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Verfahren und Anlage zur Müllverbrennung in einem Dampferzeuger Häufig
besteht die Aufgabe, Brennstoffe von außerordentlich geringem Heizwert so zu verbrennen,
daß diese Brennstoffe gemeinsam mit anderen Brennstoffen höheren Brennwertes zusammen
einer Feuerung zugeführt werden. Als hochwertige Brennstoffe kommen beispielweise
Steinkohle, öl, Gas usw. in Betracht, wobei man vielfach anstrebt, eine Verbrennung
mit flüssigem Schlackenabstich zu bewerkstelligen, so daß die Verbrennungsrückstände
als körniges Produkt mit hohem spezifischem Gewicht anfallen. Diese Aufgabe gewinnt
neuerdings bei der Verbrennung von Müll besondere Bedeutung.
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Zur Müllbeseitigung hat man schon vielfach versucht, Anlagen zu erstellen,
bei denen unter Kohlezusatz eine Müllverbrennung stattfindet und wobei die entstehende
Wärme in geeigneter Weise vor allem durch eine Wärmekraftmaschine ausgenutzt wird.
So sind Rostfeuerungen mit Vortrocknungsanlagen zur Müllverbrennung bekanntgeworden,
die aber zumindest zum Einleiten des Verbrennungsprozesses einen verhältnismäßig
großen Zusatz von höherwertigen Brennstoffen erfordern und sehr umfangreiche Feuerungsanlagen
notwendig machen. Der dabei erforderliche hohe Aufwand stellt aber die Wirtschaftlichkeit
der Anlage in Frage.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbrennung minderwertiger
Brennstoffe, wie dies bei Müll der Fall ist, unter möglichst geringem Kohlezusatz
oder geringstmöglicher Beifügung anderer höherwertiger Brennstoffe vorzunehmen,
ohne daß dabei aufwendige und umfangreiche Kessel- und Feuerungsanlagen notwendig
werden.
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Bei den bekannten Einrichtungen zur Verbrennung von Müll hat man bereits
von einer Vorsortierung des anfallenden Mülls in dem Sinne Gebrauch gemacht, daß
eine Aufteilung des zugeführten Materials in mehrere Komponenten erfolgt. Dabei
werden zunächst die kleineren Bestandteile abgeschieden und die gröberen Bestandteile
von Metallstücken, Steinen, Flaschen, Büchsen usw. befreit und dann der verbleibende
Grobmüll zerkleinerL Im Gegensatz zu einem anderen bekannten Verfahren zur Verbrennung
von Müll, bei dem lediglich eine Aufteilung des Mülls nach Stückgröße vorgenommen
wird, hat sich die Sichtung des Mülls nach ihren Eigenschaften als für die Müllverbrennung
günstiger erwiesen.
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Auch bei der Erfindung wird eine Vorsortierung des Mülls vorgenommen,
wobei zunächst der Feinmüll ausgeschieden wird, dessen Bestandteile im wesentlichen
durch Asche, Sand, Erde od. dgl. gebildet werden und der als besonders brennstoff
arm zu bezeichnen ist. Vom Grobmüll werden dann ebenfalls, wie vorstehend erwähnt,
Bestandteile abgetrennt, die nicht oder kaum brennbar sind und einen unerwünschten
Ballast für die Feuerung darstellen würden.
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Darüber hinaus geht die Erfindung aber von weiteren überlegungen aus,
hochwertige Feuerungseinrichtungen beizubehalten, wie sie in konventionellen Dampferzeugungsanlagen
gebräuchlich sind. Bei neuzeitlichen Kesselanlagen ist man bestrebt, Rostfeuerungen
zu vermeiden und bei Verwendung fester Brennstoffe, z. B. Kohle, diese fein zu zermahlen
und als Kohlenstaub in die Feuerung einzublasen. Durch das Einblasen entsprechend
feinzerkleinerter Brennstoffe gelingt es, das Brennmaterial frei schwebend zur Verbrennung
zu bringen, wobei entweder mit einer trockenen Entaschung gearbeitet wird oder bei
erhöhter Temperatur ein Einschmelzen der Asche erfolgt. In beiden Fällen wird von
einer Rostfeuerung mit den bekannten Nachteilen des Verbrennungsrostes abgegangen.
