DE1526068A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Beseitigung von Muell aller Art - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Beseitigung von Muell aller ArtInfo
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Description
Patent und
Gebrauchs muster-Hilfs -Anmeldung
Anmelder: Ingenieur Carl-Hermann Heise, 322 Alfeld (Leine), Kalandstr.
Erfinder: Ingenieur Carl-Hermann H e is e, 322 Alfeld (Leine), Kalandstr.
Die Beseitigung von Hausmüll und Industrieabfällen ist seit Jahrzehnten
ein Problem aller Länder. Mit steigender Bevölkerungsdichte wird der Fragenkomplex der Trinkwasserversorgung von der Ablagerung und Beseitigung
von Müll extrem hart konfrontiert. Die Abfälle jeder Siedlungsgemeinschaft und jedes Industriebetriebes beinhalten
alle nur denkbaren organischen und anorganischen Verbindungen. Die zunehmende Technisierung und Rationalisierung der Lebens mittelerzeugung
der Industrie und des Handels bringen in erstaunlichem Maße das Verpackungswesen, insbesondere der Einwegverpackung, zunehmend
große Mengen Abfallprodukte in den Müll", dessen Beseitigung bzw. Vernichtung zu einem immer ernster werdenden Problem wird.
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Die frühere Art der Kompostierung dieser Abfälle, d. h. das Ausgären
organischer Verbindungen zu einem Kompost, der zur Vergütung landwirtschaftlicher
Nutzungsflächen verwendet werden kann, wird durch die Verwendung von Einwegverpackungsmaterialien immer mehr erschwert,
wenn nicht sogar unmöglich gemacht.
Die zunehmende Verwendung von Kunststoffen - in erster Linie Großmolekularverbindungen
- stellt überdies ein besonderes Problem dar, weil diese Stoffe nur einem sehr geringen Vergang unterworfen sind
und außerdem aus anorganischen Verbindungen bestehen, deren Zusammensetzung weitgehendst unbekannt ist und darüber hinaus ihr Verhalten
bei jahrelanger Ablagerung auf einer Halde der Wissenschaft bis jetzt nur sehr unvollkommen bekannt ist.
Zur Beseitigung bzw. Vernichtung aller Abfälle gehört auch in zunehmeadem
Maße der Klärschlamm, jene Abfälle bzw. Festetoffanteile, die in den Kläranlagen anfallen.
Es sind eine große Reihe Versuche gemacht worden, um den gesamten Müll zu verbrennen. Die Restbestände, d. h. die festen Stoffanteile an
unverbrennlichem Müllanteil sollten verschlackt werden. Die einschlägigen Experimente haben bis jetzt zu keinem wirtschaftlichen und technologischen
Ergebnis geführt.
Zwar ist es bekannt, bei der Verhüttung von Metallen nach grundsätzlichen
Verfahren Reduktionen und Oxydationen herbeizuführen. Sie dienen vorwiegend dem Entzug bestimtnter Elemente, dem zur Verarbeitung kommenden
Grundmaterial, um das Endprodukt zu einem reinen metallische» Körper zu reduzieren oder zu oxydieren (z.B. Verhüttung saurer Erze
..u . „ _ , . , OMGlNAL SiISPECTED
über das Krupp-Rennverfahren).
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Wenngleich es bekannt ist, daß die Mullbeseitigung am vollkommensten
durch die Verbrennung erfolgen kann, sind jedoch alle herkömmlichen
Systeme noch unvollkommen. Sie besitzen ζ. B. folgende Mängel;
1. Sperrmüll und nicht brennbare Bestandteile müssen bei allen herkömmlichen Verbrennungsverfahren, soweit sie eine bestimmte
Größenordnung überschreiten, aussortiert werden und bedingen somit einen Handarbeitsaufwand schon bei der Anlieferung des
Mülls, der maschinell nicht ersetzbar ist. (Z. B. können Nichteisenteile
nicht durch Magnete aussortiert werden. )
2. Die unterschiedliche Struktur des anfallenden Mülls richtet sich
nach Jahreszeit, Wohnstruktur, Industrieunternehmen, konjukturbedingte
Schwankungen (Fremdenverkehr), Konservenverwendung und dergl. . Mit der unterschiedlichen Konsisfenz des anfallenden
Mülls ändert sich naturgemäß auch der Heizwert.
