WO2022053430A1 - Anlage und verfahren zur reduktion des quecksilberanteils bei der aufarbeitung von müll zur verwendung als ersatzbrennstoff - Google Patents

Anlage und verfahren zur reduktion des quecksilberanteils bei der aufarbeitung von müll zur verwendung als ersatzbrennstoff Download PDF

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WO2022053430A1
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partial gas
mercury
waste
plant
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Reinhard Teutenberg
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Thyssenkrupp Industrial Solutions Ag
Thyssenkrupp Ag
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    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
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    • F23G5/02—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment
    • F23G5/033—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment comminuting or crushing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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    • F23G2205/12—Waste feed arrangements using conveyors
    • F23G2205/122—Belt conveyor
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    • F23G2900/00—Special features of, or arrangements for incinerators
    • F23G2900/55—Controlling; Monitoring or measuring
    • F23G2900/55007—Sensors arranged in waste loading zone, e.g. feed hopper level
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2900/00—Special features of, or arrangements for incinerators
    • F23G2900/55—Controlling; Monitoring or measuring
    • F23G2900/55011—Detecting the properties of waste to be incinerated, e.g. heating value, density

Definitions

  • the invention relates to a plant and a method for removing waste contaminated with mercury from a material flow for using the waste as a substitute fuel.
  • Garbage is now often used as a substitute fuel.
  • the problem is that the waste can be loaded with mercury. In the event of combustion, this is often emitted with the exhaust air.
  • limit values can be exceeded here, which could jeopardize his operating license.
  • mercury is found in garbage from dental fillings, fluorescent and energy-saving lamps, batteries, cosmetics, electrical and electronic equipment, measuring instruments, catalytic converters, laboratory equipment, preservatives and paints.
  • Thermometers and barometers are only mentioned as examples of measuring instruments.
  • Preservatives and colors are particularly important when disposing of waste wood, where the wood has been impregnated with the appropriate preservatives.
  • disposal of textiles which may be contaminated with mercury due to dyeing during production.
  • DE 41 22 113 A1 discloses a method for removing mercury from sewage sludge and using the sewage sludge obtained thereafter as fuel.
  • JP 2004 359 771 A discloses a method for decontamination, in particular of mercury, for the production of fuels.
  • the object of the invention is to avoid the entry of waste contaminated with mercury into an incineration plant by removing contaminated waste in a targeted manner.
  • the system according to the invention is used to process waste for use as a substitute fuel in a combustion device.
  • the combustion device is part of a plant for the production of cement clinker.
  • the system has a processing device and a transport device arranged downstream of the processing device in the direction of material flow.
  • the processing device applies heat to the waste.
  • the processing device is a comminution unit, for example and in particular a shredder or a cutting mill, particularly preferably a shredder.
  • a shredder is used for mechanical shredding.
  • mechanical energy is introduced into the waste for shredding.
  • Two effects occur here.
  • hollow bodies containing mercury, for example corresponding lamps, are destroyed so that the mercury can escape.
  • the introduction of mechanical energy results in heating, which also converts mercury into the gas phase.
  • mercury in the gas phase can be detected in the exhaust air from the processing device or in the waste transported out of the processing device.
  • the transport device has an ejection device.
  • the discharge device is, for example and preferably, reversible Conveyor belt, a belt switch, a scraper or a slider.
  • a reversible conveyor belt this is preferably arranged directly behind the processing device in the direction of the material flow, so that the waste is fed in close to one end of the conveyor belt.
  • the reversible conveyor belt is thus arranged under the processing device, for example a shredder, or downstream of a shredder in the direction of transport.
  • the refuse is further transported to incineration in the normal direction of transport, with the refuse being transported further along the longer distance of the conveyor belt.
  • the running direction of the conveyor belt is reversed, so that the refuse emerging from the processing direction is transported via the short end of the conveyor belt, for example, to a store for later disposal.
  • the conveyor belt is switched back to the usual transport direction.
  • the processing device, the transport device or both the processing device and the transport device have a suction device.
  • a partial gas flow is taken from the suction.
