heißluft beheizt werden.
Das Verfahren nach der Erfindung kann in einer besonders
zweckmäßigen Weise dadurch weiterentwickelt werden, daß
die getrockneten und zerlegten bzw. ausgeschalten, ver
festigten Materialstücke hydrophobiert werden. Hierbei
können verschiedene chemische Mittel verwendet werden,
um die Materialstücke wasserabstoßend zu machen. Zu die
sem Zwecke können diese durch ein Hydrophobierbad gelei
tet werden. Besonders zweckmäig ist es, die Materialstücke
mit Bitumen zu überziehen, was dadurch geschehen kann,
daß man die Materialstücke mit einer Bitumenemulsion an
sprüht.
Eine Vorrichtung zum Aufbereiten von sehr feinkörnigem
Material, insbesondere von Kesselstäuben od.dgl. für
dessen weitere Verwendung oder Endlagerung besteht nach
der Erfindung aus einer Dosier- und Aufgabevorrichtung
für das feinkörnige Material, aus einer Dosier- und Auf
gabevorrichtung für Flüssigkeit und ggf. Verflüssigungs
mittel, einer Mischvorrichtung zum kontinuierlichen
Mischen von Material und Flüssigkeit und zum Einfüllen
des breiigen Materials in mindestens ein Behältnis und
aus einer Trockenvorrichtung, die dem in das Behältnis
oder in die Behältnisse eingefüllten und/oder aus diesem
ausgeschalten Material soviel Flüssigkeit entzieht, daß
der bzw. die Materialkörper trocken bleibt bzw. bleiben.
Hierzu wird angemerkt, daß unter "Trocknen" und "Trocken
vorrichtung" im Vorstehenden und Folgenden Verfahren und
Vorrichtungen verstanden werden, mit denen dem feuchten
Material Flüssigkeit entzogen werden kann, ohne daß das
Material oder die Materialkörper selbst austrocknen.
Zu der Behandlungsvorrichtung nach der Erfindung gehört
zweckmäßig eine Trennvorrichtung, die den getrockneten
Materialkörper in stapelbare Materialstücke zerlegt und
eine Fördervorrichtung, die das in das Behältnis bzw. in
die Behältnisse eingefüllte Material durch die Trocken
vorrichtung und durch die Trennvorrichtung auf ein Abför
dermittel leitet.
Damit die sehr feinkörnigen Feststoffe nach dem Vermischen
mit Flüssigkeit ihre dichteste Lagerung einnehmen, kann
eine Rüttelvorrichtung für das in das Behältnis bzw. in
die Behältnisse eingefüllte breiige Material vorgesehen
sein.
Bei einer anderen Vorrichtung nach der Erfindung kann
zwischen der Mischvorrichtung und der Trockenvorrichtung
eine Strangpresse zum Fördern und Pressen des breiigen
Materials angeordnet sein. Der Materialstrang wird zweck
mäßig durch einen Trockentunnel geleitet, der beheizt
und/oder an Unterdruck angeschlossen sein kann. Ferner
ist es möglich, anstelle einer kontinuierlichen Trocknung
und Verfestigung für das Einfüllen des breiigen Materials
Formkästen zu verwenden, deren Böden und Wände aus gepreß
ten Drahtgewebeplatten mit sehr feinen Durchgangsöffnungen
bestehen und deren Wände mit den Böden durch Scharniere
verbunden und herunterklappbar sind. Derartige Formkästen
erlauben die Herstellung großformatiger Steine von ver
schiedener Gestalt, die einzeln verladen, versetzt und
zu großen Blöcken gestapelt oder vermauert werden können.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und mit den Vorrich
tungen nach der Erfindung gelingt es, auch feinste, mit
den verschiedensten Schadstoffen beladene Stäube aus
Großfeuerungs- und Müllbeseitigungsanlagen mit geringem
Energie- und Arbeitsaufwand so weit zu verfestigen und in
Form zu bringen, daß sie mit normalen Hebezeugen und För
dermitteln transportiert und in Endlagerstätten auf klein
stem Raum so abgelagert werden können, daß die in dem
verfestigten Material eingeschlossenen Schadstoffe nicht
mehr eluierbar sind. Das Material kann also in gewöhn
lichen Deponieen gelagert werden, ohne daß besondere
Schutzmaßnahmen gegen Oberflächenwasser oder eindringen
des Grundwasser getroffen werden mussen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich
aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, in
denen bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen
Verfahrens und der bei dessen Ausübung verwendeten Vorrich
tungen an Beispielen näher erläutert sind. Es zeigt:.
