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Anlage zur Verbrennung von Abfallölen.
Die Erfindung betrifft
eine Anlage zur Verbrennung von Abfallölen.
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In zunehmendem Maße mehren sich ölhaltige Abfallstoffe aus Industrie
und Haushalten, deren Beseitigung staatlichen und kommlinalen Stellen große Sorge
bereitet. Das Auskippen dieser Abfälle auf Müllplätze ist bedenklich und abzulehnen,
da diese ölhaltigen Abfälle eine gesundheitsgefährdende Verseuchung des Grundwassers
hervorrufen können.
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Die öffentlichen Stellen, insbesondere also die Gemeinden, werden
gezwungen, den Verbleib dieser Abfallprodukte zu überwachen, nachdem eine abnehmende
Neigung zur Verwertung bzw, Regenerierung dieser ölhaltigen Abfallprodukte, z.B.
der gebrauchten Öle, zu beobachten ist.
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Zu den ölhaltigen Abfallstoffen, die hier zu betrachten sind, zählen
u.a.: Schlamm aus Öl- und Benzinabscheidern, Schlamm aus Heizöltanks, stark
verschmutzte Schmieröle" öl#halti#--er Schwimmschlamm aus Kläranlagen. stark iTersch=atzt-c
Härte- und
Öle, die von ölunfällen beim Transport auf den Straßen
herrühren oder die durch unsachgemäßes Füllen bzw. überfüllen von Öltanks oder bei
deren Leckwerden entstehen.
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Insbesondere die letztzenannte Lrsache führt zu Ölhaltigen
Ab-
fallstoffen, die sich mit der Häufung von Ölunfällen stark ve>rmehren.
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Eine schadlose Beseitigung dieser Ölhaltigen Abfallstoffe ist .deshalb
ein dringendes öffentliches Bedürfnis. Die Vernichtung dieser Stoffe kann überwiegend
nur durch Verbrennung erfolgen. Eine wesentliche Bedingung für diese Beseitizung
wird jedoch -darin gesehen, daß keine Verunreinigung der Luft durch Rauch-und Geruchsbelästigung
erfolgt. Weiterhin ist zu fordern, daß bei einer solchen Ölverbrennung höchstens
ölfreie Restsubsuanzen übrigbleiben.
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Die herkömmlichen Verbrennungsöfen für den Hausmüll können diese Abfallstoffe
nicht aufnehmen. Nur hohe TemDeraturen im Ofenraum gewährleisten einen ölfreien
Ausbrand.
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Da nach neueren Erhebungen mit eine-- täglichen Anfall von Ini00 ltr
Ölschlamm auf 100 030 Menschen gerechnet werden muß, erscheint e, die Einriz.'i-,--ung
einer AltÖlvernichttungsanlage zumindest für jede CD ti Kreisstadt und ihren
Einzugsbereich als geboten. Unter Zugrundelegung der angegebenen Zahlen erscheint
eine Verbrennun.gsanlage mit e'Lner Durchschnittsleistung von etwa 300 ltr/Std.
ausreichend, um für ein solches Gebiet einer Kreisstadt in 1200 Betriebsstunden
pro Jahr das anfallende ölhaltige Abfallgut zu verbrennen.
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Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Anlage zur Verbrennung
von Abfallölen bzw. von Zlhaltigen Abfallstoffen anzugeben, welche die oben c--.wähnten
Bedingungen erfüllt. Eine solche Anlage ist erfindi#ngsgemäß dadurch gekennzeichnet,
daß eie einen se.mkreth-s4, stehenden, nach oben offenen Muffelofen aufweist,
dessen
Brenner aus einem entsprechend dimensionierten, von unten in die Muffel eingeführten
und vorzugsweise in Muffelachse verlaufenden Ölzuführungsrohr, einem an sich bekannten,
das obere Ende des ÖlzufÜhrungsrohres umgebenden, als Ölablauffläche wirkenden Dach
und einem das ÖlzufÜhrungsrohr ebenfalls umgebenden, sich in Richtung des Ölablaufdaches
öffnenden LuftzufÜhrungskegel besteht und daß in die Muffel ein die Verbrennungsluft
zuführendes zweites Rohr derart einmündet, daß die'Verbrennungsluft entlang der
äußeren Mantelfläche des Luftführungskegels in Richtung zum Ölablaufdach geführt
wird.