  • the pointer flow is taken from the exhaust gas flow via a probe and passed on via a pipe or hose.
  • the mercury concentration in the partial gas flow is determined by means of a detection device.
  • An evaluation device is connected to the detection device.
  • the evaluation device is also connected to the ejection device.
  • the evaluation device is designed to eject the contaminated waste through the ejection device when a predetermined concentration of mercury is exceeded.
  • the decision about ejection can be made not only on the basis of the mercury concentration, but also on the basis of the mercury concentration over time. In this way, a conclusion about the type of contamination can be drawn from the concentration and the course of the concentration. For example, breaking a mercury-containing one lamps can cause a short but very strong increase in the mercury concentration in the exhaust air. The crime of a clinical thermometer containing mercury, for example, would in particular release large quantities of liquid mercury and therefore cause a smaller increase in the mercury concentration. In the case of waste wood with a mercury-containing impregnation, the increase in the mercury concentration would be lowest, but over a longer period due to the large spatial extent.
  • the mercury concentration in the part of the stream is determined by means of a detection device, the detection device detecting the mercury concentration by means of atomic absorption spectroscopy.
  • a detection device detecting the mercury concentration by means of atomic absorption spectroscopy.
  • the use of atomic absorption spectroscopy is preferred, since this also works relatively trouble-free in the matrix and with very high sensitivity.
  • atomic absorption spectroscopy is preferable to atomic emission spectroscopy for this application.
  • Cold vapor atomic absorption spectroscopy is particularly preferred, and it is usually possible to dispense with the addition of a reducing agent since the mercury is already expelled from the processing device in its elemental form.
  • the measurement is preferably carried out in a temperature window of 50°C to 100°C.
  • a so-called gold trap can be connected upstream of the cold vapor atomic absorption spectroscopy.
  • the precisely defined volume of the sample gas is passed through a gold trap.
  • the metallic mercury combines with the gold.
  • the gold trap is heated up electrically.
  • the mercury is released again and conveyed through the optical cell (cuvette) with an inert carrier gas stream.
  • the detection device is based on energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX). For this purpose, an electron beam is directed into the partial flow and the emitted X-ray radiation is recorded.
  • the detection device is a mass spectrometer.
  • the detection device is a gas chromatograph.
  • the partial gas flow between the suction device and the optical cell can be heated.
  • the advantage of this embodiment is that precipitation of water can be avoided.
  • the target temperature can be tracked according to the ambient conditions and temperature in the shredding unit, for example the shredder.
  • the partial gas flow is removed by means of a membrane pump.
  • the diaphragm pump is particularly preferably arranged behind the optical cell in the partial gas flow.
  • a diaphragm pump is preferred because it requires particularly little maintenance and does not have any major interaction with the partial gas flow.
  • the partial gas flow has a filter device between the suction device and the optical cell.
  • a filter can be used to remove dust, for example. This avoids scattering of the measuring beam in the optical cell and its contamination.
  • the filter device preferably has a blockage detection system, for example a first pressure sensor arranged in front of the filter and a second pressure sensor arranged behind the filter. The degree of contamination of the filter can be deduced from the pressure difference.
  • the detection device has a low-pressure mercury lamp as the light source.
  • a beam splitter for example a semi-transparent mirror, is particularly preferably arranged between the low-pressure mercury lamp and the optical cell. A portion of the beam is directed onto a reference detector, thereby determining the intensity of the low-pressure mercury lamp is continuously recorded. The mercury concentration can thus be determined reliably and with time stability.
  • the invention relates to a method for discharging waste contaminated with mercury from a plant according to the invention, the method having the following steps: a) processing waste in a processing device, b) sucking off the air above the waste processed in step a).
  • Garbage c) continuous removal of a partial gas flow from the air extracted in step b), d) passing the partial gas flow through an optical cell, e) recording the mercury concentration of the partial gas flow in the optical cell, f) evaluating the mercury concentration measured in step e), g) decision based on the evaluation in step f) whether the waste is incinerated or ejected by means of the ejecting device, h) injecting the waste for incineration or ejecting the waste according to the decision made in step g).
