DE4107200A1

DE4107200A1 - Verfahren und anlage zur thermischen abfallbehandlung

Info

Publication number: DE4107200A1
Application number: DE4107200A
Authority: DE
Inventors: Karl Wolfgang Dipl Ing May; Klaus Prof Dr Riedle; Herbert Dr Tratz; Georg Dipl Ing Loesel
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1991-03-06
Filing date: 1991-03-06
Publication date: 1992-09-10
Also published as: CZ283211B6; HU9200780D0; CS66192A3; PL167590B1; TW223678B; SK279573B6; UA29388C2; PL293647A1; RU2088631C1; HU216119B; HUT65181A

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage und ein Verfahren zur ther mischen Abfallbehandlung. Die Anlage ist ausgerüstet mit einem Schwelreaktor, der Abfall in Schwelgas und festen Schwelrest stoff umformt, mit einer am Schwelreaktor angeschlossenen Austragsvorrichtung für den festen Schwelreststoff, mit einem Schwelgasabzugsstutzen zum Abführen von Schwelgas und Feinstaub und mit einer Brennkammer, der das Schwelgas und der Feinstaub zugeleitet sind.

Eine solche Anlage zur thermischen Abfallbehandlung ist unter anderem durch die DE-PS 24 32 504 bekannt. Bei dieser Anlage wird der Abfall (z. B. Hausmüll) bei einer Temperatur zwischen 300 und 600°C unter Luftabschluß verschwelt, und das dabei erhaltene Schwelgas wird kontinuierlich durch ein glutheißes Koksbett geleitet, das aus dem anfallenden Schwelkoks und zugeleiteter vorgewärmter Frischluft gebildet ist. Im Koksbett wird das Schwelgas zu hochenergetischem Brenngas umgewandelt. Bei diesem Prozeß wird nur soviel Sauerstoff (Luft) zugegeben, wie nötig ist, um die Temperatur im Koksbett zu halten. Dem Koks bett wird nicht nur der im Schwelprozeß anfallende Schwelkoks zugeführt, sondern gegebenenfalls auch ein hochwertiger Kohlen stoffträger, wie z. B. Braunkohlen-Schwelkoks oder Holzkohle. Das gewonnene Brenngas enthält wegen der beim Durchströmen durch den Brennraum und das glutheiße Koksbett erfolgenden Auf spaltung der längeren Molekülketten so gut wie keine organischen Schadstoffe. Es kann in einem Wärmetauscher abgekühlt und an schließend in einer Gasreinigungsanlage gereinigt werden; es läßt sich dann zu Heizzwecken oder zum Betrieb von Verbrennungskraft maschinen verwenden. Es ist eine Eigenart einer solchen Anlage zur thermischen Abfallbehandlung, daß sie meist nicht in unmittel barer Nähe eines Abnehmers für das Brenngas liegt. Daher kommen zu den Anlagekosten noch die Kosten für die Erstellung eines umfangreichen Gasrohr-Leitungsnetzes zu den einzelnen Verbrau chern hinzu. Wichtiger aber ist, daß der feste Schwelreststoff auf einer Deponie abgelagert wird. Hier ist zu befürchten, daß im Reststoff enthaltene Schadstoffe wie Schwermetallverbindungen im Laufe der Zeit ausgewaschen oder ausgelaugt werden und ins Grundwasser oder in Wasserläufe eindringen. Außerdem geht die im Reststoff enthaltene thermische Energie ungenutzt verloren.

Um bezüglich des letztgenannten Nachteils Abhilfe zu schaffen, ist nach der britischen Patentschrift 15 62 492 vorgesehen, den Schwelreststoff nach dem Zermahlen durch ein Sieb in einen gröberen Grobanteil (anorganische Stoffe wie Metalle, Keramik, Glas) und einen feineren Grobanteil (hoher Anteil kohlenstoff haltiger Komponenten) zu trennen. Aus dem gröberen Grobanteil werden die Metalle abgeschieden. Der feinere Grobanteil wird zusammen mit Kohle in weiter zerkleinerter Form in einer Brenn kammer verbrannt und auf diese Weise thermisch genutzt. Der Brennkammer wird auch das bei der Verschwelung entstehende Schwelgas, aus dem in einem Kondensator zunächst Öle und Teere mit hohem Siedepunkt entfernt wurden, zugeleitet. Anzumerken ist hier, daß die Brennkammer in der bekannten Anlage der Feuerraum einer herkömmlichen Verbrennungsanlage für Kohle ist, und daß die Brennkammer Teil eines Dampferzeugers ist. Wegen der in einer solchen Anlage üblichen Kühlung der Brenn kammerwände ist zu befürchten, daß Schadstoffe sowohl aus der Verbrennung des Schwelgases als auch aus der Verbrennung des Schwelreststoffes die verwendete Verbrennungsanlage zumindest teilweise passieren können und an die Umgebung (Luft, Sonderde ponien, Erde, Wasser) abgegeben werden. Das gilt beispielsweise für organische Schadstoffe, aber auch für Schwermetalloxide wie Cadmium-, Zink-, Quecksilber- und Thalliumoxid. Ober die Verwen dung der Brennkammer-Reststoffe ist nichts ausgesagt.

