Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung eines Kiesersatzes aus Kehrichtschlacke, insbesondere für den Strassen- und Dammbau, bei dem die Kehrichtschlacke gewässert, von grobstückigem Gut und Eisenschrott befreit und entwässert wird. Sie betrifft auch eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens.
Bei einem bekannten Verfahren dieser Art, dem sogenannten "Bamberger Modell", fällt die Kehrichtschlacke vom Verbrennungsrost in ein Abschreck-Wasserbad, in dem sie in der bei Kehrichtverbrennungsanlagen üblichen Weise abgeschreckt und durch vermehrte Wasserzufuhr zusätzlich gewässert wird. Die aus dem Wasserbad herausgeförderte Schlacke wird einige Tage auf einer Halde zwischengelagert, wobei das Wasser abtropft. Danach wird grobstückiges Gut und Eisenschrott entfernt und die verbleibende Schlacke als Kiesersatz z.B. für den Strassen- und Dammbau verwendet.
Der so erhaltene Kiesersatz enthält noch hohe Schadstoffanteile und ist deshalb umweltschädlich.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen umweltgerechten Kiesersatz aus Kehrichtschlacke herzustellen.
Die erfindungsgemässe Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich gemäss dem Anspruch 1 in verfahrensmässiger Hinsicht dadurch, dass zuerst das grobstückige Gut und der Eisenschrott aus der Kehrichtschlacke entfernt und die verbleibende Schlacke anschliessend einem Gegenstrom-Waschprozess unterworfen wird, bei dem Wasser im Gegenstrom zur Schlacke geführt wird, zwecks Extraktion der löslichen Stoffe, und dass die von einer groben Fraktion befreite, gewaschene Schlacke mittels einer Aussiebung in eine mittlere und eine feine Kornfraktion unterteilt, die mittlere Fraktion beim Trennen von der feinen Fraktion entwässert, und die feine Fraktion separat entwässert wird, woraufhin die mittlere und die feine Fraktion zusammengeführt werden, und dass während der Aussiebung zusätzlich Frischwasser auf die Kornfraktionen gebracht wird,
so dass das aus dem Waschprozess anhaftende Waschwasser und die bei der Aussiebung der feinen Fraktion durch das Sieb hindurchtretenden Feinstpartikel vom Frischwasser weggeführt werden.
Bevorzugte Ausführungsarten des Verfahrens sind in den Patentansprüchen 2-7 umschrieben.
Die erfindungsgemässe Anlage zur Durchführung des Verfahrens ist Gegenstand des Anspruchs 8.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnung näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt eine schematische Darstellung eines Verfahrensablaufs und der Vorrichtungen einer Anlage zur Gewinnung eines Kiesersatzes aus Kehrichtschlacke.
Die aus der Kehrichtverbrennungsanlage (KVA) 1 anfallende Schlacke (auch Asche genannt), die vom Verbrennungsrost in bekannter Weise durch ein Abschreckbad geführt wird und frei ist von Filterstaub aus der Verbrennung, wird mehrere Tage, vorzugsweise etwa einen Monat in einem Zwischenlager 2 zwecks Vergärung der organischen Stoffe zwischengelagert. Nach der Zwischenlagerung wird die Schlacke auf einen Grobabscheider 3, z.B. einen Rost gegeben, der sperriges Gut 4 wie Velorahmen, Kühlschränke usw. abscheidet. Vom Grobabscheider 3 gelangt die Schlacke über ein Förderband 5 unter einen oder mehrere Magnetabscheider 6, die den Eisenschrott aus der Schlacke entfernen.