  • the partial gas flow is returned to the sucked-off air after it has been detected in step e). This is particularly advantageous if the extracted air is subjected to further purification steps before being released into the environment.
  • the decision in step g) is made based both on the level of the mercury concentration detected in step e) and on the basis of the duration of an increased mercury concentration. This makes it possible to specify different threshold values in order to be able to reliably detect the different types of contamination, again circumscribed.
  • the detection device and the optical cell are thermally stabilized.
  • FIG. 1 an exemplary plant is shown highly schematically.
  • Garbage is transported into a processing device 10 via a conveyor belt 30 .
  • the processing device 10 is a shredder, for example.
  • a suction device 40 is arranged above the processing device 10 .
  • the suction device 40 can also be part of the housing of the processing device 10 .
  • a transport device 20 is arranged below the processing device 10, which in the example shown is designed as a conveyor belt, which is designed to be realizable.
  • the transport device 20 conveys the waste shredded by the processing device 10 further into a combustion device, for example the rotary kiln or the calciner of a plant for the production of cement clinker.
  • a combustion device for example the rotary kiln or the calciner of a plant for the production of cement clinker.
  • the waste can also be transported in plant 60. According to the invention, this is done precisely when the waste is contaminated with mercury.
  • the contamination with mercury is detected by means of a mercury detector 50 which
  • FIG. 2 shows the mercury detector 50 from FIG. 1.
  • the partial gas flow 70 is first cleaned by a filter 150 and then enters the optical cell 100.
  • a membrane pump 160 is arranged behind the optical cell 100 .
  • the partial gas flow 70 (not shown here) is then fed back into the main gas flow of the suction device 40.
  • a low-pressure mercury lamp 110 shines through the optical cell 100, and the transmitted light is detected by a detector 130.
  • a beam splitter 120 is arranged in front of the optical cell 100 and directs a small portion of the excitation radiation from the low-pressure mercury lamp 110 to a reference detector 140 . In this way, in particular, aging effects of the low-pressure mercury lamp 110 can be easily corrected.
  • An evaluation unit not shown in the figures, evaluates the detected mercury concentration and decides whether the transport device 20 should transport mercury-contaminated waste into the storage facility 60 by reversing the transport direction.

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anlage zur Aufarbeitung von Müll zur Verwendung als Ersatzbrennstoff in einer Brennvorrichtung, beispielsweise in einer Anlage zur Herstellung von Zementklinker, wobei die Anlage eine Verarbeitungsvorrichtung (10) und eine in Materialflussrichtung hinter der Verarbeitungsvorrichtung (10) angeordnete Transportvorrichtung (20) aufweist, wobei die Transportvorrichtung (20) eine Ausschleusvorrichtung aufweist, wobei die Verarbeitungsvorrichtung (10) einen Wärmeeintrag in den Müll bewirkt, wobei die Verarbeitungsvorrichtung (10), die Transportvorrichtung (20) oder sowohl die Verarbeitungsvorrichtung (10) als auch die Transportvorrichtung (20) eine Absaugung (40) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Absaugung (40) ein Teilgasstrom (70) entnommen wird, wobei der Teilgasstrom (70) durch eine optische Zelle (100) geleitet wird, wobei der Teilgasstrom (70) in der optischen Zelle (100) mittels einer Detektionsvorrichtung die Quecksilberkonzentration bestimmbar ist, wobei die Detektionsvorrichtung mittels Atomabsorptionsspektroskopie die Quecksilberkonzentration erfasst, wobei eine Auswerteeinrichtung mit der Detektionsvorrichtung verbunden ist, wobei die Auswerteinrichtung mit der Ausschleusvorrichtung verbunden ist, wobei die Auswerteeinrichtung ausgebildet ist, bei Überschreiten einer vorgegebenen Konzentration an Quecksilber den kontaminierten Müll durch die Ausschleusvorrichtung auszuschleusen.

