DE19606121A1 - Solid wastes subjected to biological-mechanical preliminary thermal treatment - Google Patents

Abstract

Process recovers and makes use of organic and inorganic refuse materials by their incorporation in ceramic building materials. The novelty is that: (a) a vessel (1) from which material which can be used as fuel (4) is separated and homogenised in a pyrolysis drum (22) assembly (13) with a residue (14) incorporating a ceramic binding agent and formed with other residues into nodules (16); (b) the combustible gas (23) formed in the process (a) is then used in the thermal part of the process (a); (c) a soil fraction (15) or its parts are transported through several stages of the process together with the nodules (16); (d) part of the combustion air (27) is directly heated by the product emerging from the high-temperature stage.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verwertung und Behandlung von anorganischem und organi­ schem Restabfall insbesondere bei der Herstellung von keramisiertem Bauzuschlagstoff.The invention relates to a method for recycling and treating inorganic and organic residual waste, in particular in the production of ceramized building aggregate.

Kommunale, gewerbliche und industrielle nicht zu vermeidende Restabfälle und sonstige Reststoffe können im allgemeinen nicht unbehandelt abgelagert werden und sind bevorzugt als Wertstoffe in den Wirtschaftskreislauf zurückzuführen, alternativ einer Überführung in den erdkrustenähnlichen Zustand mit der Möglichkeit der bedenkenlosen Ablagerung in der Biosphäre zu unterziehen. Letzteres gilt auch für umweltschädlich gelagerte schadstoffbelastete Böden und Abraumhalden.Municipal, commercial and industrial unavoidable waste and other residues can generally not be deposited untreated and are preferred as valuable materials in the economic cycle, alternatively a transfer into the earth crust-like To undergo condition with the possibility of safe deposit in the biosphere. The latter also applies to polluted soils and waste dumps.

Bekannt geworden sind eine Reihe von einstufigen und zweistufigen thermischen Behandlungsver­ fahren ggf. mit einer vorgeschalteten biologisch-mechanischen Restabfallbehandlung zur Mengenre­ duzierung und z. T. energetischen Qualitätsverbesserung des Abfalls vor der thermischen Behand­ lung, die unter teilweiser energetischer Nutzung der im Restabfall enthaltenen brennbaren Bestandtei­ le den Großteil der im Abfall enthaltenen anorganischen Bestandteile in eine zumeist ablagerungs­ fähige, fraktions- und verfahrensabhängig auch eingeschränkt für niederwertige Baumaßnahmen verwertbare Form überführen.A number of single-stage and two-stage thermal treatment processes have become known possibly go with an upstream biological-mechanical residual waste treatment to the quantity re reduction and z. T. energetic quality improvement of the waste before the thermal treatment treatment, which uses the combustible constituent contained in the residual waste in part with energy le the majority of the inorganic constituents contained in the waste are mostly deposited capable, depending on the faction and process, also limited for low-value construction measures Convert usable form.

Nachteilig bei den genannten Verfahren ist, daß sie auf heizwertreiche Abfälle oder Reststoffgemi­ sche beschränkt sind und deren brennbare Bestandteile lediglich mit schlechtem Wirkungsgrad ener­ getisch nutzen.A disadvantage of the methods mentioned is that they are based on high calorific wastes or residues are limited and their flammable components only have poor efficiency use the table.

Weiterhin bekannt geworden sind Verfahren zur Herstellung von grobkeramischen Bauteilen, vor­ zugsweise Ziegeln unter Verwendung von aus Gemischen von brennbaren Stoffen, insbesondere Braunkohlen, und keramisierbaren Mineralien wie Ton, Lehm oder Schiefer bestehenden Halden- und Lagerstättenmaterialien.Methods for producing heavy-duty ceramic components have also become known preferably bricks using mixtures of combustible materials, in particular Lignite, and ceramizable minerals such as clay, loam or slate existing dump and Deposit materials.

Nachteilig bei diesen Verfahren ist, daß sie sehr energie- und zeitaufwendig sind und die Qualität und Akzeptanz der so erzeugten Baumaterialien gegenüber den aus in der Baustoffindustrie üblichen Rohstoffen hergestellten deutlich schlechter ist.The disadvantage of these methods is that they are very energy and time consuming and the quality and Acceptance of the building materials produced in this way compared to those common in the building materials industry Raw materials manufactured is significantly worse.