Fig. 1 eine Vorrichtung zum Aufbereiten von
trockenen Kesselstäuben, in der das
feinkörnige Material in eine Raumform
gebracht, verfestigt und in handhabbare
Stücke zerlegt wird in einer schemati
schen Teilansicht,
Fig. 2 den Gegenstand der Fig. 1 in einem
Teilquerschnitt nach Linie II-II,
Fig. 3 eine andere Ausführungsform einer
Vorrichtung nach der Erfindung, die
zum Aufbereiten von als Schlamm an
fallenden Abgasrückständen dient, in
einer schematischen Seitenansicht,
Fig. 4 den Gegenstand der Fig. 3 in einem
Teilquerschnitt nach Linie IV-IV in
vergrößertem Maßstab und
Fig. 5 den Gegenstand der Fig. 3 in einem
Querschnitt nach Linie V-V in ver
größertem Maßstab.
In den Zeichnungen ist mit 10 eine Vorrichtung zum Aufbe
reiten trockner Kesselstäube bezeichnet, die eine Dosier-
und Aufgabevorrichtung 11 für Kesselstaub, eine Dosier-
und Aufgabevorrichtung 12 für Wasser und einen Zwangsmi
scher 13 mit Dosiervorrichtung 14 aufweist, an den eine
Strangpresse 15 angeschlossen ist. Die Strangpresse 15 ist
ähnlich aufgebaut wie Strangpressen zum Fördern und Extru
dieren von pastösem Kunststoffmaterial und weist eine För
derschnecke 16 auf, welche das breiige Material durch eine
Auspreßdüse 20 mit großem Querschnitt kontinuierlich aus
preßt. Die Auspreßdüse 20 befindet sich am freien Ende
eines langgestreckten, rohrförmigen Aufsteckdornes 17,
auf den ein langer Schlauch 18 aus textilem Material
ziehharmonikaartig zusammengeschoben aufgesteckt ist. Der
Schlauch 18 ist an seinem vorderen Ende 19 zusammengebun
den und verschließt zu Beginn des Auspreßvorgangs die Aus
preßdüse 20 des Aufsteckdornes 17.
An den Aufsteckdorn 17 schließt sich eine Fördervorrich
tung 21 in Form eines teilzylindrischen Troges an, unter
dem eine Wasserauffangrinne 21 a angeordnet ist, die in
Längsrichtung geneigt ist und deren unteres Ende sich
oberhalb eines Ablauftrichters 21 b befindet, der in die
Kanalisation mündet.
Die Fördervorrichtung 21 erstreckt sich in Verlängerung
des Aufsteckdornes 17 durch einen langgestreckten Trocken
tunnel 22, in dem in hier nicht näher dargestellter Weise
eine Unterdruckleitung angeschlossen ist und durch den
Warmluft hindurchgeleitet werden kann. Unter der Förder
vorrichtung 21 erstreckt sich auch die Wasserabführrinne
21 a über die ganze Länge des Trockentunnels 22.
Hinter der Trockenvorrichtung 22 ist eine Trennvorrichtung
23 angeordnet, die eine rotierende Korund-Scheibe, eine
diamantbesetzte Kreissäge oder auch ein einfaches Schlag
messer sein kann und die den aus der Trockenvorrichtung
22 austretenden, kontinuierlichen Materialkörper 24 in
stapelbare Materialstücke 25 unterteilt, die dann in hier
nicht näher dargestellter Weise abgefördert werden.
