EP1882529B1

EP1882529B1 - Verfahren und Vorrichtung zum Trennen von Reststoffen

Info

Publication number: EP1882529B1
Application number: EP07012149.6A
Authority: EP
Inventors: Johannes Martin; Michael Busch; Eva-Christine Langhein; Dragutin Brebric
Original assignee: Martin GmbH fuer Umwelt und Energietechnik
Current assignee: Martin GmbH fuer Umwelt und Energietechnik
Priority date: 2006-07-26
Filing date: 2007-06-21
Publication date: 2014-10-29
Anticipated expiration: 2027-06-21
Also published as: PT1882529E; JP2008043942A; JP5618114B2; US20080023374A1; US20110180460A1; DE102006035260A1; EP1882529A1; US8251226B2; ES2523584T3; PL1882529T3; CA2590890A1; US7971724B2; DK1882529T3; CA2590890C

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Trennen von Reststoffen aus einer thermischen Abfallbehandlung in mindestens eine Feinfraktion und eine Grobfraktion, bei dem die Reststoffe aus einer Abfallbehandlungsanlage trocken ausgetragen und in mindestens zwei Fraktionen getrennt werden.
Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung zum Trennen von Reststoffen aus einer thermischen Abfallbehandlung in mindestens eine Feinfraktion und in eine Grobfraktion.
Ein Verfahren zum Trennen von Reststoffen ist aus der EP 0 691 160 B1 bekannt. Dort werden die aus der Abfallbehandlungsanlage bzw. einer Feuerungsanlage trocken ausgetragenen Reststoffe zunächst auf ein Stangensieb aufgegeben, wo das Überkorn mit mehr als 300 mm Abmessung mechanisch abgetrennt wird. Dieses grobgesichtete Material läuft dann über ein elektromagnetisch angetriebenes 2mm-Sieb. Auf diese Weise wird der Feinanteil abgetrennt, der einer Sonderbehandlung zugeführt wird. Der verbleibende übrige Teil der Reststoffe wird einer weiteren Behandlung, nämlich einer Zerkleinerung, einer Eisenabtrennung sowie einer Nichteisenabtrennung zugeführt.
Die Verwendung von Sieben zur Abtrennung der Feinfraktion von kleiner als 2 mm hat den Nachteil, dass einerseits die Siebe verstopfen und andererseits diese Siebe einem starken Verschleiß unterliegen.
Aus der EP 0 318 054 A1 ist ein Verfahren bekannt, bei dem die Reststoffe unter Aufbringen einer Rüttelbewegung kaskadenförmig in Bahnen und dazwischenliegenden freien Fallstrecken über mindestens eine Stufe nach unten gefördert werden und dass dabei im Bereich der freien Fallstrecken die Feinfraktion durch eine Gasströmung ausgetragen wird, wobei die Grobfraktion bis auf die durch die Windsichtung ausgetragene Feinfraktion den Kaskadenweg durchläuft.
Aus der US 755016 ist ein gattungsgemäßes Verfahren bekannt, wobei jedoch in diesem Dokument keine Abfallverbrennungsanlage erwähnt wird.
Einen weiteren Windsichter zeigt die GB 899 449 A .
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, um einen besseren Ausbrand zu erzielen.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs erläuterten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass für die Windsichtung Umgebungsluft verwendet wird oder Gas aus demjenigen Bereich der Abfallbehandlungs- bzw. Abfallverbrennungsanlage verwendet wird, in welchem noch viel unverbrauchter Sauerstoff vorhanden ist, um einen besseren Ausbrand der Reststoffe anzufachen, dass durch eine kontrollierte Abgasabsaugung bei der Erzeugung der Gasströmung für die Windsichtung ein Staubaustritt vermieden wird und dass die Abluft von der Windsichtung der Verbrennungsanlage wieder zugeführt wird..
Ein wesentlicher Punkt dieser Verfahrensführung besteht darin, dass die Reststoffe durch Rüttelbewegung auf Platten befördert werden, so dass mit Ausnahme des durch die Windsichtung ausgetragenen Feinanteils der übrige Anteil der Reststoffe den Kaskadenweg, vorzugsweise vollständig den ganzen Kaskadenweg, durchläuft. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung ermöglicht es, dass bei der Windsichtung die weitere Reaktion im Sinne eines besseren Ausbrandes der Reststoffe angefacht und außerdem hierdurch ein Falschlufteintrag in die Verbrennungskammer vermieden wird, der aufgrund des fehlenden Wasserschlosses im Entschlacker möglich wäre.
Die Platten können dabei entweder ungelocht ausgeführt werden oder Löcher bzw. Durchtritte aufweisen, durch die ein Teil der Reststoffe auch schon vor der freien Fallstrecke auf das darunter liegende Blech gelangt. Hierdurch werden Agglomerationen einerseits durch die Rüttelbewegungen und insbesondere durch den freien Fall aufgebrochen, wobei insbesondere bei den freien Fallstrecken eine sehr gute Trennung zwischen der Feinfraktion und der gröberen Hauptfraktion durch die vorzugsweise quer zu dieser Fallbewegung ausgerichtete Gasströmung ermöglicht wird.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass bei Verwendung eines Gases für die Windsichtung, welches Sauerstoff enthält eine Nachreaktion bei den Reststoffen insbesondere im Bereich der freien Fallstrecken eintritt, so dass eine Verbesserung der Schlackenqualität wegen des höheren Grades des Ausbrandes erhältlich ist.
Durch die kontrollierte Absaugung bei der Erzeugung einer Gasströmung für die Windsichtung wird ein Staubaustritt vermieden, zu dessen Vermeidung üblicherweise Naßentschlacker eingesetzt werden, welche den Nachteil aufweisen, dass die ausgetragenen Reststoffe bzw. die ausgetragene Schlacke ein höheres Gewicht aufweisen, wodurch die Kosten für die Deponie erhöht werden.
