DE3902611C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Desodorieren und Reinigen von von der Verbrennung von nassem Abfallschlamm herrührenden nassen Abgasen bei mittelmäßiger Temperatur - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Desodorieren und Reinigen von von der Verbrennung von nassem Abfallschlamm herrührenden nassen Abgasen bei mittelmäßiger TemperaturInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf die Beseitigung
von Abfallschlamm, wie städtischem, überwiegend organi
schem Abwasserschlamm und Schlämmen von der Behandlung
von Industrieabfällen. Insbesondere befaßt sich die Er
findung mit der Beseitigung derartiger Schlämme mittels
Trocknen und Verbrennen in einem Ofen, wie einem Mehr
etagenofen bzw. Vielherdofen, einem Drehrohrofen oder
einem elektrischen Ofen, durch den der Schlamm und heißes
Gas im Gegenstrom geführt werden, wobei man als gesonderte
Produkte schmutzige, nasse Abgase und Restasche erhält.
Weltweit ist ein Hauptproblem die Abfallbeseitigung. In
typischer Weise wird Abwasser behandelt, um das Wasser,
das rückgewonnen wird, von Feststoffen zu trennen, die
häufig mittels Trocknen und Verbrennen beseitigt werden.
Abfallschlämme, die bei der Abwasserbehandlung anfallen,
werden typischerweise bis zu 16 bis 25% Gesamtfeststoff
gehalt mit Hilfe von Bandpressen oder Zentrifugen und
bis 26 bis 35% mit Hilfe von Filterpressen von Wasser
befreit. Der erhaltene nasse Kuchen wird dann getrocknet
und verbrannt, um Asche und gasförmige Erzeugnisse zu
erhalten, die ebenfalls vollständig oxidiert (verbrannt)
und gereinigt werden müssen.
Das einzige bekannte und wirksame Verfahren zur Beseiti
gung von organischen und anderen brennbaren Stoffen aus
Abgasen ist die Hochtemperaturverweilung in Anwesenheit
von ausreichendem Sauerstoff. Eine Verweilzeit von 1 bis 3 Sekunden und eine
Temperatur in der Größenordnung von 760°C bis 982°C sind Grundvorausset
zung, wobei eine kurze Verweilzeit einer entsprechend hohen Temperatur ent
spricht.
Aus der US-PS 4215637 ist eine Vorrichtung zum Trocknen und Verbrennen von
nassen Abfallmaterialien bekannt, die einen Vielherdeofen mit einer Trockenzone
und einer darunter befindlichen Verbrennungszone aufweist. Nasses Abfallmate
rial wird von oben in die Trockenzone eingefüllt und durch einen im Gleichstrom
geführten Heißluftstrom getrocknet. Brenner in der Trockenzone liefern die nötige
Wärme.
Der Luftstrom wird dann einem Kondensator zugeführt, der der Luft durch Ab
kühlen auf ungefähr 27°C Wasser entzieht. Dieser Luftstrom wird durch eine
hohle, den Ofen senkrecht durchlaufende Mittelsäule, der auch Umgebungsluft
zugeführt werden kann, aufsteigend geführt, in der die Luft durch Aufnahme von
Wärme aus der Trockenzone erhitzt wird. Diese Heißluft wird dann im Gegen
strom zu dem sich abwärts bewegenden getrockneten Abfallmaterial aus der
Trockenzone durch die mit Brennern ausgestattete Verbrennungszone geführt,
um die Verbrennung des Abfallmateriales zu unterstützen.
Die heißen Verbrennungsprodukte werden in einem Nachbrenner bei ungefähr
760°C desodoriert, dem auch eine regelbare Menge der aus der Mittelsäule austre
tenden Heißluft zugeführt werden kann. Die desodorierten Gase erhitzen in einem
Wärmetauscher Umgebungsluft auf ungefähr 649-677°C, bevor sie in die Umwelt
ausgelassen werden. Die in dem Wärmetauscher erhitzte Umgebungsluft wird
der Trockenzone zugeführt, die sie, wie oben beschrieben, im Gleichstrom durch
strömt. Sie kühlt sich dabei auf ungefähr 149-204°C ab.
