EP0941777A2 - Method for increasing the leach resistance of incineration residues - Google Patents
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- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
- F23J2900/00—Special arrangements for conducting or purifying combustion fumes; Treatment of fumes or ashes
- F23J2900/01007—Thermal treatments of ash, e.g. temper or shock-cooling for granulation
Definitions
- the invention relates to a method for increasing the Leaching resistance of solid combustion residues from the Incineration of waste with the characteristics of the generic term of the Claim 1.
- Thermal plants for the implementation of waste streams such as for example, waste incineration plants are aimed operated to mineralize the waste stream to be eliminated.
- the flammable, mostly carbon-containing components the waste is converted into gaseous reaction products while the remainder as a solid combustion residue from the Combustion chamber is removed.
- the solid combustion residue is sent to a landfill or, if the fixed Combustion residue has certain properties, also in recycling, for example as building material in road construction used.
- eluate test is a defined amount of depositing or building materials to be used a defined amount of water under defined conditions brought into contact. After this contact, the aqueous Phase and the solid phase separated. The watery, as eluate designated phase is with respect to that in the regulations substances of a quantitative chemical analysis subjected.
- the solid combustion residues from waste incineration processes are however not a chemically inert mixture of substances and can aging during storage. This aging can for example by changing the mechanical properties of the Material, especially by increasing the shear strength or improved resistance to leaching of certain Make ingredients noticeable.
- DE-A-4 429 958 a method and a Device for the thermal treatment of rust ash inside one of the combustion zones of a waste incineration plant subsequent burnout zone using a special trained burnout grate known.
- the grate ash within one of the combustion zone Waste incineration plant directly on the burnout zone a liquid-cooled burnout grate through the ash-inherent energy content heated and sintered and then transported on using a moving grate.
- the invention is based, which in a Solid waste incinerator Post-treat combustion residues so that the Properties of the combustion residues against one Elutionability can be improved.
- reducing conditions can already be at relative low temperatures conditioning the solid Reach combustion residues.
- This conditioning lowers - measured after the eluate test - the concentration of certain Components in the eluate of the aftertreated according to the invention Combustion residues. This in particular will Concentration of the heavy metal compounds in the eluate so far lowered that the legal requirements are met.
- a waste incineration plant contains a combustion grate 1, which in the case shown by rotating along a arranged inclined plane grate rollers 2 is formed.
- the garbage is the combustion grate 1 via a hopper 3 and a feed ram 4 supplied.
- Below the Combustion grate 1 are air boxes 5 through which Grate rollers 2 primary combustion air is supplied from below.
- Grate rollers 2 primary combustion air is supplied from below.
- a combustion chamber is located above the combustion grate 1, by a cooled furnace ceiling 8 and a cooled one Firebox rear wall 9 is limited and in a flue gas 10 passes.
- the flue gas duct 10 leads to a not shown Waste heat boiler.
- burners 11 are arranged over which further combustion air is blown into the combustion chamber. With With the help of this secondary combustion air, the gases and the entrained solid particles burned, which over the leave the combustion grate 1 moving garbage bed.
- the inside of the firebox is connected to the Combustion grate 1 to a treatment center.
- the treatment unit consists of a feed grate 13, under which a separate air box 14 is arranged.
- This Feed grate 13 takes the fixed, by the combustion of the Incineration residues and supports them in the form of a moving bed to the discharge end of the firebox.
- the solid combustion residue is annealed at a temperature of 400 to 600 ° C. immediately after the waste is incinerated.
- a non-oxidizing or reducing atmosphere is maintained within the bed moved over the feed grate 13. If the combustion residue still has a low residual carbon content, a smaller amount of air is fed to the feed grate 13 via the air box 14 compared to the waste incineration. This amount of air is just so large that the residual carbon of the solid combustion residue burns in part.
- another gas e.g. B. flue gas
- Non-oxidizing or reducing gas components such as CO, CO 2 , or water vapor can be added to this treatment gas. These gas components promote the reduction of the components in the eluate determined in the eluate test.
- a chlorine-enriched gas atmosphere acts in the same direction, which is produced by adding chlorine gas or chlorine compounds to the treatment gas.
- the method described in connection with FIG. 1 for Aftertreatment of the combustion residue is in the Incineration process of garbage integrated and as Conditioning stage connected to combustion grate 1 or in the movement of solids on the combustion grate 1 integrated.
- a waste burner 15 contains, as in FIG. 1 shown with a combustion grate and a combustion chamber a combustion zone.
- the garbage furnace 15 is a Feed 16 garbage and 17 air through an air line fed.
