EP1348905A1 - Verfahren zur Behandlung von Verbrennungsrückständen einer Verbrennungsanlage - Google Patents

Verfahren zur Behandlung von Verbrennungsrückständen einer Verbrennungsanlage Download PDF

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EP1348905A1
EP1348905A1 EP03001178A EP03001178A EP1348905A1 EP 1348905 A1 EP1348905 A1 EP 1348905A1 EP 03001178 A EP03001178 A EP 03001178A EP 03001178 A EP03001178 A EP 03001178A EP 1348905 A1 EP1348905 A1 EP 1348905A1
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EP
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fraction
water
wet
slag
combustion residues
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EP03001178A
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Johannes Martin
Oliver Dr. Gohlke
Joachim Horn
Michael Busch
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Martin GmbH fuer Umwelt und Energietechnik
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Martin GmbH fuer Umwelt und Energietechnik
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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    • F23G5/006—General arrangement of incineration plant, e.g. flow sheets
    • 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
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    • B03B9/04—General arrangement of separating plant, e.g. flow sheets specially adapted for furnace residues, smeltings, or foundry slags
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    • F23J2900/00—Special arrangements for conducting or purifying combustion fumes; Treatment of fumes or ashes
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    • F23J2900/00—Special arrangements for conducting or purifying combustion fumes; Treatment of fumes or ashes
    • F23J2900/01005—Mixing water to ash

Definitions

  • the invention relates to a method of treatment combustion residues of an incinerator, in particular Waste incineration plant where the fuel Burned on a firing grate and the resulting Combustion residues in a wet slag extinguished and be transported out of this.
  • the object of the invention is to provide a method with its help the separation and increase of the share usable Slag from combustion residues facilitated is and indeed with a low expenditure on equipment under Avoiding the disadvantages of dust formation and air occlusion the firebox and a low water consumption.
  • This object is based on the above-explained Method depending on the composition of Fuel solved in two different ways.
  • the first variant of the method according to the invention consists in that coming from the wet slag wet Combustion residues first by a mechanical Separation process are divided into two fractions, whereupon the essentially a coarse fraction and an oversize fraction having main fraction with withdrawn from the wet slagger Washed water while adhering smaller Parts are separated and that the washing water with the during the washing process recorded finer parts of the Wet slag is fed.
  • a higher proportion of leachable pollutants such as salts or heavy metals
  • the treatment is made in such a way that the from the Wet slagger coming wet combustion residues first by a mechanical separation process in two Fractions are split, after which the separated, essentially a coarse fraction and an oversize fraction Main fraction subjected to a crushing process and then out of the wet slagger washed off water and that the wash water with the finer parts taken during the washing process fed to the wet slagger.
  • the resulting in the mechanical separation ultrafine fraction and fine fraction are in a further embodiment of the invention fed to the combustion process. These fractions are again subjected to a combustion process, thus reducing the possibility of melting and sintering consists of these fractions.
  • the level can be maintained in the wet slagger, because of the discharged amount of combustion residues always water is mitabdress, reducing the amount of water in the wet slag decreases and filled up anyway would have to be. Since the water coming from the final rinse has only low calcium and sulphate contents not the risk of clogging pipes or nozzles.
  • the main fraction still large proportions of an oversize fraction which usually has a high scrap content possesses, in a further embodiment of the invention the coarse fraction another mechanical separation process be subjected.
  • the finest fraction about a grain size from 0 to 2mm, the fine fraction at a grain size of 2 to 8mm, the coarse fraction with a grain size of 8 to 32mm and the oversize fraction are at a grain size over 32mm should.
  • these values are only for better understanding of a Groborient ist provided, of course each fraction a certain proportion of the underlying may contain finer fraction, as long as the finer fraction is of secondary importance.
  • the Fine fraction coming directly from the purifier and having a grain size of about 2-8 mm, those Proportion of combustion residues, preferably the Combustion process is fed back.
  • the second Process variant is, however, by the crushing process obtained a grain fraction, this fine fraction in the core distribution, but in terms of quality has a higher standard for reuse, so that this fine fraction called quality fine fraction can be.
  • a separation limit of 32mm is maintained, that is, if so the oversize fraction is deposited, so it is recommended to use a second mechanical Provide separation, which then for example at 8mm, with all parts that are smaller than 8mm, again be supplied to the combustion process.
  • the main fraction which is an oversize fraction and coarse fraction this way, not only from the big ones Scrap parts, but also from all other metal parts be released, which supplied to a separate recycling become.
  • the oversize fraction another crushing process to submit, as parts, for example larger than 32mm are little for this purpose are suitable.