Ein Sieb 7 mit einer Maschenweite von z.B. 100 mm scheidet grobstückiges Gut ab. Die Schlacke wird über ein Förderband 8 zu einem Aufgabetrichter 9 einer Waschvorrichtung 10 gefördert. Diese besteht aus einer rotierenden, horizontalen Trommel 11 mit Einbauten 12, welche die Schlacke zwangsweise zum dem Trichter 9 ab gewandten Trommelende fördern. In dieses Ende mündet eine Wasserzufuhrleitung 13, so dass die Schlacke im Gegenstrom zum Wasser gefördert wird, wodurch eine Extraktion der löslichen Stoffe erfolgt. Der Waschprozess ist wichtig, um Salze, namentlich umweltschädliche Chloride von der Schlacke zu entfernen.
Mittels Austragsschaufeln 14 wird die gewaschene Schlacke von der Trommel 11 auf eine Aussiebeinrichtung 15 gebracht, wo sie zum Entfernen des aus dem Waschprozess anhaftenden Waschwassers durch eine Sprühdüse 19 mit Frischwasser abgespritzt wird. Das am an den Aufgabetrichter 9 angrenzenden Ende der Trommel 11 austretende Waschwasser wird von einem Trichter 16 aufgenommen und durch eine Leitung 17 in einen Absetztank 18 geleitet.
Die Aussiebeinrichtung 15 hat ein Grobsieb 20 einer Maschenweite von ca. 50 mm und ein in einem Abstand darunter angeordnetes Feinsieb einer Maschenweite von ca. 4 mm. Die vom Grobsieb 20 abgeschiedene grobe Fraktion (Überkorn) wird zusammen mit dem vom Sieb 7 abgeschiedenen grobstückigen Gut als Abfall weggeführt. Die mittlere Fraktion wird bei der Trennung von der feinen Fraktion auf dem Sieb 21 entwässert und gelangt auf ein Zwischenlager 22. Die feine, vom Sieb 21 durchgelassene Fraktion gelangt in eine Entwässerungsvorrichtung 23, die feines Siebgeflecht (z.B. einer Maschenweite von 0,5 mm) hat. Durch die Trennung der mittleren von der feinen Fraktion wird eine optimale Entwässerung erreicht.
Das Abwasser der Vorrichtung 23 führt die bei der Aussiebung der feinen Fraktion durch das Sieb hindurchtretenden, unerwünschten Feinstpartikel, die bekanntlich den höchsten Anteil an Schadstoffen enthalten, durch eine Leitung in den Absetztank 18. Die feine (vom Sieb 21 durchgelassene und vom Siebgeflecht der Vorrichtung 23 abgeschiedene) Fraktion wird im Zwischenlager 22 mit der mittleren (vom Sieb 21 abgeschiedenen) Fraktion zusammengeführt. Die Schlacke kann - ggf. nach entsprechender Abtropfzeit - als Kiesersatz z.B. für den Strassen- und Dammbau verwendet werden. Sie kann auch als Koffermaterial für Plätze und andere Tiefbauzwecke verwendet werden. Auch eine Verwendung als Koffermaterial für Bahntrassees ist möglich.
Das im Tank 18 gesammelte Abwasser aus der Waschvorrichtung 10 und der Entwässerungsvorrichtung 23 wird mit einem Flockungsmittel und ggf. weiteren Zusätzen versetzt, so dass die Feststoffe ausfallen und sich im unteren Tankteil absetzen. Im unteren Tankteil, in dem sich ein Schlamm 24 bildet, ist ein (nicht dargestelltes) Rührwerk vorgesehen, das dafür sorgt, dass der Schlamm 24 zur Mitte des Tankbodens gelangt, von wo der Schlamm mittels einer Schlammpumpe 25 abgepumt wird. Der Schlamm 24 aus dem Tank 18 wird mit einem Bindemittel in einem Mischer 26 vermengt. Das so gebildete Gut wird durch das Bindemittel verfestigt und kann je nach Materialzusammensetzung dem Endprodukt (Kiesersatz) beigegeben oder deponiert werden.
Durch eine Pumpe 27 wird das im Tank 18 überstehende Klarwasser dem Waschprozess wieder zugeführt, wobei vorzugsweise zwischen dem Tank 18 und der Waschvorrichtung 10 eine (nicht dargestellte) Zwischenbehandlungsvorrichtung vorgesehen ist, durch die eine Aufkonzentrierung der Salze vermieden wird.
