EP0770821B1 - Verfahren und Vorrichtung zur simultanen Entsorgung von feinkörnigen Schüttgütern und sonstigen Abfällen in thermischen Abfallbehandlungsanlagen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur simultanen Entsorgung von feinkörnigen Schüttgütern und sonstigen Abfällen in thermischen Abfallbehandlungsanlagen Download PDF

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EP0770821B1
EP0770821B1 EP96117012A EP96117012A EP0770821B1 EP 0770821 B1 EP0770821 B1 EP 0770821B1 EP 96117012 A EP96117012 A EP 96117012A EP 96117012 A EP96117012 A EP 96117012A EP 0770821 B1 EP0770821 B1 EP 0770821B1
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EP
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lance
burner
bulk materials
flame
waste
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Wilfried Dipl.-Ing. Lissack
Holger Schöne
Frank-Michael Dr.-Ing. Müller
Hans-Georg Rückel
Norbert Dipl.-Ing. Hopf (Fh)
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Linde GmbH
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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 simultaneous disposal of fine-grained, in particular dusty, bulk and other waste in a thermal Treatment stage, especially in the furnace of a waste incineration plant, the fine-grained bulk goods separated from all other waste via one separate supply to a burner arranged in the treatment stage and / or at least one lance ending in the treatment stage, and a device for performing the method.
  • Fine-grained, in particular dusty, pollutant-containing bulk goods fall into many production processes.
  • dusts arise, for example, in Dust separators from flue gas cleaning systems, such as B. plastic dusts and Wood chips, or as a used adsorbent in flue gas cleaning processes, such as z. B. activated carbon, lime and activated carbon-lime mixtures.
  • Characteristic of this type of Waste is the fact that it is considered a secondary product of each large-scale process occur in relatively small quantities and therefore predominantly in containers (usually 200 I-drums, maximum silo vehicle) be handled. The majority of these bulk goods must be due to their Degree of contamination can be disposed of thermally (by burning or gasification).
  • the bulk goods are usually placed in a storage bunker Waste treatment plant emptied and with others in the storage bunker Waste into the respective incinerator via a gripper (e.g. rotary tube or grate firing). That is only with great technical effort Occurrence of dust-like emissions when emptying the containers in the Storage bunker and the transfer of the bulk goods into the incinerator to avoid.
  • a gripper e.g. rotary tube or grate firing
  • the present invention has for its object a method of the beginning mentioned type and a device for performing the method for To make available with which an economical disposal of the bulk goods largely avoiding dust emissions.
  • this object is achieved in that the Burners with technically pure oxygen or a higher proportion of oxygen is operated as air-containing gas, and / or the lance with technically pure Oxygen or a gas with a higher oxygen content than air is applied, and the fine-grained bulk materials directly into the flame of the Brenners and / or the lance are introduced, the fine-grained bulk goods in the entrance area of the thermal treatment stage into the flame of the Brenners and / or the lance are introduced, in which the other waste in the thermal treatment level can be entered, which already in this area high temperatures can be reached.
  • the bulk goods are preferably pneumatically fed into the Flame of the burner and / or the lance conveyed.
  • the bulk materials are expediently blown in by means of a gas the flame of the burner and / or the lance is introduced.
  • a gas the flame of the burner and / or the lance is introduced.
  • Low nitrogen gases are used, which prevents excessive nitrogen oxide formation becomes.
  • It can also be a fuel gas, especially natural gas, propane or butane be used.
  • contaminated gas is e.g. B. from landfills or polluted exhaust air z. B. from tank systems for blowing the bulk goods are placed in the flame.
  • gases have to be disposed of anyway so that by simultaneous treatment with the bulk goods two Disposal problems or when using materials to be disposed of as Additives such as B. sewage sludge or pyrolysis residues, even three Disposal problems can be solved at the same time.
  • a dispersing and metering device for blowing the bulk goods into the flame of the burner and / or the lance preferably used a dispersing and metering device, as in the DE 42 25 483 C2 is described.
  • the technical oxygen is expediently in an air separator or a pressure swing adsorption system (PPE system) manufactured on site or provided in a storage tank.