Description

Anlage und Verfahren zur Reduktion des Quecksilberanteils bei der Aufarbeitung von Müll zur Verwendung als Ersatzbrennstoff
Die Erfindung betrifft eine Anlage sowie ein Verfahren zur Entfernung von mit Quecksilber kontaminierten Müll aus einem Stoffstrom zur Verwendung des Mülls als Ersatzbrennstoff.
Müll wird heute oft als Ersatzbrennstoff verwendet. Problematisch ist jedoch, dass der Müll mit Quecksilber beladen sein kann. Bei einer Verbrennung wird dieser oftmals mit der Abluft abgegeben. Neben den Problemen der Belastung der Umwelt ergibt sich für einen Betreiber insbesondere das Risiko, dass Grenzwerte hier überschritten werden können, was eine Gefährdung seiner Betriebserlaubnis darstellen könnte.
Beispielsweise kommen in Müll Quecksilber durch Zahnfüllungen, Leuchtstoff- und Energiesparlampen, Batterien, Kosmetika, Elektro- und Elektronikgeräte, Messinstrumente, Katalysatoren, Laborgeräte, Konservierungsmittel und Farben vor. Lediglich beispielhaft sein bei Messinstrumenten Thermometer und Barometer genannt. Konservierungsmittel und Farben kommen insbesondere bei der Altholzentsorgung zum Tragen, wo entsprechende-und Konservierungsstoffe erweise in das Holz hinein imprägniert wurden. Zu nennen ist auch die Entsorgung von Textilien, die durch Färbungen bei der Herstellung mit Quecksilber belastet sein können.
Ein Problem ist, dass diese kontaminierten Bestandteile versteckt im Müll nicht indirekt gefunden werden können, sodass eine direkte einfache Entfernung üblicherweise nicht möglich ist.
Aus der DE 41 22 113 A1 ist ein Verfahren zur Entfernung von Quecksilber aus Klärschlamm und Verwendung des danach erhaltenen Klärschlamms als Brennstoff bekannt.
Aus der EP 2 002 179 B1 ist ein Verfahren und System zur Verbesserung von Festbrennstoffeigenschaften bekannt. Aus der JP 2004 359 771 A ist ein Verfahren zur Entgiftung insbesondere von Quecksilber zur Herstellung von Brennstoffen bekannt.
Aufgabe der Erfindung ist es, den Eintrag von mit Quecksilber belastetem Müll in eine Verbrennung durch gezielte Entfernung von kontaminierten Müll zu vermeiden.
Gelöst wird diese Aufgabe durch Anlage mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen sowie durch das Verfahren mit den Anspruch 7 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den Zeichnungen.
Die erfindungsgemäße Anlage dient zur Aufarbeitung von Müll zur Verwendung als Ersatzbrennstoff in einer Brennvorrichtung. Beispielsweise und bevorzugt ist die Brennvorrichtung Bestandteil einer Anlage zur Herstellung von Zementklinker.
Die Anlage weist eine Verarbeitungsvorrichtung und eine in Materialflussrichtung hinter der Verarbeitungsvorrichtung angeordnete Transportvorrichtung auf. Die Verarbeitungsvorrichtung bewirkt einen Wärmeeintrag in den Müll.
Beispielsweise und bevorzugt ist die Verarbeitungsvorrichtung ein Zerkleinerungsaggregat, beispielsweise und insbesondere ein Schredder oder eine Schneidmühle, besonders bevorzugt ein Schredder. Ein Schredder dient der mechanischen Zerkleinerung. Hierzu wird mechanische Energie in den Müll zur Zerkleinerung eingebracht. Hierbei treten zwei Effekte auf. Zum einen werden beispielsweise Quecksilber enthaltende Hohlkörper, beispielsweise entsprechende Lampen, zerstört, sodass das Quecksilber austreten kann. Um anderen wird durch die Einbringung der mechanischen Energie eine Erwärmung erreicht, wodurch ebenfalls Quecksilber in die Gasphase überführt wird. Somit ist in der Abluft der Verarbeitungsvorrichtung oder dem aus der Verarbeitungsvorrichtung heraustransportierten Müll Quecksilber in der Gasphase nachweisbar.
