DE4318610C2 - Verfahren zur Gewinnung von Energie und Wertstoffen aus Müll - Google Patents

Verfahren zur Gewinnung von Energie und Wertstoffen aus Müll

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von festen Wertstoffen, wie Eisen, Nichteisenmetallen, mineralischen Baustoffen sowie Kohlenstoff und gasförmigen Wertstoffen, wie Wasserstoff und Kohlenmonoxid, die stofflich für chemische Synthesen, z. B. zur Erzeugung von Ammoniak, Methanol, Benzin, Diesel- und Heizöl weiterverarbeitet oder energetisch genutzt werden können und damit zur Reduzierung des sonst erforderlichen Deponiebedarfes auf ein Minimum.
Der notwendige Schutz der Umwelt und der ständig steigende Anfall von Müll aus Kommunen, Gewerbe und Industrie erfordern leistungsfähige Alternativen zur Mülldeponie und -verbrennung. Deshalb wird seit vielen Jahren und vielfältig auch an der Nutzung der Schwelung (Pyrolyse) und Vergasung zur Müllverwertung gearbeitet.
Bereits in den 70er Jahren wurde in den USA mit dem PUROX-Verfahren der Union-Carbide und in Deutschland mit dem SFW-Verfahren der Saarberg-Fernwärme GmbH versucht, durch Entgasung und Vergasung Brenngas aus Hausmüll und hausmüllähnlichem Müll zu erzeugen. Beim PUROX-Verfahren wird Müll direkt mit Sauerstoff durch Vergasung in Brenngas und flüssige Schlacke umgewandelt. Nach Reinigung des Brenngases und des dabei anfallenden Gaskondensates wurde diese sowie die granulierte Schlacke an externe Dritte abgegeben.
Das SFW-Verfahren verwendet als Vergasungsmittel ein Luft-Wasserdampf-Sauerstoffgemisch. Außer einem Brenngas mit niedrigem Heizwert fallen bei diesem Verfahren Gaskondensate und Asche an, die aufbereitet bzw. deponiert werden mußten. Das in Dänemark entwickelte Destrugas-Verfahren hatte eine ähnliche Zielstellung.
Mit Heißluft als Vergasungsmittel arbeitete das Audco-Torrax- Verfahren. Direkt kombiniert waren Entgasung und Vergasung, wobei das Brenngas verbrannt und primär zur Erzeugung der Heißluft und sekundär zur Energieerzeugung in Form von Strom, Heiz- und Prozeßwärme verwendet wurde. Bekannt sind auch das Hochtemperaturverfahren der Voest-Alpine, das Schwelbrennverfahren von Siemens-KWU und das Thermoselect-Verfahren von Thermoselect.
Das Voest-Alpine-Verfahren verwendet zur Entstaubung des Brenngases aus der Prozeßstufe Ent- und Vergasung einen Heißgasfilter und verbrennt das entstaubte Gas in einem Kessel, der Elektroenergie- und Wärmesysteme speist. Das Verfahren wurde insbesondere mit dem Ziel entwickelt, hochkalorige Sonderabfälle mit hohen Metallanteilen, insbesondere Eisen, zur Metallrückgewinnung zu nutzen. Dementsprechend war die Separation der flüssig anfallenden Abfallschlacke speziell gestaltet.
Beim Thermoselect-Verfahren wird der anfallende Müll ohne Separation zu einem Großpaket gepreßt, in dieser Form durch indirekte Wärmezuführung getrocknet und geschwelt. Dabei entstehen Schwelgas, Kohlenstoff, Metalle und mineralische Inertmaterialien. Alle diese Schwelprodukte werden in eine an die Schwelung angekoppelte Vergasung gefahren und dort mit Sauerstoff zu Brenngas vergast. Dabei werden außer Kohlenstoff alle anderen festen Schwelprodukte eingeschmolzen und schmelzflüssig in ein Wasserbad eingetragen. Das 1200°C heiße Vergasungsgas wird durch Quenchen mit Wasser schockartig auf 90°C gekühlt. Im Zuge der Gasaufbereitung wird das Wasser aus Trocknung, Schwelung und Vergasung ausgetaut, verdampft, erneut kondensiert und anschließend zur Abführung von Wärme aus dem Prozeß verdunstet und somit als Brüden an die Umgebung abgegeben. Das erzeugte Brenngas ist primär als Brennstoff für Gasmotoren gedacht, deshalb erfolgt neben der chemischen Gasreinigung eine weitgehende Gaskühlung zur Sicherung niedriger Wasserdampfgehalte im Brenngas.