Ziel einer jeden Abfallbehandlung muß es sein, die Umweltbe lastung mit Schadstoffen, welcher Art auch immer, möglichst gering zu halten.

Insbesondere dann wenn heizwertschwache Abfälle zu behandeln sind, ist bei bekannten Anlagen eine selbständige und vollstän dige Verbrennung des Abfalls nicht gewährleistet, so daß un verbrannte Schadstoffe übrig bleiben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anlage zur thermischen Abfallbehandlung der eingangs genannten Art, be sonders zur Behandlung heizwertschwacher Abfälle so zu gestalten, daß organische und anorganische Schadstoffe weitgehend beseitigt werden und möglichst wenig nicht weiter verwertbare Reststoffe, die zu deponieren sind, entstehen. Auch sollen der Investitionsaufwand möglichst klein und der Gesamt wirkungsgrad der Anlage möglichst groß sein. Weiterhin soll ein kostengünstiges Verfahren zur Abfallbehandlung angegeben werden.

Diese Aufgabe, eine geeignete Anlage zu gestalten, wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß dem Schwelreaktor Sonderab fälle zuführbar sind, daß an der Austragsvorrichtung schwelrest stoffseitig eine Reststofftrennvorrichtung zur Trennung des Schwelreststoffes in Grobanteile und Feinanteile angeordnet ist, daß eine Feinanteilleitung für die Feinanteile zu einer mit Sauerstoffüberschuß betriebenen Brennkammer führt, daß der Brenn kammer direkt staubförmige, trockene Abfälle und/oder flüssige Abfälle über Leitungen zuführbar sind, daß der Brennkammer über eine Leitung ein zusätzlicher Brennstoff zuführbar ist, daß die Brennkammer, die aus dem zugeführten Brennstoff erzeugten Ver brennungsgase ausreichend lange auf einem Temperaturniveau hält, so daß schmelzflüssige Schlacke entsteht, daß die Brennkammer mit einem Abzug versehen ist, aus dem die schmelzflüssige Schlacke entnehmbar ist, die nach Abkühlung in verglaster Form vor liegt, und daß von der Brennkammer zu einem Kamin eine Rauch gasleitung führt.

Das Verfahren zur Abfallbehandlung zeichnet sich gemäß der Er findung dadurch aus, daß es die folgenden Schritte umfaßt:

a) Sonderabfall wird bei relativ niedriger Temperatur weitgehend unter Sauerstoffabschluß verschwelt, wobei sich ein Schwel gas und ein Schwelreststoff bilden,
b) der Schwelreststoff wird getrennt in einen Feinanteil und einen Grobanteil.
c) der Feinanteil und/oder staubförmige, trockene Abfälle und/ oder flüssige Abfälle und das Schwelgas werden verbrannt, wobei sich Rauchgas und eine schmelzflüssige Schlacke bilden, und
d) der Grobanteil wird abgeschieden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die an die Austragsvorrichtung des Schwelreaktors angeschlossene Reststofftrennvorrichtung bewirkt eine Aufteilung oder speziell Siebung des Schwelreststoffs in einen Grobanteil, beispielsweise großer als 5 mm, und einen Feinanteil, beispielsweise kleiner als 5 mm Korngröße. Der im Schwelreaktor anfallende Feinstaub wird mit dem Schwelgas zusammen direkt in die Brennkammer gegeben. Durch eine Aufteilung (z. B. Siebung) des Schwelreststoffs wird eine Trennung der nicht brennbaren Bestandteile (wie Steine, Glas scherben, Porzellanreste, Metallteile), die Grobanteile sind, von den weitgehend brennbaren Bestandteilen (Schwelkoks aus z. B. Holz, Kunststoffteilen, Faserstoffen, aber auch Feininertien wie z. B. Glas-, Steinstaub etc.), die Feinanteile sind, vorge nommen. Diese an den Schwelprozeß im Schwelreaktor anschließende weitgehende Trennung der nicht brennbaren Stoffe von den noch weiter zu verbrennenden Stoffen bildet die Voraussetzung dafür, daß die letzteren ohne Emissionsprobleme weiterverbrannt werden können. Zugleich wird so erreicht, daß die aus dem Schwelreaktor ausgetragenen nicht brennbaren Metalle, Steine, Gläser, weiterhin in nicht oxidierter Form, d. h. gut weiterverwertbar bleiben.