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An sich ist ein ölofen mit einer Verbrennungskammer bekannt, bei dem
das Öl von unten in die Verbrennungskammer axial zugeführt und über ein Clablaufdach
releitet wird, wo es dann mit der Verbrennungsluft in Berührung kommt. Da die Verbrennungsluft
jedoch innerhalb des Brenners zugefÜhrt wird, würden sich in dem ringförmigen Verbrennungsraum
sehr bald Schlacken absetzen, wenn man diesen Brenner zum Verbrennen von Abfal-lölen
benutzen würde. Diese Schlacken würden in kurzer Zeit Störunzen hervorrufen.
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Bei einer Anlage rem,:'1*3 der Erfindung empfiehlt es sich, das 1-uftzuführungsrohr
in die Verbrennungsmuffel so einzuführen, daß es das Ölzuführungsrohr an der Einführungsstelle
in die Muffel konzentrisch umschließt. In diesem Fall wird erreicht, daß die Verbrennungsluft
an der' Mantelfläche des Luftfihrunzskezels nach oben streicht und das über das
!'lablaufdach ablaufende M ---leichmäßig versprüht.
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Naturgemäß ist es zur DurchfÜhrung,der Erfindung nicht erforderlich,
daß das #'11ablaufdach sowie der Luftführungskegel gesch-losse. ne Mantelflächen
aufweisen. Wesentlich ist nur, daß diese beiden Teile des Brenners tatsächlich kotisch
verlaufende Flächen.zur Erzielung der angestrebten Wirkungsweise-besitzen.
G - eschlossene mantelflächen dieser beiden Teile stellen jedoch die optimale
Ausführungsform der Erfindung dar.
Damit das während des Anheizens
evtl. abtropfende Öl nicht in die Luftzuführungsleitung eindringt, ist es
vorteilhaft, das Luftzuführungsrohr in die untere Bodenfläche der Muffel so einzubauen,
daß diese Bodenfläche von dem LuftzufÜhrungsrohr um ein vorgegebenes Stück überragt
wird.
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Der Luftführungskegel wird zweckmäßig in der Höhe verschiebbar am
Ölzuführungsrohr montiert, Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Brennerteile
so auszulegen, daß der Außendurchmesser des Ölablaufdaches etwa 1/3 bis 1/4
des Muffelinnendurchmessers in der Höhe des Ölablaufdaches ausmacht. In diesem Fall
wird nach den durchgeführten Versuchen das über die Ölzuführungsleitung zugeführte
Öl bzw. die Über dieses Rohr zugeführten ölhaltigen Abfallstoffe optimal
verbrannt. Das Ölzuführungsrohr muß naturgemäß so dimensioniert werden, daß auch
feste Produkte, die als ölhaltige Abfallstoffe zu bezeichnen sind, durch diese Leitung
hindurchkommen.
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Zur Verbesserung der Verbrennung innerhalb der Muffel empfiehlt es
s - ich w eiterhin, in die Muffel etwa in der Höhe des Ölablaufdaches mindestens
ein weiteres Luftzuführungsrohr derart einzuführen, daß die damit zugefÜhrte weitere
Verbrennungsluft tangential in die Muffel eingeblasen wird. Diese zweite Luftleitung
wird von der Gebläseluftleitung abgezweigt; sie'bewirkt eine radiale Strömung, die
sich auf den Verbrennungsvorgang äußerst vorteilhaft auswirkt. Ein Stützfeuer mittels
eines besonderen Brenners ist nicht erforderlich, da bereits zum Anfahren und Aufheizen
Abfallprodukte verwendet werden können.
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Für die Ausführung der eigentlichen Verbrennungsmuffel gibt es verschiedene
Möglichkeiten. Es erscheint besonders zweckmäßig, die Muffel mit nach oben konisch
sich verjüngendem Brennraum auszubilden. Man kann aber auch die Muffel aus mindestens
2 konisch
verlaufenden Teilen etwa gleicher Höhe herstellen', die
derart aufeinandergesetzt sind, daß zwischen den beiden Teilen ein ringförmiger
Luftspalt verbleibt. Über diesen ringförmigen Luftspalt gelangt dann zusätzliche
Verbrennungsluft in den oberen Teil der Verbrennungsmuffel, so daß.noch nicht verbrannte
Rückstände in dem oberen Teil der Verbrennungsmuffel endgültig verbrannt werden.