Beim Siemens-KWU Schwel-Brenn-Verfahren wird mechanisch zerkleinerter Müll einer indirekt beheizten, rotierenden Schweltrommel zugeführt und das entstehende Schwelgas praktisch in "einer Hitze" verbrannt. Die anfallenden Feststoffe werden nach der Schwelung gekühlt und in einen Siebrückstand, der vor allem die Metall- und mineralische Inertbestandteile des Mülls sowie Glas enthält und in ein Siebgut mit einer Körnung kleiner 5 mm, das ca. 30 Masse% Kohlenstoff enthält, getrennt. Das Siebgut wird gemahlen und mit dem Schwelgas in einem Kessel mit Schmelzkammerfeuerung verbrannt. Das Rauchgas wird zur Dampferzeugung genutzt, anschließend entstaubt und chemisch in bezug auf SO2, HCl, Chlor, Fluor und Schwermetalle gereinigt.
Als weiterer Stand der Technik seien genannt Berwein H.: Ein Weg zur Lösung des Müllproblems: Die Siemens-Schwelbrennanlage in DE-Z: Technische Mitteilungen, 81. Jahrgang, Heft 6, Juli/August 1988, Seiten 327 bis 332 sowie die DE 38 20 013 A1.
Somit hat das Schwel-Brenn-Verfahren gegenüber allen anderen thermischen Müllverwertungsverfahren den Vorteil, daß die metallischen Komponenten des Mülls ohne Aufschmelzung und damit Verunreinigung mit Schlacke, zurückgewonnen werden. Durch die Aushaltung der Metalle kann die Schmelzfeuerung ein inertes, eluierfestes Schlackegranulat produzieren, das als Baustoff gut geeignet ist. Schwelgas und kohlenstoffhaltiger Brennstaub können in speziellen Brennern definiert mit vorgewärmter Luft bei Temperaturen größer 1200°C in einem Schritt verbrannt werden, womit das Einschmelzen der restlichen mineralischen Inertbestandteile des Mülls möglich wird.
Die Gasaufbereitung beim Schwel-Brenn-Verfahren ist so temperaturgeführt, daß eine Kondensation des im Prozeß anfallenden Gaswassers vermieden wird. Das Schwel-Brenn-Verfahren sichert somit gegenüber anderen Müllverwertungsverfahren optimal die Wertstoffrückgewinnung. Es hat jedoch gegenüber den Verfahren, die den Prozeßschritt Vergasung von der Verbrennung trennen und die Vergasung mit Sauerstoff betreiben, den Nachteil, daß ein großer Rauchgasmassestrom zu reinigen ist. Gegenüber dem Thermoselect-Verfahren ist die zu reinigende Gasmasse z. B. rd. 10mal so groß. Dazu kommt, daß wie beim Thermoselect-Verfahren die Leistung der zur Schwelung erforderlichen, indirekt beheizten Vorrichtungen auf einen Mülldurchsatz von 6 bis 8 t/h begrenzt ist.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren anzugeben, mit dem es möglich ist, die spezifischen Vorteile einzelner bekannter Verfahren bei gesteigertem Durchsatz in Summe zu realisieren, d. h. die besten Methoden der thermischen Aufbereitung des Mülls, mit denen der Wertstoffrückgewinnung sowie denen zur Senkung der Schadstofffracht an die Umwelt so zu verbessern, daß diese in einem Verfahren kombiniert werden können, das insbesondere in bezug auf die stoffliche und energetische Nutzung des Mülls allen anderen Verfahren dieser Art überlegen ist.