Schließlich wird durch das abgetrennte Gemisch aus Schwelrest stoff und Feininertien beim Verbrennen desselben zusätzliche Wärme erzeugt.

In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung können in der Rest stofftrennvorrichtung zunächst die Feinanteile von den Groban teilen durch Siebung und/oder durch Wegblasen abgetrennt werden (Windsichtung). Dabei bleiben die schwereren Grobanteile liegen; sie können so separat ausgeschieden werden. Diese Art der Tren nung ist zuverlässig und trotzdem mit nicht zu großem Aufwand durchzuführen. Zum Wegblasen benutzt man im Druck erhöhtes Rauchgas aus der Rauchgasleitung oder Luft.

Die die schmelzflüssige Schlacke abgebende Brennkammer ist eine Schmelzbrennkammer, z. B. konventioneller Bauart. Ihr werden brennbare Stoffe über Leitungen oder andere Transportvorrich tungen zugeführt.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann die die schmelzflüssige Schlacke abgebende Brennkammer als Hochtempera tur-Brennkammer, d. h. für eine Wandtemperatur über 1200°C, ausgelegt sein und auch bei dieser Temperatur betrieben werden. Bei dieser hohen Temperatur zerfallen alle organischen Schad stoffe, fallen im schmelzflüssigen Zustand an und können abge zogen werden. Der Hochtemperatur-Brennkammer werden bevor zugt neben Schwelreststoff und Schwelgas auch Feininertien zugeführt. Staubförmige, trockene Abfälle und flüssige Abfälle, z. B. chemische Lösungen, können direkt in die Brennkammer ein gespeist werden. Dem Brenner der Brennkammer kann auch ein zu sätzlicher Brennstoff, z. B. Heizöl oder Erdgas zugeleitet werden, falls der Heizwert des Abfalls für eine Verbrennung nicht ausreicht. Eine Schwelgas-Brennkammer und eine Schwel reststoff-Brennkammer können auch verschiedene Brennkammern sein. Beide können als Schmelzbrennkammern ausgebildet sein. Die noch im Rauchgas enthaltenen Schadgase können in einer handelsüblichen Rauchgasreinigungsanlage abgeschieden werden.

Die beschriebene Anlage und das beschriebene Verfahren zeichnen sich durch ihre enormen Verwertungsmöglichkeiten für den Abfall in stofflicher und energetischer Hinsicht aus. Bei geringer Restemission ergibt sich eine umweltfreundliche Aufbereitung des Abfalls. Halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie z. B. Dioxine und Furane und andere organische Schadstoffe, die im Schwelgas enthalten sind, werden unschädlich gemacht. Der feste Schwel reststoff ist, wie Untersuchungen gezeigt haben, weitgehend frei von organischen Schadstoffen; er enthält aber Schwer metalle wie Cadmium und Quecksilber, die in herkömmlicher Weise nicht unschädlich deponierbar sind. Organische Schadstoffe, die im Schwelreststoff vorhanden sind oder in flüssiger Form in die Brennkammer direkt eingespeist werden, werden verbrannt und somit vernichtet.

Die unbrennbaren Bestandteile des Schwelreststoffs werden zum Teil in grober Form abgeschieden und können unter Umständen weiterverwendet werden; zum Teil werden sie in schmelzflüssige Schlacke umgewandelt. Die Schlacke liegt nach Abkühlung in ver glaster Form vor. Die in der Schlacke enthaltenen Stoffe, z. B. Schwermetalle, sind sicher eingeschlossen; sie sind z. B. nicht auslaugbar. Als weiterer Vorteil ist auf die Entstehung nur ge ringer Abgasmengen und die gute thermische Ausnutzung des ange lieferten Abfalls hinzuweisen.

