DE4332865A1 - Einrichtung zum Transport von Abfall in einem Pyrolysereaktor - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Transporteinrichtung für Abfall, bei der ein Abfall-Zuführschacht an einen Transport­ kanal angeschlossen ist, in dessen Längsrichtung eine von ei­ nem Motor antreibbare Stopfschnecke angeordnet ist, und bei der der Transportkanal in einen Pyrolysereaktor, insbesondere in eine um ihre Längsachse drehbare Schweltrommel, mündet. Die Transporteinrichtung wird zur thermischen Abfallentsor­ gung eingesetzt, insbesondere nach dem Schwel-Brenn-Verfah­ ren.

Auf dem Gebiet der Abfallbeseitigung ist das sogenannte Schwel-Brenn-Verfahren bekannt geworden. Das Verfahren und eine danach arbeitende Anlage zur thermischen Abfallentsor­ gung sind beispielsweise in der EP-A-0 302 310 sowie in der DE-A-38 30 153 beschrieben. Die Anlage zur thermischen Ab­ fallentsorgung nach dem Schwel-Brenn-Verfahren enthält als wesentliche Komponenten einen Pyrolysereaktor und eine Hoch­ temperatur-Brennkammer. Der Pyrolysereaktor setzt den über eine Abfall-Transporteinrichtung der eingangs genannten Art aufgegebenen Abfall in einem unterstöchiometrisch ablaufenden Schwelvorgang in Schwelgas und Pyrolysereststoff um. Das Schwelgas und der Pyrolysereststoff werden sodann nach geeig­ neter Aufarbeitung dem Brenner der Hochtemperatur-Brennkammer zugeführt. Hier entsteht schmelzflüssige Schlacke, die über einen Abzug entnehmbar ist und die nach Abkühlung in vergla­ ster Form vorliegt. Das entstehende Rauchgas wird über eine Rauchgasleitung einem Kamin als Auslaß zugeführt. In diese Rauchgasleitung sind insbesondere ein Abhitzedampferzeuger als Kühleinrichtung, eine Staubfilteranlage und eine Rauch­ gasreinigungsanlage eingebaut. Weiterhin befindet sich in der Rauchgasleitung ein Gasverdichter der direkt am Ausgang der Rauchgasreinigungsanlage angeordnet und als Saugzuggebläse ausgebildet sein kann. Der eingebaute Gasverdichter dient zur Aufrechterhaltung eines - wenn auch nur geringen - Unter­ drucks in der Pyrolysetrommel. Durch diesen Unterdruck wird verhindert, daß Schwelgas durch die Ringdichtungen der Py­ rolysetrommel nach außen in die Umgebung austritt.

Durch die Transporteinrichtung wird Abfall unterschiedlicher Art, zum Beispiel zerkleinerter Hausmüll, hausmüllähnlicher Industrieabfall und zerkleinerter Sperrmüll, aber auch ent­ wässerter Schlamm, der Schweltrommel zugeleitet.

Es hat sich gezeigt, daß bei einer Schwel-Brenn-Anlage die Transporteinrichtung für Abfall blockiert oder gestört werden kann, wenn vom Abfall-Zuführschacht zu große Abfallpartikel in die Wendel der Transport- oder Stopfschnecke hineinfallen. Die Vermeidung einer Blockade der Stopfschnecke ist aber für einen Dauerbetrieb erforderlich, wird doch in der Regel kon­ tinuierlich neuer Müll oder Abfall angeliefert. Für einen reibungslosen Transport des Abfalls ist es auch erforderlich, daß dieser nicht an der Transportschnecke haftet und sich mit der Schneckenwendel mitdreht. Um das zu erreichen, ist es bei Transportschnecken üblich, daß im Gehäuse an dessen Wand Lei­ sten angeordnet sind, die in den Zwischenraum zwischen Trans­ portschnecke und Gehäuse hineinragen. Wenn sich die Trans­ portschnecke dreht, wird das zu transportierende Gut durch die Leisten der Transportschnecke am Mitdrehen gehindert. Solche Leisten unterliegen aber einem hohen Verschleiß.

