NO148500B - Fremgangsmaate for aa behandle flygeaske i et forbrenningsanlegg for avfall, og anlegg for utfoerelse av fremgangsmaaten - Google Patents

Abstract

Fremgangsmåte for å behandle flygeaske i et forbrenningsanlegg for avfall, og anlegg for utførelse av fremgangsmåten.

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte for å behandle flygeaske i et forbrenningsanlegg for avfall med uttømning av flytende slagg og bestående av en roterovn som er forsynt med beskikningsinnretninger for faste, pastaformige og flytende avfallsstoffer og slam og som ved sin ende har et slaggsmeltebad, av et etterforbrenningskammer og en anordning for fjernelse av støv fra røkgasser, hvorved flygeasken som i denne anordning er blitt skilt fra røkgassene, sammen med slaggen fjernes via anleggets slaggutløp og den fraskilte flygeaske overføres til en puffertank.

Oppfinnelsen angår også et anlegg for utførelse av fremgangsmåten.

For å unngå tilsmussing av luften er fjernelse av

støv fra røkgasser nettopp ved forbrenning av ballastrike avfallsstoffer av spesiell betydning. Mens det utskilte støv fjernes i tørr tilstand når røkgasser befris for støv ved hjelp av elektrofilter, sykloner eller duk- hhv. slangefilter, fjernes støvet i våt tilstand i form av et slam når en gassvasker anvendes. Den foreliggende oppfinnelse er spesielt basert på

den såkalte "tørre" støvfjernelse fra røkgasser.

Fot ytterligere å klargjøre den foreliggende oppfinnelse skal det dessuten nomenklaturmessig vises til at fagfolk er blitt enige om å definere det støv som skilles fra røkgassen i en støvfjernelsesanordning,som "flygeaske", mens det støv som etter støvfjernelsesanordningen fremdeles føres med av røkgassene og kommer over i skorsteinen, dvs. tilslutt over i den frie atmosfære, betegnes som "flygestøv".

Dersom flygeasken fjernes i tørr tilstand fra et forbrenningsanlegg for avfall, deponeres denne som kjent i fri-

luft adskilt fra eller sammen med slaggen.

Som kjent er sammensetningen for flygeaske sammenlig-net med slagg fra kommunale søppelforbrenningsanlegg (KSA) og med slagg fra industriavfallforbrenningsanlegg (IAFA) som er blitt smeltet i en roterovn, sterkt forskjellig, som følger:

Andelen av lettflyktige tungmetaller, som f.eks.

zink, mangan eller bly, er flere ganger høyere i flygeaske enn

i slagg, mens flygeaskens smeltepunkt vanligvis er lavere enn slaggens. Smeltet slagg er i stand til å ta; . opp vann i en mengde av ca. 1-2 vekt%.

Ved en kjent fremgangsmåte av den ovennevnte type deponeres slaggen i friluft sammen med flygeaske som er blan-det med slaggen. Flygeasken som som kjent foruten uforbrente organiske andeler også inneholder en forholdsvis høy andel av vannoppløselige stoffer og lettflyktige tungmetaller, som f.eks. tinn, mangan og bly etc. (se den ovenstående tabell), fører da til en tilsmussing av grunnen og grunnvannet, hvorved dessuten betydelige støvbelastninger for omgivelsene forårsakes av transporten av slaggen til deponeringsstedet og også på grunn av lagringen på deponeringsstedet.

Det tas ved oppfinnelsen sikte på å unngå disse ulemper.

Oppfinnelsen angår således en fremgangsmåte av ovennevnte type og som er særpreget ved at den oppsamlede flygeaske derpå innføres i roterovnen og den fremdeles inneholdte brennbare andel i flygeasken forbrennes på dette sted og flygeasken smeltes i slaggsmeltebadet i roterovnen, og den smeltede, flytende flygeaske innføres i anleggets våtfjernelsesanordning og fra denne sammen med slaggen fjernes fra anlegget via slagg-utløpet.

Oppfinnelsen angår også et anlegg for utførelse av den foreliggende fremgangsmåte, omfattende en transportinnretning for flygeaske som forbinder utløpssiden av et apparat for fjernelse av støv fra røkgasser med en puffertank, og anlegget er særpreget ved at det omfatter minst én beskikningsinnretning anordnet på en roterovns frontvegg også for innføring av flygeaske i roterovnen, eller en tilførselslanse for flygeaske som munner ut i roterovnen og er rettet mot et i roterovnen forekommende smeltebad.

