DE69729530T2

DE69729530T2 - Verfahren und Anlage zur Behandlung von bei der Hausmüllverbrennung freiwerdenden Gasen

Info

Publication number: DE69729530T2
Application number: DE69729530T
Authority: DE
Inventors: Daniel Thiery; Philippe Patte
Original assignee: Vinci Environnement SA
Current assignee: Vinci Environnement SA
Priority date: 1996-11-26
Filing date: 1997-11-26
Publication date: 2005-08-18
Anticipated expiration: 2017-11-27
Also published as: ATE269143T1; EP0844014A1; FR2756194A1; EP0844014B1; DE69729530D1; FR2756194B1; ES2224213T3

Description

Die Erfindung betrifft ein Aufbereitungsverfahren eines gashaltigen Abgangs zur Reduktion der Stickoxide oder „Denoxifikation".
Sie betrifft insbesondere die Reduktion von Stickoxiden in einer Verbrennungsanlage für Haushaltsmüll.
Die Verbrennungstechnik für Haushaltsmüll ist in ihrem allgemeinen Prinzip bekannt.
Ihr Hauptzweck besteht in der hygienischen und einfachen Beseitigung von Haushaltsmüll.
Sie kann auch andere spezifische Zwecke haben, zum Beispiel die Verbrennung von aus Wasseraufbereitungsanlagen stammenden wasserhaltigen Schlämmen.
Somit beschreibt die Patentschrift FR-A-2.250.072 eine Verbrennungsanlage wasserhaltiger Schlämme mit einem Verbrennungsturm, einem in diesem Turm angeordneten und nach unten gerichteten Sprühgerät wasserhaltiger Schlämme, ebenfalls im Turm, jedoch unterhalb des Sprühgeräts angeordneten Luft- und Brennstoffversorgungsmitteln mit wenigstens einem mit Brennstoff versorgten Brenner, zusätzlich zum Brenner, durch ausschließlich mit Brennstoff versorgten und lateral zur Basis des Turms angeordneten Spritzdüsen gebildete Hitzenebenquellen, einer Einführungsvorrichtung der festen Abfälle sowie am Boden des Turms einem Verbrennungsgitter und einer Austragvorrichtung.
Man kann ebenfalls auf die Patentschrift FR-A-2-123.635 Bezug nehmen.
Gemäß einem besonderen Ausführungsmodus der Verbrennungstechnik von Haushaltsabfällen wird ein Verbrennungsofen für Haushaltsabfälle vorgesehen – wie zum Beispiel ein Gitterofen – über dem Zuführmittel der Haushaltsabfälle zugeordnet sind – wie zum Beispiel ein Fülltrichter – und unter dem einerseits Auffangmittel der Brennstoffschlacken, Aschen und Schlacken zugeordnet sind und andererseits eine Austragkammer des Gases oder des Verbrennungsabgangs.
Derartige Verfahren und Anlagen werfen zahlreiche, der eingesetzten Verbrennungstechnik der Haushaltsabfälle inhärente Probleme auf:

– vorherige Versorgung mit und Aufbereitung von zu verbrennenden Haushaltsabfällen;
– Struktur des Ofens;
– Zurückgewinnen und Aufbereiten der Brennstoffschlacken, Aschen und Schlacken;
– Entstauben und Reinigen der Verbrennungsabgänge und insbesondere Denoxifikation.

Es ist nämlich bekannt, dass die Verbrennung der Haushaltsabfälle grundsätzlich Stickstoffmonoxid NO produziert, aber auch Stickstoffdioxid NO₂ und Stickstoffoxid N₂O. Die Stickstoffoxide werden insgesamt mit NO_x bezeichnet. Und die Reduktion oder Elimination der NO_x wird als „Denoxifikation" bezeichnet.
Diese Stickstoffoxide haben negative Wirkungen.
Zunächst auf die menschliche Gesundheit. Denn sie rufen insbesondere Atembeschwerden hervor.
Dann auf die Umwelt: Saure Regen und Übersäuerung der Böden, Waldsterben, Auswirkungen auf die Ozonschicht.
Die Nutzung und die Weiterentwicklung der Verbrennungstechnik von Haushaltsabfällen zwingen daher zur Elimination oder wenigstens zur Verringerung der NO_x-Menge in gashaltigen Verbrennungsabgängen.
Diese Denoxifikation ist im vorliegenden Fall umso komplexer als die letztendlich in die Außenatmosphäre abgegebenen gashaltigen Abgänge darüber hinaus ebenfalls hinsichtlich der fliegenden Aschepartikel, der Kohlenstoffe, der Schwermetalle in Salzsäure und anderen toxischen Bestandteilen akzeptabel sein müssen, sie sie beinhalten oder mitführen.
Da es sich um Haushaltsabfälle handelt, ist es schließlich von grundlegender Bedeutung, dass die umgesetzten Verfahren und Vorrichtungen – sowohl hinsichtlich der Investitionen als auch des Betriebs – so kostengünstig sind wie möglich sind, dass sie zuverlässig sind und einfach zu bedienen und zu warten.
Infolgedessen stellt die Verbrennungstechnik von Haushaltsabfällen nicht nur eine Reihe spezifischer Probleme dar, sondern erlegt auch Zwänge auf, die ebenfalls spezifisch sind.
Heute sind unterschiedliche Gas-Denoxifikationstechniken bekannt.
Gemäß einer ersten bekannten Technik wird die Verbrennung derartig beherrscht, dass die Abgabe von NO_x entweder durch Beherrschung des die NO_x enthaltenden Gase erzeugenden Verbrennungsverfahrens oder durch Einstellen des in die Verbrennungskammer eintretenden Luftdurchsatzes (siehe zum Beispiel EP-A-445.070) eingeschränkt wird.
Obwohl diese erste Technik wenig kostspielig ist, weist sie dennoch den Nachteil auf, nicht sehr wirkungsvoll zu sein.
Daher ist sie für die neuen Schutzauflagen für die menschliche Gesundheit und die Umwelt ungeeignet.
Gemäß dem Prinzip einer zweiten bekannten Technik wird mithilfe von Ammoniak NH₃ eine chemische Reduktion der NO_x vorgenommen.
Das Ziel dieser zweiten Technik ist die chemische Bildung von nicht ihre Nachteile aufweisenden Produkten, nämlich Stickstoff N₂ und Wasserdampf H₂O, ausgehend von NO_x.
Gemäß einer ersten bekannten Ausführungsform ist die durchgeführte selektive Reduktion vom katalytischen Typ.
In dieser Hinsicht kann auf die Patentschriften FR-A-2.197.628, FR-A-2.197.629, FR-A-2.212.171, US-A-4.164.456, FR-A-2.290.242, FR-A-2.285.922, FR-A-2.257.325, FR-A-2.410.787 und FR-A-2.414.949 Bezug genommen werden.
Gemäß einer zweiten bekannten, ebenfalls eingesetzten Ausführungsform ist die durchgeführte selektive Reduktion vom nicht katalytischen Typ.
Im Falle der Heizölverbrennung bei Verbrennungsöfen der erdölchemischen Industrie versorgenden Heizkesseln wird gemäß den Patentschriften FR-A-2.290.241 und FR-A-2.290.243 vorgeschlagen, die NO_x durch Auffangen der sich aus der Verbrennung ergebenden Flamme mithilfe eines Flammenauffängers zu eliminieren und eventuell verdünnten Ammoniak in einem auf eine zwischen 700 und 1100°C inbegriffenen Temperatur gebrachten Bereich im absteigenden Fluss des Auffängers einzuführen, um den Kontakt des Ammoniaks mit dem durch Verbrennung produzierten Abgas zu gewährleisten.
Die Patentschrift FR-A-2.373.327 bezieht sich auf die Anwendung auf den Fall, in dem die Verbrennungsgase aus Heizkesseln und Gasturbinen für thermische Zentralen stammen.
Die Patentschrift GB-A-1.576.832 betrifft den Fall der Heizölverbrennung. Sie beschreibt eine besondere Realisierung, in der der die NO_x und Sauerstoff enthaltende Verbrennungsabgang einen ersten Bereich mit einer zwischen 900 und 1000°C inbegriffenen Temperatur und einen zweiten Bereich mit einer zwischen 700 und 900°C inbegriffenen Temperatur umfasst. Der Gehalt an NO_x im Abgang wird durch Hinzufügen erster und zweiter Reduktionsmittel jeweils im ersten und zweiten Bereich verringert. Das erste Reduktionsmittel besteht nur aus Ammoniak (eventuell vermischt mit einem trägen Verdünnungsmittel). Das zweite Reduktionsmittel umfasst Ammoniak und wenigstens ein Reduktionsgas (eventuell vermischt mit einem trägen Verdünnungsmittel).
