DE3721843C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufarbeitung von Müll, ins­ besondere von getrocknetem Hausmüll, durch Pyrolyse in einem konti­ nuierlich von einer Eintragsseite zu einer Austragsseite vom Müll bzw. seinem festen Pyrolyseprodukt durchlaufenen Drehrohrofen mit einer sich drehenden beheizten Ofentrommel unter laufender Erzeugung und Abfuhr von Pyrolysegas.

Die Müllbeseitigung spielt im Zuge eines immer größer werdenden Müll­ anfalls eine zunehmend schwieriger werdende Rolle. Es muß darauf ge­ achtet werden, daß die Endprodukte des Aufarbeitungsverfahrens, seien es Feststoffe, seien es Abgase, keine Gefahr für die Umwelt darstellen.

Man hat im Laufe der Zeit eine Reihe von thermischen Verfahren ent­ wickelt wie die Müllverbrennung und die Pyrolyse. Bei sämtlichen thermischen Verfahren entstehen jedoch je nach der Beschaffenheit des Mülls Giftstoffe, darunter die insbesondere durch die Seveso-Kata­ strophe bekannt gewordenen Dioxine. Diese Dioxine sowie andere ähn­ liche Giftstoffe stellen bereits bei geringsten Konzentrationen im Abgas, d.h. als sogenannte Spurenstoffe, eine Gefahr für die Umwelt dar (VDI-Nachrichten Nr. 22 vom 29. Mai 1987, S. 30, "Dioxin als tech­ nische und politische Herausforderung").

Ursache der Dioxinbildung sind bestimmte, regelmäßig im Müll ent­ haltene Kunststoffe, so daß gesetzliche Bestimmungen erlassen wurden, die Dioxine und andere Giftstoffe sowie dioxinhaltigen Filterstaub zurückzuhalten und durch andere Prozesse unschädlich zu machen, bzw. auf besonderen Deponien zu lagern.

Das Problem von im Müll vorhandenen und/oder durch eine thermische Aufarbeitung des Mülls entstehenden Giftstoffen macht jedoch einen großen apparateseitigen Aufwand erforderlich, wobei zu beachten ist, daß es sich bei dem für einen thermischen Aufarbeitungsprozeß vorbereiteten, getrockneten und zerkleinerten Müll um eine riesel­ fähige Masse mit sehr geringem Schüttgewicht handelt.

Bei der Müllverbrennung durch Zufuhr ausreichender Mengen von Luft­ sauerstoff bis zur vollständigen Veraschung handelt es sich not­ wendigerweise um einen offenen Prozeß, bei dem die durch den Luft­ stickstoff verdünnten Abgase große Mengen an Schwebstoffen transpor­ tieren, die herausgefiltert werden müssen. Es ist durch die Presse bekannt, daß diese Filterstäube erhebliche Mengen an Dioxinen ent­ halten, so daß eine normale Deponierung nicht möglich ist.

Bei den sogenannten Pyrolyseprozessen erfolgt die thermische Aufar­ beitung des Mülls in Abwesenheit von Luftsauerstoff. Infolgedessen sind auch die Abgase, die sogenannten Pyrolysegase, nicht durch Luft­ stickstoff "verdünnt". Bei richtiger Verfahrensführung kann erreicht werden, daß der Rückstand, das sogenannte feste Pyrolyseprodukt nur noch sehr geringe Mengen an Dioxinen enthält, so daß eine gefahr­ lose Weiterverarbeitung oder Deponierung möglich ist. Die Dioxine sowie ggf. auch andere flüchtige Giftstoffe befinden sich hierbei in dem von Schwebeteilchen weitgehend freien Pyrolysegas und können mit diesem einem weiteren Hochtemperatur-Prozeß zugeführt werden, in dem die Giftstoffe zu unschädlichen Verbindungen verbrannt werden.

Durch die Firmendruckschrift der Firma Feodor Burgmann Dichtungs­ werke GmbH & Co. in D-8190 Wolfratshausen-1 "Drehrohrofen - Dich­ tungssystem" ist eine Pyrolyseanlage für die Müllaufarbeitung be­ kannt, die aus einem Drehrohrofen mit einer drehbaren Ofentrommel besteht, die in ihrem Innern Heizkanäle aufweist. Die drehbare Ofentrommel ist jedoch gegenüber feststehenden Anlagenteilen, die zur Abfuhr von Heizgas, Schwelgas und Pyrolyseprodukten (Reststoffen) dienen, durch Gleitdichtungen abgedichtet, die notwendigerweise einen Durchmesser von mehreren Metern haben müssen. Die bekannte Anlage besitzt insgesamt drei solcher Gleitdichtungen. Dabei bleibt aber das Problem ungelöst, daß die Beschickung der Ofentrommel über einen sogenannten Schneckenförderer erfolgt, der üblicherweise keine zuver­ lässige Abdichtung gegenüber der Umgebung gewährleistet. Es entsteht auf diese Weise eine vierte "Dichtstelle", über deren Beschaffen­ heit nichts ausgesagt ist.

Durch die gleiche Ausgabe der oben genannten VDI-Nachrichten ist ein Aufsatz mit der Überschrift "Hitze läutert Kunststoff-Schrott" be­ kannt, in dem die Aussage zu finden ist, daß die Abdichtung des ro­ tierenden Reaktors (für das Pyrolysegut) gegen die Materialein­ füllung schwierig ist. Es besteht seit langem das Problem, derar­ tige Pyrolyseanlagen gegenüber ihrer Umgebung zuverlässig abzudichten.

Bei Pyrolyseverfahren der zur Diskussion stehenden Art bestehen mehrere Probleme, die gleichzeitig jedenfalls nicht ohne weiteres lösbar sind, solange der Drehrohrofen nicht absolut zuverlässig abgedichtet ist: betreibt man die Anlage mit Unterdruck, was für einen Austritt giftiger Gase an die Umgebung günstig wäre, so besteht die Möglich­ keit eines Eindringens von Umgebungsluft und damit die Gefahr einer Verpuffung oder gar Explosion, da das Pyrolysegut auf einer Tempera­ tur gehalten werden muß, die oberhalb der Entzündungstemperatur liegt. Außerdem gestaltet sich die Erzeugung des Unterdrucks schwie­ rig, und das Pyrolysegas muß durch besondere Pumpen abgezogen werden, die wiederum gegenüber der Umgebungsluft absolut dicht sein müssen. Betreibt man die Anlage hingegen bei einem leichten Überdruck, so besteht die Möglichkeit eines Austritts von Pyrolysegas und damit die Gefahr einer Umweltvergiftung.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art anzugeben, durch das zuverlässig ver­ hindert wird, daß Umgebungsluft in die Ofentrommel eindringt und Pyrolysegas an unerwünschten Stellen aus der Ofentrommel austritt.

Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei dem eingangs beschrie­ benen Verfahren erfindungsgemäß dadurch, daß man den Müll bzw. sein festes Pyrolyseprodukt über je eine, sich mit der Ofentrommel drehen­ de Eintrags- und Austragsschleuse ein- bzw. austrägt und den Müll bzw. sein festes Pyrolyseprodukt in jeder Schleuse mit einem inerten Spülgas spült, wobei das lufthaltige Spülgas aus der Eintragsschleuse an die Umgebung abgeleitet und das pyrolysegashaltige Spülgas aus der Austragsschleuse in die Ofentrommel eingeleitet und mit dem Pyro­ lysegas vermischt wird.

Durch die gemeinsame Rotation der Schleusen und der Ofentrommel wird jegliche Relativbewegung zwischen der Ofentrommel und den Schleusen vermieden, so daß unerwünschte Gasein- und/oder Gasaustritte aus der Ofentrommel vermieden werden.

Durch die Spülung des Mülls in der Eintragsschleuse mit einem inerten Spülgas wird die vom Müll notwendigerweise mitgenommene Umgebungs­ luft zuverlässig ausgespült. Da das lufthaltige Spülgas in der Regel keine Gift oder andere Begleitstoffe mit sich führt, kann es unbedenklich an die Umgebung abgeleitet werden. Es ist jedoch auch ohne weiteres möglich, das lufthaltige Spülgas einer Filterung und/ oder einem anderen Reinigungsprozeß zu unterziehen.