Die Transportvorrichtung weist eine Ausschleusvorrichtung auf. Die Ausschleusvorrichtung ist beispielsweise und bevorzugt ein reversierbares Transportband, eine Bandweiche, ein Kratzer oder ein Schieber. Im Falle eines reversierbaren Transportbandes ist dieses bevorzugt direkt in Richtung des Materialflusses hinter der Verarbeitungsvorrichtung so angeordnet, dass der Müll nahe an einem Ende des Transportbandes aufgegeben wird. Beispielsweise und insbesondere ist somit das reversierbare Transportband unter der Verarbeitungsvorrichtung, beispielsweise einem Schredder, angeordnet oder einem Schredder in Transportrichtung nachgeschaltet. Der Müll wird bei der normalen Transportrichtung weiter zur Verbrennung transportiert, wobei der Müll entlang der längeren Strecke des Transportbandes weiterbefördert wird. Um eine Ausschleusung vorzunehmen, wird die Laufrichtung des Transportbandes umgedreht, so dass der aus der Verarbeitungsrichtung austretende Müll über das kurze Ende des Transportbandes beispielsweise in einen Speicher zur späteren Entsorgung transportiert wird. Nach der Ausschleusung wird das Transportband wieder in die übliche Transportrichtung zurückgeschaltet.
Die Verarbeitungsvorrichtung, die Transportvorrichtung oder sowohl die Verarbeitungsvorrichtung als auch die Transportvorrichtung weisen eine Absaugung auf.
Erfindungsgemäß wird der Absaugung ein Teilgasstrom entnommen. Beispielsweise und insbesondere wird der Zeigerstrom über eine Sonde aus dem Abgasstrom entnommen und über ein Rohr oder einen Schlauch weitergeleitet. Im Teilgasstrom wird die Quecksilberkonzentration mittels einer Detektionsvorrichtung bestimmt.
Eine Auswerteeinrichtung ist mit der Detektionsvorrichtung verbunden. Ebenso ist die Auswerteinrichtung mit der Ausschleusvorrichtung verbunden. Die Auswerteeinrichtung ist dazu ausgebildet, bei Überschreiten einer vorgegebenen Konzentration an Quecksilber den kontaminierten Müll durch die Ausschleusvorrichtung auszuschleusen.
Hierbei kann die Entscheidung über eine Ausschleusung nicht nur anhand der Quecksilberkonzentration, sondern auch anhand des zeitlichen Verlaufes der Quecksilberkonzentration erfolgen. Hierbei kann aus Konzentration und Konzentrationsverlauf gegebenenfalls ein Rückschluss auf die Art der Kontamination gezogen werden. Beispielsweise das Zerbrechen eines quecksilberhaltigen Leuchtmittels kann einen kurzen, aber sehr starken Anstieg der Quecksilberkonzentration der Abluft bewirken. Das Verbrechen beispielsweise eines quecksilberhaltigen Fieberthermometers würde insbesondere große Mengen flüssigen Quecksilber freisetzen und daher einen geringeren Anstieg der Quecksilberkonzentration bewirken. Bei Altholz mit einer quecksilberhaltigen Imprägnierung wäre der Anstieg der Quecksilberkonzentration am geringsten, aufgrund der großen räumlichen Ausdehnung dafür jedoch über einen zeitlich größeren Bereich.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird durch eine optische Zelle geleitet. In der optischen Zelle wird mittels einer Detektionsvorrichtung die Quecksilberkonzentration in dem Teil der Strom bestimmt, wobei die Detektionsvorrichtung mittels Atomabsorptionsspektroskopie die Quecksilberkonzentration erfasst. Die Verwendung der Atomabsorptionsspektroskopie ist bevorzugt, da diese vergleichsweise störungsfrei auch in der Matrix und mit sehr hoher Empfindlichkeit funktioniert. Da weiter auch nur ein Element, in diesem Falle Quecksilber, erfasst werden soll, ist daher die Atomabsorptionsspektroskopie der Atomemissionsspektroskopie für diesen Anwendungszweck vorzuziehen. Besonders bevorzugt wird die Kaltdampf-Atomabsorptionsspektroskopie, wobei auf die Zugabe eines Reduktionsmittels üblicherweise verzichtet werden kann, da das Quecksilber bereits in elementarer Form aus der Verarbeitungsvorrichtung ausgetrieben wird. Die Messung erfolgt bevorzugt in einem Temperaturfenster von 50 °C bis 100 °C.