  • PPE system pressure swing adsorption system
  • the bulk materials are preferably in the flame of the burner and / or Lance at temperatures from approx. 1,250 to approx. 1,500 ° C and at ambient pressure completely burned.
  • the bulk goods can only partially in the flame oxidized, e.g. B. be subjected to gasification. There is also the possibility the bulk materials melt in the flame or thermal changes in the Bulk goods.
  • the bulk goods low calorific value waste or residues, especially lime to be disposed of or activated carbon-lime mixtures.
  • the bulk goods low calorific value waste or residues, especially lime to be disposed of or activated carbon-lime mixtures.
  • Bulk goods with high calorific value in the burner can also be low-energy fine-grained, preferably contaminated waste or residues burned in the flame or melted down.
  • a device for carrying out the method consists of a thermal treatment device, in particular a furnace of a waste incineration plant, those for fine-grained bulk goods on the one hand and other waste on the other hand, has separate feed devices, the feed device for the fine-grained bulk goods with one inside the treatment facility arranged burner and / or at least one within the Treatment device ending lance is connected.
  • the task is solved in that the burner or the lance with a supply device for technically pure oxygen or a a higher oxygen content than air-containing gas is connectable, and the Burner is arranged near the feeder for other waste and / or the lance ends near the feeder for the other waste, thus high temperatures already in the entrance area of the treatment facility can be achieved.
  • the bulk goods e.g. plastic dust or activated carbon
  • the thermal treatment is increased overall.
  • the feed device for the fine-grained bulk goods is expediently as Formed line, which is connected to a pneumatic conveyor, which the bulk goods without dust emissions through the line directly into the Flame of the burner carried.
  • the thermal treatment device is preferably an incinerator educated.
  • the incinerator expediently has grate firing on, for example, the incineration plant as a conventional waste incineration plant be trained to work on the steam power process.
  • the treatment facility can also be designed as a rotary kiln or as a combustion chamber his.
  • the burner and / or the lance a metering device according to DE 42 25 483 C2 upstream.
  • this dosing device it is achieved that even on delivery constantly changing dusty bulk goods with different properties and reliable disposal is guaranteed in small quantities.
  • the feed device stands for bulk goods with a storage container for low calorific value waste or Residue in connection. Basically suitable as low heating waste or All non-combustible dusts that have to be treated.
  • the method according to the invention and that provided for carrying out the method Device are suitable for the treatment of all conceivable fine-grained Bulk goods, especially dusts contaminated with pollutants, e.g. B. plastic dusts, Wood chips or used adsorbent from flue gas cleaning processes such as B. activated carbon, lime, lime-activated carbon mixtures, etc.
  • pollutants e.g. B. plastic dusts, Wood chips or used adsorbent from flue gas cleaning processes such as B. activated carbon, lime, lime-activated carbon mixtures, etc.
  • the calorific value increases when used Bulk goods simultaneously increase the effectiveness of the thermal Waste treatment, e.g. B. achieved in waste incineration plants. This is special advantageous because the usually delivered waste is increasing have a very low calorific value, so the incineration of such waste is becoming increasingly difficult.
  • the device according to the invention can be easily integrated into existing ones Plants for the thermal treatment of substances, especially conventional ones Waste incineration plants to be installed later.
  • existing ones Plants are particularly suitable for waste incineration plants, the one Have grate firing and work according to the steam power process.
  • Rotary kilns e.g. B. of special waste incineration plants are suitable for a Retrofitting.
  • use of the invention is special Combustion chambers conceivable.
  • FIG. 1 a furnace of a waste incineration plant is shown, which after the usual steam power process works.
  • a feeder 2 becomes burning waste, especially hazardous waste, the combustion chamber 1 of the Waste incinerator fed.
  • the furnace 1 Waste incineration plant has a grate furnace, not shown in the figure.
  • solid and / or Molten combustion particles that are in one of the waste feed 2 deposit the part of the combustion chamber 1 facing away as slag.
  • the slag will via a trigger 3 together with the other solid combustion residues discharged from the combustion chamber 1.
  • combustion gases are generated via an exhaust pipe 5 fed a flue gas cleaning 6.