  • the separated from the main fraction coarse fraction with the crushed combustion residues from the oversize crushing mixed to a first mixed fraction become. It may turn out to be expedient that subjected the mixed fraction to a mechanical separation process is, as in the crushing process and such Grain sizes incurred, which is undesirable for further utilization are and, for example, the combustion process should be returned.
  • the second Mixed fraction washed with water from the wet slagger and the ultrafine fraction is separated, it is ensured that the proportions below 2mm grain size, often particularly heavily polluted, of the recoverable Shares are separated.
  • the Slag with a grain size over 8mm which is a coarse fraction and an oversize fraction, becomes a wet treatment and that will be 1000 liters of water withdrawn from the wet slagger to this slag Wash while keeping fine parts below 8mm in size to wash off 15kg.
  • This laundry may conveniently on a sieve with a sieve passage of 8mm or smaller.
  • the slag water in conjunction with These fines and Feinstan turnover is the Wet slag fed again.
  • the washed slag is deducted and for recovery, for example in Road construction, used.
  • the deposited during the screening Fine fraction with a mass of about 100kg usually becomes again given to the grate firing, to a more extensive To achieve sintering. But it is also possible this Contribute to other treatment methods. 40 liters Inlet water or fresh water are supplied to the To compensate for water loss in the wet slagger by it occurs that the combustion residues in the discharge Of course, liquid from the wet slagger carry.
  • FIG. 3 shows a variant of the method according to the invention.
  • this modified process will be 1000kg of garbage an ash content of 220kg fed to a grate firing.
  • This wet slag becomes combustion residues deducted on the order of 336kg.
  • the weight gain is due to fine particles that over the Slag water recycling fed to the wet slagger become.
  • the wet slagger will be 40 liters of water as Balancing supplied for the discharged water.
  • the 336kg Slag or incineration residues reach a sieve with a separation grain size of 32mm.
  • the oversize fraction with a grain size of> 32mm is first a metal deposit fed.
  • the accumulating slag enters a crusher to slag of the order of 8mm to obtain.
  • This slag so obtained will be on another Sieve brought with a separation grain diameter of 8mm.
  • this mechanical separation will be 100kg slag or Combustion residues with a grain diameter of ⁇ 8mm deducted and preferably the grate firing again fed.
  • the remaining coarse fraction becomes a metal deposit fed.
  • the obtained metal parts and the metal parts of the metal deposit from that described above Process step are merged and a wet treatment fed to adhering slag parts rinse. This will be 20kg of ferrous and non-ferrous metals obtained, which are recycled.
  • the scrapped Slag or coarse fraction with a grain size of 8 to 32mm has a weight of 215kg.
  • 60kg of this are fed to a crusher and to a grain size> 2mm crushed.
  • the crushed Mass fed to the main stream of 155kg and a wet treatment on a sieve with 2mm cut size.
  • the washing water is used in an amount of 1000 liters taken from the wet slagger.
  • 155kg slag with a grain size of 8 to 32mm and a finer proportion of 45kg with a grain diameter from 2 to 8mm in front. These two factions will be recycled, while fines, the one Diameter of less than 2mm, the wet slagger be fed again.
  • the flow chart of Figure 4 shows the basic variant accordingly Figure 1 in conjunction with the addition of a precipitant for soluble heavy metals.
  • This precipitant is added to the wet slag to reduce the lead content of the Purifier water of usually 2mg / l to 0,05mg / l too reduce. This reduces the cargo of dissolved lead on 1mg, which with about 201 adhering slag water 200kg of wet-treated slag is present.

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Abstract

Bei dem Verfahren zur Behandlung von Verbrennungsrückständen aus Abfallverbrennungsanlagen wird der Brennstoff auf einem Feuerungsrost verbrannt. Die dabei anfallenden Verbrennungsrückstände in einem Nassentschlacker gelöscht und aus diesem herausbefördert. Die aus dem Nassentschlacker kommenden nassen Verbrennungsrückstände werden zuerst durch einen Siebvorgang in zwei Fraktionen aufgeteilt, worauf die Hauptfraktion mit aus dem Nassentschlacker abgezogenen Wasser gewaschen und dabei anhaftende Feinteile abgetrennt werden. Die gewaschenen Teile der Verbrennungsrückstände werden einer Verwertung zugeführt. Das Waschwasser mit dem beim Waschvorgang aufgenommenen Feinstteile gelangen in den Nassentschlacker. Die beim mechanischen Trennvorgang anfallende Feinfraktion wird dem Verbrennungsvorgang wieder zugeführt. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Behandlung von Verbrennungsrückständen einer Verbrennungsanlage, insbesondere Abfallverbrennungsanlage, bei dem der Brennstoff auf einem Feuerungsrost verbrannt und die dabei anfallenden Verbrennungsrückstände in einem Nassentschlacker gelöscht und aus diesem herausbefördert werden.
