DE8324439U1 - Einrichtung zur Entsorgung von Schad- und Abfallstoffen - Google Patents

Einrichtung zur Entsorgung von Schad- und Abfallstoffen

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Description

&bgr; 63 24 439. &
KHD ftf / SO H
Besebreibung
Einrichtung ei» Bnteorgung von Schad- und Abfallstoffen /
Die Erfindung bezieht sieb auf eine Einrichtung sue Entsorgung von Sebad* und Abfallstoffen» insbesondere mit geringem Heiawert, durch Verbrennung.
Die Beseitigung von Scnad- und Abfallstoffen stelle in vielen Fallen ein schwieriges Problem dar. Dies gilt insbesondere, wenn Abfallstoffe dtrecb Verbrennung vernicbtet werden. Denn dabei werden umweltbelasteade Sebaoetoffe
von Schwefel» Halogenen oder Alkalien sowie gegebenenfalls Dämpfe v&a Sebwertaetallen. DatUbet hinaus wifd der Wärme» inhalt der brennbaren Anteile ödet Gase bei der Verbrennung von Sehad* und· Abfallstoffen in den bisher bekannten HÜllverbcennungsanlägen vierlfaeh nicht genutzt und geht verloren.
• * 9 &PSgr;
Dee Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Entsorgung von Schad- und Abfallstoffen zu schaffen, die bei voller Mutzung der bei der Verbrennung der Schad* und Abfallatoffe entstehenden Wärmeenergie im Vergleich zu bekannten Müllverbrennungsanlagen mit wesentlich geringeren Gestehungs- und Betriebskosten eine besondere umweltfreundliche Entsorgung der Schad- und Abfallstoffe ermöglicht.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine allseitig geschlossene Brennkammer mit einer Zuführung für die Verbrennungsluft, die an eine Heißgasquelle angeschlossen ist und mit einer Rauchgasabzugsleitung, die in eine Zementbrennanlage mündet. Auf diese Weise kann sehr vorteilhaft der Verbrennungsprozeß in der geschlossenen Brennkammer zugleich und in Kombination mit dem Brennprozeß einer Zementklinker-Brennanlage durchgeführt werden» wobei die Verbrennungsluft für den Verbrennungsprozeß der Schadstoffe aus dem beim Abkühlen des gebrannten Klinkers entstehenden heißen KOhlerabluftstromes abzweigt und wobei das Rauchgas aus dem SchadstoffVerbrennungsprozeß in das System der Zementklinker-Bcennanlage eingeleitet wird, so daß bei voller Verwertung der in den Schad- und Abfallstoffen vorhandenen Wärmeenergie auch die Umwelt vor schädlichen Stoffen im Rauchgas bewahrt wird.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Br-, f iadiiüftg, mÄtee die an die BÄeOateäfflsres angesehäö&sgae Raughgasäbzugsleitung in den KalzinaEof der Zeffienfcbtennänlage« Neben der weitgehenden Nutzung des Wärmeinhaltes der Rauchgase, der nach Berechnungen etwa bei 70 % liegt, hat die Einführung der Rauchgase in den KaIzinator den besonderen Vorteil, daß die Schadstoffe, die im Abgas enthalten
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sind* ädsorbtiv oder chemisch an das Brenngut gebunden werden, so daß hierdurch eine Emission dieser Schadstoffe in die Atmosphäre vermieden wird.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist an die Brennkammer eine Fördereinrichtung angeschlossen, die die Verbrennungsrückstand© aus der Brennkammer in den Klinkerreaktor oder gegebenenfalls in den Kühler der Zementbrennanlage fördert. Auf diese Weise werden auch sehr vorteilhaft die bei der Verbrennung der Schad- und Abfallstoffe in der Brennkammer anfallenden Verbrennungsruckstände mit in dai Zementklinker eingebunden, so daß damit auch gleichzeitig die in den Verbrennungsrückständen vorhandenen Schadstoffe mit entsorgt und wirtschaftlich verwertet werden.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Erläuterung eines in der Zeichnung schematisch dargestellten AusfUhrungsbeispiels.
