DE4119742A1 - Verfahren zum verbrennen von abfallstoffen sowie vorichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens - Google Patents

Verfahren zum verbrennen von abfallstoffen sowie vorichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbrennen von Abfallstoffen, bei dem die Abfallstoffe - erforderlichenfalls nach einer Aufbereitung - einer Brennkammer zugeführt und dort verbrannt werden. Sie bezieht sich des weiteren auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens mit einer Brennkammer und erforderlichenfalls mit einer der Brennkammer vorgeschalteten Aufbereitungseinrichtung. Dabei sind unter Abfallstoffen insbesondere Haushaltsabfälle und Klärschlamm zu verstehen, aber auch andere brennbare Abfallstoffe, wie z. B. verbrauchte Pulverharze oder dergleichen.
Für die Verbrennung von Abfallstoffen stehen in erster Linie konventionelle Abfallverbrennungsanlagen zur Verfügung, die nach dem Prinzip der Rostfeuerung funktionieren (Emberger, Kern, Lempp, Sattler, Stahl, Umweltschutz Entsorgungstechnik, Vogel-Buchverlag Würzburg, Seiten 119 ff). Eine solche Rostfeuerung erlaubt zwar einen hohen Abfalldurchsatz, gewährleistet jedoch nur einen bedingt guten Kontakt zwischen Abfallstoffen und Verbrennungsluft, da die Abfallstoffe als Packung auf dem Rost aufliegen. Ferner wird durch den Rost die Verbrennung auf eine Temperatur von maximal 900°C begrenzt, so daß keine schmelzflüssige Schlacke erzeugt werden kann. Außerdem fallen unverbrannte Abfallstoffe durch bzw. vom Rost mit der Folge, daß der Ausbrand der Asche unvollkommen ist.
In der vorgenannten Veröffentlichung wird auch auf rostlose Systeme hingewiesen, wie beispielsweise Drehrohröfen, Etagenöfen und Wirbelschichtöfen. In den beiden letztgenannten Öfen sind die Temperaturen ebenfalls begrenzt, so daß keine schmelzflüssige Schlacke entstehen kann und deshalb der Ausbrand unvollkommen ist. Insoweit vorteilhafter ist der Drehrohrofen. Er hat jedoch den Nachteil, daß der Abfalldurchsatz wegen des schlechten Kontakts zwischen der kompakten Abfallschüttung und der Verbrennungsluft gering ist und die Ausmauerung thermisch und mechanisch sehr stark belastet wird, weshalb die Standzeit relativ gering ist.
In neuerer Zeit sind mehrstufige Verfahren zur thermischen Behandlung von Abfallstoffen entwickelt worden. So ist beispielsweise in der DE-OS 39 00 977 der Anmelderin ein Verfahren beschrieben, bei dem die Abfallstoffe in einem Schacht zunächst getrocknet, dann entgast und schließlich vergast werden, so daß koksartige Rückstände entstehen, die einem Rost in einem konventionellen Feuerraum zugeführt werden, wo die Rückstände zusammen mit dem bei der Vergasung entstehenden Prozeßgas verbrannt werden. Bei diesem Verfahren wird eine Schlackenbildung bewußt vermieden.
Bei einem anderen Verfahren werden die Abfallstoffe unter Bildung von schmelzflüssiger Schlacke pyrolisiert, wobei die heißen Abgase den Abfallstoffen entgegenströmen und dann in einem nachgeschalteten Ofen verbrannt werden (Helan, Eigenheiten, technischer Stand und geschätzte Kosten der Hochtemperatur-Pyrolyse System Andco-Torrax, MÜLL und ABFALL 12/78, Seiten 363 ff). Das Verfahren hat sich als sehr empfindlich gegen Störungen erwiesen, die insbesondere dadurch auftreten können, daß durch die kompakte Abfallschüttung eine große Gasmenge durchgeleitet werden muß. Außerdem ist der Stoff- und Wärmeaustausch in der Abfallpackung nicht gleichmäßig.
Ein anderes Verfahren ist der EP-PS 03 02 310 zu entnehmen.
