DE3725016A1

DE3725016A1 - Verfahren zur trocknung und lagerung von kondensaten bzw. deren darin befindlichen schadstoffe, die bei rauchgas-entschwefelungs-verfahren entstehen

Info

Publication number: DE3725016A1
Application number: DE19873725016
Authority: DE
Inventors: Gebhard Noeth
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-05-18
Filing date: 1987-07-29
Publication date: 1989-05-18

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abscheidung, Trock nung, Lagerung und Entsorgung von Schadstoffen, die aus den Kondensaten und dem Prozeßwasser von Rauchgas-Reinigungs-An lagen entstehen, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung die ses Verfahrens, wobei man die überschüssigen Wassermengen aus dem Filtersystem der Rauchgas-Reinigungs-Anlage in einen wei teren, separaten Sammelbehälter führt, welcher über große Wasseroberflächen und zusätzliche Verdunstungseinrichtungen, z. B. Vliesmatten mit hoher Kapillarwirkung, verfügt, so daß diese ständig anfallenden Wassermengen, welche auch Neutrali sationsprodukte, Schlamm, Ruß und sonstige Feststoffe mitfüh ren, permanent verdunstet werden, wobei bei längerer Verweil zeit eine Restverdunstung stattfindet, die gesamten Neutrali sationsprodukte und sonstigen Stoffe jedoch in fester Form zurückbleiben, so daß sie vom Wartungsdient entsorgt werden können. Alternativ werden diese Wassermengen direkt in den Kanal geleitet, wobei sie jedoch vorher über eine Spezial- Filter-Membrane geleitet werden, so daß die Neutralisations produkte und sonstigen Feststoffe im Filtersystem der Rauch gas-Reinigungs-Anlage zurückgehalten werden. Hierbei werden zur Entsorgung der gesamten Wassermengen, Granulate, Schlämme, Ruß und sonstigen Feststoffe zusätzliche Pumpen und Filtersie be verwendet, welche nur gefiltertes Wasser ableiten, die Feststoffe jedoch als Filterkuchen zurückhalten, welcher nach Abtransport in der Düngemittelherstellung verwendet wird.

Mit fossilen Brennstoffen betriebene Feuerungsanlagen ent halten bekanntermaßen in ihren Rauchgasen große Mengen an Schadstoffen, die maßgeblich an den Umweltbelastungen mit ihren bekannten schädlichen Folgen beteiligt sind, z. B. Schwefeloxide, Stickoxide, Kohlenmonoxide, Ruß, Staub, Schwermetalle, Chlorwasserstoff, Halogene usw.

Beim Beseitigen von Schadstoffen aus Rauchgasen besteht das Problem, daß zum einen die Schadstoffe gründlich, also mit hohem Wirkungsgrad beseitigt werden müssen, da sie in Einfamilienhäusern, öffentlichen Gebäuden und Gewerbebetrie ben ebenso verwendbar sein sollen wie in Großfeuerungsanla gen, daß die Anlagen einen geringen Herstellungspreis auf weisen müssen, daß die Anlagen nur wenig bewegte und somit zu wartende Teile aufweisen dürfen, daß die Anlagen einen geringen Energieeigenbedarf haben müssen und daß die Gift stoffe in neutralisierter Form und in geringen Volumenmen gen anfallen.

Die Großfeuerungsanlagen, die heute neu erstellt werden, versieht man im allgemeinen mit Entschwefelungsanlagen, be reits bestehende Anlagen werden zum Teil nachgerüstet oder stillgelegt. Die heute gebräuchlichen Entschwefelungsanla gen, die bei Großfeuerungsanlagen zum Einsatz kommen, arbei ten größtenteils mit dem Kalkwasserverfahren - einer Naßent schwefelung -, wobei das Rauchgas nach Abfiltern des in ihm enthaltenen Staubes mit Kalkwasser besprüht wird. Der Kalk setzt sich mit dem Schwefeloxid zu Gips um, der dann nach Trocknung abgefahren wird. In einem ähnlichen Verfahren wird statt Kalkwasser Ammoniakwasser verwendet, wobei dann das Endprodukt Ammoniumsulfat ist, das als Kunstdünger in der Landwirtschaft verwendet werden kann.

