DE4001261A1 - Anlage zur thermischen mineralisierung heizwertarmer reststoffe aus abfallgemischen nach weitestgehender verwertung der organischen teile - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zusatz-Patentanmeldung zu Patent . . . (Patentanmeldung P 39 18 259.2-44) als Anlage zur thermischen Mineralisierung heizwertarmer Reststoffe aus Abfallgemischen, nachdem aus diesen, wie in der Haupt­ anmeldung beschrieben, die organischen Teile weitestge­ hend verwertet wurden. Insofern betrifft die Zusatzanmel­ dung eine Anlage zur Ausübung der Verfahrensansprüche 1c und 2 der Hauptanmeldung.

Bekannt ist die Verschwelung von Abfallgemischen in einer rotierenden Schweltrommel. ("Abfallverwertung mit Schwel­ brennanlagen" Firmenschrift der Kraftwerk Union-Umwelt­ technik GmbH) Für größere Durchsatzmengen sind derartige Schweltrommeln ein großer Aufwand. Problematisch werden die Drehdichtungen am Ein- und Auslauf der rotierenden Trommel bei Druchmessern von mehr als 2000 mm, besonders unter Berücksichtigung der Wärmedehnungen einer ca. 20 m langen Trommel. In der Trommel angeordnete Heizrohre unter­ liegen einem beträchtlichen Verschleiß durch das ständig umgewälzte Gut, besonders, wenn es sich wie im Falle der Erfindung, im Wesentlichen um Inertmaterial handelt. Der wesentlichste Nachteil liegt aber in der Notwendigkeit, die Abfälle vor-zu-zerkleinern! Die Müllzerkleinerung ist immer ein großer Aufwand an Energie- und Verschleiß­ kosten.

Im Gegensatz dazu wird auf einen Verbrennungsrost einer Müllverbrennungsanlage der Abfall unzerkleinert aufgegeben (mit Ausnahme von Sperrmüll).

Es ist auch bekannt, auf einem derartigen Rost unterstö­ chiometrisch zu verbrennen, d. h. mit Sauerstoffmangel, so daß eine teilweise Verschwelung des Gutes auf dem Rost stattfindet. (DE-OS 29 46 774 1 Anspr. 4). Bei dieser Anlage handelt es sich um eine Verbrennungsanlage, in der der Verbrennungsprozeß teilweise in die Stufen: Verschwe­ lung und nachträglicher Ausbrand aufgeteilt wird, wobei durch Sauerstoffmangel auf dem Rost ein Schwelbrand er­ zeugt wird und der restlose Ausbrand des Materials in ei­ ner nachgeschalteten Brennkammer geschieht.

Da ein Verbrennungsrost ein vorteilhaftes Element ist, das in hunderten von Müllverbrennungsanlagen bewährt ist, geht die Erfindung von der letztgenannten Anlage aus. Auch da­ bei handelte es sich um eine Verbrennungsanlage, die brenn­ bare Abfälle als Beschickungsgut erfordert.

Nach der Erfindung soll aber heizwertarmer Reststoff ther­ misch mineralisiert werden, der selbst praktisch nicht mehr brennt.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit einer Kombination gemäß dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches.

Es ist zwar ebenfalls bekannt, einen Rauchgas-Teilstrom durch eine Schwelkammer zu leiten. (Sonderdruck aus Um­ weltschutz Heft 5/80 "Industrielles Recycling mit Schwel­ gas-Pyrolyse") Aber auch hier handelt es sich um rückge­ führte Rauchgase aus einer Nachbrennkammer, die im übrigen nur dazu dienen, in der Schwelkammer eine inerte Atmosphä­ re zu erhalten. Die Beheizung des Schwelgutes in der Kam­ mer geschieht indirekt.

Die Beheizung einer Schwelkammer mit einer gesonderten Schmelzkammerfeuerung, die hauptsächlich mit flüssigen Ab­ fällen befeuert wird, ist auch bekannt (DE-OS 36 05 693 A1). Aber auch hierbei handelt es sich bei der Schwelkammer um eine Drehtrommel, die indirekt beheizt wird. Allerdings soll nach Anspruch 9 auch kontaminiertes Erdreich, also ein heizwertarmer, unbrennbarer Einsatzstoff, thermisch dekontaminiert werden. Die zwischengeschalteten Abhitze­ kessel und nachgeschaltete Rauchgasreinigungsanlagen sind dabei allgemeiner Stand der Technik.

Dagegen betrifft die Erfindung eine Kombination aus ein­ fachsten, robusten Elementen, um unbrennbaren Restmüll thermisch zu mineralisieren. Obwohl ein Verbrennungsrost ein uraltes bekanntes Element ist, hat noch niemand daran gedacht, darauf aufgeschichtete Massen mit geringem Heiz­ wert dadurch thermisch zu mineralisieren, daß anstelle von Verbrennungsluft (in stöchiometrischer oder unterstöchio­ metrischer Menge) Rauchgase einer damit gekoppelten Feue­ rung durch den Rost und das darauf lagernde Gut geleitet werden, um die organischen Reste im Gut unmittelbar durch die heißen Rauchgase zu verschwelen.