Oppfinnelsen vil bli nærmere beskrevet nedenfor ved hjelp av fire eksempler og med henvisning til tegningene. På tegningene er utførelseseksempler på anlegget ifølge oppfinnelsen og som samtidig også viser en ved hjelp av anlegget utført fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen, skjematisk fremstilt. På tegningene viser

fig. 1 et avfallsforbrenningsanlegg i form av et vertikalt lengdesnitt,

fig. 2 en anleggsddl av anlegget ifølge fig. 1 for å blande flygeasken med flytende avfallsbrensler eller slam før flygeasken innføres i anleggets roterovn ifølge fig. 1, i form av et flytskjema (eksempel 2), og

fig. 3 den bakre del av anlegget ifølge fig.l med en vannav-kjølt tilføreselslanse for tilførsel av flygeasken til slaggsmeltebadet for roterovnen for anlegget ifølge fig. 1 (eksempel 4) .

På fig. 1 er vist et avfallsforbrenningsanlegg 1 som hva gjelder dets vesentlige konstruksjon er anvendbart for ut-førelse av den foreliggende fremgangsmåte ifølge de fire ut-førelseseksempler.

Anlegget ifølge fig.l består i det vesentlige av en roterovn 3 hvor beskikningsinnretninger for ovnen er anordnet på ovnens frontvegg 3a og hvor et slaggsmeltebad 4 er anordnet inne i roterovnen ved dennes bakre ende 3b som danner et kne innad. Anlegget omfatter videre et etterfor-

brenningskammer 2,en kjele 5 som står i forbindelse med dette,

en påfølgende innretning 6, f.eks. et elektrofilter, for tørr støvfjernelse fra røkgassene evt. en innretning for å skille gassformige skadestoffer fra de støvfrie røkgasser (ikke vist), og en derpå følgende skorstein 37.

Pastaformig avfall og faste avfallsstoffer som er blitt fylt i blikkbokser, tilføres til roterovnen 3 via en beskikningsinnretning 39 som er forsynt med et stengbart spjeld 40 og er anordnet på ovnens frontvegg 3a. Flytende avfallsstoffer og slam tilføres likeledes til roterovnen 3 ved anvendelse av flere såkalte "brensellanser" som likeledes er anordnet på ovnens frontvegg 3a. En antennelses- og støttebrenner som kan drives f.eks. med brukt olje, er likeledes montert på ovnens frontvegg 3a.

På grunn av ovnens 3 kontinuerlige dreiebevegelse transporteres avfallsstoffene henimot ovnens bakre ende 3b, hvorved de antennes og gradvis forbrennes. Ved roterovnens 3 bakre ende 3b danner det flytende slaggsmeltebad 4 seg på grunn av den høye temperatur og den spesielle utformning av roterovn-mantelen 7 med et mantelbend 8 som er rettet innad, og slaggsmeltebadet 4 løper kontinuerlig over mot roterovnsrørets bakre kant 9. Den smeltede, flytende slagg som forlater roterovnen 3, faller via en slaggsjakt 33 ned i et våtavslaggingsapparat 10 og bråkjøles der på grunn av det tilstedeværende vann. I våt-avslaggingsapparatet 10 befinner seg dessuten en endeløs av-skrapingskjede som er ført over valser og som tjener til å fjerne den størknede, faste slagg fra avfallsforbrenningsan-legget 1.

Den nødvendige forbrenningsluft innføres som primær-luft i roterovnen 3 ved hjelp av en vifte som er anordnet ved ovnens frontvegg 3a. De støvholdige røkgasser strømmer fra roterovnen 3 over i etterforbrenningskammeret 2 hvori de utbrennes fullstendig med sekundærluft som tilføres via sideveggmunn-stykker 11. I den påfølgende kjele 5 fjernes varme fra røkgas-sene slik at disse avkjøles. I den påfølgende støvfjernelses-innretning 6 som her er vist utført f.eks. som et elektrofilter, skilles støvet i tørr tilstand fra røkgassene og fjernes via oppsamlingstrakten 14 som er anordnet under innretningen 6. Om nødvendig utskilles skadegasser fra røkgassene i et våt-vaskeapparat som er innkoblet etter støvfjerneisesinnretningen 6.