Die US-PS 2655883 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Wärmebe
handlung von Klärschlamm, bei denen der Klärschlamm in einem Vielherdeofen
in einer oberen Zone getrocknet und in einer unteren Zone wahlweise weiter ge
trocknet oder verbrannt wird. Klärschlamm wird von oben in die Trockenzone ein
gefüllt und durch einen im Gleichstrom geführten, in einer Brennkammer er
zeugten Heißgasstrom von 649°C getrocknet.
Der die obere Zone mit ungefähr 149°C verlassende feuchte Gasstrom wird mit
den aufgenommenen Dämpfen einem Kondensator und Sprühwäscher zugeführt,
der die Gase und Dämpfe auf ungefähr 38°C abkühlt und trocknet. Diese Gase
und Dämpfe werden der Brennkammer zugeführt und dort bei ungefähr 649°C
desodoriert. Die heißen Abgase aus der Brennkammer werden zu einem Teil, wie
oben beschrieben, der oberen Zone zugeführt, zu einem anderen Teil der unteren
Zone zugeführt und zu einem weiteren Teil in die Umwelt abgelassen. Der letzte
Teil kann durch einen Wärmetauscher geleitet werden, in dem die aus dem Kon
densator und Sprühwäscher austretenden Gase und Dämpfe erhitzt werden.
Der der unteren Zone zuzuführende Teil der Abgase wird bevorzugt mit einem Teil
der aus dem Kondensator und Sprühwäscher austretenden Gase und Dämpfe so
vermischt, daß die der unteren Zone zugeführte Mischung eine Temperatur von
ungefähr 316°C hat. Der in der oberen Zone auf ungefähr 40% Feuchtigkeitsge
halt getrocknete Klärschlamm wird in der unteren Zone im Gleichstrom mit die
ser Gasmischung abwärts geführt. Die mit ungefähr 93°C austretenden feuchten
Gase und Dämpfe werden mit dem die obere Zone verlassenden Gasstrom ver
mischt und dem Kondensator und Sprühwäscher zugeführt.
Wenn die untere Zone zum weiteren Trocknen des in der oberen Zone vorgetrock
neten Klärschlammes dient, werden die dort vorgesehenen Brenner nicht betrie
ben.
Wenn hingegen die untere Zone zum Verbrennen des getrockneten Klärschlam
mes bei ungefähr 1024°C verwendet werden soll, werden die Brenner eingeschal
tet und zusätzlich Umgebungsluft unten in die untere Zone eingelassen. Zudem
wird die Zufuhr der heißen Gase aus der Brennkammer in die untere Zone und die
Abfuhr von feuchten Gasen aus der unteren Zone zum Kondensator und Sprühwä
scher gesperrt. Statt dessen werden die Verbrennungsgase im Gegenstrom zu dem
getrockneten Klärschlamm aufwärts geführt, nach dem Verlassen der unteren
Zone mit den kühleren Gasen und Dämpfen aus dem Kondensator und Sprühwä
scher vermischt und der Brennkammer zugeführt.
Ein Hauptkostenfaktor bei üblichen Systemen stellt die
Nachverbrennung der Abgase dar, die Produkte der Schlamm
trocknung und -Verbrennung enthalten. Diese Gase, die
naß und mit Partikeln und anderen kontaminierenden
Stoffen beladen sind, können in Wärmetauschern nicht
verwendet werden, da sie diese Anlage schnell verschmutzen
würden und zu einer Brandgefahr führen würden. Aus diesem
Grunde werden die Abgase einer Nachverbrennung in ihrem
Zustand unterworfen (naß und schmutzig), dann unmittelbar
naß gereinigt und abgekühlt. Keiner der Wärmeinhalte
steht zur Vorwärmung der Abgase zur Verfügung.
Eine den vorhandenen Systemen innewohnende Schwierigkeit
ist darin zu sehen, daß es erforderlich ist, die Abgase
zur unmittelbaren Nachverbrennung aufzubereiten (zu er
wärmen). Die Wirtschaftlichkeit bei der Nachverbrennung
macht es häufig erforderlich, daß die Ofentemperatur so
hoch ist, daß als Folge hiervon ein unerwünschtes "Ab
dampfen", von Schwermetallen im Ofen auftritt, das schwie
rige Probleme bei der anschließenden Entfernung des
Schwermetalls mit sich bringt.