Die Patentschrift FR-A-2.376.685 betrifft die Anwendung im Falle der Verbrennung von Mineralölen. Sie beschreibt eine besondere Realisierung in zwei Stufen.
Die Patentschrift EP-A-196.842 betrifft die Anwendung im Falle von durch Gasturbinen produzierten Verbrennungsabgängen. Das Verfahren wird bei einem Druck oberhalb des atmosphärischen Drucks während einer zwischen 2 und 75 Millisekunden inbegriffenen Dauer realisiert.
Die Patentschrift WO-A-93/19837 betrifft ebenfalls eine spezifische Anwendung und legt offen, dass Ammoniak wirksamer ist, wenn er verdünnt ist.
Die Patentschrift WO-A-87/06853 sieht eine ganz besondere Realisierung vor, in der der gashaltige Fluss verwirbelt ist.
Die bekannten, für besondere Verfahren bestimmten Varianten, wie zum Beispiel die, die soeben betrachtet wurden, sind aufgrund der Besonderheit dieser Anwendung auf den Fall der Verbrennung von Haushaltsabfällen nicht wirkungsvoll anwendbar.
Die Patentschrift WO-A-89/07004 betrifft ein Denoxifikationsverfahren in zwei Stufen. Die Patentschrift WO-90/05000, die sich auf die vorherige bezieht, betrifft eine die Gewährleistung der Mischung eines Trägergases und eines aus der insbesondere die Vorläufer von NH_i umfassenden Gruppe gewählten Produkts erlaubende Einspritzdüse.
Die Patentschrift US-A-5.098.680 bezieht sich auf die Verdampfung von Ammoniak im Rahmen eines Denoxifiaktionsverfahrens.
Die Patentschrift EP-A-496.913 schließlich sieht vor, dass der im Denoxifikationsverfahren eingesetzte Ammoniak aus aus der Aufbereitung der Schlämme aus kommunalen Aufbereitungsanlagen abgeleiteten Flüssen stammt, und zwar insbesondere das Überstandwasser oder der Überstand eines Schlammfaulungsturms.
Im Fall der Verbrennung von Haushaltsabfällen zielt die Erfindung darauf ab, den Gehalt an NO_x des in die Atmosphäre abgegebenen Rauchs unter den heute von den Auflagen der Volksgesundheit und dem Umweltschutz geforderten Schwellenwert zu bringen.
Gleichzeitig zielt die Erfindung darauf ab, die Schädlichkeit oder die Belästigung (zum Beispiel durch Gerüche) der unterschiedlichen, sich aus dem betrachteten Verbrennungsverfahren von Haushaltsabfällen ergebenden Abgasen nicht zu erhöhen und sogar noch zu verringern.
Schließlich muss die Beherrschung des Gehaltes an NO_x unterhalb des zulässigen Schwellenwertes, da es sich um die Verbrennung von Haushaltsabfällen handelt, sowohl von der Investition als auch dem Betrieb her so kostengünstig wie möglich und was das Betreiben der Anlage anbelangt, auf zuverlässige und einfache Weise realisiert werden.
Zu diesem Zweck und gemäß einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung ein Aufbereitungsverfahren eines gashaltigen Abgangs mit aus der Verbrennung von Haushaltsabfällen stammenden NO_x zwecks seiner Denoxifikation durch selektive, nicht katalytische Reduktion, in dem in den gashaltigen Abgang bei einer zwischen der Größenordnung von 850°C und 1.000°C inbegriffenen Temperatur eine chemische funktionale Verbindung mit aus der Aufbereitung der städtischen Abwässer oder Rückständen aus industrieller Fertigung stammenden Schlämmen eingeführt wird, wobei die genannte chemische Verbindung für ihr in Tropfen oder Tröpfchen aufgeteiltes Einführen in den gashaltigen Abgang eine breiartige Form aufweist, wobei zu diesem Zweck Luft oder ein versprühtes Schleppgas in die Verbindung eingeführt wird.
Gemäß einer Realisierung, umfasst die chemische Verbindung ausschließlich aus städtischen Abwässern oder Rückständen industrieller Fertigung stammende Schlämme.
Gemäß einer Realisierung wurden die Schlämme einer Vorbehandlung zur Entwässerung unterzogen, um sie bis zur gewünschten breiartigen Konsistenz einzudicken, wobei die Trockenmasse konzentriert wird.
Gemäß einer Realisierung umfasst die Verbindung ebenfalls den Schlämmen hinzugesetztes Wasser.
Gemäß einer Realisierung umfasst die Verbindung ebenfalls eine Zusammensetzung mit einer Funktion N-H, wie z. B. Harnstoff, primäre Amine, sekundäre Amine oder Ammoniak.
Gemäß einer Realisierung umfasst die Verbindung Ammoniak NH₃ oder ein bei 22°B berücksichtigtes Äquivalent in der Größenordnung von 1 bis 6% an Gewicht, ganz besonders in der Größenordnung von 2%.
Gemäß einer Realisierung haben die Tropfen oder Tröpfchen oder ein beträchtlicher Teil von ihnen einen Durchmesser in der Größenordnung von 150 bis 500 μm.
Gemäß einer Realisierung umfassen die Schlämme Wasser in der Größenordnung von 70 bis 90% an Gewicht, ganz besonders in der Größenordnung von 80%, und Trockenmasse in der Größenordnung von 10 bis 30%, ganz besonders in der Größenordnung von 20% an Gewicht.
Gemäß einer Realisierung umfasst die Trockenmasse der Schlämme organisches Material in der Größenordnung von 50 bis 60% an Gewicht und träges mineralisches Material in der Größenordnung von 40 bis 50% an Gewicht.
Gemäß einer Realisierung folgt der gashaltige Abgang einem allgemein in einer Richtung aufsteigenden Fluss und die funktionale chemische Verbindung wird dort gemäß einem allgemein absteigenden Fluss gegen den Fluss des gashaltigen Abgangs eingeführt.
Gemäß einer Realisierung wird die funktionale chemische Verbindung pneumatisch mittels eines versprühten Schleppgases versprüht, wie zum Beispiel Druckluft.
Gemäß einer Realisierung führt man in den gashaltigen Abgang im Wesentlichen die funktionale chemische Verbindung eventuell mittels Druckluft oder eines versprühten Schleppgases, jedoch ohne Zuführung von externem Wasserstoff ein.
Gemäß einer Realisierung führt man die funktionale chemische Verbindung in einen Bereich ein, in dem der Temperaturverlauf des gashaltigen Abgases niedrig ist.
Gemäß einer Realisierung führt man Schlammtrockenmasse in der Größenordnung von 20 bis 100 kg pro Tonne zu verbrennenden Haushaltsabfällen ein.
Gemäß einer Realisierung führt man Schlammtrockenmasse in der Größenordnung von 30 bis 60 kg, insbesondere in der Größenordnung von 32 kg pro Tonne zu verbrennenden Haushaltsabfällen ein.
Gemäß einer Realisierung führt man die funktionale chemische Verbindung in den gashaltigen Abgang kontinuierlich ein.
Gemäß einer Realisierung führt man die funktionale chemische Verbindung in den gashaltigen Abgang während mehrerer Phasen diskontinuierlich ein.
Gemäß einer Realisierung führt man in den Phasen, in denen man keine funktionale chemische Verbindung einführt, Ammoniak oder ein Äquivalent ein.
Gemäß einer Realisierung behandelt man die Schlämme vor der Injektion insbesondere durch Zentrifugieren vor, um sie bis zur gewünschten breiartigen Konsistenz und dem gewünschten Gehalt an Trockenmasse zu entwässern und einzudicken.
Gemäß einer Realisierung misst man den Gehalt des gashaltigen Abgangs an NO_x unterhalb der Einführung der funktionalen chemischen Verbindung, sobald letztere gewirkt hat, und passt dementsprechend den Gehalt der unterschiedlichen Körper oder Mittel der funktionalen chemischen Verbindung an.
Gemäß einer Realisierung bringt man den Gehalt des gashaltigen Abgangs an NO_x bis auf einen Wert in der Größenordnung von 50 mg NO₂ pro trockenem Nm³ Abgang.
Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verbrennungsverfahren von Haushaltsabfällen, in dem man die zu verbrennenden Haushaltsabfälle in einen Ofen bringt, in dem sie verbrannt werden und in dem man den aus der Verbrennung der Haushaltsabfälle stammenden gashaltigen Abgang in einem Turm am Ofenausgang auffängt, und den gashaltigen Abgang durch das oben beschriebene Aufbereitungsverfahren aufbereitet.
