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DE3911982A1 - Disposal of harmful waste material - by burning it in blast furnace in region where blast air is supplied - Google Patents

Disposal of harmful waste material - by burning it in blast furnace in region where blast air is supplied

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DE3911982A1
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Germany
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waste
shaft furnace
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disposal
contaminated
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DE19893911982
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SCHUSTER WALTER PROF DR
Original Assignee
SCHUSTER WALTER PROF DR
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G7/00—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/24—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having a vertical, substantially cylindrical, combustion chamber

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)

Abstract

The method enables the disposal of harmful waste material. The material is injected by a pipe into a blast furnace in the region where air is supplied to the furnace. The waste material may be in solid, liq. or gaseous form and may be supplied with or without a transport medium. The transport medium may be a gas or a gas mixture, a liq. or a container. The temp. of the blast furnace in the region of its air inlet lies between 2000 and 2,500 deg.C and thus ensures that the waste material is completely burned. USE - Disposal of harmful waste material.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum umweltfreund­ lichen Beseitigen von Abfällen mittels Verbrennung in einem Schacht­ ofen.The present invention relates to a method for environmentally friendly disposal of waste by incineration in a shaft oven.

Das Problem der Entsorgung von umweltschädigend belasteten Abfällen gewinnt immer mehr an Bedeutung und bedarf einer dringenden Lösung, welche die vorliegende Erfindung mit im wesentlichen bekannten Mitteln darzustellen vermag, weil auf industriell vorhandenen Anlagen zurückgegriffen werden kann.The problem of the disposal of environmentally harmful waste is becoming increasingly important and requires an urgent solution, which the present invention with essentially known Can represent funds, because on industrially existing plants can be used.

Die Entsorgung von mit toxischen Stoffen belasteten Abfällen wird entweder durch Entlagerung in einer dafür vorgesehenen Deponie oder durch Verbrennung in ebenfalls speziell dafür vorgesehenen Verbrennungsöfen vollzogen. Die Verbrennung in diesen Öfen wirft jedoch immer noch das Problem der Entsorgung der Schlacken auf, weil sich noch nicht vollständig verbrannte Schadstoffe in zu hohen Konzentra­ tionen darin befinden können, was wiederum eine Deponieentsorgung impliziert. Zur Zeit gibt es noch relativ wenige Anlagen in denen Problemstoffe wirkungsvoll entsorgt werden, außerdem ist deren Er­ stellung sehr kostspielig, was von der Allgemeinheit finanziert werden muß, so daß kostengünstigere und ebenso, wenn nicht sogar wirkungs­ vollere, Verfahren dringend erforderlich sind. Die Nutzung synergi­ stischer Effekte, beispielsweise die Verwendung vorhandener Anlagen zum Entsorgen der uns alle bedrückenden Problemstoffe sollte mit Priorität behandelt werden.The disposal of contaminated with toxic substances Waste is either provided for in a dedicated disposal Landfill or by incineration in also specially designated Incinerators completed. The combustion in these ovens, however, raises still the problem of slag disposal due to not yet completely burned pollutants in too high a concentration ions can be in it, which in turn is a landfill disposal implies. At the moment there are relatively few facilities in which Problematic substances are disposed of effectively, besides, it is theirs very expensive, which is funded by the general public Must, so that less expensive and equally, if not even effective fuller, procedures are urgently needed. Use synergi static effects, for example the use of existing systems for Disposing of all of us problematic substances should be a priority be treated.

Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, ein volkswirtschaftlich kostengünstiges Verfahren bereitzustellen, welche eine umweltfreund­ liche Entsorgung von Problemstoffen unter Nutzung von Synergieeffekten ermöglicht.The present invention has the task of being an economic provide inexpensive process which is environmentally friendly disposal of problematic substances using synergy effects enables.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the characterizing features of claim 1 solved.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unter­ ansprüchen.Further refinements of the invention result from the sub claims.

In der Zeichnung wird der Aufbau einer Anlage deutlich, mit der das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann.The drawing shows the structure of a system, with which the inventive method can be carried out.