3. Mit der Heizwertänderung und dem Klima ändert sich auch die Luftdurehlässigkeit und damit beim Verbrennungsverfahren der
herkömmlichen Konstruktionen das wärmetechnologische Verhalten des zu verbrennenden Stoffes und damit die VerbrennungsVoraussetzungen
(Unterwind; Umwälzungsgeschwindigkeit, Feuerraumtemperatur,
Stützbrenner wärmezufuhr, Rostdurchlaufgeschwindigkeit).
4. Die mit der unterschiedlichen Struktur des anfallenden und zur Verbrennung gebrachten Mülls rückständigen Schlacken- und Fest- ·
stoff anteile (Metallteile wie Blechdosen, Sperrmüll am. eile und dergl. mehr) sind nur sehr kostenaufwendig zu beseitigen.
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5. Die im Schlacken- und Restfeststoffanteil verbleibenden gärbaren
und löslichen Bestandteile organischer und anorganischer Natur sind so hoch, daß ihre Ablagerung in Trinkwassereinzugsgebieten
nicht uneingeschränkt vorgenommen werden darf.
6. Der technische Aufwand der eigentlichen Verbrennung {Bewegungsrosten, z. B. Wanderrost, Kipprost, Walzenrost, Sinterrost und
dergl. ) ist bei der niedrigen Heizwertgrößenordnung von Mill zwischen 500 und 1500 kcal/kg sehr hoch.
7. Bei den herkömmlichen Verbrennungsverfahren ist eine Trockenzone,
eine Schwelzone, eine Entzündungszone, eine Ausbrennzone und eine Nachverbrennungszone rein feuerungstechnisch unerläßlich.
Die Trocknungs- und Schwelzone wird in zunehmendem Maße durch den hohen Anteil von Kunststoffen, deren maßgeblicher Anteil an
Großmolekularverbindungen in schwelendem Zustand einzelne Verbindungen eingeht, die nicht ohne weiteres in die Atmosphäre gebracht
werden dürfen, zu einem großen Hindernis. Mit diesem Schwelprozeß sind sehr häufig aggressive korrosionsfreudige
Nebenerscheinungen bei der Abhitzeverwertung verbunden, die alle herkömmlichen Verfahren wesentlich erschweren.
8. Alle herkömmlichen Verfahren sind bei der saisonalen unterschiedlichen
Müllmenge (Touristengebiete) nicht in der Lage, das kapazitive Verbrennungsvolumen in großen Bereichen zu variieren.
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Die vorliegenden Ausführungen stellen die Aufgaben dar, die durch die
vorliegende Erfindung gelöst werden sollen.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung die Verwendung eines an
sich bekannten Kurztrommelofens vor, in dem eine als Ofenbad bezeichnete Schmelze zur Anwendung gelangt, die den Verschiedenen Müllsorten entsprechend
angepaßt werden kann, z.B. unterschiedlicher chemischer Industriemüll. Demnach kann das Ofenfutter etweder basisch oder sauer
reagierend ausgeführt werden.
Z. B. können Quarzsand und Soda nach der Erfindung als flüssige Schmelze
in dem Kurztrommelofen zur Müllverbrennung benutzt werden.
Durch die Rotation des Kurz trommelof ens wird diese Schmelze ständig
umgewälzt und kann somit eine ausgezeichnete Müll ν erb rennung unter Vermeidung
der vorstehend geschilderten Nachteile herbeiführen.
Es erscheint zweckmäßig, kurz die Bauart eines an sich bekannten Kurztrommelofens
zu schildern:
Der Kurztrommelofen ist ein rotierender Flammofen.
Die Heizflamme tritt an einer Stirnseite ein, beschreibt im Schmelzraum einen hufeisenförmigen Weg und verläßt den Ofen an der gleichen Seite.
Die andere Stirnseite bleibt also frei für alle Arbeiten am Ofen. Die Verkürzung
der Chargier- und Abstichzeiten, die damit erreicht wird, und die günstige Wärme aus nutzung wirken sich in kurzen Chargenzeiten,
geringem Brennstoffverbrauch und hohem Durchsatz aus.
Die Zeichnung veranschaulicht einen Kurztrommelofen im Schnitt.
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Wie bekannt, besteht der Kurztrommelofen aus einer feuerfest ausgekleideten
Stahlblechtrommel mit gewölbten Böden. Der Durchmesser der Trommel ist ungefähr gleich ihrer Länge. Der Ofen ist mit zwei
Laufringen auf vier Rollen gelagert und wird durchRitzel über einen Zahnkranz angetrieben, der um die Trommel gelegt ist. Die Ofentrommel
rotiert also um den vollen Kreisumfang, unabhängig davon, ob die Beschickung
noch nicht geschmolzen oder ungleichmäßig oder exzentrisch im Ofen verteilt ist. Der Ofen beansprucht wenig Platz.