Das aus der Ofentrommel in die Austragsschleuse gelangende feste Pyrolyseprodukt führt unvermeidbar zumindest zu Beginn Pyrolyse­ gas mit sich, in dem Dioxin oder andere giftige Substanzen ent­ halten sein können. Durch die Spülung des festen Pyrolyseprodukts mit einem inerten Spülgas und die Einleitung des pyrolysegashaltigen Spülgases in die Ofentrommel wird dieses Spülgas mit dem dort ohnehin vorhandenen Pyrolysegas vermischt, wobei die Mischung einem hier nicht näher erörterten Weiterverarbeitungsprozeß zugeführt wird. Da das inerte Spülgas auch nur in einer Menge zugesetzt wird, die beträchtlich kleiner ist als die Menge des erzeugten Pyrolysegases, fällt diese Mengenänderung nicht weiter ins Gewicht.

Abgesehen von den Austrittsöffnungen für das lufthaltige Spülgas besitzt die gesamte Anlage für das Pyrolysegas nur eine einzige Gas- Austrittsöffnung, die unmittelbar mit einer weiteren Anlage ver­ bunden werden kann, in der das Pyrolysegas von seinen giftigen Beimengungen befreit wird.

Bei dem Spülvorgang des Mülls bzw. seines festen Pyrolyseprodukts handelt es sich in bezug auf die gesamten Stoffströme um eine Gegen­ stromreinigung.

Es ist jedoch besonders vorteilhaft, wenn man jeweils mindestens zwei­ stufige Eintrags- und Austragsschleusen verwendet und den Müll bzw. sein festes Pyrolyseprodukt zwischen jeder Schleusenstufe in riesel­ fähigem Zustand dem inerten Spülgas aussetzt. In diesem Fall muß nämlich das Spülgas nicht durch eine ruhende Schüttung oder gar einen kompaktierten Pfropfen hindurch bewegt werden, so daß der Reinigungseffekt bei gleichzeitiger Verringerung der Spülgasmenge deutlich verbessert werden kann.

Es ist wiederum vom besonderen Vorteil, wenn man den Müll bzw. sein festes Pyrolyseprodukt in jeder Schleusenstufe innerhalb eines Hohlkörpers zu einem im wesentlichen undurchlässigen, den Querschnitt des Hohlkörpers ausfüllenden Pfropfen verdichtet, den Pfropfen am Ende des Hohlkörpers wieder in ein rieselfähiges Material auflöst und dieses rieselfähige Material unter Einwirkung der Schwerkraft in Wechselwirkung mit dem inerten Spülgas bringt.

Die Pfropfenbildung in der Schleusenstufe bringt nicht nur den Vor­ teil mit sich, daß der Pfropfen als Gassperre gegen den Austritt von Pyrolysegas in der falschen Richtung dient, sondern auch, daß durch die Kompaktierung des Mülls die von diesem mitgeführte Umgebungs­ luft oder ein Gemisch aus Umgebungsluft und Spülgas aus dem Müll­ volumen soweit wie irgend möglich mechanisch verdrängt wird. Das im Anschluß an die Kompaktierung wieder hergestellte rieselfähige Ma­ terial enthält mithin jetzt nur noch einen winzigen Bruchteil der ursprünglich mitgeschleppten Gasmenge, so daß einerseits der Be­ darf an Spülgas noch weiter verringert wird, andererseits aber auch der Spüleffekt nochmals deutlich verbessert wird.

Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn man das rieselfähige Material zwischen den Schleusenstufen in freiem Fall durch einen von dem inerten Spülgas durchströmten Raum rieseln läßt.

Dies ist auf sehr einfache Weise durch eine zweckmäßige Ausbildung der sich drehenden Schleusenkammer möglich, worauf in der Detailbe­ schreibung noch näher eingegangen werden wird.

Um zu erreichen, daß das ausgetragene feste Pyrolysegut so wenig wie möglich Dioxin enthält, wird in besonders zweckmäßiger Weise dafür Sorge getragen, daß das Dioxin keine Gelegenheit hat, in der betreffenden Schleusenstufe zu kondensieren und sich an dem festen Pyrolysegut anzulagern. Dies geschieht dadurch, daß man auf der Aus­ tragsseite mindestens die erste Schleusenstufe auf einer solchen er­ höhten Temperatur hält, daß die Kondensation von Dioxin verhindert wird. Als Temperatur wählt man schon aus Gründen einer vereinfach­ ten Beheizung zweckmäßig diejenige Temperatur, auf der auch die Wandung der Ofentrommel gehalten wird, beispielhaft also 500°C. Das Dioxin wird dadurch im gasförmigen Zustand gehalten und gelangt zusammen mit dem inerten Spülgas wieder in die Ofentrommel zurück, von wo es über die hierfür vorgesehene Pyrolysegasleitung abgeführt wird.

Um die Wirkung der Schleusenbeheizung nicht herabzusetzen, wird zweck­ mäßig der beheizten Schleusenstufe erwärmtes Spülgas zugeführt, wobei der Wärmebedarf ohne weiteres aus dem Heizgas für die Beheizung der Ofentrommel gewonnen werden kann.

Um schließlich zu verhindern, daß das ausgetragene feste Pyrolysegut noch flüchtiges Dioxin mit sich führt, das durch die Spülung aller­ dings einen verschwindend geringen Anteil hätte, wird in besonders zweckmäßiger Weise auf der Austragsseite mindestens die letzte Schleusenstufe auf eine solche Temperatur gekühlt, das gasförmiges Dioxin in fester Form an das feste gekühlte Pyrolyseprodukt gebunden wird. Hierfür reicht es bereits aus, wenn die Wandtemperatur der letzten Schleusenstufe unter 200°C, vorzugsweise unter 100°C, liegt.

Es ist schließlich wiederum besonders vorteilhaft, wenn man das Pyrolysegas durch eine beheizte Hohlwelle und eine beheizte Gas­ schleuse aus der Ofentrommel abführt, wobei die Temperatur der Hohl­ welle und der Gasschleuse auf einem solchen Wert gehalten wird, daß die Kondensation von Dioxin verhindert wird. Auf diese Weise hat das Dioxin keine Gelegenheit, sich an irgend einem Teil der Vor­ richtung durch Kondensation abzusetzen.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des eingangs beschriebenen Verfahrens. Diese Vorrichtung besteht zunächst in an sich bekannter Weise aus einem Drehrohrofen mit einer drehbaren, beheizbaren Ofentrommel mit einer Eintrags- und einer Austragsseite und einer mit der Ofentrommel drehfest verbundenen Fördervorrichtung für den Transport des Mülls von der Eintrags- zur Austragsseite und für das gleichzeitige Umwälzen des Mülls beim Transport.

Eine solche Fördervorrichtung kann in gleichfalls bekannter Weise aus einem schraubenlinienförmig gewundenen Blechstreifen bestehen, der auf die zylindrische Innenwand der Ofentrommel aufgeschweißt ist. Durch die Drehung der Ofentrommel wälzt sich der als Schüttgut vor­ liegende Müll in den Zwischenräumen zwischen den Schraubenlinien unter laufender Umschichtung ab, bis er den gesamten Weg von der Ein­ tragsseite bis zur Austragsseite zurückgelegt hat. Dieser Vorgang ist im Hinblick auf einen gleichmäßigen Energieeintrag in den Müll sehr viel wirksamer als beispielsweise der Mülltransport durch eine sogenannte Förderschnecke, die sich in einer stillstehenden Ofen­ trommel dreht. Zwar wäre durch eine solche Bauweise das Abdichtproblem auf den Wellendurchmesser der Förderschnecke begrenzt. Die Erfahrung hat jedoch gezeigt, daß mit einer solchen Vorrichtung eine zufrieden­ stellende Müllpyrolyse mit großem Volumensdurchsatz pro Zeiteinheit nicht durchführbar ist.