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Erfindungsgemäß werden beim Druckniveau der ersten Prozeßstufe oder davon abweichend in dieser zweiten Prozeßstufe das Schwelgas und der kohlenstoffhaltige Staub mit Luft und/oder Sauerstoff bei Temperaturen über 1200°C, vorzugsweise 1300 bis 1500°C, in bekannten Vorrichtungen so zu wasserstoff- und kohlenmonoxidreichem Brenngas mit niedrigem Methangehalt vergast, daß die mit dem Schwelgas und dem Staub eingetragenen festen Inertstoffe sowie aus der Gasreinigung rückgeführte Stäube kontinuierlich schmelzflüssig mit dem Brenngas abgeführt werden. Das heiße, mit schmelzflüssigem Inertmaterial beladene Brenngas wird in einem zweiten Verfahrensschritt der zweiten Prozeßstufe des erfindungsgemäßen Verfahrens von 1000 bis 1500°C durch Quenchen schockartig auf 700 bis 1000°C und damit unter die Erstarrungstemperatur der festen Inertstoffe gekühlt, so daß diese in ein basaltartiges, eluierfestes Granulat umgewandelt werden. Erfindungsgemäß wird für die Quenchung heißes Wasser verwendet, dessen Temperatur über dem Wasserdampftaupunkt des zu quenchenden Gases liegt und das bei seiner Verdüsung zum Zwecke des Quenchens explosionsartig im Gasstrom verdampft. Die Quenchung ist verbunden mit der Abscheidung des erstarrten Inertgranulates, z. B. über ein Wasserbad. Das gequenchte Gas selbst wird in einem weiteren Verfahrensschritt, ggf. unter Nutzung eines Teiles seiner fühlbaren Wärme, z. B. auf 150 bis 400°C indirekt gekühlt. Diese Kühlung ist verbunden mit einer Entstaubung, d. h. mit einer Abtrennung von Staub und feinkörnigem Granulat aus dem Brenngas.
In der dritten Prozeßstufe des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das entstaubte Brenngas aus der zweiten Prozeßstufe in mehreren Verfahrensschritten chemisch soweit gereinigt, daß eine nachfolgende chemische und/oder energetische Nutzung des Brenngases ohne Verstöße gegen geltende Umweltschutzbestimmungen erfolgen kann, die auf das erfindungsgemäße Verfahren zurückzuführen wären.
Zu diesem Zwecke wird das Brenngas im ersten Verfahrensschritt der dritten Prozeßstufe durch Eindüsung von mit Schadstoffen beladenen Suspensionen und/oder Lösungen aus den nachfolgenden Verfahrensschritten der chemischen Gaswäsche soweit gekühlt, daß das Gas eine Temperatur in der Nähe seines Wasserdampftaupunktes erreicht, aber im trockenen Zustand und die Salze der Suspension in fester Form im Gas vorliegen, so daß diese aus dem Gas mechanisch oder elektromagnetisch entfernt, aufbereitet oder deponiert werden können. Erfindungsgemäß wird das erreicht, indem die schadstoffbeladenen Suspensionen und Lösungen mit einer Temperatur in den Gasstrom eingedüst werden, die mindestens 10 bis 100 K über dem Wasserdampftaupunkt des Gases liegt. Die Temperatur des Gases bei Eintritt in diesen Verfahrensschritt ist so hoch zu wählen, daß die vorstehenden erfindungsgemäßen Bedingungen eingehalten werden.
Nach der Kühlung des Gases und Entfernung der schadstoffreichen Salze wird das Gas mit bekannten sauren und basischen Lösungen in einem zweiten und dritten Verfahrensschritt der dritten Prozeßstufe gewaschen. Zu diesem Zwecke werden die Waschlösungen und Suspensionen ebenfalls mit einer Temperatur, die mindestens 10 K über dem Wasserdampftaupunkt des Gases liegt, im Gasstrom unter Nutzung der damit möglichen Explosionszerstäubung fein versprüht. Die so im Gasstrom fein verteilten Suspensionen und/oder Lösungen binden die im Gas enthaltenen Schadstoffe und sammeln sich schadstoffbeladen in den Sümpfen der Waschstufen.