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Bei Müllverbrennungsanlagen war man bisher stets gezwungen, eine Rostfeuerung
anzuwenden und mußte dabei die entsprechenden Nachteile, die die Rostfeuerung mit
sich bringt, in Kauf nehmen. Demgegenüber zeigt die Erfindung einen Weg, wie man
solche Rostfeuerungen bei der Müllverbrennung vermeiden kann. Der Erfindung liegt
die überlegung zugrunde, daß bei entsprechender Vorsortierung und Vorbehandlung
des--anfallenden Mülls dieses Ziel durch eine mindestens dreistufige Verbrennung
erreichbar ist, wobei jeweils eine Stufe höherer Brennfähigkeit einer Stufe geringerer
Zündwilligkeit vorgeschaltet ist.
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Die Erfindung besteht darin, daß die zur Verbrennuna, geeigneten Bestandteile
des Grobmülls in zwei Teilmengen aufgespalten werden, von denen eine Teilmenge überwiegend
Papier, Pappe und andevj
Faserstoffe enthält. Die beiden Teilmengen
werden dann getrennt voneinander in eine oder mehrere Brennkammern mit trockener
Entaschung unmittelbar in den Verbrennungsraum oder in die Verbrennungsräume durch
Einblasen eingeführt und frei über dem Brennkammertrichter aktiv verbrannt. Dabei
kommt es darauf an, daß die Einführung der Papier, Pappe und andere Faserstoffe
enthaltenden Teilmenge an einer in Richtung des Feuergasstromes der Einführung der
anderen Teilmenge vorgelagerten Stelle derart erfolgt, daß die Verbrennung dieser
Teilmenge der Aufrechterhaltung eines Stützfeuers für die Verbrennung der nachfolgend
zugeführten Teilmenge dient. Schließlich wird eine der Brennkammer vorgeschaltete,
mit höherwertigen Brennstoffen beschickte Schmelzfeuerung als Stützfeuer für die
heizwertärmeren Verbrennungsstufen herangezogen.
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Ge-enüber den bekannten Verfahren und Einrichtunolen zur Verbrennung
von Müll wird auf diese Weise ermöglicht, die Verbrennung von gegebenenfalls bis
zur Staubform zerkleinertem Müll in einem Verbrennungsluftstrom aufrechtzuerhalten,
so daß es auf diese Weise gelingt, den Müll vollständig zu verbrennen und die Rückstände
im Schmelzfluß aus der Feuerung auszutragen. Bei der dabei angewandten, mindestens
dreistufigen Verbrennung dient zunächst im Verbrennungsraum mit trockener Entaschung
die in besonderer Weise heraussortierte Teilmenge des brennbaren Müllanteils als
Stützfeuer für die brennstoffärmste Teilmenge. Diesem Stützfeuer ist wiederum ein
Stützfeuer vorgeschaltet, welches mit höherwertigen Brennstoffen beschickt wird
und bei dem außerdem eine Einschmelzung der anfallenden Aschebestandteile stattfindet.
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Ge-ebenenfalls kann in der Schmelzfeuerung die im Rauchgasfilter abgeschiedene
und zurückgeführte Flugasche zusammen mit der im Brennkammertrichter anfallenden
Asche eingeschmolzen werden. Die Schmelzfeuerung läßt sich mit einem Ascheneinschmelzzyklon
versehen, dem gleichzeitig Kohlenstaub, öl, Gas oder andere höherwertige
Brennstoffe zugeführt werden.
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Die Aufteilung des zugeführten Mülls in mehrere Komponenten beruht
im wesentlichen auf der Erkenntnis, daß Feinmüll nur einen geringen und zur wirtschaftlichen
Ausnutzung unerheblichen Brennwert besitzt und infolgedessen auszuscheiden ist.