Zur Lösung der gleichen Aufgabe ist daher die vorstehend beschriebene Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Ofen­ trommel auf der Eintrags- und auf der Austragsseite drehfest mit je einer mitrotierenden Eintrags- bzw. Austragsschleuse verbunden ist, daß beide Schleusen mit mindestens je einer Spülgasquelle verbunden sind, daß mindestens eine in der Eintragsschleuse vorhandene Austritts­ öffnung für das Spülgas mit der Umgebungsluft in Verbindung steht und daß mindestens eine in der Austragsschleuse vorhandene Austrittsöff­ nung für das mit Pyrolysegas versetzte Spülgas über mindestens eine Leitung mit dem Innenraum der Ofentrommel in Verbindung steht.

Eine besonders vorteilhaft gestaltete Vorrichtung ist dadurch ge­ zeichnet, daß jede Schleusenstufe mindestens einen Hohlkörper (Zy­ linder) und einen in den Hohlkörper axial einführbaren Preßstempel (Kolben) aufweist, daß der Müll bei zurückgezogenem Preßstempel in eine zwischen Preßstempel und Hohlkörper liegende Vorkammer einfüllbar und bei der Vorschubbewegung des Preßstempels im Hohl­ körper zu einem Pfropfen komprimierbar ist, dessen Volumen aus dem Müll mindestens zweier Preßvorgänge besteht, und daß sich an dem dem Preßstempel abgekehrten Ende des Hohlkörpers eine Zerklei­ nerungseinrichtung befindet, durch die der Pfropfen in ein riesel­ fähiges Granulat umwandelbar ist, das in den dem Hohlkörper nachge­ schalteten und der nachfolgenden Schleusenstufe vorgeschalteten Raum einführbar ist, in dem eine Spülgasströmung herbeiführbar ist.

Der einzige Durchgang für den Müll wird dabei durch den Hohlraum des Hohlkörpers gebildet, d.h. der Hohlkörper selbst ist auf seinem Außenumfang abgedichtet in diejenige Trennwand eingesetzt, die die Räume vor und hinter dem Hohlkörper gegeneinander abschottet. Der innerhalb des Hohlkörpers gebildetete Pfropfen hat daher eine ganz wesentliche Abdichtfunktion gegenüber der Atmosphäre, zwischen den Schleusenstufen untereinander und gegenüber dem Innenraum der Ofentrommel.

Es ist daher im Hinblick auf die Abdichtwirkung des Pfropfens wesent­ lich, daß stets eine nicht unbeträchtliche Restlänge des Pfropfens im Hohlkörper zurückbleibt, wenn der Preßstempel aus dem Hohlkörper zurückgezogen wird. Das Volumen des Pfropfens besteht daher aus dem Müll mindestens zweier Preßvorgänge, so daß die Abdichtung gewähr­ leistet ist, obwohl der Preßstempel den lichten Querschnitt des Hohlkörpers nicht vollständig ausfüllt. Vorzugsweise hat der Pfropfen stets eine Mindestlänge, die dem zweifachen des Innendurchmessers des Hohlkörpers entspricht. Durch die intermittierenden Betriebsweise des Preßstempels wird der Pfropfen schrittweise in Richtung auf die Zer­ kleinerungsvorrichtung vorgeschoben und durch diese wieder in ein rieselfähiges Granulat umgewandelt.

Es ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wiederum besonders vorteilhaft, wenn jede Schleusenstufe eine etwa quader­ förmige Schleusenkammer besitzt, deren Abmessung in Achsrichtung der Ofentrommel im wesentlichen dem Außenmaß des vorstehend be­ schriebenen Hohlkörpers entspricht und deren beide kongruente größte Stirnflächen in zur Achse radialen Ebenen liegen, wenn im Bereich zweier gegenüberliegenden Schmalseiten um 180° rotations­ symmetrisch versetzt zwei Hohlkörper und zwei Preßstempel ange­ ordnet sind und wenn im Bereich des dem Preßstempel abgekehrten Endes eines jeden Hohlkörpers und der zugehörigen Zerkleinerungs­ einrichtung eine Sammelkammer für das Granulat angeordnet ist, die gegenüber der eigenen Schleusenkammer geschlossen ist und in die jeweils nachfolgende Schleusenkammer bzw. in die Ofentrommel (auf der Eintragsseite) bzw. in eine Austragsvorrichtung (auf der Aus­ tragsseite) mündet.

Die beiden Hohlkörper und Preßstempel ein und derselben Schleusen­ stufe arbeiten dabei hinsichtlich des mittleren Förderstroms in Parallelschaltung, wenn auch - bedingt durch die Betriebsweise - mit einer Phasenverschiebung zueinander. Um dabei beide Hohlkörper mit im wesentlichen den gleichen Mengen pro Zeiteinheit beschicken zu können, sind in besonders vorteilhafter Weise die beiden in einer Schleusenkammer liegenden Vorkammern durch eine diametral verlaufende Trennwand voneinander getrennt.

Die vorstehend beschriebene Phasenverschiebung zwischen den Arbeits­ hüben der beiden Preßstempel einer Schleusenkammer wird dabei in besonders vorteilhafter Weise durch eine Steuereinrichtung für die Preßstempel bewirkt, durch die jeder Preßstempel während des Durch­ gangs der zugehörigen Vorkammer durch den unteren Teil der kreis­ förmigen Bewegungsbahn bis zur Füllung der Vorkammer in seiner zurück­ gezogenen Stellung gehalten und nach Füllung der Vorkammer zuerst in diese und danach in den Hohlkörper eingeschoben wird, während der jeweils gegenüberliegende Preßstempel nach Vollendung seines Preß­ hubes und der Zerkleinerung eines entsprechenden Volumensanteils des Pfropfens wieder in seine zurückgezogene Stellung bewegt wird. Beim Durchgang der Hohlkörper durch eine Lage, bei der ihre Achsen senk­ recht stehen, d.h. in einer Lage, in der sie sich entleeren könnten, müssen die Pfropfen stets zwischen dem Preßstempel und der Reib- und Mahlscheibe der Zerkleinerungseinrichtung eingeschlossen sein.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes gehen aus den übrigen Unteransprüchen hervor.

Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes werden nachfolgend anhand der Fig. 1 bis 13 näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 einen stark schematisierten Axialschnitt durch die Eintrags­ schleuse und das Eintragsende der Ofentrommel,

Fig. 2 einen stark schematisierten Axialschnitt durch das Austragsende der Ofentrommel und die ihr nachgeschaltete Austragsschleuse und die Gasschleuse,

Fig. 3 eine Draufsicht in Achsrichtung auf eine Schleusenkammer mit zwei Hohlkörpern und zwei Preßstempeln,

Fig. 4 einen Axialschnitt durch die Eintragsschleuse und die Ein­ tragsseite der Ofentrommel unter Verwendung dreier bau­ gleicher Schleusenstufen mit Schleusenkammern nach Fig. 3,

Fig. 5 einen Axialschnitt durch das Austragsende der Ofentrommel in Verbindung mit drei im wesentlichen baugleichen Schleu­ senstufen mit Schleusenkammern nach Fig. 3, von denen die letzte Schleusenstufe räumlich abgesetzt ist,

Fig. 6 einen achsparallelen Schnitt durch zwei unmittelbar benach­ barte Schleusenkammern und

Fig. 7 bis 13 vereinfachte Darstellungen von Vorrichtungen und Vorrich­ tungsteilen zur Erläuterung der Wirkungsweise.

In Fig. 1 ist die Eintragsseite eines Drehrohrofens 1 dargestellt, der eine Ofentrommel 2 mit einer Fördervorrichtung 3 und einem Heizmantel 4 aufweist, der gegenüber der Ofentrommel 2 einen durch schraubenlinienförmig gewendelte Leitbleche 5 unterteilten hohl­ zylinderischen Heizraum 6 einschließt. Auch die Fördervorrichtung 3 wird durch schraubenlinienförmig gewendelte Leitbleche 3 a ge­ bildet.