Weiterhin bekannt geworden ist ein Verfahren, bei dem fester Restabfall insbesondere aus Sied­ lungsabfällen in mehreren Stufen zerkleinert, gesiebt, zweistufig von Eisenmetallen befreit, feinzer­ mahlen mit keramisierfähigem Bindemittel und einer begrenzten Menge Feuchtigkeit aus kommuna­ len oder industriellen Schlämmen vermengt, extrudiert und in mehreren Wärmebehandlungsstufen zu schüttfähigen porösen keramischen Formkörpern gebrannt wird, die in vielfältiger Weise, insbe­ sondere als Zuschlagsstoff in der Baustoffindustrie oder als Substrat im Landschafts- und Gartenbau verwendet werden.A method has also become known in which solid residual waste, in particular from Sied wastes crushed in several stages, sieved, freed of ferrous metals in two stages, finer grind with ceramisable binder and a limited amount of moisture from communa or industrial sludges are mixed, extruded and in several heat treatment stages is fired to free-flowing porous ceramic moldings, in various ways, esp especially as an additive in the building materials industry or as a substrate in landscaping and horticulture be used.

Nachteilig bei dem genannten Verfahren und seinen Variationen ist, daßA disadvantage of the method mentioned and its variations is that

• - die zerkleinernde und selektierende Vorbehandlung des Abfalls mit einem sehr hohen Flächen-, Apparate- und Energieaufwand und z. T. als Folge davon- the crushing and selective pretreatment of the waste with a very high area, equipment and energy expenditure and z. T. as a result
• - wegen der erforderlichen Explosions- und Geruchshermetisierung mit hohen ge­ sondert zu behandelnden Abluftmengen verbunden ist, die den Gesamtprozeß energetisch, ökologisch und apparativ belasten- Because of the required explosion and odor hermeticization with high ge separates the amount of exhaust air to be treated, which affects the overall process strain energetically, ecologically and apparatus
• - die für die Qualität des Bauzuschlagstoffs abträglichen paramagnetischen Metalle praktisch gar nicht und die ferromagnetischen Metalle aus dem verklebenden Restabfallgemisch besonders als Feinteile nur unvollkommen abgetrennt werden,- The paramagnetic metals which are detrimental to the quality of the building aggregate practically not at all and the ferromagnetic metals from the adhesive Residual waste mixture, especially as fine particles, can only be separated incompletely,
• - das prozeßintern aus den brennbaren Bestandteilen der Reststoffe erzeugte Brenngas infolge hohen Feuchte- und Inertgasgehaltes einen niedrigen Heizwert hat und seine Verwendung in der Hochtemperaturstufe des Prozesses ohne von außen zugeführte zusätzliche Primärenergie (z. B. Erdgas) problematisch ist, und- The in-process generated from the flammable components of the residues Fuel gas has a low calorific value due to the high moisture and inert gas content and its use in the high temperature stage of the process without additional primary energy (e.g. natural gas) supplied from outside is problematic, and
• - die erzeugten schüttfähigen Bauzuschlagstoffe besonders in der Oxydations- und Keramisierungsphase untereinander verbacken können.- The pourable building aggregates generated, especially in the oxidation and Ceramization phase can bake together.

Bei allen genannten Verfahren sind die im Einzugsgebiet einer derartigen Produktionsanlage im Ver­ hältnis zu den übrigen zu behandelnden Restabfällen, insbesondere den Siedlungsabfällen anfallen­ den Schlämme ohne zusätzliche aufwendige Entwässerung in zu geringem Mengenverhältnis zusetz­ bar.In all of the methods mentioned, those in the catchment area of such a production facility are in Ver ratio to the remaining residual waste to be treated, in particular municipal waste  add too little to the sludge without additional complex dewatering bar.

