DE3822534A1 - Vorrichtung und verfahren zur dekontamination von feststoffen bzw. schuettgut und beseitigung der schadstoffe - Google Patents
Vorrichtung und verfahren zur dekontamination von feststoffen bzw. schuettgut und beseitigung der schadstoffeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, mit deren
Hilfe anorganische Materialien, die durch organische
Schadstoffe, z.B. chlorierte Dioxine und Furane,
polychlorierte Biphenyle odel Chlorkohlenwasserstoffe,
kontaminiert sind, praktisch vollständig von den
Schadstoffen befreit werden können; sie betrifft ferner
ein Verfahren zur Dekontamination und Beseitigung bzw.
Zersetzung der Schadstoffe, das mittels der Vorrichtung
durchgeführt werden kann.
Aus der US-PS 36 48 630 ist ein Verfahren zur
Wärmebehandlung von Abfallmaterial bekannt, bei dem das
kontaminierte Material in einer Verbrennungskammer
einer Hitzebehandlung unterworfen wird, wobei ein Teil
der Verbrennungsgase zur Unterstützung des
Verbrennungsvorgangs am Auslaß entnommen und zum Einlaß
zurückgeführt wird.
Auf dieses Verfahren stützt sich das Verfahren gemäß
DE-PS 27 35 913, bei dem Aktivkohleteilchen in einer
länglichen Verbrennungskammer reaktiviert werden, ohne
daß die Aktivkohleteilchen verbrennen. Zur Ergänzung
der Wärmeentwicklung, die bei diesem Verfahlen durch
Verbrennung entsteht, dienen Infrarotstrahler
(Infrarotlampen).
Die vorliegende Erfindung löst nun die Aufgabe, eine
Vorrichtung zu schaffen, bei der ein Durchlaufofen
vorgesehen ist, in dem Feuchtigkeit und Schadstoffe
durch indirektes Erwärmen des Feststoffs oder Stückguts
(und dementsprechende Desorption der Schadstoffe) mit
Hilfe von Infrarotstrahlung als Wärmequelle in die
Gasphase überführt werden, und die einen separaten
Reaktionsraum mit einem oder mehreren Brennern
aufweist, worin die Gasphase einer thermischen bzw.
oxidativen Behandlung zur Zerstörung der Schadstoffe
bei direkter Nutzung der dabei erzeugten Wärme
unterworfen wird, sowie gegebenenfalls nachgeschalteten
Vorrichtungen zur Nachbehandlung der Abgase, bevor
diese nach außen abgeleitet werden.
Gegenstand der Erfindung ist ferner das Verfahren zur
Dekontamination und Zersetzung der Schadstoffe mittels
der neuen Vorrichtung.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist schematisch in
Fig. 1 dargestellt. Fig. 2 stellt eine Variante der
Vorrichtung dar, bei der die Entfernung der
Feuchtigkeit aus dem kontaminierten Material in einer
gesonderten Kammer dem Schadstoffabtrieb vorgeschaltet
ist.
In Fig. 1 befindet sich in dem Behälter 1 das
kontaminierte Material, das über die Zuführung 2 in den
Durchlaufofen 3 gebracht wird. In ihm wirkt die
Verbrennungskammer 6 als Infrarotstrahler. Eine
Transportvorrichtung führt das kontaminierte Material
durch den Ofen, an dessen Ende es durch eine Schleuse
in die Kühlvorrichtung 10 abgegeben wird. Von dort
gelangt das dekontaminierte Material in den
Auffangbehälter 11. Das Kühlmittel aus der
Kühlvorrichtung 10 wird über 12 abgeleitet.
Die Gasphase im Durchlaufofen 3, die Feuchtigkeit und
Schadstoffe enthält, wird über die Leitung 5 am einen
Ende in die Verbrennungskammer 6 geleitet. Nach der
Wärmebehandlung, zu der die Brenner 7 dienen, wird das
schadstofffreie Abgas über das Rohr 8, gegebenenfalls
zur weiteren Nutzung des Wärmeinhalts über den
Wärmeaustauscher 8 a, in die Nachbehandlungsvorrichtung
9 geleitet, von dort dann ins Freie.
Die Brenner 7 werden mit üblichen Brennstoffen,
vorzugsweise mit Propan betrieben. Sie werden
zweckmäßig so ausgelegt, daß sie auch unter Zumischung
schadstoffhaltigen Gases mit niedrigem Heizwert
betrieben werden können.
Der Materialeintrag aus dem Behälter 1 in den
Durchlaufofen 3 erfolgt beispielsweise mit einem
Dosierband, das das kontaminierte Material direkt aus
dem Behälter oder über eine Zulaufschurre entnimmt, und
einer nachgeschalteten Eintragsschleuse mit einem
Verteilerorgan über dem Ofenband. Die Eintragsschleuse
übernimmt eine der wesentlichen Abtrennungen des
(geschlossenen) Ofensystems gegenüber dem Umfeld.