Im folgenden wird ein Beispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens näher erläutert.The following is an example of the method according to the invention explained in more detail.

Eine Anlage zur pneumatischen Förderung von Feststoffen, beispiels­ weise ein Silofahrzeug wird mittels einer Schlauch- oder Rohrleitung an eine oder mehere Blasformen eine Hochofens angeschlossen. Die be­ lasteten festen Abfallstoffe (Körnung ca. 20 bis 30 mm Durchmesser) werden nun über eine Zugabeeinrichtung (bei dem vorgegebenen Fahrzeug ist dieses bereits im Siloauflieger integriert) mittels Preßluft in/oder durch die Blasform in den Brennraum des in Betrieb befindlichen Hochofens eingeführt. Bei den hier vorhandenen Brennraumtemperaturen von 2000 bis 2500 Grad Celsius, kann sofort ein thermisches Zerstören und Aufschmelzen der umweltschädlichen Stoffe erfolgen. Es können chemisch, biologisch und/oder radioaktiv belastete Stoffe verbrannt werden.A system for the pneumatic conveyance of solids, for example wise a silo vehicle is by means of a hose or pipe a blast furnace connected to one or more blow molds. The be solid waste materials (grain size approx. 20 to 30 mm diameter) are now via an addition device (for the specified vehicle is already integrated in the silo trailer) using compressed air in / or through the blow mold in the combustion chamber of the operating  Blast furnace introduced. At the existing combustion chamber temperatures from 2000 to 2500 degrees Celsius, thermal destruction can occur immediately and melting of environmentally harmful substances. It can burned chemically, biologically and / or radioactive substances will.

Als Beispiele zur anmeldungsgemäßen Entsorgung werden genannt:Examples of disposal according to the registration are:

  • - Dioxine,- dioxins,
  • - Uranhexafluorid,- uranium hexafluoride,
  • - biologische oder chemische Kampfstoffe,- biological or chemical warfare agents,
  • - verölte Metallspäne,- oily metal shavings,
  • - verseuchtes Erdreich, Schlämme,- contaminated soil, sludge,
  • - oder ähnliches.- or similar.

Im Verbrennungsraum eines Hochofens vor der Blasform herrschen Temperaturen von mehr als 2000 Grad Celsius. Das Einbringen von belasteten Abfällen in diesen Bereich führt zur sofortigen Verbrennung der verbrennbaren Stoff und zum Aufschmelzen der meisten anderen Stoffe. Die flüchtigen Verbrennungsprodukte werden mit dem Gichtgas­ strom in die Gasreinigung des Hochofens transportiert, während die nicht flüchtigen sich entweder im Roheisen oder den anderen Schmelzprodukten, verteilen. Bei diesem Prozeß entstehende reduzierende Bestandteile sind in der Lage sich am Reduktionsprozeß innerhalb des Hochofens zu beteiligen und somit zu einer Brennstoffersparnis beizutragen. Dieser Aspekt sollte jedoch bei der vorliegenden Erfindung nicht im Vordergrund stehen, sondern der volkswirtschaftliche Nutzen, der auf der einen Seite die Kosten der herkömmlichen Entsorgung von toxischem Sondermüll und auf der anderen Seite die vielleicht zusätzlich zu installierende Anlagentechnik an einem Hochofen inklusive der jeweiligen Betriebskosten berücksichtigt.Prevail the blow mold in the combustion chamber of a blast furnace Temperatures of over 2000 degrees Celsius. The introduction of contaminated waste in this area leads to immediate incineration the combustible substance and to melt most of the others Fabrics. The volatile combustion products are with the top gas electricity is transported to the blast furnace's gas cleaning system, while that is not volatilize either in pig iron or the other smelting products, to distribute. Reducing components resulting from this process are able to take part in the reduction process within the blast furnace to participate and thus contribute to fuel savings. However, this aspect should not be in the present invention stand in the foreground, but the economic Benefit, on the one hand, the cost of conventional disposal of toxic hazardous waste and on the other hand maybe additional system technology to be installed on a blast furnace including the respective operating costs.

