EP1088043B1 - Anlage und verfahren zur aufbereitung von reststoff aus einer thermischen abfall-entsorgungsanlage - Google Patents

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EP1088043B1
EP1088043B1 EP99936246A EP99936246A EP1088043B1 EP 1088043 B1 EP1088043 B1 EP 1088043B1 EP 99936246 A EP99936246 A EP 99936246A EP 99936246 A EP99936246 A EP 99936246A EP 1088043 B1 EP1088043 B1 EP 1088043B1
Authority
EP
European Patent Office
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fraction
heavy
carbon
drum
separation
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP99936246A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1088043A1 (de
Inventor
Helmut Werdinig
Winfried Von Rhein
Leonhard Teschers
Joachim Boretzky
Anton Ebert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
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
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Publication of EP1088043B1 publication Critical patent/EP1088043B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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 plant for processing residual material from a thermal waste disposal system, the one flammable, carbon-containing portion and a non-flammable Has portion, wherein a first device for Extensive separation of the combustible part from the non-combustible Share is provided.
  • the pyrolysis residue also has a large proportion of non-combustible parts.
  • the non-combustible parts consist essentially of a Inert fraction, which includes glass, stones and ceramic parts, as well as a metal fraction. The latter leaves split into a non-ferrous and an iron fraction.
  • the non-combustible parts are sorted out as residues and sent for recycling. With regard to ecological Aspects that are in legal requirements should reflect the carbon content of the non-combustible Proportions should be as small as possible.
  • EP 0 144 535 A2 describes a "method for thermal Treatment of waste with further use of the resulting Residue ", in which in a first screening from Pyrolysis residue one coarse fraction separated and the remaining smaller fraction subjected to a second screening becomes. The two fractions obtained from the second screening are each subjected to a wind sifting in order to low carbon heavy fraction from a high carbon Separate light fraction. The carbon-rich light fraction is used for energy and the low-carbon Fraction is for landfill or for example intended for road construction.
  • a process for the treatment of light shredder waste in the crushing of metal-containing residues, e.g. in the crushing of cars, arises, is in the DE 44 26 503 A1 described. With this preparation is in After screening a separation of vaults is provided, to the sion a sighting to separate a very light plastic fraction connects. The separated one Light fraction is added to a fuel fraction.
  • the present invention has for its object a Plant for the treatment of residual material to specify the carbon-containing solid parts largely completely and reliable in a particularly continuous Operation.
  • the object is achieved according to the invention by a system Claim 1 solved.
  • the system is known in itself Way, first in a first stage the non-flammable Share of the carbon-containing, combustible share largely separated.
  • the second stage is first a small part fraction from the non-combustible part separated and then one in the Small parts fraction remaining carbon-containing light fraction deposited.
  • the invention is based on the essential idea that a two - stage separation of carbonaceous components for effective separation is necessary because of the carbon content in the non-combustible portion after separation in the first stage is still relatively high.
  • the invention continues from the consideration that the carbonaceous Light fraction, especially in the small parts fraction of the non-combustible portion. With the separation of the Small parts fraction and the subsequent separation the light fraction is largely complete and reliable separation of carbon-containing components guaranteed the residual material.
  • the small part fraction is preferably an inert fraction of the Residual, because there is a high proportion of carbon-containing Particles.
  • a useful facility to separate such an inert fraction is in the German patent application 198 22 991.7 entitled “Appendix for solids treatment ".
  • the small parts fraction shows both inert and carbon-containing ones Particles often other contaminants, especially in the form of small wires, wire crests or Wire fibers, on.
  • the third device comprises in the separation of the carbonaceous components from the Small parts fraction is made, a facility for Deposition of the wire-like parts and one of these Establishment of subordinate heavy parts classifiers for separation of carbonaceous solids.
  • the device for the deposition of wire comprises one Wire separator, which prefers one around its longitudinal axis has rotatable drum, in which preferably on the inner wall Carriers are arranged, and in which preferred in the interior of which a discharge device is provided, which extends in the direction of the longitudinal axis.
  • the device for the deposition of wire continues to point a screening device for elongated wire-like portions D on, which is preferably arranged downstream of the drum.
  • the Screening device is still used to separate solids contained elongated small pieces of wire, e.g. small stranded wires or wire fibers.
  • the Screening device a vibrating floor with a number in itself Longitudinal grooves extending in the conveying direction. Connect to this sieve openings for separating the elongated Solid parts, with the groove depth of the longitudinal grooves in Direction of delivery decreases.
  • the heavy part classifier preferably has an air flow Housing in which is essentially transverse to the direction of flow a grid is arranged on the opposite Ends a first outlet for the light fraction and a second outlet for a heavy fraction is provided.
  • the heavy part sifter passes through the grille from below Air blown through, so that the added solids over floating on the grid.