Die im Grobmüll enthaltenen Bestandteile sind demgegenüber besser geeignet, einer
wirtschaftlichen Verbrennung zugeführt zu werden, zumal sie in erheblichem Maße
Papier, Holz und andere Faserstoffe enthalten. Eine Abtrennung des Feinmülls kann
durch an sich bekannte Maßnahmen erfolgen, so z. B. durch Absiebung, so daß alle
Teile unter einer bestimmten Größe, also beispielsweise 3 bis 6 cm
Durchmesser, durch die Sieböffnungen fallen und aus der Verwendung als Brennmaterial
ausscheiden. Die o,röberen Müllbestandteile werden dann zunächst von Eisenteilen
befreit, wobei auch größere Stein- und Keramikmassen, Flaschen usw. entfernt werden.
Jede Art von Metallen, vor allem Eisen, auch in Form von Blechen, Dosen usw., wird
zweckmäßig abgesondert. Der so verbleibende Grobmüll kann dann durch geeignete Hammermühlen
od. dgl. vorgebrochen und in einer Mahltrocknungsanlage mit Rauchgasen oder Heißluft
getrocknet und dann gemahlen werden. Dabei kann es von Vorteil sein, die Papierbestandteile
zuvor abzusondern und in Zerreißmaschinen od. dgl. zu zerkleinern und vorzugsweise
als Schnitzel der Brennkammer zuzuführen. Die zerkleinerten Papierbestandteile können
mit Vorteil an einer in Richtung der Rauchgasströmung vorgelagerten Stelle in die
Brennkammer eingeleitet werden und zur Aufrechterhaltung eines Stützfeuers für die
Verbrennung der nachfolgend zugeführten Müllbestandteile dienen.
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Die Asche fällt zu einem im allgemeinen kleineren Teil von beispielsweise
etwa 10011o trocken im Brennkammertrichter an, während der größere Teil in einem
dem Kessel nachgeschalteten Filter abgeschieden wird. Es kann nun die im Brennkammertrichter
anfallende Asche für sich allein oder zusammen mit der in einem Rauchgasfilter abgeschiedenen
Flugasche oder diese allein einem Ascheneinschmelzzyklon oder mehreren Zyklonen
zugeführt werden. Auf diese Weise kann eine Verbrennung des zerkleinerten Grobmülls
in zwei oder mehr Stufen vorgenommen werden.
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In einem geeigneten Ascheneinschmelzzyklon läßt sich die abgeschiedene
Asche vollständig mit Kohlenstaub, öl, Gas oder einem anderen höherwertigen
Brennstoff einschmeizen. Die Schmelzfeuerung kann der Brennkammer vorgeschaltet
sein, insbesondere unter der Brennkammer angeordnet werden. Die Ab-
gase der
Schmelzfeuerung dienen dann als Stützfeuer für die Müllverbrennung.
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Die gesamten Rückstände des feuchten Grobmülls fallen nunmehr als
Schmelzgranulat an, wie dies vielfach wünschenswert ist. Trotzdem kann dabei für
die Verbrennung des feuchten Mülls die einfachere und geeignetere Staubfeuerung
mit trockenem Aschenabstich im Gegensatz zur oben erwähnten bekannten Rostfeuerung
verwendet werden. Die Inganghaltung der Verbrennung des Mülls, dessen Heizwert größeren
Schwankungen ausgesetzt ist, wird durch das Stützfeuer und durch das Einblasen der
Papierschnitzel gesichert. Vor allem ist die Trennung des Mülls in Grob- und Feinmüll
wichtig zur Heizwertanreicherung, so daß es durch diese Maßnahme möglich ist, den
Kohlezusatz auf ein Minimum zu reduzieren. Weiterhin kann durch Regelung des Stützfeuers
und Beeinflussung der Müllzufuhr in die Kesselregelung eingegriffen werden und nach
Bedarf ein Schwachlastbetrieb gefahren werden.
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An Hand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Die
Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel in seinen für die Erfindung wesentlichen
Teil in vereinfachter, zum Teil schematischer Darstellung.
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Der zur Verfügung stehende Müll wird in Richtung des Pfeiles
1 zugeführt und zunächst in einer Trennanlage 2 in zwei Teilströme
3 und 4 aufgeteilt. Der Teilstrom 3 umfaßt dabei die feineren Komponenten,
während im Teilstrom 4 die Komponenten im Sinne von Grobmüll einschließlich Papier,
Pappe usw. enthalten sind. Die Abscheidung des Feinmülls kann mit Hilfe von Sieben,
Rüttelvorrichtungen od. dgl. in an sich bekannter Weise erfolgen.