Erfindungsgemäß wird danach in einem vierten Verfahrensschritt durch indirekte Kühlung soviel Wasser aus dem Gas ausgetaut, wie das erfindungsgemäße Verfahren für das Quenchen in der zweiten Prozeßstufe und die Herstellung der Waschlösungen und Suspensionen für die dritte Prozeßstufe sowie ggf. für die Abführung der Energie angekoppelter Kreisprozesse durch Verdunstung benötigt wird.
Schließlich ist es auch erfindungsgemäß, wenn in der dritten Prozeßstufe des Verfahrens zur Sicherung minimaler Schadstofffrachten an die Umwelt ein bekanntes trockenes Sorptionsverfahren abschließend im Gasstrom angeordnet ist, und die dafür erforderliche Erhöhung der Gastemperatur durch Gaskompression gesichert wird.
Der volkwirtschaftliche Vorteil der Erfindung im Vergleich zu den führenden Verfahren der Müllverwertung des Standes der Technik, wie z. B. dem Thermoselect- und dem Schwel-Brenn-Verfahren, liegt darin, daß die neue Art der Schwelung von zerkleinertem Müll den Bau leistungsfähigerer und preisgünstigerer Anlagen gestattet, der Metallschrott, Glas und Stein, ohne Umschmelzen aus dem Müll maschinell wieder und weiter verwendbar aus geschlossener Prozeßführung gewonnen werden, und damit der chemisch und/oder energetisch nutzbare Anteil der Müllverwertung bis zu doppelt so hoch ist.
Ausführungsbeispiel
Das erfindungsgemäße Verfahren wird beschrieben für die Verwertung von 1 t Hausmüll in der Zusammensetzung, wie sie für durchschnittlichen Müll vom Bundesumweltamt der Bundesrepublik Deutschland veröffentlicht wurde.
Kohlenwasserstoffverbindungen 36,8 Masse-%
Wasser 35,0 Masse-%
Asche 13,0 Masse-%
Glas und Mineralien 11,2 Masse-%
Eisen 2,8 Masse-%
Nichteisenmetall 0,4 Masse-%
Fluor und Chlor 0,512 Masse-%
Schwermetalle 0,288 Masse-%
Heizwert 2,33 MWh/t
und mit Hilfe des in
Fig.
1 dargestellten technologischem Grobschemas.
Das erfindungsgemäße Verfahren wurde in drei Prozeßstufen, in diesem Beispiel A, B und C, gegliedert, in denen jeweils mehrere Verfahrensschritte realisiert werden.
Das Zusammenwirken der Prozeßstufen, Verfahrensschritte und Vorrichtungen ist wie folgt:
In der Prozeßstufe A sind zusammengefaßt, die Müllzerkleinerung 1, Zwischenbunkerung des zerkleinerten Mülls 2 und die stationäre Schweltrommel 3, die einen rotierenden Schwelzylinder 4 und ein rotierendes Sieb 5 mit Abwurfkante 6 gasdicht umschließt sowie die partielle Oxidation des Schwelgases 11 mit der Sauerstoffzuführung 14.
Eingebunden in die stationäre Schweltrommel 3 sind der Antrieb 7 für den rotierenden Schwelzylinder 4 und das Sieb 5, die kontinuierliche Müllzuführung 8, der Austrag des Siebgutes 9, der Austrag des Siebrückstandes 10 und die Schwelgasabführung 12. Weiterhin gehören zur Prozeßstufe A die Schwelgasrückführung 13, die Mühle 15, die Rückführung von Brenngas als Sichter- und Fördergas 16 und zur Mantelkühlung 17.
Die Prozeßstufe A ist über die Schwelgasleitung 18, die Staubförderleitung 19 und die Brenngasrückführung 20 verbunden mit der Prozeßstufe B, der zugeordnet sind:
  • - Die Vergasung von Schwelgas und kohlenstoffhaltigem Staub mit Sauerstoff im Reaktor 22, über die Leitungen 18, 19 und 21 zugeführt, und das Aufschmelzen der inerten Feststoffe des Schwelgases und Staubes sowie der über 27 rückgeführten Stäube, ebenfalls im Reaktor 22,
  • - das Quenchen des Vergasungsgases durch Explosionszerstäubung von überhitztem Wasser in der Quenchkammer 23 mit Wasserbad und Granulataustrag 24,
  • - die Heißgaskühlung 25 und -entstaubung 26 mit Staubrückführung 27, die mit einem Wasserdampfkreisprozeß 23 verbunden ist.