Auch bei diesem Verfahren werden die Abfallstoffe zunächst pyrolisiert, und zwar in einer liegenden Pyrolysetrommel. Der dabei entstehende Pyrolysereststoff wird anschließend in einen Feinanteil, einen feineren Grobanteil und einen gröberen Grobanteil getrennt, wobei der Feinanteil sowie der feinere Grobanteil nach dessen Zerkleinerung mit dem Schwelgas unter Bildung einer schmelzflüssigen Schlacke verbrannt werden und der gröbere Grobanteil abgeschieden wird. Nachteilig ist, daß die Pyrolyse der Abfälle relativ aufwendig ist und daß nur sehr feingemahlene Pyrolysereststoffe verbrannt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Verbrennen von Abfallstoffen bereitzustellen, mit dem Abfallstoffe, insbesondere auch heterogene Abfallstoffe, bei gutem Durchsatz möglichst vollständig, vorzugsweise unter Bildung von schmelzflüssiger Schlacke, verbrannt werden können. Eine weitere Aufgabe besteht darin, eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zu konzipieren.
Die erstgenannte Aufgabe wird nach der Erfindung im Grundsatz dadurch gelöst, daß die Abfallstoffe von unten vertikal nach oben in die Brennkammer eingeblasen werden. Dieses Einblasen der Abfallstoffe bewirkt eine größtmögliche Verweilzeit der Abfallstoffe im freien Flug innerhalb der heißen Brennkammer. Sie steigen im Freistrahl durch den Düsenimpuls nach oben, erreichen auf der maximalen Steighöhe unter weitgehender Ausnutzung der Brennkammerhöhe eine Geschwindigkeit Null und fallen dann zwischen Freistrahl und Brennkammerwandung nach unten. Soweit Teile der Abfallstoffe die Wand berühren, verkleben sie dort mit dem Schlackenpelz der Wandoberfläche und erreichen eine noch weitere Verweilzeitsteigerung.
Der Freistrahl selbst bewirkt eine gute Durchmischung der Ofenatmosphäre. Dabei wird durch diese Art der Verbrennung der Abfallstoffe auf Grund einer hohen Vermischung von Gasen, Abfallteilchen und Sauerstoff ein guter Stoffaustausch bewirkt.
Es entsteht damit eine intensive Wärmefreisetzung mit der Folge, daß die Abgase hohe Temperaturen haben. Mit deren Hilfe wird der schwer brennbare oder gar inerte Teil der Abfallstoffe hochthermisch behandelt, d. h. auch dieser Teil der Abfallstoffe wird vollkommen ausgebrannt und erschmolzen und ist somit frei von Schadstoffen. Der hohe Stoffaustausch in der Brennkammer erbringt im weiteren einen relativ hohen Abfalldurchsatz.
Dabei sollte die Einstellung insbesondere der Zufuhr des Oxidationsgases so beschaffen sein, daß die eingeblasenen Abfallstoffe bei einer über 1000°C betragenden Temperatur verbrannt werden, vorzugsweise bei einer Temperatur von ca. 1300°C, damit schmelzflüssige Schlacke entsteht und damit auch die schwer brennbaren Abfallstoffe möglichst vollständig verbrannt werden.
In einer besonders bevorzugten Verfahrensweise werden die Abfallstoffe in eine Grob- und in eine Feinstofffraktion aufgeteilt und wird nur die Feinstofffraktion von unten vertikal nach oben in die Brennkammer eingeblasen. Dies führt zu einer besonders intensiven Wärmefreisetzung auf Grund der großen Oberfläche der eingeblasenen Feinstofffraktion und damit zu einer vollständigen Verbrennung der Abfallstoffe. Die abgetrennte Grobstofffraktion kann beispielsweise unter Zwischenschaltung einer Zerkleinerung solange im Kreislauf geführt werden, bis sie so weit zerkleinert ist, daß sie als Feinstofffraktion eingeblasen werden kann. Alternativ dazu ist jedoch vorgesehen, daß die Grobstofffraktion direkt der Brennkammer zugeführt, und zwar in diesem Fall zweckmäßigerweise von der Seite auf den Boden der Brennkammer gegeben wird. Sofern die Abfallstoffe in sehr grobstückiger Form anfallen, sollte die Aufteilung in eine Grob- und eine Feinstofffraktion zweistufig in einer ersten und in einer zweiten Stufe erfolgen, wobei zwischen beiden Stufen zerkleinert wird. In die Brennkammer wird dann nur die sich in der zweiten Stufe ergebene Feinstofffraktion eingeblasen, während die jeweiligen Grobstofffraktionen entweder im Kreislauf geführt oder direkt in die Brennkammer eingegeben werden. Zweckmäßigerweise sollte in der ersten Stufe noch eine Vorzerkleinerung durchgeführt werden.