- the garbage furnace 15 is a waste heat boiler 18 and a flue gas cleaning 19 downstream, in which the Incineration of the waste flue gas is cooled and cleaned becomes. From the flue gas cleaning 19, the flue gas is a Flue gas line 20 fed to a chimney.
- the solid that comes from the incineration of waste Combustion residue is removed from the combustion chamber of the refuse furnace 15 withdrawn and comes out of the combustion chamber after exiting via a line into a deasher containing a water bath 21, for example as one, with a scratch chain provided wet bag or as a plunger bag is trained.
- the ash removal device 21 simultaneously provides one Sealing that prevents hot and uncleaned Flue gases the garbage furnace 15 on the way of Leave combustion residue.
- the treatment facility is for example as a rotary tube, as a vibrating trough, as Vibrating trough or designed as a bucket elevator and by one Surround housing.
- Forms within the treatment unit 12 Combustion residue a moving or as in the case of Bucket elevator a resting bed.
- the Treatment unit 12 can be heated by a gas or over Burner 22 are heated from the inside.
- Treatment unit 12 a non-oxidizing or reducing Gas atmosphere set.
- the gas becomes the treatment center 12 supplied via the burner 22 or via lines.
- the exhaust gas becomes from the treatment unit 12 via an exhaust pipe 23 dissipated and an exhaust gas purification, for. B. the to Garbage furnace 15 belonging to flue gas cleaning 19 if necessary fed after a pressure increase.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erhöhung der Auslaugbeständigkeit fester Verbrennungsrückstände aus der Verbrennung von Müll mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.The invention relates to a method for increasing the Leaching resistance of solid combustion residues from the Incineration of waste with the characteristics of the generic term of the Claim 1.
Thermische Anlagen zur Umsetzung von Abfalstoffströmen, wie beispielsweise Müllverbrennungsanlagen, werden mit dem Ziel betrieben, den zu beseitigenden Abfallstrom zu mineralisieren. Dabei werden die brennbaren, meist kohlenstoffhaltigen Anteile des Abfalls in gasförmige Reaktionsprodukte überführt, während der verbleibende Rest als fester Verbrennungsrückstand aus dem Verbrennungsraum entfernt wird. Der feste Verbrennungsrückstand wird einer Deponie zugeführt oder, falls der feste Verbrennungsrückstand über bestimmte Eigenschaften verfügt, auch in einer Verwertung etwa als Baumaterial im Wegebau eingesetzt.Thermal plants for the implementation of waste streams, such as For example, waste incineration plants are aimed operated to mineralize the waste stream to be eliminated. The flammable, mostly carbon-containing components the waste is converted into gaseous reaction products while the remainder as a solid combustion residue from the Combustion chamber is removed. The solid combustion residue is sent to a landfill or, if the fixed Combustion residue has certain properties, also in recycling, for example as building material in road construction used.
Für die Nutzung der festen Verbrennungsrückstände ist die Einhaltung gewisser Kriterien erforderlich, die zum Teil durch Gesetze und Verordnungen festgelegt sind. Eines der geforderten Kriterien betrifft die Beständigkeit der festen Verbrennungsrückstände gegen eine Auslaugbarkeit bestimmter Inhaltsstoffe. Die Auslaugbarkeit ist von Bedeutung, da Deponien oder Erdbauwerke von Wasser durchdrungen werden können. In dem Wasser vorhandene saure Bestandteile, wie Kohlendioxid oder Schwefeloxide, können mit den festen Verbrennungsrückständen chemische Reaktionen eingehen, bei denen bestimmte Komponenten, wie beispielsweise Schwermetalle, mobilisiert werden. Diese mobilisierten Bestandteile verlassen den Deponiekörper mit dem Sickerwasser und beeinträchtigen damit die Umwelt, insbesondere das Grundwasser. For the use of the solid combustion residues is the Compliance with certain criteria is required, which is partly due to Laws and regulations are laid down. One of the required Criteria concern the stability of the fixed Combustion residues against the leachability of certain Ingredients. Leachability is important because Landfills or earthworks are penetrated by water can. Acidic components present in the water, such as Carbon dioxide, or sulfur oxides, can be used with the solid Combustion residues enter into chemical reactions when which certain components, such as heavy metals, be mobilized. Leave these mobilized components the landfill body with the leachate and affect thus the environment, especially groundwater.