  • the grid is advantageous against the horizontal inclined so that the light fraction to the lower one The end of the grid slides, whereas the heavy fraction closes the higher end.
  • the discharge device preferably also has one Vibrating channel to which a sieve connects, so that due to the swinging movement of the vibrating trough on the wire arch adhering fine solid from the wire crust first detached and then separated from the sieve.
  • the sieve preferably comprises lamellae which extend in the conveying direction overlap, being between two overlapping Slats formed a preferably oblique gap through which the separated small solid particles can fall, whereas the vault over the slats slides.
  • a solid F is initially formed as a small fraction a device 2 for the deposition of wire-like Shares D fed.
  • the device 2 includes one Wire separator 4 and a screening device 6 for elongated Wire parts.
  • the device 2 is included Heavy part sifter 8, through which air L flows.
  • the Air L discharged from the heavy part classifier 8 is in one Filter 10 cleaned before either the heavy parts classifier 8 is supplied again or for example as combustion air for a combustion chamber, not shown Pyrolysis plant is used.
  • the light fraction C is combined with a from the filter 10 separated as a filter dust light fraction C 'fed to a storage silo 12 and from there to one Mill 14 headed.
  • Light fraction C is used as a fuel, for example Combustion chamber not shown supplied.
  • the solid F fed into the plant comprises in particular Inertia, carbonaceous solids and wire-like parts D and preferably has particle sizes of some meters.
  • the solid F comes from, for example Inertienfraction from a pyrolysis process obtained pyrolysis residue was separated (see Fig. 6 with associated description).
  • those wire-containing components, which form a wool G, deposited, and in the screening device 6 are then elongated wire parts, especially stranded wire.
  • the device 2 ensures an almost complete separation from any wire-like portions D from the solid F. This will by the advantageous combination of the wire separator 4 with the screening device 6 reached.
  • the wire-free solid F which is now only a heavy fraction I the inert and, as a light fraction C, the carbon-containing ones Has parts, the heavy part sifter 8 fed.
  • the separation takes place carbon-containing light fraction C, so that the inert Heavy fraction I is almost carbon-free and for example can be used in road construction.
  • the wire separator 4 as one around his Longitudinal axis 16 rotatable drum 18 designed on the inner wall for example hook-shaped carriers 20 are arranged. Only vaults get caught on the carriers 20 G, the entrained with the carriers 20 and raised becomes. The remaining portions of the solid F fall in the Rotational movement down from the carriers 20. At the top reversal point the bulge G falls on one with respect to the rotation the discharge device 22 fixed down from 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, as shown in FIG. 3, preferably arranged obliquely to the longitudinal axis 16 of the drum 18, and in particular as a vibrating trough with in the conveying direction 26 connected sieve 27 formed.
  • the screen 27 is preferably from individual lamellae 28. Through the swinging movement the vibrating channel becomes solid parts adhering to the bulge G. F separated from the arch and towards the sieve 27 transported further.
  • the slats 28 are curved and in particular approximately as one lying "L" trained. They overlap each other so that between the individual slats 28 each Gap 30 is formed. The one separated from the bulge G. Solid F can fall through the gap 30 while the bulge G slides over the sieve 27. The secluded Solid F falls back into the drum 18.
  • FIG. 4 there is a screening device called a finger screen 6 shown for separating elongated wire pieces.
  • an oscillating floor 32 extends from a loading area 34 for the solid which has been freed from the vault F in the conveying direction 36 up to a separation area 38.
  • This has a number of 36 in the conveying direction V-shaped screen openings 40, two of which are shown.
  • One opens into the screen openings 40 Longitudinal groove 42 of the oscillating base 32.
  • the sieve openings 40 accordingly close to the longitudinal grooves in the conveying direction 36 42 and expand from there to the End 44 of the separator on continuously.
  • the groove depth the longitudinal grooves 42 go towards the sieve openings 40 from.
  • the vibrating floor 32 has in particular a sawtooth or a wavy profile.
  • the longitudinal grooves 42 are profiled by the rises and falls of the Schwingboden 32 formed.
  • the two lateral edges of the respective screen openings 40 are elastic, in particular as an elastic tab 46, formed.
  • the tabs 46 are approximately triangular, so that the V-shaped widening of the screen openings 40 through the two attached tabs 46 is formed.
  • the solid F is in the feed area 34 on the vibrating floor 32 abandoned. Because of the vibrations of the vibrating floor 32 the solid F is transported in the conveying direction 36.
  • the vibrations of the vibrating floor 32 also lead to the fact that elongated solid parts 48, in particular Wire fibers or stranded wires, in the longitudinal grooves 42 in the conveying direction 36 align.
  • the vibrating floor 32 therefore causes a promotion of solids F and at the same time an orientation of elongated solid parts 48.
  • the vibrations are with the help of a vibratory drive, for example an eccentric drive, generated.