  • the flue gas cleaning 6 acts as Pollutant sink in the entire combustion process.
  • the exhaust gas via exhaust pipe 8 fed to an adsorption stage 9 acting as a police filter, in the fine-grained activated carbon for the adsorption of environmentally relevant gas substances is used.
  • the cleaned exhaust gas finally leaves the system via line 10.
  • the loaded activated carbon is drawn off via line 7 and placed in a storage container 15.
  • a screening device 16 provides for Separation of coarse-grained constituents, which together with the over line 17 Supply 2 waste supplied directly into the combustion chamber 1 of the Waste incineration plant can be introduced.
  • the fine-grained fractions are transferred to a screw conveyor 19 by means of a funnel 18 abandoned, the fine-grained bulk goods of a bulk material throttling device 20, which is constructed according to DE 42 25 483 C2, feeds.
  • the Bulk throttle device 20 doses the fine-grained bulk goods in a Supply line 21 through which the bulk goods to the combustion chamber 1 of the Waste incineration plant to be directed.
  • a solid fuel burner 11 is arranged on the waste entry side of the combustion chamber 1.
  • the solid fuel burner 11 is with technically pure oxygen, which in one Provided liquid oxygen tank, not shown, and via an oxygen line 12 is supplied to the burner, supplied.
  • the dusts become a temperature of approx. 1,350 ° C and ambient pressure within the furnace 1 of the incinerator completely burned.
  • the molten Combustion particles are stored in a cool part of the combustion chamber 1 Waste incineration plant and are together with the other solid combustion products carried out from 1.
  • the contained in the activated carbon Pollutants are destroyed as a result of the combustion process in the flame or transferred into the gas phase and with the other combustion gases Flue gas cleaning 6 supplied.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur simultanen Entsorgung von feinkörnigen, insbesondere staubförmigen, Schüttgütern und sonstigen Abfällen in einer thermischen Behandlungsstufe, insbesondere im Feuerungsraum einer Müllverbrennungsanlage, wobei die feinkörnigen Schüttgüter getrennt von allen sonstigen Abfällen über eine separate Zuführung einem in der Behandlungsstufe angeordneten Brenner und/oder mindestens einer in der Behandlungsstufe endenden Lanze zugeführt werden, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Feinkörnige, insbesondere staubförmige, schadstoffhaltige Schüttgüter fallen bei vielen Produktionsprozessen an. Solche Stäube entstehen bspw. in Staubabscheidern von Rauchgasreinigungsanlagen, wie z. B. Kunststoffstäube und Holzspäne, oder als verbrauchtes Adsorbens in Rauchgasreinigungsprozessen, wie z. B. Aktivkohle, Kalk und Aktivkohle-Kalk-Gemische. Charakterisch für diese Art der Abfälle ist die Tatsache, dass sie als Sekundärprodukte des jeweiligen großtechnischen Prozesses in verhältnismäßig kleinen Mengen anfallen und deshalb überwiegend in Gebinden (in der Regel 200 I-Fässer, maximal Silofahrzeug) umgeschlagen werden. Der überwiegende Teil dieser Schüttgüter muß aufgrund ihres Kontaminationsgrades thermisch (durch Verbrennen oder Vergasen) entsorgt werden. Dazu werden die Schüttgüter in der Regel in einen Vorlagebunker einer Müllbehandlungsanlage entleert und mit anderen im Vorlagebunker vorhandenen Abfällen über einen Greifer in die jeweilige Verbrennungseinrichtung (z. B. Drehrohr oder Rostfeuerung) eingebracht. Nur mit großem technischen Aufwand ist das Auftreten von staubförmigen Emissionen bei der Entleerung der Gebinde in den Vorlagebunker und der Überführung der Schüttgüter in die Verbrennungseinrichtung zu vermeiden.