Optional kann der Kaltdampf-Atomabsorptionsspektroskopie noch eine sogenannte Goldfalle vorgeschaltet werden. Dabei wird das genau definierte Volumen des Messgases über eine Goldfalle geleitet. Hierbei verbindet sich das metallische Quecksilber mit dem Gold. Nach Ablauf einer Sammelphase wird die Goldfalle elektrisch aufgeheizt. Dadurch wird das Quecksilber wieder freigesetzt und mit einem inerten Trägergasstrom durch die optische Zelle (Küvette) gefördert.
In einer alternativen Ausführungsform basiert die Detektionsvorrichtung auf energiedispersiver Röntgenspektroskopie (EDX). Hierzu wird ein Elektronenstrahl in den Teilstrom geleitet und die emittierte Röntgenstrahlung erfasst. In einer alternativen Ausführungsform ist die Detektionsvorrichtung ein Massenspektrometer.
In einer alternativen Ausführungsform ist die Detektionsvorrichtung ein Gaschromatograph.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Teilgasstrom zwischen der Absaugung und der optischen Zelle beheizbar. Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass das Niederschlagen von Wasser vermieden werden kann. Die Zieltemperatur kann insbesondere gemäß den Umgebungsbedingungen und Temperatur im Zerkleinerungsaggregat, beispielsweise dem Schredder, nachgeführt werden.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird der Teilgasstrom mittels einer Membranpumpe entnommen. Besonders bevorzugt ist die Membranpumpe im Teilgasstrom hinter der optischen Zelle angeordnet. Eine Membranpumpe ist bevorzugt, da diese zum einen besonders wartungsarm ist, zum anderen keine große Wechselwirkung zum Teilgasstrom aufweist.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der Teilgasstrom zwischen der Absaugung und der optischen Zelle eine Filtervorrichtung auf. Mithilfe eines Filters kann beispielsweise Staub entfernt werden. Hierdurch wird eine Streuung des Messstrahls in der optischen Zelle und deren Kontamination vermieden. Bevorzugt weist die Filtervorrichtung eine Erkennung einer Verstopfung auf, beispielsweise einen vor dem Filter angeordneten ersten Drucksensor und einen zweiten hinter dem Filter angeordneten Drucksensor. Aufgrund der Druckdifferenz kann auf einen Verschmutzungsgrad des Filters geschlossen werden.
In einer weiteren ausufernden Erfindung weist die Detektionsrichtung eine Niederdruckquecksilberlampe als Lichtquelle auf. Besonders bevorzugt ist zwischen der Niederdruckquecksilberlampe und der optischen Zelle ein Strahlteiler, beispielsweise ein halbdurchlässiger Spiegel, angeordnet. Ein Teil des Strahls wird auf einen Referenzdetektor geleitet, wodurch die Intensität der Niederdruckquecksilberlampe kontinuierlich erfasst wird. Somit kann die Quecksilberkonzentration zuverlässig und zeitstabil ermittelt werden.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Ausschleusung von mit Quecksilber belastetem Müll aus einer erfindungsgemäßen Anlage, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: a) Verarbeiten von Müll in einer Verarbeitungsvorrichtung, b) Absaugen der Luft über dem in Schritt a) verarbeiteten Müll, c) Kontinuierliche Entnahme eines Teilgasstromes aus der in Schritt b) abgesaugten Luft, d) Leiten des Teilgasstromes durch eine optische Zelle, e) Erfassen der Quecksilberkonzentration des Teilgasstromes in der optischen Zelle, f) Auswertung der in Schritt e) gemessenen Quecksilberkonzentration, g) Entscheidung auf Grundlage der Auswertung in Schritt f), ob der Müll einer Verbrennung zugeführt wird oder mittels der Ausschleusvorrichtung ausgeschleust wird, h) Zuführen des Mülls zur Verbrennung oder Ausschleusung des Mülls nach der in Schritt g) getroffenen Entscheidung.