Aus der DE 701 606 C ist es bekannt, die Verbrennungsrückstände in einen, einen Einfallschacht und einen Entschlackungsbehälter mit ansteigender Ausschubschurre aufweisenden Entschlacker zu fördern und von dort mittels eines Ausschubstößels herauszubefördern. Hierbei wird dem Entschlackungsbehälter das Wasser zum Löschen der Schlacke zugeführt, wobei nur so viel Frischwasser in diesen Entschlackungsbehälter eingebracht wird, wie mit der Schlacke durch deren Befeuchtung ausgetragen wird. Dabei stellt sich eine Gleichgewichtskonzentration bezüglich zahlreicher in den Rückständen anhaftender Stoffe und Verbindungen, z.B. Salze ein, so daß eine Verminderung deren Konzentration nicht möglich ist. Hierdurch ergeben sich unbefriedigende Eigenschaften der Schlacke hinsichtlich der Deponiefähigkeit und der Weiterverarbeitung zu Baustoffen. Dieser Nachteil ist auch dadurch begründet, daß eine Aufteilung bzw.
Klassierung der Verbrennungsrückstände in Fraktionen mit besseren Eigenschaften und in solche mit schlechteren Eigenschaften nicht stattfindet, so daß hierdurch die Gesamtheit der anfallenden Verbrennungsrückstände zwangsläufig unbefriedigende Eigenschaften aufweist.
Aus der DE 44 23 927 A1 ist es bekannt, die aus einem Ofen kommenden Verbrennungsrückstände direkt ohne vorheriges Abschrecken in einem Wasserbad der Grobreinigung zuzuführen. Die trockene und grob gereinigte Schlacke wird in mindestens zwei Fraktionen getrennt. Alle Partikel, welche kleiner sind als 2mm werden einer ersten Fraktion zugewiesen, die restlichen Partikel einer zweiten Fraktion. Im weiteren Verlauf dieses Verfahrens wird die zweite Fraktion ihrerseits in einer Siebstufe in mindestens zwei Fraktionen getrennt und alle Partikel, welche kleiner sind als 27 bis 35 mm werden einer dritten Fraktion zugewiesen, wobei die restlichen Partikel einer vierten Fraktion zugewiesen werden. Auf diese Weise erhält man Fraktionen von Verbrennungsrückständen mit zufriedenstellenden Eigenschaften. Nachteilig bei diesem Verfahren sind die starke Staubentwicklung und Probleme mit dem Luftabschluss des Feuerraums.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, mit dessen Hilfe die Abtrennung und Steigerung des Anteils verwertbarer Schlacke aus Verbrennungsrückständen erleichtert wird und zwar bei einem geringen apparativen Aufwand unter Vermeidung der Nachteile der Staubentwicklung und des Luftabschlusses des Feuerraumes sowie bei einem geringen Wasserverbrauch.
Diese Aufgabe wird ausgehend von dem eingangs erläuterten Verfahren in Abhängigkeit von der Zusammensetzung des Brennstoffes auf zwei unterschiedlichen Wegen gelöst.
Die erste Verfahrensvariante besteht erfindungsgemäß darin, dass die aus dem Nassentschlacker kommenden nassen Verbrennungsrückstände zuerst durch einen mechanischen Trennvorgang in zwei Fraktionen aufgeteilt werden, worauf die im wesentlichen eine Grobfraktion und eine Überkornfraktion aufweisende Hauptfraktion mit aus dem Nassentschlacker abgezogenem Wasser gewaschen und dabei anhaftende kleinere Teile abgetrennt werden und dass das Waschwasser mit den beim Waschvorgang aufgenommenen feineren Teilen dem Nassentschlacker zugeführt wird.
Diese Verfahrensvariante kommt immer dann zur Anwendung, wenn davon auszugehen ist, dass die verwertbare Hauptfraktion einen geringen Anteil an auswaschbaren Schadstoffen, wie zum Beispiel Salzen oder Schwermetallen, aufweist.
Bei dieser Art einer Kreislaufführung des aus dem Nassentschlacker stammenden Wassers wird die mit guten Qualitätseigenschaften behaftete Hauptfraktion ohne Einsatz von größeren Mengen an Frischwasser von den anhaftenden Feinteilen, die erfahrungsgemäß die Qualität der Hauptfraktion verschlechtern, befreit, so dass die Verbrennungsrückstände als Schlacke mit guten qualitativen Eigenschaften für die Weiterverarbeitung vorliegen.
