EP0657694B1 - Verfahren zur Entsorgung von mit Schadstoffen aus der Abgasreinigung beladenen Adsorbentien - Google Patents
Verfahren zur Entsorgung von mit Schadstoffen aus der Abgasreinigung beladenen Adsorbentien Download PDFInfo
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- EP0657694B1 EP0657694B1 EP19940119577 EP94119577A EP0657694B1 EP 0657694 B1 EP0657694 B1 EP 0657694B1 EP 19940119577 EP19940119577 EP 19940119577 EP 94119577 A EP94119577 A EP 94119577A EP 0657694 B1 EP0657694 B1 EP 0657694B1
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- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
- F23G5/006—General arrangement of incineration plant, e.g. flow sheets
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
- F23J15/00—Arrangements of devices for treating smoke or fumes
- F23J15/02—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material
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- F23G2202/00—Combustion
- F23G2202/10—Combustion in two or more stages
- F23G2202/106—Combustion in two or more stages with recirculation of unburned solid or gaseous matter into combustion chamber
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- F23J2219/00—Treatment devices
- F23J2219/30—Sorption devices using carbon, e.g. coke
Definitions
- the invention relates to a method for the combustion of pollutants from exhaust gas purification loaded adsorbents, especially carbon-containing absorbents, such as. B. activated coke, one Incinerator for household waste or household-like waste, with pre and post separation of pollutants released during combustion, with an adsorbent, especially brown coal coke, for the separation of organic harmful and / or inorganic Residues are used and the adsorbent loaded in the adsorber before its combustion is ground.
- adsorbents especially carbon-containing absorbents, such as. B. activated coke, one Incinerator for household waste or household-like waste, with pre and post separation of pollutants released during combustion, with an adsorbent, especially brown coal coke, for the separation of organic harmful and / or inorganic Residues are used and the adsorbent loaded in the adsorber before its combustion is ground.
- activated coke loaded with pollutants is normally legally declared as hazardous waste be disposed of in a hazardous waste incineration plant, unless it can be proven that the additional combustion in their own plant does not increase the pollution becomes.
- the combustion of substances containing coal dust and also of activated coke is from DE-OS 3036504 known, but in the known systems there is the disadvantage that unburned substances containing pollutants can get onto the grate or into the ash funnel, so that the Pollutants also increase the amount of pollutants in the ashes and therefore not in the sense of legal exception are to be treated. In other words, the ashes should be one additional cleaning or special constructions are selected.
- DE 39 29 663 A1 discloses a method for the thermal treatment of contaminated soil in a rotary kiln, in which the polluted coke from the flue gas cleaning is ground and burned together with the fuel in the rotary kiln.
- the invention has therefore set itself the task of addressing the disadvantages and Combustion or preparation for combustion so that no additional organic Pollutant release, especially dioxins and furans on the gas or solid side, is released becomes.
- the adsorbent loaded in the adsorber before it Combustion in particular ground to a grain size distribution of 90% less than 90 ⁇ m, and via a burner, which is placed on the main burner designed as a waste incineration grate Incinerator is already burned completely before contact with the grate ash.
- the ground adsorbent is burned using a burner with auxiliary firing becomes.
- the adsorbent is preferably burned in a calorific value ratio of about 1: 100 more essential refinements of the invention are specified in subclaims 4-7.
- a dusty and gaseous Exhaust gas laden with pollutants is generated, which is first dry, for example in an electrostatic filter 2 and then cleaned wet in a gas washer.
- the gas that still contains residual pollutants is in a solid filter 4, for example, adsorber, which can be designed as an activated coke filter the residual pollutants and finally the chimney 6 and thus the free via a blower 5 Atmosphere.
- the solid matter (activated coke) is loaded with the pollutants in the solid matter filter 4 and deducted, the amount withdrawn replaced by fresh adsorbent via the feed 7 becomes.
- the loaded solid is stored in the intermediate storage 8 and fed to a grinding device 9 in which the coarse grain is ground to a grain size at which 90% are smaller than 90 ⁇ m.
