DE4413901C1

DE4413901C1 - Formkörper als Grünling aus verpressten Abfällen von Feuerungen

Info

Publication number: DE4413901C1
Application number: DE19944413901
Authority: DE
Inventors: Hans Geisert; Reinhold Siegel
Original assignee: Forschungszentrum Karlsruhe GmbH
Current assignee: Forschungszentrum Karlsruhe GmbH
Priority date: 1994-04-21
Filing date: 1994-04-21
Publication date: 1995-08-24
Anticipated expiration: 2014-04-22

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Formkörper als Grün ling aus verpreßten Abfällen von Feuerungen zur Rückführung in solche, vorzugsweise aus Rückständen der Reststoffströme von Verbrennungsanlagen, wobei die Abfälle vor dem Verpressen mit einem Bindemittel sowie einem Feuchtigkeitsträger homogen vermischt sind.

Formkörper aus verdichteten Abfällen zur Rückführung in Feue rungen sind dem Grunde nach bekannt. Gemäß der DE-PS 38 43 937 oder der DE-OS 37 16 444 bestehen sie jedoch aus relativ fei nen Filterstäuben oder aus Flugasche mit Korngrößen unter 1 mm, die entweder mittels Walzen zu Pellets oder mittels Schneckenknetern zu verhärtenden Extrudaten verdichtet werden. Pellets oder Formkörper mit gröberen Bestandteilen, wie sie z. B. der sogenannte Rostdurchfall bei Verbrennungsanlagen bildet, sind bisher nicht bekannt geworden, sie können auch mit den im Vorstehenden beschriebenen Maschinen infolge ihrer Abmessungen nicht erzeugt werden. Der Rostdurchfall enthält darüber hinaus noch einen beachtlichen Anteil von un verbrannten Bestandteilen wie z. B. Kohlenstoff. Dieser würde einerseits eine notwendige Deponierung zusätzlich belasten und andererseits als thermischer Wertstoff ungenutzt bleiben.

Die vorliegende Erfindung hat daher zur Aufgabe, diesem Mangel abzuhelfen und die umweltfreundliche Weiterentsorgung des Rostdurchfalles durch Rückführung in die oder eine andere Verbrennungsanlage zur Nachverbrennung zu ermöglichen.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die vorliegende Erfindung nun einen Formkörper vor, wie er in den kennzeichnenden Merk malen des Hauptanspruches angegeben ist. Besonders vorteilhaft ausgebildet ist der erfindungsgemäße Formkörper mit den ausge staltenden Merkmalen der Unteransprüche. Die Erfindung schlägt zur Lösung weiterhin ein vorteilhaftes Verfahren zur Herstel lung des Formkörpers vor, wie es im Anspruch 7 angegeben ist.

Durch den neuen Formkörper bzw. seine Rückführung in eine Verbrennungsanlage kann nun der einen hohen Anteil an unver brannten Bestandteilen wie z. B. Kohlenstoff aufweisende Rost durchfall in günstiger Weise wieder zur Verbrennung beitragen und in seinem Volumen verringert werden.

Der Formkörper gemäß der Erfindung wird als Grünling aus verpreßten Rückständen oder Abfällen von Feuerungen erzeugt. Unter diesen Abfällen sind einerseits die Rückstände auf den Filtern und gelaugte Stäube, sowie andererseits auch gröbere Bestandteile mit Abmessungen bis zu 50 mm, wie der Rostdurch fall bei gängigen Rostspalten dieser Größenordnung, zu verste hen. Die Umformung erfolgt in einem der Form des Grünlings entsprechenden Werkzeug oder einer Vorrichtung, die mittels einer üblichen Presse betätigt wird mit einem Preßdruck im Be reich von 0,25 bis 2 kN/cm². Die Formkörper werden zur weiteren thermischen Behandlung in dieselbe oder eine andere Verbren nungsanlage rückgeführt, wodurch die aus den angeführten Sub stanzen bestehenden Reststoffströme der Anlagen minimiert wer den. Generell werden die Abfälle vor dem Verpressen mit einem Bindemittel sowie einem Feuchtigkeitsträger homogen vermischt, um überhaupt einen haltbaren Grünling bilden zu können.

Der neue Formkörper besitzt nun als wesentliches Gestaltungsmerkmal räumlich-kantige Form ohne besondere Run dungen, damit er auf dem Rost im Brenngut festgehalten wird. Seine äußere Gestalt entspricht etwa einem rechteckigen Riegel oder einer quadratischen Kachel mit Abmessungen von über 50 mm Länge pro Kante damit er auch durch die oben genannten Rost spalte nicht mehr ohne weiteres oder sofort durchfallen kann.