In den Anmeldungen DE 35 11 669 C2, DE 36 11 655 A1 und P 37 16 610.7 sind Rauchgas-Reinigungs-Verfahren beschrie ben, welche in erster Linie für kleine Feuerungen verwendet werden. Dabei fallen - ebenso wie in der Großtechnik - aus dem Rauchgas-Reinigungs-Prozeß Neutralisationsprodukte und sonstige Feststoffe an, für die eine wirtschaftliche und umweltfreundliche Entsorgungstechnik bereitzustellen ist. Während es in der Großtechnik möglich ist, diese Nebenpro dukte, z. B. Gips, Schwefelsäure oder Ammoniumsulfat, durch aufwendige technische Zusatzeinrichtungen für weitere Ver wendungen aufzubereiten und durch vorhandene Großmengen ebenso aufwendig zu deponieren oder zu vertreiben, ist die se Art der Entsorgung bei einer großen Zahl von Kleinanlagen nicht möglich.

Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik ist es somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, für Rauchgas-Reinigungs- Anlagen in kleineren, gegebenenfalls schon bestehenden Feue rungsanlagen ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Haupt anspruches aufzuzeigen, das eine einfache, kostengünstige und dennoch wirksame Entsorgungstechnik für die anfallenden Produkte aus dem Verfahrensprozeß der Rauchgas-Reinigungs- Anlage erlaubt, welche gleichzeitig auch umweltfreundlich arbeitet, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches dadurch gelöst, daß überschüssige Was sermengen aus dem Prozeßwasser-Kreislauf der Rauchgas-Reini gungs-Anlage, die aus kondensierten Rauchgasbestandteilen in geringen Mengen anfallen, in einem Auffangbehälter gesammelt und anschließend in einer Verdunstungseinrichtung verdunstet und an die umgebende Atmosphäre abgegeben werden. Hierbei bleiben die vorher gelösten Neutralisationsprodukte, z. B. MgSO₄, als kristallisierte Feststoffe im Sammelbehälter zu rück, ebenso die anderen vom Wasser mitgeführten Fest- und Schadstoffe. Gleiches geschieht bei der Entnahme des gesam ten Prozeßwassers samt Granulat und sonstiger Stoffe aus der gesamten Rauchgas-Reinigungs-Anlage. Alternativ wird dieses Prozeßwasser ständig in den Kanal ge leitet, wobei es vorher eine Spezial-Filter-Membrane durch strömt, so daß die Fest- und Schadstoffe im Filterkuchen zu rückbleiben und das Wasser nur gefiltert in die Kanalisation fließt.

Der Wartungsdienst verwendet ebenfalls ein Filtersieb zum Abpumpen. Die in den einzelnen Rauchgas-Reinigungs-Anla gen vom Wartungsdienst eingesammelten Neutralisationspro dukte, z. B. MgSO₄/CaSO₄, sowie sonstige Schad- und Fest stoffe werden im Rahmen der Entsorgung einem Düngemittel- Hersteller zur weiteren Verwendung angeliefert.

Entsorgung der Sulfate

Dem Behälter des Sekundär-Filtersystems ist ein weiterer, se parater Behälter zugeordnet. Beide sind durch eine Leitung miteinander verbunden. Überschüssige Wassermengen, die im Laufe der Heizperiode aus kondensierenden Rauchgasen anfal len, strömen aus dem Überlaufstutzen des Sekundär-Filtersy stems in diesen Auffangbehälter. Sie führen erhebliche Mengen MgSO₄ mit.