Sofern die Abfallstoffe in grober Form vorliegen, beispielsweise als Klärschlamm oder als Haushaltsabfall, ist eine vorherige Zerkleinerung der einzublasenden Abfallstoffe zweckmäßig. Zumindest sollte die Zerkleinerung auf eine Korngröße von maximal 5 cm erfolgen. Vorzuziehen ist jedoch, daß die einzublasenden Abfallstoffe eine Korngröße von maximal nur 5 mm haben, um die gewünschte große Oberfläche zu erhalten.
Das Einblasen der Abfallstoffe erfolgt zweckmäßigerweise mit einem Oxidationsgas, wobei sich hierfür in der einfachsten Form Luft anbietet. Sofern die zu verbrennenden Abfallstoffe nicht energieautark verbrannt werden können, kann zusätzlich Öl oder Gas mitverfeuert werden. Statt dessen kommt jedoch auch in Frage, reinen Sauerstoff zu verwenden. Hierdurch werden weitere Vorteile erzielt, nämlich eine drastische Reduzierung des Abgasvolumens, ein geringeres Ofenvolumen und eine verbesserte Verbrennung. Dabei ist es ferner von Vorteil, wenn das Gas zum Einblasen der Abfallstoffe zuvor erhitzt wird.
Eine noch vollständigere Verbrennung läßt sich dann erzielen, wenn die einer ersten Brennkammerstufe zugeführten Abfallstoffe in einer zweiten Brennkammerstufe unter Zugabe eines weiteren Oxidationsmittels nachverbrannt werden. In dieser zweiten Brennkammerstufe vermischen sich das Abgas und das weitere Oxidationsmittel, wodurch eine vollkommene Nachverbrennung der Abgase und ein vollständiger Ausbrand noch unvollständig verbrannter Abfallstoffe und Asche zu schmelzflüssiger Schlacke bewirkt wird. Am Ende der zweiten Brennkammerstufe wird dann die Schlacke aufgefangen und das Abgas einer Abgasstrecke zugeführt.
Eine weitere Verbesserung der Verbrennung läßt sich dadurch erzielen, daß wenigstens die einzublasenden Abfallstoffe zuvor getrocknet werden. Für die Trocknung bietet sich hier das aus der Brennkammer herausgeführte Abgas an. Die beim Trocknen entstehenden Brüden und Gase werden dann zu ihrer Verbrennung in die Brennkammer eingeleitet. Sofern das System druckdicht ausgebildet wird, können sie auch zum Transport und zum Einblasen der Abfallstoffe verwendet werden.
Die die Vorrichtung betreffende Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Brennkammer eine Einblaseinrichtung zum Einblasen wenigstens eines Teils der Abfallstoffe in die Brennkammer von unten vertikal nach oben zugeordnet wird. Zu der Einblaseinrichtung gehören ein oder mehrere Einblasrohre, die möglichst im Zentrum des Bodens der Brennkammer angeordnet sind und in die die Abfallstoffe mittels entsprechender Fördereinrichtungen eingeführt und in der sie dann durch den Blasstrom mitgerissen werden.
Zur Aufteilung der Abfallstoffe in eine Grob- und eine Feinstofffraktion sollte eine Trenneinrichtung vorgesehen werden, wobei nur der Auslaß der Trenneinrichtung für die Feinstofffraktion Verbindung zur Einblaseinrichtung hat. Sofern die Grobstofffraktion nicht im Kreislauf geführt wird, hat die Brennkammer eine Einführöffnung für die Zuführung der Grobstofffraktion, und zwar vorzugsweise seitlich und nahe dem Boden der Brennkammer.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die Trenneinrichtung wenigstens aus einer ersten und einer nachfolgenden zweiten Trennstufe besteht und zwischen beiden eine Zerkleinerungseinrichtung angeordnet ist, wobei nur der Auslaß der zweiten Trennstufe für die Feinstofffraktion Verbindung zur Einblaseinrichtung hat, während die Auslässe beider Trennstufen für die jeweiligen Grobstofffraktionen zusammengeführt und mit einer Einführöffnung in die Brennkammer verbunden sind. Vorzugsweise sollte der ersten Trennstufe noch eine Vorzerkleinerungseinrichtung zugeordnet werden.