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Längs der Transportbahn 4 des Grobmülls erfolgt bei 5 zunächst
eine Aussortierung von großen Eisenteilen, z. B. Eisengestellen, Fahrradteilen,
Drahtmatratzen, Herd- und Ofenteilen usw. An der Abscheidungsstelle 6 werden
Flaschen und andere Glasstücke, Steine, Kunststeine, keramische Produkte u. dgl.
abgesondert. Schließlich ist noch eine Abscheidestelle 7 vorgesehen, an welcher
Eisenteile kleinerer Art sowie Metalle aussortiert werden. Hier
können
auch Bleche, Dosen, Büchsen u. dgl. entfernt werden. Diese einzelnen Abscheidungsstellen
können auch noch durch weitere ergänzt werden oder umgekehrt zu einer gemeinsamen
Abscheidungsstelle vereinigt sein.
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Mit 8 ist eine Vorrichtung bezeichnet, in welcher die Müllbestandteile,
welche überwiegend Papier, Pappe und andere Faserstoffe enthalten, abgetrennt und
über den gesonderten Weg 9 geführt werden. Der Transportweg 10 für den übrigen
Grobmüll führt zu einer Anlage 11, wo durch Hammermühlen ein Vorbrechen stattfindet.
An diese schließt sich eine Mahltrocknungsanlage, z. B. mit Krämermühlen, an, wobei
der grobe Müll mit Rauchgasen oder Heißluft getrocknet und feingemahlen wird. Der
getrocknete und gemahlene Müll wird in die Brennkammer 12 eingeblasen und verbrannt.
Die Asche fällt zum kleinen Teil trocken im Brennkammertrichter 13 an, während
der größte Teil durch ein Rauchgasfilter abgeschieden wird. An die Rauchgaszüge
14, 15 und 16
des Kessels schließt sich ein Luftvorwärmer
17 an, hinter dem sich ein Rauchgasfilter, insbesondere ein Elektrofilter
18, befindet, welches von den Rauchgasen durchströmt wird, die anschließend
durch den Kamin 1.9 in die freie Atmosphäre gelangen. Die Flugasche, die
durch das Filter 18 abgetrennt wird, wird Gresammelt und längs der Bewegungsbahn
20 einer Schmelzkammerfeuerung zugeleitet. Mit 21 ist hierbei ein Ascheneinschmelzzyklon
bezeichnet, in welchem die abgeschiedene Asche vollständig mit Kohlenstaub,
öl, Gas oder einem anderen hochwertigeren Brennstoff eingeschmolzen wird.
Die Pfeile 22 und 23 versinnbildlichen die Einführung der hochwertigeren
Brennstoffe und der Verbrennungsluft. Der Einschmelzzyklon ist unterhalb der Brennkammer
12 angebracht, so daß seine Abgase als Stützfeuer für die Müllverbrennung dienen.
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Das Papier gelangt längs des Transportweges 9 zu einer Zerkleinerungsvorrichtung
24, in welcher auch eine Trocknung stattfindet. Hier können Zerreißmaschinen zur
Zerkleinerung herangezogen werden, so daß die auf diese Weise entstehenden Papierschnitzel
längs des Weges 25 in die Brennkammer eingeblasen werden können und ebenfalls
als Stützfeuer für den längs des Weges 26 eingeblasenen Grobmüll dienen.
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Eine derartige Anlage kommt dem häufig bestehenden Wunsche nach, eine
Müllverbrennung mit flüssigem Schlackenabstich zu bewerkstelligen, indem die gesamten
Rückstände des feuchten Grobmülls als Schmelzgranulat anfallen. Das Granulat wird
in an sich bekannter Weise in einer geeigneten Vorrichtung 27 gebildet, wobei
die flüssige Schlacke abgezogen und durch Wasser abgeschreckt wird. Zusammen mit
dem der Verbrennung entzogenen Strom des feinen Mülls 3 wird das Schmelzgranulat
28 in Richtung des Pfeiles 29 abgeführt und in anderer Weise verwendet.