Mit dem Begriff "Abfall" sind vorliegend Abfallstoffe und Ab fallgemische gemeint, die abweichend von Hausmüll allgemein als Sonderabfall bezeichnet werden wie z. B. kontaminierte Erde, die mit organischen oder anorganischen Schadstoffen kontaminiert sein kann, pastöse und flüssige Abfälle, z. B. Altöl, kontami niertes Holz, Abfälle aus Transportunfällen, Schlämme jeglicher Art, Kunststoffe und Kunstoffgemische.

Der Begriff "Verschwelung" umfaßt die thermische Zersetzung vor allem organischer Substanzen bei höheren Temperaturen, z. B. 300-700°C. Die Verschwelung wird unter Sauerstoffmangel vorgenommen.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung werden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläu tert.

Die Zeichnung zeigt eine schematische Darstellung einer Anlage zur thermischen Abfallbehandlung gemäß der Erfindung.

In der Zeichnung erkennt man den Aufbau und das Zusammenwirken der einzelnen Bausteine einer Anlage zur thermischen Abfallbe handlung. Mit 1 ist allgemein eine Zufuhr- oder Aufgabeeinrich tung für die Zufuhr von festem und pastösem Abfall in einen Schwelreaktor 2 bezeichnet. Ein solcher fester Abfall kann z. B. kontaminierte Erde sein, die entsorgt werden muß. Die Kontami nation kann aus Schwermetallen, organischen Substanzen jeglicher Art oder aus anorganischen Stoffen, die HCl oder CN⁻ enthalten, bestehen. Die Erde kann von Industriestandorten stammen oder kann durch Transportunfälle kontaminiert worden sein. Dieser beispiel haft genannten kontaminierten Erde kann vor dem Schwelreaktor 2 z. B. pastöser Abfall zugegeben werden. Der Schwelreaktor 2 ist im Ausführungsbeispiel eine konventionelle Schweltrommel, die bei 300 bis 700°C arbeitet, weitgehend unter Sauerstoffabschluß be trieben wird und neben flüchtigem Schwelgas einen festen Schwel reststoff erzeugt. Der Schweltrommel 2 ist ausgangs- oder aus tragsseitig eine Austragsvorrichtung 3 nachgeschaltet, die mit einem Schwelgasabzugsstutzen 4 für die Ableitung des Schwelgases und mit einer Schwelreststoff-Transporteinrichtung oder -leitung 5 für die Abgabe des festen Schwelreststoffes versehen ist. Eine an den Schwelgasabzugsstutzen 4 der Austragsvorrichtung 3 ange schlossene Schwelgasleitung 6 ist mit dem Brenner 7 einer Hoch temperatur-Brennkammer 8 verbunden.

Die Hochtemperatur-Brennkammer 8 ist für eine Temperatur über 1200°C ausgelegt. Sie ist über eine bestimmte Länge ungekühlt. So ist sichergestellt, daß die Verweilzeit der eingeleiteten Gase im Temperaturbereich über 1000°C (auch an den Wänden) ausreichend groß ist, um eine thermische Zerstörung der orga nischen Schadstoffe zu bewirken. Die Verweilzeit beträgt etwa 1 bis 5 sec nach dem Ausbrand der Flamme. Die Brennkammer 8 ist mit einer Wärmeisolierung oder Wärmedämmung 9 versehen. An einer die Hochtemperatur-Brennkammer 8 verlassenden Rauchgasleitung 10 sind in Serie hintereinander - in der angegebenen Reihenfolge - eine Abhitzedampferzeugeranlage 11, eine Staubfilteranlage 12, eine Rauchgasreinigungsanlage 13 und ein Kamin 14 angeschlossen. Der Brenner 7 der Hochtemperatur-Brennkammer 8 wird mit Frisch luft von einer Frischluftleitung 15 versorgt, die über einen Luftverdichter 16 aus einem Lufteinlaß 15a mit Frischluft ge speist wird. Diese Frischluft kann auch vorgewärmt werden, was nicht dargestellt ist.