Zur Erkennung der Mobilisierbarkeit unerwünschter Stoffe aus den Verbrennungsrückständen werden durch gesetzliche Vorschriften bestimmte Testverfahren definiert. Bei dem sogenannten Eluattest wird eine definierte Menge des zu deponierenden oder bautechnisch zu verwendenden Materials mit einer definierten Menge Wassers unter definierten Bedingungen in Kontakt gebracht. Nach diesem Kontakt werden die wäßrige Phase und die Feststoffphase getrennt. Die wäßrige, als Eluat bezeichnete Phase wird hinsichtlich der in den Vorschriften genannten Substanzen einer quantitativen chemischen Analyse unterzogen.To identify the mobilizability of undesirable substances The combustion residues are regulated by law Regulations defined certain test procedures. In which So-called eluate test is a defined amount of depositing or building materials to be used a defined amount of water under defined conditions brought into contact. After this contact, the aqueous Phase and the solid phase separated. The watery, as eluate designated phase is with respect to that in the regulations substances of a quantitative chemical analysis subjected.
Die festen Verbrennungsrückstände aus Müllverbrennungsprozessen sind jedoch kein chemisch inertes Stoffgemisch und können bei der Lagerung eine Alterung erfahren. Diese Alterung kann sich beispielsweise durch geänderte mechanische Eigenschaften des Materials, insbesondere durch eine Zunahme der Scherfestigkeit oder eine verbesserte Beständigkeit gegen Auslaugung bestimmter Inhaltsstoffe bemerkbar machen.The solid combustion residues from waste incineration processes are however not a chemically inert mixture of substances and can aging during storage. This aging can for example by changing the mechanical properties of the Material, especially by increasing the shear strength or improved resistance to leaching of certain Make ingredients noticeable.
Zur Verbesserung der Aschequalitäten wurden auch thermische Verfahren wie Sinterung und Verglasung der Rostaschen diskutiert und in der Literatur beschrieben. So soll durch ein Sintern der festen Verbrennungsrückständen im Temperaturbereich von 850 bis 1000 °C die Eluatstabilität der Verbrennungsrückstände verbessert werden.Thermal was also used to improve the ash quality Processes such as sintering and glazing the grate ash discussed and described in the literature. So through a Sintering the solid combustion residues in the temperature range from 850 to 1000 ° C the eluate stability of the Combustion residues can be improved.
Weiterhin ist aus der DE-A-4 429 958 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur thermischen Behandlung von Rostaschen innerhalb einer der Verbrennungszone einer Müllverbrennungsanlage anschließenden Ausbrandzone mittels eines speziell ausgebildeten Ausbrandrostes bekannt. Dabei wird die Rostasche innerhalb einer der Verbrennungszone einer Müllverbrennungsanlage anschließenden Ausbrandzone direkt auf einen flüssigkeitsgekühlten Ausbrandrost durch den ascheninhärenten Energieinhalt aufgeheizt und versintert und anschließend mittels Vorschubrost weitertransportiert.Furthermore, from DE-A-4 429 958 a method and a Device for the thermal treatment of rust ash inside one of the combustion zones of a waste incineration plant subsequent burnout zone using a special trained burnout grate known. The grate ash within one of the combustion zone Waste incineration plant directly on the burnout zone a liquid-cooled burnout grate through the ash-inherent energy content heated and sintered and then transported on using a moving grate.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die in einer Müllverbrennungsanlage anfallenden festen Verbrennungsrückstände derart nachzubehandeln, daß die Eigenschaften der Verbrennungsrückstände gegen eine Eluierbarkeit verbessert werden.The invention is based, which in a Solid waste incinerator Post-treat combustion residues so that the Properties of the combustion residues against one Elutionability can be improved.
Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Verfahren erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.This task is carried out in a generic method according to the invention by the characterizing features of Claim 1 solved. Advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.
Durch die Einhaltung nichtoxidierender, vorzugsweise reduzierender Bedingungen läßt sich bereits bei relativ niedrigen Temperaturen eine Konditionierung der festen Verbrennungsrückstände erreichen. Diese Konditionierung senkt - gemessen nach dem Eluattest - die Konzentration bestimmter Komponenten im Eluat der erfindungsgemäß nachbehandelten Verbrennungsrückstände ab. Dadurch wird insbesondere die Konzentration der Schwermetallverbindungen im Eluat soweit gesenkt, daß die gesetzlichen Vorschriften erfüllt sind.By adhering to non-oxidizing, preferably reducing conditions can already be at relative low temperatures conditioning the solid Reach combustion residues. This conditioning lowers - measured after the eluate test - the concentration of certain Components in the eluate of the aftertreated according to the invention Combustion residues. This in particular will Concentration of the heavy metal compounds in the eluate so far lowered that the legal requirements are met.