Durch die Drehung der Ofentrommel 2 mit dem fest aufgebrachten Heiz­ mantel 4 wird der eingebrachte Müll von links nach rechts, d.h. von der Eintrags- zur Austragsseite transportiert. Das Heizgas strömt im Heizmantel 4 gewissermaßen im Gegenstrom von rechts nach links und tritt schließlich durch mehrere auf dem Umfang des Heiz­ mantels 4 angeordnete Austrittsdüsen 7 aus, die zwischen zwei hier nicht näher bezeichneten planparallelen kreisringförmigen Blechen angeordnet und in Umfangsrichtung des Heizmantels 4 schräg zu einem benachbartem Radius ausgerichtet sind. Die Austrittsdüsen 7 ragen mit Spiel in den Ringspalt 8 eines ringförmigen, den Heizmantel umgebenden stationären Rauchgaskanals 9 hinein, in dem sie durch die vorstehend beschriebene Schrägstellung einen Zykloneffekt erzeugen. Durch die Austrittsdüsen 7 entsteht innerhalb des Rauch­ gaskanals 9 eine Injektorwirkung, durch die Außenluft durch den Ringspalt 8 angesaugt wird. Auf diese Weise wird ein Austritt der Rauchgase in die Umgebungsluft verhindert. Der auf einem Fundament 10 befestigte Rauchgaskanal 9 ist mit einem Kamin verbunden, der hier nur durch den Pfeil 11 dargestellt ist.

Die zylindrische Ofentrommel 2 besitzt eine Drehachse A-A und zwei hierzu konzentrische Laufkränze 12 und 13 (siehe auch Fig. 2, die auf paarweise angeordneten Laufrollen 14 und 15 abrollen, wobei die Laufrolle 15 zusammen mit einem Motor 16 auf einem Fundament 17 angeordnet ist und durch ein Untersetzungsgetriebe 18 angetrieben wird).

Die Ofentrommel 2 besitzt auf ihrer Eintragsseite 2 a eine Eintragsschleuse 19, die aus drei Schleusenstufen 20, 21 und 22 besteht, von denen jede aus einem Paar von Hohlkörpern 23 gebildet wird. Mit diesen Hohlkörpern wirkt jeweils koaxial ein Preßstempel 24 zusammen, der in dem Hohlkörper aus dem Müll einen weitgehend gasundurchlässigen Pfropfen bildet. Weitere Einzelheiten dieser Bauweise sind in Fig. 3 näher erläutert. In Fig. 1 sind noch die Hydraulikleitungen 25 für die Betätigung der Preßstempel 24 sche­ matisch angedeutet. Die Hydraulikflüssigkeit wird der Schleusen­ anordnung über eine Leitung 26, eine Drehkupplung 27 und eine Welle 28 zugeführt. Einzelheiten der Leitungsverzweigung sind der Einfachheit halber nicht dargestellt.

Die einzelnen Schleusenstufen 20 bis 22 sind durch Räume 29 miteinander verbunden, die von einem Spülgas durchströmt werden, dessen Zu- und Ableitungen durch waagrechte Pfeile angedeutet sind. Die Spül­ gaszuleitungen sind (hier nicht gezeigt) über die gleiche Welle 28 und die Drehkupplung 27 mit einer Spülgasquelle 30 verbunden, in der sich beispielsweise Stickstoff als Inertgas befindet. Durch die jeweils linken Pfeile ist angedeutet, daß die in der Eintrags­ schleuse 19 vorhandenen Austrittsöffnungen für das Spülgas über Überdruckventile 29 a mit der Umgebung in Verbindung stehen.

Vor der Beschickung der Eintragsschleuse 19 wurde der Müll in herkömmlicher Weise gereinigt, indem Glas und Metallteile aus­ sortiert wurden, und alsdann zerkleinert ("geschreddert") und schließlich getrocknet. Die in den Hohlkörpern 23 der einzelnen Schleusenstufen unter der Wirkung der Preßstempel 24 gebildeten Pfropfen aus verdichtetem Müllgranulat sind durch Kreuzschraffur angedeutet. An dem den Preßstempeln 24 abgekehrten Enden dieser Pfropfen befindet sich je eine Zerkleinerungseinrichtung 31, die durch einen Kraftspeicher gegen das ihr zugekehrte Ende des Pfropfens gedrückt wird. Die Zerkleinerungseinrichtung besteht beispielhaft aus einer Reib- oder Mahlscheibe 32, auf deren Einzelheiten im Zu­ sammenhang mit Fig. 3 noch näher eingegangen wird. Durch die Zer­ kleinerungseinrichtung 31 wird der Müll jeweils wieder in einen rieselfähigen Zustand versetzt und bei der Drehung der Eintrags­ schleuse 19 zusammen mit der Ofentrommel 2 in bestimmten Zeitab­ schnitten in freiem Fall durch die Räume 29 hindurchgeführt und während dieses freien Falls in eine innige Wechselwirkung mit dem jeweiligen Spülgasstrom gebracht.

In Fig. 2 sind gleiche Teile wie in Fig. 1 mit gleichen Bezugszeichen versehen. Auch die symbolische Darstellung der Hohlkörper, der Preßstempel und der Zerkleinerungseinrichtungen wurde beibehalten, so daß sich Wiederholungen erübrigen.

Die Ofentrommel 2 ist an ihrer Austragsseite 2 b mit einer Austrags­ schleuse 32 fest verbunden, die aus drei Schleusenstufen 33, 34 und 35 besteht. Auch die Austragsschleuse ist über ein Leitungs­ system, das auch hier nur symbolisch durch Pfeile dargestellt ist, sowie über die Welle 28 und die Drehkupplung 27 mit einer weiteren Spülgasquelle 36 verbunden, so daß in der Austragsschleuse 32 bzw. in ihren einzelnen Schleusenstufen 33, 34 und 35 ein analoger Spül­ effekt wie in der Eintragsschleuse 19 erzielt werden kann. Die in der Austragsschleuse 32 vorhandenen Austrittsöffnungen für das Spül­ gas sind jedoch über Leitungen 37 und 38 mit dem Innenraum 39 der Ofentrommel 2 verbunden, so daß das mit Pyrolysegas versetzte Spül­ gas dem Pyrolysegas im Innenraum 39 zugeführt wird.

Es ist Fig. 2 weiterhin zu entnehmen, daß die beiden ersten Schleusenstufen 33 und 34 der Austragsschleuse 32 mit der zuge­ hörigen Schleusenkammer 40 (Fig. 3) in einem Heizraum 41 ange­ ordnet sind, der mit dem Heizraum 6 innerhalb des Heizmantels 4 in Verbindung steht und dadurch von dem die Ofentrommel 2 beheizenden Heizgas durchströmbar ist. Zu diesem Zwecke ist der Heizmantel 4 entsprechend verlängert ausgebildet und an seinem Ende mit zwei Brennern 42 ausgestattet, die mit der Ofentrommel rotieren und ihr Brenngas sowie ihre Verbrennungsluft über die Leitungen 43 und 44 sowie die Drehkupplung 27 und die Welle 28 erhalten. Die Leitungsverlegung erfolgt in einer hier nicht näher dargelegten Weise außerhalb des Heizmantels 4, jedenfalls aber mit dem Heizmantel drehbar. Über die Leitung 45 und eine entsprechende Schleifringanordnung kann dem Drehrohrofen eine Steuerspannung oder dergleichen zugeführt werden.

Die Schleusenkammern bzw. die zwischen den Schleusenstufen liegen­ den Räume 29 sind zumindest im bezug auf die beiden ersten Schleu­ senstufen 33 und 34 über einen Wärmetauscher 46 an die Spülgas­ quelle 36 angeschlossen. Dieser Wärmetauscher 46 kann im einfachsten Fall ein Stück Rohrleitung sein, das im Heizungsraum 41 verläuft und infolgedessen voll von den Heizgasen der Brenner 42 beauf­ schlagt wird.