E ksempel 1

Ved anvendelse av anlegget.. ifølge fig. 1 overføres flygeaske fra røkgassstøvfjernelsesinnretningens 6 oppsamlings-trakt 14 til en puffertank ved hjelp av en transportinnretning (ikke vist på fig. 1). Fra puffertanken fylles flygeasken i blikkbeholdere, for hånd eller automatisk i avhengighet av anleggets størrelse. De fylte beholdere stenges med et lokk som likeledes består av blikk og som er forsynt med minst én lufteåpning for å unngå et innvendig overtrykk hhv. en eksplo-sjon. Blikkbeholderne som er blitt fylt med flygeaske, bringes sammen med faststoffavfall inn i roterovnen 3 ved hjelp av beskikningsinnretningen for faststoffavfall som er anordnet på ovnens frontvegg 3a. De lukkede blikkbeholdere føres gjennom roterovnen 3 til slaggsmeltebadet 4 som er anordnet ved ovnens bakre ende 3b. Derved blir de brennbare flygeaskedeler som fremdeles er uforbrent, fullstendig utbrent. Når blikkbeholderne når frem til slaggsmeltebadet 4, smelter disse. Da flygeaskens smeltetemperatur imidlertid er lavere enn smeltetempera-turen for blikkbeholderen som danner en kappe rundt flygeasken, vil blikkbeholderens innhold, dvs. flygeasken, når beholderen smelter, allerede befinne seg i en deiglignende eller til og med allerede i en flytende tilstand, dvs. at ingen støvformige askepartikler lenger kan rives med over i etterforbrenningskammeret 2 og det deretter tilkoblede anleggsaggregat (kjelen 5, gassfjernelsesinnretningen 6) av røkgasstrømmen som stryker over slaggsmeltebadet 4.

E ksempel 2

Ved anvendelse av anlegget ifølge fig. 1 overføres ifølge fig. 2 flygeasken fra puffertanken som via en transportinnretning er forbundet med røkgassstøvfjernelsesanordningens samletrakt 14, ved hjelp av en transportinnretning til en beholder 15 for flytende avfallsstoffer eller slam og med en til-bygget blandeinnretning 16, hvorved flygeasken samtidig også avkjøles. I blandeinnretningen 16 blandes flygeasken som oven-fra er blitt tilført ved hjelp av en doseringsskrue 17, med avfallsbrenslene hhv. slam som sirkuleres via beholderen 15. For å hindre at flygeaske avsetter seg på beholderbunnen 18 holdes beholderens innhold stadig i bevegelse ved hjelp av en omrøringspropell 20 som drives av en motor 19. En delstrøm av blandingen som består av avfallsbrenslet hhv. industrislam og flygeasken og som ved hjelp av en sirkulasjonspumpe 21 via blandeinnretningen 16 og beholderen 15 sirkuleres gjennom en rørledning 22, avgrenes. fra kretsløpet på et sted 23 og inn-føres i en mengde som kan reguleres ved hjelp av en ventil 25, via en ledning 24 og brensellansen for flytende avfall hhv. slam som er anordnet på roterovnens 3 frontvegg 3a (se fig. 1), i roterovnen 3 og forbrennes i denne, hvoretter den erholdte slagg igjen smeltes i det flytende slaggsmeltebad 4 (se fig.

1) som befinner seg ved roterovnens 3 bakre ende 3b.

E ksempel 3

Flygeaske tilføres via en doseringsskrue fra en puffertank som via en transportinnretning er koblet til røkgass-støvf jernelsesinnretningens 6 (se fig. 1) samletrakt 14, til en pelletiseringstallerken og bearbeides på denne til et grovkor-nig granulat, såkalte "pellets", ved tilførsel av vann og bindemidler. Disse pellets blir etter at de er blitt fylt i åpne beholdere, tilført til roterovnen 3 via beskikningsinnretningen for faststoffavfall og fat hhv. beholdere og som er anordnet på roterovnens 3 frontvegg 3a, eller via en på dette sted spesielt anordnet beskikningsåpning for tilførsel av pellets. Pelletene passerer gjennom roterovnen 3 sammen med de faste og/eller flytende avfallsstoffer, hvorved de antennes og deretter forbrennes, og slaggen fra pelletene smeltes tilslutt i slaggsmeltebadet 4 ved enden 3b av ovnen.