Das durch die Dosier- und Aufgabevorrichtung 11 in den
Mischer 13 aufgegebene feinkörnige Material wird dort mit
Flüssigkeit, nämlich soviel Wasser gründlich aufgemischt,
bis es eine breiige Konsistenz erreicht, die bei Durchfüh
rung des Ausbreitversuches nach DIN 1048 Kap. 3.1.2 einem
Ausbreitmaß a von 20 bis 40 cm entspricht. Das Ausbreit
maß, welches in der weiter oben näher erläuterten Weise
nach DIN 1048 ermittelt wird, wird in regelmäßigen Zeit
abständen überprüft. Zu diesem Zweck ist im unteren Teil
der Mischvorrichtung 13 eine nicht im einzelnen darge
stellte Schleuse mit einer verschließbaren Entnahmeöff
nung 13 a vorgesehen, durch die dem Mischer Proben des
aufbereiteten, breiigen Materials 26 entnommen werden
können.
Das aufbereitete, breiige Material 26 wird dann durch die
Dosiervorrichtung 14 in die Strangpresse 15 geleitet, die
es durch den rohrförmigen Aufsteckdorn 17 kontinuierlich
in den Schlauch 18 drückt. Hier erlangt das breiige Mate
rial 26 eine definierte Raumform und bildet zusammen mit
dem das breiige Material umgebenden Schlauch einen Materi
alkörper 24, der in dem Trog 21 durch den Trockentunnel
22 geschoben wird. In diesem Trockentunnel 22 wird dem
Materialkörper 24 durch Zufuhr von Heißluft und Anlegen
eines Unterdruckes soviel Flüssigkeit entzogen, daß die
Oberfläche des in dem Schlauch 18 befindlichen Material
körpers 24 trocken wird und trocken bleibt.
Es ist darauf hinzuweisen, daß der Flüssigkeitsentzug im
Trockentunnel 22 langsam und bei mäßig warmen Temperaturen
vor sich geht, die unter 100°C liegen, um zu verhindern,
daß der Materialkörper 24 sich zunächst an seiner Ober
fläche verfestigt und eine harte Schale bildet, die dann
von dem beim Abbinden und Treiben des gipshaltigen Mate
rials wieder aufgebrochen wird. Außerdem ist es wichtig,
daß dem Materialkörper nur soviel Flüssigkeit entzogen
wird, daß er fest und hart wird, die Poren in seinem Inne
ren aber mit Wasser gefüllt bleiben.
Am Ende des Trockentunnels 22 wird der verfestigte, nach
wie vor von dem Schlauch 18 umgebene Materialkörperstrang
24 von der Trennscheibe oder -schere der Trennvorrichtung
23 in handhabbare Materialstücke 25 zerlegt, die von einer
geeigneten Abfördervorrichtung zu einer Deponie gefördert,
oder auch von Hebezeugen auf Transportfahrzeuge verladen
werden können.
Um zu erreichen, daß das in den Schlauch 18 eingefüllte
breiige Material sich von innen nach außen verfestigt,
kann es zweckmäßig sein, das Material bereits im Mischer
13 durch geeignete Heizvorrichtungen auf eine erhöhte Tem
peratur zu bringen, bevor es in den Schlauch 18 eingefüllt
und durch den Trockentunnel 22 geleitet wird. Es ist auch
möglich, den Schlauch 18 nach dem Einfüllen des breiigen
Materials 26 schon vor dem Flüssigkeitsentzug im Trocken
tunnel 22 durch Abbinden od.dgl. in endliche, handhabbare
Teillängen zu unterteilen und ihn nach der Verfestigung
des Materialkörpers 24 an den Grenzstellen mit der Trenn
vorrichtung in die Materialstücke 25 durch Querschnitte
zu trennen. Dies hat den Vorteil, daß die Materialstücke
25 auch im verfestigten Zustand vollständig von dem
Schlauch 18 umgeben sind.