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Die Muffel kann weiterhin nach einer weiteren Ausführungsform der
Erfindung aus zwei Teilen etwa gleicher Höhe bestehen, die mit umgekehrten Konus
aufeinandergesetzt werden. Weiterhin kann man die Muffel aus einem zylindrischen
und einem darauf gesetzten konischen Teil mit sich nach oben verjüngendem Konus
ausbilden. Um die aus einer solchen Verbrennung entstehende Wärme auszunutzen, empfiehlt
es sich weiterhin, zumindest den oberen Teil der Muffel von einem Dampf- oder Warmwasserbereiter
zu umgeben. Das in diesem Gerät erzeugte warme Wasser kann dann für beliebige Zwecke
Verwendung finden.
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Schließlich wäre es auch noch möglich, die Muffelwand aus einem Wassermantel
direkt herzustellen, d.h. die eigentliche Muffelwandwürde in diesem Fall aus einem
Stahlblechgehäuse bestehen, welches die innere Wand eines Wassermantels darstellt.
Bei einer solchen Konstruktion wird die in einem solchen Muffelofen-aus den
Ab-
fallstoffen erzeugte Wärme noch besser ausgenutzt.
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Sofern man von der letztgenannten Ausführungsform-def Erfindung absieht,
kann man die Muffelwand aus einer Schamotteauskleidung herstellen, z.B. in Form
von lose aufgelegten Schamottesteinen. Der untere Teil der Muffel wird in diesem
Fall zweckmäßig aus einem mit Stampfbeton ausgekleideten Stahlblechboden hergestellt,
auf den Über einem Aufsatzring die den zylindrischen oder konischen Teil bildenden
Schamottesteine aufgesetzt sind.
Die Verbrennungsmuffel gemäß der
erfindungsgemäßen Anlage wird schließlich zweckmäßig über eine Ölauffangwanne aufgebaut,
um durch evtl. Undichtheiten nach unten ablaufendes Öl aufzufangen. In die
Ölzuführungsleitung sollte zweckmäßig ein Absperrschieber eingebaut werden; weiterhin
sollte man Mittel vorsehen, die die Ölzufuhr bei Ausfall des die Verbrennungsluft
zuführenden Ventilators automatisch absperren.
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Um die nach oben offene Verbrennungsmuffel bei Nichtbetrieb gegen
Witterungseinflüsse, insbesondere gegen Regenwasser, zu
schützen, wird weiterhin
vorgeschlagen, an die Muffel eine Abdekkung für die Muffelöffnung schwenkbar anzulenken.
Währed des Betriebes'wird diese Abdeckung abgeschwenkt, so daß die Muffelöffnung
nach oben hin offen ist; im Ruhebetrieb wird diese Abdeckung über die Muffelöffnung
geschwenkt.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt.
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In Fig. 1 ist ein senkrechter Schnitt durch eine Verbrennungsmuffel
gezeichnet, und zwar in Verbindung mit den zu einer solchen Verbrennungsanlage gehörenden
Aggregaten.
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Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch eine solche Verbrennungsmuffel,
und zwar in Höhe des zweiten Luftzuführungsrohres.
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In Fig. 3 und 4 ist eine den Figuren 1 und 2 entsprechende
Konstruktion für einen solchen Muffelofen wiedergegeben, jedoch mit einer andersartigen
Ausbildung der eigentlichen Verbrennungs-Muffel.
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Schließlich sind in den Figuren 5, 6, 7 und 8 weitere
Ausführungsformen für die Verbrennungsmuffel dargestellt.
Gemäß
Fig. 1 und 2 sind die einzelnen Aggregate einer solchen Verbrennungsanlage
auf Betonfundamenten 21 aufgebaut. Es handelt sich dabei um die-eigentliche Verbrennungsmuffel
1, die auf Stützen 10 ruht, ferner um die Ölpumpe 25, das die
Ölpumpe 25 antreibende stufenlose Getriebe 26 sowie den Motor
27, ferner um den Ventilator 20, der die entsprechende Verbrennungsluft erzeugt.