Eksempel 4

Flygeasken overføres via en transportinnretning til en puffertank fra røkgasstøvfjernelsesanordningens 6 samletrakt 14. Flygeasken som fjernes fra puffertanken, tilføres deretter i en mengde som kan reguleres ved hjelp av en doseringsskrue, til en vannavkjølt tilførselslanse 27 via en ledning 38 (se fig. 3). Flygeasken blir i lansen 27 på grunn av injektorvirkningen fra en luftstråle som ifølge fig. 3 ved hjelp av en vifte 28 og via en luftledning 29 innføres i til-førselslansen 27 som strekker seg på tvers av etterforbrenningskammeret 2 og fremover, revet med og gjennom lanserøret slyn-get med høy hastighet inn i roterovnens 3 flytende slaggsmeltebad 4 (se også fig. 1). Tilførselslansen 27 er ført til så nær slaggsmeltebadet 4 at en overveiende del av flygeasken på grunn av den kinetiske energi til støvpartiklene i denne trenger inn i slaggsmeltebadet 4 og bindes i dette. Når støvet er meget findelt, kan en økning av støvpartiklenes størrelse fås ved dråpevis å tilsette vann til transportluftstrømmen via en ledning 30 (se fig.-3) som er koblet til luftledningen 29, for at den kinetiske energi skal økes ved å øke den enkelte partikkels massetreghet og derved den dybde som støvpartiklene trenger inn i slaggsmeltebadet 4 med. I slaggsmeltebadet 4 smeltes flygeasken og bindes i den smeltede, flytende slagg. Den smeltede, flytende blanding av flygeaske og slagg går i slaggbadet 4 igjen frem til et overløp og strømmer over den bakre, innven-dige kant 9 av dreierøret og over i våtslaggfjerneren 10 (se også fig. 1), hvorfra blandingen fjernes fra anlegget 1 i brå-kjølt og størknet tilstand.

De ovenfor under henvisning til tegningene beskrevne fire eksempler av foreliggende fremgangsmåte hhv. av anlegget for utførelse av fremgangsmåten er basert på en tørr røkgassren-sing, f.eks. ved hjelp av et elektrofilter. Imidlertid er det annet utførelseseksempel ifølge fig. 2 hvor den utskilte flygeaske blandefcmed flytende avfallsstoffer eller slam, også gjen-nomførbar i forbindelse med en våtrensing av røkgassene, hvorved flygeaskeslammet som utskilles i røkgassvaskeren, overføres til puffertanken og den påfølgende beholder.

Claims (14)

1. Fremgangsmåte ved behandling av flygeaske i et forbrenningsanlegg for avfall med uttømning av flytende slagg og bestående av en roterovn som er forsynt med beskikningsinnretninger for faste, pastaformige og flytende avfallsstoffer og slam og som ved sin ende har et slaggsmeltebad, av et etterforbrenningskammer og en anordning for fjernelse av støv fra røkgasser, hvorved flygeasken som i denne anordning er blitt skilt fra røkgassene, sammen med slaggen fjernes via anleggets slaggutløp og den fraskilte flygeaske overføres til en puffertank, karakterisert ved at den oppsamlede flygeaske derpå innføres i roterovnen og den fremdeles inneholdte brennbare andel i flygeasken forbrennes på dette sted og flygeasken smeltes i slaggsmeltebadet i roterovnen, og den smeltede, flytende flygeaske innføres i anleggets våtslaggfjernelsesanordning og fra denne sammen med slaggen fjernes fra anlegget via slagg-utløpet.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den oppsamlede flygeaske fylles i blikkbeholdere, at de lukkede blikkbeholdere tilføres til roterovnen via beskikningsinnretningen for faste avfallsstoffer og at de brennbare andeler av flygeasken utbrennes fullstendig mens denne beveger seg gjennom roterovnen, hvoretter flygeasken overføres i deiglignende eller smeltet, flytende tilstand og blikkbeholderne først deretter smeltes i området for slaggsmeltebadet på grunn av den til blikkbeholderne utenfra tilførte smeltevarme.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved den oppsamlede flygeaske sammen med flytende avfallsstoffer eller slam som føres i et lukket kretsløp via en beholder og en blandeinnretning, blandes i den sistnevnte innretning og at en del av blandingen av de flytende avfallsstoffer hhv. slam og flygeasken avgrenes fra kretsløpet og tilføres til roterovnen via en brensellanse for flytende avfallsstoffer hhv. slam som er anordnet i roterovnens frontvegg .