- the ground solid is again stored in an intermediate storage 10 and from there continuously fed to the combustion chamber 1, the combustion of the loaded adsorbent at normal waste incineration temperature, for example 800 ° C with a minimum residence time of 2 seconds is carried out, the combustion being carried out so that the adsorbent before its possible contact with the grate or with ash on the grate Fuel or is burned before it comes into contact with the ash, so that no pollutants from the Adsorbent combustion get into the ashes.
- Activated coke in particular brown coal coke
- a solid with a high active surface can be used, the organic part can be completely burned. So that the firing is carried out continuously can be and the streak formation of the resulting pollutant is minimized, it is on one Main firing such as B. directed waste incineration grate or the combustion takes place via a Support firing.
- the combustion rate of the adsorbent is chosen so that the calorific value ratio of the burned adsorbent to those of the main firing is about 1: 100.
- the Adsorbent combustion Preheated air is fed via line 11 to accelerate the oxidation. In In a waste incineration plant, for example, 1 to 10 garbage burned on the grate kg of laden dust-like adsorbent burned.
- the invention is not only limited to waste incineration plants, but can also Metal melting plants such as B. shaft furnaces, blast furnaces are used, in particular in scrap metal processing, when chlorine-containing scrap is used and in the exhaust gases Dioxins and / or furans are included.
- the one loaded with pollutant The adsorbent is applied to the melt and oxidized there, becoming part of the deoxidizing agent, especially when activated carbon is used.
- non-oxidizable pollutants such as SOx and / or HCl not accumulate in the system, it is essential that 4 pollutant sinks such as z.
- B. electrostatic precipitators (mainly for heavy metal dusts) and also wet scrubbers for separating the volatile heavy metals and acid-forming pollutants, such as SO 2 and HCl, may be provided in several stages using various absorbents, on which the majority of the pollutants are absorbed and thus separated .
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbrennung von mit Schadstoffen aus der Abgasreinigung
beladenen Adsorbentien, insbesondere kohlenstoffhältigen Absorbentien, wie z. B. Aktivkoks, einer
Verbrennungsanlage für Hausmüll oder hausmüllähnlichen Abfall, mit Vor- und Nachabscheidung der
bei der Verbrennung frei werdenden Schadstoffe, wobei in der Nachabscheidung ein Adsorbens,
insbesondere Braunkohlenkoks, zur Abscheidung von organischen Schad- und/oder anorganischen
Reststoffen verwendet wird und das im Adsorber beladene Adsorbens vor seiner Verbrennung
gemahlen wird.
Da mit Schadstoff beladener Aktivkoks im Normalfall als Sondermüll gesetzlich deklariert ist muß
derselbe in einer Sondermüllverbrennungsanlage entsorgt werden, es sei denn es wird nachgewiesen,
daß durch die zusätzliche Verbrennung in der eigenen Anlage die Schadstoffbelastung nicht erhöht
wird. Die Verbrennung kohlenstaubhaltiger Substanzen und auch von Aktivkoks ist aus der DE-OS
3036504 bekannt, doch entsteht bei den bekannten Anlagen der Nachteil, daß unverbrannte
schadstoffhaltige Substanzen auf den Rost, bzw. in den Aschentrichter gelangen können, sodaß die
Schadstoffe zusätzlich das Schadstoffaufkommen in der Asche erhöhen und damit nicht im Sinne der
gesetzlichen Ausnahmeregelung zu behandeln sind. Mit anderen Worten, die Aschen müßten einer
zusätzlichen Reinigung zugeführt werden bzw. spezielle Konstruktionen gewählt werden.
Der Artikel "Die Müllverbrennungsanlage des Universitätsklinikums Heidelberg", J. Stubenvoll, VGB
Kraftwerkstechnik 72 (1992), Heft 11, Seiten 991-994, zeigt ein Verfahren zur Müllverbrennung, bei
dem zusätzlich beladener Aktivkoks auf einem Müllverbrennungsrost verbrannt wird, wodurch jedoch
auch eine Kontamination des Rostdurchfalls mit unverbranntem Aktivkoks zu besorgen ist.