Die Erfindung zielt hauptsächlich darauf ab, ein ver
bessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zur
Beseitigung von Abwasserschlämmen mittels Verbrennung
mit anschließender Reinigung und Desodorierung der
gasförmigen Produkte durch Trocknen und Verbrennung
bereitzustellen.
Beim Verfahren nach der Erfindung wird der Schritt vor
gesehen, gemäß dem die Abgase mit mittelmäßiger Tempe
ratur von über 260°C einfach auf einen Bereich
von 26,7°C bis 48,9°C abgekühlt werden
und nur anschließend die Gase auf eine Endtemperatur von
wenigstens 760°C bis 1204°C erhitzt
werden.
Bei der Abkühlung und Reinigung zu Beginn des Verfahrens
nach der Erfindung erhält man konditionierte Abgase, die
sauber sind und auf 26,7°C bis 48,9°C
abgekühlt sind. Beim Waschen werden die Partikeln ent
fernt und zugleich werden bei der Abkühlung durch Konden
sation und Separation die meiste Feuchtigkeit und weitere
kondensierbare, flüchtige Gase entfernt. Als Folge hiervon
ist der anschließende Brennstoffbedarf für die Nachver
brennung beträchtlich reduziert.
Die Abkühlung und Reinigung der Abgase vor dem Eintritt
in den Nachbrenner ermöglichen, die Arbeitsweise des
Ofens derart abzuändern, daß man zwar nach wie vor noch
Brennstoff, aber wesentlich weniger, bei der Nachverbrennung
benötigt und die Brennstoffausnutzung des Nachbrenners
verbessert wird. Beispielsweise ist es nicht mehr erfor
derlich, möglichst viel überschüssige ruft dem Ofen
zuzuführen, wie dies früher der Fall war. Durch die
Reduktion der dem Ofen zugeführten Luft reduziert sich
das Volumen der erhaltenen Abgase entsprechend, wodurch
sich der Brennstoffbedarf des Nachbrenners weiter senken
läßt.
Weitere Einzelheiten über die Vorteile bei der Anwendung
der Erfindung umfassen folgendes:
- 1. Der Ofen kann bei einem höheren Durchsatz, bis zu 30% höher, betrieben werden.
- 2. Der Ofen muß nicht in engen Grenzen zur Mini mierung der Emissionen gesteuert werden.
- 3. Der Ofen kann bei geringerer Überschußluft betrieben werden, wodurch sich das Leistungsvermögen und der Wirkungsgrad steigern lassen.
- 4. Der Ofen kann bei einer niedrigeren Temperatur zur Vermeidung der Erzeugung von NOx und des Abdampfens der Schwermetalle betrieben werden, wobei bisher schwierig zu handhabende kontaminierte Gase anfielen.
- 5. Der Wärmeinhalt der Ofenkühlluft kann besser genutzt werden, um die Brennstoffkosten zu reduzieren.
- 6. Der Brennstoffverbrauch für die Hochtemperatur desodorierung kann um 75 bis 90% reduziert werden.
- 7. Es entstehen unbedeutende Brennstoffkosten für die Erwärmung von 760°C bis 982°C als Endverbrennungstemperatur.
- 8. Die Anlagenbelastung ist weniger stark, wodurch sich die Wartungs- und Ersatzteilkosten reduzieren lassen.
- 9. Da die Abgase nach der Naßreinigung thermisch oxidiert werden, sind flüchtige Bestandteile, wie Tri chlormethan, die vom Reinigungswasser abgezogen werden, vollständig vernichtet.
- 10. Die sauberen Schachtgase führen zu keiner sichtbaren Umweltverschmutzung, wie eine Dampfsäule.
Der Ofen ist ein Siebenherdofen mit einem Außendurchmesser
von 7,85 m (248,4 m²)
mit einer Leistungskapazität von 9966 kg/h
Kuchen bei einem Feststoffgehalt von 18,6% an Feststoffen
insgesamt. Der Ofen war ursprünglich ausgelegt, daß er mit
bis zu 760°C bei der Nachverbrennung an dem
Bypass des oberen Herds betrieben werden kann.
Gemäß der Modifizierung nach der Erfindung wird der obere
Herd des Ofens nunmehr zum Trocknen des Schlamms genutzt.