Über die Brenngasleitung 29 ist die Prozeßstufe B mit der Prozeßstufe C des erfindungsgemäßen Verfahrens, der Gasreinigung, verbunden. Zu dieser gehören ein Sprühtrockner 30 zur Abscheidung der schadstoffbeladenen Sorbentien, eine basische 31 und saure bzw. neutrale 32 Gaswäsche, eine die Temperatur erhöhende Gaskompression sowie eine trockene Feinreinigung 33, als letzte Reinigungsstufe vor der chemischen und/oder energetischen Nutzung des Brenngases, die im Beispiel mit Hilfe eines Gas-Dampf-Kraftprozesses 34 erfolgt.
Das Zusammenwirken der Prozeßstufen und Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens im stationären Betrieb unter Normaldruck zwischen 0,1 bzw. 0,15 MPa wird wie folgt beschrieben: Der angelieferte Müll wird in (1) zerkleinert, in (2) zwischengelagert und mit (8) kontinuierlich über die Stirnwand der gasdichten stationären Schweltrommel (3) in den rotierenden Schwelzylinder (4), der vom Antrieb (7) um seine Längsachse mit 4-5 Umdrehungen je Minute gedreht wird, eingetragen. Hier wird der Müll mit über (13) rückgeführtem Schwelgas, das mit Hilfe des Brenners (11) in seiner Temperatur um 100 bis 1000°C erhöht wurde, beaufschlagt und vermischt. Dadurch trocknet und entgast der Müll und wandert durch den Schwelzylinder (4) zum Sieb (5), wo seine festen Bestandteile und der bei der Schwelung entstandene Kohlenstoff in eine Siebfraktion kleiner 10 mm und einen entsprechenden Siebrückstand getrennt und über (9) und (10) ausgetragen werden. Das über (9) ausgetragene Siebgut wird der Mühle (15) zugefahren und dort zu Staub gemahlen, während der über (10) ausgetragene Siebrückstand einer Separation zugeführt und dort in Eisen- und Nichteisenmetallschrott sowie in Glas und Steine getrennt wird.
Für den erfindungsgemäßen Schwelprozeß ist es notwendig, 30 bis 50% des erzeugten Schwelgases über (13) zum Brenner (11) zu rezirkulieren, da der Wärmebedarf für die Mülltrocknung ca. 250 KWh und der für die Schwelung des getrockneten Mülls ca. 300 KWh/t Müll beträgt. Zur Sicherung dieser Prozeßwärme und eines Temperaturniveaus von 500 bis 600°C, erfindungsgemäß durch partielle Oxidation des Schwelgases mit Sauerstoff, werden gleichzeitig 110 bis 150 m3 technischer Sauerstoff pro t Müll mit dem rezirkulierten Schwelgas (13) über den Brenner (11) dem Schwelprozeß in (4) zugeführt, womit der Wärmebedarf der Prozeßstufe A gedeckt ist. Folgende Stoff- und Wärmebilanz charakterisiert die Prozeßstufe A:
  • - Zugeführt werden 1000 kg zerkleinerter Müll mit einem Heizwert von 2330 KWh/t, 120 m3 technischer Sauerstoff und 20 KWh mechanische Energie über die Antriebe (7) und (13).
  • - Abgeführt werden 142 kg Steine, Glas, Eisen und Nichteisenmetallschrott als Siebrückstand und 203 kg kleinkörniges Inertmaterial, das 60 kg Kohlenstoff enthält, als Siebgut sowie 775 kg Schwelgas. Die Gesamtenthalpie des abgeführten Schwelgases und Kohlenstoffes beträgt ca. 2210 KWh, wovon rund 2000 KWh chemische Enthalpie sind.
