DE4127872A1 - Verfahren zur hochtemperatur konversion von abfaellen - Google Patents

Verfahren zur hochtemperatur konversion von abfaellen

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    • F23G5/006—General arrangement of incineration plant, e.g. flow sheets
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Description

Das vorgeschlagene neue Verfahren ist besonders für die umweltfreundliche Beseitigung von krankenhausspezifischen Abfällen geeignet.
In der Vergangenheit, und zum Teil auch gegenwärtig, wurden krankenhaus­ spezifische Abfälle in Verbrennungsanlagen, die dem Krankenhaus zugeordnet sind, verbrannt.
Wegen der erhöhten Anforderungen des Umweltschutzes an derartige Anlagen sind sie zum überwiegenden Teil stillgelegt worden.
Die Abfälle werden jetzt hauptsächlich in zentralen, großen Sondermüll-Ver­ brennungsanlagen beseitigt. Die Beförderung dieser Abfälle zu zentralen Stellen ist sowohl kostspielig als auch nicht ungefährlich. Die Sondermüll-Verbrennungs­ anlagen emittieren Schadstoffe in kleinen Mengen und Kohlendioxid, das zum Treibhauseffekt beiträgt.
Über den Anfall von krankenhausspezifischem Abfall existieren umfangreiche Untersuchungen. (1)
So wird mit einer Gesamtabfallmenge von 1,6-6,5 kg pro Bett und Tag gerechnet. Davon sind 30% krankenhausspezifische Abfälle, der Rest haus­ müllähnliche Abfälle. Man rechnet mit dem Ansteigen des Anteils von 30% auf 50%.
In einer größeren Klinik machten die Einwegartikel allein 170 t/a (1990) aus. Der Heizwert der krankenhausspezifischen Abfälle wird mit 19 000 kJ/kg an­ gegeben. Ihr Kunststoffanteil beträgt ca. 20%.
Die den Krankenhäusern angegliederten Verbrennungsanlagen haben Durchsatz­ leistungen von 80-350 kg/h. Kleinanlagen mit 100-200 kg/h Durchsatzleistung sind üblich. Die Abgasmenge beträgt dabei 10 000 m3/h. Die hohe Abgasmenge beruht auf der Notwendigkeit, die Verbrennung mit einer Zusatzfeuerung und mit einer Nachverbrennung durchzuführen.
Das vorgeschlagene Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die Hochtem­ peratur Konversion durch Oxidation mit hochprozentigem Sauerstoff, über 90% O2 durchgeführt wird und die entstehenden Verbrennungsprodukte nicht in die Atmosphäre emittiert werden.
H2O wird kondensiert, gereinigt und als Abwasser abgeführt.
CO2 wird in flüssige oder feste Kohlensäure umgewandelt. Für flüssige oder feste Kohlensäure (Trockeneis) besteht in einem Klinikum eine Verwendungs­ möglichkeit.
Das neuartige Verfahren bietet folgende Vorteile:
  • 1. Durch Oxidation mit hochprozentigem Sauerstoff werden Temperaturen über 1200°C ohne Zusatzbrennstoff erreicht. Dadurch werden alle toxischen orga­ nischen Stoffe vollständig zerstört.
  • 2. Keine Emissionen in die Atmosphäre.
  • 3. Nutzbringende Verwertung des Kohlendioxids und kein Beitrag zum Treibhaus­ effekt.
  • 4. Rückstände werden als Schlacke flüssig ausgetragen und enthalten alle an­ organischen Schadstoffe in unlöslicher Form.
Das Verfahren besteht aus der sinnvollen Kombination an sich bekannter und erprobter Verfahren, sodaß keine langwierige Entwicklungsarbeit erforderlich ist.
Das neuartige Verfahren verwendet in seinem ersten Abschnitt die Merkmale, wie sie in dem Europa Patent 03 80 566 v. 3.7.91 "Verfahren zur Beseitigung von Abfällen durch Verbrennen mit Sauerstoff" (2) beschrieben sind.
Nachstehend werden die wesentlichen Merkmale dieses Verfahrens aufgeführt.
Über eine Aufgabevorrichtung, die geeignet ist, kleine Behälter oder Säcke aus Kunststoff aufzugeben, werden die Abfälle in einen Reaktionsraum einge­ bracht und dort mit hochprozentigem Sauerstoff von über 90% O2 bei Tem­ peraturen über 1200°C zur Reaktion gebracht.
Der benötigte Sauerstoff wird entweder flüssig angeliefert und nach Ver­ dampfung in den Reaktionsraum eingebracht, oder in einer Erzeugungsanlage gasförmig erzeugt und in den Reaktionsraum eingespeist.
Der Reaktionsraum ist mit einem Hilfsbrenner ausgerüstet, um die Reaktion in Gang zu setzen. Ist die Reaktionstemperatur erreicht, wird er außer Betrieb genommen.
Der Reaktionsraum kann eine stationäre oder bewegliche, z. B. ein Drehrohr­ ofen, eine ausgemauerte oder indirekt mit einem Kühlmittel gekühlte Vor­ richtung sein. Er verfügt über eine Einrichtung zum Austrag flüssiger Schlacke.
In die Schlacke werden alle anorganischen Schadstoffe unlöslich eingebunden. Falls erforderlich, werden zur Schlackenbildung geeignete Zuschlagstoffe dem Aufgabegut zugegeben.
Die heißen Abgase passieren nach Verlassen des Reaktionsraums einen Abhitzekessel, in dem der größte Teil der Wärmeenergie in Form von Dampf zurückgewonnen und eine Abkühlung der Gase soweit erreicht wird, daß die Gase in einem Gewebefilter entstaubt werden können. Die im Abhitzekessel und im Filter anfallenden Stäube werden in den Reaktions- Raum zurückgeführt und dort in der Schlacke flüssig eingebunden.
Bis soweit entspricht das neuartige Verfahren dem in dem Europa-Patent 03 80 566 beschriebenen Verfahren.
Im Gegensatz zu dem o.a. Europa Patent werden die Abgase jedoch nicht in die Atmosphäre entlassen, sondern weiterbehandelt.
Die Abgase, hauptsächlich bestehend aus CO2 und H2O, werden unter 100°C abgekühlt, um den in dem Gas enthaltenen Wasserdampf zu kon­ densieren. Die Abkühlung kann durch direkte Wassereinspritzung oder indirekt mit einem Kühlmittel erfolgen.
Das nach der Wasserdampfkondensation nunmehr hauptsächlich CO2 ent­ haltende Gas wird einer weiteren Reinigung, z. B. nach dem Rectisol-Ver­ fahren (3), unterzogen, um die für die spätere Verwendung der flüssigen oder festen Kohlensäure störenden Verunreinigungen zu entfernen.
Anschließend wird das Kohlendioxid nach bekannten Verfahren entweder verflüssigt oder in Trockeneis umgewandelt, wobei auch beide Möglichkei­ ten nebeneinander zur Anwendung kommen können.
Das Verfahren wird nachstehend an einem Beispiel für eine Anlage mit einer Leistung von 100 kg/h krankenhausspezifischer Abfälle erläutert.
Die Abfälle enthalten ca.
20% Kunststoff
50% Sonstiges Brennbares
10% Feuchtigkeit
20% Asche
Heizwert 19 000 kJ/kg
Es werden zur Hochtemperatur Konversion von 100 kg/h Abfällen
verbraucht
95 m³/h O₂
Temperatur ca. 1500°C
erzeugt Abgas 150 m³/h
mit CO₂ 130 kg/h
H₂O 62 kg/h
Wärmemenge 1,6· 10⁶ kJ/h
im Abhitzekessel Dampf 16 bar 480 kg/h
elektr. Energie 69 kw
im Abgas nach Abhitzekessel abzuführende Wärmemenge 1,9 · 10⁵ kJ/h
Erzeugung von Kohlendioxid @ flüssig/fest 120 kg/h
Wie das Beispiel zeigt, fallen keine Abgase an und ein negativer Einfluß auf das Klima durch Kohlendioxid wird vermieden.
Das Verfahren ist so umweltfreundlich, daß es einem Krankenhaus un­ mittelbar zugeordnet werden kann.
Angezogene Druckschriften
(1) Sammet, D.-Lausterer, W.
Kenndaten über Menge und Zusammensetzung von Krankenhausabfällen.
Recycling International, E. Freitag Verlag für Umwelt­ technik, Berlin, 1982, S. 956-961
(2) Europa Patent 03 80 566 v. 3.7.91
Verfahren zur Beseitigung von Abfällen durch Ver­ brennen mit Sauerstoff.
(3) Kohrt, H.-U. Gasreinigung mittels des Rectisol-Prozesses. Kältetechnik 11 (1959) Heft 5, S. 130-133.