  • the aligned elongated solid parts 48 fall through the sieve opening 4 and are thus separated from the remaining solid F.
  • flat solid parts 50 are initially also aligned by the longitudinal grooves 42, but are then laid flat due to the decreasing groove depth, so that they slide over the sieve openings 40 to the end 44 of the separating device.
  • a prong 52 of a cleaning rake is also shown in each of the two screen openings 40. The tines 52 are inserted from below in the area near the longitudinal grooves 42 into the screen openings 40 and guided along these in the conveying direction 36.
  • the described screening device 6 corresponds essentially that described in German patent application 198 22 996.8 "Separator for elongated solid parts". Reference is hereby made to the aforementioned German patent application. Further advantageous configurations can be found in it.
  • FIG. 5 shows a particularly preferred embodiment of the Heavy part sifter 8 shown.
  • the heavy parts classifier 8 via a channel 60 from below Air L supplied.
  • Air L In the direction of air flow L widens the channel 60 and forms - seen in section - in approximately V-shaped body 62.
  • a grid 64 is arranged on this, which is flowed through by the air.
  • the air L is derived from a trigger device 66, which is approximately is also V-shaped and with its opening the grid 64 is turned over.
  • the trigger device 66 opens into an exhaust duct 68.
  • exhaust device 66 and body 62 essentially form the housing 69 of the heavy part sifter 8.
  • the feed of solid F takes place via a feed device 74, the side of the trigger 66th is arranged.
  • Bitter 64 is inclined at an angle to the horizontal. At its lower end is between it and the trigger 66 a first outlet 70 for a light fraction C and a second outlet at its higher end 72 arranged for a heavy fraction I.
  • the heavy fraction I is essentially carbon free and almost has only inert. In contrast, the light fraction C is very high in carbon.
  • a grille 64 designed as a perforated plate Air cushion.
  • the perforated plate has holes, for example with a diameter in the millimeter range.
  • the Air cushion floats the heavy fraction I and the light fraction C.
  • the latter hovers above the heavy fraction I and "floats" on top of it so that the two fractions are apart are separated.
  • Due to the oblique arrangement of the grille the light fraction C reaches the lower one Outlet 70 and the heavy fraction I to the higher one second outlet 72.
  • the heavy part sifter 8 is almost a simple complete separation of the carbon-containing light fraction C reached by the initial fraction I. You get hence a light function C with a high carbon content and therefore with a high calorific value.
  • the light fraction C is preferably used thermally in a combustion chamber. The reliable separation of the light fraction C in a continuous Operation is particularly advantageous Combination of wire separator 4, screening device 6 and Heavy part sifter 8 allows.
  • a pyrolysis chamber 80 In the thermal recycling system shown in FIG. 6 of waste A, this is fed to a pyrolysis chamber 80 and pyrolyzed. This creates a carbonization gas S and a pyrolysis residue F.
  • the smoldering gas S is, for example a combustion chamber, not shown, for energetic Recovery forwarded.
  • To treat the residue R is this first of all in a first device 82 flammable, carbon-rich portion R1 and a non-flammable, low carbon portion R2 separated.
  • the non-flammable Part R2 has ferrous and non-ferrous ones Proportions and inertia also carbon-containing Solids on, especially on the small solid parts be liable.
  • a second device 84 separation of the coarse solid GF from the small part fraction, thus provided by the fine solid F.
  • the carbon-containing light fraction C from the heavy fraction I of the fine solid F becomes a third Device 86 supplied.
  • the small parts fraction preferably the ferrous ones, the non-ferrous metals and the inertia of the non-flammable Share R2 separated from each other. From the inertia then separated a small part fraction, because it is in it essentially the residual carbon content in the non-combustible Share R2 is located.
  • the first, second, third devices 82, 84, 86 have for a good separation result prefers several components on.
  • the third device 86 comprises in particular that in FIG 1 components shown.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Aufbereitung von Reststoff aus einer thermischen Abfall-Entsorgungsanlage, der einen brennbaren, kohlenstoffhaltigen Anteil sowie einen nicht-brennbaren Anteil aufweist, wobei eine erste Vorrichtung zur weitgehenden Abtrennung des brennbaren Anteils vom nicht-brennbaren Anteil vorgesehen ist.