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den oppsamlede flygeaske som fås når støv tørrfjernes fra røkgassen, i en regulert mengde pelletiseres til et granulat ved tilførsel av vann og bindemiddel, at de således dannede pellets fylles i åpne beholdere og via en beskikningsinnretning for roterovnen for beskikning av beholdere og faste avfallsstoffer eller via en beskikningsåpning som er anordnet i ovnens frontvegg og utelukkende er beregnet for til-førsel av pellets, innføres i roterovnen.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den oppsamlede flygeaske som fås ved tørrfjernelse av støv fra røkgasser, i en regulert mengde rives med av en luftstråle som tjener som injektor- og transportmiddel, og slynges med høy hastighet på slaggsmeltebadet i roterovnen, hvorved en overveiende del av flygeasken på grunn av støvpartiklenes kinetiske energi bringes inn i slaggsmeltebadet og bindes i dette, idet tilførselslansen for injisering av flygeasken avkjøles.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at vann tilføres i dråpeform til transportluftstrømmen før denne kommer inn i tilførsels-lansen, hvorved flygeaskens støvpartikler økes slik at deres kinetiske energi økes.

"<7-> Fremgangsmåte ifølge krav 1 og 3, karakterisert ved at blandingen som består av flytende avfallsstoffer hhv. slam og flygeaske, holdes i stadig bevegelse i beholderen ved hjelp av et røreverk for å unngå at flygeasken avsetter seg på beholderens bunn.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 1 t karakterisert ved at forbrenningsgassene og den del av transportluften som ikke benyttes for forbrenning av den brukte olje hhv. det flytende avfallsbrensel, fjernes fra smeltekammeret og overføres til etterforbrenningskammeret.

9 . Anlegg for utførelse av fremgangsmåten ifølge krav 1, omfattende en transportinnretning for flygeaske som forbinder utløpssiden (14) av et apparat (6) for fjernelse av støv fra røkgasser med en puffertank, karakterisert ved minst én beskikningsinnretning (39) anordnet på en roterovns (3) frontvegg (3a) også for inn-føring av flygeaske i roterovnen, eller en tilførselslanse (27) for flygeaske som munner ut i roterovnen (3) og er rettet mot et i roterovnen forekommende smeltebad (4).

10. Anlegg ifølge krav 9, karakterisert ved at beskikningsinnretningen (39) for faste avfallsstoffer og som er anordnet i roterovnens (3) frontvegg (3a), har en innvendig tverrsnittsdimensjon som svarer til de ytre dimensjoner for lukkede blikkbeholdere som er fylt med flygeaske og skal tilføres til roterovnen (3).

H- Anlegg ifølge krav 9, karakterisert ved en transportinnretning til en beholder (15) som befinner seg i et lukket kretsløp for flytende avfallsstoffer eller slam og hvor det før beholderen i kretsløpet er innkoblet en blandeinnretning (16) med en doseringsskrue (17) for flygeasken som skal tilblandes og som står i forbindelse med blandeinnretningen på dennes innløpsside, og ved at det bak beholderen (15) og foran blandeinnretningen (16) er tilkoblet til kretsløpsledningen(22) for blandingen som består av flytende avfallsstoffer hhv. slam og flygeasken, en grenledning (24) for blandingen og som er forsynt med en reguler-ingsventil (25) og står i forbindelse med en brensellanse for flytende avfallsstoffer hhv. slam som er innebygget i roterovnens (3) frontvegg (3a).

12. Anlegg ifølge krav 9, karakterisert ved en pelletiseringstallérken som er forsynt med en doseringsanordning for flygeaske og med tilkoblinger for tilførsel av vann og bindemidler, en stasjon for å fylle flygeaskepellets i åpne beholdere og en beskikningsinnretning for faste avfallsstoffer og som også er beregnet for tilførsel av disse pellets, eller en beskikningsåpning i ovnens frontvegg (3a) utelukkende beregnet for tilførsel av pellets.

13._ Anlegg ifølge krav 9, karakterisert ved en vannavkjølt tilførsels-lanse (27) som er forsynt med en doseringsanordning for flygeasken og med en tilkobling (29) for injektor- og transportluft og strekker seg på tvers gjennom etterforbrenningskammeret (2) og inn i den bakre ende (3b) av roterovnen (3) og er rettet mot slaggsmeltebadet (4) .

14. Anlegg ifølge krav 9 eller 13, karakterisert ved at tilkoblingsledningen (29) for injektor- og transportluften og som står i forbindelse med tilførselslansens (27) bakre ende, er forsynt med en tilkobling (30) for innføring av vann.