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Verfahren und Vorrichtung zum Verbrennen von Müll Die Verbrennung
von Müll und die Ausnutzung der dabei -erzeugten Verbrennungswärme zur Dampferzeugung
bereitet wegen der schlechten Verbrennlichk eit, der ungleichmäßigen Zusammensetzung
und dem meist sehr hohen Feuchtigkeitsgehalt derartiger Abfallstoffe besondere Schwierigkeiten.
Es wurde schon vielfach versucht, den die Verbrennung störenden hohen Wassergehalt
des Mülls in besonderen, dem Verbrennungsofen vorgeschalteten Trocknern herabzusetzen.
Man hat hierfür Trockentrommeln vorgeschlagen, durch welche heiße Luft oder Verbrennungsgase
geführt werden. Solche Trockentrommeln erhöhen jedoch die Anlagekosten für die Verbrennungseinrichtung
beträchtlich. Außerdem führen die aus ihnen kommenden Gase übelsiechende Bestandteile
mit sich, deren Beseitigung nicht ohne weiteres gelingt, so daß die Trocknerabgase,
auch wenn sie durch den Schornstein ins Freie geleitet werden, eine Belästigung
für die Umgebung der Anlage darstellen. Die Abdichtung derartiger Trokkentrommeln
ist zudem außerordentlich schwierig. Es läßt sich in den meisten Fällen der Austritt
übeli-iechender Gase am Trockner nicht völlig vermeiden.
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Nach einem anderen bekannten Verfahren durchwandert das zu trocknende
Müll zunächst nacheinander mehrere übereinanderliegende korbartige Einrichtungen,
die mit Bodenklappen versehen sind. Die Körbe werden von einem Teil der bei der
nachfolgenden Verbrennung des Mülls entstehenden Gase umspült, die zum Teil auch
durch das Müll hindurchtreten. Aus dem letzten Korb gelangt das Müll über eine Rutsche
auf den Verbrennungsrost. Auf der Rutsche, die von unten durch Verbrennungsgase
beheizt wird, erfolgt eine weitere mittelbare Trocknung des Mülls; der Verbrennungsrost
ist als Schrägrost ausgebildet. Stark wasserhaltige oder schlackende Brennstoffe,
wie Bagasse, Schälspäne, Rohbraunkohle oder Schlammkohle, hat man schon vor der
Verbrennung in einem über dem Verbrennungsrost liegenden Schacht vorgetrocknet.
Zur Trocknung wurden dabei die aus dem Verbrennungsraum rückstrahlende Wärme und
Frischluft ausgenutzt, die durch das Gut im Trochmerschacht geleitet und darauf
unter den Hauptverbrennungsraum oder auch noch unter einen an diesen anschließenden
Schlackenrost geblasen wurden.
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Ferner ist versucht worden, das Müll mit Verbrennungsgasen zu trocknen,
die einem Nachverbrennungsraum entnommen und über das in einem Vortrocknungsraum
aufgeschichtete Müll geleitet wurden. Das vorgetrocknete Müll wurde vom Trocknerrost
mittels einer Ausdrückmaschine auf einen Vorverbrennungsrost abgeworfen, während
der
Trockner mit frischem Müll beschickt wurde. Das auf delri_-Vorverbrerinüggsrost
brennende Müll wurde von Zeit zu Zeit mittels einer Vorschubeinrichtüng -äüf
-den Hauptverbrennungsrost gebracht, wodurch gleichzeitig -der auf dem Hauptverbrennungsrost
liegende ausgebrannte Schlackenkuchen auf den aus Zerkleinerungswalzen gebildeten,
inzwischen entleerten Nachverbrennungsrost gelangte. Die Gase der Hauptverbrennung
wurden nicht wie die der Nachverbrennung zur Trocknung des Mülls, sondern zum Zünden
des frisch auf den Vorverbrennungsrost gelangenden Müllhaufens -benutzt, den sie
umspülten, um darauf zusammen mit den Gasen, die die Vorverbrennung lieferte, zu
wirtschaftlichen Zwecken verwertet zu werden. Die Roste wurden, wie bei Müllverbrennungsanlagen
vielfach üblich, mit Gebläseluft betrieben.