Schadstoffbelastete Böden (z. B. industrielle Altlasten) können mit keinem der genannten Verfahren verwertet oder behandelt und in einen abzulagerungsfähigen Zustand gebracht werden.Soils contaminated with pollutants (e.g. industrial contaminated sites) cannot be used with any of the methods mentioned recycled or treated and brought into a condition capable of being deposited.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Behandlung und Verwertung von Re­ stabfall für die Herstellung von Bauzuschlagstoff so zu gestalten, daßThe object of the present invention is to provide a method for treating and utilizing Re rod case for the production of building aggregate so that

• - eine breite Palette von Restabfällen und Reststoffen, darunter auch heizwertarme und anorganische stofflich und energetisch verwertet werden können,- a wide range of residual waste and residues, including low calorific values and inorganic materials and energetic can be used,
• - die daraus hergestellten Produkte von hoher Qualität und zu erwartender Akzep­ tanz sind,- The products made from it of high quality and expected acceptance are dance,
• - die zerkleinernde Vorbehandlung der Reststoffe einen geringen Apparate-, Flä­ chen- und Energieaufwand erfordert und produktschädliche Störstoffe wie Metalle vollständig abgetrennt werden,- The crushing pretreatment of the residues a small apparatus, area energy and energy requirements and harmful substances such as metals be completely separated,
• - die im Einzugsgebiet einer Produktionsanlage anfallenden Reststoffe und Abfälle quantitativ verwertet werden können,- The residues and waste generated in the catchment area of a production plant can be used quantitatively,
• - in dem Verfahren schadstoffbelastete Böden verwertet bzw. ablagerungsfähig be­ handelt werden können- recycled or contaminated soils in the process can be traded
• - die in den Reststoffen enthaltene Wärmeenergie in Form von Brenngas prozeßin­ tern günstig zu nutzen ist und- The thermal energy contained in the residues in the form of fuel gas processin is cheap to use and
• - ein Verbacken der Bauzuschlagstoffe in den hochtemperierten Prozeßstufen si­ cher verhindert wird.- Baking of the building materials in the high-temperature process stages si cher is prevented.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird dies dadurch erreicht, daßAccording to the present invention, this is achieved in that

• - die zu zerkleinernden festen und mit Störstoffen behafteten Reststoffe, insbeson­ dere faserige, zähe und verklebende- The solid and contaminated residues to be shredded, in particular their fibrous, tough and sticky
• - einer thermischen oder biologisch-mechanischen Vorbehandlung unterzogen werden, aus der sie bereits- subjected to a thermal or biological-mechanical pretreatment from which they already are
• - zerkleinert oder zumindest zerkleinerungsfreundlich und- shredded or at least comminution-friendly and
• - teilweise oder völlig entfeuchtet austreten,- emerge partially or completely dehumidified,
• - Metalle aus den Reststoffen in hohem Maße abgetrennt werden können, bevor letztere einer weiteren Feinzerkleinerung, Vermischung mit anderen Reststoffen, Formgebung und thermischen Behandlung bei der Herstellung von keramisierten Bauzuschlagstoffen zugeführt werden.- Metals can be separated from the residues to a high degree before the latter of a further fine grinding, mixing with other residues, Shaping and thermal treatment in the manufacture of ceramic Building materials are supplied.
• - Schadstoffbelastete Böden werden dabei abhängig von ihrer Zusammensetzung, Art der Kontamination und sonstigen Beschaffenheit- Soils contaminated with pollutants are dependent on their composition, Type of contamination and other nature
• - ganz oder teilweise in den zu erzeugenden Bauzuschlagstoff eingearbeitet oder- fully or partially incorporated into the building aggregate to be produced or
• - als Trennmittel für den Bauzuschlagstoff in den Hochtemperaturstufen verwendet,- used as a release agent for the building aggregate in the high temperature stages,
• - thermisch behandelt und nach dem Durchlaufen ausgewählter Verfahrensstu­ fen ablagerungsfähig ausgeschleust und zur Wiederauffüllung der zu sanierenden Flächen verwendet.- thermally treated and after going through selected process steps fen can be removed for deposition and to replenish the areas to be renovated Surfaces used.
• - ein Teil der Verbrennungsluft wird mit der im keramisierten Bauzuschlagstoff enthaltenen Wärmeenergie sehr hoch erhitzt.- Part of the combustion air is in the ceramized building aggregate contained heat energy is heated very high.

Die Erfindung wird an zwei typischen Beispielen erläutert:The invention is illustrated by two typical examples:

Fig. 1 zeigt eine Verfahrensanordnung zur Herstellung von Bauzuschlagstoff in Verbindung mit einer biologisch-mechanischen Vorbehandlung von aus Siedlungsabfällen und anderen geeigneten Frak­ tionen stammenden im wesentlichen festen Restabfällen vor deren weiteren Verarbeitung mit ande­ ren Reststoffen. Fig. 1 shows a process arrangement for the production of building aggregate in connection with a biological-mechanical pretreatment of residual solid waste from municipal waste and other suitable fractions before their further processing with other residues.