Aus der Druckschrift DE-A-41 07 200 ist eine thermische Abfallbehandlungsanlage, bekannt, die mit einem Schwelreaktor ausgerüstet ist, der Abfall in Schwelgas und festen Schwelreststoff umformt, und die insbesondere zur Behandlung von Abfällen mit einem geringen Heizwert geeignet ist. In der Druckschrift EP-A-0 192 025 wird ein Verfahren zur Verbrennung staubförmiger Brennstoffe beschrieben, bei dem der Brennstoff mit Hilfe eines sauerstoffhaltigen Gasstroms in den Brennraum zugeführt wird. Eine befriedigende Vermeidung von staubförmigen Emissionen wird jedoch mit den bekannten Verfahren nicht erreicht.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Verfügung zu stellen, mit denen eine wirtschaftliche Entsorgung der Schüttgüter bei weitgehender Vermeidung von Staubemissionen ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird verfahrensseitig erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Brenner mit technisch reinem Sauerstoff oder einem einen höheren Sauerstoffanteil als Luft aufweisenden Gas betrieben wird, und/oder die Lanze mit technisch reinem Sauerstoff oder einem einen höheren Sauerstoffanteil als Luft aufweisenden Gas beaufschlagt wird, und die feinkörnigen Schüttgüter direkt in die Flamme des Brenners und/oder der Lanze eingebracht werden, wobei die feinkörnigen Schüttgüter in dem Eingangsbereich der thermischen Behandlungsstufe in die Flamme des Brenners und/oder der Lanze eingebracht werden, in dem die sonstigen Abfälle in die thermische Behandlungsstufe eingegeben werden, wodurch bereits in diesem Bereich hohe Temperaturen erreicht werden.
Da die feinkörnigen, insbesondere staubförmigen, Schüttgüter nicht einfach mittels eines Greifers gemeinsam mit den sonstigen Abfällen in die thermische Behandlungsstufe eingegeben werden, sondern über eine separate Zuführung direkt in die Flamme eines Brenners und/oder einer Lanze eingeführt und verbrannt und/oder eingeschmolzen werden, treten keine wesentlichen Staubemissionen auf. Außerdem wird dadurch eine sichere Entsorgung der Schüttgüter gewährleistet. Da viele Stäube, wie z. B. Kunststoffstäube, einen hohen Heizwert aufweisen, wird durch den Ort des Eintrags der Stäube erreicht, dass bereits zu Beginn der thermischen Behandlung der Stoffe hohe Temperaturen herrschen, wodurch die thermische Behandlung insgesamt effektiver arbeitet.
Mit Vorteil werden Schüttgüter mit einer Korngröße von weniger als 0,5 mm, bevorzugt weniger als 0,1 mm, besonders bevorzugt weniger als 0,05 mm verwendet.
Vorzugsweise werden die Schüttgüter pneumatisch durch die Zuführung in die Flamme des Brenners und/oder der Lanze gefördert.
Die Schüttgüter werden zweckmäßigerweise durch Einblasen mittels eines Gases in die Flamme des Brenners und/oder der Lanze eingebracht. Bevorzugt werden stickstoffarme Gase verwendet, wodurch eine zu starke Stickoxidbildung vermieden wird. Es kann auch ein Brenngas, insbesondere Erdgas, Propan oder Butan eingesetzt werden.
Gemäß einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens wird verunreinigtes Gas z. B. aus Deponien oder schadstoffbelastete Abluft z. B. aus Tankanlagen zum Einblasen der Schüttgüter in die Flamme eingesetzt. Derartige Gase müssen ohnehin entsorgt werden, so dass durch eine gleichzeitige Behandlung mit den Schüttgütern zwei Entsorgungsprobleme bzw. bei Verwendung von zu entsorgenden Stoffen als Zusatzstoffen, wie z. B. Klärschlämmen oder Pyrolyserückständen, sogar drei Entsorgungsprobleme gleichzeitig gelöst werden können.
Zum Einblasen der Schüttgüter in die Flamme des Brenners und/oder der Lanze wird bevorzugt eine Dispergier- und Dosiereinrichtung verwendet, wie sie in der DE 42 25 483 C2 beschrieben ist.
Für die Verbrennung und/oder Einschmelzung der Schüttgüter reicht ein kleiner mit Sauerstoff oder einem sauerstoffangereicherten Gas betriebener Brenner aus, wodurch eine gravierende Verschiebung des Temperaturprofils in der thermischen Behandlungsstufe ausgeschlossen wird. Aufgrund des Einsatzes von Sauerstoff oder eines sauerstoffangereicherten Gases entstehen nur geringe Abgasvolumenströme bei hohen Verbrennungstemperaturen. Dies bedeutet, dass die Reinigung der von der thermischen Behandlungsstufe abgezogenen Abgase durch die integrierte Staubbehandlung in der thermischen Behandlungsstufe kaum zusätzlich belastet wird.
Durch den Einsatz von technischem Sauerstoff oder einem mit Sauerstoff angereicherten Gas, insbesondere sauerstoffangereicherter Luft, wird die Einhaltung der erforderlichen hohen Temperaturen gewährleistet Der technische Sauerstoff wird zweckmäßigerweise in einem Luftzerleger oder einer Druckwechseladsorptionsanlage (PSA-Anlage) vor Ort hergestellt oder in einem Vorratstank bereit gestellt.
Vorzugsweise werden die Schüttgüter in der Flamme des Brenners und/oder der Lanze bei Temperaturen von ca. 1.250 bis ca. 1.500 °C und bei Umgebungsdruck vollständig verbrannt. Die Schüttgüter können aber auch in der Flamme nur teilweise oxidiert, z. B. einer Vergasung unterzogen werden. Es besteht auch die Möglichkeit, die Schüttgüter in der Flamme einzuschmelzen oder thermische Veränderungen der Schüttgüter vorzunehmen.
Bevorzugt werden überwiegend heizwertreiche Schüttgüter, insbesondere Aktivkoks, Kunststoffstaub oder Schredderabfälle, eingesetzt.
Gemäß einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens werden den Schüttgütern ebenfalls zu entsorgende heizwertarme Abfall- oder Reststoffe, insbesondere Kalk oder Aktivkohle-Kalk-Gemische zugemischt. Durch die Verwendung von technisch reinem Sauerstoff oder eines mit Sauerstoff angereicherten Gases und den Einsatz heizwertreicher Schüttgüter im Brenner können nämlich auch energiearme feinkörnige, bevorzugt kontaminierte Abfall- oder Reststoffe in der Flamme verbrannt bzw. eingeschmolzen werden.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht aus einer thermischen Behandlungseinrichtung, insbesondere einem Feuerungsraum einer Müllverbrennungsanlage, die für die feinkörnigen Schüttgüter einerseits und die sonstigen Abfälle andererseits getrennte Zugabeeinrichtungen aufweist, wobei die Zugabeeinrichtung für die feinkörnigen Schüttgüter mit einem innerhalb der Behandlungseinrichtung angeordneten Brenner und/oder mindestens einer innerhalb der Behandlungseinrichtung endenden Lanze verbunden ist.
Vorrichtungsseitig wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, dass der Brenner bzw. die Lanze mit einer Versorgungseinrichtung für technisch reinen Sauerstoff oder ein einen höheren Sauerstoffanteil als Luft aufweisendes Gas verbindbar ist, und der Brenner in Nähe der Zugabeeinrichtung für die sonstigen Abfälle angeordnet ist und/oder die Lanze in Nähe der Zugabeeinrichtung für die sonstigen Abfälle endet, wodurch bereits im Eingangsbereich der Behandlungseinrichtung hohe Temperaturen erreicht werden. Da die Schüttgüter (z. B. Kunststoffstäube oder Aktivkohle) oftmals einen hohen Heizwert aufweisen, werden bereits im Eingangsbereich der Behandlungseinrichtung hohe Temperaturen erreicht, wodurch die Effektivität der thermischen Behandlung insgesamt gesteigert wird.
Die Zugabeeinrichtung für die feinkörnigen Schüttgüter ist zweckmäßigerweise als Leitung ausgebildet, die mit einer pneumatischen Fördereinrichtung verbunden ist, welche die Schüttgüter ohne Staubemissionen durch die Leitung hindurch direkt in die Flamme des Brenners befördert.
Die thermische Behandlungseinrichtung ist vorzugsweise als Verbrennungsanlage ausgebildet. Zweckmäßigerweise weist die Verbrennungsanlage eine Rostfeuerung auf, beispielsweise kann die Verbrennungsanlage als konventionelle Müllverbrennungsanlage ausgebildet sein, die nach dem Dampf-Kraft-Prozeß arbeitet. Die Behandlungseinrichtung kann aber auch als Drehrohrofen oder als Brennkammer ausgebildet sein.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist dem Brenner und/oder der Lanze eine Dosiereinrichtung gemäß der DE 42 25 483 C2 vorgeschaltet. Mit dieser Dosiereinrichtung wird erreicht, dass auch bei Anlieferung ständig wechselnder staubförmiger Schüttgüter mit unterschiedlichen Eigenschaften und in kleinen Mengen eine zuverlässige Entsorgung gewährleistet ist.
Gemäß einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens steht die Zugabeeinrichtung für die Schüttgüter mit einem Vorratsbehälter für einen heizwertarmen Abfall- oder Reststoff in Verbindung. Grundsätzlich eignen sich als heizwerfarme Abfall- oder Reststoffe alle nicht brennbaren Stäube, die behandelt werden müssen.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die zur Durchführung des Verfahrens vorgesehene Vorrichtung eignen sich zur Behandlung von allen denkbaren feinkörnigen Schüttgütern, insbesondere von schadstoffbelasteten Stäuben, z. B. Kunststoffstäuben, Holzspänen oder verbrauchtem Adsorbens aus Rauchgasreinigungsprozessen wie z. B. Aktivkohle, Kalk, Kalk-Aktivkohle-Mischungen usw.. Mit der Erfindung können solche Schüttgüter ohne wesentliche Staubemissionen auf wirtschaftliche Weise entsorgt werden. Darüberhinaus wird bei Verwendung heizwertreicher Schüttgüter gleichzeitig eine Steigerung der Effektivität der thermischen Abfallbehandlung, z. B. in Müllverbrennungsanlagen erreicht. Dies ist besonders deshalb vorteilhaft, weil die üblicherweise angelieferten Abfälle in zunehmendem Maß einen sehr geringen Heizwert aufweisen, so dass die Verbrennung solcher Abfälle immer schwieriger wird.
Mit dem vorgeschlagenen Verfahren sind eine Reihe von Vorteilen verbunden. Durch den Einsatz von technischem Sauerstoff oder von mit Sauerstoff angereichertem Gas wird der in der thermischen Behandlungsstufe erzeugte Abgasvolumenstrom nur unwesentlich vergrößert. Zusätzlich wird der oftmals vorhandene Heizwert der Stäube gezielt genutzt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auf einfache Weise in bereits bestehende Anlagen zur thermischen Behandlung von Stoffen, insbesondere in herkömmliche Müllverbrennungsanlagen, nachträglich eingebaut werden. Für eine Nachrüstung bestehender Anlagen eignen sich ganz besonders Müllverbrennungsanlagen, die eine Rostfeuerung aufweisen und nach dem Dampf-Kraft-Prozeß arbeiten. Auch Drehrohröfen z. B. von Sondermüllverbrennungsanlagen eignen sich für eine Nachrüstung. Darüberhinaus ist ein Einsatz der Erfindung in speziellen Brennkammern denkbar.
Im folgenden soll die Erfindung an Hand eines in einer Figur schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden:
In der Figur ist das Fließschema einer Müllverbrennungsanlage mit integrierter Aktivkohleentsorgung dargestellt.
In Figur 1 ist ein Feuerungsraum einer Müllverbrennungsanlage gezeigt, die nach dem üblichen Dampf-Kraft-Prozeß arbeitet. Über eine Zuführung 2 wird zu verbrennender Abfall, insbesondere Sonderabfall, dem Feuerungsraum 1 der Müllverbrennungsanlage zugeführt. Der Feuerungsraum 1 der Müllverbrennungsanlage weist eine in der Figur nicht dargestellte Rostfeuerung auf. Bei der Verbrennung der Abfälle im Feuerungsraum 1 entstehen feste und/oder schmelzflüssige Verbrennungspartikel, die sich in einem der Abfallzuführung 2 abgewandten Teil des Feuerungsraums 1 als Schlacke ablagern. Die Schlacke wird über einen Abzug 3 gemeinsam mit den sonstigen festen Verbrennungsrückständen aus dem Feuerungsraum 1 abgeführt. Bei der Verbrennung der Abfallstoffe im Feuerungsraum 1 entstehende Verbrennungsabgase werden über eine Abgasleitung 5 einer Rauchgasreinigung 6 zugeführt. Die Rauchgasreinigung 6 fungiert als Schadstoffsenke im gesamten Verbrennungsprozeß. Anschließend wird das Abgas über Abgasleitung 8 einer als Polizeifilter wirkenden Adsorptionsstufe 9 zugeführt, in der feinkörnige Aktivkohle zur Adsorption umweltrelevanter Gasinhaltsstoffe eingesetzt wird. Das gereinigte Abgas verläßt schließlich die Anlage über Leitung 10.