Aus ökologischen sowie aus ökonomischen Gesichtspunkten wird bei thermischen Abfallentsorgungsanlagen, insbesondere bei Pyrolyseanlagen, der bei der thermischen Behandlung anfallende Reststoff sortiert und nach Möglichkeit wiederverwendet. Dabei wird eine Trennung des Reststoffs in einen kohlenstoffhalteigen, 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 wesentlichen ein zweistufiges Verfahren durchgeführt wird. In der ersten Stufe wird der angelieferte Abfall in eine Schweltrommel (Pyrolysereaktor) eingebracht und verschwelt (pyrolisiert). Bei der Pyrolyse entstehen in der Schweltrommel Schwelgas und Pyrolysereststoff. Das Schwelgas wird zusammen mit brennbaren 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 sich im wesentlichen aus einer Inertienfraktion, die Glas, Steine und keramische Teile umfaßt, sowie aus einer Metallfraktion zusammen. Letztere läßt sich in eine Nichteisen- und in eine Eisenfraktion aufteilen. Die nichtbrennbaren Anteile werden als Reststoffe aussortiert und einer Wiederverwertung zugeführt. Im Hinblick auf ökologische Gesichtspunkte, die sich aush in gesetzlichen Vorgaben widerspiegeln, sollte der Kohlenstoffanteil der nichtbrennbaren Anteile moglichst gering sein.
Aus der EP 0 144 535 A2 ist ein "Verfahren zur thermischen Behandlung von Abfällen unter Weiterverwertung des entstehenden Rückstandes" bekannt, bei dem in einer ersten Siebung vom Pyrolyserückstand eine Grobfraktion abgetrennt und die verbleibende kleinere Fraktion einer zweiten Siebung unterzogen wird. Die beiden bei der zweiten Siebung erhaltenen Fraktionen werden jeweils einer Windsichtung unterzogen, um eine kohlenstoffarme Schwerfraktion von einer kohlenstoffreichen Leichtfraktion abzutrennen. Die kohlenstoffreiche Leichtfraktion wird einer energetischen Nutzung zugeführt und die kohlenstoffarme Fraktion ist zur Deponierung oder beispielsweise für den Straßenbau vorgesehen.
Ein Verfahren zur Aufbereitung von Shredder-Leichtmüll, der bei der Zerkleinerung von metallhaltigen Reststoffen, z.B. bei der Zerkleinerung von Autos, entsteht, ist in der DE 44 26 503 A1 beschrieben. Bei dieser Aufbereitung ist im Anschluß an eine Siebung eine Abtrennung von Gewölle vorgesehen, an die sion eine Sichtung zum Abtrennen einer sehr leichten Kunststofffraktion anschließt. Die dabei abgetrennte Leichtfraktion wird einer Brennstofffraktion zugeschlagen.
Bei den bekannten Verfahren besteht das Problem, daß der abgetrennte, nicht-brennbare Anteil des Pyrolysereststoffs trotz Sichtung einen nicht unerheblichen Anteil an kohlenstoffhaltigen, brennbaren Anteilen aufweist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anlage zur Aufbereitung von Reststoff anzugeben, bei denen die kohlenstoffhaltigen Feststoffteile weitgehend vollständig und zuverlässig in einem insbesondere kontinuierlichen Betrieb abgeschieden werden.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch eine Anlage gemäß Anspruch 1 gelöst. Bei der Anlage wird in 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 Kleinteilfraktion abgetrennt und anschließend wird eine in der Kleinteilfraktion verbleibende kohlenstoffhaltige Leichtfraktion abgeschieden.
Der Erfindung liegt die wesentliche Idee zugrunde, daß eine zweistufige Abtrennung von kohlenstoffhaltigen Anteilen für eine wirksame Abtrennung notwendig ist, da der Kohlenstoffanteil im nicht-brennbaren Anteil nach der Abtrennung in der ersten Stufe noch relativ hoch ist. Die Erfindung geht weiterhin von der Überlegung aus, daß sich die kohlenstoffhaltige Leichtfraktion vor allem in der Kleinteilfraktion des nicht-brennbaren Anteils befindet. Mit der Abtrennung der Kleinteilfraktion und der sich daran anschließenden Abtrennung der Leichtfraktion ist eine weitgehend vollständige und zuverlässige Abtrennung von kohlenstoffhaltigen Anteilen aus dem Reststoff gewährleistet.
Die Kleinteilfraktion ist bevorzugt eine Inertienfraktion des Reststoffs, da sich in dieser ein hoher Anteil an kohlenstoffhaltigen Partikeln befindet. Eine zweckdienliche Anlage zur Abtrennung einer solchen Inertienfraktion wird in der Deutschen Patentanmeldung 198 22 991.7 mit dem Titel "Anlage zur Feststoffbehandlung" beschrieben.
Die Kleinteilfraktion weist neben Inertien und den kohlenstoffhaltigen Partikeln oftmals weitere Verunreinigungen, insbesondere in Form von kleinen Drähten, Drahtgewöllen 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 Kleinteilfraktion behindern. Daher umfaßt die dritte Vorrichtung, in der die Abscheidung der kohlenstoffhaltigen Anteile aus der Kleinteilfraktion vorgenommen wird, eine Einrichtung zur Abscheidung der drahtartigen Anteile und einen dieser Einrichtung nachgeordneten Schwerteilsichter zur Abscheidung der kohlenstoffhaltigen Feststoffe.