Aus der DE-A-38 30 151, der DE-A-38 30 152 und der DE-A-38 30 153 sind Pyrolysereaktoren mit Heizeinrichtung für Abfall bekannt, bei denen Versorgungsleitungen für die direk­ te Beheizung des Abfalls in der Schweltrommel endseitig mit Austrittsdüsen für Luft versehen sind. Diese Versorgungslei­ tungen sind durch ein Heizgas-Gehäuse an der Schweltrommel geführt. Die bekannten Konstruktionen erfordern besondere und daher aufwendige Abdichtmaßnahmen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Transporteinrichtung für Abfall der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß zu­ mindest eine Versorgungsleitung, die von außen in den Pyroly­ sereaktor führen soll, mit vergleichsweise geringem Aufwand verlegt werden kann.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Raum zwischen dem Gehäuse des Transportkanals und dem Pyrolyse­ reaktor mindestens eine von außen in den Pyrolysereaktor füh­ rende Versorgungsleitung angeordnet ist.

Eine Blockade der Stopfschnecke sollte nach Möglichkeit ver­ mieden werden. Um ein Mitdrehen des Abfalls mit der Trans­ portschnecke zu verhindern, kann vorgesehen sein, daß zwi­ schen der Transportschnecke und dem Gehäuse ein Ausweichraum vorhanden ist. Dieser ist dadurch gebildet, daß von der Längsachse der Transportschnecke senkrecht zur Längsachse nach außen gemessen zwischen dem größten Radius der Trans­ portschnecke und der Gehäusewand in Abhängigkeit von der ra­ dialen Richtung, in der gemessen wird, ein unterschiedlich großer Abstand frei bleibt. Damit ist sichergestellt, daß sich der transportierte Abfall von Zeit zu Zeit von der Transportschnecke lösen kann, so daß er nicht mit der Trans­ portschnecke rotiert.

Vorteilhafterweise brauchen an der Innenwand des Gehäuses keine Leisten angebracht zu werden, was bisher üblich war, um das Gut daran zu hindern, sich mit der Transportschnecke zu drehen. Während solche Leisten einem hohen Verschleiß unter­ liegen, kann die vorliegende Transporteinrichtung weitgehend verschleißarm arbeiten.

Das Gehäuse hat beispielsweise einen kreisförmigen Quer­ schnitt.

Nach einem bevorzugten Beispiel hat das Gehäuse einen poly­ gonförmigen Querschnitt. Dieser polygonförmige Querschnitt kann ein trogförmiger Querschnitt mit einem unteren polygon­ förmigen Teil und einem oberen rechteckigen Teil sein. Er kann auch ein Vieleck mit gleichlangen Seiten sein.

Auch diese Ausführungsformen bewirken, daß der zu transpor­ tierende Abfall nicht mit der Transportschnecke rotiert.

Die Versorgungsleitung oder -leitungen kann/können allen mög­ lichen Zwecken dienen, beispielsweise der Luftzufuhr in den Pyrolysereaktor.

Bevorzugt ist vorgesehen, daß der Pyrolysereaktor eingangs­ seitig mit einem Eingangsrohr verbunden ist, daß der Trans­ portkanal endseitig innerhalb des Eingangsrohrs abgedichtet und ortsfest angeordnet ist, und daß die Versorgungsleitung durch den Raum zwischen dem Eingangsrohr und dem Transportka­ nal geführt ist.

Es läßt sich die Transporteinrichtung am Eingang und/oder am Ausgang des Pyrolysereaktors einsetzen. Generell gesprochen handelt es sich somit um eine Transporteinrichtung für den Eintrag oder Austrag von Abfall in bzw. aus einem um seine Längsachse drehbaren Pyrolysereaktor, die bevorzugt gekenn­ zeichnet ist durch

• a) ein am Pyrolysereaktor befestigtes Rohr, das mit dem Pyro­ lysereaktor um seine Längsachse mitdrehbar ist,
• b) einen endseitig am Rohr befestigten Dichtungsring,
• c) einen in das Rohr hineinragenden, feststehenden Transport­ kanal,
• d) einen am Außenumfang des Transportkanals befestigten Ge­ genring für den Dichtungsring und
• e) mindestens eine Versorgungsleitung, die von außen über den Raum zwischen dem Gehäuse des Transportkanals und dem Rohr in das Innere des Pyrolysereaktors führt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprü­ chen gekennzeichnet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand von zwei Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Transporteinrichtung für Abfall als Teil einer Schwel-Brenn-Anlage in einem Längsschnitt; und

Fig. 2 einen seitlichen Schnitt in Richtung II-II von Fig. 1.