Die Einblaseinrichtung arbeitet aus den schon erwähnten Gründen mit Luft oder bei nicht energieautarken Abfallstoffen mit Sauerstoff. Zusätzlich sollte die Einblaseinrichtung mit einer Heizeinrichtung zur Erhitzung des für das Einblasen verwendeten Gases versehen sein, wobei die Heizeinrichtung über eine Zuführeinrichtung mit der Brennkammer oder deren Auslaß verbunden ist, so daß Abgas der Heizeinrichtung zuführbar ist.
Für die Aufbereitung der Abfallstoffe ist es zudem zweckmäßig, wenn die Aufbereitungseinrichtung eine Trocknungseinrichtung zum Trocknen zumindest der einzublasenden Abfallstoffe hat, in der die Abfallstoffe auf einen geringen, unter 10% liegenden Restwassergehalt getrocknet werden. Auch diese Trocknungseinrichtung sollte zweckmäßigerweise durch Abgas aus der Brennkammer beheizt werden. Dabei sollte die Brennkammer mit der Trocknungseinrichtung zwecks Einführung der Brüden und Gase in die Brennkammer verbunden sein, wobei es zweckmäßig ist, diese Gase und Brüden für den Transportvorgang und für das Einblasen der Abfallstoffe zu nutzen, die Brüden und Gase also zusammen mit den Abfallstoffen in die Brennkammer geführt werden. Dies kann dadurch geschehen, daß die Aufbereitungseinrichtung als ein derart geschlossenes System ausgebildet ist, daß die Brüden und Dämpfe aus der Trocknungseinrichtung zusammen mit den Abfallstoffen geführt und mit diesen in die Brennkammer eingeleitet werden.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die Brennkammer in eine erste und eine nachfolgende zweite Brennkammerstufe aufgeteilt ist, wobei die Einblaseinrichtung der ersten Brennkammerstufe zugeordnet ist und wobei am Übergang von der ersten in die zweite Brennkammerstufe oder an letzterer eine Gaszuführeinrichtung für die Zugabe eines weiteren Oxidationsmittels angeordnet ist. Durch diese zweistufige Ausbildung der Brennkammer wird ein vollständiges Ausbrennen eventuell noch unverbrannter Abgase und Abfallstoffe zu schmelzflüssiger Schlacke erreicht. Sofern bei der Verbrennung der Abfallstoffe große Schlackenmengen oder schwer ausbrennbare bzw. handhabbare Schlacken entstehen, kann die zweite Brennkammerstufe auch als Drehrohrofen ausgebildet werden.
Schließlich ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die Einblaseinrichtung wenigstens ein Einblasrohr hat, dessen Mündung über dem Boden der Brennkammer hochsteht. Auf diese Weise wird vermieden, daß die sich auf dem Boden der Brennkammer bildende Schlacke und/oder seitlich eingeleitete Abfallstoffe in das Einblasrohr gelangen.
In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand eines schematisch gehaltenen Ausführungsbeispiels näher veranschaulicht. Sie zeigt eine Anlage (1) zur thermischen Behandlung, insbesondere zum Verbrennen von Abfallstoffen. Diese Anlage (1) besteht im wesentlichen aus einer Sortier- und Vorzerkleinerungsstufe (2), einer Trocknungs- und Nachzerkleinerungsstufe (3), einer Trennstufe (4) sowie einer Brennkammer (5) mit Einblaseinrichtung (6). Dabei werden die Abfallstoffe in der Anlage (1) wie folgt verarbeitet.