Die Einrichtung zur Abscheidung von Draht umfaßt dabei einen Drahtabscheider, der eine bevorzugt um seine Längsachse drehbare Trommel aufweist, bei welcher bevorzugt an deren Innenwand Mitnehmer angeordnet sind, und bei welcher bevorzugt in deren Innenraum eine Austragsvorrichtung vorgesehen ist, die sich in Richtung der Längsachse erstreckt.
Mit den Mitnehmern werden insbesondere Drahtgewölle in einer vorteilhaften Weise von den übrigen Feststoffteilen getrennt und emporgehoben. Am oberen Umkehrpunkt fallen die Drahtgewölle aufgrund ihres Eigengewichts von den Mitnehmern herunter und gelangen auf die Austragsvorrichtung, mit der sie entfernt werden.
Die Einrichtung zur Abscheidung von Draht weist weiterhin eine Siebvorrichtung für langgestreckte drahtartige Anteile D auf, die bevorzugt der Trommel nachgeordnet ist. Die Siebvorrichtung dient zur Abtrennung von im Feststoff noch enthaltenen langgestreckten kleinen Drahtstücken, wie z.B. kleine Litzendrähte oder Drahtfasern. Bevorzugt umfaßt die Siebvorrichtung einen Schwingboden mit einer Anzahl sich in Förderrichtung erstreckender Längsrillen. An diese schließen sich Sieböffnungen zum Abscheiden der langgestreckten Feststoffteile an, wobei die Rillentiefe der Längsrillen in Förderrichtung abnimmt.
Mit der Einrichtung zur Abscheidung der drahtartigen Anteile wird in einer vorteilhaften Weise sichergestellt, daß dem Schwerteilsichter keine drahtartigen Anteile aufgegeben werden, die zu einer Störung des Betriebs des Schwerteilsichters führen könnten.
Bevorzugt weist der Schwerteilsichter ein von Luft durchströmbares Gehäuse auf, in dem im wesentlichen quer zur Strömungsrichtung ein Gitter angeordnet ist, an dessen gegenüberliegenden 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 Schwerfraktion, ist also von ihr getrennt.
Eine alternative Methode zu der sogenannten trockenen Abscheidung mit einer Luftströmung ist die Sink-Schwimm-Sichtung, bei der die Leichtfraktion in einem flüssigen Medium schwimmt, und bei der die Schwerfraktion absinkt. Nachteilig ist hierbei, daß ein Schlamm erhalten 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, entfällt in vorteilhafter Weise eine Nachbehandlung der abgeschiedenen Fraktionen.
Für die Aufrechterhaltung der Funktionsfähigkeit des Schwerteilsichters ist die vorhergehende Abscheidung der drahtartigen Anteile D von entscheidender Bedeutung, da sich diese in dem Gitter verhaken können und somit die Gitteröffnungen verstopfen würden.
Zur automatischen Trennung der Leichtfraktion von der Schwerfraktion ist das Gitter vorteilhaft gegen die Horizontale geneigt, so daß die Leichtfraktion zu dem tiefer gelegenen Ende des Gitters gleitet, wohingegen die Schwerfraktion zu dem höher gelegenen Ende gelangt.
Bevorzugt weist die Austragsvorrichtung weiterhin eine Schwingrinne auf, an die sich ein Sieb anschließt, so daß durch die Schwingbewegung der Schwingrinne am Drahtgewölle haftender feiner Feststoff vom Drahtgewölle zunächst gelöst und anschließend vom'Sieb abgetrennt wird.
Das Sieb umfaßt dabei bevorzugt Lamellen, die sich in Förderrichtung überlappen, wobei zwischen zwei sich überlappenden Lamellen ein vorzugsweise schräg verlaufender Spalt ausgebildet ist, durch den die abgetrennten kleinen Feststoffteile fallen können, wohingegen das Gewölle über die Lamellen hinweg gleitet.
Ausführungsbeispiele sowie weitere Details und bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen jeweils in einer schematischen Darstellung:
FIG 1
ein Schaubild einer Anlage zur Aufbereitung einer Kleinteilfraktion,
FIG 2
einen Drahtabscheider,
FIG 3
einen Schnitt durch den Drahtabscheider,
FIG 4
eine Siebvorrichtung für langgestreckte Feststoffteile,
FIG 5
einen Schwerteilsichter, und
FIG 6
eine Anlage zur thermischen Behandlung von Abfall mit angeschlossener Reststoffaufbereitung, bei der eine zweistufige Abtrennung von kohlenstoffhaltigen Anteilen vorgesehen ist.
Gemäß Figur 1 wird als Kleinteilfraktion ein Feststoff F zunachst einer Einrichtung 2 zur Abscheidung von drahtartigen Anteilen D zugeführt. Die Einrichtung 2 umfaßt einen Drahtabscheider 4 und eine Siebvorrichtung 6 für langgestreckte Drahtteile. An die Einrichtung 2 schließt sich ein 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 Verbrennungsluft für eine nicht näher dargestellte Brennkammer einer Pyrolyseanlage verwendet wird.