Die letzte Schleusenstufe 35 der Austragsschleuse 32 ist jedoch mit der zugehörigen Schleusenkammer in einem Kühlmantel 47 ange­ ordnet, der an eine Kühlmittelfördervorrichtung 48 angeschlossen ist, die beispielsweise als Luftgebläse ausgeführt sein kann. Der von dem Kühlmantel 47 abgegrenzte und die Schleuse 35 umgebende Raum ist in seinem Querschnitt durch eine grobe Schraffur hervor­ gehoben. Im Kühlmantel 47 verläuft beispielsweise auch eine Aus­ tragsvorrichtung 49, durch die das aus der letzten Schleusenstufe austretende feste Pyrolyseprodukt, nunmehr ein im wesentlichen aus Kohlenstoff bestehendes Pulver, in Richtung des Pfeils 50 ausge­ tragen wird.

Jenseits des Kühlmantels 47 befindet sich eine Heizkammer 51, in der die beiden Brenner 42 angeordnet sind. In dieser Heizkammer be­ findet sich weiterhin eine Gasschleuse 52, die als schraubenlinien­ förmig gebogener Kanal 53 ausgeführt ist, der im Bereich einer Win­ dung in äquidistanten Abständen mit einer Reihe von Rückschlag­ ventilen 54 versehen ist, von denen jeweils mindestens eines durch Schwerkraft und/oder Federkraft geschlossen gehalten wird. Das be­ treffende Rückschlagventil kann durch einen leichten Überdruck ge­ öffnet werden, so daß die Rückströmung von Pyrolysegas oder gar das Eindringen von Umgebungsluft in den Drehrohrofen unmöglich ist. Durch die Anordnung der Gasschleuse 52 in der Heizkammer 51 wird verhindert, daß beispielsweise Dioxin in der Gasschleuse kondensiert.

Die gleichen Überlegungen gelten auch für eine Hohlwelle 55, die den Innenraum 39 mit der Gasschleuse 52 verbindet und zur Abfuhr des Pyrolysegases dient. Die Hohlwelle 55 ist unter Zwischenschal­ tung eines Heizmantels 56 konzentrisch durch die Austragsschleuse 32 hindurchgeführt, so daß durch diesen Heizmantel heiße Brenngase aus der Heizkammer 51 in Richtung der eingezeichneten Pfeile in den Heizraum 41 übergeführt werden und hierbei die Hohlwelle 55 beheizen und die Kondensation von z.B. Dioxin verhindern.

Aus Fig. 3 geht die Bauweise einer Schleusenstufe hervor, wobei hervorzuheben ist, daß sämtliche Schleusenstufen untereinander im wesentlichen baugleich sind. In Fig. 3 ist beispielhaft die erste Schleusenstufe 20 dargestellt. Sie besitzt eine etwa quaderförmige Schleusenkammer 40, deren Abmessung in Achsrichtung der Ofentrommel, d.h. senkrecht zur Zeichenebene, im wesentlichen dem Außenmaß des Hohlkörpers 23 entspricht. Die Blickrichtung verläuft senkrecht zu den beiden größten Stirnflächen 57 und 58, von denen in Fig. 3 nur die vordere sichtbar ist. Diese Stirnflächen liegen in zur Achse A radialen Ebenen.

Die Schleusenkammer 40 besitzt im Bereich zweier gegenüberliegen­ der Schmalseiten um 180° rotationssymmetrisch versetzt zwei Hohlkörper 23 und zwei Preßstempel 24, die zwischen einer Preßstellung und einer zurückgezogenen Stellung 24′ durch einen Hydraulikantrieb 59 verschiebbar sind. Im Bereich des dem Preßstem­ pel 24 abgekehrten Endes eines jeden Hohlkörpers 23 und der zuge­ hörigen Zerkleinerungseinrichtung 31 ist jeweils eine Sammelkammer 60 für das Granulat angeordnet, die gegenüber der eigenen Schleusen­ kammer geschlossen ist und die in die jeweils nachfolgende Schleusen­ kammer bzw. - auf der Eintragsseite - in die Ofentrommel und - auf der Austragsseite - in die Austragsvorrichtung 49 mündet. Zu diesem Zweck besitzen die Sammelkammern 60 jeweils eine als schiefe Ebene ausgebildete und etwa tangential verlaufende Trennwand 60 a. Weiterhin sind die Sammelkammern 60 gegenüber den Hohlkörpern 23 durch radial nach außen gerichtete taschenförmige Fortsätze 60 b verlängert. Weitere Einzelheiten sind in Fig. 6 näher gezeigt.

Weiterhin ist erkennbar, daß sich zwischen der Rückzugsstellung 24′ des Preßstempels 24 und dem Hohlkörper 23 eine Vorkammer 61 befindet, in die der Müll bzw. sein Rückstand durch Schwerkraft einfüllbar ist. Bei der Vorschubbewegung des Preßstempels 24 wird der Müll im Hohlkörper 23 zu dem bereits beschriebenen Pfropfen komprimiert, dessen Volumen aus dem Müll mindestens zweier Preßvor­ gänge besteht. Die Zerkleinerungseinrichtung 31 besitzt eine Reib- und Mahlscheibe 62, die vor dem dem Preßstempel 24 abgekehrten Ende des Hohlkörpers angeordnet ist. Die Reib- und Malscheibe 62 ist am Ende einer Welle befestigt, die durch einen Antriebsmotor 63 in Drehung versetzbar und durch einen Kraftspeicher 64 zusätz­ lich in Achsrichtung verschiebbar ist. Hierdurch ist es möglich, jeden Pfropfen 65 an seinem einen Ende wieder in dem gleichen Maße in rieselfähiges Material umzuwandeln, wie er am anderen Ende durch das Einfüllen von Granulat in die Vorkammer 61 und die Preßwirkung des Preßstempels 24 neu aufgebaut wird.

Die Drehung erfolgt in Pfeilrichtung entgegen dem Uhrzeigersinne. Die beiden Vorkammern 61 und die ihnen vorgeschalteten Zufuhrwege, in die auch die Zu- und Ableitungen für das Spülgas münden, sind durch eine diametral verlaufende Trennwand 66 voneinander getrennt, so daß der Stoffstrom gleichmäßig in zwei parallel geförderte Teil­ ströme aufgeteilt wird. Weitere Einzelheiten der Schleusenkammern und die Wirkungsweise der gesamten Vorrichtung wird weiter unten anhand der Fig. 6 bis 13 noch näher erläutert.

In den Fig. 4 und 5 sind gleiche Teile wie bisher mit gleichem Bezugszeichen versehen.

Fig. 4 ist zu entnehmen, daß sämtliche Schleusenkammern der Eintragsschleuse 19 untereinander die gleiche, kongruente Win­ kelstellung aufweisen. Ferner ist zu sehen, daß die erste Schleu­ senstufe 20 mit einem eine horizontale Achse aufweisenden Wendel­ förderer 67 versehen ist, der drehfest mit der ersten Schleusen­ kammer 40 verbunden ist und in diese einmündet. Der Wendelförderer 67 besitzt schraubenlinienförmig ausgebildete Leitbleche 67 a und ist in seinen letzten Gängen doppelgängig ausgeführt, wobei jeder Gang einer der beiden Vorkammern 61 zugeordnet ist (siehe auch Fig. 8). Die Schleusenkammern 40 der Schleusenstufen 20 bis 22 liegen an Umgebungsluft, da in Ihnen kein Dioxin kondensieren kann. Der dem Innenraum 39 zugekehrte Teil der Stirnfläche 58 der letzten Schleusen­ kammer 40 auf der Eintragsseite ist - mit Ausnahme der Durchtritts­ öffnungen für das Müllgranulat (Fenster 40 d) - mit einer Wärmedämmung 68 versehen, um Wärme möglichst weitgehend am Eindringen in das System der Eintragsschleuse zu hindern. Der Heizmantel 4 ist von einem Wärme­ dämmstoff 69 und einem Außenmantel 70 umgeben, durch die die Austritts­ düsen 7 für die Rauchgase hindurchgeführt sind. In die vordere offene Seite des Wendelförderers 67 mündet eine gegenüber der Atmosphäre offe­ ne Einfüllvorrichtung 71, die entweder mit einem Müll-Silo oder mit einer kontinuierlich arbeitenden Müll-Vorbehandlungsvorrichtung ver­ bunden sein kann.

