DE4409401C1

DE4409401C1 - Verfahren zur Verbrennung von im wesentlichen anorganische und/oder organische Bestandteile enthaltendem Müll

Info

Publication number: DE4409401C1
Application number: DE4409401A
Authority: DE
Inventors: Dieter Uschkoreit
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-03-18
Filing date: 1994-03-18
Publication date: 1995-06-01
Anticipated expiration: 2014-03-19

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbrennung von im wesentlichen organische Bestandteile und/oder anorganischen Bestandteile wie Metalle, Filterstäube oder dergleichen enthaltendem Müll in einem Hochtemperaturofen unter Sauerstoffzufuhr, wobei die Abgase über einen Kamin abgeführt werden.

Bisher ist es üblich, daß Müll, der im wesentlichen anorganische oder organische Bestandteile enthält, in Drehrohröfen einstufig oder mehrstufig unter Sauerstoff- oder Luftzufuhr verbrannt wird. Im Ergebnis führt dies im Regelfall nicht zu einer vollständigen Umsetzung der organischen oder anorganischen Bestandteile mit Sauerstoff, so daß in der Asche noch Bestandteile verbleiben, die nicht vollständig oxidiert bzw. mit Sauerstoff umgesetzt sind.

Desweiteren fällt aufgrund der Verbrennung unter Sauerstoff- oder Luftzufuhr eine erhebliche Abgasmenge an, die noch Bestandteile enthält, die nicht vollständig mit Sauerstoff umgesetzt sind. Dies bedeutet, daß diese Abgase nicht ohne weiteres an die Umgebungsluft abgegeben werden können, sondern aufwendige Nachverbrennungsanlagen oder Filteranlagen installiert werden müßten, um zu erreichen, daß das Abgas eine solche Zusammensetzung hat, die an die Umgebungsluft abgegeben werden darf.

Aus der DE 41 12 593 A1 ist ein Verfahren und eine Anlage zum thermischen Aufbereiten von mit organischen Komponenten verunreinigten Abfällen, insbesondere von Metallschrott bekannt, wobei der mit organischen Komponenten verunreinigte Schrott zerkleinert und dann einer Verschwelungsstufe zugeführt wird, in der unter Engerie und Sauerstoffzufuhr durch Pyrolyse die Feststoffe von Pyrolysegas getrennt werden. Das hierbei im erheblichem Volumen anfallende Pyrolysegas wird einer Hochtemperaturvergasungsstufe zugeführt.

Aus der DE 43 27 320 ist eine Einrichtung und ein Verfahren zur thermischen Entsorgung von Abfall bekannt, wobei aus einem beheizten Entgasungskanal der Abfall als Feststoff und das Schwelgas austragbar ist. Die Schwelgase werden mit weiteren Synthesegasen, die beim Vergasen der Feststoffe entstehen, in einem Hochtemperatur-Reaktor verbrannt.

Ausgehend von dem eingangs bezeichneten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren gattungsgemäßer Art zu schaffen, bei dem mit hoher Effizienz eine vollständige Verbrennung und Oxidation des Mülls erfolgen kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß der Müll in mehreren Verfahrensstufen in separaten Ofenkammern unter Vakuum verkokt wird und anschließend der verkokte Müll im Hochtemperaturofen verbrannt wird, daß im Abgaskamin oder zwischen Hochtemperaturofen und Abgaskamin eine Nachverbrennung von Abgasen unter hoher Temperatur erfolgt und daß das in den Verkokungsstufen zur Erzeugung des Vakuums abgezogene Gas der Nachverbrennung zugeführt und dort verbrannt wird.

Dadurch, daß der Müll zunächst in mehreren Verfahrensstufen unter Vakuum verkokt wird, wird eine erhebliche Verdichtung des anfallenden Mülls erreicht, wobei zudem schon flüchtige Bestandteile ohne Volumens vergrößerung der gasförmigen Bestandteile beim Vakuumziehen in den Ofenkammern abgezogen werden, die unmittelbar einer Nachverbrennung und somit einer vollständigen Oxidation zugeführt werden können. Dadurch, daß der Müll nach Durchlaufen der Verkokungsstufen weitgehend frei von flüchtigen Bestandteilen ist, ist eine effizientere Verbrennung unter Sauerstoffzufuhr oder Luftzufuhr vorzugsweise unter Normaldruck möglich, wobei eine vollständige Umsetzung der festen Bestandteile mit dem Sauerstoff oder Luftsauerstoff erfolgt. Die aus dem Hochtemperaturofen abgezogenen Abgase werden ebenfalls einer nochmaligen Nachverbrennung in einer Nachverbrennungsstufe zugeführt, so daß auch das Abgas weitestgehend frei von nicht oxidierten Bestandteilen ist. Es werden somit alle Feststoffe, Schmelzen und gasförmigen Bestandteile an Sauerstoff gebunden und vollständig mit diesem umgesetzt, insbesondere auch Metalle, Metallstäube, Filterstäube oder ähnliche anorganische Bestandteile.