Wie die Zeichnung zeigt, ist hinter der Staubfilteranlage 12 an einem Anschlußpunkt 17 ein Abzweig 18 an der Rauchgasleitung 10 vorgesehen, an den eine Rauchgasrezirkulationsleitung 19 ange schlossen ist. Über diese Leitung 19 kann Rauchgas, das bereits abgekühlt und entstaubt ist, zur Temperatursteuerung oder -regelung dem Brenner 7 der Hochtemperatur-Brennkammer 8 zuge führt werden. Alternativ oder zusätzlich kann es auch in deren Flamme eingeblasen werden.

Die Abhitzedampferzeugeranlage 11 kühlt das Rauchgas und gibt die aufgenommene Wärme an z. B. ein Dampfkraftwerk oder eine Fernheizanlage oder einen Prozeßdampfverbraucher zur weiteren Nutzung ab.

Die Schwelreststoffleitung 5 der Austragsvorrichtung 3 führt zu einer Reststofftrennvorrichtung 20. In dieser Reststofftrennvor richtung 20, die als Sieb und/oder Windsichtung ausgebildet sein kann, wird der abgezogene Schwelreststoff in einen Feinanteil und in einen Grobanteil aufgeteilt. Der Feinanteil umfaßt z. B. brennbare Feinstäube und Feininertien. Der Grobanteil umfaßt im wesentlichen nicht brennbare Bestandteile wie Steine, Glas scherben, Porzellanreste und Metallteile.

Die Restofftrennvorrichtung 20 besitzt zwei abführende Leitungen, und zwar eine Feinanteilleitung 21 für den Feinanteil und eine Leitung 22 für den Grobanteil, der z. B. einen Durchmesser von mehr als 5 mm hat. Die Feinanteilleitung 21 führt zu einer Zer kleinerungseinrichtung 23. Von dort führt eine Leitung 24a in einen Zwischenbunker (Zwischenlager) 25 für die zerkleinerten Feinanteile. Vom Zwischenbunker 25 geht eine Leitung 24b aus. Die Leitung 24b führt hier direkt in den kombinierten Gas-Staub-Brenner 7. Statt dessen kann sie als (gestrichelt eingezeichnete) Leitung 24c zu einem separaten Staubbrenner 7a führen. In der Leitung 24b befindet sich eine Dosiereinrichtung 26, z. B. ein ge steuertes Transportmittel, um die Temperatur oder Heizleistung der Brennkammer 8 zu regeln.

Die Leitung 22 für die spezifisch schweren Grobanteile führt in einen Container 27. In diesem sammeln sich vorwiegend Steine, Glas, Keramik, aber auch Metallteile. Diese Stoffe können einer Wiederverwendung zugeführt werden. Die Leitung 22 kann auch zu einer Metallabscheidevorrichtung (nicht gezeigt) führen, in der die Metallstücke von den Steinen sowie von Glas- und Keramik stücken getrennt werden.

Die in der Staubfilteranlage 12 und gegebenenfalls auch in der Abhitzedampferzeugeranlage 11 anfallende Flugasche (Staub) kann über eine Ascherückführleitung 28 in die Hochtemperatur-Brenn kammer 8 eingeblasen oder über eine gestrichelt dargestellte Zweigleitung 29 der der Ascherückführleitung 28 zur Schwel trommel 2 zurückgeführt werden. Zum Einblasen ist die Asche rückführleitung 28 über ein Ventil 30 und über einen Druck erhöhungsverdichter 31 am Ausgang der Staubfilteranlage 12 an die Rauchgasleitung 10 angeschlossen. Der Staub kann auch mit Luft gefördert werden.

Direkt in den Brenner 7 können Flüssigabfälle, z. B. Altöle, Trafoöle eingespeist werden. Dazu dient eine Einspeiselei tung 32. Staubförmig und trocken vorliegende Abfälle, z. B. pulverförmige Chemikalien können direkt über eine Zuleitung 33 in die Leitung 24b eingespeist werden, die in der Regel im Brenner 7 endet. Falls die eingespeisten Stoffe zum Betrieb des Brenners 7 nicht ausreichen, können über eine Zuleitung 34 Zusatzbrennstoffe, wie Heizöl oder Erdgas dem Brenner 7 zuge leitet werden.

Die Hochtemperatur-Brennkammer 8 ist mit einem Schlackeabzug 35 versehen. Über diesen wird die schmelzflüssige Schlacke in einen Wasserbehälter 36 geleitet. Hier erstarrt sie zu einem glasartigen Granulat.