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird der Teilgasstrom nach der Erfassung in Schritt e) der abgesaugten Luft wieder zugeführt. Dieses ist insbesondere vorteilhaft, wenn die abgesaugte Luft vor der Abgabe an die Umgebung weiteren Reinigungsschritten unterzogen wird.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Entscheidung in Schritt g) sowohl aus der Höhe der in Schritt e) erfassten Quecksilberkonzentration als auch anhand der zeitlichen Dauer einer erhöhten Quecksilberkonzentration getroffen. Hierdurch ist es möglich verschiedene Schwellwerte vorzugeben, um die verschiedenen Kontaminationsarten, wieder umschrieben, zuverlässig erfassen zu können.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden die Detektionsvorrichtung und die optische Zelle thermisch stabilisiert. Nachfolgend ist die erfindungsgemäße Anlage anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Fig. 1 Anlage
Fig. 2 Quecksilberdetektor
In Fig. 1 ist eine beispielhafte Anlage stark schematisch gezeigt. Über ein Förderband 30 wird Müll in eine Verarbeitungsvorrichtung 10 transportiert. Die Verarbeitungsvorrichtung 10 ist beispielsweise ein Schredder. Oberhalb der Verarbeitungsvorrichtung 10 ist eine Absaugung 40 angeordnet. Die Absaugung 40 kann auch Bestandteil des Gehäuses der Verarbeitungsvorrichtung 10 sein. Unterhalb der Verarbeitungsvorrichtung 10 ist eine Transportvorrichtung 20 angeordnet, die im gezeigten Beispiel als Förderband ausgebildet ist, welches realisierbar ausgebildet ist. Im Normalbetrieb fördert die Transportvorrichtung 20 den durch die Verarbeitungsvorrichtung 10 zerkleinerten Müll weiter in eine Verbrennungsvorrichtung, beispielsweise den Drehrohrofen oder den Calcinator einer Anlage zur Herstellung von Zementklinker. Durch Umkehrung der Transportrichtung der Transportvorrichtung 20 kann der Müll auch in Anlage 60 transportiert werden. Dieses wird erfindungsgemäß genau dann gemacht, wenn der Müll mit Quecksilber kontaminiert ist. Die Kontamination mit Quecksilber wird mittels eines Quecksilberdetektors 50 festgestellt, welche einen Teilgasstrom 70 aus der Absaugung 40 entnimmt.
Fig. 2 zeigt den Quecksilberdetektor 50 aus Fig. 1. Der Teilgasstrom 70 wird zunächst durch einen Filter 150 gereinigt und tritt dann in die optische Zelle 100 ein. Hinter der optischen Zelle 100 ist eine Membranpumpe 160 angeordnet. Anschließend wird der Teilgasstrom 70, hier nicht dargestellt, wieder in den Hauptgasstrom der Absaugung 40 geleitet. Eine Niederdruck Quecksilberlampe 110 durchstrahlt die optische Zelle 100, das transmittierte Licht wird durch einen Detektor 130 erfasst. Vor der optischen Zelle 100 ist ein Strahlteiler 120 angeordnet er einen kleinen Teil der Anregungsstrahlung der Niederdruckquecksilberlampe 110 auf einen Referenzdetektor 140 leitet. Hierdurch sind insbesondere Alterungseffekte der Niederdruckquecksilberlampe 110 leicht korrigierbar. Eine in den Figuren nicht gezeigt Auswerteeinheit wertet die erfasste Quecksilberkonzentration aus und entscheidet, ob die Transportvorrichtung 20 durch Umkehrung der Transportrichtung Quecksilber kontaminierten Müll in das Lager 60 transportieren soll.