Die Verbrennungsmuffel besteht aus einem oberen Teil, der die Form eines konisch
sich verjüngenden Stahlmantels 2 besitzt, und einem unteren Teil 9, der muldenförmig
ausgebildet ist und ebenfalls aus einem Stahlblech besteht. Der obere Teil 2 ist
mit einer Schamotteauskleidung in Form von.lose aufgelegten Schamottesteinen
3 versehen. Der untere Teil 9 des Stahlblechmantels ist mit einer
Stampfschamotte 8 ausgekleidet. Ü#!er diese Stampfschamotte 8 ist
ein Ring 7 aufgesetzt, auf den die lose aufgelegten Schamottesteine
3 aufgereiht sind.
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Mit Hilfe der Arme 4 ist an dem Stahlmantel 2 eine Abdeckhaube
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befestigt, welche über eine Schwenkachse 5 in die beiden in Fig.
1 eingezeichneten Stellungen schwenkbar ist. Mit Hilfe dieser Abdeckhaube
kann die Öffnung des Muffelofens abgedeckt werden, wenn die Anlage nicht in Betrieb
ist.
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Der eigentliche Brenner dieses Muffelofens besteht aus einem Ölzuführungsrohr
24, dessen Ende von unten den muldenförmigen Teil 9 der Verbrennungsmuffel
durchstÖßt. Auf das obere Ende 13 dieses ölzuführungsrohres, welches nach
oben offen ist, ist ein konisch ausgebildetes Ölablaufdach 11 aufgesetzt,
welches ebenfalls aus Stahl besteht. Das aus dem Rohrende 13 austretende
Öl bzw. die dort austretenden Ölabfallstoffe laufen auf diesem Ölablaufdach
11 nach außen ab. Zusätzlich ist dieses Ölzuführungsrohr an seinem oberen
Ende milu einem Luftführungskegel 12 aus Stahlblech umgeben, welcher einen nach
oben sich öffnenden Konus aufweist. Das Bade dieses Konus' liegt etwa in Höhe des
äußeren Kranzes des Ölablaufdaches 11.
Von dem Gebläse 20
wird über ein LuftzufÜhrungsrohr 17 Verbrennunp,sluft in die Verbrennungsmuffel
eingedrückt. Das LuftzufÜhrungsrohr 17 ist nun so gefÜhrt, daß es das Ölzuführungsrohr
24 konzentrisch an der Eintrittsstelle in die Verbrennungsmuffel umgibt, so daß
die zugefährte Verbrennungsluft in Richtung der Pfeile 16 abgelenkt wird.
Die Verbrennungsluft gelangt auf diese Weise an die Stellen des Brenners, wo das
zu verbrennende Öl
über das Clablaufdach 11 abläuft und durch die Luft
gleichmäßig versprüht wird. Bei dieser Verbrennung entsteht dann im Inneren der
Verbrennungsmuffel eine mit 29 dargestellte Verbrennungsflamme.
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Eine Verbesserung der Verbrennung wird noch dadurch erzielt, daß von
dem Luftzuführunr#,srohr 17 eine zweite Luftleitung 14 abgezweigt wird, welche
tangential etwa in Höhe des Ölablaufdaches in die Verbrennungsmuffel einmündet.
Dadurch entsteht eine Verwirbelung der Luft in Richtung der in Fig. 2 dargestellten
Pfeile 28.
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In den,Luftzuf,*jhrun;-:r-sleitungen sind Drosselklappen
18 und IC) vorgesehen; ferner ist in der ÖlzuführungSleitung 24 ein AbsDerrschieber
225 vorgesehen, der gegebenenfalls automatisch betätigt werden kann, sofern der
Ventilator 20 ausfällt.
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-7 --ur Reinigung des unteren Teiles 9 der Verbrennungsmuffel
ist in diesen Teil eine ReinigungstÜr 15 eiwebaut.