Im Schwerteilsichter 8 wird der von den drahtartigen Anteilen D befreite Feststoff F in eine Schwerteilfraktion I, die hauptsächlich Inertien aufweist, und in eine Leichtfraktion C, die hauptsächlich kohlenstoffhaltige Anteile aufweist, getrennt. Die Leichtfraktion C wird zusammen mit einer aus dem Filter 10 als Filterstaub abgeschiedenen Leichtfraktion C' einem Vorratssilo 12 zugeführt und von dort zu einer Mühle 14 geleitet. Die in der Mühle 14 auf Korngrößen mit einem Durchmesser von vorzugsweise einigen Millimetern zerkleinerte Leichtfraktion C wird beispielsweise als Brennstoff einer nicht naher dargestellten Brennkammer zugeführt.
Der der Anlage aufgegebene Feststoff F umfaßt insbesondere Inertien, kohlenstoffhaltige Feststoffe und drahtartige Anteile D und weist bevorzugt Partikelgroßen von einigen metern 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 Drahtabscheider 4 werden diejenigen drahthaltigen Anteile, die ein Gewolle G bilden, abgeschieden, und in 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 inertienhaltige Schwerfraktion I nahezu kohlenstoffrei ist und beispielsweise im Straßenbau eingesetzt werden kann.
Gemäß Figur 2 ist der Drahtabscheider 4 als eine um seine Längsachse 16 drehbare Trommel 18 ausgestaltet, an deren Innenwand beispielsweise hakenförmig ausgebildete Mitnehmer 20 angeordnet sind. An den Mitnehmern 20 verhakt sich nur Gewölle G, das mit den Mitnehmern 20 mitgenommen und angehoben wird. Die restlichen Anteile des Feststoffs F fallen bei der Drehbewegung von den Mitnehmern 20 herunter. Am oberen Umkehrpunkt fällt das Gewölle 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 Längsachse 16.
Die Austragsvorrichtung 22 ist, wie in Figur 3 dargestellt, bevorzugt schräg zur Längsachse 16 der Trommel 18 angeordnet, und insbesondere als Schwingrinne mit in Förderrichtung 26 angeschlossenem Sieb 27 ausgebildet. Das Sieb 27 besteht bevorzugt aus einzelnen Lamellen 28. Durch die Schwingbewegung der Schwingrinne werden an dem Gewölle G haftende Feststoffteile F vom Gewölle getrennt und in Richtung auf das Sieb 27 weiter transportiert.
Die Lamellen 28 sind gebogen und insbesondere etwa als ein liegendes "L" ausgebildet. Sie überlappen sich gegenseitig, so daß zwischen den einzelnen Lamellen 28 jeweils ein Spalt 30 gebildet ist. Der von dem Gewölle G abgetrennte Feststoff F kann durch den Spalt 30 hindurch fallen, während das Gewölle G über das Sieb 27 hinweg gleitet. Der abgeschiedene Feststoff F fällt wieder in die Trommel 18 zurück.
In Figur 4 ist eine als Fingersieb bezeichnete Siebvorrichtung 6 zum Abscheiden von länglichen Drahtstücken dargestellt. Gemäß Figur 4 erstreckt sich ein Schwingboden 32 von einem Aufgabebereich 34 für den vom Gewölle befreiten Feststoff F in Förderrichtung 36 bis zu einem Abscheidebereich 38. Dieser weist eine Anzahl von in Förderrichtung 36 V-förmig verlaufenden Sieböffnungen 40 auf, von denen zwei dargestellt sind. In die Sieböffnungen 40 mündet jeweils eine Längsrille 42 des Schwingbodens 32. Die Sieböffnungen 40 schließen sich demnach in Förderrichtung 36 an die Längsrillen 42 an und weiten sich von diesen ausgehend bis zu dem Ende 44 der Abscheidevorrichtung kontinuierlich auf. Die Rillentiefe der Längsrillen 42 nimmt zu den Sieböffnungen 40 hin ab. Der Schwingboden 32 weist insbesondere ein sägezahnartiges oder ein wellenförmiges Profil auf. Die Längsrillen 42 sind durch die Erhebungen und Senkungen des profilierten Schwingbodens 32 gebildet.
Die beiden seitlichen Ränder der jeweiligen Sieböffnungen 40 sind elastisch, insbesondere als elastische Lappen 46, ausgebildet. Die Lappen 46 sind in etwa dreieckförmig ausgebildet, so daß die V-förmige Aufweitung der Sieböffnungen 40 durch die beiden angebrachten Lappen 46 gebildet ist.