Gemäß einer Realisierung setzt man das Aufbereitungsverfahren bis zur Reduktion des NO_x-Gehaltes des gashaltigen Abgangs in der Größenordnung von 80% am Turmausgang in Verhältnis zum Gehalt direkt nach der Verbrennung um.
Gemäß einem dritten Aspekt betrifft die Erfindung eine Aufbereitungsanlage eines insbesondere aus einer Verbrennungsanlage für Haushalts- oder andere Abfälle stammenden gashaltigen Abgangs für die Umsetzung des oben beschriebenen Verbrennungsverfahrens von der Art, umfassend:

– eine Zufuhr von Haushaltsabfällen,
– einen Verbrennungsofen der Haushaltsabfälle,
– einen Austrag von Schlacken,

Gemäß einer Realisierung sind die Einführmittel einer funktionalen chemischen Verbindung Sprühmittel.
Gemäß einer Realisierung sind die Einführ-/Sprühmittel, nämlich die Sprühorgane, nach unten gerichtet, dort, wo sich der Ofen befindet.
Gemäß einer Realisierung sind die Einführ-/Sprühmittel, nämlich die Sprühorgane, vom Ofen, nämlich von seiner Sohle, beabstandet.
Gemäß einer Realisierung sind die Einführ-/Sprühmittel einerseits gemäß einem punktuellen oder linearen oder flächenartigen Bereich angeordnet, andererseits gemäß einer oder mehrerer Etagen des Turms.
Gemäß einer Realisierung sind die Einführ- und Sprühmittel derart angeordnet, dass sie aus einer normalen Gebrauchsposition, in der sie wenigstens hinsichtlich der Sprühorgane im Turm platziert sind, in eine versenkte, insbesondere Instandhaltungs-Position oder eine Stillstandsposition außerhalb des Turms versenkbar sind.
Gemäß einer Realisierung sind die Einführ-/Sprühmittel, nämlich die Sprühorgane, im Verhältnis zur Achse des Turms gleitend, deutlich radial angeordnet.
Gemäß einer Realisierung umfassen die Einführ-/Sprühmittel ein wenigstens auf einer Seite durch einen nach hinten gekrümmten, mit Sprühorganen versehenen und auf der gegenüber liegenden Seite Anschlüsse für Leitungen der Zuführmittel der Körper oder Mittel der funktionalen chemischen Verbindung und der Luft oder ganz allgemein des versprühten Schleppgases umfassenden Endteil endendes Rohr.
Gemäß einer Realisierung gewährleisten die Sprühorgane ein Sprühen in Form eines eine ausreichend homogene räumliche Verteilung der funktionalen chemischen Verbindung im Bereich des Turms, in dem sie in den gashaltigen Abgang eingeführt wird, gewährleistenden offenen Kegels.
Gemäß einer Realisierung umfasst die Anlage Verschiebungsmittel insbesondere zum Gleiten der Sprühmittel zwischen ihrer Gebrauchsposition und ihrer versenkten Position.
Gemäß einer Realisierung sind die Verschiebungsmittel vom Betrieb und vom Stillstand der Anlage abhängig.
Gemäß einer Realisierung umfasst die Anlage ein abgebogenes Rohr.
Gemäß einer Realisierung sind den Sprühmitteln thermische Schutzmittel und Schutzmittel vor Verstopfung zugeordnet.
Gemäß einer Realisierung sind die Leitungen der Zuführmittel ganz oder teilweise verformbar oder artikuliert.
Gemäß einer Realisierung sind den Einführ-/Sprühmitteln Lager- und Zuführmittel für aus der Aufbereitung städtischer Abwässer oder Rückständen industrieller Fertigung stammende Schlämme und Zuführmittel eines versprühten Schleppgases, wie zum Beispiel Druckluft zugeordnet.
Gemäß einer Realisierung umfasst die Anlage Mittel, wie zum Beispiel eine Zentrifuge, zur Vor-Aufbereitung von Schlämmen, um sie bis zur breiartigen und gewünschten Konsistenz zu entwässern, um den Gehalt an gewünschtem Trockenmaterial zu erhalten.
Gemäß einer Realisierung sind den Einführ-/Sprühmitteln Lager-/Zuführmittel für Wasser und/oder Ammoniak oder einem Äquivalent zugeordnet.
Gemäß einer Realisierung sind den Lager-/Zuführmitteln für Schlämme, Druckluft oder einem Äquivalent, Wasser, Ammoniak oder einem Äquivalent Absperrschieber, Stellventile, Absperrklappen oder Stellklappen für die jeweiligen Durchsätze derart zugeordnet, dass die Anpassung der Zusammensetzung der funktionalen chemischen Verbindung ermöglicht wird.
Gemäß einer Realisierung umfasst die Anlage Mittel, die zum Messen des NO_x-Gehaltes des gashaltigen Abgangs unterhalb der mit den Absperrschiebern, Stellventilen, Absperrklappen und Stellklappen des Durchsatzes zur Anpassung der Zusammensetzung der funktionalen chemischen Verbindung gekoppelten Sprühmitteln geeignet.
Gemäß einer Realisierung umfasst die Anlage ebenfalls einen Austragskasten der Spülwasser der Einführ-/Sprühmittel, der sich außerhalb des Turms gegen ihn in der unmittelbaren Nähe und unterhalb der Einführ-/Sprühmittel, insbesondere der Sprühorgane in versenkter Position befindet.
Gemäß einer Realisierung ist die Anlage mit einer Aufbereitungsanlage städtischer Abwässer oder Rückstände industrieller Fertigung gekoppelt oder kombiniert, wobei diese Anlage Entnahmemittel der den Lager- und Zuführmitteln zugeordneten Schlämmen, jeweils den Mitteln der Verbrennungsanlage zur Vor-Aufbereitung durch Entwässerung umfasst.
Die Erfindung wird dank der nachstehenden Beschreibung einer besonderen Ausführungsform einer Verbrennungsanlage für Haushaltsabfälle unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen besser verstanden, in denen:
die 1A, 1B und 1C drei Schemata sind, die dazu bestimmt sind, einander in dieser Reihenfolge zugeordnet zu werden und derart zugeordnet das Verfahren und die erfindungsgemäße Verbrennungsanlage für Hausmüll darstellen. Der Ausgang I1 der 1A entspricht dem Eingang I1 der 1B. Der Eingang I2 der 1A entspricht dem Ausgang I2 der 1B. Der Ausgang I3 der 1B entspricht dem Eingang I3 der 1C.
2 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht im Längsschnitt gemäß einer radialen Ebene des in 1A dargestellten Turms der Anlage und stellt die Einführ-/Sprühmittel in ihrer normalen Arbeitsposition (durchgehende Striche) und versenkten Position (gestrichelt) dar.
3 ist ein Schema der Einführ-/Sprühmittel.
4 ist eine Graphik, deren Abszisse die Zeit ist und deren Ordinate die NO_x-Konzentration gemäß den Schlamm-Einführphasen ⌀A in den Turm und den Nicht-Schlamm-Einführphasen ⌀B ist.
Eine erfindungsgemäße Verbrennungsanlage für Haushaltsabfälle wird schematisch in den 1A, 1B und 1C dargestellt. Diese selben Figuren stellen das erfindungsgemäße, durch die fragliche Anlage umgesetzte Verbrennungsverfahren für Haushaltsabfälle dar.
Die Anlage umfasst eine Zuführung 1 für Haushaltsabfälle (OM), einen Ofen oder Verbrennungsherd 2 für dieselben, einen Austrag 3 von durch die Verbrennung der Haushaltsabfälle (OM) erzeugten Brennstoffschlacken, Abfällen und Schlacken (SC) unterhalb des Ofens 1, Auffang- und Bearbeitungsmittel 4 des aus der Verbrennung der Haushaltsabfälle (OM) stammenden Gasabgangs (EG).
Die Mittel 4 umfassen einen am Ausgang des Ofens 2 aufgestellten Turm 5 mit vertikaler Achse 6.
Der Turm 5 umfasst im oberen Teil einen Ausgang 7, im vorliegenden Fall lateral (Referenz I1 in 1A).
Ab dem Ausgang 7 des Turms 5 umfasst die Anlage in ihrer dargestellten Form oberhalb unterhalb und untereinander passend zugeordnet einen Heizkessel 8, einen Elektrofilter 9 (dessen Ausgang in 1B die Referenz I3 trägt), einen Kondensataustauscher 10 (dessen Eingang in 1C die Referenz I3 trägt), einen das notwendige Ziehen zum Austrag des durch einen Rauchfang 12 behandelten Gasabgangs (EGP) gewährleistenden Ventilator.
