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 Temperatur

Info

Publication number
DE3902611C2
DE3902611C2 DE19893902611 DE3902611A DE3902611C2 DE 3902611 C2 DE3902611 C2 DE 3902611C2 DE 19893902611 DE19893902611 DE 19893902611 DE 3902611 A DE3902611 A DE 3902611A DE 3902611 C2 DE3902611 C2 DE 3902611C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gases
exhaust gases
afterburner
zone
sludge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE19893902611
Other languages
English (en)
Other versions
DE3902611A1 (de
Inventor
Orris E Albertson
Allen Baturay
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of DE3902611A1 publication Critical patent/DE3902611A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3902611C2 publication Critical patent/DE3902611C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G7/00Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
    • F23G7/06Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases
    • F23G7/061Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating
    • F23G7/065Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating using gaseous or liquid fuel
    • F23G7/066Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating using gaseous or liquid fuel preheating the waste gas by the heat of the combustion, e.g. recuperation type incinerator
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/38Multi-hearth arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23JREMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J15/00Arrangements of devices for treating smoke or fumes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2900/00Special features of, or arrangements for incinerators
    • F23G2900/00001Exhaust gas recirculation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/40Valorisation of by-products of wastewater, sewage or sludge processing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Incineration Of Waste (AREA)
  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)

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.
DE19893902611 1988-07-15 1989-01-28 Verfahren und Vorrichtung zum Desodorieren und Reinigen von von der Verbrennung von nassem Abfallschlamm herrührenden nassen Abgasen bei mittelmäßiger Temperatur Expired - Fee Related DE3902611C2 (de)

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)

Publication Number Publication Date
DE3902611A1 DE3902611A1 (de) 1990-01-18
DE3902611C2 true DE3902611C2 (de) 1997-04-30

Family

ID=22820508

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19893902611 Expired - Fee Related DE3902611C2 (de) 1988-07-15 1989-01-28 Verfahren und Vorrichtung zum Desodorieren und Reinigen von von der Verbrennung von nassem Abfallschlamm herrührenden nassen Abgasen bei mittelmäßiger Temperatur

Country Status (8)

Country Link
US (1) US4901654A (de)
JP (1) JPH0226614A (de)
AU (1) AU618825B2 (de)
CA (1) CA1292391C (de)
DE (1) DE3902611C2 (de)
FR (1) FR2634192B1 (de)
GB (1) GB2233435B (de)
WO (1) WO1990000701A1 (de)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4440650A (en) * 1981-11-02 1984-04-03 Cosden Technology, Inc. Process for enhancing recovery of oil from oil-bearing earth formations
US4917027A (en) * 1988-07-15 1990-04-17 Albertson Orris E Sludge incineration in single stage combustor with gas scrubbing followed by afterburning and heat recovery
US5319176A (en) * 1991-01-24 1994-06-07 Ritchie G. Studer Plasma arc decomposition of hazardous wastes into vitrified solids and non-hazardous gasses
US5222446A (en) * 1991-05-29 1993-06-29 Edwards A Glen Non-polluting incinerator
US5309849A (en) * 1992-05-22 1994-05-10 Andritz Tcw Engineering Gmbh Sludge drying system with recycling exhaust air
US5318184A (en) * 1992-09-10 1994-06-07 Georg Krebs Sludge drying system
GB9220428D0 (en) * 1992-09-28 1992-11-11 Barr Derek J Sludge treating process and apparatus
GB9308537D0 (en) * 1993-04-24 1993-06-09 Bradshaw Handley Consultants L Method and apparatus for consuming volatiles or solids entrained in a process plant fluid
DE4344700C2 (de) * 1993-12-27 1999-01-28 Eisenmann Kg Maschbau Vorrichtung zum Reinigen schadstoffhaltiger Abluft aus Industrieanlagen durch regenerative Nachverbrennung
US5957064A (en) * 1997-11-28 1999-09-28 Barry; Louis T. Method and apparatus for operating a multiple hearth furnace
US7669349B1 (en) 2004-03-04 2010-03-02 TD*X Associates LP Method separating volatile components from feed material
CN100458284C (zh) * 2005-12-15 2009-02-04 沈福昌 一种焚烧废物的成套装置
JP2008194688A (ja) * 2008-02-13 2008-08-28 Taiheiyo Cement Corp ダイオキシンの熱分解方法
US8568569B2 (en) * 2009-12-09 2013-10-29 Chavond-Barry Engineering Method and apparatus for efficient production of activated carbon
US20110197797A1 (en) * 2010-02-18 2011-08-18 Chavond-Barry Engineering Corp. Method and apparatus for efficient production of activated carbon
CN103528076A (zh) * 2013-10-21 2014-01-22 昆山市盛兴设备安装有限公司 一种废气焚烧处理系统
CN109373315A (zh) * 2018-11-21 2019-02-22 贵州智慧能源科技有限公司 一种能够处理复杂组分污水的文丘里燃烧器