Die Zeichnung zeigt eine Einrichtung (1) zur Entsorgung von Schad- und Abfallstoffen nach der Erfindung in Kopplung mit einer Zementbrennanlage (2). Die Einrichtung zur Entsorgung (1) besitzt ein in sich geschlossenes Brennaggregat (3), das als Wirbelschicht-Ofen ausgebildet ist. litte euiEauifigabesiöfiiehtttung (4) hiefifÜ» Weist! dreft VöSfiäÜS-behaltet CB) auf» de* alt eiaem gravimetrisch dosierenden Abzugsorgän (6) ausgestattet ist« Es handelt sich im gezeigten Beispiel um eine dynamische Wägeeinrichtung in Fötm einer kontinuierlich arbeitenden Dosierbandwaage (6),
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Diese trägt die zu verbrennenden Sehad- und Abfalls eof; £e gemätt Pfeil (43) Übet «in· Out«ohleu«&bgr; (7) und ein· einlauf schurre (8) in den Brennraum (10) dee Brennaggregates (3) ein. Dort bleiben die Stoffe zunächst auf dem RoeC {9* liegen. Unterhalb dieses Rostes ist des Bteimaggtegat mit einem konischen Boden teil (12) ausgeh11deC, in welches dl« ftennluftzufUhrung (13) einsendet. In den Brennraum (10) tagt ein ZUnd- und Stiltzbrennet (11) hinein, dessen Brennstoffzufuhr dutch das Regelotgan (39) eingestellt wird. Aus dem Gastaum bzw. Brennraum (10) des Btennaggregatee (3) führt ein Rauchgasrohr (13) heraus, in dem eine Meßeinrichtung (16) angeordnet ist, mit der vorzugsweise die Qaezusammensetzung, insbesondere Anteile von freiem Sauerstoff und/oder CO, sowie gegebenenfalls die Temperatur des Rauchgas es gemessen werden. Ober eine S Inga JL leitung (43) werden die ermittelten Meßwerte einer Regeleinheit (4)) aufgeschaltet und dort in Steuerimpulse umgewandelt, die mittels Steuer leitungen (46, 46', 46") die Einstellung der Drosselorgane (35) (Frischluft), (36) (heiße Verbrennungsluft) sowie (39) (Brennstoff fUr den Zueatzbrennec) beeinflussen. Auf diese Weise wird mit einem relativ geringen Aufwand an regelungstechnischen Einrichtungen der Verbrennungsprozeß im Brennaegregat (3) nach Maßgabe der Rauchgastemperatür bzw. einer vorgegebenen Rauchgaszueammensetzung gesteuert. In ähnlicher Weise wird, wie dies an sieh) feefeattae £$&, dtjeeb eämm So&l/iaewetfe-VesgAeiöfc iföss die Signaileifeung (4?) und die Sfeeuecleitung (48) di& \/&t~ gegebeöe Äufgabemeüge der zu vetb£ennenden Stoffe mit Hilfe der DösieEbäödwaage (6) gesteuert.
Die Zementbrennanlage (2) besitzt einen Vorwärmerstrang (17) mit den Zyklonwärmetauschern (18, 18', 22 und 23). Die Abgasleitung (2U) mündet in einen Exhaustor bzw. ein Abgasgebläse (21), dessen Druckleitung zu einem nichtdargestellten Kamin führt. Die Zementbrennanlage (2) umfaßt ferner den Drehrohrofen (26) mit Brenner (27) sowie einen nachgeschalteten Kühler (28). In das Ofeneinlaufgehäuse (29) des Drehrohrofens (2b) mündet eine Leitung (3U) fUr kalziniertes Mehl, die an den untersten Wärmetauscherzyklon (23) angeschlossen ist. Zwischen dem Ofeneinlaufgehäuse (29) und dem Vorwärmstrang (17) ist der Kalzinator (24) angeordnet und als Reaktionsschacht mit abgekröpftem oberem Ende ausgebildet. In das Fußende des Kalzinators (24) mündet die Falleitung (25) für vorgewärmtes Rohmehl aus dem Zyklonwärmetauscher (22). In der gleichen Höhe mündet gegenüberliegend die Tertiärluftleitung (32) ein, sowie eine Brennstoffaufgabeeinrichtung (31). Die Tertiärluftleitung (32) ist ebenso wie die Leitung (13) der BrennluftzufUhrung zum Brennaggregat (3) mit je einem vorzugsweise einstellbaren Drosselorgan (36, 37) ausgestattet. Die Drosselorgane (3b, 37) sind erforderlich, um ein definiertes Mengenverhältnis zwischen Tertiärluft und abgezweigter heißer Brennluft einstellen zu können. Anstelle solcher Drosselorgane, deren Ausführung beliebig ist, können auch Widerstände in Form von Rohrleitungsverengungen eingebaut sein.