Bei einer zweiten Verfahrensvariante, die immer dann zur Anwendung kommt, wenn in den anfallenden Verbrennungsrückständen ein höherer Anteil an auswaschbaren Schadstoffen, wie zum Beispiel Salzen oder Schwermetallen, zu erwarten ist, wird die Behandlung so vorgenommen, dass die aus dem Nassentschlacker kommenden nassen Verbrennungsrückstände zuerst durch einen mechanischen Trennvorgang in zwei Fraktionen aufgeteilt werden, worauf die abgetrennte, im wesentlichen eine Grobfraktion und eine Überkornfraktion aufweisende Hauptfraktion einem Zerkleinerungsvorgang unterworfen wird und anschließend mit aus dem Nassentschlacker abgezogenen Wasser gewaschen wird und dass das Waschwasser mit den beim Waschvorgang aufgenommenen feineren Teilen dem Nassentschlacker zugeführt wird. Das Zerkleinern der Hauptfraktion hat zur Folge, dass bei dem anschließenden Waschvorgang die in den Verbrennungsrückständen in den größeren Teilen eingeschlossenen Schadstoffe ausgewaschen und somit von der verwertbaren Hauptfraktion abgetrennt werden können, wodurch trotz stärkerer Belastung dieser Verbrennungsrückstände mit Schadstoffen ein großer Anteil der Verbrennungsrückstände als verwertbare Schlacke gewonnen werden kann, ohne dass später mit dem Auswaschen von Schadstoffen in größerem Umfang gerechnet werden muss.
Die bei der mechanischen Trennung anfallende Feinstfraktion und Feinfraktion werden in weiterer Ausgestaltung der Erfindung dem Verbrennungsvorgang zugeführt. Diese Fraktionen werden nochmals einem Verbrennungsvorgang unterworfen, wodurch die Möglichkeit des Schmelzens und der Sinterung dieser Fraktionen besteht.
Diese Maßnahmen vermeiden die Nachteile der zuerst erläuterten Verfahrensweise, bei dem die gesamten Verbrennungsrückstände nur dann einer Weiterverwertung zugeführt werden konnten, wenn zufälligerweise diejenigen Anteile mit schlechteren Eigenschaften gering waren. Gegenüber dem zweiten bekannten Verfahren wird der Nachteil der Staubentwicklung und auch der Nachteil der Abdichtung des Feuerraumes vermieden. Außerdem wird zusätzlich durch die Rückführung der mit schlechteren qualitativen Eigenschaften behafteten Feinstfraktion und Feinfraktion der Anteil der verwertbaren Verbrennungsrückstände gesteigert, da die rückgeführten feinen Teile nach einer oder nach mehreren Rückführungen die Gelegenheit erhalten zu Verbrennungsrückständen zu agglomerieren, die die gewünschten Eigenschaften aufweisen. Dieser Vorteil ist wegen der fehlenden Rückführung bei dem zweiten bekannten Verfahren ebenfalls nicht vorhanden.
Wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die mit Wasser aus dem Nassentschlacker vorgewaschene Hauptfraktion mit Frischwasser nachgespült wird, so wird das mit Schadstoffen relativ hoch belastete Entschlackerwasser abgespült und man erreicht eine weitere Verbesserung der Qualität der Verbrennungsrückstände bzw. der gesinterten Schlacke. Die Verwendung von Frischwasser zum Nachspülen der Grobfraktion bringt auch den Vorteil mit sich, daß hierdurch zumindest ein Teil des aus der Nachspülung kommenden Wassers der Abgasreinigung zugeführt werden kann, ohne daß dieses Wasser vorgereinigt werden müßte, weil der Anteil an Schadstoffen verhältnismäßig gering ist. Weiterhin kann es vorteilhaft sein, daß zumindest ein Teil des aus der Nachspülung kommenden Wassers dem Nassentschlacker zugeführt wird. Hierdurch kann der Pegel im Nassentschlacker aufrechterhalten werden, weil durch die ausgetragene Menge an Verbrennungsrückständen immer Wasser mitabgeführt wird, wodurch die Wassermenge im Nassentschlacker abnimmt und ohnehin aufgefüllt werden müßte. Da das aus der Nachspülung kommende Wasser nur geringe Kalzium- und Sulfatgehalte aufweist, besteht nicht die Gefahr des Zusetzens von Leitungen oder Düsen.