Da die Wasseroberfläche in diesem Behälter sehr groß ist, verdunstet das einfließende Wasser im Laufe der Heizperiode permanent und vollständig. Zur schnelleren Verdunstung des ständig nachfließenden Wassers werden in den Behälter senk recht einige Vliesmatten eingesetzt, welche durch Kapillar wirkung beschleunigend wirken. Die ursprünglich gelösten Magnesiumsulfate bzw. Bittersalz bleiben in fester Form zu rück, wie bei der Kochsalz-Gewinnung. Eine gasförmige Ver flüchtigung von SO₂/SO₃ aus MgSO₄ ist nicht möglich. Denk bar ist nur eine SO₃-Verflüchtigung aus der Sulfit-Phase, z. B. MgSO₃ → Mg + SO₃, in geringen Mengen, jedoch nur bei höhe ren Temperaturen. Da hier nur Raumtemperaturen vorliegen, ist eine gasförmige Abspaltung von SO₃-Molekülen nicht möglich.

Nach dem Ende der Heizperiode wird der gesamte sulfathaltige Inhalt der beiden Filtersysteme, z. B. Prozeßwasser, Granula te und Schlamm, in den Auffangbehälter gegeben. Dort kann das Wasser in der Sommerzeit verdunsten, während alle anderen Stoffe und die Sulfate fest zurückbleiben. Nach der Trock nung werden diese Feststoffe vom Wartungsdienst entsorgt. Sie werden von allen laufenden Rauchgas-Entschwefelungs- Anlagen gesammelt und bei Häufung einer größeren Menge an einen Hersteller von Düngemitteln gegeben. Dieser kann die Entschwefelungsprodukte als Rohstoff zur Düngemittel-Her stellung verwenden. Eventuell in diesem Rohstoff enthaltene Mengen an Ruß, Sulfiten bzw. nicht umgesetzten MgO/CaO-An teilen sind nicht störend.

Alternative Entsorgungsmöglichkeit

Überschüssige Wassermengen werden vor Ablauf durch den Über laufstutzen mittels einer Spezial-Membrane gefiltert. Sulfa te in fester Form, z. B. MgSO₄, können nicht hindurchtreten. Verkrustungen am Filtergewebe können nicht auftreten, weil das Filter ständig voll in den Überlauf des Prozeßwassers getaucht ist.

Das abfließende, gefilterte Wasser entspricht den Vorschrif ten der Abwassertechnischen Vereinigung und kann somit pro blemlos in die Kanalisation geleitet werden. Falls ein Ab lauf in den Kanal nicht in ausreichender Nähe vorhanden ist, kann das gefilterte Wasser zunächst in einem Eimer gesammelt und in regelmäßigen Abständen vom Betreuungspersonal in den nächstliegenden Kanal geschüttet werden. Die gesamten Sulfa te verbleiben im Behälter des Sekundär-Filtersystems, bzw. im Prozeßwasser.

Nach dem Ende der Heizperiode wird der Inhalt des gesamten Filtersystems, Prozeßwasser, Granulate und Schlamm, vom Wartungsdient entsorgt.

Der Wartungsdient pumpt das gesamte Prozeßwasser über ein Filtersieb in die Kanalisation oder - über einen Umweg - zuerst in einen Eimer. Filtersieb und Pumpe gehören zum mit geführten Instrumentarium des Wartungsdienstes. Die Filter membrane läßt nur Wasser durchströmen, Sulfate werden zu rückgehalten, z. B. als Kuchen. Die Filtermembrane muß öfters ersetzt werden.

Die im Filtersieb verbleibenden Sulfate sowie die im Gesamt- Filtersystem der Rauchgas-Entschwefelungs-Anlage verbliebe nen Feststoffe, z. B. Schlamm und Granulate, werden vom War tungsdienst in einen mitgebrachten Transportbehälter gefüllt und anschließend abtransportiert. Weitere Verwendung wie oben beschrieben.

Funktionsbeschreibung

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der er findungsgemäßen Vorrichtungen anhand von Ausführungsbei spielen näher erläutert, die in Figuren dargestellt sind. Hierbei zeigt

Fig. I eine Darstellung des Sekundär-Filtersystems einer Rauchgas-Reinigungs-Anlage sowie den zugeordneten Sammel behälter, der als Auffangbehälter für überschüssige Wasser mengen dient und gleichzeitig mittels Vliesmatten zur Ver dunstung beiträgt.