Bevorzugt ist dabei vorgesehen, daß in einer ersten Verkokungsstufe nur ein geringes Vakuum gezogen wird, insbesondere ein Vakuum von einigen Zehntel bar, vorzugsweise von etwa 0,5 bar, in einer zweiten Stufe ein höheres Vakuum von einigen Hundertstel bar und in einer dritten Stufe von einigen Tausendstel bar gezogen wird.

Zudem ist vorgesehen, daß der Müll in den Verkokungs stufen jeweils durchmischt wird.

Vorzugsweise sind in den einzelnen Ofenkammern Gut- Wendevorrichtungen angeordnet, mittels derer das in der jeweiligen Stufe befindliche Gut durchmischt werden kann, wobei zudem die Verweilzeit in den einzelnen Stufen eingestellt werden kann.

In der ersten Verkokungsstufe wird vorzugsweise deswegen nur ein geringes Vakuum erzeugt, weil in dieser Stufe noch ein hoher Gasanfall an Abgas vorliegt. Die Beheizung in den Verkokungsstufen kann beispielsweise mittels Gas strahlrohren oder auch elektrisch erfolgen. Es ist möglich, zur Erhitzung in den Verkokungsstufen Deponiegas zu verwenden, welches beim Deponieren von Müll anfällt.

Die in der ersten Verkokungsstufe abgezogenen Abgase und Dämpfe können in einem Kondensator verflüssigt werden und erst danach in die Hochtemperaturzone zum Zwecke der Nachverbrennung eingebracht werden. Die einzelnen Kammern der Stufen können im niedrigeren Temperatur bereich aus Chromnickelstahl oder Stahlguß bestehen, während im Hochtemperaturbereich Siliziumkarbid oder andere temperaturbeständige Keramikwerkstoffe eingesetzt werden.

Eine bevorzugte Weiterbildung wird darin gesehen, daß der Müll zunächst zerkleinert wird, dann einer Vortrocknung, insbesondere unter Heißluftzufuhr unterworfen wird, anschließend nochmals zerkleinert und in die erste Stufe der Verkokung eingegeben wird, nach Durchlauf aller Verkokungsstufen wiederum zerkleinert wird, dann bei hohen Temperaturen von bis zu 1700°C verbrannt wird, die festen Bestandteile nach der Verbrennung in Form von Asche und die flüchtigen Bestandteile in Gasform abgezogen werden, die flüchtigen Bestandteile gekühlt und einer Hochtemperaturnachver brennung bei ca 1700°C unterworfen werden und in vollständig oxidierter Form durch den Abgaskamin abgegeben werden.

Anhand der einzigen Zeichnungsfigur ist das erfindungs gemäße Verfahren nachstehend beschrieben.

In der Zeichnung ist schematisch eine Verbrennungsanlage zur Verbrennung von Müll gezeigt.

Mit 1 ist eine Mülleingabe gezeigt, die in Form einer Rutsche oder dergleichen ausgebildet sein kann.

Von der Eingabe 1 wird der Müll in eine Mühle 2 abgegeben und dort zerkleinert. Von der Mühle 2 wird der Müll auf ein Förderband 3 abgegeben, wobei zusätzlich eine Aussortierung von magnetisierbaren Werkstoffen durch eine Magnetaussonderungseinrichtung 4 erfolgen kann. Mittels des Förderbandes 3 wird der zerkleinerte Müll einer Vortrocknungsanlage 5 zugeführt, die mit Heißluft betrieben werden kann, wobei die Heißluft entsprechend der Richtung des Pfeiles 6 zugeführt und bei 7 abgeführt werden kann. Nachfolgend wird der Müll nochmals in einer Mühle 8 zerkleinert und auf einen Förderer 9 abgegeben. Mittels des Förderers 9 wird der zerkleinerte Müll in eine erste Ofenkammer 10 einer Verkokungseinrichtung eingebracht. In dieser Ofenkammer 10 wird ein Vakuum beispielsweise im Bereich von einigen Zehntel bar gezogen und der Müll verkokt. Das abgezogene Gas bzw. der abgezogene Dampf wird einem Kondensator 11 zugeführt, so daß die flüchtigen Bestandteile im wesentlichen verflüssigt werden. Es kann auch noch eine Wassertrennung über Temperatureinwirkung in einem Aggregat 12 angeschlossen sein. Der Müll verläßt dann die Stufe 10 und wird in die Stufe 13 eingeführt, in der ein höheres Vakuum aufgebaut ist, beispielsweise im Bereich einiger Hundertstel bar. Nachfolgend erfolgt eine weitere Verkokung in einer dritten Verkokungsstufe 14, in der ein Vakuum von einigen Tausendstel bar aufgebaut wird.