Die Abfallstoffe gelangen zunächst in die Sortier- und Vorzerkleinerungsstufe (2) (Pfeil A). Sofern es sich bei den Aballstoffen um sehr heterogene Stoffe handelt, wird hier zunächst eine Sortierung vorgenommen, bei der insbesondere Metallteile und Baustoffe aussortiert werden. Dann werden die Abfallstoffe vorzerkleinert und in eine Grob- und eine Feinstofffraktion aufgeteilt. Für die Zerkleinerung und die Trennung werden die im Stand der Technik für solche Verfahrensmaßnahmen üblichen Vorrichtungen verwendet. Die Grobstofffraktion gelangt dann in eine Förderleitung (7), die direkt zur Brennkammer (5) führt, und die Feinstofffraktion in eine Förderleitung (8), die in die Trocknungs- und Nachzerkleinerungsstufe (3) mündet.
In der Trocknungs- und Nachzerkleinerungsstufe wird die Feinstofffraktion beispielsweise in einem Schneckentrockner auf etwa 200°C erhitzt und hierdurch getrocknet und mehr oder weniger granuliert. Im Anschluß daran können die Abfallstoffe, sofern es sich um Klärschlamm handelt, nochmals beispielsweise mittels einer Mühle zerkleinert und direkt in die Brennkammer (5) eingeführt werden. Die beim Trocknen und Zerkleinern entstehenden Dämpfe und Brüden sorgen innerhalb der druckfest ausgelegten Vorrichtungen für den weiteren Transport der zerkleinerten Abfallstoffe.
Sofern es sich um Haushaltsstoffe handelt, geht der Transport über eine Förderleitung (9) in die Trenneinrichtung (4).
In dieser Trenneinrichtung (4) werden die zerkleinerten Abfallstoffe nochmals in eine Grob- und eine Feinstofffraktion aufgeteilt, beispielsweise durch Windsichten. Die Feinstofffraktion wird über eine weitere Förderleitung (10) in ein vertikales Mantelrohr (11) eingeleitet. Dabei ist das Ende der Förderleitung (10) koaxial innerhalb des Mantelrohrs (11) angeordnet und weist mit seiner Mündung nach oben.
Das Mantelrohr (11) hat Verbindung mit der Einblaseinrichtung (6), die dem Einblasen von Luft oder reinem Sauerstoff in das Mantelrohr (11) dient. Der Volumenstrom ist dabei so bemessen, daß die über die Förderleitung (10) in das Mantelrohr (11) einströmenden Abfallstoffe durch den von der Einblaseinrichtung (6) kommenden Gasstrom weiter beschleunigt und dabei auch von der Innenwand des Mantelrohrs (11) ferngehalten werden. Das Mantelrohr (11) durchdringt den schrägen Boden (12) der Brennkammer (5) und mündet senkrecht nach oben gerichtet in die Hauptbrennkammer (13) der Brennkammer (5).
Die Hauptbrennkammer (13) hat einen zylindrischen Brennkammermantel (14), der obenseitig durch eine Brennkammerkuppel (15) abgeschlossen ist. Die Hauptbrennkammer (13) ist in üblicher Weise innenseitig mit einer Feuerfestauskleidung und außenseitig mit einer Isolierung versehen. In der Nähe des Bodens (12) weist der Brennkammermantel (14) einen seitlichen Einlaß (16) auf, in die eine von der Trennstufe (4) kommende Förderleitung (17) mündet, die den Transport der in der Trennstufe (4) anfallenden Grobstofffraktion dient. In diese Förderleitung (17) mündet zuvor die von der Sortier- und Vorzerkleinerungsstufe (2) kommende Förderleitung (7) mit der dort angefallenen Grobstofffraktion. Beide Grobstofffraktionen gelangen auf diese Weise über den Einlaß (16) in die Hauptbrennkammer (13) unmittelbar oberhalb des von dem Einlaß (16) schräg nach unten abfallenden Bodens (12).
Durch entsprechende verfahrensmäßige Führung wird die Hauptbrennkammer (13) auf hoher Temperatur im Bereich von ca. 1300°C gehalten. Hierdurch verbrennen die eingeblasenen, kleinteiligen Abfallstoffe außerordentlich intensiv. Sie steigen durch den Düsenimpuls im Freistrahl in der Mitte der Hauptbrennkammer (13) nach oben, erreichen auf ihrer maximalen Steighöhe die Geschwindigkeit Null und fallen dann zwischen Freistrahl und Brennkammermantel (14) wieder nach unten. Hierdurch wird eine maximale Verweilzeit erreicht, die einen guten Ausbrand und eine intensive Durchmischung der Ofenatmosphäre bewirkt. Durch die intensive Wärmefreisetzung und der hierdurch entstehenden, heißen Abgase werden die über den Einlaß (16) einströmenden, gröberen Abfallstoffe und die schwer brennbaren oder gar inerten Anteile des Abfalls hochthermisch behandelt, d. h. auch dieser Abfallanteil wird weitestgehend ausgebrannt und erschmolzen.