Die DE 39 29 663 A1 offenbart ein Verfahren zur thermischen Behandlung von verunreinigtem Erdreich
in einem Drehrohrofen, bei dem der mit Schadstoffen beladene Koks aus der Rauchgasreinigung
gemahlen und zusammen mit dem Brennstoff im Drehrohrofen verbrannt wird.
Die Erfindung hat es sich daher zur Aufgabe gestellt, den Nachteilen zu begegnen und die
Verbrennung bzw. die Vorbereitung zur Verbrennung so zu führen, daß keine zusätzliche organische
Schadstoffbelastung, insbesondere Dioxine und Furane an der Gas- bzw. Feststoffseite, freigesetzt
wird.
Zur Entsorgung anfallender Schadstoffe in Form von Schlämmen und Aschen ist es gemäß DE-OS 40
02 741 bekannt, schadstoffbelastete Aufbereitungsschlämme in Schmelzkammerfeuerungen zur
Beeinflussung der Ascheschmelzung zu verbrennen. Derartige Feuerungen sind infolge des
inhomogenen Brennstoffes Müll bei Müllverbrennungsanlagen nur schwer vorstellbar. Gemäß DD-PS
249.854 werden Aschen in einem Feuerungsabgasreinigungsverfahren aus Kalkbasis zur Adsorption
von SO2 und SO3 und NOx zur Verminderung des Kalkverbrauches verwendet. Beide Verfahren
betreffen nicht die Entsorgung von Koks durch Verbrennung.
Bei der Erfindung wird das im Adsorber beladene Adsorbens vor seiner
Verbrennung insbesondere auf eine Korngrößenverteilung von 90 % kleiner als 90µm gemahlen,
und über einen Brenner, der auf die als Müllverbrennungsrost ausgebildete Hauptfeuerung, der
Verbrennungsanlage gerichtet ist, vor der Berührung mit der Rostasche bereits vollständig verbrannt.
Insbesondere wird das gemahlene Adsorbens über einen Brenner mit Stützfeuerung verbrannt
wird. Vorzugsweise wird das Adsorbens im Heizwertverhältnis von etwa 1:100 verbrannt Weitere
wesentliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 4 - 7 angegeben.
In der angeschlossenen Figur ist das Schaltbild einer Rauchgasreinigungsanlage nach einer
Verbrennungsanlage für Hausmüll beispielsweise dargestellt.
In der Verbrennungskammer 1 des Müllverbrennungskessels wird ein mit staub- und gasförmigen
Schadstoffen beladenes Abgas erzeugt, welches zuerst trocken beispielsweise in einem Elektrofilter 2
und anschließend naß in einem Gaswäscher gereinigt wird. Das noch Restschadstoffe enthaltene Gas
wird in einem Feststoffilter 4 beispielsweise Adsorber, der als Aktivkoksfilter ausgebildet sein kann, von
den Restschadstoffen befreit und schließlich über ein Gebläse 5 dem Kamin 6 und damit der freien
Atmosphäre zugeleitet. Im Feststoffilter 4 wird der Feststoff (Aktivkoks) mit den Schadstoffen beladen
und abgezogen, wobei die abgezogene Menge durch frisches Adsorbens über die Zuführung 7 ersetzt
wird. Der beladene Feststoff wird im Zwischenlager 8 gelagert und einer Mahleinrichtung 9 zugeführt, in
welcher das Grobkorn auf eine Korngröße bei der 90 % kleiner als 90µm sind, gemahlen wird. Der
gemahlene Feststoff wird nochmals in einer Zwischenlagerung 10 zwischengelagert und von dort
kontinuierlich der Verbrennungskammer 1 zugeführt, wobei die Verbrennung des beladenen Adsorbens
bei normaler Müllverbrennungstemperatur also beispielsweise 800° C mit einer Mindestverweildauer
von 2 sek durchgeführt wird, wobei die Verbrennung so durchgeführt wird, daß das Adsorbens vor
seiner eventuellen Berührung mit dem Rost bzw. dem am Rost liegenden mit Asche versetzten
Brennstoff oder vor seiner Berührung mit der Asche verbrannt ist, sodaß keine Schadstoffe aus der
Adsorbensverbrennung in die Asche gelangen. Als Adsorbens kann Aktivkoks insbesondere Braunkohlenkoks
oder auch ein Feststoff mit hoher aktiver Oberfläche verwendet werden, dessen
organischer Anteil vollständig verbrannt werden kann. Damit die Feuerung kontinuierlich durchgeführt
werden kann und die Strähnenbildung des entstehenden Schadstoffes minimiert ist, ist sie auf eine
Hauptfeuerung wie z. B. Müllverbrennungsrost gerichtet oder die Verbrennung erfolgt über eine
Stützfeuerung. Die Verbrennungsrate des Adsorbens ist so gewählt, daß das Heizwertverhältnis des
verbrannten Adsorbens zu jenen der Hauptfeuerung etwa 1:100 ist. Ferner kann der
Adsorbensverbrennung
zur Beschleunigung der Oxidation vorgewärmte Luft über die Leitung 11 zugeführt werden. In
einer Müllverbrennungsanlage wird beispielsweise je Tonne am Rost verbrannten Müll 1 bis 10
kg beladenes staubförmiges Adsorbens verbrannt.