In den Fig. 3 bis 5 ist eine Vorrichtung nach der Erfin
dung gezeigt, die sich besonders zur Aufbereitung solcher
feinkörnigen Abgasrückstände eignet, die als Schlämme an
fallen. Der Schlamm wird durch eine Leitung 30 wieder in
eine Mischvorrichtung 13 gepumpt, wo er gründlich durchge
mischt wird und wo ihm von einer Dosier- und Aufgabevor
richtung 12 Flüssigkeit oder trockenes, staubförmiges Ma
terial zugefüllt werden kann, um die gewünschte Konsistenz
einzustellen.
Im allgemeinen haben die bei der Abgasreinigung anfallen
den Schlämme eine Konsistenz, die steifer ist als es dem
gewünschten Ausbreitmaß entspricht, so daß in der Regel
noch Flüssigkeit hinzugefügt werden muß. Für den Fall,
daß die anfallenden Schlämme mehr Flüssigkeit enthalten,
kann ihnen schon vor der Mischvorrichtung 13 ein Teil der
Flüssigkeit entzogen werden. Dies kann beispielsweise da
durch geschehen, daß die Schlämme in Kammerfilterpressen
entwässert werden wie sie in der Abwasserreinigung all
gemein bekannt sind, oder daß sie durch Rinnen geleitet
werden, die aus Drahtgewebe-Laminaten bestehen, deren
mikrofeine Durchgangsöffnungen Wasser austreten lassen,
aber die staubfeinen Feststoffe zurückhalten.
Das in dem Mischer 13 aufbereitete, breiige Material wird
in Formkästen 31 eingefüllt, die auf einem Gleiderband
förderer 32 od.dgl. kontinuierlich unter der Aufgabe- und
Dosiervorrichtung 14 des Mischers 13 vorbeigeführt werden.
Boden 33 und Wände 34 der Formkästen 31 bestehen aus Draht
gewebefilterplatten, durch die ein Teil der in dem breiigen
Material 26 enthaltenen Flüssigkeit entweichen kann, die
aber die Feststoffe zurückhalten. Die Wände 34 sind am
Boden 33 mit Scharnieren 35 befestigt und können ganz her
untergeklappt werden.
Ebenso wie bei dem vorher beschriebenen Ausführungsbei
spiel ist ein Trockentunnel 22 vorgesehen, durch den die
Formkästen 31 mit dem in ihm enthaltenen breiigen Material
26 auf dem Förderer 32 hindurchtransportiert werden. Im
Trockentunnel befindet sich eine Induktionsheizvorrich
tung 37, mit deren Hilfe die Formkästen 31 induktiv er
hitzt werden, um dem breiigen Material 26 Flüssigkeit zu
entziehen und eine Verfestigung des in den Formkästen 31
enthaltenen Materials zu bewirken. Außerdem gelangt Luft
im Gegenstrom zur Förderrichtung 38 in den Trockentunnel,
wie dies durch die Pfeile 39 angedeutet ist, die an den
Formkästen 31 entlangstreicht und dem Material Flüssigkeit
entzieht und dann mit Hilfe eines Ventilators 40 abgesaugt
wird.