Nach Fig. 1 ist eine Transporteinrichtung 2 für Abfall A vorgesehen, bei der ein Fallschacht oder Abfall-Zuführschacht 4 über lösbare Befestigungsmittel 6 an einen feststehenden Transportkanal 8 angeschlossen ist. Der Transportkanal 8 ist hier als Stopfschnecken-Trog ausgebildet. Sein Gehäuse 8a hat einen bevorzugt polygonalen Querschnitt, wie aus Fig. 2 her­ vorgeht. Die Längsachse des Gehäuses 8a ist mit 9 bezeichnet. Der Transportkanal 8 mündet in einen Pyrolysereaktor 10, im vorliegenden Fall in eine sich um ihre Längsachse 11 drehende Schweltrommel, die mit einer größeren Anzahl von Heizrohren 12 parallel zur Längsachse 11 ausgerüstet ist. Die Heizrohre 12, von denen in Fig. 1 nur zwei und in Fig. 2 achtundvier­ zig dargestellt sind, werden mit Heizgas h beschickt, zum Beispiel mit heißer Luft. Sie sind in einem Stirnring 12s festgemacht, an den sich konzentrisch ein Eingangsrohr 13 an­ schließt. Das Ende des Transportkanals 8 liegt konzentrisch in diesem Eingangsrohr 13. Wie weiter unten dargelegt wird, ist dabei für eine gute Abdichtung gesorgt.

Im Inneren des im Normalbetrieb feststehenden Transportkanals 8 ist eine Transport- oder Stopfschnecke 14 angeordnet, deren Längsachse 15 sich in dessen Längsrichtung erstreckt. Die Welle 16 der Stopfschnecke 14 ist über ein Getriebe 18 von einem Motor 20 angetrieben. Der Abfall-Zuführschacht 4 ist seitlich vom oder senkrecht über dem Transportkanal 8 an des­ sen Ende angeordnet. Die Einfüllöffnung für den Abfall ist mit 22 und die Abgabeöffnung mit 24 bezeichnet.

Beim Transport von Abfall A vom Fallschacht 4 zur Schweltrom­ mel 10 ist es erforderlich, daß weder Luftsauerstoff von der Einfüllöffnung 22 über die Abgabeöffnung 24 zur Schweltrommel 10 gelangt, noch daß Schwelgas aus der Schweltrommel 10 im Gegenstrom zum transportierten Abfall A durch die Einfüllöff­ nung 22 in die Umgebung gelangt. Um das zu verhindern, hat ein mittleres Teilstück 14a der Transportschnecke 14 eine ge­ ringere Steigung als die übrige Transportschnecke 14 oder das Anfangsstück 14b. Damit wird erreicht, daß der transportierte Abfall A im Bereich dieses mittleren Teilstücks 14a stärker verdichtet wird als in den anderen Bereichen, was dazu führt, daß im Bereich des Teilstücks 14a der Transportschnecke 14 praktisch der gesamte Teilraum im Gehäuse 8a des Transportka­ nals 8 durch den Abfall A ausgefüllt ist. Der transportierte Abfall A selbst verschließt dort das Gehäuse 8a gasdicht. Es kann dann weder Luft von der Einfüllöffnung 22 zur Abgabeöff­ nung 24, noch Schwelgas in umgekehrter Richtung strömen. In Transportrichtung hinter der Verdichtungszone, die sich im Bereich des Teilstücks 14a der Transportschnecke 14 befindet, hat die Transportschnecke 14 wieder eine größere Steigung. Die über den gesamten Querschnitt des Transportkanals 8 sich erstreckende Packung des Abfalls A wird dadurch wieder aufge­ löst.