Um den Waschprozess mit erhitztem Wasser durchzuführen, was die Extraktion wesentlich verbessern kann, ist ein (nicht dargestellter) Durchlauferhitzer in der Leitung 13 vorgesehen, der zweckmässig in unmittelbarer Nähe des Wassereintritts der Trommel 10 angeordnet ist, damit das Wasser zwischen dem Erhitzer und der Trommel nicht wieder abkühlt.
Die entwässerte Schlacke kann, falls sie zuwenig Feinstoffe enthält, einem (nicht dargestellten) Mischer zugeführt und mit einem Filler oder Sand je nach der gewünschten Kornzusammensetzung vermischt werden.
Das Zwischenlager 2 kann statt anschliessend an die Kehrichtverbrennungsanlage 1 auch anschliessend an das Sieb 7 vorgesehen sein.
In der Leitung 17 kann ein Sieb vorgesehen sein, um mitgeschwemmte Feststoffe aufzufangen.
Eines oder beide der Zwischenlager 2 und 22 können auch entfallen.
Das Sieb 7 kann auch eine kleinere Maschenweite von z.B. 50 mm haben.
Die Waschvorrichtung 10 kann statt durch die Trommel 11 mit den Einbauten 12 z.B. durch eine Rinne mit einer Förderschnecke gebildet sein, die Löcher für den Wasserdurchtritt aufweist, wobei ebenfalls eine Gegenstrom-Extraktion durchgeführt wird (Förderrichtung der Schnecke und Wasserlaufrichtung entgegengesetzt). Grundsätzlich könnte der Waschprozess statt kontinuierlich auch chargenweise erfolgen, was aber aufwendiger ist.
The invention relates to a method for extracting a gravel substitute from rubbish slag, in particular for road and dam construction, in which the rubbish slag is watered, freed from coarse material and scrap iron and dewatered. It also concerns an installation for carrying out the method.
In a known process of this type, the so-called "Bamberg model", the waste slag falls from the incineration grate into a quenching water bath, in which it is quenched in the manner customary in waste incineration plants and additionally watered by increased water supply. The slag that is removed from the water bath is temporarily stored on a heap, where the water drips off. Then coarse material and scrap iron are removed and the remaining slag as a gravel substitute, e.g. used for road and dam construction.
The gravel substitute obtained in this way still contains high levels of pollutants and is therefore harmful to the environment.
The object of the invention is to produce an environmentally friendly substitute for gravel from waste slag.
The solution to this problem according to the invention is characterized in terms of the method in that first the coarse material and the scrap iron are removed from the waste slag and the remaining slag is then subjected to a countercurrent washing process in which water is passed in countercurrent to the slag, for the extraction of the soluble substances, and that the washed slag, which has been freed from a coarse fraction, is divided into a medium and a fine grain fraction by sieving, the middle fraction is dewatered when separated from the fine fraction, and the fine fraction is dewatered separately, after which the medium and fine fractions are brought together, and that fresh water is added to the grain fractions during the screening,
so that the washing water adhering from the washing process and the fine particles passing through the sieve when the fine fraction is sieved out are carried away from the fresh water.
Preferred embodiments of the method are described in claims 2-7.
The system according to the invention for carrying out the method is the subject of claim 8.
In the following, exemplary embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the drawing, which represents only one embodiment.
The single figure shows a schematic representation of a process sequence and the devices of a plant for the extraction of a gravel substitute from waste slag.
The slag from the waste incineration plant (KVA) 1 (also called ash), which is passed from the combustion grate in a known manner through a quenching bath and is free of filter dust from the combustion, is stored in an interim storage facility 2 for several days, preferably about a month, for fermentation of organic substances temporarily stored. After the intermediate storage, the slag is placed on a coarse separator 3, e.g. given a grate that separates bulky goods 4 such as bike frames, refrigerators, etc. The slag passes from the coarse separator 3 via a conveyor belt 5 under one or more magnetic separators 6, which remove the iron scrap from the slag.