Das neue System wendet den vorhandenen Wäscher-Kühler-
Skrubber unmittelbar im Anschluß an den Ofen an, wendet
ferner im Anschluß an den Skrubber einen zusätzlichen,
gesonderten Nachbrenner und einen zusätzlichen Wärme
austauscher mit hohem Wirkungsgrad an, der funktionell
zwischen dem Skrubber und dem Nachbrenner vorgesehen ist,
um Wärme von den Nachbrennergasen zur Vorwärmung der
konditionierten Abgase von dem Wäscher-Kühler-Skrubber
vor dem Nachbrenner zurückzugewinnen.
Der Großteil der Schwermetalle kann an einem Abdampfen
dadurch gehindert werden, daß sie auf Temperatur unter
600°C bleiben. Da das Feststoff- und
Asche-Bett in einem Vielherdofen 93,3°C bis 149°C
kühler als das Gas ist, kann die Verbrennung der
meisten organischen Dämpfe nach wie vor bei etwa 649°C
bis 760°C ohne eine übermäßige Ab
dampfung der Schwermetalle stattfinden.
Eine weitere Verbesserung hinsichtlich des Wirkungsgrades
und der Betriebsleistungsfähigkeit bei der Erfindung
konnte dadurch erreicht werden, daß die Verbrennungsluft des
Nachbrenners auf 427°C bis 649°C vor
gewärmt wird.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung
ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines
bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf
die beigefügte Zeichnung. Darin zeigt:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Anlage
nach der Erfindung,
Fig. 2 ein Diagramm, welches das Temperaturprofil
eines bei der praktischen Anwendung der Erfindung erzeug
ten Gasstromes jenem bei der üblichen Praxis erzeugten
gegenüberstellt, und
Fig. 3 ein Diagramm zur Verdeutlichung von typi
schen Brennstoffersparnissen, die man bei der Erfindung
im Vergleich zu dem üblichen System erhält.
Fig. 1 verdeutlicht die Erfindung gemäß einer bevor
zugten Ausführungsform, bei der ein Vielherdofen verwendet
wird. Die Anlage weist einen Ofen 10 mit einer Mehrzahl
von vertikal im Abstand angeordneten Herden 11 auf. Ein
vertikaler, hohler Schaft 12 erstreckt sich von der
Unterseite des Ofens durch diesen nach oben. Der Schaft
hat eine Mehrzahl von hohlen, horizontalen Armen 13, die
sich von dort aus über die zugeordneten Herde hinweg
erstrecken, und von denen Rechen 14 zur Agitation von
Feststoffen nach unten weisen, wodurch bewirkt wird, daß
diese auf die jeweils niedrigen Herde nach unten fallen.
Der vertikale Schaft und die Rechen usw. werden mittels
eines üblichen Antriebs 17 drehangetrieben. Luft oder ein
anderes Sauerstofführendes Gas wird in einen unteren
Teil des Ofens an geeigneten Stellen 18 eingeleitet, um
durch diesen bei fortschreitender Schlammverbrennung
nach oben zu gehen und dann an der Oberseite über eine
entsprechende Leitung 19 auszutreten. Hilfsbrennstoff
und/oder Luft wird durch einen entsprechenden Einlaß
eingeleitet. Der nasse Schlammkuchen tritt über einen
entsprechenden Einlaß 15 an der Oberseite des Ofens ein,
und die restliche Asche tritt über einen entsprechenden
bodenseitigen Auslaß 20 aus.
Abgase, die die Trockenzone des oberen Herdes verlassen,
werden durch die Leitung 19 in das Reinigungs-Kühlsystem
geleitet, das ein Venturi 24 und einen Skrubber 25 ent
hält, wobei das Skrubberwasser bei 26 austritt und die
konditionierten Abgase mit Hilfe der Leitung 27 und mit
tels eines Fördergebläses 28 in einen Wärmetauscher 29
geleitet werden, in dem sie durch indirekten Kontakt mit
heißen, sauberen Gasen vorgewärmt werden, welche von dem
Nachbrenner 31 über eine Leitung 32 dem Wärmetauscher 29
zugeleitet werden. Die vorgewärmten Abgase werden zu dem
Nachbrenner 31 über eine Leitung 33 geleitet, und die
nunmehr abgekühlten Abgase des Nachbrenners werden über
einen entsprechenden Schacht 34 zur Umgebung ausgegeben.