Falls bei dem ersten Trennvorgang nach der ersten Verfahrensvariante die Hauptfraktion noch große Anteile einer Überkornfraktion aufweist, die üblicherweise einen hohen Schrottanteil besitzt, kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Grobfraktion einem weiteren mechanischen Trennvorgang unterworfen werden.
Im Nachfolgenden wird ohne Einschränkung der Erfindung lediglich beispielhaft zur Verdeutlichung der jeweiligen Bereiche angegeben, daß die Feinstfraktion etwa bei einer Korngröße von 0 bis 2mm, die Feinfraktion bei einer Korngröße von 2 bis 8mm, die Grobfraktion bei einer Korngröße von 8 bis 32mm und die Überkornfraktion bei einer Korngröße über 32mm liegen soll. Diese Werte sind nur zum besseren Verständnis für eine Groborientierung vorgesehen, wobei selbstverständlich jede Fraktion einen bestimmten Anteil der darunter liegenden feineren Fraktion enthalten kann, solange der feinere Anteil von untergeordneter Bedeutung ist. Üblicherweise stellt die Feinfraktion, die unmittelbar aus dem Entschlacker kommt und eine Korngröße von etwa 2-8 mm aufweist, denjenigen Anteil an Verbrennungsrückständen dar, der vorzugsweise dem Verbrennungsvorgang wieder zugeführt wird. Bei der zweiten Verfahrensvariante wird jedoch durch den Zerkleinerungsvorgang eine Kornfraktion gewonnen, die dieser Feinfraktion in der Kernverteilung entspricht, aber hinsichtlich der Qualität für die Weiterverwertung einen höherwertigen Standard aufweist, so dass diese Feinfraktion als Qualitäts-Feinfraktion bezeichnet werden kann.
Wenn also beispielsweise ausgehend von der ersten Verfahrensvariante bei der ersten Grobabscheidung eine Trenngrenze von 32mm eingehalten wird, d.h., wenn also die Überkornfraktion abgeschieden wird, so empfiehlt es sich, eine zweite mechanische Trennung vorzusehen, die dann beispielsweise bei 8mm liegt, wobei alle Teile, die kleiner als 8mm sind, wieder dem Verbrennungsvorgang zugeführt werden.
Um eine Beschädigung mechanischer Trennvorrichtungen durch große Schrottteile zu vermeiden, empfiehlt es sich, daß bei der Hauptfraktion eine Metallabscheidung durchgeführt wird.
Die Hauptfraktion, die eine Überkornfraktion und Grobfraktion umfaßt, kann auf diese Weise nicht nur von den großen Schrottteilen, sondern auch von allen anderen Metallteilen befreit werden, die einer getrennten Verwertung zugeführt werden.
Je nach Verfahrensführung und beabsichtigter Weiterverwertung der anfallenden Verbrennungsrückstände sowie in Abhängigkeit von der Zusammensetzung dieser Verbrennungsrückstände kann es zweckmäßig sein, bei der Überkornfraktion und der Grobfraktion getrennt voneinander eine Metallabscheidung durchzuführen.
Wenn beispielsweise die Verbrennungsrückstände im Straßenbau eingesetzt werden sollen, so empfiehlt es sich, nach der Metallabscheidung die Überkornfraktion einem weiteren Zerkleinerungsvorgang zu unterwerfen, da Teile, die beispielsweise größer als 32mm sind für diesen Verwendungszweck wenig geeignet sind.
Ausgehend von der ersten Verfahrensvariante liegt es im Sinne der Bereitstellung einer möglichst großen Fraktion für die Weiterverwertung, daß in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die von der Hauptfraktion abgetrennte Grobfraktion mit den zerkleinerten Verbrennungsrückständen aus der Überkornzerkleinerung zu einer ersten Mischfraktion vermischt werden. Dabei kann es sich als zweckmäßig herausstellen, daß die Mischfraktion einem mechanischen Trennvorgang unterworfen wird, da bei dem Zerkleinerungsvorgang auch solche Korngrößen anfallen, die für die weitere Verwertung unerwünscht sind und beispielsweise dem Verbrennungsvorgang wieder zugeführt werden sollen.