Die sich auf dem schrägen Boden (12) sammelnde Schlacke und noch nicht voll verbrannte Abfallstoffe fließen von dort zusammen mit dem Abgas durch einen Engpaß (18) in eine Nachbrennkammer (19). Im Engpaß (18) mündet von oben eine Zweigleitung (20), die Verbindung zur Einblaseinrichtung (6) hat. Über diese Zweigleitung (20) strömt in den Engpaß (18) zusätzlich ein Oxidationsgas, also entweder Luft oder Sauerstoff, ein, um die Nachverbrennung eventuell noch unverbrannter Anteile des Abgases einzuleiten. Durch die Expansionen des Abgases in die Nachbrennkammer (19) entsteht dabei eine intensive Durchwirbelung.
Die Nachbrennkammer (19) ist hinsichtlich der Schräglage des Bodens (21) und ihrer Größe so dimensioniert, daß die eingeflossene, schmelzflüssige Schlacke und das Abgas vollständig ausbrennen. Die Schlacke tropft dann in ein Schlackengefäß (22). Das Abgas kann dann über ein Abgasrohr (23) aus der Nachbrennkammer (19) entweichen (Pfeil B).
Von dem Abgasrohr (23) zweigt eine Abgasrückführleitung (24) ab, die zunächst einen Wärmetauscher in der Blaseinrichtung (6) passiert. Über diesen Wärmetauscher wird das mittels der Einblaseinrichtung (6) angesaugte Oxidationsgas (Luft oder technischer Sauerstoff) erhitzt. Nach Passieren der Einblaseinrichtung (6) gelangt das Abgas mittels einer Weiterführung der Abgasrückführleitung (24) in die Trocknungs- und Nachzerkleinerungsstufe (3) und dient dort als Wärmequelle für die Trocknung der Abfallstoffe. Das Abgas verläßt dann die Trocknungs- und Nachzerkleinerungsstufe (3) über die Leitung (25) und kann dann dem Abgasrohr (23) wieder zugeführt werden.

Claims (33)

1. Verfahren zum Verbrennen von Abfallstoffen, bei dem die Abfallstoffe - erforderlichenfalls nach einer Aufbereitung - einer Brennkammer zugeführt und dort verbrannt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfallstoffe von unten vertikal nach oben in die Brennkammer (5) eingeblasen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eingeblasenen Abfallstoffe bei einer über 1000°C betragenden Temperatur verbrannt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfallstoffe in eine Grob- und in eine Feinstofffraktion aufgeteilt werden und nur die Feinstofffraktion von unten vertikal nach oben in die Brennkammer (5) eingeblasen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Grobstofffraktion der Brennkammer (5) zugeführt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Grobstofffraktion von der Seite auf den Boden (12) der Brennkammer (5) gegeben wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufteilung in eine Grob- und eine Feinstofffraktion zweistufig in einer ersten und in einer zweiten Stufe (2, 4) erfolgt, wobei zwischen beiden Stufen (2, 4) zerkleinert wird, und daß nur die sich in der zweiten Stufe (4) ergebene Feinstofffraktion von unten in die Brennkammer (5) eingeblasen wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Stufe (2) eine Vorzerkleinerung durchgeführt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die einzublasenden Abfallstoffe auf eine Korngröße von maximal 5 cm zerkleinert werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die einzublasenden Abfallstoffe eine Korngröße von maximal 5 mm zerkleinert werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfallstoffe mit Luft oder reinem Sauerstoff eingeblasen werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas zum Einblasen der Abfallstoffe erhitzt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die einer ersten Brennkammerstufe (13) zugeführten Abfallstoffe in einer zweiten Brennkammerstufe (19) unter Zugabe eines weiteren Oxidationsmittels nachverbrannt werden.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die einzublasenden Abfallstoffe zuvor getrocknet werden.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfallstoffe durch aus der Brennkammer (5) herausgeführtes Abgas getrocknet werden.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die beim Trocknen entstehenden Brüden und Gase in die Brennkammer (5) eingeleitet werden.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Brüden und Gase zum Einblasen der Abfallstoffe verwendet werden.
17. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 16, mit einer Brennkammer und erforderlichenfalls mit einer der Brennkammer vorgeschalteten Aufbereitungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennkammer (5) eine Einblaseinrichtung (6) zum Einblasen wenigstens eines Teils der Abfallstoffe in die Brennkammer (5) von unten vertikal nach oben zugeordnet ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufbereitungseinrichtung eine Trenneinrichtung (4) zur Aufteilung der Abfallstoffe in eine Grob- und eine Feinstofffraktion aufweist, wobei nur der Auslaß der Trenneinrichtung (4) für die Feinstofffraktion Verbindung zur Einblaseinrichtung (6) hat.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkammer (5) eine Einführöffnung (16) für die Zuführung der Grobstofffraktion hat.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Einführöffnung (16) seitlich und nahe dem Boden (12) der Brennkammer (5) angeordnet ist.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenneinrichtung wenigstens aus einer ersten und einer nachfolgenden zweiten Trennstufe (2, 4) besteht und zwischen beiden eine Zerkleinerungseinrichtung (3) angeordnet ist, wobei nur der Auslaß der zweiten Trennstufe (4) für die Feinstofffraktion Verbindung zur Einblaseinrichtung (6) hat, während die Auslässe beider Trennstufen (2, 4) für die jeweilige Grobstofffraktion zusammengeführt und mit einer Einführöffnung (16) in die Brennkammer (5) verbunden sind.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der ersten Trennstufe (2) eine Vorzerkleinerungseinrichtung zugeordnet ist.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Einblaseinrichtung (6) eine Luft- oder Sauerstoffördereinrichtung aufweist.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Einblaseinrichtung (6) mit einer Heizeinrichtung zur Erhitzung des für das Einblasen verwendeten Gases versehen ist.
25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung über eine Zuführeinrichtung (24) derart mit der Brennkammer (5) oder deren Auslaß (23) verbunden ist, daß Abgas der Heizeinrichtung zuführbar ist.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufbereitungseinrichtung eine Trocknungseinrichtung (3) zum Trocknen zumindest der einzublasenden Abfallstoffe aufweist.
27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknungseinrichtung (3) derart über eine Zuführeinrichtung (24) mit der Brennkammer (5) oder deren Auslaß (23) verbunden ist, daß der Trocknungseinrichtung (3) Abgas zuführbar ist.
28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkammer (5) mit der Trocknungseinrichtung (3) zur Einführung der Brüden und Gase in die Brennkammer (5) verbunden ist.
29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknungseinrichtung (3) derart mit der Blaseinrichtung (6) verbunden ist, daß die Abfallstoffe durch die Brüden und Gase oder durch deren Zumischung zu einem weiteren Gas in die Brennkammer (5) einblasbar sind.
30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufbereitungseinrichtung (3, 4) als ein derart geschlossenes System ausgebildet ist, daß die Brüden und Dämpfe aus der Trocknungseinrichtung (3) zusammen mit den Abfallstoffen geführt und mit diesen in die Brennkammer (5) eingeleitet werden.
31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkammer (5) in eine erste und eine nachfolgende zweite Brennkammerstufe (13, 19) aufgeteilt ist, wobei die Einblaseinrichtung (6) der ersten Brennkammerstufe (13) zugeordnet ist und wobei am Übergang von der ersten in die zweite Brennkammerstufe (13, 19) oder an letzterer eine Gaszuführeinrichtung (20) für die Zugabe eines weiteren Oxidationsgases angeordnet ist.
32. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Brennkammerstufe (19) als Drehrohrofen ausgebildet ist.