Weiterhin ist die Trennung der einzelnen Fraktionen im trockenen Zustand wegen der fehlenden Agglomerationen wesentlich effektiver. Die kontrollierte Absaugung zur Erzielung einer Windsichtung verhindert auch eine Rückströmung von dem für die Windsichtung verwendeten Gas in die Abfallbehandlungsanlage bzw. Feuerungsanlage.
Die Bahnen können so angeordnet sein, dass durch die Rüttelbewegung die Reststoffe auf der Bahn gefördert werden. Vorteilhaft ist es jedoch wenn die Bahnen schräg angeordnet sind.
Eine gute Trennung wird insbesondere dann erzielt, wenn die Reststoffe über mehrere Stufen nach unten gefördert werden.
Die Trennung kann auch dadurch verbessert werden, dass die Feinfraktion auch im Bereich der Rüttelförderbewegung durch eine Gasströmung ausgetragen wird.
In der Praxis hat es sich bewährt, wenn die Gasströmung quer zur Fallrichtung verläuft. Außerdem ist es vorteilhaft, wenn sie gegenläufig zur Rüttelförderbewegung verläuft.
Um eine wirkungsvolle Klassifizierung zu erzielen erfolgt in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Windsichtung in den Strecken des freien Falls und zwischen den Rüttelförderstrecken mit einer regelbaren Gasgeschwindigkeit von 2 bis 10 m/s, vorzugsweise zwischen 3 und 5 m/s.
Zur Gewinnung der durch die Windsichtung von der Hauptfraktion abgetrennten Feinfraktion ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der Gasstrom nach der Windsichtung zunächst einer Zyklonabscheidung und nach Bedarf anschließend einem Filtervorgang zugeführt wird.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird die durch die Windsichtung abgeschiedene Feinfraktion der thermischen Abfallbehandlung wieder zugeführt. Es ist bekannt, dass diese Feinfraktion wesentlich stärker mit Schadstoffen belastet ist als die gröbere Hauptfraktion, sodass durch diese Rückführung entweder eine Zerstörung dieser Schadstoffe oder eine bessere Einbindung in verglaste Schlackenteile erfolgt. Die Trägerluft bzw. das Trägergas kann der Verbrennungsanlage wieder zugeführt werden. Das heißt die Abluft wird der Windsichtung der Verbrennungsanlage wieder zugeführt.
Vorteilhaft ist es, wenn unterschiedliche Strömungsgeschwindigkeiten zwischen den einzelnen Förderungsplatten eingestellt werden.
Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung zum Trennen von Reststoffen aus einer thermischen Abfallbehandlung in eine Feinfraktion und in eine Grobfraktion. Durch diese Vorrichtung sollen die Nachteile des Standes der Technik insbesondere die Verstopfungsgefahr bei Sieben und der erhöhte Verschleiß vermieden werden und es soll die Durchführung des weiter oben beschriebenen vorteilhaften Verfahrens ermöglicht werden.
Die Vorrichtung zum Trennen von Reststoffen aus einer thermischen Abfallbehandlung in mindestens eine Feinfraktion und in eine Grobfraktion ist weist Mittel zum Erzeugen einer Gasströmung für eine Windsichtung und ein auf Schwingelementen (2) abgestütztes Gehäuse mit mehreren untereinander und schräg versetzt angeordneten Platten auf, wobei das Gehäuse mit Mitteln zur Erzeugung einer in Richtung der schräg nach unten versetzt angeordneten Platten ausgerichteten Vibrationsbewegungskomponente ausgerüstet ist und die Platten mit dem Gehäuse an ihren Seitenrändern verbunden sind und die Gasströmung quer zur Fallrichtung und gegenläufig zur Rüttelförderbewegung verläuft..
Bei dieser Vorrichtung findet die Klassierung in mindestens eine Feinfraktion und eine Grobfraktion im wesentlichen durch die Windsichtung in den freien Fallstrecken zwischen den schräg angeordneten Platten statt. Bei dieser Fallbewegung werden Agglomerationen aufgelöst und die Feinanteile freigegeben.
Wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Platten in ihrer Neigung einstellbar mit dem Gehäuse verbunden sind, so besteht die Möglichkeit die Rüttelförderbewegung zu beeinflussen und den Fliesseigenschaften der Reststoffe anzupassen. Weiterbildend kann mindestens eine Absaugleitung an der der Austragsseite entgegengesetzten Seite des Gehäuses vorgesehen sein.
Weiterhin wird vorgeschlagen, eine vorzugsweise regelbare Einlassöffnung für ein zur Windsichtung zwischen den Platten hindurch leitbares Gas vorzusehen.
Außerdem kann die Vorrichtung eine Zufuhreinrichtung für trockene Reststoffe der Abfallbehandlungsanlage aufweisen.
Zur Abscheidung der abgetrennten Feinfraktion sind in dem Absaugweg nach dem Gehäuse ein Zyklon und gegebenenfalls auch ein Filter eingeschaltet.
Wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung ein Einlass für das zur Windsichtung dienende Gas mit einem Bereich der Abfallbehandlungsanlage verbunden ist, in dem noch viel unverbrauchter Sauerstoff vorhanden ist, so wird eine Nachreaktion der trocken ausgebrachten Reststoffe ermöglicht und eine unerwünschte Rückführung von Gas in den Ausbrandbereich am Ende der Feuerung der Abfallbehandlungsanlage vermieden. Da es sich um einen gefassten, definierten Gas-/Luftstrom handelt, ist die Rückführung in die Verbrennungsanlage dergestalt sinnvoll, dass hierdurch ein volumenstrom- oder sauerstoffmassen-äquivalenter Ersatz von Verbrennungsluft oder Wirbelluft erfolgt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert.
Es zeigt

