DE4243155C1 - Verfahren zur Verfestigung von Gemischen aus Abfällen und Rückständen - Google Patents

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung ist die Verfestigung von Gemischen aus trockenen und pa­ stösen organischen und anorganischen fasrigen und feindispersen Abfällen und Rückständen. Der dem Anwendungsgebiet der Erfindung entsprechende Stand der Technik wird bezogen auf die Brikettierung/Agglomerierung bestimmt durch das Verpressen von trockenen bzw. auf einen Wassergehalt von <25% getrockneten organisch-pflanzlichen, koh­ lespezifischen Produkten, die bevorzugt zur Verbrennung und/oder Vergasung eingesetzt wer­ den. Als Pressen dienen bevorzugt Stempel-, Walzen- aber auch Matritzenpressen (z. B. DE 36 09 117).

Das Herstellen von Preßlingen für ein besseres Handling, der Verdichtung zur Volumenredu­ zierung, der Pelletierung von Futtermitteln, der Tablettenherstellung u. ä. Anwendungsfälle ist ebenfalls bekannt.

Bekannt sind ebenfalls die Herstellung von Brennstoffen aus Abfällen unter Zusatz von Bin­ demitteln (DE OS 25 11 477), durch Zusatz von Ölen (DE 25 07 938) oder durch Verpressen von Papier.

Alle Verdichtungsverfahren, insbesondere die Brikettierverfahren weisen aber folgende Nach­ teile auf:

• - die Einsatzstoffe müssen relativ trocken sein bzw. einen Wassergehalt <25%, bevorzugt <20% aufweisen,
• - Einsatzstoffe mit einem Wassergehalt <20% werden mit Bindemitteln versetzt, die unter Wasseraufnahme aushärten, jedoch ein schlechtes Verbrennungsverhalten ausweisen,
• - Einsatzstoffe mit einem Wassergehalt <20% werden auf den erforderlichen Wassergehalt getrocknet,
• - die hergestellten Preßlinge sind nicht entsprechend dem Herstellungszweck einsetzbar,
• - die hergestellten Preßlinge/Briketts sind weder transport- noch thermostabil.

Ziel und Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lösung zu finden, fasrige und feindisperse pastöse oder trockene organische und anorganische Rückstände und Abfallstoffe, bevorzugt Farb­ rückstände, Säureharze oder Klärschlämme in einen Zustand zu überführen, in dem dieses sonst bei Druckbeanspruchung nicht verfestigungsfähige Stoffgemisch preßfähig wird. Dabei sollen Preßlinge entstehen, die eine ausreichende Festigkeit für den Zwischentransport und ei­ ne hohe Thermostabilität für den Vergasungsprozeß aufweisen.

Erfindungsgemäß besteht die Lösung darin, daß in die verfilzte Struktur bestimmter Rück­ stände oder Abfallstoffe die feindispersen Stoffe so eingearbeitet werden, daß gleichzeitig das für den Verpreßvorgang erforderliche Stützgerüst gebildet und durch die Mischungsverhältnis­ se der mit unterschiedlichen Feuchtegehalt anfallenden Rückstände und Abfallstoffe unterein­ ander die erforderliche Preßfeuchte eingestellt wird. Das Gemisch muß dabei die Eigenschaf­ ten aufweisen, bei der eingestellten Feuchte auch bei Druckbeanspruchung formstabil zu blei­ ben und dampfdurchlässig zu sein.

Ein Gemisch aus Klär- und Lackschlämmen, wenn eine der Komponenten trocken zugesetzt wird, erfüllt beispielsweise bereits diese Anforderungen. Zur Einstellung der Preßfeuchte kön­ nen andere pastöse Stoffe, z. B. Industrieschlämme oder trockene Stoffe, z. B. Filterstaub oder Trockenkohle, zugesetzt werden.