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2655883A (en) * 1949-01-19 1953-10-20 Warren S Martin Apparatus for heat treatment of sewage sludge and method adapted to be carried out therein
US2744477A (en) * 1951-12-08 1956-05-08 Pacific Foundry Company Ltd Incinerator
JPS48101357A (de) * 1972-04-03 1973-12-20
US4050389A (en) * 1976-07-19 1977-09-27 Nichols Engineering & Research Corporation Method and apparatus for incinerating waste material
US4215637A (en) * 1979-04-02 1980-08-05 Envirotech Corporation System for combustion of wet waste materials
US4311103A (en) * 1979-05-16 1982-01-19 Yasuo Hirose Incineration system for sewage sludge

Also Published As

Publication number Publication date
US4901654A (en) 1990-02-20
CA1292391C (en) 1991-11-26
FR2634192A1 (fr) 1990-01-19
WO1990000701A1 (en) 1990-01-25
GB9005971D0 (en) 1990-08-01
AU3849589A (en) 1990-02-05
JPH0226614A (ja) 1990-01-29
GB2233435A (en) 1991-01-09
GB2233435B (en) 1992-10-21
DE3902611A1 (de) 1990-01-18
AU618825B2 (en) 1992-01-09
FR2634192B1 (fr) 1993-08-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3902611C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Desodorieren und Reinigen von von der Verbrennung von nassem Abfallschlamm herrührenden nassen Abgasen bei mittelmäßiger Temperatur
DE2609330C3 (de) Verfahren zur Umwandlung von anfänglich wasserhaltigen festen Abfallstoffen in wirtschaftlich nutzbare bzw. umweltunschädliche Produkte und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
EP0519225A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen von Abgasen aus Ofenanlagen
DE3033657A1 (de) System zur entfernung von daempfen von farbloesungsmitteln
CH648537A5 (de) Verfahren zum trocknen von schlamm, insbesondere kommunalem klaerschlamm.
DE2422814A1 (de) Verfahren und anlage zum reinigen von verunreinigten fluessigkeiten
DE3216771A1 (de) Verfahren zur reinigung eines mit giftstoffen beladenen bodens
DE2753537B1 (de) Verfahren zur thermischen Behandlung von waessrigen Schlaemmen,insbesondere von Klaerschlaemmen
DE3444073A1 (de) Verfahren und anlage zum verbrennen von abfaellen wie haus-, industrie- und sondermuell
DE2732588C2 (de)
DE2726302A1 (de) Verfahren und anlage zur reinigung von abwaessern
EP0716264B1 (de) Verfahren zur Verbrennung von Klärschlamm und Anlage zur Durchführung des Verfahrens
DE2716769A1 (de) Verfahren zur hygienischen beseitigung von salzhaltigem, organische substanzen aufweisendem abwasser und anlage zur ausfuehrung des verfahrens
EP0362553A1 (de) Verfahren und Einrichtung zur thermischen Behandlung von Abfallstoffen
CH555786A (de) Verfahren zur verbrennung von organische bestandteile enthaltendem schlamm.
DE1919137A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Erhitzen von brennbare Fremdstoffe mitfuehrendem Gut und Verbrennen der Fremdstoffe
DE2732601A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur behandlung von abfallmaterial
EP0577677B1 (de) Verfahren zur reduzierung der schadstoffanteile im rauchgas thermischer prozesse
DE2851005C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen von Schlamm
DE3731882C1 (en) Process and plant for exhaust air purification
EP0030376A2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen und Erhitzen von feuchter Kohle
DE2845748A1 (de) Vorrichtung zum regenerieren von verbrauchter feuchter aktivkohle
DE4008027C1 (de)
DE4037743C2 (de)
DE3423169A1 (de) Verfahren zur gewinnung von organischen substanzen aus gasen durch adsorption

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8125 Change of the main classification

Ipc: C02F 11/06

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee