EP1088043A1 - Anlage und verfahren zur aufbereitung von reststoff aus einer thermischen abfall-entsorgungsanlage - Google Patents

Anlage und verfahren zur aufbereitung von reststoff aus einer thermischen abfall-entsorgungsanlage

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EP1088043A1
EP1088043A1 EP99936246A EP99936246A EP1088043A1 EP 1088043 A1 EP1088043 A1 EP 1088043A1 EP 99936246 A EP99936246 A EP 99936246A EP 99936246 A EP99936246 A EP 99936246A EP 1088043 A1 EP1088043 A1 EP 1088043A1
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EP
European Patent Office
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fraction
carbon
combustible
wire
separated
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EP99936246A
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English (en)
French (fr)
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EP1088043B1 (de
Inventor
Helmut Werdinig
Winfried Von Rhein
Leonhard Teschers
Joachim Boretzky
Anton Ebert
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Takuma Co Ltd
Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP1088043A1 publication Critical patent/EP1088043A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1088043B1 publication Critical patent/EP1088043B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J3/00—Removing solid residues from passages or chambers beyond the fire, e.g. from flues by soot blowers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B53/00—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03B—SEPARATING SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS
    • B03B9/00—General arrangement of separating plant, e.g. flow sheets
    • B03B9/04—General arrangement of separating plant, e.g. flow sheets specially adapted for furnace residues, smeltings, or foundry slags

Definitions

  • the invention relates to a system for processing residual material from a thermal waste disposal system, which has a combustible, carbon-containing fraction and a non-combustible fraction, a first device being provided for largely separating the combustible fraction from the non-combustible fraction.
  • the residual material resulting from the thermal treatment is sorted and reused if possible.
  • the aim is to separate the residual material into a combustible fraction containing carbon and into a non-combustible fraction.
  • a so-called smoldering plant is known as a pyrolysis plant, in which in the essentially, a two-stage process is carried out.
  • the delivered waste is introduced into a carbonization drum (pyrolysis reactor) and carbonized (pyrolyzed).
  • carbonization gas and pyrolysis residues are produced in the carbonization drum.
  • the carbonization gas becomes together with combustible. Divide the pyrolysis residue into one
  • the pyrolysis residue also has a large proportion of non-combustible parts.
  • the non-combustible parts essentially consist of one Inertienfrak ⁇ on, which includes glass, stones and ceramic parts, and composed of a metal fraction. The latter can be divided into a non-ferrous and an iron fraction. The parts that cannot be used are sorted out as residues and recycled. With regard to ecological issues, which are also legal requirements, the carbon content of the non-combustible components should be as low as possible.
  • the carbon-rich light fraction is used for energetic use and the low-carbon fraction is intended for landfill or, for example, for road construction.
  • a process for the treatment of light shredder waste, which is used in the comminution of metal-containing residues, e.g. in the crushing of cars, m is the
  • the present invention is based on the object of specifying a system and a method for processing residual material in which the carbon-containing solid parts are largely completely and reliably separated in a continuous operation, in particular.
  • the object related to the plant is achieved according to the invention by a plant according to claim 1.
  • the non-combustible portion is initially largely separated from the carbon-containing, combustible portion in a first stage.
  • a clamp fraction is first separated from the non-combustible fraction and then a carbon-containing light fraction remaining in the clamp fraction is separated.
  • the invention is based on the essential idea that a two-stage separation of carbon-containing components is necessary for an effective separation, since the carbon component in the mcn-combustible component is still relatively high after the separation in the first stage.
  • the invention is also based on the consideration that the carbon-containing light fraction is mainly in the terminal fraction of the non-combustible portion. With the separation of the clamping part fraction and the subsequent separation of the light fraction, a largely complete and reliable separation of carbon-containing fractions from the residual material is ensured.
  • the clamping part fraction is preferably an inert fraction of the residual material, since it contains a high proportion of carbon-containing particles.
  • a useful system for separating such an inert fraction is described in German patent application 198 22 991.7 with the title "System for solids modification".
  • the clamping part fraction often has further impurities, in particular in the form of small wires, wire wool or wire fibers. These can exert an extremely disruptive influence when separating the light, carbon-containing fraction from the heavier fraction of the inert substances and hinder the continuous and trouble-free processing of the small fraction.
  • the third device in which the carbon-containing fractions are separated from the gill fraction, comprises a device for separating the wire-like fractions and a heavy-part filter downstream of this device for separating the carbon-containing solids.
  • the device for separating the wire-like parts ensures in an advantageous manner that no wire-like parts are given to the heavy part slicer which could lead to a malfunction of the heavy part sifter.
  • the heavy part filter preferably has a genus through which air can flow, in which a grating is arranged essentially transversely to the direction of flow, at the opposite ends of which a first outlet is provided for the light fraction and a second outlet for a heavy fraction.
  • the grating is inclined towards the horizontal, so that the light fraction slides to the lower end of the grating, whereas the heavy fraction reaches the higher end.
  • the device for separating wire comprises a wire separator which has a drum which is rotatable about its longitudinal axis, on the inner wall of which there are arranged members, and in whose interior a discharge device is provided which extends in the direction of the longitudinal axis.
  • wire wool is advantageously separated and raised from the other solid parts.
  • the wire wool falls green from its own weight on the carriers and reaches the discharge device with which it is removed.
  • the discharge device is a vibrating trough on to which adjoins a sieve so that adhesive through the swinging motion of the vibrating channel on Drahtgewolle furthermore vc solid initially dissolved from Drahtgewolle and subsequently cardi ⁇ "1 aogetrennt sieve.
  • the sieve thereby comprises
  • the screen preferably comprises lamellae which overlap in the direction of travel, a preferably obliquely running gap being formed between two overlapping lamellae through which the separated small solid parts can fall, whereas the wool slides over the lamellae.
  • the device for the deposition of wire has a screening device for elongated wire-like portions D, which are preferably related to the
  • Wire separator connects.
  • the sieving device is used to separate elongated small pieces of wire, such as e.g. small stranded wires or wire fibers.
  • the sieve device preferably comprises an oscillating base with a number of longitudinal grooves extending in the direction of travel. These are followed by sieve openings for separating the elongated solid parts, the groove depth of the longitudinal grooves decreasing in the direction of travel.
  • the object related to the method is achieved according to the invention by means of a method according to claim 9.
  • the considerations and advantages set out with regard to the system also apply mutatis mutandis to the method.
  • the preferred embodiment of the system can also be applied analogously to the process.
  • FIG 3 one. Cut through the wire separator, 4 shows a screening device for elongated solid parts
  • FIG. 6 shows a plant for the thermal treatment of waste m t connected residual material processing, in which a two-stage separation of carbon-containing components is provided.
  • a solid part F z first of all a device 2 for separating wire-like parts D is fed as a small part fraction.
  • the device 2 comprises a wire separator 4 and a sieving device 6 for elongated drant parts.
  • the device 2 is followed by a heavy part sifter 8, through which air L flows.
  • the air L discharged from the heavy part sifter 8 is cleaned in a filter 10 before it is either fed again to the heavy part sifter 8 or is used, for example, as combustion air for a combustion chamber of a pyrolysis system, which is not shown in detail.
  • the solid F freed from the wire-like parts D is separated into a heavy part fraction I, which mainly has inertiae, and m a light fraction C, which mainly has carbonaceous parts.
  • the light fraction C is fed together with a light fraction C separated from the filter 10 as filter dust to a storage silo 12 and from there to a mill 14.
  • the leicr.t fraction C of the mill 14, crushed to grain sizes with a diameter of preferably a few millimeters, is fed, for example, as fuel to a combustion chamber (not shown).
  • the solid F discharged from the plant comprises in particular inert, carbon-containing solids and wire-like fractions D ur. ⁇ preferably has particle sizes of a few centimeters. parts D and preferably has particle sizes of a few centimeters.
  • the solid F originates, for example, from an inert fraction which was separated from the pyrolysis residue obtained in a pyrolysis process (cf. FIG. 6 with the associated description).
  • wire cutter 4 those wire-containing parts which form a wool G are separated, and in the screening device 6, elongated wire parts, in particular wire strands, are then deposited.
  • the device 2 ensures an almost complete separation of any wire-like components D from the solid F. This is achieved by the advantageous combination of the wire separator 4 with the screening device 6.
  • the wire-free solid F which now only has the inertia as the heavy fraction I and the carbonaceous fraction as the light fraction C, is fed to the heavy fraction classifier 8.
  • the carbon-containing light fraction C is separated in the heavy part separator 8 so that the heavy fraction I containing mertien is almost carbon-free and can be used, for example, in road construction.
  • the wire separator 4 is designed as a drum 18 rotatable about its longitudinal axis 16, on the inner wall of which, for example, hook-shaped carriers 20 are arranged. Only wool G is caught on the catches 20, which is taken along with the catches 20 and raised. The remaining portions of the solid F fall from the drivers 20 during the rotational movement. At the upper reversal point, the wool G falls onto a discharge device 22 which is fixed with respect to the rotation of the drum 18. The discharge device 22 is arranged in the interior 28 of the drum 18 and extends in the direction of the longitudinal axis 16.
  • the discharge device 22 is preferably arranged at an angle to the longitudinal axis 16 of the drum 18. and, in particular, in the form of a vibrating trough with a sieve 27 connected in the n direction of conveyance 26.
  • the sieve 27 preferably consists of individual lamellae 28. Solid parts F adhering to the wool G are separated from the wool by the oscillating movement of the vibrating trough and are transported further on the sieve 27.
  • the lamellae 28 are curved and, in particular, are formed approximately as an "L". They overlap each other, so that em is between the individual lamellae 28
  • Gap 30 is formed.
  • the solid F separated from the wool G can fall through the gap 30 while the wool G slides over the sieve 27.
  • the separated solid F falls back into the drum 18.
  • FIG. 4 shows a sieve device 6 referred to as a finger sieve for separating elongated pieces of wire.
  • the oscillating floor 32 extends from a pouring area 34 for the solid F m, which is freed from the wool, to the separating area 38.
  • This has a number of separating areas 38, of which two are shown, with a V-shaped opening 40 are.
  • In each of the sieve openings 40 there is a longitudinal slot 42 of the oscillating base 32.
  • the sieve openings 40 accordingly adjoin the longitudinal grooves 42 in the direction of movement 36 and, starting from these, expand continuously to the end 44 of the separating device.
  • the depth of the grooves of the longitudinal grooves 42 decreases with the sieve openings 40 hm.
  • the scnwmgêt 32 has in particular em sawtooth-like or em wavy profile.
  • the longitudinal grooves 42 are formed by elevations and depressions of the profiled oscillating floor 32.
  • the two lateral edges of the respective sieve openings 40 are designed to be elastic, in particular as elastic tabs 46.
  • the tabs 46 are approximately triangular, so that the V-shaped widening of the Siebo réelleen 40 is formed by the two n accommodated a flap 46th
  • the solid F is applied to the floating floor 32 in the feed area 34. Due to the vibrations of the vibrating floor 32, the solid F is transported in the conveying direction 36.
  • the vibrations of the oscillating base 32 also cause elongated solid parts 48, in particular wire fibers or stranded wires, to be aligned in the longitudinal grooves 42 m in the direction of travel 3 ⁇ .
  • the vibrating floor 32 therefore causes the solids F to be demanded and at the same time an alignment of elongated solid parts 48.
  • the vibrations are generated with the aid of a vibrating arm, for example an eccentric drive.
  • the longitudinal grooves 42 have only a small groove depth, before they pass over the sieve openings 40, which is sufficient to continue the aligned, aligned solids parts 48 in the direction 36.
  • the vibrating floor 32 can therefore be made almost flat in the area immediately in front of the sieve openings 40. Due to the diminishing groove depth, flat solid parts 50 are aligned flat and essentially parallel to the vibrating floor level. The laying flat of flat solid parts 50 is supported by the vibrating or vibrating movement of the vibrating base 32.
  • the aligned elongated solid parts 48 fall through the sieve opening 40 and are thus separated from the remaining solid material.
  • flat solid parts 53 are initially also aligned by the longitudinal grooves 42, but are then flattened due to the decreasing groove depth, so that they slide over the sieve openings 40 to the end 44 of the aerosol device.
  • 4 further depending ⁇ wells a Zm ⁇ en in the two Siebo réelleen 40 52 of a cleaning not shown near gungsrechers shown.
  • the tines 52 are richly inserted near the longitudinal grooves 42 in the sieve openings 40 and guided along this in the direction 36.
  • the described screening device 6 corresponds essentially to the "separating device for elongated solid parts" described in German patent application 198 22 996.8. On ⁇ ie mentioned German patent application hereby ver ⁇ is shown. Further advantageous configurations can be found in it.
  • FIG. 5 shows a particularly preferred embodiment of the heavy parts sifter 8.
  • the heavy part classifier 8 is supplied with air L from below via a channel 60.
  • the channel 60 widens and forms - seen in section - an approximately V-shaped body 62.
  • the air L is discharged from an exhaust device 66, which is also approximately V-shaped and has its opening placed over the grille 64.
  • the extraction device 66 opens into an extraction channel 68.
  • the extraction device 66 and body 62 essentially form the housing 69 of the heavy part sifter 8.
  • the solids F are fed in via a feeder Caution 74, which is arranged laterally on the trigger device 66.
  • the grid 64 is inclined obliquely to the horizontal. At its lower end there is a first outlet 70 for a light fraction C between it and the extraction device 66 and a second outlet 72 for a heavy fraction I at its higher end e. Heavy fraction I is essentially carbon-free and has almost exclusively inert substances. In contrast, the light fraction C is very carbon-free.
  • an air cushion is formed immediately above the grid 64, which is designed, for example, as a perforated plate.
  • the perforated plate has, for example, holes with a diameter in the millimeter range.
  • the heavy fraction I and the light fraction C float on the air cushion.
  • the latter hovers above the heavy fraction I and "floats" on it, so that the two fractions are separated from one another. Due to the inclined arrangement of the grid, the light fraction C reaches the lower outlet 70 and the heavy fraction I reaches the higher outlet 72.
  • a pyrolysis chamber 80 In the plant for thermal recycling of waste A shown in FIG. 6, it is fed to a pyrolysis chamber 80. led and pyrolyzed. This creates a carbonization gas S and a pyrolysis residue R.
  • the carbonization gas S is fed, for example, to a combustion chamber (not shown in more detail) for energy recovery.
  • To treat the residual material R it is first separated in a first device 82 into a combustible, carbon-rich portion R1 and a non-combustible, low-carbon portion R2.
  • the non-combustible portion R2 has, in addition to iron-containing and non-iron-containing portions and inert substances, also carbon-containing solids, which adhere particularly to the small solid portions.
  • a separation of the coarse solid GF from the clamping fraction that is, from the fine solid F, is provided in a second device 84.
  • the latter is fed to a third device 86.
  • the ferrous, the non-ferrous metals and the inert substances of the non-combustible portion R2 are preferably separated from one another.
  • a terminal part fraction is then separated from the inert substances, since the residual conlength part is essentially in the non-combustible part R2.
  • the first, second, third devices 82, 84, 86 each have a plurality of components for a good separation result.
  • the third device 86 comprises in particular the components shown in FIG. 1.

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Abstract

Zur möglichst vollständigen Abtrennung einer kohlenstoffhaltigen Fraktion (R1, C) vom Reststoff (R), beispielsweise Pyrolysereststoff, wird zunächst der brennbare Anteil (R1) vom nicht-brennbaren (R2) abgetrennt. Anschließend wird aus der Kleinteilfraktion (F) des nicht-brennbaren Anteils (R2) eine kohlenstoffhaltige Leichtfraktion (C) abgetrennt. Für eine kontinuierliche Abscheidung ist hierfür in einer bevorzugten Ausführungsform eine Kombination einer Einrichtung (2) zur Abscheidung von Draht (D) mit einem ihr nachgeordneten Schwerteilsichter (8) vorgesehen. Die somit erhaltene kohlenstoffhaltige Fraktion (R1, C) wird bevorzugt einer Brennkammer einer Pyrolyseanlage zur weiteren Verwertung zugeführt.

Description

Beschreibung
Anlage und Verfahren zur Aufbereitung von Reststoff aus einer thermischen Abfall-Entsorgungsanlage
Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Aufbereitung von Reststoff aus einer thermischen Abfall-Entsorgungsanlage, der einen brennbaren, kohlenstoffhaltigen Anteil sowie einen nichtbrennbaren Anteil aufweist, wobei eine erste Vorrichtung zur weitgehenαen Abtrennung des brennbaren Anteils vom nichtbrennbaren Anteil vorgesehen ist.
Aus okologiscπen sowie aus ökonomischen Gesichtspunkten wird bei thermiscnen Abfallentsorgungsanlagen, insbesondere bei Pyrolyseanlagen, der bei der thermischen Behandlung anfallende Reststoff sortiert und nach Möglichkeit wiederverwendet. Dabei wird eine Trennung des Reststoffs m einen kohlen- stoffhalteigen, brennbaren Anteil und in einen nicht-brennbaren Anteil angestrebt.
Aus der EP-A-0 302 310 und aus der Firmenschrift „Die Schwel- Brenn-Anlage, eine Verfahrensbeschreibung", Herausgeber Siemens AG, Berlin und München, 1996, ist als Pyrolyseanlage eine sogenannte Schwel-Brenn-Anlage bekannt, bei der im we- sentlichen ein zweistufiges Verfahren durchgeführt wird. In der ersten Stufe wird der angelieferte Abfall m eine Schweltrommel (Pyrolysereaktor) eingebracht und verschwelt (pyroli- siert) . Bei αer Pyrolyse entstehen in der Schweltrommel Schwelgas unα Pyrolysereststoff. Das Schwelgas wird zusammen mit brennbarer. Teilen des Pyrolysereststoffs in einer
Hochtemperatur-Brennkammer bei Temperaturen von ca. 1200 °C verbrannt. Die dabei entstehenden Abgase werden anschließend gereinigt .
Der Pyrolysereststoff weist neben den brennbaren Teilen auch einen großen Anteil von nichtbrennbaren Teilen auf. Die nichtbrennbaren Anteile setzen sicn im wesentlichen aus einer Inertienfrakπon, die Glas, Steine und keramische Teile umfaßt, sowie aus einer Metallfraktion zusammen. Letztere laßt sich in eine Nichteisen- und in eine Eisenfraktion aufteilen. Die n chtbrer.nbaren Anteile werden als Reststoffe aussortiert und einer Wiederverwertung zugeführt. Im Hinblick auf ökologische Gesicr.-spunkte, die sich auch in gesetzlichen Vorgaben wιderspιege_r , sollte der Kohlenstoffanteil der nichtbrennbaren Anteile möglichst gering sein.
Aus der EP C 144 535 A2 ist ein "Verfahren zur thermischen
Behandlung vcn. Abfallen unter Weiterverwertung des entstehenden Ruckstarαes" bekannt, bei dem in einer ersten Siebung vom Pyrolyseruc<s-and eine Grobfraktion abgetrennt und die verbleibende kleinere Fraktion einer zweiten Siebung unterzogen wird. Die beiden bei der zweiten Siebung erhaltenen Fraktionen werden einer Windsichtung unterzogen, um eine kohlenstoffarme Schwerfraktion von einer kohlenstoffreichen Leichtfrakticn abzutrennen. Die kohlenstoffreiche Leichtfrak- tion wird ei er energetischen Nutzung zugeführt und die koh- lenstoffarme Fraktion ist zur Deponierung oder beispielsweise für den Str jenbau vorgesehen.
Ein Verfahren zur Aufbereitung von Shredder-Leichtmull, der bei der Zerkleinerung von metallhaltigen Reststoffen, z.B. bei der Zerkleinerung von Autos, entsteht, ist m der
DE 44 26 503 AI beschrieben. Bei dieser Aufbereitung ist m Anschluß an e ne Siebung eine Abtrennung von Gewolle vorgesehen, an die s ch eine Sichtung zum Abtrennen einer sehr leichten Kunststofffraktion anschließt. Die dabei abgetrennte Leichtfrakt c" wird einer Brennstofffraktion zugeschlagen.
Bei den bekannten Verfahren bestenr das Problem, daß der abgetrennte, r._cht-orennbare Anteil αes Pyrolysereststoffs trotz Sicht^-g einen nicht unerheblichen Anteil an kohlen- stoffhaltiger., brennbaren Anteilen aufweist. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anlage und ein Verfahren zur Aufbereitung von Reststoff anzugeben, bei denen die kohlenstoffhaltigen Feststoffteile weitgehend vollständig und zuverlässig in einem insbesondere kon- tinuierlichen Betrieb abgeschieden werden.
Die auf die Anlage bezogene Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch eine Anlage gemäß Anspruch 1 gelost. Bei der Anlage wird m an sich bekannter Weise zunächst in einer ersten Stufe der nicht-brennbare Anteil von dem kohlenstoffhaltigen, brennbaren Anteil weitgehend abgetrennt. In einer zweiten Stufe wird zunächst aus dem nicht-brennbaren Anteil eine Klemteilfraktion abgetrennt unα anschließend wird eine m der Klemteilfraktion verbleibende kohlenstoffhaltige Leicht- fraktion abgeschieden.
Der Erfindung liegt die wesentliche Idee zugrunde, daß eine zweistufige Abtrennung von kohlenstoffhaltigen Anteilen für eine wirksame Abtrennung notwendig ist, da der Kohlenstoffan- teil im mcn -brennbaren Anteil nach der Abtrennung m der ersten Stufe noch relativ hoch ist. Die Erfindung geht weiterhin von der Überlegung aus, daß sich die kohlenstoffhaltige Leichtfraktion vor allem in der Klemteilfraktion des nicht-brennoaren Anteils befindet. Mit der Abtrennung der Klemteilfraktion und der sich daran anschließenden Abtrennung der Leichtfraktion ist eine weitgehend vollständige und zuverlässige Abtrennung von kohlenstoffhaltigen Anteilen aus dem Reststoff gewahrleistet.
Die Klemteilfraktion ist bevorzugt eine Inertienfraktion des Reststoffs, da sich in dieser e n hoher Anteil an kohlenstoffnaltiger Partikeln befindet. Eine zweckdienliche Anlage zur Abtrennung einer solchen Inertienfraktion wird m der Deutschen Patentanmeldung 198 22 991.7 mit dem Titel "Anlage zur Feststoffoe andlung" beschrieben. Die Klemteilfraktion weist neben Inertien und den kohlenstoffhaltigen Partikeln oftmals weitere Verunreinigungen, insbesondere in Form von kleinen Drahten, Drahtgewollen oder Drahtfasern, auf. Diese können bei der Trennung der leichten, kohlenstoffhaltigen Fraktion von der schwereren Fraktion der Inertien einen äußerst störenden Einfluß nehmen und die kontinuierliche und störungsfreie Aufbereitung der Kleinteil- fraktion behindern. Daher umfaßt gemäß einer bevorzugten Ausfuhrungsform die dritte Vorrichtung, in der die Abscheidung der kohlenstoffhaltigen Anteile aus der Kiemteilfraktion vorgenommen wird, eine Einrichtung zur Abscheidung der drahtartigen Anteile und einen dieser Einrichtung nachgeordneten Schwerteilsicnter zur Abscheidung der kohlenstoffhaltigen Feststoffe .
Mit der Einrichtung zur Abscheidung der drahtartigen Anteile wird in einer vorteilhaften Weise sichergestellt, daß dem Schwerteilsicnter keine drahtartigen Anteile aufgegeben werden, die zu einer Störung des Betriebs des Schwerteilsichters fuhren konnten.
Bevorzugt weist der Schwerteilsicnter ein von Luft durch- strombares Genause auf, m dem im wesentlichen quer zur Stromungsrichtung ein Gitter angeordnet ist, an dessen gegenuber- liegenden Enden ein erster Auslaß für die Leichtfraktion und ein zweiter Auslaß für eine Schwerfraktion vorgesehen sind.
Bei dem Schwerteilsichter wird durch das Gitter von unten Luft durchgeblasen, so daß die aufgegebenen Feststoffe über dem Gitter schweben. Die Leichtfraktion schwebt dabei über der Schwerfra tion, ist also von ihr getrennt.
Eine alternative Methode zu der sogenannten trockenen Abscheidung m t einer Luftströmung ist die Sink-Schwimm-Sich- tung, bei der die Leichtfraktion in einem flussigen Medium schwimmt, unα bei der die Schwerfraktion absinkt. Nachteilig ist hierbei, αaß ein Schlamm ernalten wird, der getrocknet werden muß, und daß die Flüssigkeit gereinigt werden muß. Bei dem dargestellten mit Luft durchströmten Schwerteilsichter, der auf einer trockenen Abscheidung beruht, entfallt n vorteilhafter Weise eine Nachbehandlung der abgeschiedenen Frak- tionen.
Für die Aufrechterhaltung der Funktionsfahigkeit des Schwerteilsichters ist die vorhergehende Abscheidung der drahtartigen Anteile D von entscheidender Bedeutung, da sich diese in dem Gitter verhaken können und somit die Gitteroffnungen verstopfen wurden.
Zur automatiscnen Trennung der Leichtfraktion von der Schwerfraktion ist das Gitter gegen die Horizontale geneigt, so daß die Leichtfraktion zu dem tiefer gelegenen Ende des Gitters gleitet, wohingegen die Schwerfraktion zu dem hoher gelegenen Ende gelangt.
Die Einrichtung zur Abscheidung von Draht umfaßt in einer vorteilhafter Ausgestaltung einen Drahtabscheider, der eine um seine Langsachse drehoare Trommel aufweist, an deren Innenwand Mitnenmer angeordnet sind, und m deren Innenraum eine Austragsvorrichtung vorgesehen ist, die sich Richtung der Langsachse erstreckt.
Mit den Mitnenmern werden insbesondere Drahtgewolle m einer vorteilhaften Weise von αen übrigen Feststoffteilen getrennt und emporgehooen . Am oberen Umkenrpunkt fallen die Drahtgewolle aufgrüne ihres Eigengewichts von den Mitnehmern herun- ter und gelangen auf die Austragsvorrichtung, mit der sie entfernt werαen.
Bevorzugt weist die Austragsvorrichtung eine Schwingrinne auf, an die sich ein Sieb anschließt, so daß durch die Schwingbewegung der Schwingrinne am Drahtgewolle haftender femer Feststoff vom Drahtgewolle zunächst gelost und an- schließenα vc"1 Sieb aogetrennt wird. Das Sieb umfaßt dabei Das Sieb umfaßt dabei bevorzugt Lamellen, die sich in Forderrichtung überlappen, wobei zwischen zwei sich überlappenden Lamellen ein vorzugsweise schräg verlaufender Spalt ausgebildet ist, durch den die abgetrennten kleinen Feststoffteile fallen können, wohingegen das Gewolle über die Lamellen hinweg gleitet.
In einer vorteilhaften Ausbildung weist die Einrichtung zur Abscheidung von Draht eine Siebvorrichtung für langgestreckte drahtartige Anteile D auf, die sich bevorzugt an den
Drahtabscheider anschließt. Die Siebvorrichtung dient zur Abtrennung von m Feststoff noch enthaltenen langgestreckten kleinen Drahtstucken, wie z.B. kleine Litzendrahte oder Drahtfasern. Bevorzugt umfaßt die Siebvorrichtung einen Schwingboden mit einer Anzahl sich in Forderrichtung erstrek- kender Langsrillen. An diese schließen sich Siebόffnungen zum Abscheiden der langgestreckten Feststoffteile an, wobei die Rillentiefe αer Langsrillen in Forderrichtung abnimmt.
Die auf das Verfahren bezogene Aufgabe wird nach der Erfindung gelost αurch ein Verfahren gemäß Anspruch 9. Die im Hinblick auf die Anlage dargelegten Überlegungen und Vorteile gelten sinngemäß auch für das Verfahren. Die bevorzugten Ausfuhrungsformer, der Anlage lassen sich ebenfalls sinngemäß auf das Verfahren übertragen.
Ausfuhrungsbe spiele sowie weitere Details und bevorzugte Ausfuhrungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnung naher erläutert. Es zeigen jeweils in einer schematischen Darstellung:
FIG 1 e n Schaubild einer Anlage zur Aufbereitung einer Klemteilfraktion,
FIG 2 einen Drahtabscheider,
FIG 3 einer. Schnitt durch den Drahtabscheider, FIG 4 eine Siebvorrichtung für langgestreckte Feststoff- teile,
FIG 5 einen Schwerteilsichter, und
FIG 6 eine Anlage zur thermischen Behandlung von Abfall m t angeschlossener Reststoffaufoereitung, bei der e ne zweistufige Abtrennung von kohlenstoffhaltigen Anteilen vorgesehen ist.
Gemaß Figur 1 wird als Kleinteilfraktion em Feststoff F z :ui- nächst einer Einrichtung 2 zur Abscheidung von drahtartigen Anteilen D zigefuhrt. Die Einrichtung 2 umfaßt einen Drahtabscheider 4 und eine Siebvorrichtung 6 für langge- streckte Drantteile. An die Einrichtung 2 schließt sich em Schwerteilsichter 8 an, der von Luft L durchströmt wird. Die aus dem Schwerteilsichter 8 abgeführte Luft L wird in einem Filter 10 gereinigt, bevor sie entweder dem Schwerteilsichter 8 erneut zugeführt wird oder beispielsweise als Verbren- nungsluft f r eine nicht naher dargestellte Brennkammer einer Pyrolyseaniage verwendet wird.
Im Scnwerteilsichter 8 wird der von den drahtartigen Anteilen D befre_te Feststoff F in eine Schwerteilfraktion I, die hauptsächlich Inertien aufweist, und m eine Leichtfrak- tion C, die hauptsächlich kohlenstoffhaltige Anteile aufweist, getrennt. Die Leichtfraktion C wird zusammen mit einer aus αem Filter 10 als Filterstaub abgeschiedenen Leichtfrak- tion C einem Vorratssilo 12 zugeführt und von dort zu einer M hle 14 geleitet. Die m der Mühle 14 auf Korngroßen mit einem Durcnmesser von vorzugsweise einigen Millimetern zerkleinerte Leicr.tfraktion C wird beispielsweise als Brennstoff einer nicht naner dargestellten Brennkammer zugeführt.
Der αer Anlage aufgegebene Feststoff F umfaßt insbesondere Inertien, -ohlenstoffhaltige Feststoffe und drahtartige Anteile D ur.α weist bevorzugt Partikelgroßen von einigen Zenti- teile D und weist bevorzugt Partikelgroßen von einigen Zentimetern auf. Der Feststoff F stammt beispielsweise aus einer Inertienfraktion, die bei einem Pyrolyseprozeß aus dem dabei erhaltenen Pyrolysereststoff abgetrennt wurde (vgl. hierzu Fig. 6 mit zugehöriger Beschreibung).
Im Drahtabscneider 4 werden diejenigen drahthaltigen Anteile, die em Gewolle G bilden, abgeschieden, und m der Siebvorrichtung 6 werden anschließend langgestreckte Drahtteile, insbesondere Drahtlitzen, abgeschieden. Die Einrichtung 2 gewährleistet eine nahezu vollständige Abscheidung von jeglichen drahtartigen Anteilen D aus dem Feststoff F. Dies wird durch die vorteilhafte Kombination des Drahtabscheiders 4 mit der Siebvorrichtung 6 erreicht.
Der drahtfreie Feststoff F, der nunmehr nur noch als Schwerfraktion I die Inertien und als Leichtfraktion C die kohlenstoffhaltigen Anteile aufweist, wird dem Schwerteilsichter 8 zugeführt. Im Schwerteilsichter 8 erfolgt die Abtrennung der kohlenstoffhaltigen Leichtfraktion C, so daß die mertienhal- tige Schwerfraktion I nahezu kohlenstoffrei ist und beispielsweise im Straßenbau eingesetzt werden kann.
Gemäß Figur 2 ist der Drahtabscheider 4 als eine um seine Langsachse 16 drehbare Trommel 18 ausgestaltet, an deren Innenwand beispielsweise hakenförmig ausgebildete Mitnehmer 20 angeordnet sind. An den Mitnehmern 20 verhakt sich nur Gewolle G, das mit den Mitnehmern 20 mitgenommen und angehoben wird. Die restlichen Anteile des Feststoffs F fallen be der Drehbewegung von den Mitnehmern 20 nerunter. Am oberen Umkehrpunkt fallt das Gewolle G auf eine bezüglich der Drehung der Trommel 18 feststehende Austragsvorrichtung 22 herab. Die Austragsvorrichtung 22 ist im Innenraum 28 der Trommel 18 angeordnet und erstreckt sich in Richtung der Langsachse 16.
Die Austragsvorrichtung 22 ist, wie in Figur 3 dargestellt, bevorzugt scnrag zur Langsacnse 16 der Trommel 18 angeordnet, und insbesondere als Schwingrinne mit n Forderrichtung 26 angeschlossenem Sieb 27 ausgebildet. Das Sieb 27 besteht bevorzugt aus einzelnen Lamellen 28. Durch die Schwingbewegung der Schwingrinne werden an dem Gewolle G haftende Feststoff- teile F vom Gewolle getrennt und Richtung auf das Sieb 27 weiter transportiert.
Die Lamellen 28 sind gebogen und insbesondere etwa als e liegendes „L" ausgebildet. Sie überlappen sich gegenseitig, so daß zwiscnen den einzelnen Lamellen 28 jeweils em
Spalt 30 gebildet ist. Der von dem Gewolle G abgetrennte Feststoff F Kann durch den Spalt 30 hindurch fallen, wahrend das Gewolle G über das Sieb 27 hinweg gleitet. Der abgeschiedene Feststoff F fallt wieder m die Trommel 18 zurück.
In Figur 4 ist eine als Fingersieb bezeichnete Siebvorrich- tung 6 zum Abscheiden von länglichen Drahtstucken dargestellt. Gemäß Figur 4 erstreckt sich em Schwingboden 32 von einem Aufgaoebere ch 34 für den vom Gewolle befreiten Fest- stoff F m Forderrichtung 36 bis zu einem Abscheidebereich 38. Dieser weist eine Anzahl von Forderrichtung 36 V-formig verlaufenden Sieboffnungen 40 auf, von denen zwei dargestellt sind. In die Sieboffnungen 40 munαet jeweils eine Langsπlle 42 des Schwingbodens 32. Die Sieboffnungen 40 schließen sich demnach m Forderrichtung 36 an die Langsrillen 42 an und weiten sich von diesen ausgehend bis zu dem Ende 44 der Abscheidevorrichtung kontinuierlich auf. Die Ril- lentiefe der Langsrillen 42 nimmt zu den Sieboffnungen 40 hm ab. Der Scnwmgboden 32 weist insbesondere em sagezahnarti- ges oder em wellenförmiges Profil auf. Die Langsrillen 42 sind durch αie Erhebungen und Senkungen des profilierten Schwingbodens 32 gebildet.
Die beiden seitlichen Rander der jeweiligen Sieboffnungen 40 sind elastisch, insbesondere als elastische Lappen 46, ausgebildet. Die Lappen 46 sind in etwa dreieckformig ausgebildet, so daß die V-formige Aufweitung der Sieboffnungen 40 durch die beiden angebrachten Lappen 46 gebildet ist.
Der Feststoff F wird im Aufgabebereich 34 auf den Schwmgbo- den 32 aufgegeben. Aufgrund der Schwingungen des Schwingbodens 32 wird der Feststoff F in Forderrichtung 36 transportiert. Die Schwingungen des Schwingbodens 32 fuhren zudem dazu, daß sisn langgestreckte Feststoffteile 48, insbesondere Drahtfasern oder Litzendrahte, in den Langsrillen 42 m For- derrichtung 3β ausrichten. Der Schwingboden 32 bewirkt daher eine Forderung der Feststoffe F und zugleich eine Ausrichtung von langgestreckten Feststoffteilen 48. Die Schwingungen werden mit Hilfe eines Ruttelantπebs, beispielsweise em Exzenterantrieb, erzeugt.
Es genügt, wenn die Langsrillen 42, bevor sie m die Sieboff- nungen 40 übergehen, nur noch eine geringe Rillentiefe aufweisen, die ausreicht, die einmal ausgerichteten länglichen Feststoffte le 48 Forderrichtung 36 ausgerichtet weiterzu- fuhren. Der Schwingboden 32 kann daher im Bereich unmittelbar vor den Sieocffnungen 40 nahezu eben ausgeführt sein. Durch die abnehmenαe Rillentiefe werden flächige Feststoffteile 50 flach und ιr wesentlichen parallel zur Schwingbodenebene ausgerichtet. Das Flachlegen von flachigen Feststoffteilen 50 wird durch c e Ruttel- oder Schwingbewegung des Schwingbodens 32 unterstutzt.
Die ausgerichteten länglichen Feststoffteile 48 fallen durch die Sieboffnmg 40 hindurch und werden somit von dem übrigen Feststoff F aogeschieden. Demgegenüber werden flachige Fest- stoffteile 53 zwar zunächst ebenfalls von den Langsrillen 42 ausgerichtet, dann jedoch aufgrund der abnehmenden Rillentiefe flacngeiegt, so daß sie über die Sieboffnungen 40 bis ans Ende 44 aer Aoscheidevorrichtung gleiten. In der Figur 4 sind ferner in den beiden Sieboffnungen 40 je¬ weils ein Zm<en 52 eines nicht naher dargestellten Reini- gungsrechers gezeigt. Die Zinken 52 werden von unten im Be- reich nahe der Langsrillen 42 in die Sieboffnungen 40 eingeführt und in Forderrichtung 36 in diesen entlanggeführt. Dabei schieben sie em unter Umstanden verklemmtes Feststoff- teil F in Forderrichtung 36 weiter, so daß dieses gelost wird und aufgrund der Aufweitung der Sieboffnung 40 durch diese hindurch fallt. Wegen der elastischen Ausbildung der Rander der Sieboffnungen 40 kann s ch em Feststoffteil F nur mit einer relativ geringen Kraft festklemmen, so daß die Beanspruchung der Zinken 52 und damit des Reinigungsrechens eben- falls relativ gering ist. Nachdem der Reinigungsrechen 54 n Forderrichtung 36 durch die Sieboffnungen 40 bis zum Ende 44 der Absche αevomchtung gefuhrt wurde, wird er aus den Sieb- offnungen 40 herausgezogen und zu seiner Ausgangsposition am Beginn der Sieboffnungen 40 zurückgefahren, wo die Zinken 52 erneut m die Sieboffnungen 40 eingeführt werden können.
Die beschriebene Siebvorrichtung 6 entspricht im wesentlichen der in der deutschen Patentanmeldung 198 22 996.8 beschriebenen "Abscheidevorrichtung für langgestreckte Feststoffteile". Auf αie genannte deutsche Patentanmeldung wird hiermit ver¬ wiesen. Ihr sind weitere vorteilnafte Ausgestaltungen zu entnehmen .
In Figur 5 ist eine besonders oevorzugte Ausfuhrung des Schwerteilsichters 8 dargestellt. Gemäß dieser Ausfuhrungsform wird dem Schwerteilsichter 8 über einen Kanal 60 von unten Luft L zugeführt. In Stromungsrichtung der Luft L weitet sich der Kanal 60 und bildet einen - im Schnitt gesehen - in etwa V-formigen Korper 62. Auf diesem ist ein Gitter 64 ange- ordnet, welches von der Luft L durchströmt wird. Die Luft L wird von einer Abzugseinrichtung 66 abgeleitet, die in etwa ebenfalls V-formig ausgebildet ist und mit ihrer Öffnung über das Gitter 64 gestülpt ist. Die Abzugseinrichtung 66 mundet in einen Abzugskanal 68. Abzugseinrichtung 66 und Korper 62 bilden im wesentlichen das Gehäuse 69 des Schwerteilsichters 8. Die Aufgabe von Feststof F erfolgt über eine Aufga- bevorπchtung 74, die seitlich an die Abzugsvorrichtung 66 angeordnet ist.
Das Gitter 64 ist gegenüber der Horizontalen schräg geneigt. An seinem tiefer liegenden Ende ist zwischen ihm und der Abzugsvorrichtung 66 em erster Auslaß 70 f r eine Leichtfrak- tion C und an seinem hoher gelegenen Ende e zweiter Auslaß 72 für eine Schwerfraktion I angeordnet. Die Schwerfraktion I ist im wesentlichen kohlenstoffrei und weist nahezu ausschließlich Inertien auf. Die Leichtfraktion C ist demgegenüber sehr kohlenstoffreien.
Aufgrund der Luftströmung entsteht unmittelbar oberhalb des beispielsweise als Lochblech ausgestalteten Gitters 64 em Luftpolster. Das Lochblech weist hierfür beispielsweise Locher mit einem Durchmesser im Millimeter-Bereich auf. Auf dem Luftpolster schwebt die Schwerfraktion I sowie die Leicht- fraktion C. Letztere schwebt oberhalb der Schwerfraktion I und "schwimmt" auf dieser, so daß die beiden Fraktionen von- einander getrennt sind. Durch die schräge Anordnung des Gitters gelangt die Leichtfraktion C zum tiefer gelegenen ersten Auslaß 70 und die Schwerteilfraktion I zu dem hoher gelegenen zweiten Auslaß 72.