Ein Ofen laut beiliegender Zeichnung wird als Müllverbrennungsofen nach
dem Anheizen mit einem Ofenbad aus Sand und Soda zugerichtet und dann kontinuierlich mit allen anfallenden Müllso.rten einschließlich Industriemüll
und Klärschlamm beschickt. Die in das Ofenbad hineinfallende Müllmenge wird sofort mit der umwälzenden glühfMissile ι Badflüssigkeit umgeben,
und in kürzester Zeit werden die Wassermengen (bis zu 50 und 70 % Gewichtsanieile) zum Verdampfen gebracht und auf die Entflammungstemperatur
aufgeheizt. Durch die intensitive Wärmezufuhr des glühflüssigen Bades in einen Temperaturbereich oberhalb der Reduktionsgrenze von
über 1100 Grad kann wärmetechnologisch ein Schwelzustand anorganischer
Kunststoff verbindungen, die naturgemäß viel Chloride enthalten, nicht erfolgen.und
in einem nachgeschalteten Nachbrennkammerverfahren erfolgt eine absolute Oxydation.
Die in jedem Müll enthaltenen keramischen und glasförmigen Feststoffanteile,
deren Schmelzpunkt über 1600 Grad liegen, werden durch den Einfluß
von Metalloxyd - vornehmlich Eisenoxyd , welches in diesem Temperatur- und Oxydationsbereich Wärme gibt - in ihrem Schmelzpunkt z. T. mehr
als 25 % herabgesetzt, so daß das Ofenbad die Auflösungsfähigkeit von Fest-
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stoffkörpern jeglicher Art im Bereich einer Temperatur von unterhalb
1250 Grad besitzt.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann man nunmehr von einer
Verhüttung der Müllverwertung sprechen.
Die Verbrennung von Sperrmüll (alte Öfen, Kinderwagen und Matratzen)
stellt insofern kein Problem dar, weil alle diese anorganischen und organischen Verbindungen in dem Ofenbad in ihren festen Bestandteilen
flüssig sind.
Das Abfallprodukt im gasförmigen Zustand - also das Abgas - hat durch
die absolute Verbrennung keinen Luftverunreinigungscharakter.
Im flüssigen Aggregatzustand besitzt es eine absolut neutrale nicht lösliche
Konsistenz.
Die abzuführende flüssige Schlacke kann u. a. zur Färb glas erzeugung oder
aber als Granulat für Baustoffe verwendet werden.
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Claims (7)
1. Verfahren zur Beseitigung von Müll aller Art durch Verbrennung unter
Verwendung eines an sich bekannten Kurztrommelofens dadurch gekennzeichnet, daß der Müll ko ntinui e rlich einem Kurztrommelofen zugeleitet
wird, indem eine als Ofenbad bezeichnete Schmelze zur Anwendung gelangt, die den verschiedenen Müllsorten entsprechend angepaßt
ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß z. B. dem, zur
Verbrennung bestimmten unterschiedlichen chemischen Industriemüll ein basisch oder sauer reagierendes Ofenfutter angepaßt ist.
3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennung
der unterschiedlichen Müllsorten bei angepaßten Temperaturen erfolgt, wobei durch Zusätze zu dem Ofenbad, z. B. Eisenverbindungen,
die Verbrennungstemperatur beeinflußt wird.
4. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens dadurch gekennzeichnet, daß
die temperaturtragenden Feuerungsgase und die erforderliche Verbrennungsluft
an derselben Ofenöffnung eines Kurztrommelofens (1) eintreten/ an der die Abgase durch den Kanal (3) abgezogen werden.
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5. Vorrichtung nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß demKurztrommelofen
(1) der Müll durch die Beförde rungs vorrichtung (2) kontinuierlich zugeführt wird.
6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 und 5 dadurch gekennzeichnet, daß
die Leistungsfähigkeit des Verbrennungsofens von Null bis Maximum nach der Temperatur der durch den Kanal (3) abziehenden Abgase durch
Steuerung des Unterstützungsbrenners (4) stufenlos bei gleichbleibenden Abgastemperaturen erfolgt.
7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4-6 dadurch gekennzeichnet, daß
die im Müll anfallenden Heizwerte HU «m4 HO weitgehendst bei einer
Feuerraumtemperatur oberhalb der 1100 Grad-Grenze ausgenutzt
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