Hilfsbrennstoff und Verbrennungsluft werden in den
Nachbrenner bei 36 eingespritzt. Wenn die Ofenkühlluft
als Brennluft im Nachbrenner genutzt wird, wird sie
zweckmäßigerweise vom Ofen mittels einer Leitung 37 zu
diesem geführt.
Der nasse Skrubberteil des Systems ist so beschaffen und
ausgelegt, daß die vom Gas mitgeführten Partikel auf
Konzentrationen reduziert werden, die nach den verschie
denen gültigen Bestimmungen gefordert werden. In dieser
Stufe werden auch kontaminierende Stoffe, wie Chloride,
Sulfate und andere Dämpfe oder dampfförmige Bestandteile,
die für den Wärmetauscher gefährlich sind, entfernt, und
Feuchtigkeit aus den Gasen wird kondensiert. Die kondi
tionierten Abgase, die diese Stufe verlassen, haben eine
Temperatur im Bereich von 26,7°C bis 48,9°C,
enthalten sehr wenig Feuchtigkeit (90% wurde im
Skrubber entfernt), und enthalten aber nach wie vor
Kohlenwasserstoffe, organische flüchtige Bestandteile
und komplexe organische Verbindungen, wie Dioxine,
Aldehyde, Trichlormethan, usw. sowie feststofförmigen
Kohlenstoff (Ruß), welche noch entfernt werden müssen.
Da diese konditionierten Abgase frei von Teilchen und im
wesentlichen trocken sind, können sie in einem Wärme
tauscher mit hohem Wirkungsgrad genutzt werden. Daher
werden sie nach der Erfindung zu einem Wärmetauscher ge
leitet, in dem sie im Gegenstrom und bei indirektem Wärme
austausch zu den heißen Gasen vom Nachbrenner geführt
werden. In diesem Zusammenhang ist zu erwähnen, daß die
heißen Gase vom Nachbrenner im wesentlichen Erzeugnis
gase sind. Sie sind rein und im speziellen zur Verwendung
bei Wärmetauschern mit hohem Wirkungsgrad zur Abkühlung
vor der Abgabe an die Umgebung geeignet.
Die vorgewärmten, konditionierten Abgase verlassen den
Wärmetauscher bei einer Temperatur von 760°C bis 982°C.
(In Wirklichkeit haben sie Tempera
turen von bis zu 1204°C für thermisch wider
standsfähige organische Stoffe.) In Abhängigkeit von der
Auslegung der Vorwärmeinrichtung können diese Gase auf
bis zu 65,6°C im Vergleich zu der Temperatur der
Nachbrennerabgase auf gewärmt werden. Geringe Temperatur
unterschiede sind bei Wärmetauschern der regenerativen
Bauart möglich, die bei der Erfindung angewandt werden
können.
Die vorgewärmten Gase werden in einen Hochtemperatur-
(760°C bis 982°C) Nachbrenner 31 ein
geleitet, in dem sie 1 bis 3 Sekunden lang verweilen, um
hierdurch die kontaminierenden Stoffe auf einen für den
Auslaß akzeptablen Wert zu reduzieren. Heiße Gase von dem
Nachbrenner strömen durch die Vorerwärmungseinrichtung,
von der aus sie schließlich bei einer relativ niedrigen
Temperatur von 93,3°C bis 177°C abge
geben werden. Da diese Gase im wesentlichen trocken und
warm sind, kann man die ausgeleiteten Gase nicht mit dem
Auge wahrnehmen und es ist keine Säule oder Wolke erkenn
bar, wenn diese zur Umgebung ausgeleitet werden.
Die Verbrennungsluft, die zum Nachbrenner geleitet wird,
kann entweder Luft aus der Umgebung sein oder Kühlluft,
die im Ofen vorhanden ist. Die Verwendung der letztge
nannten ist wirtschaftlich, da sie auf etwa 204°C bis
232°C bei der Kühlung der Ofenmittel
säule und der Rechenarme aufgewärmt worden ist. Gegebenen
falls kann diese eintretende ruft mittels Wärmeaustausch
zu den Nachbrenner-Auslaßgasen vorgewärmt werden.