A sieve 7 with a mesh size of e.g. 100 mm separates large pieces. The slag is conveyed via a conveyor belt 8 to a feed hopper 9 of a washing device 10. This consists of a rotating, horizontal drum 11 with internals 12 which force the slag to the funnel 9 from the opposite end of the drum. A water supply line 13 opens into this end, so that the slag is conveyed in countercurrent to the water, as a result of which the soluble substances are extracted. The washing process is important to remove salts, especially environmentally harmful chlorides, from the slag.
The washed slag is brought from the drum 11 to a screening device 15 by means of discharge blades 14, where it is sprayed with fresh water through a spray nozzle 19 in order to remove the washing water adhering to the washing process. The wash water emerging at the end of the drum 11 adjoining the feed hopper 9 is taken up by a hopper 16 and passed through a line 17 into a settling tank 18.
The screening device 15 has a coarse screen 20 with a mesh size of approximately 50 mm and a fine screen with a mesh size of approximately 4 mm arranged at a distance below it. The coarse fraction (oversize) separated from the coarse sieve 20 is carried away together with the coarse material separated from the sieve 7. The middle fraction is dewatered on the sieve 21 during separation from the fine fraction and arrives at an intermediate storage area 22. The fine fraction let through from the sieve 21 passes into a dewatering device 23, the fine sieve mesh (for example a mesh size of 0.5 mm) Has. Optimal drainage is achieved by separating the medium from the fine fraction.
The wastewater of the device 23 leads the undesirable fine particles which pass through the sieve when the fine fraction is being screened out and which, as is known, contain the highest proportion of pollutants, through a line into the settling tank 18 23 separated) fraction is brought together in intermediate storage 22 with the middle fraction (separated from sieve 21). The slag can be used as a gravel substitute, e.g. after a corresponding draining time, e.g. can be used for road and dam construction. It can also be used as case material for squares and other civil engineering purposes. It can also be used as a suitcase material for railway lines.
The waste water from the washing device 10 and the dewatering device 23 collected in the tank 18 is mixed with a flocculant and possibly other additives, so that the solids precipitate out and settle in the lower part of the tank. In the lower part of the tank, in which a sludge 24 is formed, a stirrer (not shown) is provided, which ensures that the sludge 24 reaches the center of the tank bottom, from where the sludge is pumped out by means of a sludge pump 25. The sludge 24 from the tank 18 is mixed with a binder in a mixer 26. The material thus formed is solidified by the binder and can be added to the end product (gravel substitute) or deposited depending on the material composition.
The clear water protruding in the tank 18 is fed back to the washing process by a pump 27, an intermediate treatment device (not shown) is preferably provided between the tank 18 and the washing device 10, by means of which concentration of the salts is avoided.
In order to carry out the washing process with heated water, which can significantly improve the extraction, a continuous-flow heater (not shown) is provided in the line 13, which is expediently arranged in the immediate vicinity of the water inlet of the drum 10, so that the water between the heater and the drum does not cool down again.
If it contains too little fines, the dewatered slag can be fed to a mixer (not shown) and mixed with a filler or sand depending on the desired grain composition.
The intermediate storage 2 can also be provided next to the sieve 7 instead of following the waste incineration plant 1.
A sieve can be provided in line 17 to collect suspended solids.
One or both of the intermediate stores 2 and 22 can also be omitted.
The screen 7 can also have a smaller mesh size of e.g. Have 50 mm.
The washing device 10 can instead of through the drum 11 with the internals 12 e.g. be formed by a trough with a screw conveyor, which has holes for the passage of water, wherein a countercurrent extraction is also carried out (direction of conveyance of the screw and water flow direction opposite). In principle, the washing process could also be carried out in batches instead of continuously, but this is more complex.