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- einen Längsschnitt durch den Feuerraum einer Müllverbrennungsanlage mit einer Behandlungseinrichtung für die Verbrennungsrückstände und
- Fig. 2
- ein Schema für eine andere Nachbehandlung der Verbrennungsrückstände.
- Fig. 1
- a longitudinal section through the combustion chamber of a waste incineration plant with a treatment device for the combustion residues and
- Fig. 2
- a scheme for another post-treatment of the combustion residues.
Eine Müllverbrennungsanlage enthält einen Verbrennungsrost 1,
der im dargestellten Fall durch rotierende, entlang einer
geneigten Ebene angeordnete Rostwalzen 2 gebildet ist. Der Müll
wird dem Verbrennungsrost 1 über einen Aufgabetrichter 3 und
einen Aufgabestößel 4 zugeführt. Unterhalb des
Verbrennungsrostes 1 befinden sich Luftkästen 5, durch die den
Rostwalzen 2 von unten primäre Verbrennungsluft zugeführt wird.
Während der Bewegung über den Verbrennungsrost 1 wird der Müll
beim Durchlaufen einer Verbrennungszone 6 durch den Kontakt mit
der von unten zugeführten Verbrennungsluft getrocknet, entgast
und verbrannt. Am Ende des Verbrennungsrostes 1 ist der Müll
weitgehend ausgebrannt, so daß feste Verbrennungsrückstände
übrig bleiben, die maximal noch 1 bis 2% Kohlenstoff enthalten
können.A waste incineration plant contains a combustion grate 1,
which in the case shown by rotating along a
arranged inclined
Oberhalb des Verbrennungsrostes 1 befindet sich ein Feuerraum,
der durch eine gekühlte Feuerraumdecke 8 und eine gekühlte
Feuerraumrückwand 9 begrenzt ist und der in einem Rauchgaszug
10 übergeht. Der Rauchgaszug 10 führt zu einem nicht gezeigten
Abhitzekessel. In der Feuerraumdecke 8 und in der
Feuerraumrückwand 9 sind Brenner 11 angeordnet, über die
weitere Verbrennungsluft in den Feuerraum eingeblasen wird. Mit
Hilfe dieser sekundären Verbrennungsluft werden die Gase und
die mitgerissenen Feststoffpartikel nachverbrannt, die das über
den Verbrennungsrost 1 bewegte Müllbett verlassen.A combustion chamber is located above the combustion grate 1,
by a cooled
Noch innerhalb des Feuerraumes schließt sich an den
Verbrennungsrost 1 eine Behandlungseinheit an. Im vorliegenden
Fall besteht die Behandlungseinheit aus einem Vorschubrost 13,
unter dem ein separater Luftkasten 14 angeordnet ist. Dieser
Vorschubrost 13 nimmt die festen, durch die Verbrennung des
Mülls entstandenen Verbrennungsrückstände auf und fördert sie
in Form eines bewegten Bettes zum Austragende des Feuerraumes.The inside of the firebox is connected to the
Combustion grate 1 to a treatment center. In the present
Case, the treatment unit consists of a
Auf dem die Behandlungseinheit 12 bildenden Vorschubrost 13
wird der feste Verbrennungsrückstand unmittelbar nach der
Verbrennung des Mülls bei einer Temperatur von 400 bis 600 °C
getempert. Innerhalb des über den Vorschubrost 13 bewegten
Bettes wird eine nichtoxidierende oder reduzierende Atmosphäre
eingehalten. Weist der Verbrennungsrückstand noch einen
geringen Restkohlenstoffgehalt auf, so wird dem Vorschubrost 13
über den Luftkasten 14 eine im Vergleich mit der
Müllverbrennung geringere Luftmenge zugeführt. Diese Luftmenge
ist gerade so groß, daß der Restkohlenstoff des festen
Verbrennungsrückstandes zum Teil verbrennt. Anstelle von Luft
kann auch ein anderes Gas, z. B. Rauchgas, zugeführt werden.
Diesem Behandlungsgas können nichtoxidierend oder reduzierend
wirkende Gaskomponenten, wie CO, CO2, oder Wasserdampf
zugesetzt werden. Diese Gaskomponenten begünstigen die
Verminderung der im Eluattest bestimmten Komponenten im Eluat.