Nach erfolgter Adsorption wird die beladene Aktivkohle über Leitung 7 abgezogen und in einen Vorlagebehälter 15 eingebracht. Eine Siebvorrichtung 16 sorgt für eine Abtrennung grobkörniger Bestandteile, die über Leitung 17 gemeinsam mit den über Zuleitung 2 zugeführten Abfällen direkt in den Feuerungsraum 1 der Müllverbrennungsanlage eingebracht werden.
Die feinkörnigen Anteile werden mittels eines Trichters 18 einer Förderschnecke 19 aufgegeben, die die feinkörnigen Schüttgüter einer Schüttgutdrosselvorrichtung 20, die gemäß der DE 42 25 483 C2 aufgebaut ist, zuführt. Die Schüttgutdrosselvorrichtung 20 gibt die feinkörnigen Schüttgüter dosiert in eine Zuleitung 21 ab, über die die Schüttgüter zum Feuerungsraum 1 der Müllverbrennungsanlage geleitet werden.
Auf der Abfalleintrittsseite des Feuerungsraumes 1 ist ein Feststoffbrenner 11 angeordnet. Der Feststoffbrenner 11 wird mit technisch reinem Sauerstoff, der in einem nichtdargestellten Flüssigsauerstofftank bereitgestellt und über eine Sauerstoffleitung 12 dem Brenner zugeführt wird, versorgt.
In der Flamme des sauerstoffbetriebenen Feststoffbrenners 11 werden die Stäube bei einer Temperatur von ca. 1.350 °C und Umgebungsdruck innerhalb des Feuerungsraumes 1 der Müllverbrennungsanlage vollständig verbrannt. Dabei entstehen schmelzflüssige Verbrennungspartikel und Verbrennungsabgas, das den Abgasvolumenstrom aus dem Feuerungsraum 1 nur unwesentlich erhöht. Die schmelzflüssigen Verbrennungspartikel lagern sich in einem kühlen Teil des Feuerungsraumes 1 der Müllverbrennungsanlage ab und werden gemeinsam mit den sonstigen festen Verbrennungsprodukten aus 1 ausgetragen. Die in der Aktivkohle enthaltenen Schadstoffe werden infolge des Verbrennungsvorgangs in der Flamme zerstört bzw. in die Gasphase überführt und mit den sonstigen Verbrennungsgasen der Rauchgasreinigung 6 zugeführt.
Über Leitung 13 gelangen zusätzlich angelieferte, bevorzugt verunreinigte Stäube in den Vorlagebehälter 15.
Mit dem beschriebenen Verfahren wird eine zuverlässige Entsorgung der schadstoffbelasteten feinkörnigen Aktivkohle gewährleistet, ohne dass wesentliche Staubemissionen auftreten. Gleichzeitig wird die Effektivität der Müllverbrennungsanlage gesteigert, da durch die Verbrennung der heizwertreichen feinkömigen Aktivkohle mittels des sauerstoffbetriebenen Feststoffbrenners 11 im Eingangsbereich des Feuerungsraums 1 eine bedarfsgerechte Anpassung des Temperaturprofils innerhalb des Feuerungsraums 1 zusätzlich erfolgt. Durch Einstellung einer hohen Temperatur im Eingangsbereich wird die Verbrennung der Abfälle im Feuerungsraum 1 verbessert. Außerdem können konventionelle Energieträger (z. B. Heizöl) im Vergleich zur herkömmlichen Erzielung entsprechend hoher Feuerraumtemperatur eingespart werden.