Der Feststoff F wird im Aufgabebereich 34 auf den Schwingboden 32 aufgegeben. Aufgrund der Schwingungen des Schwingbodens 32 wird der Feststoff F in Förderrichtung 36 transportiert. Die Schwingungen des Schwingbodens 32 führen zudem dazu, daß sich langgestreckte Feststoffteile 48, insbesondere Drahtfasern oder Litzendrähte, in den Längsrillen 42 in Förderrichtung 36 ausrichten. Der Schwingboden 32 bewirkt daher eine Förderung der Feststoffe F und zugleich eine Ausrichtung von langgestreckten Feststoffteilen 48. Die Schwingungen werden mit Hilfe eines Rüttelantriebs, beispielsweise ein Exzenterantrieb, erzeugt.
Es genügt, wenn die Längsrillen 42, bevor sie in die Sieböffnungen 40 übergehen, nur noch eine geringe Rillentiefe aufweisen, die ausreicht, die einmal ausgerichteten länglichen Feststoffteile 48 in Förderrichtung 36 ausgerichtet weiterzufuhren. Der Schwingboden 32 kann daher im Bereich unmittelbar vor den Sieboffnungen 40 nahezu eben ausgeführt sein. Durch die abnehmende Rillentiefe werden flächige Feststoffteile 50 flach und im wesentlichen parallel zur Schwingbodenebene ausgerichtet. Das Flachlegen von flächigen Feststoffteilen 50 wird durch die Rüttel- oder Schwingbewegung des Schwingbodens 32 unterstützt.
Die ausgerichteten länglichen Feststoffteile 48 fallen durch die Sieböffnung 4 hindurch und werden somit von dem übrigen Feststoff F abgeschieden. Demgegenüber werden flächige Feststoffteile 50 zwar zunächst ebenfalls von den Längsrillen 42 ausgerichtet, dann jedoch aufgrund der abnehmenden Rillentiefe flachgelegt, so daß sie über die Sieböffnungen 40 bis ans Ende 44 der Abscheidevorrichtung gleiten.
In der Figur 4 sind ferner in den beiden Sieböffnungen 40 jeweils ein Zinken 52 eines nicht näher dargestellten Reinigungsrechens gezeigt. Die Zinken 52 werden von unten im Bereich nahe der Längsrillen 42 in die Sieböffnungen 40 eingeführt und in Förderrichtung 36 in diesen entlanggeführt. Dabei schieben sie ein unter Umstanden verklemmtes Feststoffteil F in Förderrichtung 36 weiter, so daß dieses gelöst wird und aufgrund der Aufweitung der Sieböffnung 40 durch diese hindurch fällt. Wegen der elastischen Ausbildung der Ränder der Sieböffnungen 40 kann sich ein Feststoffteil F nur mit einer relativ geringen Kraft festklemmen, so daß die Beanspruchung der Zinken 52 und damit des Reinigungsrechens ebenfalls relativ gering ist. Nachdem der Reinigungsrechen 54 in Förderrichtung 36 durch die Sieböffnungen 40 bis zum Ende 44 der Abscheidevorrichtung geführt wurde, wird er aus den Sieböffnungen 40 herausgezogen und zu seiner Ausgangsposition am Beginn der Sieböffnungen 40 zurückgefahren, wo die Zinken 52 erneut in die Sieböffnungen 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 die genannte deutsche Patentanmeldung wird hiermit verwiesen. Ihr sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen zu entnehmen.
In Figur 5 ist eine besonders bevorzugte Ausführung des Schwerteilsichters 8 dargestellt. Gemäß dieser Ausführungsform wird dem Schwerteilsichter 8 über einen Kanal 60 von unten Luft L zugeführt. In Strömungsrichtung der Luft L weitet sich der Kanal 60 und bildet einen - im Schnitt gesehen - in etwa V-förmigen Körper 62. Auf diesem ist ein Gitter 64 angeordnet, welches von der Luft gurchströmt wird. Die Luft L wird von einer Abzugseinrichtung 66 abgeleitet, die in etwa ebenfalls V-förmig ausgebildet ist und mit ihrer Öffnung über das Gitter 64 gestülpt ist. Die Abzugseinrichtung 66 mündet in einen Abzugskanal 68. Abzugseinrichtung 66 und Körper 62 bilden im wesentlichen das Gehause 69 des Schwerteilsichters 8. Die Aufgabe von Feststoff F erfolgt über eine Aufgabevorrichtung 74, die seitlich an die Abzugsvorrichtung 66 angeordnet ist.
Das Bitter 64 ist gegenüber der Horizontalen schräg geneigt. An seinem tiefer liegenden Ende ist zwischen ihm und der Abzugsvorrichtung 66 ein erster Auslaß 70 für eine Leichtfraktion C und an seinem höher gelegenen Ende ein 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 kohlenstoffreich.