Da die Wärmeaustausch-Vorwärmeinrichtung mit hohem Wir
kungsgrad derart ausgelegt werden kann, daß ein spezieller
Temperaturunterschied zwischen dem Nachbrennerabgas und
den eintretenden, vorgewärmten Abgasen aufrechterhalten
werden kann, ist nur nominell zusätzlich Brennstoff
erforderlich, um die Nachbrennerabgase auf eine Tempera
tur von 760°C, 816°C oder selbst über 927°C
zu erwärmen.
Wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 gezeigt ist,
ist der Wärmetauscher 29 eine einzige Funktionseinheit
mit einer Kammer, bei der konditionierte Abgase an einem
Ende eintreten, ununterbrochen durch diese Einheit gehen
und am anderen Ende den Wärmetauscher verlassen und zum
Nachbrenner gehen. Nur die konditionierten Abgase gehen
durch den Wärmetauscher in indirektem Wärmetausch zu den
in Gegenrichtung strömenden Nachbrennerabgasen.
Fig. 2 verdeutlicht in einem Schaubild typische Hilfs
brennstoffersparnisse, die man bei der Modifizierung
eines üblichen Systems zum Umsetzen der Erfindung in die
Praxis erzielen kann.
Fig. 3 vergleicht das Temperaturprofil der Abgase von
einem üblichen System mit dem zu erwartenden Temperatur
profil der Abgase von einem im wesentlichen überein
stimmenden System, das gemäß der Erfindung betrieben
wird. Der obere Kurvenzug bezieht sich auf die übliche
Praxis. Gemäß diesem Profil wird von der Temperatur der
Abgase zu Beginn des abschließenden Trocknungsherdes des
Ofens ausgegangen, wird dann mit dem dazwischenliegenden
Nachbrennen auf eine hohe Temperatur fortgeschritten und
schließlich erfolgt eine Abkühlung. Die untere Kurve
bezieht sich auf die Temperatur der Abgase gemäß dem
neuen System. Es wird von den Gasen zu Beginn ein und
desselben Trockenherdes ausgegangen. Anstelle einer Er
wärmung erfolgt aber unmittelbar eine Abkühlung sowie
eine Reinigung. Anschließend werden sie mittels Wärme
austausch vorgewärmt und schließlich durch das Nachbrennen
auf die maximale Temperatur erhitzt. Es ist noch erwäh
nenswert, daß bei der üblichen Praxis 55 039 kg/ha
Abgase im Nachbrenner verarbeitet
werden müssen, während bei der neuen Praxis der Durchsatz
beim Nachbrenner auf 33 182 kg/h
an Gasen reduziert wird.
Claims (9)
1. Verfahren zur Abfallschlammverbrennung, dadurch
gekennzeichnet, daß
- - der Schlamm durch eine Wärmebehandlungszone im Gegen strom zu dem Strom der Verbrennungsgase und -pro dukte bewegt und die Bedingungen in der Wärmebehandlungs zone sequentiell so aufrechterhalten werden, daß der Schlamm getrocknet und dann verbrannt wird, wobei als gesonderte Produkte Feststoffrückstände und Abgase anfallen und abgegeben werden, welche Teilchen sowie Wasserdampf und Dämpfe anderer Stoffe enthalten und eine Temperatur in der Größenordnung von etwa 260°C bis etwa 593°C haben,
- - die Abgase gewaschen und gekühlt werden, um konditio nierte Abgase zu erhalten, die im wesentlichen frei von Partikeln sind und eine Temperatur in der Größenordnung von etwa 26,7°C bis etwa 48,9°C haben,
- - die konditionierten Abgase in eine Nachbrennerzone ein geleitet werden,
- - in der Nachbrennzone Brennstoffin Verbindung mit Luft verbrannt wird,
- - die konditionierten Abgase in der Nachbrennerzone be lassen werden, um heiße, vollständig behandelte Abgase zu erhalten, die eine Temperatur von 760°C bis etwa 1204°C haben,
- - die heißen, vollständig behandelten Abgase und die konditionierten Abgase durch eine Wärmeaustauschzone geleitet werden, bevor die konditionierten Abgase in der Nachbrennerzone erwärmt werden, wodurch die kondi tionierten Abgase vorgewärmt und die vollständig be handelten Gase abgekühlt werden, und
- - die vollständig behandelten Gase ausgegeben werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Verbren
nung unterstützenden Gase in der Behandlungszone zu Beginn freien Sauerstoff
in einer Menge von höchstens 75% derjenigen Menge enthalten, die für die Oxida