Wenn die Verbrennungsrückstände für ein besonders interessantes Einsatzgebiet aufbereitet werden sollen, das in der Herstellung von Tragschichten für den Straßenbau besteht, so muß das Material verdichtbar sein, was ohne Feinanteil, der nach der oben angegebenen Grobeinteilung zwischen 2 und 8mm liegt, schlecht möglich ist. Aus diesem Grunde empfiehlt es sich, daß ein Teil der Grobfraktion einem Zerkleinerungsvorgang unterworfen wird, um ganz bewußt diesen benötigten Feinanteil zu erhalten, damit man auf den zufällig anfallenden Anteil dieser Korngröße nicht angewiesen ist. Vorteilhafterweise wird man etwa 30% der Grobfraktion diesem Zerkleinerungsvorgang unterwerfen. Die bei der Zerkleinerung der Grobfraktion entstehende Feinfraktion und Feinstfraktion wird mit der Grobfraktion zu einer zweiten Mischfraktion vermischt. Vorzugsweise beträgt der Anteil der Grobfraktion bei dieser für den Straßenbau vorgesehenen Mischfraktion etwa 70%.
Bei dieser zweiten Mischfraktion überwiegt ein Kornanteil von größer als 8mm da diese Bestandteile erfahrungsgemäß die für die Weiterverwertung notwendige Qualität aufweisen, wobei ein geringerer Anteil einer Kornfraktion zwischen 2 und 8mm notwendig ist, um die erwähnte Verdichtbarkeit dieser Verbrennungsrückstände für den Straßenbau zu gewährleisten.
Wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die zweite Mischfraktion mit Wasser aus dem Nassentschlacker gewaschen und die Feinstfraktion abgetrennt wird, so wird gewährleistet, dass die Anteile unter 2mm Korngröße, die häufig besonders stark mit Schadstoffen belastet sind, von den verwertbaren Anteilen getrennt werden.
Dieses Waschwasser kann in vorteilhafter Weise dann wieder dem Nassentschlacker zugeführt werden, wie dies auch in einem anderen Zusammenhang bereits erläutert wurde. Der Sinn und Zweck einer solchen Rückführung besteht darin, möglichst wenig Frischwasser zu verbrauchen.
Es empfiehlt sich die abgeschiedenen Metalle einer Wäsche mit Wasser aus dem Entschlackerwasser zu unterwerfen, damit eventuell anhaftende Verbrennungsrückstände abgewaschen werden.
Vorteilhafterweise wird als ein mechanischer Trennvorgang ein Siebvorgang eingesetzt.
Der Steigerung der Qualität der gewonnenen Verbrennungsrückstände ist es außerordentlich dienlich, wenn dem Wasser des Nassentschlackers Fällungsmittel für lösliche Schwermetalle zugesetzt werden. Hierdurch können diese Schwermetalle getrennt werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand verschiedener Flußdiagramme näher erläutert, die Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigen.
In der Zeichnung zeigen:
Figur 1:
ein Flußdiagramm eines Basisverfahrens;
Figur 2:
ein Flußdiagramm des Basisverfahrens mit zusätzlicher Nachspülung;
Figur 3:
ein Flußdiagramm einer Variante des Basisverfahrens mit zusätzlichen Verfahrensschritten; und
Figur 4:
ein Flußdiagramm des Basisverfahrens mit Zusatz von Fällungsmitteln.
Wie aus Figur 1 ersichtlich werden 1000kg Müll mit einem Aschegehalt von 220kg auf eine Rostfeuerung aufgegeben und verbrannt. Bei diesem Verbrennungsvorgang entstehen 800kg Abgas und 300kg Verbrennungsrückstände. Diese gelangen in einen Nassentschlacker, aus dem aufgrund der Benetzung 315kg Verbrennungsrückstände bzw. Schlacke ausgetragen werden. Diese Verbrennungsrückstände werden einer mechanischen Trennung, im vorliegenden Fall einer Siebung bei 8mm, unterzogen. Hierbei werden 215kg Verbrennungsrückstände bzw. Schlacke als Hauptfraktion mit einer Korngröße von über 8mm einerseits und eine Feinfraktion und Feinstfraktion < 8mm in der Größenordnung von 100kg abgetrennt. Die Schlacke mit einer Korngröße über 8mm welche eine Grobfraktion und eine Überkornfraktion umfaßt, wird einer Nassbehandlung unterzogen und zwar werden 1000 Liter Wasser aus dem Nassentschlacker abgezogen, um diese Schlacke zu waschen und dabei feine Anteile unter 8mm in der Größenordnung von 15kg abzuwaschen. Diese Wäsche kann zweckmäßigerweise auf einem Sieb mit einem Siebdurchgang von 8mm oder kleiner erfolgen. Das Schlackewasser in Verbindung mit diesen Feinanteilen und Feinstanteilen wird dem Nassentschlacker wieder zugeführt. Die gewaschene Schlacke wird abgezogen und für eine Verwertung, beispielsweise im Straßenbau, herangezogen. Die bei der Siebung abgeschiedene Feinfraktion mit einer Masse von etwa 100kg wird üblicherweise wieder auf die Rostfeuerung gegeben, um eine weitergehende Sinterung zu erreichen. Es ist aber auch möglich diesen Anteil anderen Behandlungsverfahren zuzuführen. 40 Liter Zulaufwasser oder Frischwasser werden zugeführt, um den Wasserverlust im Nassentschlacker auszugleichen, der dadurch eintritt, daß die Verbrennungsrückstände bei der Austragung aus dem Nassentschlacker selbstverständlich Flüssigkeit mitführen.