Die Erfindung ist nicht nur auf Müllverbrennungsanlagen beschränkt, sondern kann auch bei
Metallerschmelzungsanlagen wie z. B. Schachtöfen, Hochöfen verwendet werden, insbesondere
bei der Altmetallaufbereitung, wenn chlorhaltiger Schrott verwendet wird und in den Abgasen
Dioxine und/oder Furane enthalten sind. In diesem Fall wird das mit Schadstoff beladene
Adsorbens auf die Schmelze aufgegeben und oxidiert dort und wird dadurch zum Teil Deoxidationsmittel,
insbesondere dann wenn Aktivkohle verwendet wird.
Damit sich die nichtoxidierbaren Schadstoffe wie z. B. SOx und/oder HCl sich nicht in der
Anlage anreichern, ist es wesentlich, daß vor dem Feststoffilter 4 Schadstoffsenken wie z. B.
Elektrofilter (hauptsächlich für Schwermetallstäube) und auch Naßwäscher zur Abscheidung der
flüchtigen Schwermetalle und Säure bildenden Schadstoffe, wie SO2 und HCl, eventuell in
mehreren Stufen unter Verwendung von verschiedenen Absorbentien vorgesehen sind, an
welchen die Hauptmenge der Schadstoffe absorbiert und damit abgeschieden werden.
Claims (7)
- Verfahren zur Verbrennung von mit Schadstoffen aus der Abgasreinigung beladenen Adsorbentien, insbesondere kohlenstoffhältigen Absorbentien, wie z. B. Aktivkoks, einer Verbrennungsanlage für Hausmüll oder hausmüllähnlichen Abfall, mit Vor- und Nachabscheidung der bei der Verbrennung frei werdenden Schadstoffe, wobei in der Nachabscheidung ein Adsorbens, insbesondere Braunkohlenkoks, zur Abscheidung von organischen Schad- und/oder anorganischen Reststoffen verwendet wird und das im Adsorber beladene Adsorbens vor seiner Verbrennung insbesondere auf eine Korngrößenverteilung von 90 % kleiner als 9µm gemahlen wird, und über einen Brenner, der auf die als Müllverbrennungsrost ausgebildete Hauptfeuerung, der Verbrennungsanlage gerichtet ist, vor der Berührung mit der Rostasche bereits vollständig verbrannt wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das gemahlene Adsorbens über einen Brenner mit Stützfeuerung verbrannt wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das gemahlene Adsorbens im Heizwertverhältnis von etwa 1 : 100 bezüglich der Hauptfeuerung, verbrannt wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das gemahlene Adsorbens mit vorerhitzter Luft ohne Zuführung von Zusatzenergie verbrannt wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das beladene Adsorbens vor und nach seiner Mahlung in an sich bekannter Weise zwischengelagert wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das beladene Adsorbens nach einer Aufmahlung im Feuerraum der eigenen Anlage kontinuierlich verbrannt wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Müllverbrennungsanlage je Tonne am Rost verbrannten Müll 1 - 10 kg staubförmig gemahlenes, beladenes Adsorbens in einem in Richtung zum Rost geneigten Brenner verbrannt wird.
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