Figur 1: eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Trennen von Reststoffen aus einer thermischen Abfallbehandlung und
Figur 2: eine Ansicht der in Figur 1 gezeigten Anlage in Richtung des Pfeils A.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich umfasst die Vorrichtung zum Trennen von Reststoffen ein Gehäuse 1, welches gegenüber dem Boden durch Schwingelemente 2, im dargestellten Falle Druckfedern, abgestützt ist. Im Inneren des Gehäuses sind mehrere ungelochte Platten 3.1 bis 3.5 in ihrer Neigung verstellbar mit dem Gehäuse verbunden. Die Platten sind so angeordnet, dass die auf die oberste und erste Platte 3.1 aufgegebene Schlacke bzw. aufgegebener Reststoff 4 zunächst auf die im wesentlichen mit der gleichen Neigung versehene Platte 3.2 gelangt und von dort dann auf die darunter liegende Platte 3.3 fällt, wobei sich dieser Vorgang fortsetzt bis die Schlacke bzw. die Reststoffe über die Platte 3.4 zur Platte 3.5 und von dort nach außen gelangt.
Dieser Transport der Reststoffe bzw. der Schlacke erfolgt durch Rüttelbewegung, die durch Vibratoren 5 erzeugt wird. Auf der gegenüberliegenden und auf der Zeichnung nicht sichtbaren Seite des Gehäuses 1 ist ein zweiter Vibrator 5 angeordnet, der Schwingungsenergie mit Bewegungskomponenten in Richtung der abfallend verlaufenden Platten 3.1 bis 3.5 erzeugt.
Über ein Absaugrohr 6 wird mittels eines nicht dargestellten Ventilators Gas angesaugt, welches an der Oberseite 7 des Gehäuses eintritt und dabei mit der derjenigen Stelle der Abfallbehandlungsanlage bzw. eines Feuerungsrostes verbunden ist, in dessen Bereich noch viel unverbrauchter Sauerstoff vorhanden ist. An der mit 7 bezeichneten Seite wird auch die Schlacke zugeführt.
Die Tatsache, dass dieses Gas noch relativ viel Sauerstoff enthält ist insofern vorteilhaft, als dieses Gas durch die kaskadenförmig nach unten abfallenden Masseströme der Reststoffe hindurchstreicht und dabei eine weitere Reaktion anfacht, die zu einem besseren Ausbrand der Schlacke führt. Ersatzweise oder zusätzlich kann Umgebungsluft auch über die Stirnseite 8 des Gehäuses zugeführt werden.
Die Gasströme 9 zwischen den schräg verlaufenden Platten dienen der Windsichtung, d. h., sie nehmen die feinen Anteile mit. Das mit 6 bezeichnete Absaugrohr ist im weiteren Verlauf mit einem Zyklon und anschließend mit einem Filter verbunden, so dass die im Gasstrom mitgetragene Feinfraktion gewonnen und mit der Verbrennungsluft dem Abfallverbrennungsprozess wieder zugeführt werden kann.