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Diese Versuche, Müll vor der Verbrennung zu trocknen, haben kaum Erfolg
gehabt, denn es zeigte sich, daß beim Trogen des Mülls in von Feuergasen umspülten
Körben sowohl als auch üi Haufen, über die Feuergase hinweggeleitet wurden, aus
den stärk wasserhaltigen Bestandteilen des Mülls, wie Gemüseabfälle u. dgl., das
Wasser zum großen Teil noch in flüssiger Form austrat und die übrigen an sich" leichter
verbrennlicheh Bestandteile durchfeuchtete. Dadurch wurde einerseits eine starke
Volumenverminderung des Mülls bedingt, das während der Trocknung zusammensackte
und sich zusammenballte. Anderseits zeigte sich, daß derart bei der Trocknung gleichmäßig
durchfeuchtetes Müll auf dem Verbrennungsrost außerordentlich schwer zündete und
verbrannte. Dieselben Erscheinungen müssen natürlich auch auftreten, wenn man Müll
nach Art der erwähnten Verbrennung stark wasserhaltiger oder schlackender Brennstoffe
in Schächten trocknen würde in der Weise, daß Luft durch das im Trocknerschacht
befindliche Müll geleitet und .die für die Trocknung notwendige -Wärme durch Strahlung
oder Leitung aus dem Verbrennungsraum entnommen werden würde. Die bisher bekannten
Trockenverfahren machten deshalb die Müllverbrennung oft noch schwieriger. Dort,
wo sie angewendet wurden, sind sie vielfach wieder aufgegeben worden.
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Es wurde nun gefunden, äaß man Müll tatsächlich trocknen und verbrennen
kann, ohne daß die erwähnten Schwierigkeiten eintreten. Dies gelingt dadurch, däß
das Müll zunächst in dünner Schicht mit Feuergasen, die durch die Müllschicht geführt
werden, getrocknet und das- getrocknete Müll in lockerem Zustande auf den vorderen
Teil des Verbrennungsrostes gebracht wird, wo es nach einer gewissen Brennzeit zusammengedrückt
und den weiteren Brennzonen zugeführt- wird. Hierbei wird als Verbrennungsrost ein
waagerechter oder annähernd waagerechter, an sich bekannter Düsenrost benutzt. Mit
diesem zusammen wirkt eine Vorschubeinrichtung, die das brennende Müll auf dem Rost
von einer Brennzone in die andere- drückt und schließfch vom. Rost abwirft.
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Als Trockeneinrichtung wird zweckmäßig der Beschickungsschacht benutzt,
aus dem das zu verbrennende Müll auf den Rost gelangt. Für den Betrieb des Trockners
von besonderer Wichtigkeit ist eine möglichst gleichmäßige Verteilung der dem Verbrennungsofen
entnommenen Trocknergase. Deshalb wird gemäß der Erfindung am Eintritt der Gase
in den Brenner eine Gasverteilvorrichtung angeordnet, welche unabhängig von der
Zusammensetzung und Lagerung des zu trocknenden Mülls selbst eine gleichmäßige Gasverteilung
erzwingt. Als Gasverteiler bewährt sich am besten ein Düsenrost oder Schlitzrost,
der auch aus feuerfestem Stoff ausgeführt werden kann und der .eine Seitenwand des
seitlich vom Verbrennungsrost angeordneten Beschikkungsschachtes bildet. Er hat
für den vorliegenden Zweck den Vorteil, daß er eine starke Drosselung der durch
ihn geführten Gase bewirkt, so daß die Gase in feinen, scharfen Strahlen in den
Trocknerschachteintreten. Die gegenüberliegende Wand des Beschickungsschachtes kann
in der gleichen Weise ausgebildet sein, doch ist die Verwendung feuerfester Baustoffe
an dieser Stelle der Trockeneinrichtung nicht mehr erforderlich. Zur Förderung der
Gase durch den Trockner wird ein besonderes Gebläse verwendet, welches die Gase
durch den Trockner und das darin befindliche Müll hindurchsaugt.