Er besteht, wie bereits oben angeführt, zu einem Anteil von, den Rost der Feuerung durchfallenden Partikeln, dem sogenann ten Rostdurchfall mit unverbrannten Anteilen. Der Anteil des Rostdurchfalles in der Ausgangsmasse für den Formkörper liegt zwischen ungefähr 10 und 20%, wobei sich ein Wert von ca. 15% als günstig erwiesen hat. Die Partikel weisen dabei min destens eine größte laterale Ausdehnung in einer Richtung von bis zu bzw. unter 50 mm auf, weswegen sie durch die Rostspalte gängiger Verbrennungsanlagen fallen, deren Abmessungen in die sem Bereich liegen.

Ein weiterer Anteil wird von den Rückständen auf den Gewebe filtern bzw. aus der Matrix-Belegung der Filterstufen im Ab gasstrom der Feuerung gebildet, z. B. aus den Absorbermateria lien auf den Filterschichten oder -flächen einschließlich der in den Schichten abgeschiedenen Schadstoffe. Der Anteil dieser Rückstande in der Ausgangsmasse für den Formkörper liegt zwi schen 5 und 15%, wobei sich ein Wert von ca. 10% als günstig erwiesen hat.

Weiterhin besteht der Formkörper zu einem Anteil aus abgeschiedenen, gelaugten Flugstäuben und/oder Kesselaschen mit etwa 30% Feuchtigkeitsanteil aus z. B. dem 3R-Verfahren. Der Anteil dieser gelaugten Bestandteile in der Ausgangsmasse für den Formkörper liegt zwischen 40 und 60%, wobei sich ein Wert von ca. 50% als günstig erwiesen hat. Letztlich ist Ton als notwendiges Bindemittel für den Formkörper zuzumischen. Der Anteil dieses Bindemittels in der Ausgangsmasse für den Formkörper wiederum liegt zwischen 20 und 30%, wobei sich ein Wert von ca. 25% als günstig erwiesen hat.

Bei einem Versuch mit einer handelsüblichen 6300 kN Presse in einer entsprechenden Preßform mit den im folgenden angegebenen Materialien ergaben sich Grünlinge mit ausgezeichneten Eigenschaften, d. h. die Preßlinge waren bei guter Oberfläche rißfrei und homogen in ihrer Konsistenz. Sie zeichneten sich durch eine hohe Festigkeit nach dem Pressen aus, welche auch nach der thermischen Behandlung erhalten blieb.

Die in einem handelsüblichen Mischer hergestellte Ausgangsmi schung bestand als Ausführungsbeispiel aus:
16 kg feuchten Filterstäuben als Filterkuchen
2 kg Filterrückständen
4 kg Rostdurchfall
7,2 kg Ton als Bindemittel
Schüttdichte 0,65 kg/dm
Preßdruck zwischen 0,25 und 2 kN/cm²
Größe der Preßlinge ca. 100 × 50 × 15-20 mm.

Claims

1. Formkörper als Grünling aus verpreßten Abfällen von Feuerungen zur Rückführung in solche, vorzugsweise aus Rückständen der Reststoffströme von Verbrennungsanlagen, wobei die Abfälle vor dem Verpressen mit einem Bindemittel sowie einem Feuchtigkeitsträger homogen vermischt sind, ge kennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

a) der Formkörper weist eine räumlich-kantige Form ohne wesentliche Rundungen auf und besteht,
b) aus einem Anteil von, den Rost der Feuerung durchfallen den Partikeln (Rostdurchfall) mit unverbrannten Antei len, die mindestens eine größte laterale Ausdehnung in einer Richtung von bis zu 50 mm aufweisen und dadurch durch die Rostspalte gängiger Verbrennungsanlagen fal len,
c) zu einem weiteren Anteil aus den Rückständen auf den Gewebefiltern bzw. aus der Matrix-Belegung der Filter stufen im Abgasstrom der Feuerung, z. B. aus den Absor bermaterialien auf den Filterschichten einschließlich der darin abgeschiedenen Schadstoffe,
d) zu einem weiteren Anteil aus abgeschiedenen, gelaugten Flugstäuben und/oder Kesselaschen mit etwa 30% Feuchtigkeitsanteil aus z. B. dem 3R-Verfahren und Ton als Bindemittel.

2. Formkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß seine äußere Gestalt einem rechteckigen Riegel oder einer quadratischen Kachel mit Abmessungen von über 50 mm Länge pro Kante entspricht.

3. Formkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des Rostdurchfalles in der Ausgangsmasse un gefähr 15% beträgt.

4. Formkörper nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil aus der Filterbelegung in der Ausgangsmasse ungefähr 10% beträgt.

5. Formkörper nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil der feuchten, gelaugten Flugstäube und/oder Kesselaschen in der Ausgangsmasse unge fähr 50% beträgt.

6. Formkörper nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des Bindemittels in der Aus gangsmasse ungefähr 25% beträgt.

7. Verfahren zum Erzeugen eines Formkörpers nach einem der vorstehenden Ansprüche durch Verpressen in einer dem Körper entsprechenden Form mit Preßstempel, dadurch gekennzeich net, daß der Preßdruck in einem Bereich von 0,25 bis 2 kN/cm² liegt.