Hochgiftige Stoffe können beispielsweise in Kapseln (z. B. aus Kupfer, Stahl, anderen metallischen Werkstoffen, Keramik oder Kunststoff) eingekapselt werden, deren Geometrie so beschaffen ist, daß sie nach dem Prinzip der Rohrpost durch die Förderleitung in den Schachtofen eingeführt werden können, wo sie dann aufschmelzen und verbrennen. Es ist ebenso möglich diese Kapseln derart in den annähernd horizontal verlaufenden Teil des Düsenstocks ggf. über eine Schleuse einzugeben, so daß der in die Blasform strömende Wind sie in die Verbrennungszone des Schachtofens fördert.Highly toxic substances can be found in capsules (e.g. from Copper, steel, other metallic materials, ceramics or Plastic) are encapsulated, their geometry is such that it operates on the principle of pneumatic delivery the delivery line can be inserted into the shaft furnace where then melt them and burn them. It is also possible these capsules in the approximately horizontal part enter the nozzle assembly via a lock, if necessary, so that the wind blowing into the blow mold into the combustion zone of the Shaft furnace promotes.

Es ist ebenso denkbar, die Abfälle sowohl gekapselt als auch nicht gekapselt in den Plasmastrom eines Plasmaschachtofens einzugeben. Unter Plasmaschachtöfen werden alle Schachtöfen verstanden, in welchen der jeweilige Verbrennungs-, Schmelz-, Reduktions- oder andersartige Prozeß vollständig oder teilweise durch einen Plasmabrenner unterstützt wird.It is also conceivable to encapsulate the waste as well not encapsulated in the plasma stream of a plasma shaft furnace to enter. Plasma shaft furnaces are all shaft furnaces understood in which the respective combustion, melting, Reduction or other process completely or partially is supported by a plasma torch.

Nach dem Durchlaufen des heißen Brennraumes können die gasförmigen Spaltprodukte über das Gichtgas und die Gichtgasreinigung abgeführt werden, während die flüssigen Bestandteile in der Schlacke gebunden werden. Die staubförmigen Verbrennungspunkte, falls noch welche vorhanden sind, verfangen sich im Labyrinth der Beschickungssäule und werden dem Verbrennungsprozeß durch die absinkende Beschickung erneut zugeführt.After passing through the hot combustion chamber, the gaseous Fission products discharged via the blast furnace gas and the blast furnace gas cleaning be bound while the liquid components in the slag will. The dusty burns, if any are present, get caught in the labyrinth of the loading column and are the combustion process through the sinking feed again fed.

Der erfindungsgemäß zum Einsatz kommende Schachtofen sollte eine Flam­ mentemperatur von mindestens 1500 Grad Celsius aufweisen, was bei einer durch Windzugabe unterstützten Kohlenstoffverbrennung (Koks, Holzkohle, Teer, Kohle oder ähnlichem) in der Regel gewährleistet ist.The shaft furnace used according to the invention should have a flame  ment temperature of at least 1500 degrees Celsius, which at a Carbon combustion supported by wind addition (coke, charcoal, Tar, coal or similar) is usually guaranteed.

Es ist durchaus denkbar nach diesem Verfahren auch Dioxine, sogar die giftigsten, wie beispielsweise TCDD sicher zu entsorgen.It is also conceivable to use this method, even dioxins dispose of the most toxic, such as TCDD, safely.

Diese Verbesserung des jeweiligen Schachtofenprozesses steht bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht im Vordergrund, sondern eine für die Allgemeinheit kostengünstige Entsorgung von stark umwelt­ schädigenden Stoffen unter Nutzung von Synergieeffekten, d. h. unter Nutzung von bereits vorhandenen Schachtöfen, beispielsweise in der metallerzeugenden Industrie.This improvement of the respective shaft furnace process is with not the foreground of the method according to the invention, but one cost-effective disposal of highly environmentally friendly for the general public harmful substances using synergy effects, d. H. under Use of existing shaft furnaces, for example in the metal-producing industry.

