DE4001261A1 - Anlage zur thermischen mineralisierung heizwertarmer reststoffe aus abfallgemischen nach weitestgehender verwertung der organischen teile - Google Patents
Anlage zur thermischen mineralisierung heizwertarmer reststoffe aus abfallgemischen nach weitestgehender verwertung der organischen teileInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Zusatz-Patentanmeldung zu
Patent . . . (Patentanmeldung P 39 18 259.2-44) als Anlage
zur thermischen Mineralisierung heizwertarmer Reststoffe
aus Abfallgemischen, nachdem aus diesen, wie in der Haupt
anmeldung beschrieben, die organischen Teile weitestge
hend verwertet wurden. Insofern betrifft die Zusatzanmel
dung eine Anlage zur Ausübung der Verfahrensansprüche
1c und 2 der Hauptanmeldung.
Bekannt ist die Verschwelung von Abfallgemischen in einer
rotierenden Schweltrommel. ("Abfallverwertung mit Schwel
brennanlagen" Firmenschrift der Kraftwerk Union-Umwelt
technik GmbH) Für größere Durchsatzmengen sind derartige
Schweltrommeln ein großer Aufwand. Problematisch werden
die Drehdichtungen am Ein- und Auslauf der rotierenden
Trommel bei Druchmessern von mehr als 2000 mm, besonders
unter Berücksichtigung der Wärmedehnungen einer ca. 20 m
langen Trommel. In der Trommel angeordnete Heizrohre unter
liegen einem beträchtlichen Verschleiß durch das ständig
umgewälzte Gut, besonders, wenn es sich wie im Falle der
Erfindung, im Wesentlichen um Inertmaterial handelt. Der
wesentlichste Nachteil liegt aber in der Notwendigkeit,
die Abfälle vor-zu-zerkleinern! Die Müllzerkleinerung
ist immer ein großer Aufwand an Energie- und Verschleiß
kosten.
Im Gegensatz dazu wird auf einen Verbrennungsrost einer
Müllverbrennungsanlage der Abfall unzerkleinert aufgegeben
(mit Ausnahme von Sperrmüll).
Es ist auch bekannt, auf einem derartigen Rost unterstö
chiometrisch zu verbrennen, d. h. mit Sauerstoffmangel, so
daß eine teilweise Verschwelung des Gutes auf dem Rost
stattfindet. (DE-OS 29 46 774 1 Anspr. 4). Bei dieser
Anlage handelt es sich um eine Verbrennungsanlage, in der
der Verbrennungsprozeß teilweise in die Stufen: Verschwe
lung und nachträglicher Ausbrand aufgeteilt wird, wobei
durch Sauerstoffmangel auf dem Rost ein Schwelbrand er
zeugt wird und der restlose Ausbrand des Materials in ei
ner nachgeschalteten Brennkammer geschieht.
Da ein Verbrennungsrost ein vorteilhaftes Element ist, das
in hunderten von Müllverbrennungsanlagen bewährt ist, geht
die Erfindung von der letztgenannten Anlage aus. Auch da
bei handelte es sich um eine Verbrennungsanlage, die brenn
bare Abfälle als Beschickungsgut erfordert.
Nach der Erfindung soll aber heizwertarmer Reststoff ther
misch mineralisiert werden, der selbst praktisch nicht
mehr brennt.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit einer Kombination
gemäß dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches.
Es ist zwar ebenfalls bekannt, einen Rauchgas-Teilstrom
durch eine Schwelkammer zu leiten. (Sonderdruck aus Um
weltschutz Heft 5/80 "Industrielles Recycling mit Schwel
gas-Pyrolyse") Aber auch hier handelt es sich um rückge
führte Rauchgase aus einer Nachbrennkammer, die im übrigen
nur dazu dienen, in der Schwelkammer eine inerte Atmosphä
re zu erhalten. Die Beheizung des Schwelgutes in der Kam
mer geschieht indirekt.
Die Beheizung einer Schwelkammer mit einer gesonderten
Schmelzkammerfeuerung, die hauptsächlich mit flüssigen Ab
fällen befeuert wird, ist auch bekannt (DE-OS 36 05 693 A1).
Aber auch hierbei handelt es sich bei der Schwelkammer um
eine Drehtrommel, die indirekt beheizt wird. Allerdings
soll nach Anspruch 9 auch kontaminiertes Erdreich, also
ein heizwertarmer, unbrennbarer Einsatzstoff, thermisch
dekontaminiert werden. Die zwischengeschalteten Abhitze
kessel und nachgeschaltete Rauchgasreinigungsanlagen sind
dabei allgemeiner Stand der Technik.
Dagegen betrifft die Erfindung eine Kombination aus ein
fachsten, robusten Elementen, um unbrennbaren Restmüll
thermisch zu mineralisieren. Obwohl ein Verbrennungsrost
ein uraltes bekanntes Element ist, hat noch niemand daran
gedacht, darauf aufgeschichtete Massen mit geringem Heiz
wert dadurch thermisch zu mineralisieren, daß anstelle von
Verbrennungsluft (in stöchiometrischer oder unterstöchio
metrischer Menge) Rauchgase einer damit gekoppelten Feue
rung durch den Rost und das darauf lagernde Gut geleitet
werden, um die organischen Reste im Gut unmittelbar durch
die heißen Rauchgase zu verschwelen.