An den Ausgängen 13 und 14 des Heizkessels 8 und des Elektrofilters 9 sind Austragmittel 15 der feinen Partikel (FI) über geeignete Austraglinien 16, 17 zugeordnet, die teilweise gemeinsam sein können (Referenz I2 in den 1A und 1B).
Die Austragmittel 15 der feinen Partikel (FI) können Gegenstand verschiedener Realisierungsvarianten sein: Lagersilo, Einsacken, kontinuierlicher Austrag oder Austrag nach Losen, usw..
Die wiedergewonnene Menge an feinen Partikeln (FI) stellt im Verhältnis zu den Volumen an Haushaltsabfällen (OM) oder verwendeten Schlämmen (B) ein sehr geringes Volumen dar.
Dem Kondensataustauscher 10 sind einerseits Kühlmittel 18 über Ausgangs-19 und Rückkehrlinien 20 zugeordnet und andererseits ein Austrag 21 der Kondensate (CO).
Im Übrigen sind der Zuführung 1 der Haushaltsabfälle (OM) in der dargestellten Realisierung eine Lagergrube 22 dieser Haushaltsabfälle (OM), ein das Ausschütten der Haushaltsabfälle (OM) in die Grube 22 erlaubender Eintrag 23 – wie zum Beispiel eine Abladerampe für Abhol-LKWs – und Umlademittel 24 der Haushaltsabfälle (OM) von der Grube 22 zugeordnet, in der sie auf die Zuführung 1 warten.
Die Anlage umfasst ebenfalls Einführmittel 25 und im vorliegenden Fall Sprühmittel einer funktionalen chemischen Verbindung (CC) im breiartigen Zustand im im Turm 5 abfließenden und aus der Verbrennung der Haushaltsabfälle (OM) stammenden gashaltigen Abgangsfluss (EG).
Den Einführ-/Sprühmitteln 25 sind Steuer-, Regelmittel zugeordnet.
Eine Verbrennungsanlage für Haushaltsabfälle dieser Art kann in der Nähe eines städtischen Zentrums angeordnet sein, da seine Emissionen behandelt werden, um die negativen Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit und die Umwelt zu vermeiden.
Dies trifft umso mehr zu, als das Konzept der Struktur Ofen 2 – Turm 5 nur einen geringen Platzverbrauch am Boden erfordert.
Ein derartiger Standort der Anlage ist vorteilhaft, denn sie ermöglicht die Vermeidung eines Paternosterwerks für Abhol-LKWs der Haushaltsabfälle über große Entfernungen.
Dieser Standort ist umso vorteilhafter als die speziell zur Behandlung des aus der Verbrennung der Haushaltsabfälle (OM) stammenden gashaltigen Abgangs (EG) bestimmte funktionale Verbindung (CC) im Übrigen aus der Behandlung von städtischen Abwässern oder Rückständen industrieller Fertigung stammende Schlämme (B) umfasst – oder sogar daraus besteht.
Infolgedessen kann die betrachtete Verbrennungsanlage für Haushaltsabfälle in der Nähe einer Aufbereitungsanlage von städtischen Abwässern oder Rückständen industrieller Fertigung aufgestellt und sogar mit ihr gekoppelt und mit ihr verbunden werden. In diesem Fall umfasst diese Anlage – zum Beispiel über Pumpen – den Lager- und Zuführmitteln der Schlämme beziehungsweise den zur Verbrennungsanlage gehörenden Vor-Aufbereitungsmitteln dieser Schlämme durch Entwässern zugeordnete Entnahmemittel der Schlämme, auf die später eingegangen wird.
Selbstverständlich umfasst die Verbrennungsanlage für Haushaltsabfälle ebenfalls die notwendigen Messmittel, Kontrollmittel, Steuermittel, Sicherheitsmittel sowie die geeigneten Technikräume.
Der Ofen oder der Herd 2 bildet den unteren Teil des Turms 5.
In der dargestellten Realisierung umfasst der Ofen 2 eine Serie von horizontalen, übereinander gelagerten, jedoch horizontal im Verhältnis zueinander verschobenen, alternativ horizontal gleitend angebrachten, eine von oben nach unten, von der Zuführung 1 bis zum Austrag 3 geneigte Sohle 27 definierenden, horizontalen Gittern 26.
Der Ofen oder Herd 2 umfasst ebenfalls einen oder im Allgemeinen mehrere mit Heizöl, wiedergewonnenem Gas oder anderem Brennstoff versorgte Brenner 28 und eine oder im Allgemeinen mehrere zur gewünschten Verbrennung geeignete Luftzuführungen 29 oder Heißgaszuführungen.
Diese Brenner 28 und Zuführungen 29 werden rein schematisch und als Angabe dargestellt.
In einem Ofen oder Herd 2 gemäß obiger Beschreibung entwickeln sich die Flammen oberhalb der Gitter 26. Diese Flammen sind zum oberen Teil 33 der Sohle 27 intensiv und verschwinden im unteren Teil 34.
Der Ofen 2 umfasst oberhalb des mittleren Teils der Sohle 27 einen großen Sammel- und Austragsring 30 des gashaltigen Abgangs (EG), der den Sockel des Turms 5 bildet, den er koaxial nach unten verlängert.
Die einen Trichter bildende Zuführung 1 der Haushaltsabfälle (OM) ist an der Seite des Rings 30 angeordnet und von diesem beabstandet. Sie erstreckt sich geneigt von ihrem Eingang 31, der an der oberen Ausgangsöffnung 32 der Grube 22 koplanar sein kann, bis zum Ofen 2 in der Nähe des oberen Endteils 33 der Sohle 27.
Der Austrag 3 der Brennstoffschlacken, Aschen oder Schlacken (SC) wird an der gegenüber liegenden Seite der dem unteren Endteil 34 der Sohle 27 anliegenden Zuführung 1 angeordnet.
Die produzierte Menge Brennstoffschlacken, Aschen oder Schlacken (SC) wird vergleichsweise zu den behandelten Mengen von Haushaltsabfällen (OM) reduziert. Diese Brennstoffschlacken, Aschen oder Schlacken (SC) stellen kein großes Lagerungs-, Austrag- oder Verschmutzungsproblem dar.
Die Umlademittel 24 können einen dank eines sich oberhalb des Eingangs und der Öffnung 31, 32 befindenden Rollkrans 36 einerseits vertikal, anderseits horizontal mobil angebrachten Greifer 35 umfassen.
Die Strukturen 24, 35, 36 sind mobil. Sie befinden sich jedoch auf halber Höhe der Anlage.
Im Übrigen sind alle Teile der Anlage mit hoher Temperatur fest.
Daraus ergibt sich, dass die Zuverlässigkeit und die Instandhaltung der Anlage jeweils erhöht und erleichtert werden.
Der Metallturm 5 ist innen mit an die Verbrennung der Haushaltsabfälle (OM) sowie an das Versprühen der funktionalen Verbindung (CC) angepassten Isolatoren und feuerfestem Material ausgekleidet.
In der dargestellten Realisierung umfasst der Turm 5 von unten nach oben und aufeinander folgend einen unteren Teil 37 in allgemeiner konvergierender kegelstumpfartiger, am Ring 30 anliegender und diesen verlängernder Form; einen mittleren Teil 38 in allgemeiner zylindrischer Form und mit kleinerem Durchmesser; einen Zwischenteil 39 in allgemeiner divergierender kegelstumpfartiger Form; und schließlich einen oberen Teil 40, an dem sich der Ausgang 7 mit größerem Durchmesser befindet, der deutlich dem des Rings 30 entspricht.
In der dargestellten Realisierung hat der Turm 5 eine Höhe in der Größenordnung von 11,80 bis 12 m, wobei die Teile 38 und 40 jeweils Innendurchmesser in der Größenordnung von 3,60 m und 4,40 m haben.
Der Turm 5 ist gemäß den Kapazitäten der Anlage derart dimensioniert, dass der gashaltige Abgang (EG) während einer Dauer von wenigstens ungefähr zwei Sekunden verbleibt, nachdem er durch die versprühte funktionale chemische Verbindung (CC) aufgefangen wurde.
Zu diesem Zweck werden die Einführ-/Sprühmittel 25 im mittleren Teil 38 des in diesem Bereich als Venturi angeordneten Turms 5 installiert (konvergierender 37, zylindrischer 38, divergierender Teil 39) – wobei es sich um ihre Sprühorgane 41 handelt.