Nachdem die Formkästen 31 mit den in ihnen enthaltenen
verfestigten Materialkörpern den Trockentunnel 22 verlas
sen haben, werden die Seitenwände 34 der Formkästen 31 in
einer Übergabestation 41 heruntergeklappt und ein Schie
ber 42 der Übergabevorrichtung schiebt die verfestigten
Materialstücke 25 eines nach dem anderen auf eine Quer
fördereinrichtung 43, welche die Materialstücke 25 an
einer Hydrophobiereinrichtung 44 vorbeiführt. Diese Hydro
phobiereinrichtung 44 hat eine Vielzahl von Spritzdüsen
45, welche eine Bitumenemulsion auf die an ihnen vorbei
geführten Materialstücke 25 aufsprüht, so daß diese auf
allen Seiten einen Bitumenüberzug erhalten. Die verfestig
ten und mit dem Bitumenüberzug versehenen Materialstücke
25 werden dann einer Weiterverarbeitung zugeführt oder in
ein Endlager gebracht, wo sie zu einem großen Block auf
gestapelt werden, der abgedeckt wird, aber im übrigen
sich selbst überlassen bleiben kann.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschrie
benen Verfahren und Vorrichtungen beschränkt, sondern es
sind mehrere Änderungen und Ergänzungen möglich, ohne den
Rahmen der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise ist es
auch möglich, dem aufbereiteten Material auf andere Weise,
beispielsweise durch Zentrifugieren, soviel Flüssigkeit
zu entziehen, daß die gewünschte Verfestigung eintritt.
Ferner ist es möglich, daß breiige Material in einem kon
tinuierlichen Strang in einer Rinne aus Siebgewebe oder
auf einem über Walzen laufenden Drahtgewebeband durch den
Trockentunnel zu führen und den verfestigten Materialkör
perstrang anschließend durch Querschnitte in handliche
Stücke zu teilen. Ferner können andere Hydrophobierverfah
ren eingesetzt werden. Beispielsweise ist es möglich, den
verfestigten Materialkörper noch als Strang oder nach dem
Zerteilen die verfestigten Materialstücke zu torkretieren,
d.h. mit einem Zementmörtel anzuspritzen oder die Material
stücke durch ein Bad mit Heißbitumen zu leiten. Das erfin
dungsgemäße Verfahren eignet sich zur Verfestigung von
allen sehr feinkörnigen Verbrennungsrückständen die Gips
enthalten und kann sowohl kontinuierlich als auch chargen
weise durchgeführt werden.
Claims (28)
1. Verfahren zum Aufbereiten für die weitere Verwendung
oder für die Endlagerung von sehr feinkörnigem Mate
rial, das aus Verbrennungsrückständen, insbesondere
Abgasrückständen, wie Flugasche und Kesselstäuben od.
dgl. besteht, dadurch gekennzeich
net, daß dem feinkörnigen Material zunächst soviel
Flüssigkeit zugegeben oder entzogen wird, daß das sich
ergebende Feststoff-Flüssigkeits-Gemisch eine breiige
Konsistenz erreicht, die bei Durchführung des Ausbreit
versuches nach DIN 1048 Kap. 3.1.2 einem Ausbreitmaß
a von höchstens 40 cm entspricht, daß dieses breiige
Material dann in ein Behältnis eingefüllt und ihm an
schließend soviel Flüssigkeit entzogen wird, daß die
Oberfläche des in dem Behältnis befindlichen Material
körpers trocken wird und trocken bleibt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß das breiige Material
in ein flüssigkeits- oder dampfdurchlässiges Behält
nis eingefüllt und ihm in diesem Flüssigkeit entzogen
wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß das breiige Material
in eine vorgewärmte Stahlschalung eingefüllt wird,
die dieses mindestens seitlich umhüllt, daß die Stahl
schalung dann weiter erwärmt wird und daß der Materi
alkörper nach Bildung einer formbeständigen Oberfläche
ausgeschalt und einem weiteren Flüssigkeitsentzug un
terworfen wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da
durch gekennzeichnet, daß die
zugegebene oder entzogene Flüssigkeit Wasser ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da
durch gekennzeichnet, daß der
zugegebenen oder entzogenen Flüssigkeit ein Ver
flüssigungsmittel zugegeben wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da
durch gekennzeichnet, daß dem
breiigen Material im Behältnis durch Wärmezufuhr
Flüssigkeit entzogen wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da
durch gekennzeichnet, daß dem
breiigen Material durch Druckeinwirkung auf das Ma
terial Flüssigkeit entzogen wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da
durch gekennzeichnet, daß dem