In Fig. 5 ist ergänzend dargestellt, daß die beiden ersten Schleu­ senstufen 33 und 34 der Austragsschleuse 32 in einem Bereich mit einem hohen Temperaturniveau untergebracht sind, in dem auch der Heizraum 41 liegt. Die gesamte Anordnung ist daher gleichfalls mit einem Wärmedämmstoff 72 und einem Außenmantel 73 umgeben. Bei dieser Bauweise ist natürlich darauf zu achten, daß die Antriebselemente für die beweglichen Teile der Schleusenstufen 33 und 34 außerhalb der Zone hoher Temperatur untergebracht sind.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 liegt die letzte Schleusen­ stufe 35 der Austragsschleuse 32 außerhalb des Außenmantels 73 und ist von einem Kühlmantel 47 umgeben, der mit einer Kühlmittel­ fördervorrichtung 48 in Verbindung steht, die hier nur durch einen Pfeil symbolisch angedeutet ist. Die erwärmte Kühlluft tritt durch eine nicht dargestellte Abzugsöffnung in Richtung des Pfeils 74 aus. Der Austrag des festen Pyrolyseprodukts aus der Schleusenstufe 35 in die Austragsvorrichtung 49 erfolgt auf eine im Zusammenhang mit Fig. 12 noch näher erläuterte Weise.

Im vorliegenden Fall ist auch die Gasschleuse 52 außerhalb des Außen­ mantels 73 angeordnet, und zwar innerhalb einer Isolierumhüllung 75, innerhalb welcher ein entsprechend hohes Temperaturniveau auf­ recht erhalten werden kann.

Die Gasschleuse 52 kann beispielhaft eine Bauweise haben, wie sie in der DE-PS 30 06 483 beschrieben ist.

Anhand von Fig. 6 wird das Zusammenwirken zweier Schleusenkammern 40 untereinander und mit den ihnen vor- und nachgeschalteten Aggre­ gaten näher erläutert.

Fig. 6 zeigt Teilausschnitte zweier unmittelbar aneinander stoßender Schleusenkammern 40 entlang der Linie VI-VI in Fig. 3, allerdings nur denjenigen Teil, der oberhalb der Mittellinie M-M liegt. Die Draufsicht erfolgt in Richtung der Antriebswellen 76 der Reib- und Mahlscheiben 62. Die dahinter liegenden gestrichelten Doppelkreise symbolisieren die Lage der Hohlkörper 23, in denen sich die Pfropfen 65 befinden. Die gestrichelten Linien 77 symbolisieren die obere Be­ grenzungswand 40 a (Fig. 3), von der sich der taschenförmige Fortsatz 60 b deutlich abhebt. Es ist erkennbar, daß die jeweilige Sammelkammer 60 von dem übrigen Volumen derjenigen Schleusenkammer 40, in der sie liegt, u.a. durch eine als schiefe Ebene ausgebildete Trennwand 60 a abgegrenzt ist. Diese Trennwand verläuft von der jeweils in Transport­ richtung vorne liegenden Begrenzungswand 40 b zu der jeweils in Transportrichtung hinten liegenden Begrenzungswand 40 c ein und der­ selben Schleusenkammer 40. Die Begrenzungswand 40 c ist im Bereich der Trennwand 60 a unterbrochen und besitzt an dieser Stelle ein Fenster 40 d zum Übertritt des Mülls in das jeweils nachfolgende Aggregat.

Der Hohlkörper 23 ist in einer weiteren Trennwand 40 e gasdicht be­ festigt, die den in Blickrichtung hinteren Teil der Sammelkammer 60 (einschließlich des taschenförmigen Fortsatzes 60 b) gegenüber dem übrigen Volumen der gleichen Schleusenkammer 40 verschließt und sich auch bis zur Trennwand 60 a und zum Fenster 40 d erstreckt. Hinter dieser Trennwand liegt mithin nicht nur der Hohlkörper 23, sondern auch die jeweilige Vorkammer 61 und der wiederum dahinter liegende Preßstempel 24 mit seinem Antrieb, und zwar koaxial zur Antriebswelle 76. Bezüglich dieser Details wird jedoch wiederum auf Fig. 3 verwiesen.

Der Materialtransport spielt sich wie folgt ab. Zunächst tritt der Granulatstrom in Richtung des Pfeils 78 in die vorderste Schleusen­ kammer 40 ein und gelangt dabei hinter die Trennwand 40 e, was durch die gestrichelte Spitze des Pfeils angedeutet ist. Hierbei muß man sich allerdings den Gegenstand der Fig. 6 zunächst auf den Kopf gestellt denken. Der Materialstrom gelangt dabei zunächst in die Vorkammer 61 und wird alsdann auf die bereits beschriebene Weise innerhalb des Hohlkörpers 23 verdichtet. Unter der Wirkung der Reib- und Mahlscheibe 62 wird der so gebildete Pfropfen dann wieder aufgelöst und gelangt alsdann in Richtung des Pfeils 79 in die un­ mittelbar nachfolgende Schleusenkammer, und zwar während einer Stel­ lung der Schleusenkammern die im wesentlichen derjenigen nach Fig. 6 entspricht. Während der Weiterdrehung der Schleusenkammern wieder­ holt sich nunmehr das Spiel, und in der nachfolgenden Überkopflage der Schleusenkammern bewegt sich der Materialstrom alsdann in Rich­ tung des Pfeils 80 wiederum in die in der nachfolgenden Schleusen­ kammer befindliche Vorkammer 61, wo der gleiche Vorgang abläuft. Daraus ist ersichtlich, daß die Sammelkammer 60 in Verbindung mit der Trennwand 60 a (schiefe Ebene) und dem Fenster 40 d den Transport in die jeweils nachfolgende Kammer bzw. das nachgeschaltete Aggregat bewirkt, ohne daß ein merklicher Gasdurchtritt möglich wäre. Die be­ treffenden Trennwände sind auch in den Fig. 4 und 5 schematisch (gestrichelt) dargestellt.

In Fig. 7, die den gesamten Drehrohrofen in wesentlich verkleiner­ tem Maßstab zeigt, wurde zur Erhaltung der Übersichtlichkeit und zur Vermeidung von Wiederholungen auf die Eintragung von Bezugszeichen ver­ zichtet. Angegeben sind jedoch die verschiedenen Schnittebenen A-B, C-D, E-F, G-H, J-K und L-M, die für die nachfolgenden Fig. 8 bis 13 maßgebend sind.

Fig. 8 zeigt das Ende des Wendelförderers 67 mit der zweigängigen An­ ordnung von Leitblechen, deren in die Schleusenstufe 20 einmündende Enden um 180 Winkelgrade versetzt sind. Während der kontinuierlichen Drehung bewegt sich dabei das Granulat entlang der eingezeichneten Pfeile und auf dem durch einige Granulatpartikel angedeuteten Weg zunächst in die jeweilige Vorkammer 61 und danach über den Zustand der Pfropfen 65 in die jeweils abgeschotteten Sammelkammern 60 und von hier in das jeweils nachfolgende Aggregat.

Fig. 9 zeigt beispielsweise dieses nachfolgende Aggregat in Form der Schleusenstufe 21. Das als den Fenstern der Schleusenstufe 20 austretende Granulat gelangt nun auf etwa dem gleichen Wege wiederum in die Vorkammern 61, was natürlich mit einer Phasenver­ schiebung von 180 Winkelgraden geschieht. Auch die Bewegung der beiden gegenüberliegenden Preßstempel sind um 180° Phasen verschoben. Die Schleusenstufe 21 ist mit Zuleitungen 82 für das inerte Spül­ gas und mit Ableitungen 83 für das Gemisch aus Luft und Spülgas ver­ sehen. In diesen Ableitungen befinden sich Rückschlagventile 84, die durch die übliche Symbolik dargestellt sind wie sie auch in Fig. 2 zu finden ist.