Fig. II eine alternative Entsorgungsmöglichkeit zur Aus führungsform gemäß Fig. I, wobei mittels einer Spezial- Filter-Membrane und eines Überlaufstutzens die überschüs sigen Wassermengen aus dem Sekundär-Filtersystem direkt in den Kanal geleitet werden.

Fig. III eine Entsorgungseinrichtung für die gesamten Rest inhalte des Gesamtsystems, welche beim jährlichen Wartungs dienst eingesetzt wird.

Gemäß Fig. I wird ein Ausführungsbeispiel des vollständigen Systems beschrieben: Aus dem Sekundär-Filtersystem 11 einer Rauchgas-Reinigungs-Anlage strömen über eine Verbindungs leitung bzw. Überlaufstutzen 12 überschüssige Wassermengen 13, die im Laufe der Heizperiode aus kondensierenden Rauchgasen anfallen, in den Auffangbehälter 14, in dessen Innenraum Vliesmatten 15 derart angeordnet sind, daß das ständig nach fließende Wasser schnell durch Kapillarwirkung 16 beschleu nigt verdunstet. Auch die Wasseroberfläche 17 des Auffang behälters 14 ist sehr groß gewählt, so daß das einfließende Wasser 13 im Laufe der Heizperiode permanent und vollständig verdunstet (16). Die überschüssigen Wassermengen 13 führen aus der Rauchgas-Reinigungs-Anlage gelöste Sulfite und Sul fate mit, ebenso nicht chemisch umgesetzte Neutralisations mittel MgO/CaO, sowie Ruß, Schlamm und andere Feststoffe. Durch das ständige Verdunsten des Wassers (16) verbleibt am Boden des Auffangbehälters ein Sumpf 18, welcher z. B. Sulfate in fester Form zurückhält, aber auch Schlamm, Ruß und Feststoffe enthält. Nach einer Heizperiode wird der gesamte Inhalt aus den Filtersystemen der Rauchgas-Reini gungs-Anlage, bestehend aus Prozeßwasser, Sulfaten, Granu laten, Schlamm und Feststoffen, in den Auffangbehälter zur Rest-Verdunstung des Wassers gegeben, so daß feste Stoffe zurückbleiben. Diese werden vom Wartungsdienst entsorgt, gesammelt und anschließend als Zusatz zur Düngemittelher stellung verwendet.

In Fig. II ist eine alternative Entsorgungsmöglichkeit zur Ausführungsform gemäß Fig. I dargestellt. Die überschüssi gen Wassermengen werden hier nicht in einem Auffangbehälter gesammelt und verdunstet, sondern aus dem Filtersystem 31 der Rauchgas-Reinigungs-Anlage über eine Spezial-Membrane bzw. Spezial-Filter 32 und einen Überlaufstutzen 33 direkt in den Kanal 34 geleitet. Dabei werden Sulfate herausgefil tert, ohne daß am Spezial-Filter Verkrustungen auftreten, da es im Wasserbad unterhalb der Oberfläche angeordnet ist. Wahlweise wird das gefilterte Wasser zunächst in einem Ei mer gesammelt und anschließend vom Betreuungspersonal in den Kanal gegossen. Die gesamten Sulfate verbleiben im Be hälter des Sekundär-Filtersystems der Rauchgas-Reinigungs- Anlage. Nach der Heizperiode wird der gesamte Inhalt ent sorgt gemäß Ausführungsform der Fig. I.

Fig. III zeigt wesentliche Komponenten des vom Wartungs dienst mitgeführten Instrumentariums, welches bei Bedarf eingesetzt wird. Hierbei wird mittels einer Pumpe 51 das gesamte Prozeßwasser 52 aus der Rauchgas-Reinigungs-Anla ge durch ein Filtersieb 53, welches zum Teil aus Vlies be steht, gepumpt, wobei Sulfate und Schlamm oberhalb des Fil ters im Filterbehälter als Filterkuchen 54 zurückgehalten werden. Anschließend wird das gefilterte Wasser in den Ka nal 55 geführt. Der Filterkuchen sowie die aus dem Gesamt- Filtersystem der Rauchgas-Reinigungs-Anlage verbliebenen Feststoffe, z. B. Schlamm und Granulate, werden vom War tungsdienst in einen mitgebrachten Transportbehälter ge füllt und anschließend abtransportiert, beispielsweise zur Weiterverarbeitung als Düngemittel.