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In derartigen Einrichtungen können die einzelnen Müllteilchen gleichmäßig
-und reit sehr großen Mengen von Feuergasen umspült werden. Außerdem liegt die Müllschicht
darin sehr locker. Demgemäß wird das Müll sehr schnell .erhitzt, und es kann das
Wasser in dem Maße, wie es bei der Trocknung noch in flüssiger Form aus den wasserhaltigen
Müllbestandteilen austritt, sofort verdampft werden, so daß es keine Gelegenheit
hat, die benachbarten Müllbestandteile anzufeuchten. Aus dem Trockner wird das Müll
mittels geeigneter Vorrichtungen auf den Verbrennungsrost gebracht. Durch die besondere
Art der Trocknung wird bedingt, daß das Müll sehr locker auf dem Verbrennungsrost
liegt, und es kann aus diesem Grunde und weil der Wassergehalt aller seiner einzelnen
Bestandteile ziemlich gleichmäßig abgenommen hat, sehr leicht gezündet und verbrannt
werden. Aus dem frisch auf den Verbrennungsrost aufgegebenen Müll brennen zunächst
die leichter verbrennlichen Bestandteile ziemlich vollständig
heraus.
Dadurch wird zwar zunächst bedingt, daß die ganze Masse des frisch aufgegebenen
Mülls sehr schnell in Glut gerät. Indessen wird dadurch aber auch die Zahl der Hohlräume,
die bei vorgetrocknetem und in lockerem Zustande auf den Rost gebrachtem Müll ohnehin
schon groß ist, noch erheblich vermehrt. Damit die weitere Verbrennung des Mülls
durch diese Bildung von Hohlräumen und die damit gegebene Möglichkeit von Winddurchbrüchen
nicht beeinträchtigt wird, wird bald nach erfolgter Zündung das frisch aufgegebene
Müll mittels einer Druckplatte o. dgl. zusammengedrückt. Dadurch werden Löcher und
Nesterbildungen in der brennenden Schicht zerstört und außerdem jede Stocharbeit
vollkommen überflüssig gemacht. Zwischen je zwei Vorschüben der Druckplatte wird
der freie Raum, der sich vor derselben gebildet hat, mit frischem Müll ausgefüllt.
Dieses kommt auf bereits brennende Teile zu liegen, die nach der Zurückbewegung
der Druckplatte in ihre Ruhelage durch Niederbrechen der freien Kante der zuletzt
zusammengedrückten Müllmenge sich nach der Druckplatte hin abgeböscht haben. Unter
der Wirkung der durch den Rost geblasenen Luft pflanzt sich das Feuer ebenso wie
bei einem Schachtofen in senkrechter Richtung fort.
