DE4423927A1 - Verfahren zum Rückgewinnen von Wertstoffen aus Müllverbrennungsschlacke - Google Patents

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Rückgewinnen von Wertstoffen aus Müllverbrennungsschlacke gemäß dem Ober­ begriff des Patentanspruchs 1.

Technologischer Hintergrund und Stand der Technik

Bei der Verbrennung von Siedlungsabfällen fallen etwa 250 kg Schlacke pro Tonne Müll als Reststoff an. Die anfallende Schlacke weist direkt nach dem Ofen Gehalte an Schadstoffen auf, welche ihre weitere Verwendung, z. B. als Baustoff, ver­ hindern. Die Ablagerung der Schlacke in Deponien führt zu einer Gefährdung der Umwelt, wenn nicht besondere Vorkehrungen getroffen werden, z. B. das Auffangen des Sickerwassers.

Normalerweise wird die Schlacke unmittelbar nach dem Ofen­ austritt in einem Naßentschlacker abgeschreckt. Dabei erfolgt eine Absenkung des Schwermetallgehalts in der Schlacke. Diese ist jedoch ungenügend, und es verbleiben erhebliche Anteile von Giftstoffen in der Schlacke.

In der EP-Patentschrift 0 372 039 wird nun erstmals ein Weg zur Aufbereitung von Schlacke aus Kehricht- und Abfallver­ brennungsöfen aufgezeigt, wobei die Schlacke nach dem Ofen direkt und ohne vorherige Abschreckung in einem Wasserbad der Grobreinigung (Entfernen unverbrannten Grobgutes und magne­ tischer Teile) zugeführt wird. Danach wird die grob gereinig­ te Schlacke in mindestens zwei Fraktionen getrennt und einer Fraktion alle Partikel, welche kleiner als 2 mm sind, zugewie­ sen.

Diesem bekannten Verfahren liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die Feinfraktion den größten Teil der ursprünglich in der Schlacke beim Schlackenaustritt enthaltenen Schadstoffe ent­ hält. Sie ist mengenmäßig gering im Vergleich zur Grobfrak­ tion und muß einer Sonderbehandlung zugeführt werden. Die Grobfraktion hingegen ist für die direkte Verwendung als Bau­ stoff oder zur Ablagerung in Deponien geeignet. Anregungen zum Wiedergewinnen von anderen Wertstoffen als Schlacke Wertstof­ fen sind der EP 0 372 039 B1 nicht zu entnehmen.

Kurze Darstellung der Erfindung

Der Erfindung, wie sie in den Patentansprüchen gekennzeichnet ist, liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Gattung anzugeben, das auf das Ausgangsmaterial trocken ausgetragene Schlacke optimal angepaßt ist und bei dem das Rückgewinnen von Wertstoffen im Vordergrund steht.

Der Vorteil der Erfindung ist insbesondere darin zu sehen, daß neben Inertstoffen, z. B. Schlacke in Baustoffqualität, Eisen, Nichteisenmetalle, vor allem Aluminium und Kupfer, vom schwermetallbelasteten feineren Material getrennt werden kön­ nen. Letzteres Material, das nur etwa 30% des Gesamtgewichts ausmacht, kann dann der Sonderbehandlung zugeführt werden.

Durch den trockenen Austrag der Schlacke aus dem Verbrennungs­ ofen sind die Wertstoffe weitgehend frei von Anhaftungen mine­ ralischen Materials. Auch werden dadurch chemische Reaktions­ vorgänge zwischen der alkalischen Schlacke - sie enthält ty­ pisch 10-15% CaO - und Wasser vermieden, z. B. die Oxidation von metallischem Aluminium.

Die Erfindung und die mit ihr erzielbaren Vorteile werden nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

In der einzigen Figur der Zeichnung ist eine aus einzelnen Baugruppen zusammengestellten Anlage zum Rückgewinnen von Wertstoffen aus trockenausgetragener Müllverbrennungsschlacke schematisch dargestellt.

Wege zur Ausführung der Erfindung

Die aus der Verbrennungsanlage trocken ausgetragene Schlacke wird in die in der Figur schematisch dargestellte Schlacken­ aufbereitungsanlage übergeführt und gelangt dort zunächst in ein Stangensieb, wo das Überkorn (Material größer 300 mm) mecha­ nisch abgetrennt wird. Dadurch kann die Belastung und der Ver­ schleiß der nachfolgenden Siebe vermindert werden.