Das die Prozeßstufe A verlassende Schwelgas und der kohlenstoffhaltige Brennstaub werden über (18) und (19) der Prozeßstufe B zugefahren und dort mit über (21) zugeführtem Sauerstoff in (22) zu kohlenmonoxid- und wasserstoffreichem, aber methanarmem Gas bei Temperaturen um 1500°C vergast. Dabei schmelzen die staubförmig zugeführten Inertstoffe. Der Sauerstoffbedarf beträgt 120 bis 150 kg/t Müll. In einer Quenchkammer (23) wird das Vergasungsgas mit 150°C heißem Wasser, das mit Hilfe von Explosionszerstäubern fein verteilt wird, beaufschlagt und so auf Temperaturen um 800°C gekühlt. Dabei granulieren die schmelzflüssigen Inertstoffe, so daß sich ein großer Teil im Wasserbad (24) absetzt. Bei der nachgeschalteten indirekten Kühlung in (25) fällt grober und in der Gasentstaubung (26) feiner Staub des Inertmaterials an, die zum Zwecke des Einschmelzens in (22) zurückgeführt werden. Somit läßt sich für die Prozeßstufe B folgende grobe Stoff- und Energiebilanz angeben:
  • - Zugeführt werden 775 kg Schwelgas, 60 kg Kohlenstoff, 143 kg staubförmige Inertstoffe mit einer Gesamtenthalpie von 2210 KWh und 120 bis 150 kg technischer Sauerstoff.
  • - Abgeführt werden rund 1300 kg Brenngas und 143 kg Granulat. Das Brenngas hat nach der indirekten Kühlung in (25) eine nutzbare Enthalpie von ca. 1850 KWh.
Das die Prozeßstufe B verlassende Brenngas gelangt über (29) in die Prozeßstufe C. Hier wird das Brenngas zur Eindampfung (30) der Waschlösungen benutzt, was zur weiteren Kühlung des Brenngases und zur Abscheidung von 24 kg schadstoffbeladener Feststoffe aus dem Prozeß führt. Danach erfolgt die Auswaschung von Schwefel, Chlor, Fluor und Schwermetallen, durch Waschen mit bekannten sauren und basischen Suspensionen und/oder Lösungen aus dem wasserdampfgesättigten Brenngas. Das gereinigte, wasserdampfgesättigte Brenngas wird anschließend in (35) indirekt gekühlt. Dabei wird Wasser für das Quenchen (23) und die Herstellung der für (31) und (32) erforderlichen Suspensionen und Lösungen zurückgewonnen. Vor der trockenen Feinreinigung des Brenngases in (33) wird das Brenngas durch mechanische Arbeit in (36) oder partielle Oxidation in seiner Temperatur um mindestens 10 K erhöht.
Somit stellt im Beispiel das erfindungsgemäße Verfahren, gebunden an einen Gasmasse-Strom von ca. 950 kg, dem der Prozeßstufe C nachgeschalteten Gas-Dampf-Kreis-Prozeß rd. 2000 KWh/t Müll zur Verfügung. Eine Elektroenergieerzeugung in Höhe von 900 bis 1000 KWh ist somit möglich. Bei einem Elektroenergieeigenbedarf des Verfahrens von 170 bis 200 KWh entspräche das einer Elektroenergieabgabe von 700 bis 830 KWh und damit einem elektrischen Wirkungsgrad des Müllkraftwerkes von 30 bis 35%.