Von Bedeutung ist nun, daß infolge der getroffenen geometri­ schen Anordnung im Raum 30 zwischen dem Gehäuse 8a des Trans­ portkanals 8 und dem Pyrolysereaktor 10 mindestens eine von außen in den Pyrolysereaktor 10 führende Versorgungsleitung 32 angeordnet ist. Vorliegend sind gemäß Fig. 2 drei Versor­ gungsleitungen 32 vorhanden. Der betrachtete Raum 30 liegt hier zwischen dem Gehäuse 8a und dem Eingangsrohr 13. Die Versorgungsleitungen 32 liegen hier in den "freien Ecken" außerhalb des Gehäuses 8a. Die Versorgungsleitungen 32 sind zum Beispiel zum Einbringen von Luft l, Inertgas, Wasser oder Wasserdampf vorgesehen. Die eingebrachte Luft 1 kann zur Teilverbrennung von Schwelgas im Pyrolysereaktor 10 dienen. Zwei Luftaustritts- oder Brenndüsen an der Versorgungsleitung 32 sind in Fig. 1 mit 34 bezeichnet.

Von Bedeutung ist auch eine gute Abdichtung des Pyrolysereak­ tors 10 nach außen. Zu diesem Zweck ist am Ende des Eingangs­ rohrs 13 eine Gleitringdichtung 40 angeordnet. Sie besteht aus einem sich mitdrehenden Gleitring 42 und einem ortsfesten Gegenring 44, die beide aus Stahl gefertigt sein können. Der Gegenring 44 ist auf einem Ring 46 festgemacht, der mit Hilfe einer Schweißnaht 48 am Gehäuse 8a verschweißt ist.

Um das Gehäuse 8a des Transportkanals 8 durch den transpor­ tierten Abfall A gasdicht verschließen zu können, sollte die Transporteinrichtung 2 voll gefüllt betrieben werden. Damit relativ große, harte Teile des Abfalls A die Transport­ schnecke 14 nicht blockieren können, können innerhalb des Ge­ häuses 8a infolge der geometrischen Formgebung verschieden gelegene und konfigurierte Ausweichräume 34 für solche rela­ tiv großen Teile vorgesehen sein. Mit anderen Worten: Der Transportkanal 8 kann nicht nur den gezeigten polygonförmigen Querschnitt, sondern auch andere Querschnitte aufweisen. Bei sich drehender Transportschnecke 14 werden die relativ gro­ ßen, zu transportierenden Teile in diese Ausweichräume 34 ge­ drückt und mit dem in Längsrichtung bewegten Abfall A in den Ausweichräumen 34 mittransportiert, so daß sie die Transport­ schnecke 14 nicht blockieren können. Die Ausweichräume 34 be­ finden sich in der Regel oberhalb oder seitlich der Trans­ portschnecke 14.

Nach Fig. 1 wird der Abfall A in der sich drehenden Schwel­ trommel 10 mittels der Heizrohre 12 indirekt vom Heizgas h beheizt. Dieses Heizgas h wird über ein ortsfestes Heizgas- Eintrittsgehäuse (nicht gezeigt) in die Schweltrommel 10 ge­ leitet. An deren Rohrbodenwand sind die parallel verlaufenden Heizrohre 12 mit einem Ende befestigt. Das andere Ende ist in der Rohrbodenwand 12s festgemacht, die einen Teil der Wand eines "kalten" Heizgas-Austrittsgehäuses 50 bildet. Von die­ sem Gehäuse 50 gelangt das Heizgas h in einen Auslaß. Zur Ab­ dichtung des Heizgas-Austrittsgehäuses 50 gegen das sich dre­ hende Rohr 10 und das Eingangsrohr 13 sind Ringdichtungen 52 bzw. 54 vorgesehen. Entsprechend sind zur Abdichtung des Heizgas-Eintrittsgehäuses (nicht gezeigte) Ringdichtungen vorgesehen. Vom Innenraum der Schweltrommel 10, genauer: vom "heißen" Rohrboden, ist ein (nicht gezeigtes) Austragsrohr in den Innenraum einer feststehenden Austragsvorrichtung gelei­ tet. Das über das Austragsrohr in diese Austragsvorrichtung gelangende Schwelgut wird dort in Schwelgas und Reststoff aufgeteilt. Letzterer kann gemäß dem Schwel-Brenn-Verfahren mittels einer geeigneten Vorrichtung (nicht gezeigt) in ver­ schiedene brennbare und inerte Fraktionen aufgeteilt und aus­ sortiert werden, bevor der brennbare Anteil einer Verbrennung in einer (nicht gezeigten) Hochtemperatur-Brennkammer zuge­ führt wird.