Bei der Abänderung des Verfahrens gemäß Figur 2 erfolgt nach der Naßbehandlung der Hauptfraktion mit einer Korngröße von über 8mm eine Nachspülung mit Frischwasser, welches mit einer Menge von 80 Liter den 200kg der Hauptfraktion zugesetzt wird, um diese von anhaftenden Bestandteilen zu befreien, die von der Naßbehandlung durch das Wasser aus dem Nassentschlacker stammen. 40 Liter dieser Spülflüssigkeit werden für die Abgasreinigung oder anderweitige Entsorgung, abgezweigt, während weitere 40 Liter dem Nassentschlacker zum Ausgleich des Wasserverlustes zugeführt werden. Die so gereinigte Schlacke kann der weiteren Verwertung zugeführt werden.
Figur 3 zeigt eine Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens. Bei diesem abgeänderten Verfahren werden 1000kg Müll mit einem Aschegehalt von 220kg einer Rostfeuerung zugeführt. Bei der Verbrennung entstehen 800kg Abgas und 320kg Verbrennungsrückstände, die in einen Nassentschlacker gelangen. Aus diesem Nassentschlacker werden Verbrennungsrückstände in der Größenordnung von 336kg abgezogen. Die Gewichtszunahme ergibt sich durch Feinpartikel, die über die Schlackewasserrückführung dem Nassentschlacker zugeführt werden. Dem Nassentschlacker werden 40 Liter Wasser als Ausgleich für das ausgetragene Wasser zugeführt. Die 336kg Schlacke oder Verbrennungsrückstände gelangen auf ein Sieb mit einer Trennkorngröße von 32mm. Die Überkornfraktion mit einer Korngröße von > 32mm wird zunächst einer Metallabscheidung zugeführt. Die dabei anfallende Schlacke gelangt in einen Brecher, um Schlacke in der Größenordnung von 8mm zu erhalten. Diese so erhaltene Schlacke wird auf ein weiteres Sieb gebracht mit einem Trennkorndurchmesser von 8mm. Aus dieser mechanischen Trennung werden 100kg Schlacke bzw. Verbrennungsrückstände mit einem Korndurchmesser von <8mm abgezogen und vorzugsweise der Rostfeuerung wieder zugeführt. Der verbleibende gröbere Anteil wird einer Metallabscheidung zugeleitet. Die dabei gewonnen Metallteile und die Metallteile der Metallabscheidung aus dem weiter oben beschriebenen Verfahrensschritt werden zusammengeführt und einer Naßbehandlung zugeleitet, um anhaftende Schlacketeile abzuspülen. Hierbei werden 20kg Eisen- und Nichteisenmetalle gewonnen, die einer Verwertung zugeführt werden. Die entschrottete Schlacke bzw. Grobfraktion mit einer Korngröße von 8 bis 32mm weist ein Gewicht von 215kg auf. 60kg hiervon werden einem Brecher zugeführt und auf eine Korngröße > 2mm zerkleinert. Nach der Zerkleinerung wird die zerkleinerte Masse dem Hauptstrom von 155kg zugeleitet und einer Naßbehandlung auf einem Sieb mit 2mm Trennkorngröße unterzogen. Das Waschwasser wird mit einer Menge von 1000 Liter dem Nassentschlacker entnommen. Nach dieser Nassbehandlung liegen 155kg Schlacke mit einer Korngröße von 8 bis 32mm sowie ein feinerer Anteil mit 45kg mit einem Korndurchmesser von 2 bis 8mm vor. Diese beiden Fraktionen werden einer Verwertung zugeleitet, während Feinanteile, die einen Durchmesser von weniger als 2mm aufweisen, dem Nassentschlacker wieder zugeführt werden.