Aufgrund der Luftströmung entsteht unmittelbar oberhalb des beispielsweise als Lochblech ausgestalteten Gitters 64 ein Luftpolster. Das Lochblech weist hierfür beispielsweise Löcher mit einem Durchmesser im Millimeter-Bereich auf. Auf dem Luftpolster schwebt die Schwerfraktion I sowie die Leichtfraktion C. Letztere schwebt oberhalb der Schwerfraktion I und "schwimmt" auf dieser, so daß die beiden Fraktionen voneinander getrennt sind. Durch die schräge Anordnung des Gitters gelangt die Leichtfraktion C zum tiefer gelegenen ersten Auslaß 70 und die Schwerteilfraktion I zu dem höher gelegenen zweiten Auslaß 72.
Mit dem Schwerteilsichter 8 wird in einfacher Weise eine nahezu vollständige Trennung der kohlenstoffhaltigen Leichtfraktion C von der Inerzienfraktion I erreicht. Man erhält daher eine Leichtfunktion C mit einem hohen Kohlenstoffanteil und demnach mit einem hohen Brennwert. Die Leichtfraktion C wird bevorzugt in 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 zugeführt und pyrolysiert. Dabei entsteht ein Schwelgas S und ein Pyrolysereststoff F. Das Schwelgas S wird beispielsweise einer nicht näher dargestellten Brennkammer zur energetischen Verwertung zugeleitet. Zur Behandlung des Reststoffs R wird dieser zunachst in einer ersten Vorrichtung 82 in einen brennbaren, kohlenstoffreichen Anteil R1 und einen nicht-brennbaren, kohlenstoffarmen Anteil R2 getrennt. Der nicht-brennbare Anteil R2 weist neben eisenhaltigen und nicht-eisenhaltigen Anteilen sowie Inertien auch noch kohlenstoffhaltige Feststoffe auf, die insbesondere an den kleinen Feststoffteilen haften. Daher ist in einer zweiten Vorrichtung 84 eine Trennung des groben Feststoffs GF von der Kleinteilfraktion, also vom feinen Feststoff F vorgesehen. Zur Abscheidung der kohlenstoffhaltigen Leichtfraktion C von der Schwerteilfraktion I des feinen Feststoffs F wird dieser einer dritten Vorrichtung 86 zugeführt. Zur Aufbereitung der Kleinteilfraktion 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 Kleinteilfraktion abgetrennt, da sich darin im wesentlichen der Kohlenstoffrestanteil im nicht-brennbaren Anteil R2 befindet.
Die erste, zweite, dritte Vorrichtung 82, 84, 86 weisen für ein gutes Trennergebnis jeweils bevorzugt mehrere Komponenten auf. Die dritte Vorrichtung 86 umfaßt insbesondere die in Figur 1 dargestellten Komponenten.

Claims (6)

  1. Anlage zur Aufbereitung von Reststoff (R) aus einer thermischen Abfall-Entsorgungsanlage, der einen brennbaren, kohlenstoffhaltigen Anteil (R1) sowie einen nicht-brennbaren Anteil (R2) aufweist, wobei eine erste Vorrichtung (82) zur weitgehenden Abtrennung des brennbaren Anteils (R1) vom nichtbrennbaren Anteil (R2) vorgesehen ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    a) daß eine zweite Vorrichtung zur Trennung des nichtbrennbaren Anteils (R2) in kleine (F) und große Teile vorgesehen ist, und
    b) daß eine dritte Vorrichtung vorgeshen ist zur Aufteilung der Fraktion der kleinen Teile (F)
    mit einer Trommel (18), die Mitnehmer (20) enthält, zur Abscheidung von drahtartigen Anteilen,
    mit einer Siebvorrichtung (6) zur Abscheidung langgestreckter Anteile und
    mit einem Schwerteilsichter (8) zur Abscheidung einer noch vorhandenen kohlenstoffhaltigen Leichtfraktion (C).
  2. Anlage nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Schwerteilsichter (8) ein von Luft (L) durchströmbares Gehäuse (69) aufweist, in dem im wesentlichen quer zur Strömungsrichtung ein Gitter (64) angeordnet ist, an dessen gegenüberliegenden Enden ein erster Auslaß (70) für die Leichtfraktion (C) und ein zweiter Auslaß (72) für eine Schwerfraktion (I) vorgesehen sind.
  3. Anlage nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter (64) gegen die Horizontale geneigt ist.
  4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (18) um ihre Längsachse drehbar ist, daß die Mitnehmer (20) an der Innenwand der Trommel (18) angeordnet sind, und daß im Innenraum (23) der Trommel (18) eine Austragsvorrichtung (22) vorgesehen ist, die sich in Richtung der Längsachse 16 der Trommel (18) erstreckt.
  5. Anlage nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Austragsvorrichtung (22) eine Schwingrinne (24) aufweist, an die sich ein Sieb (26) anschließt.
  6. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Siebvorrichtung (6) der Trommel (18) nachgeordnet ist.
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