An der letztgenannten Technik (OS 36 05 693) ist auch nach­ teilig, daß die Schwelgase in die Schmelzkammerfeuerung ge­ leitet werden. Die Schwelgase enthalten viel Wasserdampf und sind ein "Schwachgas", das nur dazu führen kann, die Verbrennungstemperatur in der Schmelzkammerfeuerung herab­ zusetzen und damit den Schlackenabfluß zu beeinträchtigen.

Gemäß der Erfindung werden deshalb die Schwelgase, d. h. in diesem Fall das Schwelgas-Rauchgas-Gemisch, - in eine Mischkammer geleitet, die unmittelbar hinter der Feuerung angeordnet ist. Das hat mehrere Vorteile: Besonders, wenn eine Schmelzkammerfeuerung, also eine Hochtemperaturfeue­ rung, angewendet wird, wird durch die Mischung mit dem Schwelgas-Rauchgas-Gemisch die Rauchgastemperatur für nachgeschaltete Wärmetauscher (Dampferzeuger . . .) auf ein "erträgliches" Maß herabgesetzt. Durch die Mischung ohne Luftzusatz entsteht dabei eine reduzierende Atmosphä­ re und die bei der Hochtemperaturfeuerung vermehrt entste­ henden Stickoxide werden durch die brennbaren Anteile der Schwelgase reduziert. Ohne nennenswerten Aufwand entsteht eine DENOX-Anlage für das Rauchgas. Die noch nicht rest­ los oxidierten Schwelgasreste können hinter einer Heizgas­ entstaubung mit etwas Luftzusatz katalytisch oxidiert wer­ den, das ist heute großtechnisch durchführbar (Anspr. 5).

Die Vorteile der Erfindung sind damit einleuchtend.

• 1. Die Kombination eines robusten Rostes als Schwelaggregat mit einer beliebigen Feuerung, z. B. einem lokalen, dezentralen Heizkraftwerk, und
• 2. die Entstickung der Rauchgase durch die Mischung der Schwelgase mit Rauchgasanteil unmittelbar hinter der Feuerung in reduzierender Atmosphäre.

Claims (7)

1. Anlage zur thermischen Mineralisierung heizwertarmer Reststoffe aus Abfallgemischen nach weitestgehender Verwertung der organischen Teile nach Patent . . . (Patentanmeldung P 39 18 259.2-44) mit einer Feuerung für beliebige Brennstoffe und einer dieser nachgeschalte­ ten thermischen Sterilisationsanlage, in der die orga­ nischen Reste in den heizwertarmen Reststoffen ver­ schwelt oder oxidiert werden, gekennzeichnet durch einen an sich bekannten Rostofen, auf dessen Rost die heizwertarmen Reststoffe aufgeschichtet sind, kombiniert mit einer Feuerung derart, daß die Rauch­ gase der Feuerung oder ein Teil davon durch den Rost und die darauf aufgeschichteten Reststoffe geleitet werden.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feuerung in an sich bekannter Weise als Schmelzkammerfeue­ rung ausgebildet ist.

3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die Feuerung die Flugstäube aus dem Dampferzeuger, die Filterstäube aus der Rauchgasreinigung, der Schwelkoks aus dem Rostofen sowie Restschadstoffe adsorbierende Granulate aus einer Rauchgasnachreinigung eingeleitet bzw. eingeblasen werden.

4. Anlage nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeich­ net, daß in die Feuerung zusätzliche Sondermüllfraktio­ nen wie Flug- und Filterstäube aus Müllverbrennungsan­ lagen, brennbare flüssige Abfälle wie chlorierte Kohlen­ wasserstoffe, FCKW- oder PCB-Abfälle, Altöle oder auch pastöse Abfälle wie Lackschlämme eingeleitet bzw. einge­ blasen werden.

5. Anlage nach Anspruch 1 oder 1 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, daß der Feuerung eine Mischkammer ohne Sekundärluft­ einlaß unmittelbar nachgeschaltet ist, in der die heißen Rauchgase der Feuerung mit den Abgasen des Rostofens gemischt werden.

6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischkammer in einem geeigneten Temperaturbereich des Dampferzeugers oder eines anderen Wärmetauschers/-Nutzers eine Heißgasentstaubungsanlage und im Temperaturbereich vorzugsweise zwischen 300 und 400°C dahinter ein Oxi­ dationskatalysator mit Luftzusatz nachgeschaltet sind.

7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Heisgasentstaubungsanlage und Oxidationskatalysator eine kombinierte Einrichtung angeordnet ist, bestehend aus einem kontinuierlich das Granulat weiterbewegenden Schüttschichtfilter (für den Staub), dessen Granulatkör­ ner mit einer Katalysatormasse für die Oxidation der restlichen Schwelgase beschichtet sind (z. B. nach Patent 36 24 975).