Das grob gesichtete Material läuft dann über ein elektromag­ netisch angetriebenes 2mm-Sieb. Auf diese Weise wird der Fein­ anteil abgetrennt und somit die Staubfracht für die nachfol­ genden Verfahrensschritte vermindert. Dieser Feinanteil ent­ hält nach der Lehre der eingangs zitierten EP 0372 039 B1 einen bis 90% betragenden Teil der in der Rohschlacke ent­ haltenen Schadstoffe. Er wird einer Sonderbehandlung zuge­ führt.

Im nächsten Schritt wird der Grobanteil < 2mm einem Lochsieb, vorzugsweise ein Schwingsieb, mit typisch 32 mm Lochdurch­ messer zugeführt. Der Siebüberlauf wird durch eine Leseebene geführt, wo Unverbranntes (Holz, Papier) sowie Störstoffe wie Elektromotoren, Kleintransformatoren, Elektromagnete, Spulen, etc. abgetrennt werden. Gerade die Entfernung von Störstoffen, die neben Eisen andere Metalle, insbesondere Kupfer, enthalten ist dabei von besonderer Bedeutung, weil derartige Objekte bei der späteren magnetischen Trennung sonst der Eisenfraktion zugewiesen werden, was die Qualität der Eisenfraktion herabsetzt.

Anschließend wird das Material in einer Hammermühle zertrüm­ mert. Es folgt eine weitere Eisenabtrennung mit einem Über­ bandmagneten. Durch den trockenen Austrag der Schlacke und die Bearbeitung in der Hammermühle ist das Eisen weitgehend von anhaftenden Staubpartikeln befreit und somit qualitativ hoch­ wertig. Das zerkleinerte und nunmehr praktisch eisenfreie Material wird auf das 32mm-Lochsieb zurückgeführt.

Der Siebdurchlauf dieses 32mm-Lochsiebes wird in einer Mühle, z. B. einer Kugelmühle oder einem Oszillatorbrecher, selektiv in zwei Fraktionen aufgeteilt. Dabei wird das ascheartige, schwermetallbelastete Material zertrümmert, Inertstoffe wie Glas, Keramik, Ton, Steine etc. verlassen diese Stufe jedoch im wesentlichen unzerkleinert.

Der Stoffstrom läuft nach der Mühle durch einen Magnetabschei­ der, wo nochmals mit hohem Wirkungsgrad Eisen abgetrennt wird.

Die beiden Kornfraktionen werden dann hinter dem Magnetab­ scheider auf einem Spannwellensieb getrennt. Der belastete Feinanteil mit Korngrößen kleiner 2 mm wird vorzugsweise zu­ sammen mit dem Feinanteil aus dem ersten Lochsieb weiterbear­ beitet, z. B. durch Verfestigen oder Einschmelzen. Von der Grobfraktion werden Nichteisenmetalle (Al, Cu, etc.) als Wertstoffe abgetrennt, zum Beispiel mit einem Wirbelstrom- Separator. Die Qualität der abgetrennten Metalle ist wegen des trockenen Schlackenaustrags der Rohschlacke sehr gut. Zurück bleibt inertes Material, das z. B. im Straßenbau wiederverwen­ det werden kann.

Claims (4)

1. Verfahren zum Rückgewinnen von Wertstoffen aus Müllver­ brennungsschlacke, bei welchem die Rohschlacke nach dem Austritt aus dem Ofen direkt und ohne vorheriges Ab­ schrecken in einem Wasserbad der Grobreinigung zugeführt wird, die trockene und grob gereinigte Schlacke in min­ destens zwei Fraktionen getrennt wird, und alle Partikel, welche kleiner sind als 2 mm, einer ersten Fraktion zuge­ wiesen, und die restlichen Partikel einer zweiten Frak­ tion zugewiesen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Fraktion ihrerseits in einer Siebstufe in mindes­ tens zwei Fraktionen getrennt wird, und alle Partikel, welche kleiner sind als 25 bis 35 mm, einer dritten Frak­ tion zugewiesen, und die restlichen Partikel einer vier­ ten Fraktion zugewiesen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Zuge der Verarbeitung der dritten Fraktion nach durch­ geführter Eisenabtrennung eine erneute Siebung erfolgt, bei welcher der Feinanteil < 2 mm abgetrennt und zusammen mit den Partikeln der ersten Fraktion weiterverarbeitet, vorzugsweise verfestigt oder eingeschmolzen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Wirbelstromseparator der Überlauf von Nicht­ eisenmetallen befreit wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vierte Fraktion durch eine Leseebene geleitet wird, wo Unverbranntes und andere Störstoffe ausgeschieden werden, danach das Material mechanisch zerkleinert, noch vorhandene Eisenteile ausgesondert werden, und das auf diese Weise von Störstoffen und Eisenteilen freie Mate­ rial in die Siebstufe zurückgeführt wird.