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Dadurch, daß nun das Müll durch die einzelnen Vorschübe der Druckplatte
allmählich von dem einen Ende des Rostes nach seinem anderen Ende zu bewegt wird,
und infolge der geschilderten Art des Betriebes befinden sich die einzelnen Müllteile
auf dem Verbrennungsrost in verschiedenen Stufen der Verbrennung. Die der Druckplatte
zunächst liegenden Müllmengen sind frisch gezündet. Die etwas weiter von der Druckplatte
entfernt liegenden Mengen befinden sich in lebhafter Verbrennung. Am anderen Ende
des Rostes ist die Verbrennung schon so weit fortgeschritten, daß die Verschlackung
beginnt. Für die Entzündung des frischen Mülls ist naturgemäß sehr heiße Luft von
besonderer Wichtigkeit. Mitten im Verbrennungsvorgang ist eine hohe Windtemperatur
nicht mehr von solcher Bedeutung; jedoch müssen hier besonders große Luftmengen
zugeführt werden. Gegen Ende der Verbrennung schließlich können sowohl Luftmenge
wie Lufttemperatur verringert werden. Aus diesen Gründen ist es zweckmäßig, den
Rost der Vorrichtung mit Zonenluftzuführung zu versehen, so daß jeder Stelle des
Rostes diejenige Luftmenge -zugeführt und für jede Stelle diejenige Lufttemperatur
eingestellt werden kann, welche die günstigsten Bedingungen zur Förderung des jeweiligen
Verbrennungsvorganges schafft. Außer der schnellen und gleichmäßigen Verbrennung
-und der gleichmäßigen Temperatur der Verbrennungsgase, die für den Betrieb der
nachgeschalteten Dampfkessel von großem Vorteil ist, hat die Erfindung den weiteren
Vorteil, daß die Verbrennungsöfen in großen Einheiten ausgeführt werden können.
Gegebenenfalls können mehrere Roste mit eigenen Druckplatten, aber gemeinsamem Verbrennungsraum
nebeneinander angeordnet werden.
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Bei der Trocknung von Müll beladen sich die Trockengase, die durch
den Trockner strömen, mit unangenehm riechenden Bestandteilen. Man hat bereits solche
Gerüche dadurch beseitigt, daß man die Gase unter den Rost und durch die brennende
Schicht hindurchleitet. Besonders günstig läßt sich diese Maßnahme an einem Rost
mit Zonenluftzüführung durchführen, wie dies bei der Anlage nach der Erfindung geschieht.
Hierbei werden die aus dem Vortrockner kommenden Gase derjenigen Zone des Rostes
zugeleitet, auf welcher die Verbrennung bereits ihren Höhepunkt überschritten und
die Verschlackung begonnen hat. Die übelriechenden Gase müssen dann durch die hellglühende,
teilweise verschlackte Müllschicht hindurchstreichen. Um jede Beeinträchtigung der
Verbrennung zu vermeiden, wird ihnen dabei eine gewisse Menge Frischluft zugemischt,
die gegebenenfalls vorgewärmt sein kann. Durch die Berührung mit den glühenden Schlacken
ist eine vollkommene und wirksame Vernichtung aller unangenehmen Gerüche zu erreichen.
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Da in der Vorrichtung gemäß der Erfindung eine Wärmekonzentration
möglich ist, wie sie außerdem nur im normalen Schachtofen erreicht wird, so sind
oberhalb der Feuerung keinerlei Zündgewölbe u. dgl. zur Wärmekonzentration mehr
.erforderlich. Auf dem Rost liegt eine so hohe Schicht brennenden Gutes, und die
Verbrennung verläuft auf Grund der bekannten Wirkungen des Düsenrostes so heftig,
daß der Rückstrahlung von oben auf die Feuerung nur eine sehr untergeordnete Bedeutung
zukommt. Man kann deshalb den Verbrennungsraum einerseits unmittelbar über dem Rost
anordnen und anderseits ihn reichlich hoch bemessen. Infolge der Höhe des Verbrennungsraumes
ist es möglich, den Dampfkessel, der vielfach zur Ausnutzung der in den Abgasen
des Verbrennungsofens enthaltenen Wärme benutzt wird, noch mit in den über dem Rost
befindlichen Verbrennungsraum hineinzubauen, ohne schädliche Abkühlung der Feuerung
oder Beschädigung des Kessels befürchten zu müssen. Die Rohre des Kessels bilden
dann einen Teil der Begrenzung dieses Verbrennungsraumes und
stellen
dabei eine unschädliche Kühlfläche dar, die nur vorteilhafte Wirkungen mit sich
bringt. Bei der Verbrennung von Müll entwickeln sich nämlich große Mengen von Flugasche,
die bei den infolge der Wärmekonzentration oft sehr hohen Verbrennungstemperaturen
zum Schmelzen kommt und sich an den Wänden des Verbrennungsraumes festsetzt. Wenn
ein Teil des Verbrennungsraumes jedoch von Kesselrohren, begrenzt und dadurch gekühlt
wird, wird diese unangenehme Erscheinung unmöglich gemacht, da die hochgewirbelten
und in die Nähe der Kesselheizfläche gelangenden Feinteile nicht mehr schmelzen
können, sondern in den Kesselzügen sich absetzen oder auf den Rost zurückfallen.