Da es sich um die Sprühorgane 41 handelt, die sie umfassen, sind die Mittel 25 nach unten, in Richtung der Sohle 27 des Ofens oder Herdes 2 gerichtet.
Somit wird die funktionale Verbindung CC in den Abgang EG gegen den Fluss gemäß einem allgemein absteigenden Fluss eingeführt/versprüht, während der aufgefangene und durch den Ring 30 und den Turm 5 kanalisierte gashaltige Abgang (EG) einem allgemein aufsteigenden Fluss in einer Richtung folgt.
Die Einführ-/Sprühmittel 25, und zwar die Organe 41, sind vom Ofen oder Herd 2 und insbesondere der Sohle 27 entfernt beabstandet.
Infolgedessen wird die funktionale chemische Verbindung (CC) von den Flammen des Ofens 2 ferngehalten, wenn sie eingeführt/versprüht wird, und erfährt keine unerwünschte Oxidationsreaktion. Die funktionale chemische Verbindung (CC) kann somit auf die wirkungsvollste Weise eingesetzt werden.
Die Einführ-/Sprühmittel 25, und zwar die Sprühorgane 41, können Gegenstand verschiedener Realisationsvarianten sein. Somit können sie einerseits gemäß einem punktuellen oder linearen oder flächenartigen Bereich und andererseits gemäß einer oder mehrerer Etagen des Turms 5 angeordnet sein.
Hier wird unter punktuellem Bereich ein Bereich mit geringer Fläche im Gegensatz zu einem flächenartigen Bereich verstanden, der weitläufig ist.
Der Einsatz der Sprühmittel als Einführmittel 25 in der betrachteten Realisierung ermöglicht das Einspritzen der funktionalen chemischen Verbindung (CC), obwohl diese in einem breiartigen Zustand ist und sogar Material im festen Zustand in Form von Tropfen oder Tröpfchen umfasst.
Zu diesem Zweck wird ein versprühtes Schleppgas, wie zum Beispiel Niedrigdruck-Druckluft (A) umgesetzt.
Diese Tropfen oder Tröpfchen oder wenigstens ein beträchtlicher Teil von ihnen haben in der insbesondere beschriebenen Realisierung einen Durchmesser in der Größenordnung von 150 bis 500 μm.
Die Sprühmittel 25 und insbesondere die Organe 41 sind derart angeordnet, dass eine räumliche, ausreichend homogene Verteilung der funktionalen chemischen Verbindung (CC) im Bereich des Turms 5 gewährleistet wird, in den die funktionale chemische Verbindung (CC) in den gashaltigen Abgang (EG) eingeführt wird.
Zum Beispiel gewährleisten die Organe 41 ein Versprühen der funktionalen chemischen Verbindung (CC) in Form eines offenen Kegels.
In der dargestellten Realisierung sind die Sprühmittel 25 und ganz besondere die Organe 41 derart angeordnet, dass sie von einer normalen Gebrauchsposition, in der sie im Turm 5 angeordnet sind, in eine versenkte Position, insbesondere Instandhaltungsposition oder Stillstandsposition, außen, jedoch in der Nähe des Turms 5 versenkbar sind.
In einer der dargestellten Zeichnung entsprechenden Realisierung sind die Sprühmittel 25 derart gleitend, deutlich radial im Verhältnis zur Achse 6 des Turms 5 angeordnet.
Dann sind Gleitmittel 42, wie zum Beispiel eine einen oder mehrere Wagen 44 tragende Schiene oder eine Monoschiene 43 vorgesehen.
Die Verschiebung der Sprühmittel 25 kann manuell erfolgen, wobei das Greifen auf einem zu den Mitteln 25 gehörenden Rohr 45 gewährleistet wird.
Die Verschiebung kann auch motorisiert sein.
Die Verschiebung der Sprühmittel 25 ist ggf. automatisch vom Betrieb und vom Stillstand der Anlage abhängig, insbesondere von dem Versprühen der funktionalen chemischen Verbindung.
Eine in der Wand des Turms 5 ausgesparte Tür 46 ermöglicht den Durchgang des gekrümmten Endteils 47 des mit den Sprühorganen 41 versehenen Rohrs 45.
In der dargestellten Realisierung ist ein einziges Rohr 45 vorgesehen, wobei die Organe 41 vom punktuellen und in Betriebsposition in der Achse 6 platzierten Typ sind.
Den Sprühmitteln 25 können thermische Schutzmittel, Schutzmittel vor Verstopfen und der Sicherheitsmittel zugeordnet werden.
Die soeben beschriebenen Sprühmittel 25 können mit der größten Flexibilität eingesetzt werden. Ihr Anlauf ist schnell. Ihr Stillstand ist unverzüglich oder beinahe unverzüglich. Diese Flexibilität erlaubt infolgedessen Anpassungen an alle gewünschten Betriebsmodi (zum Beispiel kontinuierlicher oder diskontinuierlicher Betrieb).
Die Sprühmittel 25 umfassen auf dem Rohr 45 und der dem gekrümmten oder gebogenen Teil 47 und den Organen 41 gegenüberliegenden Seite Anschlüsse, wie zum Beispiel 51, 57 für die Zuführung der unterschiedlichen, die funktionale chemische Verbindung (CC) bildende Körper und Mittel, wenn sie nicht zuvor vermischt wurden, sowie für die Sprüh-Schleppgase (A).
Auf den zuvor erwähnten Anschlüssen, wie zum Beispiel 51, 57, sind Zuführleitungen angeschlossen, wie zum Beispiel die der Zuführmittel 49, 50, die in Anbetracht der Mobilität, insbesondere des Gleitens, der Sprühmittel 25 vollständig oder teilweise verformbar und/oder artikuliert sind.
Den Einführ-/Sprühmitteln 25 sind Lager-48 und Zuführmittel 49 von aus der Aufbereitung der städtischen Abwässer oder Rückständen industrieller Fertigung stammende Schlämmen (B) sowie Zuführmittel 50 eines versprühten Schleppgases, wie zum Beispiel Druckluft (A), zugeordnet.
Die Lagermittel 48 können die Form eines Schlammsammelbehälters oder Äquivalent aufweisen.
Die Zuführmittel 49 umfassen Leitungen und enden mit einem Anschluss 51 am Ende des Rohrs 45 gegenüber den Sprühorganen 41. Eine Pumpe 52 führt den Schlamm (B) der Lagermittel 48 zum Rohr 45.
Der Schlammfluss (B) wird in der betrachteten Realisierung in einer zentralen Röhre 53, mit der dieses versehen ist, axial in das Rohr 45 geführt.
Die betrachteten Schlämme (B) bilden einen wesentlichen Teil oder stellen die funktionale chemische Verbindung (CC) dar.
Die Schlämme (B) werden ggf. als Trockenmaterial konzentriert und breiartiger gemacht oder im Gegenteil in zu diesem Zweck hinzugefügtem Wasser verdünnt.
Das Wasser ist im Übrigen zur Reinigung der Einführ-/Sprühmittel 25 notwendig.
Auf jeden Fall werden der breiartige Charakter der Schlämme (B) und sein Gehalt an Trockenmasse beherrscht, damit das umgesetzte Verfahren die maximale Effizienz liefert.
Zu diesem Zweck können oberhalb der Lagermittel 48 Mittel 54 zur Vor-Aufbereitung der Schlämme (B) zugeordnet werden, um sie bis zur breiartigen Konsistenz und dem gewünschten Gehalt an Trockenmasse einzudicken. Diese Entwässerungsmittel 54 können eine Zentrifuge sein. Andere, analoge Mittel können in Betracht gezogen werden.
Die betrachteten Schlämme (B) umfassen an Gewicht Wasser in der Größenordnung von 70 bis 90%, insbesondere in der Größenordnung von 80% und Trockenmasse in der Größenordnung von 10 bis 30%, insbesondere in der Größenordnung von 20%. Diese Trockenmassen umfassen an Gewicht organisches Material in der Größenordnung von 50 bis 60% und träges mineralisches Material in der Größenordnung von 40 bis 50%.
Wie angegeben umfassen die Schlämme (B) Material im festen Zustand.
Die für die Umsetzung des Verfahrens und die Anlage geeigneten, eingesetzten Schlämme (B) sind insbesondere:

– Klärschlämme aus städtischen Abwässern,
– aktivierte Schlämme aus Aufbereitungsanlagen städtischer Abwässer,
– Filterwaschschlämme,
– Flockungs- und Trinkwasser-Klärschlämme,
– Schlämme aus der Entsalzung von Trinkwasser oder Industriewasser,
– Aus Neutralisierungen, wie zum Beispiel Beizwasser, Wasser zur Oberflächenbehandlung stammende Schlämme,
– aus Fällungen zur Entkontaminierung von toxischem Wasser stammende Schlämme,
– Klärschlämme mit Flokulation von aus Färbereien, der Papierindustrie, Gerbereien, der Pharmazie, der Lebensmittelindustrie, der Milchwirtschaft stammenden Abwässern.