In der gleichen Richtung wirkt eine mit Chlor angereicherte
Gasatmosphäre, die durch einen Zusatz von Chlorgas oder von
Chlorverbindungen zu dem Behandlungsgas hergestellt wird.On the
Das im Zusammenhang mit der Fig. 1 beschriebene Verfahren zur Nachbehandlung des Verbrennungsrückstandes ist in den Verbrennungsprozeß des Mülls integriert und als Konditionierungsstufe an den Verbrennungsrost 1 angeschlossen bzw. in die Feststoffbewegung auf den Verbrennungsrost 1 integriert.The method described in connection with FIG. 1 for Aftertreatment of the combustion residue is in the Incineration process of garbage integrated and as Conditioning stage connected to combustion grate 1 or in the movement of solids on the combustion grate 1 integrated.
In der Fig. 2 ist eine andere Ausführungsform für ein Verfahren
zur Nachbehandlung des Verbrennungsrückstandes schematisch
gezeigt. Eine Müllfeuerung 15 enthält, wie in Fig. 1
dargestellt, einen Verbrennungsrost und einen Feuerraum mit
einer Verbrennungszone. Der Müllfeuerung 15 wird über eine
Zuführung 16 Müll und über eine Luftleitung 17 Verbrennungsluft
zugeführt. Der Müllfeuerung 15 ist ein Abhitzekessel 18 und
eine Rauchgasreinigung 19 nachgeschaltet, in denen das bei der
Verbrennung des Mülls anfallende Rauchgas gekühlt und gereinigt
wird. Aus der Rauchgasreinigung 19 wird das Rauchgas über eine
Rauchgasleitung 20 einem Kamin zugeführt.2 shows another embodiment for a method
for post-treatment of the combustion residue schematically
shown. A
Der bei der Verbrennung des Mülls anfallende feste
Verbrennungsrückstand wird aus dem Feuerraum der Müllfeuerung
15 abgezogen und gelangt nach dem Austritt aus dem Feuerraum
über eine Leitung in einen ein Wasserbad enthaltenden Entascher
21, der beispielsweise als ein, mit einer Kratzerkette
versehener Naßentascher oder als ein Preßkolbenentascher
ausgebildet ist. Der Entascher 21 stellt gleichzeitig eine
Abdichtung dar, die verhindert, daß heiße und ungereinigte
Rauchgase die Müllfeuerung 15 über den Weg des
Verbrennungsrückstandes verlassen.The solid that comes from the incineration of waste
Combustion residue is removed from the combustion chamber of the
Unmittelbar aus dem Entascher 21 oder nach einer
Zwischenlagerung wird der Verbrennungsrückstand einer
Behandlungseinheit 12 zugeführt. Die Behandlungseinrichtung ist
beispielsweise als Drehrohr, als Vibrationsrinne, als
Schwingrinne oder als Becherwerk ausgeführt und von einem
Gehäuse umgeben. Innerhalb der Behandlungseinheit 12 bildet der
Verbrennungsrückstand ein bewegtes oder wie im Falle des
Becherwerkes ein ruhendes Bett. Durch Aufbringen von Energie
wird der feste Verbrennungsrückstand innerhalb der
Behandlungseinheit 12 auf eine Temperatur von 400 bis 600 °C
erwärmt. Die notwendige Energie kann von außen durch eine
Beheizung der Behandlungseinheit 12 aufgebracht werden. Die
Behandlungseinheit 12 kann durch ein erhitztes Gas oder über
Brenner 22 von innen beheizt werden.Immediately from the
Wie im Zusammenhang mit dem in der Anlage nach Fig. 1
durchgeführten Verfahren erläutert, wird auch in dieser
Behandlungseinheit 12 eine nichtoxidierende oder reduzierende
Gasatmosphäre eingestellt. Das Gas wird der Behandlungseinheit
12 über die Brenner 22 oder über Leitungen zugeführt. Das Abgas
wird aus der Behandlungseinheit 12 über eine Abgasleitung 23
abgeführt und einer Abgasreinigung, z. B. der zu der
Müllfeuerung 15 gehörenden Rauchgasreinigung 19 gegebenenfalls
nach einer Druckerhöhung zugeführt. Nach einer vorgegebenen
Behandlungszeit werden die getemperten Verbrennungsrückstände
aus der Behandlungseinheit 12 über eine Auslaßleitung 24
abgezogen.As in connection with that in the system according to FIG. 1
performed procedures is also explained in this
Treatment unit 12 a non-oxidizing or reducing
Gas atmosphere set. The gas becomes the
Claims (8)
Applications Claiming Priority (2)
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| JPH11319775A (en) | 1999-11-24 |
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| EP0941777A3 (en) | 2001-12-19 |
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