Claims (7)

1. Verfahren zur Hochtemperatur Konversion von Abfällen, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Abfall entsprechend dem Europa Patent 03 80 566 mit Sauerstoff vollständig verbrannt, aus dem dabei entstehenden Abgas nach Abhitzekessel und Gewebefilter der Wasserdampf kondensiert, eine weitere Gasreinigung durchgeführt und das verbleibende Kohlendioxid einer Ver­ wendung zugeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die weitere Gasreinigung das Rectisol-Verfahren verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kohlendioxid verflüssigt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kohlendioxid in Trockeneis umgewandelt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß es für die Beseitigung krankenhausspezifischer Abfälle angewendet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Durchführung des Verfahrens erforderliche Anlage einem Krankenhaus unmittelbar zugeordnet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Schritte des Verfahrens in die sonst erforderlichen technischen Einrich­ tungen eines Krankenhauses integriert werden.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999054662A1 (en) * 1998-04-17 1999-10-28 Reactor Combustion World Organisation S.A. Method and apparatus for the prevention of global warming, through elimination of hazardous exhaust gases of waste and/or fuel burners

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0380566A1 (de) * 1987-10-16 1990-08-08 Reinhard Fischer Verfahren zur beseitigung von abfällen durch verbrennen mit sauerstoff.

Patent Citations (1)

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EP0380566A1 (de) * 1987-10-16 1990-08-08 Reinhard Fischer Verfahren zur beseitigung von abfällen durch verbrennen mit sauerstoff.

Non-Patent Citations (3)

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Title
DE-Z.: E. Freitag: Recycling International, Verlag f. Umwelttechnik Berlin, 1982, S. 956-961 *
Jüntgen H., van Heek K.H.: Kohlevergasung, S. 120-128 u. S. 168, Jhrg. 1981 *
Leitmeir, E: "Das Müllheizkraftwerk Coburg", In: VGB Kraftwerkstechnik 69, Heft 11, Nov. 89, S. 1087-1094 *

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WO1999054662A1 (en) * 1998-04-17 1999-10-28 Reactor Combustion World Organisation S.A. Method and apparatus for the prevention of global warming, through elimination of hazardous exhaust gases of waste and/or fuel burners

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