Beim Erhitzen in der Schweltrommel 2 wird der Abfall bei 300°C bis 600°C teilweise vergast. Das dabei entstehende Schwelgas und ein Teil des entstehenden Feinstaubs werden über den Austrags oder Schwelgasabzugsstutzen 4 der Austragsvorrichtung 3 und die Schwelgasleitung 6 in den Brenner 7 der Hochtemperatur-Brenn kammer 8 geleitet. Dort verbrennt das Schwelgas, das organische und anorganische Schadstoffe enthält, mit der vom Luftver dichter 16 über die Frischluftleitung 15 zugeführten Frisch luft, also unter Sauerstoff- oder Luftüberschuß. Dabei wird die Temperatur in der Hochtemperatur-Brennkammer 8 auf über 1200°C gehalten. Bei dieser hohen Temperatur zerfallen alle längeren Molekülketten der organischen Schadstoffe. Um die Gase ausrei chend lange und stabil auf dem Temperaturniveau von ca. 1200°C zu halten, ist die Hochtemperatur-Brennkammer 8 im Ausführungs beispiel über eine gewisse Länge ungekühlt. Die Regelung der Temperatur auf einen vorgegebenen Sollwert über 1200°C erfolgt mittels eines (nicht gezeigten) Reglers z. B. durch geregeltes Zudosieren von Schwelreststoff, durch mehr oder minder starkes Einblasen von abgekühltem Rauchgas, das hinter der Abhitzedampf erzeugeranlage 11, im gezeigten Ausführungsbeispiel sogar hinter der Staubfilteranlage 12, abgezweigt und über die Rauchgas rezirkulationsleitung 19 dem Brenner 7 zugeführt wird, oder durch Zufeuerung von Zusatzbrennstoff oder heizwertreichem Flüs sigabfall z. B. von Altöl etc.

Wie bereits ausgeführt, kann das abgekühlte Rauchgas direkt in den Brenner 7 der Hochtemperatur-Brennkammer 8 eingeleitet werden, um so die Brennkammer- oder Flammtemperatur zu beeinflus sen. Es kann aber auch neben der Flamme eingeblasen werden. In der Abhitzedampferzeugeranlage 11 wird in Heizflächen 37 Wasserdampf erzeugt, der in hier nicht weiter dargestellter Weise als Prozeßdampf für interne und/oder externe Verbraucher verwen det werden kann.

In der Rauchgasrezirkulationsleitung 19 und in der Frischluft leitung 15 eingebaute Gasverdichter 38 bzw. 16 werden zur Gas förderung eingesetzt.

Der mittels der Austragsvorrichtung 3 aus der Schweltrommel 2 abgezogene feste Schwelreststoff wird in der Reststofftrenn vorrichtung 20 in den Feinanteil und in den Grobanteil aufge teilt. Der Feinanteil gelangt in die Zerkleinerungseinrich tung 23. Diese ist insbesondere ein Walzenbrecher.

Die Rückführung der in der Staubfilteranlage 12 und in der Ab hitzedampferzeugeranlage 11 abgezogene Flugasche in die Hoch temperatur-Brennkammer 8 mittel der Ascherückführleitung 28 führt dazu, daß die Flugasche dort aufgeschmolzen und mit der Schlacke der Hochtemperatur-Brennkammer 8 vermischt wird. In gleicher Weise wird bei Rückführung der Flugasche über die Zweigleitung 29 in die Schweltrommel 2 die Flugasche mit dem Reststoff vermischt und entweder mit dem Schwelgasstaub oder dem Feinreststoff in die Brennkammer 8 eingebracht. Die Schlacke wird am Abzug 35 am unteren Ende der Hochtemperatur-Brenn kammer 8 abgezogen und im Wasserbehälter 36 eines Naßent schlackers, abgeschreckt. Es entsteht im Wasserbad ein Granulat, das für den Straßenbau und ähnliche Verwendungszwecke einsetz bar ist.

Durch die Abtrennung der Grobanteile des Schwelreststoffes, insbesondere aller Metallteile, von den Feinanteilen, d. h. den brennbaren Bestandteilen und den Feininertien, vor Einleitung in die Hochtemperatur-Brennkammer 8 wird folgendes erreicht: Es liegen die ausgeschiedenen Grobanteile an dieser Stelle der Anlage in hygienisch einwandfreiem und sortenreinem Zustand vor und eignen sich daher bestens für eine längere Zwischenla gerung und einen Weitertransport. Dabei ist der nicht oxidierte Zustand der Metalle für die Weiterverarbeitung besonders vor teilhaft. Zugleich können in der Reststofftrennvorrichtung 20 Steine, Keramikteile und Glasscherben abgetrennt und dann problemlos weiterverwendet oder deponiert werden. Dieses bringt es wiederum mit sich, daß die Aufwendungen für die Anlage 23 zur Zerkleinerung der Feinanteile sehr gering sind.