Claims (14)

1. Verfahren zum Beseitigen von Abfällen, insbesondere toxischem Sondermüll, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfälle im Bereich der Windeingabe eines Schachtofens direkt der Verbrennungszone zugeführt werden.1. A process for the disposal of waste, in particular toxic hazardous waste, characterized in that the waste is fed directly to the combustion zone in the area of the wind input of a shaft furnace. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfälle fest, flüssig oder gasförmig mit oder ohne Transportmedien dem Beseitigungsprozeß im Schachtofen zugeführt werden.2. The method according to claim 1, characterized in that the Solid, liquid or gaseous waste with or without transport media be disposed of in the shaft furnace. 3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Transportmedium/medien ein Gas/Gasgemisch, eine Flüssigkeit oder ein Flüssigkeitsgemisch und/oder eine mechanische Baueinheit verwendet wird/werden.3. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that a gas / gas mixture, a Liquid or a liquid mixture and / or a mechanical Unit is used. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Transportmedium/medien den Verbrennungsprozeß der Abfälle im Schachtofen unterstützende Stoffe verwendet werden.4. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized that as the transport medium / media the combustion process of the waste supporting materials are used in the shaft furnace. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Transportmedium/medien den Verbrennungsprozeß der Abfälle im Schachtofen nicht unterstützende Stoffe verwendet werden.5. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized that as the transport medium / media the combustion process the waste in the shaft furnace uses non-supporting substances will. 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Abfälle, die nur oder auch mit anorganischen Stoffen oder Verbindungen belastet sind, dem Verbrennungsprozeß zugeführt werden.6. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized that waste that only or also with inorganic Substances or compounds are contaminated, the combustion process are fed. 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Abfälle, die nur oder auch mit organischen Stoffen belastet sind, dem Verbrennungsprozeß zugeführt werden.7. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized that waste that only or also with organic Substances are contaminated, are fed to the combustion process. 8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Abfälle, die nur oder auch mit radioaktiven Stoffen belastet sind, dem Verbrennungsprozeß zugeführt werden.8. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized that waste that only or also with radioactive Substances are contaminated, are fed to the combustion process. 9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Abfälle, die nur oder auch mit biologischen Stoffen belastet sind, dem Verbrennungsprozeß zugeführt werden.9. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized that waste that only or also with biological Substances are contaminated, are fed to the combustion process. 10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfälle in Behältern beispielsweise Kapseln über eine Zuführeinrichtung in den Windstrom im Düsenstock oder der Blasform eingegeben werden.10. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that the waste in containers for example capsules via a feed device in the wind stream in the nozzle block or Blow mold can be entered. 11. Verwendung eines Schachtofens zur Entsorgung von anorganisch und/oder organisch und/oder radioaktiv und/oder biologisch belasteten Abfällen, wobei die Abfälle direkt im Bereich der Blasformen dem Verbrennungsraum des Schachtofens zugeführt werden. 11. Use of a shaft furnace for the disposal of inorganic and / or organic and / or radioactive and / or biologically contaminated Waste, the waste being directly in the blow mold area be fed to the combustion chamber of the shaft furnace.   12. Verwendung eines Schachtofens nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit der Maßgabe, daß die Abfälle zur Verbrennung im Verbrennungsraum des Schachtofens fest und/oder gasförmig und/oder flüssig mit oder ohne zusätzlichem Transportmedium pneumatisch, hydraulisch und/oder mechanisch in den Bereich der Windeingaben transportiert werden.12. Use of a shaft furnace according to one of the preceding Claims with the proviso that the waste for incineration in Combustion chamber of the shaft furnace solid and / or gaseous and / or liquid with or without additional transport medium pneumatic, hydraulically and / or mechanically in the area of the wind inputs be transported. 13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Schachtofen ein Hochofen, ein Kupolofen oder dergleichen verwendet wird.13. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized that a blast furnace, a cupola furnace as a shaft furnace or the like is used. 14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfälle in den Plasmastrom eines Plasma­ brenners an einem Schachtofen eingegeben werden.14. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized that the waste in the plasma flow of a plasma burner can be entered at a shaft furnace.
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