Claims

1. Verfahren zur Abscheidung, Trocknung, Lagerung und Ent sorgung von Schadstoffen, die aus den Kondensatoren und dem Prozeßwasser von Rauchgas-Reinigungs-Verfahren entstehen, dadurch gekennzeichnet, daß überschüssige Wassermengen, die aus dem Prozeß der Rauchgas-Reinigungs-Anlage stammen, sowie die vom Wasser mitgeführten Neutralisationsmittel, Neutralisationsprodukte, Ruß, Schlamm und Feststoffe, über eine Verbindungsleitung in einen separaten Auffangbehälter gemäß Fig. I geführt werden, und daß diese Wassermengen durch sehr große Pegel-Oberflächen des Auffangbehälters sowie durch zusätzliche Oberflächen-vergrößernde Verdun stungseinrichtungen ständig verdunstet werden, wobei die mitgeführten Fremdstoffe im Auffangbehälter zurückbleiben.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die überschüssigen Wassermengen alternativ gemäß Fig. II di rekt in die Kanalisation geleitet werden, wobei sie zuvor über Spezial-Filter-Membranen und anschließend über einen Überlaufstutzen geführt werden, und daß die im Wasser mit geführten Neutralisationsprodukte und sonstigen Stoffe von diesen Spezial-Filter-Membranen im Behälter des Sekundär- Filtersystems der Rauchgas-Reinigungs-Anlage zurückgehal ten werden.

3. Verfahren nach 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach Ende der jeweiligen Betriebsperiode der Rauchgas-Reini gungs-Anlage die gesamten Restmengen Prozeß- und Kondens wasser, Filterinhalte und Neutralisationsprodukte im einen Auffangbehälter gemäß Fig. I gegeben und anschließend darin verdunstet, getrocknet und entsorgt werden.

4. Verfahren nach 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ge mäß Fig. III mittels eines vom Wartungsdient mitgeführ ten Instrumentariums, bestehend aus Pumpe und Filterbe hälter, das gesamte Prozeßwasser aus der Rauchgas-Reini gungs-Anlage durch ein Filtersieb, welches z. T. aus Vlies besteht, gepumpt wird, und daß dabei Sulfate und Schlamm als Filterkuchen zurückgehalten und die gefilterten Was sermengen anschließend in die Kanalisation geleitet wer den, wobei am Ende die verbliebenen Feststoffe zur Ent sorgung abtransportiert werden.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den An sprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß gemäß Fig. I dem Sekundär-Filtersystem der Rauchgas-Reinigungs-Anlage ein weiterer, separater Behälter, verbunden durch Leitung und Überlaufstutzen, zugeordnet ist, der im Inneren mit einer sehr großen Wasseroberfläche und mit Verdunstungs einrichtungen, bestehend aus Vliesmatten mit hoher Ka pillarwirkung, ausgestattet ist, und daß dessen Gesamt- Verdunstungs-Kapazität zur permanenten Aufnahme und Ver dunstung des ständig nachfließenden Wassers aus der Rauchgas-Reinigungs-Anlage geeignet ist.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den An sprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß alternativ gemäß Fig. II das Sekundär-Filtersystem der Rauchgas-Rei nigungs-Anlage mit einer Spezial-Filter-Membrane ausge stattet wird sowie mit einem Überlaufstutzen, welcher eine direkte Verbindung zur Kanalisation für das ständig nachfließende gefilterte Wasser herstellt.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den An sprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß gemäß Fig. III ein Entsorgungs-Instrumentarium bereitgestellt wird, bestehend aus Pumpe und Filterbehälter mit einem Filtersieb, welches z. T. aus Vlies besteht, und daß dieses Filtersystem mit einem direkten Ablauf zum Kanal ausgestattet ist.