An der letztgenannten Technik (OS 36 05 693) ist auch nach
teilig, daß die Schwelgase in die Schmelzkammerfeuerung ge
leitet werden. Die Schwelgase enthalten viel Wasserdampf
und sind ein "Schwachgas", das nur dazu führen kann, die
Verbrennungstemperatur in der Schmelzkammerfeuerung herab
zusetzen und damit den Schlackenabfluß zu beeinträchtigen.
Gemäß der Erfindung werden deshalb die Schwelgase, d. h. in
diesem Fall das Schwelgas-Rauchgas-Gemisch, - in eine
Mischkammer geleitet, die unmittelbar hinter der Feuerung
angeordnet ist. Das hat mehrere Vorteile: Besonders, wenn
eine Schmelzkammerfeuerung, also eine Hochtemperaturfeue
rung, angewendet wird, wird durch die Mischung mit dem
Schwelgas-Rauchgas-Gemisch die Rauchgastemperatur
für nachgeschaltete Wärmetauscher (Dampferzeuger . . .) auf
ein "erträgliches" Maß herabgesetzt. Durch die Mischung
ohne Luftzusatz entsteht dabei eine reduzierende Atmosphä
re und die bei der Hochtemperaturfeuerung vermehrt entste
henden Stickoxide werden durch die brennbaren Anteile der
Schwelgase reduziert. Ohne nennenswerten Aufwand entsteht
eine DENOX-Anlage für das Rauchgas. Die noch nicht rest
los oxidierten Schwelgasreste können hinter einer Heizgas
entstaubung mit etwas Luftzusatz katalytisch oxidiert wer
den, das ist heute großtechnisch durchführbar (Anspr. 5).
Die Vorteile der Erfindung sind damit einleuchtend.
- 1. Die Kombination eines robusten Rostes als Schwelaggregat mit einer beliebigen Feuerung, z. B. einem lokalen, dezentralen Heizkraftwerk, und
- 2. die Entstickung der Rauchgase durch die Mischung der Schwelgase mit Rauchgasanteil unmittelbar hinter der Feuerung in reduzierender Atmosphäre.
Claims (7)
1. Anlage zur thermischen Mineralisierung heizwertarmer
Reststoffe aus Abfallgemischen nach weitestgehender
Verwertung der organischen Teile nach Patent . . .
(Patentanmeldung P 39 18 259.2-44) mit einer Feuerung
für beliebige Brennstoffe und einer dieser nachgeschalte
ten thermischen Sterilisationsanlage, in der die orga
nischen Reste in den heizwertarmen Reststoffen ver
schwelt oder oxidiert werden,
gekennzeichnet durch einen an sich bekannten Rostofen,
auf dessen Rost die heizwertarmen Reststoffe aufgeschichtet
sind, kombiniert mit einer Feuerung derart, daß die Rauch
gase der Feuerung oder ein Teil davon durch den Rost und
die darauf aufgeschichteten Reststoffe geleitet werden.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Feuerung in an sich bekannter Weise als Schmelzkammerfeue
rung ausgebildet ist.
3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in
die Feuerung die Flugstäube aus dem Dampferzeuger, die
Filterstäube aus der Rauchgasreinigung, der Schwelkoks
aus dem Rostofen sowie Restschadstoffe adsorbierende
Granulate aus einer Rauchgasnachreinigung eingeleitet
bzw. eingeblasen werden.
4. Anlage nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeich
net, daß in die Feuerung zusätzliche Sondermüllfraktio
nen wie Flug- und Filterstäube aus Müllverbrennungsan
lagen, brennbare flüssige Abfälle wie chlorierte Kohlen
wasserstoffe, FCKW- oder PCB-Abfälle, Altöle oder auch
pastöse Abfälle wie Lackschlämme eingeleitet bzw. einge
blasen werden.
5. Anlage nach Anspruch 1 oder 1 bis 4, dadurch gekennzeich
net, daß der Feuerung eine Mischkammer ohne Sekundärluft
einlaß unmittelbar nachgeschaltet ist, in der die heißen
Rauchgase der Feuerung mit den Abgasen des Rostofens
gemischt werden.
6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der
Mischkammer in einem geeigneten Temperaturbereich des
Dampferzeugers oder eines anderen Wärmetauschers/-Nutzers
eine Heißgasentstaubungsanlage und im Temperaturbereich
vorzugsweise zwischen 300 und 400°C dahinter ein Oxi
dationskatalysator mit Luftzusatz nachgeschaltet sind.
7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als
Heisgasentstaubungsanlage und Oxidationskatalysator eine
kombinierte Einrichtung angeordnet ist, bestehend aus
einem kontinuierlich das Granulat weiterbewegenden
Schüttschichtfilter (für den Staub), dessen Granulatkör
ner mit einer Katalysatormasse für die Oxidation der
restlichen Schwelgase beschichtet sind (z. B. nach
Patent 36 24 975).
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