DE4013191A1 - Exhaust gas treatment for hot mixt. material plants - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entsorgung der Emissionen von Heißmischgutanlagen.The invention relates to a method for the disposal of emissions Hot mix plants.
Als Heißmischgut werden in der Straßenbautechnik heiße, anschließend an ihre Bildung direkt versetzte Mischungen aus mineralischen Füllern eines geeigneten Korngrößenspektrums (Sand) und einem bituminösen Binder (Asphalt) verstanden. Ihre Herstellung erfolgt so, daß die mineralischen Füller durch Verbrennen eines Brennstoffs in einer Heizstufe vorerhitzt und anschließend mit dem Bitumen oder bitumenhaltigen Binder in einer Mischstufe heiß vermischt werden, so daß eine plastische, homogene Masse entsteht, die nach dem Heißversetzen beim Abkühlen erstarrt.In road construction technology, hot mixes become hot afterwards their formation directly mixed mixtures of mineral fillers suitable grain size spectrum (sand) and a bituminous binder (asphalt) Roger that. They are manufactured in such a way that the mineral filler is Burn a fuel preheated in a heating stage and then hot with the bitumen or bituminous binder in a mixing stage are mixed so that a plastic, homogeneous mass is formed, which after solidified when hot cooling.
Je nach dem Anlagendurchsatz stellen die Emissionen aus derartigen Heißmischgutanlagen zumindest eine Umweltbelastung dar.Depending on the plant throughput, the emissions from such Hot mix plants represent at least an environmental impact.
Es wird nunmehr vorgeschlagen, diese Emissionen zu entsorgen, wozu das erfindungsgemäße Verfahren vor allem dadurch gekennzeichnet ist, daß die Verbrennungsabgase der Heizstufe für das Gesteinsmaterial durch Trockenfiltern von Feststoffen befreit, naß gewaschen und abschließend, insbesondere zusammen mit der Abluft der Mischstufe für das vorgewärmte Gesteinsmaterial mit dem Binder durch ein Biofilter geleitet werden.It is now proposed to dispose of these emissions, which is why The method according to the invention is primarily characterized in that the Combustion gases from the heating stage for the rock material Dry filters freed of solids, washed wet and finally, especially together with the exhaust air from the mixing stage for the preheated Rock material with the binder passed through a biofilter will.
Das zum Trockenfiltern eingesetzte Filter ist ein bekannter Bauteil und kann z. B. ein Tuchfilter und/oder ein Elektrofilter sein; als Filtertuche werden z. B. Nonwovens auf Zellulose- und/oder Kunststoffbasis eingesetzt und vorteilhaft werden zwei Tuchfilter für den Einsatz im Taktbetrieb vorgesehen, wobei die nicht durchströmte Einheit durch Entleeren, Ausklopfen, Waschen oder auf eine bekannte sonstige Weise regeneriert wird.The filter used for dry filtering is a well-known component and can e.g. B. a cloth filter and / or an electrostatic filter; as a filter cloth z. B. Nonwovens used on cellulose and / or plastic and two cloth filters are advantageous for use in cyclical operation provided, the unflowed unit by emptying, tapping, Washing or regenerating in a known other way.
Desgleichen sind Naßwäscher für Gase industrielle Bauelemente, die entsprechend den individuellen Bedürfnissen anpaßbar sind. In Naßwäschern werden üblicherweise Feinstfeststoffanteile sowie mit der Waschflüssigkit reagierende oder in dieser lösliche Gasanteile entfernt. Likewise, wet scrubbers for gases are industrial components that are customizable according to individual needs. In wet washers are usually very fine solids as well as with the washing liquid kit reacting or soluble in this gas portions removed.
Der letzte Schritt in der erfindungsgemäßen Kombinationsbehandlung besteht darin, daß die vorgereinigten Abgase durch ein Biofilter geleitet werden.The last step is the combination treatment according to the invention in that the pre-cleaned exhaust gases are passed through a biofilter.
Unter einem Biofilter wird ein System verstanden, das aus einer sogenannten Biomasse und den Vorrichtungen zur Zu- und Ableitung der zu entsorgenden Abluft besteht.A biofilter is a system that consists of a so-called Biomass and the devices for supplying and discharging the waste Exhaust air exists.