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Unterhalb der Verbrennunjv-muffel is-t eine ##'lauffangwanne 22 vorzesehen,
um durch evtl. Undichtheiten ablaufendes Öl aufzunehmen. Die Ausführungsform
izemäß den Fizuren 3 und 4 unterscheidet sich von der Ausfährungsform nach
Fig. 1 und 2 dadurch, daß die eigentliche Verbrennunzsmuf'Lel aus zwei übereinandergesetzten
Teilen 30
und 31-besteht. Diese --,eiden Teile sind unter Freihaltung eines
I,uftspaltes
32 aufeinandergesetztg so daß in Höhe dieses Luftspaltes zusätzlich Verbrennungsluft
in die Verbrennungsmuffel ge-
langen kann. Dadurch werden in dem oberen Teil
30 gegebenenfalls noch nicht verbrannte Rückstände endgültig verbrannt; im
übrigen entspricht die Ausführungsform gemäß Fig- 3 und 4 bezüglich der anderen
Teile der Ausführungsform gemäß Fig. 1 und 2.
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In den Figuren 5, 62 7 und 8 sind verschiedene Ausführungsformen
für die eigentliche Verbrennungsmuffel dargestellt, wobei der Brenner zweckmäßig
die gleiche Ausbildung erfährt wie bei den bisher beschriebenen Ausführungsformen.
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Die Verbrennungsmuffel gemäß Fig. 5 besteht aus zwei konisch
ausgebildeten Teilen, die aufeinandergesetzb sind. Diese beiden Teile
33 und 34 sind so aufeiniindergesetzt, daß die Verbrennungs-0 muffel etwa
in 2.,er Mittel der Gesamthöhe die größte Weite besitzt, In der Ausführungsform
nach Fig. 7 sind wiederum zwel Telle 39
und 40 vor-esehen, wobei der
Teil 59 zylindrLsch un,1-1 der Teil 40
konisch ausgebildet ist. DIas
unterste Teil 41 ist Niederum wannenförmig ausgebildet und mit Stampfbeton ausgekleidet.
M:,is gleiche gilt für die AusfÜhrungsform gemäß Fig- 5, in der das untere
Teil mit 35 bezeichnet ist.
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In Fig.
6 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der-der
untere Teil etwa der Ausfährungsforin nach
5 entspricht. Es ist jedoch ein
zusätzliche-r #lleirrriwasser- bzw. Dampfbereiter
36 vorgesehen, der im wesentliüh(#n
den oberen Teil der Verbrennungsmuffel bildet. Das mit der V5#rbr-i-nnunE##",wärme
zu #-"-rwärmencle Wasser wird über die Leitung
3,9 zurrefährt und vin Uler
f,eil..-ung
38 abgenommen. BeL der, AusfUhrLinr-sfo:rrii n.-ich Fig.
8 #JIt anstelle der Schamottierung ein !i.IiiseLt;Lg trekühlter
43 v#)r#rescehen., dessen oberer Teil eine Erweiterung
44 erfährt,
um die Verbren-
| nungsmuffel nach oben hin konisch mit sich verjüngendem Konus
zu |
| Festalten. Der unterste Teil dieses Wassermantels ist wiederum |
| wannenförmig ausgebildet und in Fig. 8 mit 42 bezeichnet.
Wasser- |
| zufÜhrung- und Wasserablauf sind durch die Leitungen 45 und
46 |
| gekennzeichnet. |
| Es sei abschließend darauf hinFewiesen, daß ein sGIcher Verbren- |
| nunzsofen beliebig groß ausgelegt werden kann. Temperaturmessun- |
| gen oder Abgasbestimmungen können nach Bedarf durchgef:(ihrt |
| werden, ohne rlrii-3 für eine sol,--;he Anlage teure auch st5r- |
| anfällige ortsfest in-31--.#iiiiert werden mIliten. Bei diesen |
| Voraussetzungen k#-,nnen mit -ler -,iarttin#- un'. einer
jol- |
| chen Verbrennun-sanlage tin:Te-i-rnte betraut -.m:erlen, was |
| #D |
| ein weiterer V3rteil dieser Ari.Iafre LI3t. |
| Die Aufsbellun#-- einer s--DII:#hen V##erbrr,--anun#rsanU:,ge
#;ollue zweck- |
| mäßig in der Kläranla#ge einer Gemeinde erf#)Ii-#en,
',ei #i-)rt P#"r- |
| sonal zur Verfügung steht und da im Ibrigen r-i i,#- -.-irt
-----'in Teil |
| des zu vernichtenden Gutes bereits anfällt., 3,-;u od-r die
##Un- |
| richtung fÜr eine Ölabscheidungsanlage und Ute |
| keiben sind bauseits durchzuf-Uh.ren. |