Fig. 10 zeigt die Vorgänge in der ersten Schleusenstufe 33 der Aus­ tragsschleuse 32. An die Stelle des Wendelförderers 67 ist hier die Ofentrommel 2 mit ihrer Fördervorrichtung 3 getreten, wobei auch hier ersichtlich ist, daß die Fördervorrichtung 3 zweigängig ausge­ bildet ist, so daß ihre Enden mit einem Abstand von 180° in die betreffende Schleusenkammer einmünden. Es wiederholt sich jedoch hier im wesentlichen der gleiche Vorgang, der bereits anhand von Fig. 8 erörtert wurde. Auch der Materialstrom ist vergleichbar, wenn man einmal davon absieht, daß sich die Gewichtsmenge des festen Pyro­ lyseprodukts gegenüber der ursprünglichen Müllmenge beträchtlich verringert hat, beispielsweise auf ein Drittel bis ein Viertel der ursprünglichen Einsatzmenge. Die fehlende Gewichtsmenge wurde in Form des Pyrolysegases abgeführt. Auch das Rieselverhalten des festen Pyrolyseprodukts hat sich natürlich geändert, was aber für die grundsätzlichen Überlegungen keine Rolle spielt. Es ist noch zu er­ kennen, daß die Schleusenstufe 33 nach Fig. 10 von einer Wärme­ dämmung 85 umgeben ist, und daß die Antriebsaggregate für die Reib- und Mahlscheibe 62 und für den Preßstempel 24 außerhalb dieser Wärmedämmung angeordnet sind.

Fig. 11 zeigt die Vorgänge in der zweiten Schleusenstufe 34 der Austragsschleuse 32. Für den grundsätzlichen Verfahrensablauf gilt das bereits im Zusammenhang mit Fig. 9 Gesagte. Die Schleu­ senstufe 34 ist wiederum mit Zuleitungen 86 für ein inertes Spül­ gas und mit Ableitungen 87 für das Gemisch aus Spülgas und Pyro­ lysegas versehen. Diese Ableitungen 87 sind mit den Leitungen 37 in Fig. 2 verbunden.

Fig. 12 zeigt im wesentlichen eine Draufsicht auf die hintere größte Stirnfläche 58 der letzten Schleusenstufe 35, die in dem Kühlmantel 47 angeordnet ist. Auch hier sind wiederum die Zulei­ tungen 86 für ein inertes Spülgas und die Ableitungen 87 für das Gemisch aus Spülgas und Spurenmengen von Pyrolysegas bezeichnet. Von besonderer Bedeutung ist jedoch, daß hier die beiden Fenster 40 d der Sammelkammern 60 über in etwa schraubenlinienförmig ge­ wundene Führungsschächte 88 in die Nähe des Heizmantels 56 ge­ führt sind, der die Hohlwelle 55 umgibt (siehe auch Fig. 5). Das feste Pyrolyseprodukt tritt immer dann aus den offenen Enden der Führungsschächte 88 aus, wenn diese während ihres Umlaufs nach unten gerichtet sind, so, wie dies in der rechten Hälfte von Fig. 12 dargestellt ist. Von hier aus gelangt das feste Pyrolyseprodukt in einen Auffangtrichter 89, der Teil der Austragsvorrichtung 49 ist.

Fig. 13 zeigt einen Schnitt durch die Gasschleuse 52 mit Blickrich­ tung auf die letzte Schleusenstufe 35. Hier ist deutlicher der schraubenlinienförmige Verlauf des Kanals 53 zu erkennen. Die Pfeile 90 stehen für die Zufuhr von erwärmten Spülgas (Stickstoff), das zusammen mit dem Pyrolysegas und schon früher zugeführten Spülgasmengen die Anlage über einen Austrittsstutzen 91 verläßt, der koaxial zur Hohlwelle 55 verläuft (Fig. 5). In Fig. 13 sind insgesamt sechs Rückschlagventile 54 gezeigt, die äquidistant auf den Umfang einer Windung des Kanals 53 verteilt sind. In äquidistanter Verteilung erfolgt auch der Einlaß von vorgewärmtem Stick­ stoff gemäß den Pfeilen 90. Ein hohlzylindrischer Heizgaseintritts­ kanal 92 führt in das Innere der Isolierumhüllung 75, die die Gas­ schleuse 52 umgibt. Durch eine Trennwand 93 ist das Innere der Iso­ lierumhüllung 75 unterteilt. Der schraubenlinienförmig gewundene Kanal 53 ist jedoch durch diese Trennwand 93 hindurchgeführt.

Mit dem Erfindungsgegenstand ist es möglich, große Mengen von vor­ sortiertem, zerkleinertem und getrocknetem Müll mit geringem Schütt­ gewicht pro Zeiteinheit aufzuarbeiten. Hierbei wird mit einem Durch­ satz von 24 Tonnen getrocknetem Müll pro Stunde und darüber gerech­ net. Für derartige Durchsätze werden Ofentrommeln mit Durchmessern über 3 Metern benötigt, die mit Drehzahlen zwischen etwa 0,4 und 2 Umdrehungen pro Minute gedreht werden. Die Länge der Ofentrommel kann dabei zwischen etwa 10 und 20 Metern liegen. Die hierfür be­ nötigten Spülgasmengen liegen bei etwa 5 Nm³/h. Die Volumens­ verminderung von der Eintragsseite zur Ausstragsseite beträgt etwa 5:1. Beim Einsatz von 1000 Kg trockenem Hausmüll durchschnittlicher Zusammensetzung entstehen etwa 780 Kg Pyrolysegas und 220 Kg fester Pyrolyseprodukte, die im wesentlichen aus Kohlenstoff bestehen und auf Deponien abgelagert werden können. Das Pyrolysegas hat einen beträchtlichen Heizwert, der bei Einhaltung bestimmter Verbrennungs­ parameter zur Beseitigung von Dioxin und anderen Giftstoffen auch in Nutzwärme umgewandelt werden kann.

Claims (30)

1. Verfahren zur Aufarbeitung von Müll, insbesondere von getrock­ netem Hausmüll, durch Pyrolyse in einem kontinuierlich von einer Eintragsseite zu einer Austragsseite vom Müll bzw. seinem festen Pyrolyseprodukt durchlaufenen Drehrohrofen mit einer sich drehen­ den beheizten Ofentrommel unter laufender Erzeugung und Abfuhr von Pyrolysegas dadurch gekennzeichnet, daß man den Müll bzw. sein festes Pyrolyseprodukt über je eine, sich mit der Ofen­ trommel drehende Eintrags- und Austragsschleuse ein- bzw. aus­ trägt und den Müll bzw. sein festes Pyrolyseprodukt in jeder Schleuse mit einem inerten Spülgas spült, wobei das lufthaltige Spülgas aus der Eintragsschleuse an die Umgebung abgeleitet und das pyrolysegashaltige Spülgas aus der Austragsschleuse in die Ofentrommel eingeleitet und mit dem Pyrolysegas vermischt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man je­ weils mindestens zweistufige Eintrags- und Austragsschleusen verwendet und den Müll bzw. sein festes Pyrolyseprodukt zwischen den Schleusenstufen in rieselfähigem Zustand dem inerten Spül­ gas aussetzt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man den Müll bzw. sein festes Pyrolyseprodukt in jeder Schleusenstufe innerhalb eines Hohlkörpers zu einem im wesentlichen gasun­ durchlässigen, den Querschnitt des Hohlkörpers ausfüllenden Pfropfen verdichtet, den Pfropfen am Ende des Hohlkörpers wieder in ein rieselfähiges Material auflöst und dieses rieselfähige Material unter Einwirkung der Schwerkraft in Wechselwirkung mit dem inerten Spülgas bringt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man das rieselfähige Material zwischen den Schleusenstufen in freien Fall durch einen von dem inerten Spülgas durchströmten Raum rieseln läßt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man auf der Austragsseite mindestens die erste Schleusenstufe auf einer solchen erhöhten Temperatur hält, daß die Kondensation von Dioxin verhindert wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man der beheizten Schleusenstufe erwärmtes Spülgas zuführt.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man auf der Austragsseite mindestens die letzte Schleusenstufe auf eine solche Temperatur kühlt, daß gasförmiges Dioxin in fester Form an das feste gekühlte Pyrolyseprodukt gebunden wird.

8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man das Pyrolysegas durch eine beheizte Hohlwelle und eine beheizte Gas­ schleuse aus der Ofentrommel abführt, wobei die Temperatur der Hohlwelle und der Gasschleuse auf einem solchen Wert gehalten wird, daß die Kondensation von Dioxin verhindert wird.