Die Beheizung in den einzelnen Verkokungsstufen 10, 13, 14 kann durch Strahlrohre erfolgen, die durch Deponiegas 15 betrieben werden. Es kann auch eine elektrische Beheizung vorgesehen sein.

Der Müll verläßt die Stufe 14 bei 16 und wird einer Mühle 17 zugeführt, die ebenfalls vorzugsweise unter Vakuum betrieben wird. Der zerkleinerte Müll wird dann in einen Hochtemperaturofen 18 eingegeben, in welchem eine Verbrennung des Mülls und bei Temperaturen von beispielsweise bis zu 1700°C unter Sauerstoff- oder Luft zufuhr bei Normalbedingungen erfolgt.

Aus dem Hochtemperaturaggregat 18 können die festen Bestandteile in Form von Asche bei 19 abgezogen werden. Diese Asche wird dann im Container 20 abgefüllt und abtransportiert.

Die bei der Verbrennung in dem Aggregat 18 entstehenden Abgase werden zu einem Abgaskamin 21 geführt, wobei sie eine Kühlungsstufe 22 durchlaufen. Die in dem Kondensator 11 erzeugten flüchtigen oder flüssigen Bestandteile werden entsprechend dem Leitungsverlauf 23 ebenfalls in dem Abgaskamin 21 eingespeist. In einer Hochtemperaturver brennungszone 24 des Abgaskamines werden diese Abgase bzw. flüssigen Bestandteile unter Sauerstoffzufuhr oder Luftsauerstoffzufuhr vollständig mit Sauerstoff umgesetzt. In dem Abgaskamin 21 kann noch eine Filtervorrichtung angeordnet sein. Desweiteren ist vorzugsweise ein Wärme tauscher 25 in dem Abgaskamin 21 angeordnet, durch welchen beispielsweise Luft erwärmt werden kann, die zur Vortrocknung in dem Aggregat 5 benutzt wird.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird eine vollständige Umsetzung der im wesentlichen organischen Bestandteile des Mülls mit Sauerstoff erreicht, so daß sämtliche Bestandteile des Mülls vollständig mit Sauerstoff umgesetzt sind.

Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel.

Alle neuen, in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzel- und Kombinationsmerkmale werden als erfindungswesentlich angesehen.

Claims

1. Verfahren zur Verbrennung von im wesentlichen anorganische und/oder organische Bestandteile enthaltendem Müll in einem Hochtemperaturofen unter Sauerstoffzufuhr, wobei die Abgase über einen Kamin abgeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Müll in mehreren Verfahrensstufen in separaten Ofenkammern unter Vakuum verkokt wird und anschließend der verkokte Müll im Hochtemperaturofen verbrannt wird, daß im Abgaskamin oder zwischen Hochtemperaturofen und Abgaskamin eine Nachverbrennung von Abgasen unter hoher Temperatur erfolgt und daß das in den Verkokungs stufen zur Erzeugung des Vakuums abgezogene Gas der Nachverbrennung zugeführt und dort verbrannt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einer ersten Verkokungsstufe nur ein geringes Vakuum gezogen wird, insbesondere ein Vakuum von einigen Zehntel bar vorzugsweise von etwa 0,5 bar, in einer zweiten Stufe ein höheres Vakuum von einigen Hundertstel bar und in einer dritten Stufe von einigen Tausendstel bar gezogen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß der Müll in den Verkokungsstufen jeweils durchmischt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Müll zunächst zerkleinert wird, dann einer Vortrocknung, insbesondere unter Heißluftzufuhr unterworfen wird, anschließend nochmals zerkleinert und in die erste Stufe der Verkokung eingegeben wird, nach Durchlauf aller Verkokungsstufen wiederum zerkleinert wird, dann bei hohen Temperaturen von bis zu 1700°C verbrannt wird, die festen Bestand teile nach der Verbrennung in Form von Asche und die flüchtigen Bestandteile in Gasform abgezogen werden, die flüchtigen Bestandteile gekühlt und einer Hoch temperaturnachverbrennung bei ca. 1700°C unterworfen werden und in vollständig oxidierter Form durch den Abgaskamin abgegeben werden.