Die Preßgutfeuchte ist gleichmäßig bis in die stofflichen Mikrobereiche hinein gewährleistet, d. h., es liegt eine hohe Mischungshomogenität vor. Die verfahrenstechnische Wirkung gelingt nur durch Kombination von Zwangsvermischung und Zerkleinerung (Zerfaserung). Die Kombi­ nation kann gleichzeitig oder nacheinander erfolgen.

Durch die erfindungsgemäße Mischung von feindispersen, pastösen oder trockenen organi­ schen und anorganischen Rest- und Abfallstoffen mit Klärschlamm wird ein Preßgut geschaf­ fen, das durch Mitteldruckverdichtung bevorzugt bei 20-120 MPa bei mehrfacher Wirkung des Preßdruckes und sich dabei erhöhender Querkompression ausreichend feste und thermosta­ bile Preßlinge liefert. Ein geeigneter Pressentyp, der diese Verdichtungsbedingungen erfüllt, ist z. B. die Lochmatritzen-Walzenpresse oder bei geringeren Wassergehalten eine Walzen- oder Stempelpresse. Unter Einhaltung der erfindungsgemäßen verfahrenstechnischen Bedingungen kann der Mengenanteil von feindispersen, pastösen oder trockenen organischen und anorga­ nischen Rest- und Abfallstoffen größer 20% bevorzugt 30-40% betragen.

Die Erfindung soll im folgenden an einem Beispiel kurz erläutert werden. 0,4 Masse-Anteile Farbrückstände mit einem Feuchtegehalt von etwa w = 70% werden mit 0,3 Masse-Anteilen Brüdennutzstaub (w = 8%) und 0,3 Masse-Anteilen getrockneter Klarschlamm (w = 10%) in einem Zwangsmischer vermischt und zerkleinert. Eine Mischung von 0,4 Masse- Anteilen Farbrückstand o.g. Feuchte mit 0,6 Masse-Anteilen getrocknetem Klärschlamm führt ebenfalls zum Ziel. Die Zwangsvermischung und die Zerkleinerung können wahlweise nach­ einander oder gleichzeitig mit geeigneten Mischaggregaten durchgeführt werden. Das homo­ gene Mischgut wird mit einer Lochscheibenwalzenpresse (Pelletpresse) zu Preßlingen von ca. 40 mm Länge und einem Durchmesser von z. B. 14 mm verpreßt. Die "grünen" Pellets besitzen eine Abriebfestigkeit R10 (50) von 92,0%. Damit weisen sie die geforderte Festigkeit für den Zwischentransport und die für den Vergasungsprozeß erforderliche Thermostabilität auf.

Claims (2)

1. Verfahren zur Verfestigung von Gemischen aus Abfällen und Rückständen, insbesondere aus trockenen bis pastösen fasrigen und feindispersen organischen und anorganischen Abfällen oder Rückständen zum Einsatz in der Festbettdruckvergasung, unter Verwendung herkömmli­ cher Pressentypen, wie z. B. von Lochmatritzen-Walzenpressen oder Walzen- oder Stempel­ pressen, dadurch gekennzeichnet, daß

• - das Gemisch aus mindestens zwei Komponenten besteht und die Komponentenanzahl nicht begrenzt ist;
• - mindestens eine Komponente des Gemisches fasriger kompaktierfreundlicher Struktur bevor­ zugt Klärschlamm ist;
• - mindestens eine Komponente des Gemisches trocken ist (Feuchtigkeitsgehalt 20%);
• - die Preßfeuchte durch das Verhältnis der feuchten und trockenen Komponenten in Abhängig­ keit vom Feuchtegehalt eingestellt wird;
• - die homogene Vermischung der Komponenten durch ihre Zwangsvermischung und Zerklei­ nerung erfolgt, wobei beide Schritte wahlweise gemeinsam bzw. getrennt ablaufen können;
• - die Preßverdichtung des somit entstandenen Preßgutes unter Preßdrücken von 20 bis 120 MPa erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß zur Erhöhung der Querkom­ pression die Preßverdichtung mehrfach erfolgt.