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An Hand der Zeichnung sei die Erfindung näher erläutert. i ist der
Feuerraum des Ofens mit dem Zonenrost 2, unter dem sich die die Zonen bildenden
Kammern 2a, 2U, 2C befinden; in diese münden die Luftleitungen q.a und q.L bzw.
die Trocknergasleitung 15. Auf der einen Seite des Rostes ist eine mechanisch oder
_ @rorzugsweise hydraulisch in kurzen Hüben bewegte Druckplatte 3 angeordnet. Auf
der andern Seite des Rostes befindet sich der Schlackenrumpf 5. An der dem Schlakkenrumpf
benachbarten Wand des Ofens sind Reinigungs- und Bedienungstüren 5a vorgesehen.
Vor dem Rost befindet sich in einem besonderen gemauerten Raum der Trocknerschacht
6, welcher vorzugsweise rechteckigen Querschnitt hat und sich von oben nach unten
erweitert. Der Trocknerschacht ist mit durchbrochenen Wänden versehen, wobei die
dem Feuerraum zugekehrte Wand 7 zweckmäßig aus feuerfestem Stoff hergestellt und
mit engen Düsen oder Schlitzen versehen ist, während die gegenüberliegende Wand
8 des Trockners aus durchlochten Blechplatten bestehen kann. Der Trockner wird durch
eine AufgabevorrichtLmg g, vorzugsweise _eine Schwingrinne,. beschickt. Das zugeführte
Müll geht zunächst durch einen Magnetscheider io, wo grobe Eisenteile zurückgehalten
werden. Die Eisenteile werden auf eine Fördervorrichtung ii gegeben, während das
übrige Gut in den Trocknerschacht 6 gelangt. Die Trockengase für. die Vortrocknung
werden durch Öffnung 13 mit einem Regelglied 12, welches die Menge der für die Trocknung
verwendeten Gase zu verändern gestattet, und durch die weitere öffnung i 3a aus
dem Feuerraum i angesaugt. Hierzu dient das Gebläse 1q.. Die Gase, welche den Trockner
durchströmt haben, tverden durch die Leitung 15 unter die letzte Zone des Rostes
2 in die Kammer 2a geführt: Aus dem Trocknerscha.cht wird durch ein geeignetes Mittel,
vorzugsweise eine Förderschnecke j6, das Müll stetig ausgetragen. Das von der Schnecke
vorgeschobene getrocknete Müll fällt zunächst auf die Rast 17. Von hier wird es
durch den Stempel 18 jeweils dann auf den Hauptrost herabgestoßen, wenn die Druckplatte
3 in ihre Anfangslage zurückgekehrt ist. Das brennende Müll wird durch die Druckplatte
3 über den Rost 2 gefördert, und die Schlacken fallen in den Schlackenrumpf 5. Von
hier werden sie durch die Brechwalzen i g auf eine Fördervorrichtung 20 .ausgetragen.
Die Verbrennungsgase gehen vom Rost durch den Verbrennungsraum nach dem Dampfkesse12i,
dessen Rohre 21a so angeordnet sind, daß sie den Verbrennungsraum oben begrenzen.