Der Durchlaufofen 3 besteht vorzugsweise aus einem
Stahlblechgehäuse mit einer lsolierung aus keramischen
Leichtbaustoffen, in dem ein Transportband aus
thermisch belastbarem Material, z.B. ein
Drahtgewebeband, ein Plattenband oder ein Trogband
installiert ist, welches das schadstoffhaltige Material
in regelbarem Vorschub durch die Heizzonen
hindurchführt. Die Beheizung erfolgt durch die
Infrarotstrahlung, die von der in den Ofen eingebauten
Verbrennungskammer 6 ausgeht. Die Verbrennungskammer 6
besteht vorzugsweise aus keramischem Material oder
korrosions- und hitzebeständigen Metall-Legierungen.
Sie kann ein- oder mehrteilig sein und einen oder
mehrere Brenner 7 aufweisen. Beispielsweise kann die
Verbrennungskammer 6 in mehrere miteinander verbundene,
jeweils mit einem gesondert regelbaren Brenner 7
ausgestattete Kammern aufgeteilt sein. Auf diese Weise
läßt sich die Heizwirkung in den Heizzonen, in denen
Feuchtigkeitsabtrieb und Desorption der Schadstoffe
erfolgen, besser dosieren. Brenner 7 und Kammern sind
so ausgelegt, daß Oberflächentemperaturen zwischen etwa
700 und 1200°C erreicht werden. Die Verbrennungskammer
selbst wirkt also als Infrarotstrahler und dient zum
Erwärmen des in den Duchlaufofen 3 eingetragenen
Materials, zunächst für den Feuchteabtrieb bis etwa
250°C und danach für den Schadstoffabtrieb bei höheren
Temperaturen (bis etwa 850°C). Der Durchlaufofen 3 ist
in mehrere Temperaturregelzonen unterteilt, wobei der
Temperaturbereich jeder Zone zwischen etwa 200°C und
etwa 850°C genau einreguliert werden kann.
Gewünschtenfalls werden in dem Durchlaufofen 3 weitere
Heizelemente vorgesehen.
In Fig. 2 haben die Elemente 1 bis 12 die bei Fig. 1
angegebene Bedeutung. Der Durchlaufofen ist jedoch in
zwei Kammern (13 und 14) unterteilt, wobei 13 zum
Feuchteabtrieb (Trocknung), 14 zur Desorption der
Schadstoffe dient. Der Dampf wird über die Leitung 15
der Verbrennungskammer (Intrarotstrahler) 6 zugeführt
und mit dem schadstoffhaltigen Gas aus der Kammer 14
vermischt.
Für den Trocknungsprozeß in der Kammer 13 wird ein
Heizelement verwendet, das die Abwärme der
Verbrennungskammer 6 ausnutzt.
Um ein Entweichen von Schadstoffen sicher zu
unterbinden, wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
mit Unterdruck gearbeitet. Der Unterdruck kann mit
üblichen Mitteln, z.B. mit einem an geeigneter Stelle
im Durchlaufofen eingebauten Ventilator erzeugt werden.
Claims (6)
1. Durchlaufofen (3) für die Beseitigung von
Schadstoffen aus Schüttgut oder Feststoffen, der
eine Vorrichtung zur Erzeugung von
Infrarotstrahlung aufweist, mit deren Hilfe
Feuchtigkeit und Schadstoffe durch indirektes
Erwärmen in die Gasphase überführt werden und in
dem ein separater Reaktionsraum (6) mit Brennern
(7) vorgesehen ist, in dem die Schadstoffe
thermisch oder oxidativ zersetzt werden, sowie
gegebenenfalls eine Vorrichtung zur Nachbehandlung
(9) der Abgase vor ihrer Ableitung ins Freie.
2. Durchlaufofen nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß er eine Kammer (13) für den
Feuchteabtrieb (Trocknung) und eine Kammer (14)
für den Schadstoffabtrieb aufweist.
3. Durchlaufofen nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die
Verbrennungskammer (6) unterteilt ist.
4. Durchlaufofen nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß jede Teilkammer der
Verbrennungskammer (6) mit mindestens einem
separat regelbaren Brenner versehen ist.
5. Durchlaufofen nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, worin
die Brenner (7) so ausgelegt sind, daß sie auch
unter Zumischung von schadstoffhaltigem Gas mit
niedrigem Heizwert betrieben werden können.
6. Verfahren zur Dekontamination von Feststoffen und
Schüttgut mittels einer Vorrichtung nach Anspruch
1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem
kontaminierten Material durch lnfrarotstrahlung
Feuchtigkeit und Schadstoffe abgetrieben werden,
das schadstoffhaltige Gas durch eine
brennerbeheizte Verbrennungskammer geleitet wird,
worin die Schadstoffe thermisch oder oxidativ
zersetzt werden, wobei das Abgas gegebenenfalls
durch eine Nachbehandlungsvorrichtung ins Freie
geleitet wird.
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