Mit dem Schwerteilsichter 8 wird in einfacher Weise e ne nahezu vollständige Trennung der kohlenstoffhaltigen Le cht- fraktion C von der Inertienfraktion I erreicht. Man erhalt daher eine Leichtfunktion C mit einem hohen Kohlenstoffanteii und demnach, mit einem hohen Brennwert. Die Leichtfraκtιon C wird bevorzugt n einer Brennkammer thermisch verwertet. Die zuverlässige Abscheidung der Leichtfraktion C in einem kontinuierlichen Betrieb wird durch die besonders vorteilhafte Kombination von Drahtabscheider 4, Siebvorrichtung 6 und Schwerteilsichter 8 ermöglicht.
Bei der in Figur 6 dargestellten Anlage zur thermischen Verwertung von Abfall A wird dieser einer Pyrolysekammer 80 zu- gefuhrt und pyrolysiert. Dabei entsteht ein Schwelgas S und em Pyrolysereststoff R. Das Schwelgas S wird beispielsweise einer nicht naher dargestellten Brennkammer zur energetischen Verwertung zugeleitet. Zur Behandlung des Reststoffs R wird dieser zunächst m einer ersten Vorrichtung 82 in einen brennbaren, kohlenstoffreichen Anteil Rl und einen nichtbrennbaren, kohlenstoffarmen Anteil R2 getrennt. Der nichtbrennbare Anteil R2 weist neben eisenhaltigen und nicht-eisenhaltigen Anteilen sowie Inertien auch noch kohlenstoffhal- tige Feststoffe auf, die insbesondere an den kleinen Fest- stoffteilen haften. Daher ist in einer zweiten Vorrichtung 84 eine Trennung des groben Feststoffs GF von der Klemteilfraktion, also vom feinen Feststoff F vorgesehen. Zur Abscheidung der kohlenstoffhaltigen Leichtfraktion C von der Schwerteil- fraktion I des feinen Feststoffs F wird dieser einer dritten Vorrichtung 86 zugeführt. Zur Aufbereitung der Klemteilfraktion werden vorzugsweise zunächst die eisenhaltigen, die nicht-eisenhaltigen Metalle und die Inertien des nicht-brennbaren Anteils R2 voneinander getrennt. Von den Inertien wird anschließend eine Klemteilfraktion abgetrennt, da sich darin im wesentlichen der Konlenstoffrestanteil im nicht-brennbaren Anteil R2 befindet.
Die erste, zweite, dritte Vorrichtung 82, 84, 86 weisen für em gutes Trennergebnis jeweils bevorzugt mehrere Komponenten auf. Die dritte Vorrichtung 86 umfaßt insbesondere die in Figur 1 dargestellten Komponenten.

Claims

Patentansprüche
1. Anlage zur Aufbereitung von Reststoff (R) aus einer thermischen Abfall-Entsorgungsanlage, der einen brennbaren, koh- lenstoffhaltigen Anteil (Rl) sowie einen nicht-brennbaren Anteil (R2) aufweist, wobei eine erste Vorrichtung (82) zur weitgehenden Abtrennung des brennbaren Anteils (Rl) vom nicht-brennbaren Anteil (R2) vorgesehen ist, d a d u r c g e k e n n z e i c h n e t , a) daß eine zweite Vorrichtung (84) zur Abtrennung einer
Kleinteil raktion (F) aus dem nicht-brennbaren Anteil (R2) vorgeseher ist, und b) daß eine dritte Vorrichtung (86) zur Abscheidung einer m der Kle teilfraktion (F) noch vorhandenen kohlenstoffhal- tigen Leichtfraktion (C) vorgesehen ist.
2. Anlage nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die dritte Vorrichtung (86) eine Einrichtung (2) zur Abscheidung von drahtartigen Anteilen (D) sowie einen der Einrichtung (2) nachgeordneter Schwerteilsichter
(8) zur Abscheidung der kohlenstoffhaltigen Leichtfraktion
(C) aufweist.
3. Anlage nacn Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Schwerteilsicnter (8) em von Luft (L) durchstrombares Gehäuse (69) aufweist, m dem im wesentlichen quer zur Stro- mungsrichtung em Gitter (64) angeordnet ist, an dessen ge- genuberliegenαen Enden em erster Auslaß (70) für die Leicht- fraktion (C) und em zweiter Auslaß (72) für eine Schwerfraktion (I) vorgesehen sind.
4. Anlage nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Gitter (64) gegen die Horizontale geneigt ist.
5. Anlage nach einem der Ansprüche 2 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Einrichtung (2) zur Abscheidung von drahtartigen Anteilen (D) einen Drahtabscheider (4) aufweist, der eine um seine Längsachse (16) drehbare Trommel (18) umfaßt, an deren Innenwand Mitnehmer (20) angeordnet sind, und in deren Innenraum (23) eine Austragsvorrichtung (22) vorgesehen ist, die sich in Richtung der Langsachse (16) erstreckt.
6. Anlage nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Austragsvorrichtung (22) eine Schwingrinne (24) aufweist, an die sich ein Sieb (26) anschließt.
7. Anlage nach einem der Ansprüche 2 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Einrichtung (2) zur Abscheidung von drahtartigen Anteilen (D) eine Siebvorrichtung (6) für langgestreckte drahtartige Anteile (D) aufweist.
8. Anlage nach Anspruch 7 und 5 oder 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Siebvorrichtung (6) dem Drahtabscheider (4) nachgeordnet ist.
9. Verfahren zur Aufbereitung von Reststoff (R) aus einer thermischen Abfall-Entsorgungsanlage, wobei ein brennbarer, kohlenstoffhaltiger Anteil (Rl) von einem nicht-brennbaren Anteil (R2) des Reststoffs (R) weitgehend abgetrennt wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß a) eine Kleinteilfraktion (F) aus dem nicht-brennbaren Anteil (Rl) abgetrennt wird, und daß aus der Kleinfraktion (F) eine kohlenstoffhaltige Leichtfraktion (C) abgeschieden wird.
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