Bezugszeichen
10 Verarbeitungsvorrichtung
20 Transportvorrichtung
30 Förderband
40 Absaugung
50 Quecksilberdetektor
60 Lager
70 Teilgasstrom
100 optische Zelle
110 Niederdruckquecksilberlampe
120 Strahlteiler
130 Detektor
140 Referenzdetektor
150 Filter
160 Membranpumpe

Claims

9 Patentansprüche
1 . Anlage zur Aufarbeitung von Müll zur Verwendung als Ersatzbrennstoff in einer Brennvorrichtung, beispielsweise in einer Anlage zur Herstellung von Zementklinker, wobei die Anlage eine Verarbeitungsvorrichtung (10) und eine in Materialflussrichtung hinter der Verarbeitungsvorrichtung (10) angeordnete Transportvorrichtung (20) aufweist, wobei die Transportvorrichtung (20) eine Ausschleusvorrichtung aufweist, wobei die Verarbeitungsvorrichtung (10) einen Wärmeeintrag in den Müll bewirkt, wobei die Verarbeitungsvorrichtung (10), die Transportvorrichtung (20) oder sowohl die Verarbeitungsvorrichtung (10) als auch die Transportvorrichtung (20) eine Absaugung (40) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Absaugung (40) ein Teilgasstrom (70) entnommen wird, wobei die Quecksilberkonzentration mittels einer Detektionsvorrichtung im Teilgasstrom (70) bestimmt wird, wobei eine Auswerteeinrichtung mit der Detektionsvorrichtung verbunden ist, wobei die Auswerteinrichtung mit der Ausschleusvorrichtung verbunden ist, wobei die Auswerteeinrichtung ausgebildet ist, bei Überschreiten einer vorgegebenen Konzentration an Quecksilber den kontaminierten Müll durch die Ausschleusvorrichtung auszuschleusen.
2. Anlage nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Teilgasstrom (70) durch eine optische Zelle (100) geleitet wird, wobei der Teilgasstrom (70) in der optischen Zelle (100) mittels der Detektionsvorrichtung die Quecksilberkonzentration bestimmbar ist, wobei die Detektionsvorrichtung mittels Atomabsorptionsspektroskopie die Quecksilberkonzentration erfasst.
3. Anlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungsvorrichtung (10) ein Zerkleinerungsaggregat, vorzugsweise ein Schredder oder eine Schneidmühle, ist.
4. Anlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausschleusvorrichtung ein reversierbares Transportband, eine Bandweiche, ein Kratzer oder ein Schieber ist.
5. Anlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Teilgasstrom (70) zwischen der Absaugung (40) und der optischen Zelle (100) beheizbar ist.
6. Anlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Teilgasstrom (70) mittels einer Membranpumpe (160) entnommen wird.
7. Anlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Teilgasstrom (70) zwischen der Absaugung (40) und der optischen Zelle (100) eine Filtervorrichtung aufweist.
8. Verfahren zur Ausschleusung von mit Quecksilber belastetem Müll aus einer Anlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: a) Verarbeiten von Müll in einer Verarbeitungsvorrichtung (10), b) Absaugen der Luft über dem in Schritt a) verarbeiteten Müll, c) Kontinuierliche Entnahme eines Teilgasstromes (70) aus der in Schritt b) abgesaugten Luft, d) Leiten des Teilgasstromes (70) durch eine optische Zelle (100), e) Erfassen der Quecksilberkonzentration des Teilgasstromes (70) in der optischen Zelle (100), f) Auswertung der in Schritt e) gemessenen Quecksilberkonzentration, g) Entscheidung auf Grundlage der Auswertung in Schritt f), ob der Müll einer Verbrennung zugeführt wird oder mittels der Ausschleusevorrichtung ausgeschleust wird, h) Zuführen des Mülls zur Verbrennung oder Ausschleusung des Mülls nach der in Schritt g) getroffenen Entscheidung.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Teilgasstrom (70) nach der Erfassung in Schritt e) der abgesaugten Luft wieder zugeführt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Entscheidung in Schritt g) sowohl aus der Höhe der in Schritt e) erfassten Quecksilberkonzentration als auch anhand der zeitlichen Dauer einer erhöhten Quecksilberkonzentration getroffen wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionsvorrichtung und die optische Zelle (100) thermisch stabilisiert werden.
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