Claims (14)

  1. Verfahren zur simultanen Entsorgung von feinkömigen, insbesondere staubförmigen, Schüttgütern und sonstigen Abfällen in einer thermischen Behandlungsstufe (1), insbesondere im Feuerungsraum (1) einer Müllverbrennungsanlage, wobei die feinkörnigen Schüttgüter getrennt von allen sonstigen Abfällen über eine separate Zuführung (21) einem in der Behandlungsstufe (1) angeordneten Brenner (11) und/oder mindestens einer in der Behandlungsstufe endenden Lanze zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Brenner mit technisch reinem Sauerstoff oder einem einen höheren Sauerstoffanteil als Luft aufweisenden Gas betrieben wird, und/oder die Lanze mit technisch reinem Sauerstoff oder einem einen höheren Sauerstoffanteil als Luft aufweisenden Gas beaufschlagt wird, und die feinkömigen Schüttgüter direkt in die Flamme des Brenners (11) und/oder der Lanze eingebracht werden, wobei die feinkörnigen Schüttgüter in dem Eingangsbereich der thermischen Behandlungstufe (1) in die Flamme des Brenners (11) und/oder der Lanze eingebracht werden, in dem die sonstigen Abfälle in die thermische Behandlungsstufe (1) eingegeben werden, wodurch bereits in diesem Bereich hohe Temperaturen erreicht werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schüttgüter pneumatisch in die Flamme des Brenners (11) und/oder der Lanze gefördert werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schüttgüter mittels eines stickstoffarmen Gases in die Flamme des Brenners (11) und/oder der Lanze eingebracht werden.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schüttgüter mittels eines zu entsorgenden Gases in die Flamme des Brenners (11) und/oder der Lanze eingebracht werden.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schüttgüter in der Flamme des Brenners (11) und/oder der Lanze bei Temperaturen von ca. 1.250 bis ca. 1.500 °C vollständig verbrannt werden.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schüttgüter in der Flamme des Brenners (11) und/oder der Lanze teilweise oxidiert, insbesondere vergast, werden.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schüttgüter in der Flamme des Brenners (11) und/oder der Lanze eingeschmolzen werden.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass überwiegend heizwertreiche Schüttgüter, insbesondere Aktivkoks, Kunststoffstaub oder Schredderabfälle, eingesetzt werden.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass den Schüttgütern heizwertarme Abfall- oder Reststoffe, insbesondere Kalk oder Aktivkohle-Kalk-Gemische, zugemischt werden.
  10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer thermischen Behandlungseinrichtung (1), insbesondere einem Feuerungsraum (1) einer Müllverbrennungsanlage, die für die feinkörnigen Schüttgüter einerseits und die sonstigen Abfälle andererseits getrennte Zugabeeinrichtungen (2, 21) aufweist, wobei die Zugabeeinrichtung (21) für die feinkörnigen Schüttgüter mit einem innerhalb der Behandlungseinrichtung (1) angeordneten Brenner (11) und/oder mindestens einer innerhalb der Behandlungseinrichtung endenden Lanze verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Brenner (11) bzw. die Lanze mit einer Versorgungseinrichtung für technisch reinen Sauerstoff oder ein einen höheren Sauerstoffanteil als Luft aufweisendes Gas verbindbar ist, und der Brenner (11) in Nähe der Zugabeeinrichtung (2) für die sonstigen Abfälle angeordnet ist und/oder die Lanze in Nähe der Zugabeeinrichtung (2) für die sonstigen Abfälle endet, wodurch bereits im Eingangsbereich der Behandlungseinrichtung hohe Temperaturen erreicht werden.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugabeeinrichtung (21) für die feinkörnigen Schüttgüter mit einer pneumatischen Fördereinrichtung verbunden ist.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungseinrichtung eine Rostfeuerung aufweist.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungseinrichtung als Drehrohrofen ausgebildet ist.
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugabeeinrichtung für die Schüttgüter mit einem Vorratsbehälter für einen heizwertarmen Abfall- oder Reststoff in Verbindung steht.
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