Schwermetalle, wie z. B. Quecksilber und Cadmium, die bereits bei der Schweltemperatur verdampfen und überwiegend an den Schwelreststoff angelagert werden, werden in der Hochtemperatur-Brenn kammer 8 bei der Verbrennung des Feinstaubs verdampft und oxidiert. Diese Schwermetalloxide fallen zum Teil, z. B. Cadmium- und Zinkoxid, mit dem Flugstaub als Feststoffe in den Anlagen 11 und 12 an, und zum Teil, z. B. Quecksilberoxid, im abgeschiedenen Feststoff der Rauchgasreinigungsanlage 13.

Durch die Flugstaubrückführung über die Leitung 28 in die Hochtemperatur-Brennkammer 8 rezirkulieren diese Schwermetalle, bis sie schließlich in der Schlacke eingebunden sind oder über den Feststoff der Rauchgasreinigung ausgeschleust werden.

Der Stickoxid-Gehalt der Rauchgase kann bei dieser Anlage zur thermischen Abfallbehandlung auf einem niedrigen Niveau gehalten werden. Dies ist bedingt durch die Zumischung von kühlem Rauch gas direkt in den Brenner 7 oder neben dem Brenner 7 in die Hochtemperatur-Brennkammer 8 (Rauchgasrezirkulation).

Claims

1. Anlage zur thermischen Abfallbehandlung mit einem Schwel reaktor (2), der Abfall in Schwelgas und festen Schwelreststoff umformt, mit einer am Schwelreaktor (2) angeschlossenen Austragsvorrichtung (3) für den festen Schwelreststoff, mit einem Schwelgasabzugsstutzen (4) zum Abführen von Schwelgas und Feinstaub und mit einer Brennkammer (8), der das Schwelgas und der Feinstaub zugeleitet sind, dadurch gekennzeichnet,

- daß dem Schwelreaktor (2) Sonderabfälle zuführbar sind,
- daß an der Austragsvorrichtung (3) schwelreststoffseitig eine Reststofftrennvorrichtung (3, 20) zur Trennung des Schwelrest stoffs in Grobanteile und Feinanteile angeordnet ist,
- daß eine Feinanteilleitung (21) für die Feinanteile zu einer mit Sauerstoffüberschuß betriebenen Brennkammer (z. B. 8) führt, - daß der Brennkammer (z. B. 8) direkt staubförmige trockene Abfälle und/oder flüssige Abfälle über Leitungen (32, 33) zuführbar sind,
- daß der Brennkammer (z. B. 8) über eine Leitung (34) ein zusätzlicher Brennstoff zuführbar ist,
- daß die Brennkammer (z. B. 8) die aus dem zugeführten Brenn stoff erzeugten Verbrennungsgase ausreichend lange auf einem Temperaturniveau hält, so daß schmelzflüssige Schlacke entsteht,
- daß die Brennkammer (z. B. 8) mit einem Abzug (35) versehen ist, aus dem die schmelzflüssige Schlacke entnehmbar ist, die nach Abkühlung in verglaster Form vorliegt,
- und daß von der Brennkammer (z. B. 8) zu einem Kamin (14) eine Rauchgasleitung (10) führt.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schwel reaktor (2) kontaminierte Erde und/oder kontaminierte Grob abfälle und/oder pastöse Abfälle und/oder flüssige Abfälle und/oder inerte Abfälle (z. B. Stäube) zuführbar sind.

3. Anlage nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rest stofftrennvorrichtung (20) über einen Transportpfad (21) für Feinanteile mit einer Zerkleinerungseinrichtung (23) verbunden ist, die mit der Brennkammer (z. B. 8) in Verbindung steht.

4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Brenn kammer (z. B. 8) für Temperaturen über 1200°C ausgelegt ist und die zugeführten Gase auf dem besagten Temperaturniveau, das über 1200°C liegt, hält.

5. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an die die Reststofftrennvorrichtung (3, 20) mit der Brennkammer (8) verbindende Leitung (21, 24) ein Zwischenbunker (25) für die Zwischenspeicherung der Feinanteile angeschlossen ist.