Der Durchsatz der eingesetzten Schlämme (B) und ganz allgemein der funktionalen chemischen Verbindung (CC) werden insbesondere in Abhängigkeit der Temperatur des gashaltigen Abgangs (EG) und dem oberen Teil des Turms 5 (Ausgang 7) geregelt.
Das in den Schlämmen (B) enthaltene organische Material bildet in der Tat einen zusätzlichen Brennstoff, der somit die Gewährleistung einer zwischen ungefähr 950 und 880°C inbegriffenen Temperatur im Sprühbereich der Schlämme (B) vom unteren Teil des Turms 5 bis zu seiner Spitze ermöglicht.
Im Übrigen misst man gemäß der betrachteten Realisierung den Gehalt des gashaltigen Abgangs (EG) an NO_x unterhalb der Einführung/des Versprühens der funktionalen chemischen Verbindung (CC) und insbesondere in der Nähe des Ausgangs 7 und passt die jeweiligen Gehalte der unterschiedlichen Körper oder Mittel der funktionalen chemischen Verbindung (CC) entsprechend an. Zum Beispiel wird ein Sensor 55 im Rauchfang 12 montiert und ermöglicht die Messung des Gehalts des gashaltigen Abgangs an NOx bei der Abgabe in die Atmosphäre. Dieser Sensor 55 ist durch eine geeignete Steuersoftware mit den Absperrschiebern, Stellventilen, Absperrklappen oder Stellklappen 56 für die jeweiligen Durchsätze der unterschiedlichen Zuführ-/Sprühmitteln 25 gekoppelt.
Die Zuführmittel 50 können die Form eines durch einen sich in der Nähe des Anschlusses 51 jedoch im Verhältnis zur Abflussrichtung der funktionalen chemischen Verbindung (CC) in den Sprühmitteln 25 leicht unterhalb desselben befindenden Anschluss 57 endenden Leitungen zugeordneten Ventilators oder Aufladegebläses aufweisen. Der Anschluss 57 gewährleistet ein tangentiales Zuführen, dann eine zu den Schlämmen (B) im Rohr 53 konzentrische Druckluftzirkulation.
Die funktionale chemische Verbindung (CC) könnte eventuell ebenfalls in bestimmten Fällen einen Ammoniakzusatz NH₃ oder Äquivalent und/oder Wasserzusatz H₂O umfassen.
Oder alternativ könnte Ammoniak oder ein Äquivalent anstelle der funktionalen chemischen Verbindung (CC) versprüht werden, wobei diese nicht versprüht wird. In diesem Fall ist die Einführung der funktionalen chemischen Verbindung (CC) diskontinuierlich.
Gemäß einer anderen möglichen Realisierung führt man die funktionale chemische Verbindung (CC) in den gashaltigen Abgang (EG) kontinuierlich ein.
Gemäß einer dargestellten Realisierung werden den soeben beschriebenen Sprühmitteln 25 jeweils Lagerungs-59/ Zuführmittel 58 für Wasser und Ammoniak oder einem Äquivalent zugeordnet.
Die Mittel 59 können in der in 3 dargestellten Realisierung einen Ammoniakbehälter 60 – zum Beispiel bei 22°B – mit seinem Nivellierinstrument 61, einem Rührwerk 62, einer Pumpe 63 am Ausgang, einer Kanalisation 64, 65 umfassen, auf dem ein Durchflussmeter 66 angebracht ist und welcher durch eine Rohrabzweigung auf dem Rohr 45 abgeschlossen wird. Diese Rohrabzweigung kann die durch den Anschluss 51 gebildete Rohrabzweigung sein.
Es kann vorgesehen werden, dass die Leitungen der Luftzufuhrmittel 50 an die Kanalisation 64 angeschlossen werden können.
In einer derartigen Realisierung werden die Wasserzuführmittel 58 des Netzes – wie zum Beispiel Leitungen – ebenfalls an die Kanalisation 64 angeschlossen.
Es wird ggf. ebenfalls eine Leitung zur Ableitung zwischen der Kanalisation 64 und dem Rohr 45 in der Nähe der Sprühorgane 41 vorgesehen.
Im Übrigen kann der thermische Schutz der Sprühmittel 25 in der Nähe der Sprühorgane 41 durch eine Wasserzuführung oder ganz allgemein eine Kühlflüssigkeit über die Kanalisation 68 beim Anschluss 51 gewährleistet werden.
Die Ventile und Schieber 56 ermöglichen die Anpassung der Zusammensetzung der durch die Mittel 25 versprühten funktionalen chemischen Verbindung (CC).
Mit der betrachteten Realisierung, in der die Schlämme (B) mit Ammoniak oder einem Äquivalent vermischt sind, ist es möglich, eine Verbindung zu erzielen, die an Gewicht bei 22°B betrachtetes Ammoniak NH₃ oder ein Äquivalent in der Größenordnung von 1 bis 6%, insbesondere in der Größenordnung von 2% umfasst.
In der in 2 dargestellten Realisierung ist ein Austragskasten 67 der Spülwasser der sich außerhalb des Turms 5 gegen ihn befindenden Sprühmittel 25 in der unmittelbaren Nähe und unterhalb der Tür 46 und der Sprühmittel 25, insbesondere der Sprühorgane 41 in versenkter Position vorgesehen.
Im Betrieb wird das Versprühen der funktionalen chemischen Verbindung (CC) in einem Bereich realisiert, in dem die Temperatur des gashaltigen Abgangs (EG) zwischen der Größenordnung von 850°C und 1000°C inbegriffen ist und insbesondere in einem Bereich, in dem das Temperaturgefälle des gashaltigen Abgangs (EG) niedrig ist, zum Beispiel unterhalb von 50°C. An dieser Stelle ist die Temperatur des gashaltigen Abgangs (EG) in der Größenordnung von 850 bis 950°C. Das entspricht deutlich der Temperatur des gashaltigen Abgangs (EG) am Ausgang des Ofens 2.
Die Temperatur des gashaltigen Abgangs am Ausgang des Turms 5 beträgt mindestens 850°C.
Der Ofen 2 kann, da es sich um Haushaltsabfälle (OM) handelt, eine Kapazität von mehreren, insbesondere mehreren Tonnen pro Stunde haben.
Ausgezeichnete Ergebnisse wurden durch Versprühen der die funktionale chemische Verbindung (CC) bildenden Schlämme (B) mit einer der Größenordnung von 20 bis 100 kg Trockenmasse pro Tonne zu verbrennenden Haushaltsabfällen (OM) entsprechenden Menge erzielt.
Zum Beispiel je nach Versuchen von 25 bis 35 kg; insbesondere in der Größenordnung von 32 kg Trockenmasse pro Tonne zu verbrennender Haushaltsabfälle (OM).
Das Molverhältnis NH₃/NO_x ist in den selektiven, nicht katalytischen Reduktionsverfahren im Allgemeinen zwischen rund 1 und 5 inbegriffen. Gemäß einer betrachteten Umsetzung der Erfindung ist es 1.
Die durchschnittliche Abflussgeschwindigkeit des gashaltigen Abgangs (EG) im Turm 5 ist in der Größenordnung von 4 bis 5 m/Sek..
Unter diesen Umständen kann man unter Verwendung ausschließlich der zuvor betrachteten Schlämme (B) für die chemische Verbindung (CC) am Turmausgang 5 den Gehalt des gashaltigen Abgangs (EG) an NO_x bis zu einem Wert der Größenordnung von 50 mg NO₂ pro Nm³ Abgang (EG) bringen.
Das entspricht einer Reduktion des Gehaltes um ungefähr 80 oder mehr im Verhältnis zu dem am Ofenausgang 2.
Ggf. werden unterhalb des Turms 5 Eliminationsmittel des restlichen Ammoniaks, zum Beispiel durch Absorption durch Feuchtigkeit vorgesehen.
Ebenfalls behandelt werden darüber hinaus die Schwefeloxide und die Salzsäure.