Das Flußdiagramm nach Figur 4 zeigt die Grundvariante entsprechend Figur 1 in Verbindung mit der Zugabe eines Fällungsmittels für lösliche Schwermetalle. Dieses Fällungsmittel wird dem Nassentschlacker zugesetzt, um den Bleigehalt des Entschlackerwassers von üblicherweise 2mg/l auf 0,05mg/l zu senken. Hierdurch reduziert sich die Fracht an gelöstem Blei auf 1mg, die mit ca. 201 anhaftendem Schlackewasser an 200kg naßbehandelter Schlacke vorliegt. 400g Blei gelangen bei der Verbrennung ins Abgas. Bei dem mechanischen Trennvorgang mit einer Trennkorngröße von 8mm werden die 400g Blei so aufgeteilt, daß 200g Blei in der Schlacke von 200 kg verbleiben, die nach der Naßbehandlung der Verwertung zugeführt werden, während 200g Blei mit der Feinfraktion unterhalb 8mm wieder auf die Rostfeuerung gelangen.

Claims (19)

  1. Verfahren zur Behandlung von Verbrennungsrückständen einer Verbrennungsanlage, insbesondere Abfallverbrennungsanlage, bei dem der Brennstoff auf einem Feuerungsrost verbrannt und die dabei anfallenden Verbrennungsrückstände in einem Nassentschlacker gelöscht und aus diesem herausbefördert werden, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Nassentschlacker kommenden nassen Verbrennungsrückstände zuerst durch einen mechanischen Trennvorgang in zwei Fraktionen aufgeteilt werden, worauf die im wesentlichen eine Grobfraktion und eine Überkornfraktion aufweisende Hauptfraktion mit aus dem Nassentschlacker abgezogenem Wasser gewaschen und dabei anhaftende feinere Teile abgetrennt werden, und dass das Waschwasser mit den beim Waschvorgang aufgenommenen feineren Teilen dem Nassentschlacker zugeführt wird.
  2. Verfahren zur Behandlung von Verbrennungsrückständen einer Verbrennungsanlage, insbesondere Abfallverbrennungsanlage, bei dem der Brennstoff auf einem Feuerungsrost verbrannt und die dabei anfallenden Verbrennungsrückstände in einem Nassentschlacker gelöscht und aus diesem herausbefördert werden dadurch gekennzeichnet, dass die aus dem Nassentschlacker kommenden nassen Verbrennungsrückstände zuerst durch einen mechanischen Trennvorgang in zwei Fraktionen aufgeteilt werden, worauf die abgetrennte im wesentlichen eine Grobfraktion und Überkornfraktion aufweisende Hauptfraktion einem Zerkleinerungsvorgang unterworfen wird und anschließend mit aus dem Nassentschlacker abgezogenem Wasser gewaschen wird und dass das Waschwasser mit den beim Waschvorgang aufgenommenen feineren Teilen dem Nassentschlacker zugeführt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beim mechanischen Trennvorgang anfallende Feinstfraktion und Feinfraktion dem Verbrennungsvorgang zugeführt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mit Wasser aus dem Nassentschlacker vorgewaschene Hauptfraktion mit Frischwasser nachgespült wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil des aus der Nachspülung kommenden Wassers der Abgasreinigung zugeführt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil des aus der Nachspülung kommenden Wassers dem Nassentschlacker zugeführt wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Hauptfraktion eine Metallabscheidung durchgeführt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptfraktion einem weiteren mechanischen Trennvorgang unterworfen wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Überkornfraktion und der Grobfraktion getrennt voneinander eine Metallabscheidung durchgeführt wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Überkornfraktion einem Zerkleinerungsvorgang unterworfen wird.
  11. Verfahren nach einem der Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Hauptfraktion abgetrennte Grobfraktion mit den zerkleinerten Verbrennungsrückständen aus der Überkornzerkleinerung zu einer ersten Mischfraktion vermischt wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Mischfraktion einem mechanischen Trennvorgang unterworfen wird.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Grobfraktion einem Zerkleinerungsvorgang unterworfen wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die bei der Zerkleinerung der Grobfraktion entstehende Feinfraktion und Feinstfraktion mit der Grobfraktion zu einer zweiten Mischfraktion vermischt wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Mischfraktion mit Wasser aus dem Nassentschlacker gewaschen und die Feinstfraktion abgetrennt wird.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Feinstfraktion mit dem Waschwasser dem Nassentschlacker zugeführt wird.
  17. Verfahren nach Anspruch 7 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die abgeschiedenen Metalle einer Wäsche mit Wasser aus dem Entschlacker unterworfen werden.
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass als ein mechanischer Trennvorgang ein Siebvorgang eingesetzt wird.
  19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass dem Wasser des Nassentschlackers Fällungsmittel für lösliche Schwermetalle zugesetzt werden.
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