Die Koppelung der Einrichtung zur Entsorgung von Schad- und Abfallstoffen mit der Zementbrennanlage (2) ist erfIndungsgemäß so vorgesehen, daß einerseits die BrennluftzufUhr ung (13) zum Brennaggregat (3) an den Heiiiluftaustritt
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(33) des KOhler& (2S) angeschlossen ist, und daß andererseits die Rauchgasleitung (15) vom Brennaggregat an der Stelle (41) in den KaIzinator (24) einmündet. Dies hat als Nebeneffekt noch den weiteren Vorteil, daß zwischen beiden Anschlußstellen (33) und (41) ein Druckgefälle herrscht, welches genügt, um die Versorgung des Brennaggregates (3) mit heißer Brennluft und den Abzug der Rauchgase ohne zusätzliches Heißgasgebläse sicherzustellen. Zudem benötigt infolgedessen die Verbrennungseinrichtung keine separate bzw. eigenständige Lufterhitzungseinrichtung, keine kostenträchtige Zuspeisung größerer Mengen an hochwertigen Brennstoffen und keine eigene Rauchgas-Abzugs und -reinigungsanlage. Hierdurch ergeben sich ganz erhebliche. Kostenreduktionen bei Investitionen und laufendem Betrieb.
In der Rauchgasleitung (15) ist zusätzlich mit Vorteil das Drosselorgan (38) eingebaut, welches eine Einstellung der Strömungsgeschwindigkeit nach Maßgabe der pro Zeiteinheit verbrannten Gutmenge steuert. Dieses Drosselorgan (38) ist an die Regeleinheit (50) über die Steuerleitung (51) angeschlossen. Die Regeleinheit (50) steht ihrerseits mit einer Steuerleitung (52) mit der Meßeinrichtung (16) in Verbindung. Dabei ist eine Regelschaltung beispielsweise so vorgesehen, daß bei unzulässigem Temperaturanstieg im Rauchgas eine Drosselung der Rauchgasleitung durch das Drosselorgan (38) erfolgt.
Im Falle eines erhöhten Schadstoffgehaltes im Rauchgas, der zu einer Beeinträchtigung der chemischen Reaktion beim KaIziniervorgang fuhren könnte, ist die Anordnung einer Zweigleitung (42) vorgesehen (gestrichelt eingezeichnet), welche Rauchgas an einer hoher gelegenen Stelle (41*) des
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Kalzinators in diesen einströmen läßt. An dieser Stelle ist die Kalzinierungsreaktion erheblich fortgeschritten und wird infolgedessen durch Scbadstoffbeimengungen nicht oder nur unwesentlich beeinflußt.
Die Einrichtung (1) zur Entsäuerung von Schad- und Abfallstoffen sieht weiterhin vor, daß VerbrennungsrUckstände aus dem Brennaggregat (3) entweder in den Drehrohrofen (26) oder in den Kühler (28) eingetragen werden. Hierfür ist dem Auslaß (14) für VerbrennungsrUckstände am unteren Ende des konischen Bodenteiles (12) vom Brennaggregat (3) je eine Transporteinrichtung (49) bzw. (49') nachgeschaltet, durch welche VerbrennungsrUckstände entweder durch eine Schleuse (52) in den Ofeneinlauf (29) oder durch eine Öffnung (53) ii.. einen mittleren Teil des Kühlers (28) eingetragen werden.