Claims

Verfahren zum Trennen von Reststoffen aus einer thermischen Abfallbehandlung in mindestens eine Feinfraktion und eine Grobfraktion, bei dem die Reststoffe aus einer Abfallbehandlungsanlage trocken ausgetragen und in mindestens zwei Fraktionen getrennt werden, wobei die Reststoffe unter Aufbringen einer Rüttelbewegung kaskadenförmig in Bahnen und dazwischenliegenden freien Fallstrecken über mindestens eine Stufe nach unten gefördert werden und dass dabei im Bereich der freien Fallstrecken die Feinfraktion durch eine Gasströmung ausgetragen wird, wobei die Grobfraktion bis auf die durch die Windsichtung ausgetragene Feinfraktion den Kaskadenweg durchläuft, dadurch gekennzeichnet, dass für die Windsichtung Umgebungsluft verwendet wird oder Gas aus demjenigen Bereich der Abfallbehandlungs- bzw. Abfallverbrennungsanlage verwendet wird, in welchem noch viel unverbrauchter Sauerstoff vorhanden ist, um einen besseren Ausbrand der Reststoffe anzufachen, dass durch eine kontrollierte Abgasabsaugung bei der Erzeugung der Gasströmung für die Windsichtung ein Staubaustritt vermieden wird und dass die Abluft von der Windsichtung der Verbrennungsanlage wieder zugeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahnen schräg angeordnet sind.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Reststoffe über mehrere Stufen nach unten gefördert werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Feinfraktion auch im Bereich der Rüttelförderbewegung durch eine Gasströmung ausgetragen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnen, dass die Gasströmung quer zur Fallrichtung verläuft.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasströmung gegenläufig zur Rüttelförderbewegung verläuft.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Windsichtung in Strecken des freien Falls und zwischen den Rüttelförderstrecken mit einer regelbaren Gasgeschwindigkeit von 2 bis 10 m/s vorzugsweise zwischen 3 und 5 m/s erfolgt.
Verfahren nach Anspruch einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasstrom nach der Windsichtung zunächst einer Zyklonabscheidung und anschließend vorzugsweise einem Filtervorgang zugeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Windsichtung abgeschiedene Feinfraktion der thermischen Abfallbehandlung wieder zugeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abluft der Windsichtung der Verbrennungsanlage wieder zugeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass unterschiedliche Strömungsgeschwindigkeiten zwischen den einzelnen Förderungsplatten eingestellt werden.
Vorrichtung zum Trennen von Reststoffen aus einer thermischen Abfallbehandlung in mindestens eine Feinfraktion und in eine Grobfraktion, mit Mitteln zum Erzeugen einer Gasströmung für eine Windsichtung und einem auf Schwingelementen (2) abgestützten Gehäuse (1) mit mehreren untereinander und schräg versetzt angeordneten Platten (3.1 - 3.5), wobei das Gehäuse mit Mitteln zur Erzeugung einer in Richtung der schräg nach unten versetzt angeordneten Platten (3.1 - 3.5) ausgerichteten Vibrationsbewegungskomponente ausgerüstet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten (3.1 - 3.5) mit dem Gehäuse (1) an ihren Seitenrändern verbunden sind und die Gasströmung quer zur Fallrichtung und gegenläufig zur Rüttelförderbewegung verläuft.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten (3.1 - 3.5 in ihrer Neigung einstellbar mit dem Gehäuse (1) verbunden sind.
Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, gekennzeichnet durch mindestens eine Absaugleitung an der der Austragsseite entgegengesetzten Seite des Gehäuses (1).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, gekennzeichnet durch eine vorzugsweise regelbare Einlassöffnung für ein zur Windsichtung zwischen den Platten (3.1 - 3.5) hindurch leitbares Gas.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, gekennzeichnet durch eine Zufuhreinrichtung für trockene Reststoffe der Abfallbehandlungsanlage.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Absaugweg nach dem Gehäuse (1) ein Zyklon und vorzugsweise ein Filter eingeschaltet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnen, dass ein regelbarer Einlass für das zur Windsichtung dienende Gas mit einem Bereich der Abfallbehandlungsanlage verbunden ist, in dem noch viel unverbrauchter Sauerstoff vorhanden ist.