Unter Biomasse versteht man eine meist organische Matrix (z. B. Kompost oder ähnliche Materialien), die Mikroorganismen enthält. Theoretisch besteht die Mikroorganismen-Flora/Fauna aus Bakterien, Pilzen, Phytomikroorganismen, Bodenprotozoen und phylogenetisch höher stehenden, meist tierischen Organismen. Durch die vorgegebenen Bedingungen (insbesondere pH-Wert) dominieren jedoch die Bakterien. Diese sind in der Lage, gasförmige, organische Stoffe (Schadstoffe oder geruchsintensive Stoffe) als Kohlenstoffquelle zu verwerten und damit zu entsorgen. Die organische Matrix dient als Trägermaterial und ist durch eine enorme innere Oberfläche (bis zu 2500 m2/cm3) der ideale Träger für die Mikroorganismen und kann unter bestimmten Bedingungen auch als Hilfssubstrat (Kohlenstoffquelle) dienen.Biomass is a mostly organic matrix (e.g. compost or similar materials) that contains microorganisms. Theoretically, the microorganism flora / fauna consists of bacteria, fungi, phytomicroorganisms, soil protozoa and phylogenetically higher, mostly animal organisms. Due to the given conditions (especially pH value) the bacteria dominate. These are able to utilize and dispose of gaseous, organic substances (pollutants or odorous substances) as a carbon source. The organic matrix serves as a carrier material and, thanks to its enormous inner surface (up to 2500 m 2 / cm 3 ), is the ideal carrier for the microorganisms and can also serve as an auxiliary substrate (carbon source) under certain conditions.
Zudem ist es möglich, durch Zugabe bestimmter Mikroorganismen die Möglichkeiten der Biomasse zur gezielten Schad- und/oder Geruchsstoffentsorgung zu verbessern. In erster Linie ist dabei an die Zugabe von Bakterien gedacht, die in der Lage sind, Kohlenmonoxid als Kohlenstoffquelle zu verwerten und damit zu entsorgen.It is also possible to add certain microorganisms Possibilities of biomass for targeted damage and / or Improve odor disposal. First and foremost is the addition thought of bacteria that are able to produce carbon monoxide as Recycle and dispose of carbon source.
Im vorliegenden Fall dient das Biofilter somit sowohl dem Geruchsabbau, was insbesondere dann zum Tragen kommt, wenn die Abluft aus der Mischstufe in die Abgasführung der Anlage vor dem Biofilter eingespeist wird, als auch dem biologischen Abbau von geruchfreien Abgasbestandteilen.In the present case, the biofilter is used to reduce odors, which is particularly important when the exhaust air from the mixing stage is fed into the exhaust system of the system in front of the biofilter, as well the biological degradation of odorless exhaust gas components.
Die Naßwäsche vor dem Biofilter dient dabei u. a. zur Einstellung der für den Betrieb des Biofilters erforderlichen Gasfeuchte und -temperatur.The wet wash before the biofilter serves u. a. to set the for operation of the biofilter requires gas humidity and temperature.
Weiterhin kann beim erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen sein, daß die Verbrennungsabgase nach dem Trockenfiltern und vor der Naßwäsche durch eine Katalysatorstufe zur Umwandlung von umweltschädlichen, gasförmigen Bestandteilen, wie insbesondere von CO und/oder NO x , geleitet werden. Furthermore, it can be provided in the method according to the invention that the combustion exhaust gases after the dry filtering and before the wet washing are passed through a catalyst stage for converting environmentally harmful, gaseous constituents, such as in particular CO and / or NO x .
Katalysatoren zu diesem Zweck sind bereits vorgeschlagen worden; als Katalysatoren sollen insbesondere Platinmetalle, die Oxide der sogenannten Übergangsmetalle, Aluminiumoxid, andere Mineralien der Erdalkalimetalle sowie natürliche oder synthetische Zeolithe Verwendung finden. Die Anordnung der Katalysatorstufe unmittelbar nach der Staubabscheidung vor der Naßwäsche hat den Zweck, die für die Wirksamkeit der Katalysatorstufe erforderliche Betriebstemperatur, ohne zusätzlichen Energieeinsatz, zu erreichen.Catalysts for this purpose have already been proposed; as In particular, catalysts are said to be platinum metals, the oxides of the so-called Transition metals, aluminum oxide, other minerals of the alkaline earth metals as well as natural or synthetic zeolites are used. The order the catalyst stage immediately after dust separation before wet washing has the purpose necessary for the effectiveness of the catalyst stage Operating temperature to reach without additional energy.
Die Katalysatoren liegen dabei üblicherweise in Bettform vor; bei den Metallen (und Metalloxiden) werden diese auf einem Träger angewendet.The catalysts are usually in bed form; both Metals (and metal oxides) are applied to a carrier.
Vorteilhaft können weiterhin die Verbrennungsgase vor der Naßwäsche gekühlt werden, um die Naßwaschstufe nicht thermisch stark belasten zu müssen und die Einstellung der Betriebsparameter für das folgende Biofilter zu erleichtern; vorteilhaft wird dabei die beim Abkühlen der Verbrennungsgase abgegebene Wärmeenergie zur Vorwärmung von der Heizstufe zugeführter Frischluft eingesetzt.The combustion gases can also advantageously be cooled before the wet washing are so as not to have to thermally stress the wet washing stage and the setting of the operating parameters for the following biofilter facilitate; This is advantageous when the combustion gases cool emitted thermal energy for preheating supplied by the heating stage Fresh air used.
Vorteilhaft werden weiterhin in der Naßwäsche chemische Wirkstoffe zur Umwandlung von umweltschädlichen Gasbestandteilen, insbesondere von SO2 und/oder NO x , zugegeben. Insbesondere wird dabei angestrebt, daß die Abwässer aus der Naßwäsche neutral sind.Chemical agents for converting environmentally harmful gas constituents, in particular SO 2 and / or NO x , are also advantageously added in wet washing. In particular, the aim is that the waste water from the wet wash is neutral.
Im Biofilter fällt Wasser an, das in die Naßwäsche rückgeführt werden kann.Water accumulates in the biofilter, which can be returned to the wet wash.
Bevorzugt werden die Verbrennungsgase aus der Heizstufe nach der Naßwäsche mit der Abluft aus der Mischstufe zusammengeführt; gegebenenfalls ist es auch möglich, die Abluft aus der Mischstufe vor der Naßwäsche einzuspeisen.The combustion gases from the heating stage after wet washing are preferred combined with the exhaust air from the mixing stage; if necessary it is it is also possible to feed the exhaust air from the mixing stage before wet washing.
In apparativer Hinsicht betrifft die Erfindung eine Abgasführung einer Heißmischgutanlage, die eine Heizstufe zum Vorwärmen des Gesteinsmaterials und eine Mischstufe für das vorgewärmte Gesteinsmaterial mit dem Binder aufweist, die vor allem dadurch gekennzeichnet ist, daß eine Auffangleitung für die Verbrennungsgase der Heizstufe vorgesehen ist, in der anschließend an ein Trockenfilter eine Naßwaschstufe und ein Biofilter vorgesehen ist, wobei insbesondere weiterhin eine Auffangleitung für die Abluft aus der Mischstufe vorgesehen ist, die in die Auffangleitung für die Verbrennungsabgase mündet.In terms of apparatus, the invention relates to exhaust gas routing Hot mix plant, which has a heating level for preheating the rock material and a mixing stage for the preheated rock material with the binder has, which is mainly characterized in that a Collecting line for the combustion gases of the heating stage is provided, followed by a dry filter, a wet washing stage and a biofilter is provided, in particular a collecting line for the Exhaust air from the mixing stage is provided, which is in the collecting line for the combustion exhaust gases discharge.
Dabei kann vorteilhaft zwischen dem Trockenfilter und der Naßwaschstufe eine Katalysatorstufe zur Umwandlung von umweltschädlichen, gasförmigen Bestandteilen, wie insbesondere von CO und/oder NO x , vorgesehen sein.A catalyst stage for converting environmentally harmful, gaseous constituents, such as in particular CO and / or NO x , can advantageously be provided between the dry filter and the wet washing stage.
Vorzugsweise ist weiterhin unmittelbar vor der Naßwaschstufe in der Auffangleitung für die Verbrennungsabgase ein Wärmetauscher zur Kühlung der Verbrennungsabgase vorgesehen, der vorteilhaft ein Gas/Gaswärmetauscher zum Einsatz von Frischluft für die Heizstufe als Kühlmedium ist.Preferably, is also immediately before the wet washing stage in the Collection line for the combustion exhaust gases a heat exchanger for cooling the combustion exhaust gases provided, which is advantageously a gas / gas heat exchanger for the use of fresh air for the heating level as a cooling medium.
Insbesondere ist die Waschstufe mit Einbringvorrichtungen von chemischen Wirkstoffen zur Umwandlung von umweltschädlichen Gasbestandteilen, insbesondere von SO2 und/oder NO x , ausgestattet.In particular, the washing stage is equipped with introduction devices of chemical active substances for converting environmentally harmful gas components, in particular SO 2 and / or NO x .
Weiterhin kann günstig eine Rückführleitung für im Biofilter anfallendes Wasser in die Naßwaschstufe vorgesehen sein.Furthermore, a return line can be conveniently provided for in the biofilter Water should be provided in the wet washing stage.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abgasführung ist vorgesehen, daß die Auffangleitung für die Abluft aus der Mischstufe nach der Naßwaschstufe mit der Auffangleitung für die Verbrennungsabgase zusammengeführt ist.In a preferred embodiment of the exhaust gas routing according to the invention it is provided that the collecting line for the exhaust air from the mixing stage after the wet washing stage with the collecting line for the combustion exhaust gases is merged.