4 stellt die Wirksamkeit des Verfahrens dar. Es ist festzustellen, dass während der Phasen ⌀A, in denen man die Schlämme (B) einspritzt, der Gehalt an NO_x des gashaltigen Abgangs am Turmausgang 5 in der Größenordnung von 50 mg NO₂ pro Nm³ Abgang (EG) ist. Sobald das Versprühen der Schlämme (B) aufhört, steigt der Gehalt, bis er zum Beispiel über 300 mg NO₂ pro Nm³ Abgang (EG) erreicht. Umgekehrt, sobald das Versprühen der Schlämme wieder einsetzt, fällt der Gehalt auf den zuvor angegebenen Wert.

Claims

Aufbereitungsverfahren eines gashaltigen Abgangs (EG) mit aus der Verbrennung von Haushaltsabfällen (OM) stammenden NO_x zwecks seiner Denoxifikation durch selektive, nicht katalytische Reduktion, in dem in den gashaltigen Abgang bei einer zwischen der Größenordnung von 850°C und 1.000°C inbegriffenen Temperatur eine chemische funktionale Verbindung (CC) mit aus der Aufbereitung der städtischen Abwässer oder Rückstände aus industrieller Fertigung stammenden Schlämmen (B) eingeführt wird, wobei die genannte chemische Verbindung für ihr in Tropfen oder Tröpfchen aufgeteiltes Einführen in den gashaltigen Abgang eine breiartige Form aufweist, wobei zu diesem Zweck Luft oder ein versprühtes Schleppgas (A) in die Verbindung (CC) eingeführt wird.
Aufbereitungsverfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die chemische Verbindung (CC) ausschließlich aus städtischen Abwässern oder Rückständen industrieller Fertigung stammende Schlämme (B) umfasst.
Aufbereitungsverfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlämme (B) einer Vorbehandlung zur Entwässerung unterzogen wurden, um sie bis zur gewünschten breiartigen Konsistenz einzudicken, wobei die Trockenmasse konzentriert wird.
Aufbereitungsverfahren gemäß Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung (CC) ebenfalls den Schlämmen (B) hinzugesetztes Wasser umfasst.
Aufbereitungsverfahren gemäß Anspruch 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung (CC) ebenfalls eine Zusammensetzung mit einer Funktion N-H umfasst, wie z. B. Harnstoff, primäre Amine, sekundäre Amine oder Ammoniak.
Aufbereitungsverfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung (CC) Ammoniak NH₃ oder ein bei 22°B berücksichtigtes Äquivalent in der Größenordnung von 1 bis 6% an Gewicht, ganz besonders in der Größenordnung von 2% umfasst.
Aufbereitungsverfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Tropfen oder Tröpfchen oder ein beträchtlicher Teil von ihnen einen Durchmesser in der Größenordnung von 150 bis 500 μm haben.
Aufbereitungsverfahren gemäß Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlämme (B) Wasser in der Größenordnung von 70 bis 90% an Gewicht, ganz besonders in der Größenordnung von 80%, und Trockenmasse in der Größenordnung von 10 bis 30%, ganz besonders in der Größenordnung von 20% an Gewicht umfassen.
Aufbereitungsverfahren gemäß Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Trockenmasse der Schlämme (B) organisches Material in der Größenordnung von 50 bis 60% an Gewicht und träges mineralisches Material in der Größenordnung von 40 bis 50% an Gewicht umfassen.
Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der gashaltige Abgang (EG) einem allgemein in einer Richtung aufsteigenden Fluss folgt und die funktionale chemische Verbindung (CC) dort gemäß einem allgemein absteigenden Fluss gegen den Fluss des gashaltigen Abgangs (EG) eingeführt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die funktionale chemische Verbindung (CC) pneumatisch mittels eines versprühten Schleppgases, wie zum Beispiel Druckluft (A) versprüht wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass man in den gashaltigen Abgang (EG) im Wesentlichen die funktionale chemische Verbindung (CC), eventuell mittels Druckluft oder eines versprühten Schleppgases (A), jedoch ohne Zuführung von externem Wasserstoff einführt.
Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass man die funktionale chemische Verbindung in einen Bereich einführt, in dem der Temperaturverlauf des gashaltigen Abgangs (EG) niedrig ist.
Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, das man Schlammtrockenmasse (B) in der Größenordnung von 20 bis 100 kg pro Tonne zu verbrennenden Haushaltsabfällen (OM) einführt.
Verfahren gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass man Schlammtrockenmasse (B) in der Größenordnung von 30 bis 60 kg, insbesondere in der Größenordnung von 32 kg pro Tonne zu verbrennenden Haushaltsabfällen (OM) einführt.
Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass man die funktionale chemische Verbindung (CC) in den gashaltigen Abgang (EG) kontinuierlich einführt.
Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass man die funktionale chemische Verbindung (CC) in den gashaltigen Abgang (EG) während mehrerer Phasen diskontinuierlich einführt.
Verfahren gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass man in den Phasen, in denen der man keine funktionale chemische Verbindung (CC) einführt, Ammoniak oder ein Äquivalent einführt.
Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass man die Schlämme vor der Injektion insbesondere durch Zentrifugieren vorbehandelt, um sie bis zur gewünschten breiartigen Konsistenz und dem gewünschten Gehalt an Trockenmasse zu entwässern und einzudicken.
Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass man den Gehalt des gashaltigen Abgangs (EG) an NO_x oberhalb der Einführung der funktionalen chemischen Verbindung (CC) misst, sobald letztere gewirkt hat, und man dementsprechend den Gehalt der unterschiedlichen Körper oder Mittel der funktionalen chemischen Verbindung (CC) anpasst.
Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass man den Gehalt des gashaltigen Abgangs (EG) an NOx bis zu einem Wert in der Größenordnung von 50 mg NO₂ pro trockenem Nm³-Abgang bringt.
Verbrennungsverfahren von Haushaltsabfällen, in dem man die zu verbrennenden Haushaltsabfälle (OM) in einen Ofen (2) bringt, in dem sie verbrannt werden und in dem man den aus der Verbrennung der Haushaltsabfälle (OM) stammenden gashaltigen Abgang (EG) in einem Turm (5) am Ofenausgang (2) auffängt, dadurch gekennzeichnet, dass man den gashaltigen Abgang (EG) durch das Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 21 aufbereitet.
Verbrennungsverfahren gemäß Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass man das Aufbereitungsverfahren bis zur Reduktion des NO_x-Gehaltes des gashaltigen Abgangs (EG) in der Größenordnung von 80% am Turmausgang (5) im Verhältnis zum Gehalt direkt nach der Verbrennung umsetzt.
Aufbereitungsanlage eines insbesondere aus einer Verbrennungsanlage für Haushalts- oder andere Abfälle stammenden gashaltigen Abgangs für die Umsetzung des Verfahrens gemäß Anspruch 22 und 23 von der Art, umfassend: – eine Zufuhr (1) von Haushaltsabfällen (OM), – einen Verbrennungsofen (2) der Haushaltsabfälle (OM), – einen Austrag (3) von Schlacken (SC), – und Auffangmittel (4) und Aufbereitungsmittel des gashaltigen Abgangs (EG) mit einem Turm (5) am Ofenausgang (2), in dem sich wenigstens während des Betriebs der Anlage Einführmittel (25) einer funktionalen chemischen Zusammensetzung (CC) gemäß Anspruch 1 bis 19 befinden.
Aufbereitungsanlage eines insbesondere aus einer Verbrennungsanlage für Haushaltsabfälle oder anderen Abfällen gemäß Anspruch 24 stammenden gashaltigen Abgangs, dadurch gekennzeichnet, dass am Ofenausgang (2) und oberhalb unterhalb an erster Stelle ein Heizkessel (8), ein Elektrofilter (9), ein Kondensataustauscher (10) und ein Rauchfang (12) angeordnet sind; an zweiter Stelle Kühlmittel (18); und an dritter Stelle Austragsmittel (15) der Schlämme und feinen Partikel.
Aufbereitungsanlage eines insbesondere aus einer Verbrennungsanlage für Haushaltsabfälle oder andere Abfälle gemäß Anspruch 24 und 25 stammenden gashaltigen Abgangs, dadurch gekennzeichnet, dass die Einführmittel (25) einer funktionalen chemischen Verbindung (CC) Sprühmittel sind.
Aufbereitungsanlage eines insbesondere aus einer Verbrennungsanlage für Haushaltsabfälle oder andere Abfälle gemäß Anspruch 24 bis 26 stammenden gashaltigen Abgangs, dadurch gekennzeichnet, dass die Einführ-/Sprühmittel (25), nämlich die Sprühorgane (41), nach unten gerichtet sind, dort, wo sich der Ofen (2) befindet.