tion des gesamten im Schlamm enthaltenen Kohlenstoffs, Wasserstoffs,
Sauerstoffs, Stickstoffs und Schwefels sowie des dieser Behandlungszone zuge
führten Brennstoffes stöchiometrisch erforderlich ist, so daß Kohlendioxid, Was
ser und Schwefeldioxid gebildet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Verbren
nung unterstützenden Gase und die dem Nachbrenner zugeführten Abgase freien
Sauerstoff in einer Menge zwischen 30% und 75% derjenigen Menge enthalten,
die für die Oxidation des gesamten Brennstoffes und aller oxidierbarer Bestandtei
le in den dem Nachbrenner zugeführten Abgasen stöchiometrisch erforderlich ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die der Nachbrennerzone Zuge
führte Brennluft zuerst mittels indirektem Wärmeaustausch
mit den heißen, vollständig behandelten Abgasen von der
Nachbrennerzone vorgewärmt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß Umgebungsluft als Kühlluft ver
wendet wird, um die Feststoffbehandlungszone abzukühlen
und die Kühlluft vorab auf zuwärmen, und daß die Kühlluft
anschließend weiter mittels Wärmeaustausch mit den voll
ständig behandelten Gasen von dem Nachbrenner vorgewärmt
und dann dem Nachbrenner zugeleitet wird, um in diesem
als Brennluft zu dienen.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die heißen,
vollständig behandelten Abgase zuerst in Wärmeaustausch
mit der Verbrennungsluft und dann mit den konditionier
ten Abgasen treten.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Behandlungszonen-Bedingungen
derart gesteuert werden, daß die Schlammfeststoffe und
die Asche bei einer Temperatur unterhalb jener sind, bei
der beträchtliche Mengen an Schwermetallen, die im
Schlamm und der Asche enthalten sind, abgedampft werden.
8. Vorrichtung zur Beseitigung von nassem Abfall
schlamm und erhaltenen Abgasen, gekennzeich
net durch:
- - einen Ofen der Bauart, daß Schlamm beim Durchgang durch diesen im Gegenstrom zu einem Gasstrom getrocknet und verbrannt wird sowie die hierbei erhaltenen Verbrennungs produkte, wobei der Ofen derart ausgelegt ist, daß der Schlamm in einer Zone mittels aus dem Ofen ausgeleiteter Abgase getrocknet wird,
- - eine Reinigungseinrichtung und einen Skrubber (25), der derart ausgelegt ist, daß die Abgase gewaschen und auf einen Temperaturbereich von etwa 26,7°C bis etwa 48,9°C abgekühlt werden,
- - einen Wärmetauscher (29), der derart ausgelegt ist, daß ein Wärmeaustausch zwischen den Gasen stattfindet,
- - einen Nachbrenner (31), der eine Brennkammer enthält, in der Brennstoff und Gase in Anwesenheit von Sauer stoff verbrannt werden, um heiße Gase in einem Bereich von etwa 760°C bis etwa 927°C zu erhalten,
- - eine erste Leitung (19), mittels welcher Abgase von dem Ofen (10) zu der Reinigungseinrichtung und dem Skrubber (25) geleitet werden,
- - eine zweite Leitung (27), mittels der vom Skrubber (25) ausgeleitete Gase zum Wärmetauscher (29) geleitet wer den,
- - eine dritte Leitung (33), mittels der Abgase von Wärme tauscher (29) zum Nachbrenner (31) geleitet werden,
- - eine vierte Leitung (32), mittels der heiße Gase vom Nachbrenner (31) zum Wärmetauscher (29) geleitet werden, und
- - eine abschließende Auslaßeinrichtung (34) am Wärmetauscher (29) zum Ausgeben der zuletzt genannten Gase aus diesem nach dem Durchgang durch den Wärmetauscher (29).
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß zusätzlich zu dem Ofen ein Ofen
kühllufteinlaß und ein Ofenkühlluftauslaß vorgesehen sind
und daß unabhängige Leitungseinrichtungen vorgesehen sind,
mittels welchen die Kühlluft von dem Ofen zum Nachbrenner
(31) geleitet wird.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/219,721 US4901654A (en) | 1988-07-15 | 1988-07-15 | Deodorization and cleaning of medium temperature wet off-gases derived from burning of wet waste sludge |
Publications (2)
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