Die Funktion der miteinander gekoppelten Anlagen, und zwar einerseits der Einrichtung (1) zur Entsorgung von Abfallstoffen und andererseits der Zementbrennanlage (2), die an sich aus der vorgängigen Beschreibung ersichtlich ist, soll hier nochmals kurz erläutert werden:
Während des Betriebes der Zementbrennanlage, der als dem Fachmarin bekannt vorausgesetzt wird, sind, solange die Einrichtung (1) zur Entsorgung noch nicht im Betrieb ist, die Drosselorgane (36) in der BrennluftzufUhrung (13) und (38) in der Rauchgasleitung (15) geschlossen. Somit arbeitet die Zementbrennanlage (2) für sich allein ohne jede Beeinflussung durch die parallel angeordnete Einrichtung (1) zur Entsorgung von Abfallstoffen. Bei deren Inbetriebnahme werden zunächst die beiden Dfosse!organe (36) und
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/38) nach und nach geöffnet. Dabei fließt beiße KühlerIuft durch das noch leere Brennaggregat (3) im Bypass zur Tertiärluftleitung (32) und erwärmt die bis dahin kalten Anlagenteile. Um den Aufwärmvorgang zu beschleunigen wird gleichzeitig der ZUnd- und Stützbrenner (39) gezündet. Sobald im Brennaggregat (3) eine oberhalb der Zündgrenzen liegende Temperatur erreicht ist, wird mit Hilfe der Gutaufgabevorrichtung (4) unter Ingangsetzung des ,^ravimetrischen Abzugorganes (6) Gut (42) aus dem Vorratsbunker (5) abgezogen und durch die Schleuse (7) in den Brennraum (Lü) des Brennaggregates (3) aufgegeben. Das Gut entzündet sich infolge der hohen Temperaturen in der Brennkammer (3) sowie der Verbrennungsluft und flammt auf. Nunmehr werden die Drosselorgane (36) und (38) weiter geöffnet und die Verbrennung kommt voll in Gang.
Weil mit der Brennluftzuführung (13) zum Brennaggregat (3) der Zementbrennanlage (2) eine geringe Menge (zwischen 5 % und 10 %) heißer Brennluft entzogen wird, mutJ zur Einregelung entsprechender Heißgas-Mengenströme das Drosselorgan (37) in der Tertiärluftleitung (32) gedrosselt werden.
Für den Fall, daß Gasanalysen ein Ansteigen von Schadstoffgehalten im Gashaushalt der Zementbrennanlage (2) anzeigen sollten, ist, wie ansich bekannt, ein Teilgasabzug (40) von schadstoffbeladenem Ofenabgas vorgesehen.
Die vorgängig beschriebenen regelungstechnischen Einrichtungen, insbesondere die Meß- und Analysevorrichtung (16) in der Rauchgasleitung (15) sorgen n??h Ingangsetzen der Einrichtung (1) über die Regeleinheit: (45) und die von ihr gesteuerten Drosselorgane (35, 36 und 39) für einen Icon-
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Claims (7)

14.10.1988 KHD Str /ro H 83/44 Schutzansprlich e
1. Einrichtung zur Entsorgung von Schad- und Abfallstoffen, insbesondere mit geringem Heizwert, durch Verbrennung, gekennzeichnet durch eine allseitig geschlossene Brennkammer (3) mit einer Zuführung (13) für die Verbrennungsluft, die an eine Heizgasquelle (28, 33) abgeschlossen ist und mit einer Rauchgasabzugsleitung (15), die in eine Zementbrennanlage (2) mündet.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an die Brennkammer (3) angeschlossene Rauchgasabzugs leitung (15) in den KaIzinator (24) der Zementbrennanlage (2) einmündet.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an die Brennkammer (3) eine als Gasschleuse (7) ausgebildete Einrichtung zur Gutzuführung in die Brennkammer (3) angeschlossen ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß an die Brennkammer (3) eine Fördereinrichtung (49, 49') angeschlossen ist, die die VerbüennungstUckstände aus der Brennkammer (3) in den Klinkerreaktor (26) oder gegebenenfalls in den Kühler (28) der Zementbrennanlage (2) fördert.
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5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkammer (3) zur Einstellung der Temperatur der Verbrennungsluft mit einer regelbaren FriscnlufCzumischeinrichtung (35) versehen ist.
6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche bis 5, dadurch gekennzeichnet, dali die Brennkammer (3) mit einem Zünd- und/oder Stutzbrenner (11, 39) versehen ist.
7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der an die Brennkammer angeschlossene Rauchgasabzugsleitung (15) wenigstens eine Meßeinrichtung (16) zur Ermittlung der Zusammensetzung und/oder der Temperatur der Rauchgase angeordnet ist.
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