33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Einblaseinrichtung (6) wenigstens ein Einblasrohr (11) hat, dessen Mündung über dem Boden (12) der Brennkammer (5) hochsteht.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4443481A1 (de) * 1994-12-07 1996-06-13 Kloeckner Humboldt Deutz Ag Verfahren zur Erzeugung von in der Baustoffindustrie verwertbarer Schlacke aus Klärschlamm
DE4443482A1 (de) * 1994-12-07 1996-06-13 Kloeckner Humboldt Deutz Ag Verfahren zur Erzeugung von in der Baustoffindustrie verwertbarer Schlacke aus Klärschlamm
EP0770820A1 (de) * 1995-05-17 1997-05-02 Hitachi Zosen Corporation Müllverbrennungsverfahren und anlage dafür
EP0778446A1 (de) * 1995-07-10 1997-06-11 Hitachi Zosen Corporation Müllverbrennungssystem
DE19843613A1 (de) * 1998-09-23 2000-04-20 Harald Martin Verfahren und Vorrichtung zur Aufarbeitung von Abprodukten und Abfallstoffen
DE102021203903A1 (de) 2021-04-20 2022-10-20 Ibu-Tec Advanced Materials Ag Verfahren und eine Vorrichtung zur mehrfachen thermischen Behandlung eines organischen Abfallstoffes

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE673248C (de) * 1937-05-01 1939-03-18 Wilhelm Hochscherf Windeisen mit UEberlastungssicherheitskupplung
US3584587A (en) * 1969-10-20 1971-06-15 Gianni Siracusa Garbage disposal system
DE2532994A1 (de) * 1974-07-24 1976-02-05 Commw Scient Ind Res Org Verfahren und vorrichtung zur waermebehandlung von materialien durch heisse teilchen
DE3632534A1 (de) * 1985-10-09 1987-04-23 Ahlstroem Oy Verfahren zur gewinnung von energie aus alkalischen brennstoffen mit niedrigem heizwert

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE673248C (de) * 1937-05-01 1939-03-18 Wilhelm Hochscherf Windeisen mit UEberlastungssicherheitskupplung
US3584587A (en) * 1969-10-20 1971-06-15 Gianni Siracusa Garbage disposal system
DE2532994A1 (de) * 1974-07-24 1976-02-05 Commw Scient Ind Res Org Verfahren und vorrichtung zur waermebehandlung von materialien durch heisse teilchen
DE3632534A1 (de) * 1985-10-09 1987-04-23 Ahlstroem Oy Verfahren zur gewinnung von energie aus alkalischen brennstoffen mit niedrigem heizwert

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4443481A1 (de) * 1994-12-07 1996-06-13 Kloeckner Humboldt Deutz Ag Verfahren zur Erzeugung von in der Baustoffindustrie verwertbarer Schlacke aus Klärschlamm
DE4443482A1 (de) * 1994-12-07 1996-06-13 Kloeckner Humboldt Deutz Ag Verfahren zur Erzeugung von in der Baustoffindustrie verwertbarer Schlacke aus Klärschlamm
EP0770820A1 (de) * 1995-05-17 1997-05-02 Hitachi Zosen Corporation Müllverbrennungsverfahren und anlage dafür
EP0770820A4 (de) * 1995-05-17 1998-12-02 Hitachi Shipbuilding Eng Co Müllverbrennungsverfahren und anlage dafür
US5862762A (en) * 1995-05-17 1999-01-26 Hitachi Zosen Corporation Method and facility for refuse incineration using a fire-grate-type incinerator and with separation of non-combustibles
EP0778446A1 (de) * 1995-07-10 1997-06-11 Hitachi Zosen Corporation Müllverbrennungssystem
EP0778446A4 (de) * 1995-07-10 1998-12-16 Hitachi Shipbuilding Eng Co Müllverbrennungssystem
DE19843613A1 (de) * 1998-09-23 2000-04-20 Harald Martin Verfahren und Vorrichtung zur Aufarbeitung von Abprodukten und Abfallstoffen
DE19843613C2 (de) * 1998-09-23 2000-12-07 Harald Martin Verfahren und Vorrichtung zur Aufarbeitung von Abprodukten und Abfallstoffen
DE102021203903A1 (de) 2021-04-20 2022-10-20 Ibu-Tec Advanced Materials Ag Verfahren und eine Vorrichtung zur mehrfachen thermischen Behandlung eines organischen Abfallstoffes

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