breiigen Material durch Anlegen eines Unterdruckes
an den das breiige Material umgebenden Raum Flüssig
keit entzogen wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da
durch gekennzeichnet, daß das
breiige Material nach dem Einfüllen in das Behältnis
gerüttelt wird, um die größte Lagerungsdichte zu er
reichen.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da
durch gekennzeichnet, daß das
feinkörnige Material durch Zugabe von Flüssigkeit
oder durch Zugabe von trockenem Material auf die er
forderliche breiige Konsistenz gebracht und dann in
einer Mischvorrichtung durchmischt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da
durch gekennzeichnet, daß das
Material im Mischer erwärmt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, da
durch gekennzeichnet, daß das
breiige Material in einen Schlauch aus einem dampf-
und flüssigkeitsdurchlässigen Stoff kontinuierlich
eingefüllt und in diesem Schlauch durch einen Troc
kentunnel geleitet und anschließend durch Quer
schnitte in stapelbare Materialstücke zerlegt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, da
durch gekennzeichnet, daß der
Schlauch nach dem Einfüllen des breiigen Materials
durch Abbinden od.dgl. in endliche, handhabbare
Teillängen unterteilt und an den Grenzstellen noch
zusammenhängend zusammen mit dem Materialkörper
durch den Trockentunnel geleitet wird, bevor er,
noch an dem verfestigten Materialkörper haftend, an
den Grenzstellen durch Querschnitte getrennt wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, da
durch gekennzeichnet, daß das
breiige Material einer Strangpresse aufgegeben wird,
die das breiige Material unter Druck setzt und es
in einer dampf- und flüssigkeitsdurchlässigen Rinne
durch einen Trockentunnel fördert, in dem es sich
verfestigt und an dessen Ende der verfestigte Mate
rialkörper in handhabbare Materialstücke quergeteilt
wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, da
durch gekennzeichnet, daß das
breiige Material in aufeinanderfolgende Formkästen
mit dampf- und flüssigkeitsdurchlässigen Wandungen
eingefüllt und in diesen in einem Trockenraum ent
wässert wird und daß anschließend die gebildeten
Materialstücke, ggf. nach Abkühlung, aus den Form
kästen ausgeschalt werden.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, da
durch gekennzeichnet, daß die
getrockneten und zerlegten bzw. ausgeschalten, ver
festigten Materialstücke hydrophobiert werden.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, da
durch gekennzeichnet, daß die
verfestigten Materialstücke mit Bitumen überzogen
werden.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, da
durch gekennzeichnet, daß die
verfestigten Materialstücke durch ein Hydrophobier
bad geleitet werden.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, da
durch gekennzeichnet, daß die
verfestigten Materialstücke mit einer Bitumenemulsion
angesprüht werden.
20. Vorrichtung zum Aufbereiten von sehr feinkörnigem
Material, insbesondere von Kesselstäuben od.dgl.,
für dessen weitere Verwendung oder Endlagerung, ins
besondere zum Ausüben des Verfahrens nach einem der
Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet
durch
- a) eine Dosier- und Aufgabevorrichtung (11) für das feinkörnige Material;
- b) eine Dosier- und Aufgabe- und/oder Ent zugsvorrichtung (12) für Flüssigkeit und ggf. Verflüssigungsmittel;
- c) eine Mischvorrichtung (13) zum kontinu ierlichen Mischen von Material und Flüs sigkeit und zum Einfüllen des breiigen Materials in mindestens ein Behältnis (18 bzw. 31);
- d) eine Trockenvorrichtung (22), die dem in das Behältnis (18) oder in die Behältnis se (31) eingefüllten und/oder aus diesem ausgeschalten Material (26) soviel Flüs sigkeit entzieht, daß der bzw. die Mate rialkörper (24) trocken bleibt bzw. blei ben.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, gekennzeich
net durch
- e) eine Trennvorrichtung (23), die den ge trockneten Materialkörper (24) in stapel bare Materialstücke (25) zerlegt und
- f) eine Fördervorrichtung (21 bzw. 32) die das in das Behältnis (18) bzw. in die Behältnisse (31) eingefüllte Material (26) durch die Trockenvorrichtung (22) und durch die Trennvorrichtung (23) auf ein Abfördermittel (43) leitet.
22. Vorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, gekenn
zeichnet durch eine Rüttelvorrichtung
für das in das Behältnis bzw. in die Behältnisse ein
gefüllte breiige Material.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 22, da
durch gekennzeichnet, daß zwi
schen der Mischvorrichtung (13) und der Trockenvor
richtung (22) eine Strangpresse (15) zum Fördern und
Fressen des breiigen Materials angeordnet ist.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 23, da
durch gekennzeichnet, daß die
Trockenvorrichtung (22) ein beheizter Trockentunnel
ist.
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 24, da
durch gekennzeichnet, daß die
Trockenvorrichtung (22) unter Unterdruck steht.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 25, da
durch gekennzeichnet, daß das
Behältnis ein Schlauch (18) aus textilem Material ist.
27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 25, da
durch gekennzeichnet, daß die
Behältnisse Formkästen (31) sind, deren Böden (33)
und Wände (34) aus gepreßten Drahtgewebeplatten mit
sehr feinen Durchgangsöffnungen bestehen und deren
Wände (34) mit den Böden (33) durch Scharniere (35)
verbunden und herunterklappbar sind.
28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 25, da
durch gekennzeichnet, daß die
Behältnisse ringförmige Stahlschalungen sind, die
nach dem Verfestigen der Oberfläche des in sie einge
füllten Materials von den Materialkörpern abziehbar
sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863642057 DE3642057A1 (de) | 1986-12-09 | 1986-12-09 | Verfahren und vorrichtung zum aufbereiten eines sehr feinkoernigen materials fuer dessen weitere verwendung oder endlagerung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863642057 DE3642057A1 (de) | 1986-12-09 | 1986-12-09 | Verfahren und vorrichtung zum aufbereiten eines sehr feinkoernigen materials fuer dessen weitere verwendung oder endlagerung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3642057A1 true DE3642057A1 (de) | 1988-06-16 |
Family
ID=6315809
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19863642057 Withdrawn DE3642057A1 (de) | 1986-12-09 | 1986-12-09 | Verfahren und vorrichtung zum aufbereiten eines sehr feinkoernigen materials fuer dessen weitere verwendung oder endlagerung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3642057A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3812705A1 (de) * | 1988-04-02 | 1989-10-26 | Cpm Ceramic Patent Management | Verfahren zur behandlung bzw. aufbereitung von ton oder tonigen massen, verfahren zum entsorgen von schadstoffen mittels ton oder tonigen massen, und deponieabdichtung bzw. -auskleidung mittels ton oder tonigen massen |
DE4005436A1 (de) * | 1990-02-21 | 1991-08-22 | Hoelter Heinz | Behandlung von aschen und filterstaeuben aus verbrennungsanlagen |
EP0485096A1 (de) * | 1990-11-05 | 1992-05-13 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Verfahren zur Herstellung von Kapseln aus entwässertem Schlamm sowie zu gehörige Vorrichtung |
-
1986
- 1986-12-09 DE DE19863642057 patent/DE3642057A1/de not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3812705A1 (de) * | 1988-04-02 | 1989-10-26 | Cpm Ceramic Patent Management | Verfahren zur behandlung bzw. aufbereitung von ton oder tonigen massen, verfahren zum entsorgen von schadstoffen mittels ton oder tonigen massen, und deponieabdichtung bzw. -auskleidung mittels ton oder tonigen massen |
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EP0485096A1 (de) * | 1990-11-05 | 1992-05-13 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Verfahren zur Herstellung von Kapseln aus entwässertem Schlamm sowie zu gehörige Vorrichtung |
US5220717A (en) * | 1990-11-05 | 1993-06-22 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Method of making capsules of dehydrated sludge and apparatus therefor |
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