9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einem Drehrohrofen mit einer drehbaren beheiz­ baren Ofentrommel mit einer Eintrags- und einer Austragsseite, und einer mit der Ofentrommel drehfest verbundenen Fördervorrich­ tung für den Transport des Mülls von der Eintrags- zur Austrags­ seite und für das gleichzeitige Umwälzen des Mülls beim Transport, dadurch gekennzeichnet, daß die Ofentrommel (2) auf der Ein­ trags- (2 a) und auf der Austragsseite (20) drehfest mit je ei­ ner mitrotierenden Eintrags- (19) bzw. Austragsschleuse (32) verbunden ist, daß beide Schleusen mit mindestens je einer Spül­ gasquelle (30, 36) verbunden sind, daß mindestens eine in der Eintragsschleuse (19) vorhandene Austrittsöffnung für das Spül­ gas mit der Umgebungsluft in Verbindung steht und daß mindestens eine in der Austragsschleuse (32) vorhandene Austrittsöffnung für das Spülgas über mindestens eine Leitung (37, 38) mit dem Innen­ raum der Ofentrommel (2) in Verbindung steht.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleusen (19, 32) jeweils mindestens zwei Schleusenstufen (20, 21, 22 bzw. 33, 34, 35) aufweisen und daß die mindestens eine Spülgasquelle (30, 36) in einen Raum einmündet, der zwei auf­ einanderfolgende Schleusenstufen miteinander verbindet und durch den der Müll bzw. sein festes Pyrolyseprodukt in rieselfähigem Zustand hindurchbewegbar ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß jede Schleusenstufe mindestens einen Hohlkörper (23 ) und einen in den Hohlkörper axial einführbaren Preßstempel (24 ) aufweist, daß der Müll bei zurückgezogenem Preßstempel in eine zwischen Preßstempel und Hohlkörper liegende Vorkam­ mer (61) einfüllbar und bei der Vorschubbewegung des Preßstempels im Hohlkörper zu einem Pfropfen komprimierbar ist, dessen Vo­ lumen aus dem Müll mindestens zweier Preßvorgänge besteht, und daß sich an dem dem Preßstempel abgekehrten Ende des Hohl­ körpers eine Zerkleinerungseinrichtung (31) befindet, durch die der Pfropfen in ein rieselfähiges Granulat umwandelbar ist, das in den dem Hohlkörper nachgeschalteten und der nachfolgenden Schleusenstufe vorgeschalteten Raum einführbar ist, in dem eine Spülgasströmung herbeiführbar ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß mindes­ tens die erste Schleusenstufe (33) der Austragsschleuse (32) mit der zugehörigen Schleusenkammer (40) in einem Heizraum (41) angeordnet ist, der von dem die Ofentrommel (2) beheizenden Heizgas durchströmbar ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleusenkammer (40) über einen Wärmetauscher (46) an eine Spülgasquelle (36) angeschlossen ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß mindes­ tens die letzte Schleusenstufe (35) der Austragsschleuse (32) mit der zugehörigen Schleusenkammer (40) in einem Kühlmantel (47) angeordnet ist, der an eine Kühlmittelfördervorrichtung (48) angeschlossen ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ofentrommel (2) auf der Austragsseite (2 b) für die Abfuhr des Pyrolysegases eine Hohlwelle aufweist, die unter Zwischen­ schaltung eines Heizmantels (56) konzentrisch durch die Aus­ tragsschleuse (32) hindurchgeführt ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlwelle (55) an ihrem Austrittsende mit einer Gasschleuse (52) verbunden ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasschleuse (52) in einer Heizkammer (51) untergebracht ist, die mit dem Heizmantel (56) der Hohlwelle (55) verbunden ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasschleuse (52) als schraubenlinienförmiger Kanal (53) ausge­ führt ist, der im Bereich einer Windung in äquidistanten Abstän­ den mit einer Reihe von Rückschlagventilen (54) versehen ist, von denen jeweils mindestens eines schwerkraft- und/oder feder­ kraftgesteuert geschlossen ist, derart, daß es ausschließlich bei einem höheren als dem Umgebungsdruck in Öffnungsstellung bringbar ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß jede Schleusenstufe (20) eine etwa quaderförmige Schleusenkammer (40) besitzt, deren Abmessung in Achsrichtung (A-A) der Ofen­ trommel (2) im wesentlichen dem Außenmaß des Hohlkörpers (23) entspricht und deren beide kongruente größte Stirnflächen (57, 58) in zur Achse A-A radialen Ebenen liegen, daß im Bereich zweier gegenüberliegender Schmalseiten um 180° rotationssymme­ trisch versetzt zwei Hohlkörper und zwei Preßstempel (24) ange­ ordnet sind, und daß im Bereich des dem Preßstempel abgekehrten Endes eines jeden Hohlkörpers und der zugehörigen Zerkleinerungs­ einrichtung (31) eine Sammelkammer (60) für das Granulat ange­ ordnet ist, die gegenüber der eigenen Schleusenkammer geschlossen ist und in die jeweils nachfolgende Schleusenkammer (40) bzw. in die Ofentrommel (2) (auf der Eintragsseite) bzw. in eine Austragsvorrichtung (49) (auf der Austragsseite) mündet.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden in einer Schleusenkammer (40) liegenden Vorkammern (61) durch eine diametral verlaufende Trennwand (66) voneinander ge­ trennt sind.

21. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelkammern (60) über je eine als schiefe Ebene ausgebildete und etwa tangential verlaufende Trennwand (60 a) in die jeweils nachfolgende Schleusenkammer bzw. Ofentrommel (2) bzw. Aus­ tragsvorrichtung (49) münden.

22. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelkammern (60) gegenüber den Hohlkörpern (23) radial nach außen gerichtete taschenförmige Fortsätze (60 b) aufweisen.

23. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuereinrichtung für die Preßstempel (24) vorgesehen ist, durch die jeder Preßstempel während des Durchgangs der zu­ gehörigen Vorkammer (61) durch den unteren Teil der kreisför­ migen Bewegungsbahn bis zur Füllung der Vorkammer in seiner zurückgezogenen Stellung gehalten und nach Füllung der Vorkammer zuerst in diese und danach in den Hohlkörper (23) eingeschoben wird, während der jeweils gegenüberliegende Preßstempel (24) nach Vollendung seines Preßhubes und der Zerkleinerung eines entsprechenden Volumensteils des Pfropfen wieder in seine zurück­ gezogene Stellung bewegt wird.

24. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß sämt­ liche Schleusenkammern einer Schleuse (19, 32) untereinander die gleiche, kongruente Winkelstellung aufweisen.

25. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schleusenstufe (20) der Eintragsschleuse (19) mit einem Wendelförderer (67) mit horizontaler Achse versehen ist, der drehfest mit der ersten Schleusenkammer (40) verbunden ist und in diese einmündet.

26. Vorrichtung nach den Ansprüchen 19 und 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Wendelförderer (67) zumindest in seinen letzten Gängen doppelgängig ausgeführt ist, wobei jeder Gang einer der beiden Vorkammern in der ersten Schleusenkammer (40) zugeordnet ist.

27. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Zerkleinerungseinrichtung (31) aus einer drehend angetriebenen Reib- bzw. Mahlscheibe (62) besteht, gegen die der Pfropfen (65) durch den Preßstempel (24) vorschiebbar ist.

28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Reib- bzw. Mahlscheibe (62) zusätzlich in Richtung ihrer Dreh­ achse (A ₁) verschiebbar ist.

29. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ofentrommel (2) einen mit ihr drehbaren Heizmantel (4) mit Austrittsdüsen (7) aufweist, die mit Spiel in den Ring­ spalt (8) eines ringförmigen, den Heizmantel umgebenden stationären Rauchgaskanals (9) hineinragen.

30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsdüsen (7) des Heizmantels (4) zur Erzeugung eines Zykloneffekts im Rauchgaskanal (9) in Umfangsrichtung schräg zu einem benachbarten Radius ausgerichtet sind.