Nach Durchströmen der Kesselzüge werden die Rauchgase durch die Leitung= einem Lufterhitzer
(nicht gezeichnet) zugeführt. Um dem Lufterhitzer gegebenenfalls besonders heiße
Gase zuführen zu können, ist der Schieber 23 vorgesehen, welcher gestattet, einen
Teil der Verbrennungsgase aus dem ersten Kesselzug unmittelbar nach dem Lufterhitzer
zu leiten.
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Der Arbeitsgang gemäß der Erfindung gestaltet sich etwa folgendermaßen:
Das frische Müll wird aus der Beschickungseinrichtung g durch den elektromagnetischen
Abscheider io dem Trockenschacht 6 zugeführt. Es wandert durch den Trocknungsschacht
locker und in dünner Schicht langsam von oben nach unten hindurch, wobei es durch
Feuergase, die quer durch die durchlochten Wandungen des Tröckners hindurchgesaugt
werden, getrocknet wird, um dann dem Trocknerschacht unten entnommen zu werden.
Das aus dem Trockner kommende Müll wird jeweils nach Beendigung eines Hubes der
Druckplatte vor diese auf den Rost-geworfen. Hier liegt es zunächst verhältnismäßig
locker auf einem Grundfeuer; durch das die Verbrennungsluft in das frisch aufgegebene
Müll geblasen wird. Unter diesen Bedingungen wird eine sehr schnelle und gleichmäßige
Zündung erreicht. Ist das frisch auf den Rost gegebene Müll in Brand geraten, so
wird die Druckplatte eine kurze Strecke über den Rost bewegt. Sie drückt dabei die
Hohlräume zusammen, die in der Müllschicht vorhanden waren und durch den Verbrennungsvorgang
entstanden sind, und schiebt anschließend die ganze Ofenfüllung vor sich her. Die
am weitesten von der Druckplatte entfernt liegenden Teile stürzen dabei von dem
Rost herunter in den Schlackenrumpf, der gegebenenfalls als Nachverbrennungsraum
ausgebildet sein kann. Die Druckplatte bewegt sich nunmehr in ihre Anfangslage zurück.
Dabei entsteht vor ihr ein freier Raum. Der der Druckplatte zunächst liegende Teil
der Rostbeschickung bricht jedoch, nachdem er die Stütze durch die
Druckplatte
verloren hat, sofort an seiner freien Kante nieder und böscht sich nach der Druckplatte
hin ab, so daß auch der unmittelbar vor der Druckplatte liegende Teil des Rostes
wieder mit brennendem Müll bedeckt wird. Dann wird wieder Müll aus dem Trockner
vor die Druckplatte gegeben, welches auf die naturgemäß dünne, durch das Niederbrechen
des bereits brennenden Mülls gebildete Grundfeuerschicht fällt und sich entzündet.
Die Verbrennung wird durch in die erste Rostkammer eingeblasene vorgewärmte Luft
sofort lebhaft in Gang gebracht, so daß die geschilderten Vorgänge des Beschickens
und Zusammendrückens in schneller Folge wiederholt werden können. In dem mittleren
Teile des Rostes herrscht nach dem Zusammendrücken starke Hitze, und es wird dort
durch die zweite Rostkammer reichlich Luft zugeführt. Durch die dritte Rostkammer
werden die Trockengase mit etwas Zusatzluft eingeblasen. Der Schlackenrumpf an dem
der Druckplatte entgegengesetzten Ende des Rostes kann ebenfalls mit einer Luftzuführung
ausgerüstet werden, um hier eine gewisse Nachverbrennung durchzuführen. Die Schlacke
kann zur v ollkommenen Ausbrennung und beginnenden Abkühlung in diesem Raum. noch
einige Zeit verbleiben. Das Austragen der Schlacke durch die Stachel-,valzen o.
dgl. geschieht zweckmäßig stetig in der Weise, daß die großen Schlackenbrocken zu
gleichmäßig mittelgroßen Stücken gebrochen nach außen gefördert werden.