Claims (3)

1. Verfahren zur Gewinnung von Energie und Wertstoffen in fester und gasförmiger Form, wie Eisen, Nichteisenmetalle, mineralische Baustoffe, Kohlenmonoxid, Kohlen- und Wasserstoff, aus Müll, insbesondere Hausmüll, ggf. vorsortiert und zerkleinert, bei dem die Prozeßstufen Trocknung, Schwelung und Vergasung miteinander gekoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - in einer ersten Prozeßstufe der Müll einer gegen die Umgebung gasdicht abgeschlossenen, stationären Vorrichtung kontinuierlich zugeführt, dort bei Drücken von 0,1 bis 5,0 MPa und Temperaturen bis 1000°C vorzugsweise mit rückgeführtem, verfahrenseigenem Schwelgas, das durch partielle Oxidation mit Luft und/oder Sauerstoff in seiner Temperatur um 100 bis 1000°C erhöht wurde, beaufschlagt und in die Bestandteile wasserdampfhaltiges Schwelgas, kohlenstoffhaltiger Reststoff der Körnung bis 10 mm, Eisen- und Nichteisenmetallschrott, Glas und Steine thermisch zerlegt wird und diese Bestandteile unter reduzierender Gasatmosphäre z. B. mit Hilfe einer in der Vorrichtung angebrachten rotierenden Schwel- und Siebtrommel mit dem Gas vermischt und separiert werden, so daß aus der Vorrichtung letztlich ein hauptsächlich die Metalle, Steine und das Glas enthaltender Siebrückstand zur weitergehenden Separation außerhalb des Verfahrens sowie Schwelgas und ein kohlenstoffhaltiger Reststoff der Körnung kleiner 10 mm, der in einer prozeßintegrierten Mühle, die ebenfalls unter reduzierender Gasatmosphäre arbeitet, zu kohlenstoffhaltigem Staub gemahlen wird, zum Zwecke der weiteren Verarbeitung in der zweiten Prozeßstufe des Verfahrens kontinuierlich abgeführt werden,
  • - in einer zweiten Prozeßstufe das Schwelgas und der kohlenstoffhaltige Staub durch partielle Oxidation mit Luft und/oder Sauerstoff ebenfalls unter Drücken von 0,1 bis 5,0 MPa, aber Temperaturen über 1200°C, in einem ersten Verfahrensschritt in Brenngas und flüssige, mineralische Schlacke umgewandelt werden, die in einem zweiten Verfahrensschritt mit Wasser, das eine Temperatur über dem Wasserdampftaupunkt des Brenngases hat, auf 700 bis 1000°C, mindestens aber unter die Erstarrungstemperatur der Schlacke und danach indirekt unter Abgabe von Wärme auf 150 bis 400°C bei gleichzeitiger Trennung des Schlackegranulates und Staubes vom Brenngas, mit anschließender Rückführung des Staubes zum ersten Verfahrensschritt der zweiten Prozeßstufe und der Abführung des mineralischen Granulates aus dem Verfahren zur externen Weiterverwertung, gekühlt werden,
  • - in einer dritten Prozeßstufe das aus der zweiten Prozeßstufe zugeführte, mechanisch gereinigte, 150 bis 400°C heiße Brenngas durch Eindüsen von vorzugsweise mit Schadstoffen beladenen Waschlösungen bzw. -suspensionen aus den nachfolgenden Verfahrensschritten dieser dritten Prozeßstufe, deren Temperaturen gegenüber dem Wasserdampftaupunkt des Brenngases um 10 bis 100 K höher eingestellt wurden, in die Nähe seines Wasserdampftaupunktes gekühlt wird, wonach die schadstoffhaltigen Salze, durch Sprühtrocknung in feste Form überführt, aus dem Prozeß abgeschieden werden, und das Brenngas anschließend durch Waschen mit bekannten sauren und basischen Lösungen bzw. Suspensionen von seinen Schwefel-, Chlor- und Fluorverbindungen einschließlich Dioxine, Furane und Schwermetalle, bei Temperaturen, die dem Wasserdampftaupunkt des Brenngases entsprechen, so gereinigt wird, daß nach einer Temperaturerhöhung um mindestens 10 K durch Gaskompression eine Feinreinigung durch feste Sorbentien wirksam durchgeführt werden kann.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmebedarf der ersten Prozeßstufe des Verfahrens gedeckt wird durch partielle Oxidation von verfahrenseigenem Brennstaub, Brenngas aus der zweiten oder dritten Prozeßstufe des Verfahrens und/oder fremden Brennstoffen, wie Erdgas, Heizöl, Brennstäube u. a., mit Luft und/oder Sauerstoff.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zur Herstellung der in der dritten Verfahrensstufe benötigten Waschlösungen und Suspensionen erforderliche Wasser durch Kühlung, die zwischen der letzten Waschstufe und der Kompression der dritten Prozeßstufe angeordnet ist, aus dem Brenngas ausgetaut wird.
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