Günstig sind weiterhin in der Abgasführung Regeleinrichtungen zum Einstellen der Temperatur und des Feuchtegehalts des in das Biofilter eingespeisten Gases vorgesehen.Control devices for adjusting the exhaust gas routing are also favorable the temperature and the moisture content of the fed into the biofilter Gases provided.
Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert, die ein Blockschema der Abgasführung einer Heißmischgutanlage darstellt.The process according to the invention and the process according to the invention are described below Device based on an embodiment with reference to the Drawing explained in more detail, which is a block diagram of the exhaust system Represents hot mix plant.
Die Verbrennungsabgase aus der Vorwärmstufe für das Gesteinsmaterial gelangen über die Sammelleitung 1 zu einem Trockenfilter 2 zur Feststoffabscheidung und anschließend über ein Gebläse 3 in einen Wärmetauscher 4, wo sie mit Frischluft 5 gekühlt werden. Die dabei erwärmte Frischluft geht über die Leitung 6 als Verbrennungsluft zur Heizeinrichtung der Vorwärmstufe. Vor dem Wärmetauscher 4 ist gegebenenfalls eine Katalysatorstufe 7 vorgesehen, in der umweltschädliche Bestandteile der Verbrennungsabgase, insbesondere CO und/oder NO x , katalytisch umgewandelt werden.The combustion exhaust gases from the preheating stage for the rock material pass through the manifold 1 to a dry filter 2 for solids separation and then via a blower 3 into a heat exchanger 4 , where they are cooled with fresh air 5 . The fresh air heated in this way goes via line 6 as combustion air to the heating device of the preheating stage. In front of the heat exchanger 4 , a catalyst stage 7 is optionally provided, in which environmentally harmful components of the combustion exhaust gases, in particular CO and / or NO x , are catalytically converted.
Anschließend an den Wärmetauscher 4 gelangen die vorgereinigten, gekühlten Verbrennungsabgase in einen Naßwäscher 8, der üblicherweise mit Brauchwasser gespeist wird, wobei vorteilhaft ein nicht gezeigter Wasserkreislauf mit einer Reinigungs- und Filterstufe für das Waschwasser vorgesehen ist. Der Naßwäscher 8 weist weiterhin Einbringleitungen 9 für Konditionierchemikalien auf, insbesondere zur Neutralisierung von sauren Gasbestandteilen.Subsequent to the heat exchanger 4 , the pre-cleaned, cooled combustion gases enter a wet scrubber 8 , which is usually fed with process water, a water circuit (not shown) with a cleaning and filtering stage for the wash water advantageously being provided. The wet scrubber 8 also has feed lines 9 for conditioning chemicals, in particular for neutralizing acid gas components.
Nach dem Naßwäscher 8 wird in die Verbrennungsabgasleitung Abluft aus der Mischstufe der Heizmischgutanlage über ein Gebläse 10 über die Abluftsammelleitung 11 eindosiert. Nach Bedarf kann auch Wasser über einen Zerstäuber 12 zudosiert werden. Die Temperatur und die Feuchte der Gase wird abgefühlt und in eine zentrale Regeleinrichtung gemeldet, die den Betrieb des Wärmetauscher 4, des Naßwäschers 8 und des Zerstäubers 12 zur Einstellung der für den Betrieb des nachgeschalteten Biofilters 13 gewünschten Werte steuert. Das so konditionierte Sammelgas wird in das Biofilter 13 eingespeist und dort werden biologisch abbaubare Bestandteile, insbesondere zur Geruchsbefreiung, abgebaut. Aus dem Biofilter gehen die so gereinigten Gase wieder an die Atmosphäre.After the wet scrubber 8 , exhaust air from the mixing stage of the heating mix system is metered into the combustion exhaust gas line via a fan 10 via the exhaust air collecting line 11 . If necessary, water can also be metered in via an atomizer 12 . The temperature and the humidity of the gases are sensed and reported to a central control device which controls the operation of the heat exchanger 4 , the wet scrubber 8 and the atomizer 12 in order to set the values desired for the operation of the downstream biofilter 13 . The collective gas conditioned in this way is fed into the biofilter 13 and there biodegradable constituents, in particular for odor removal, are broken down. The gases cleaned in this way go back into the atmosphere.
Im Biofilter 13, das vorzugsweise auch heiz- bzw. kühlbar ausgeführt sein kann, anfallendes Wasser (z. B. Kondenswasser) geht über eine Rückführleitung 14 zum Naßwäscher 8 zurück.In the biofilter 13 , which can preferably also be designed to be heatable or coolable, water (for example condensation water) returns to the wet scrubber 8 via a return line 14 .
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