Aufbereitungsanlage eines insbesondere aus einer Verbrennungsanlage für Haushaltsabfälle oder andere Abfälle gemäß Anspruch 24 bis 27 stammenden gashaltigen Abgangs, dadurch gekennzeichnet, dass die Einführ-/Sprühmittel (25), nämlich die Sprühorgane (41), vom Ofen (2), nämlich von seiner Sohle (27), beabstandet sind.
Aufbereitungsanlage eines insbesondere aus einer Verbrennungsanlage für Haushaltsabfälle oder andere Abfälle gemäß Anspruch 24 bis 28 stammenden gashaltigen Abgangs, dadurch gekennzeichnet, dass die Einführ-/Sprühmittel (25) einerseits gemäß einem punktuellen oder linearen oder flächenartigen Bereich angeordnet sind, andererseits gemäß einer oder mehreren Etagen des Turms (5).
Aufbereitungsanlage eines insbesondere aus einer Verbrennungsanlage für Haushaltsabfälle oder andere Abfälle gemäß Anspruch 24 bis 29 stammenden gashaltigen Abgangs, dadurch gekennzeichnet, dass die Einführ-/Sprühmittel derart angeordnet sind, dass sie aus einer normalen Gebrauchsposition, in der sie wenigstens hinsichtlich der Sprühorgane (41) im Turm (5) platziert sind, in eine versenkte, insbesondere Instandhaltungs-Position oder eine Stillstandsposition außerhalb des Turms (5) versenkbar sind.
Aufbereitungsanlage eines insbesondere aus einer Verbrennungsanlage für Haushaltsabfälle oder andere Abfälle gemäß Anspruch 24 bis 30 stammenden gashaltigen Abgangs, dadurch gekennzeichnet, dass die Einführ-/Sprühmittel (25), nämlich die Sprühorgane (41), im Verhältnis zur Achse (6) des Turms (5) gleitend, deutlich radial angeordnet sind.
Aufbereitungsanlage eines insbesondere aus einer Verbrennungsanlage für Haushaltsabfälle oder andere Abfälle gemäß Anspruch 24 bis 31 stammenden gashaltigen Abgangs, dadurch gekennzeichnet, dass die Einführ-/Sprühmittel wenigstens ein auf einer Seite durch einen nach hinten gekrümmten, mit Sprühorganen (41) versehenen und auf der gegenüber liegenden Seite Anschlüsse (51, 57) für Leitungen der Zuführmittel (49, 50) der Körper oder Mittel der funktionalen chemischen Verbindung und der Luft oder ganz allgemein des versprühten Schleppgases umfassenden Endteil (47) endendes Rohr (45) umfassen.
Aufbereitungsanlage eines insbesondere aus einer Verbrennungsanlage für Haushaltsabfälle oder andere Abfälle gemäß Anspruch 24 bis 32 stammenden gashaltigen Abgangs, dadurch gekennzeichnet, dass die Sprühorgane (41) ein Sprühen in Form eines eine ausreichend homogene räumliche Verteilung der funktionalen chemischen Verbindung (CC) im Bereich des Turms (5), in dem sie in den gashaltigen Abgang (EG) eingeführt wird, gewährleistenden offenen Kegels gewährleisten.
Aufbereitungsanlage eines insbesondere aus einer Verbrennungsanlage für Haushaltsabfälle oder andere Abfälle gemäß Anspruch 30 bis 33 stammenden gashaltigen Abgangs, dadurch gekennzeichnet, dass sie Verschiebungsmittel (42) insbesondere zum Gleiten der Sprühmittel (25) zwischen ihrer Gebrauchsposition und ihrer versenkten Position umfasst.
Aufbereitungsanlage eines insbesondere aus einer Verbrennungsanlage für Haushaltsabfälle oder andere Abfälle gemäß Anspruch 34 stammenden gashaltigen Abgangs, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschiebungsmittel (42) vom Betrieb und vom Stillstand der Anlage abhängig sind.
Aufbereitungsanlage eines insbesondere aus einer Verbrennungsanlage für Haushaltsabfälle oder andere Abfälle gemäß Anspruch 32 stammenden gashaltigen Abgangs, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein abgebogenes Rohr (45) umfasst.
Aufbereitungsanlage eines insbesondere aus einer Verbrennungsanlage für Haushaltsabfälle oder andere Abfälle gemäß Anspruch 24 bis 36 stammenden gashaltigen Abgangs, dadurch gekennzeichnet, dass den Sprühmitteln (25) thermische Schutzmittel und Schutzmittel vor Verstopfung zugeordnet sind.
Aufbereitungsanlage eines insbesondere aus einer Verbrennungsanlage für Haushaltsabfälle oder andere Abfälle gemäß Anspruch 32 stammenden gashaltigen Abgangs, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungen der Zuführmittel (49, 50) ganz oder teilweise verformbar oder artikuliert sind.
Aufbereitungsanlage eines insbesondere aus einer Verbrennungsanlage für Haushaltsabfälle oder andere Abfälle gemäß Anspruch 24 bis 38 stammenden gashaltigen Abgangs, dadurch gekennzeichnet, dass den Einführ-/Sprühmitteln (25) Lager- und Zuführmittel (48, 49) für aus der Aufbereitung städtischer Abwässer oder Rückständen industrieller Fertigung stammende Schlämmen (B) und Zuführmittel (50) eines versprühten Schleppgases, wie zum Beispiel Druckluft (A) zugeordnet sind.
Aufbereitungsanlage eines insbesondere aus einer Verbrennungsanlage für Haushaltsabfälle oder andere Abfälle gemäß Anspruch 24 bis 39 stammenden gashaltigen Abgangs, dadurch gekennzeichnet, dass sie Mittel (54), wie zum Beispiel eine Zentrifuge, zur Vor-Aufbereitung von Schlämmen (B) umfasst, um sie bis zur breiartigen und gewünschten Konsistenz zu entwässern, um den Gehalt an gewünschtem Trockenmaterial zu erhalten.
Aufbereitungsanlage eines insbesondere aus einer Verbrennungsanlage für Haushaltsabfälle oder andere Abfälle stammenden gashaltigen Abgangs gemäß Anspruch 24 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass den Einführ-/Sprühmitteln (25) Lager-/Zuführmittel (58, 59) für Wasser und/oder Ammoniak oder einem Äquivalent zugeordnet sind.
Aufbereitungsanlage eines insbesondere aus einer Verbrennungsanlage für Haushaltsabfälle oder andere Abfälle stammenden gashaltigen Abgangs gemäß Anspruch 24 bis 41, dadurch gekennzeichnet, dass den Lager-/Zuführmitteln (48, 49, 50, 58, 59) für Schlämme, Druckluft oder einem Äquivalent, Wasser, Ammoniak oder einem Äquivalent, Absperrschieber, Stellventile, Absperrklappen oder Stellklappen (56) für die jeweiligen Durchsätze derart zugeordnet sind, dass die Anpassung der Zusammensetzung der funktionalen chemischen Verbindung (CC) ermöglicht wird.
Aufbereitungsanlage eines insbesondere aus einer Verbrennungsanlage für Haushaltsabfälle oder andere Abfälle stammenden gashaltigen Abgangs gemäß Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass sie Mittel (55) umfasst, die zum Messen des NO_x-Gehaltes des gashaltigen Abgangs (EG) unterhalb der mit den Absperrschiebern, Stellventilen, Absperrklappen und Stellklappen (56) des Durchsatzes zur Anpassung der Zusammensetzung der funktionalen chemischen Verbindung (CC) gekoppelten Sprühmittel (25) geeignet sind.
Aufbereitungsanlage eines insbesondere aus einer Verbrennungsanlage für Haushaltsabfälle oder andere Abfälle stammenden gashaltigen Abgangs gemäß Anspruch 24 bis 43, dadurch gekennzeichnet, dass sie ebenfalls einen Austragskasten (67) der Spülwasser der Einführungs-/Sprühmittel (25) umfasst, der sich außerhalb des Turms (5) gegen ihn in der unmittelbaren Nähe und unterhalb der Einführ-/Sprühmittel (25), insbesondere der Sprühorgane (41) in versenkter Position befindet.
Aufbereitungsanlage eines insbesondere aus einer Verbrennungsanlage für Haushaltsabfälle oder andere Abfälle stammenden gashaltigen Abgangs gemäß Anspruch 24 bis 44, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einer Aufbereitungsanlage städtischer Abwässer oder Rückstände industrieller Fertigung gekoppelt und kombiniert ist, wobei diese Anlage Entnahmemittel der den Lager- und Zuführmitteln (48, 49) zugeordneten Schlämme, jeweils den Mitteln (54) der Verbrennungsanlage zur Vor-Aufbereitung durch Entwässerung umfast.