6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dosiervorrichtung (26) zur Regelung, insbesondere der Heiz leistung einer Abhitzedampferzeugeranlage (11), vorgesehen ist, über die die zwischengespeicherten Anteile des Reststoffes in die Brennkammer (z. B. 8) einspeisbar sind.

7. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rück führleitung (28) vorgesehen ist, die aus dem Rauchgas abge schiedenen Flugstaub in die Brennkammer (8) zurückleitet.

8. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß von der Rauchgasleitung (10) zur Brennkammer (8) eine Rauchgas-Rezirku lationsleitung (19) vorgesehen ist, durch die ein Teil der Rauchgase zur Temperaturregelung in die Brennkammer (8) zurück leitbar ist.

9. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkammer (8) teilweise ungekühlt ist.

10. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Aufgabeeinrichtung (1) vorgesehen ist, durch die der Abfall unzerkleinert in den Schwelreaktor (2) einleitbar ist.

11. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zum Granulieren der aus der Brennkammer (8) abgezogenen Schlacke ein Wasserbad (36) vorgesehen ist.

12. Anlage nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkammer (8) mit einer Wärmeisolation (9), insbesondere in Form einer ungekühlten Ausmauerung, versehen ist.

13. Anlage zur thermischen Abfallbehandlung,

a) mit einem Schwelreaktor (2), der bei etwa 300 bis 700°C Sonderabfall in Schwelgas und Schwelreststoff umwandelt,
b) mit einer nachgeschalteten Austragsvorrichtung (3) für das Schwelgas und den Schwelreststoff,
c) mit einer daran gasseitig angeschlossenen Brennkammer (8) für das Schwelgas, die für mehr als 1200°C ausgelegt ist, die bei Erhitzung auf ein vorgegebenes Temperaturniveau für die thermische Zerstörung der eingebrachten organischen Schadstoffe in den zugeführten Gasen sorgt und die mit einem Abzug (35) für die Entnahme schmelzflüssiger, nach Abkühlung in glasartiger Form vorliegender Schlacke versehen ist,
d) mit einer Reststofftrennvorrichtung (20), die den Schwel reststoff der Austragsvorrichtung (3) in Anteile mit größerem und kleinerem Durchmesser (Grobanteile und Feinanteile) voneinander trennt und die Anteile des Reststoffs mit dem kleineren Durchmesser über eine Zerkleinerungseinrichtung (23) der Brennkammer (8) zuführt und
e) mit Zuleitungen für staubförmige, trockene Abfälle, für flüssige Abfälle und für zusätzliche Brennstoffe (33, 32, 34) in die Brennkammer (8).

14. Verfahren zur thermischen Abfallbehandlung, dadurch gekennzeichnet, daß es die folgenden Schritte umfaßt:

a) Sonderabfall wird bei relativ niedriger Temperatur weitgehend unter Sauerstoffabschluß verschwelt, wobei sich ein Schwel gas und ein Schwelreststoff bilden,
b) der Schwelreststoff wird getrennt in einen Feinanteil und einen Grobanteil,
c) der Feinanteil und/oder staubförmige, trockene Abfälle und/oder flüssige Abfälle und das Schwelgas werden verbrannt, wobei sich Rauchgas und eine schmelzflüssige Schlacke bilden, und
d) der Grobanteil wird abgeschieden.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Sonder abfall kontaminierte Erde und/oder kontaminierter Grobabfall und/oder pastöser Abfall und/oder flüssiger Abfall und/oder inerter Abfall ist.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Feinanteil weiter zerkleinert wird.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Fein anteil und/oder staubförmige, trockene Abfälle und/oder flüssige Abfälle und das Schwelgas zusammen mit einem zusätz lichen Brennstoff verbrannt werden.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Rauchgas Staub abgeschieden wird, und daß der Staub in die Schlacke eingeschmolzen wird.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß zur Tem peraturregelung gereinigtes Rauchgas dem verbrennenden Schwel gas beigemischt wird.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Fein anteil vor dem Verbrennen zwischengelagert wird.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Rauchgas mit Schwermetalloxiden angereicherter Flugstaub ab geschieden und als Rohstoff für ein Recycling der Schwermetall oxide verwendet wird.

22. Verwendung der schmelzflüssigen Schlacke nach einem der Ansprüche 14 bis 21 nach Abkühlung für Bauzwecke.