Es soll noch darauf hingewiesen werden, daß anstelle oder zu­ sätzlich zu mindestens einer Versorgungsleitung 32 natürlich im Raum 30 zwischen dem Gehäuse 8a des Transportkanals 8 und dem Pyrolysereaktor 10 (oder dessen Eingangsrohr 13) auch ei­ ne Entsorgungsleitung angeordnet sein kann. Diese Entsor­ gungsleitung kann zum Beispiel als Absaugrohr für die Ablei­ tung von Wasserdampf aus dem Innenraum des Pyrolysereaktors 10 dienen. Auch ist anzumerken, daß die Anordnung einer Ver­ sorgungs- und/oder Entsorgungsleitung 32 anstelle am Eingang auch am Ausgang des Pyrolysereaktors 10 vorgesehen sein kann, und zwar unter Verwendung eines Ausgangsrohrs, das dem Ein­ gangsrohr 13 entspricht.

Claims (9)

1. Transporteinrichtung (2) für Abfall (A), bei der ein Ab­ fall-Zuführschacht (4) an einen Transportkanal (8) ange­ schlossen ist, in dessen Längsrichtung eine von einem Motor (20) antreibbare Stopfschnecke (14) angeordnet ist, und bei der der Transportkanal (8) in einen Pyrolysereaktor (10), insbesondere in eine um ihre Längsachse (11) drehbare Schwel­ trommel, mündet, dadurch gekennzeich­ net, daß im Raum (30) zwischen dem Gehäuse (8a) des Transportkanals (8) und dem Pyrolysereaktor (10) mindestens eine von außen in den Pyrolysereaktor (10) führende Versor­ gungsleitung (32) angeordnet ist.

2. Transporteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Pyrolysereaktor (10) eingangsseitig mit einem Eingangsrohr (13) verbunden ist, daß der Transportkanal (8) endseitig innerhalb des Eingangsrohrs (13) abgedichtet und ortsfest angeordnet ist, und daß die Versorgungsleitung (32) durch den Raum (30) zwischen dem Ein­ gangsrohr (13) und dem Transportkanal (8) geführt ist.

3. Transporteinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß das Eingangs­ rohr (13) endseitig mit einer Gleitdichtung (40) versehen ist.

4. Transporteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ge­ häuse (8a) des Transportkanals (8) einen nicht-runden, insbe­ sondere polygonförmigen Querschnitt besitzt.

5. Transporteinrichtung nach Anspruch 2, 3 oder 4, da­ durch gekennzeichnet, daß auf dem Ein­ gangsrohr (13) eine Kammer (50) für den Durchgang von Heizgas (h) gleitend befestigt ist.

6. Transporteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ver­ sorgungsleitung (32) zum Transport von Inertgas, Wasser, Was­ serdampf, insbesondere von Luft (l), vorgesehen ist.

7. Transporteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ver­ sorgungsleitung (32) im Pyrolysereaktor (10) mit einer Aus­ trittsdüse (34) versehen ist.

8. Transporteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stopf­ schnecke (14) Abschnitte (14a, 14b) unterschiedlicher Stei­ gung besitzt.

9. Transporteinrichtung (2) für den Eintrag oder Austrag von Abfall (A) in bzw. aus einem um seine Längsachse (11) drehba­ ren Pyrolysereaktor (10), gekennzeichnet durch

• a) ein am Pyrolysereaktor (10) befestigtes Rohr (13), das mit dem Pyrolysereaktor (10) um seine Längsachse mitdrehbar ist,
• b) einen endseitig am Rohr (13) befestigten Dichtungsring (42),
• c) einen in das Rohr (13) hineinragenden, feststehenden Transportkanal (8),
• d) einen am Außenumfang des Transportkanals (8) befestigten Gegenring (44) für den Dichtungsring (42) und
• e) mindestens eine Ent- oder Versorgungsleitung (32), die von außen über den Raum (30) zwischen dem Gehäuse (8a) des Transportkanals (8) und dem Rohr (13) in das Innere des Pyrolysereaktors (10) führt.