Fig. 2 zeigt eine Verfahrensanordnung zur Herstellung von Bauzuschlagstoff in Verbindung mit einer Pyrolysestufe von im wesentlichen festen Restabfällen vor deren weiterer Verarbeitung mit anderen Reststoffen. Fig. 2 shows a process arrangement for the production of construction aggregate in combination with a pyrolysis step of substantially solid residual waste before their further processing with other residues.

Zur Verfahrensanordnung nach Fig. 1:
Nach der biologisch mechanischen Vorbehandlung in der Rottetrommel 1 tritt der eingeführte feste Restabfall 2 in die Trenneinheit 3, wo die Brennstofffraktion 4, die Metallfraktion 5, eine Inertfraktion 6, eine Folien-Verbundfraktion 7 und eine Restfraktion 8 abgetrennt werden.For the process arrangement according to FIG. 1:
After the biomechanical pretreatment in the rotting drum 1 , the introduced solid residual waste 2 enters the separation unit 3 , where the fuel fraction 4 , the metal fraction 5 , an inert fraction 6 , a composite film fraction 7 and a residual fraction 8 are separated.

Die Brennstofffraktion 4 ist durch innere Mahlwirkung und organische Umsetzungen des Reststoff­ gemisches in der Rottetrommel 1 krümelig, kurzfaserig oder flockig zerkleinert, weitgehend entfeuch­ tet und hat gegenüber dem in die Rottetrommel eingebrachten festen Restabfall 2 einen stark erhöh­ ten Heizwert.The fuel fraction 4 is crushed by internal grinding action and organic reactions of the residual mixture in the rotting drum 1 crumbly, short-fiber or flaky, largely dehumidified and has a greatly increased calorific value compared to the solid waste 2 introduced into the rotting drum.

Durch die aufgelockerte Struktur des zerkleinerten und teilgetrockneten Restabfallgemisches am Austritt der Rottetrommel 1 können Grob- und Feinteile der Metallfraktion 5 sehr gut abgetrennt wer­ den.Due to the loosened structure of the crushed and partially dried residual waste mixture at the exit of the rotting drum 1 , coarse and fine particles of the metal fraction 5 can be separated very well.

Die Inertfraktion 6 kann auf einer Deponie abgelagert oder als mahlfreundliche spröde Hartfraktion bei der Bauzuschlagstoffherstellung verwendet werden.The inert fraction 6 can be deposited in a landfill or used as a grinding-friendly, brittle hard fraction in the construction aggregate production.

Im letzteren Falle kann in der Rottetrommel 1 dem festen Restabfall 2 bereits eine schadstoffbelaste­ te Bodenfraktion zugesetzt werden.In the latter case, the solid residual waste 2 can already be added to a contaminated te soil fraction in the rotting drum 1 .

Die Folien-Verbundfraktion 7 besteht im wesentlichen aus teilweise unzerkleinerten Kunststoffolien und flächenhaften Verbundmaterialien, die als Wertstoffe werkstofflich wiederverwendet oder nach Zer­ kleinerung der Brennstofffraktion 4 zugeschlagen werden können, wobei die auf dem organischen Trägermaterial (Plastfolie oder Papier/Pappe) aufgetragenen Metallschichten (im wesentlichen Alu­ minium) in den thermischen Stufen des Verfahrens verbrennen und die Bauzuschlagstoffqualität nicht beeinträchtigen.The film composite fraction 7 consists essentially of partially uncrushed plastic films and sheet-like composite materials that can be reused as valuable materials or can be added after the fuel fraction 4 has been reduced in size, the metal layers (essentially plastic or paper / cardboard) applied to the organic carrier material (essentially Burn aluminum) in the thermal stages of the process and do not affect the quality of the building materials.

Die Restfraktion 8 enthält noch unzerkleinerte Brennstoffteile und wird ggf. nach Auslese von Pro­ blemstoffen (z. B. Batterien, Kleingeräte) vorzugsweise in die Rottetrommel 1 zurückgeführt.The residual fraction 8 still contains uncrushed fuel parts and, if necessary, is preferably returned to the rotten drum 1 after selection of problem substances (e.g. batteries, small appliances).

Die aus der Rottetrommel 1 austretende Abluft 9 enthält die bei der organischen Umsetzung und Er­ wärmung des festen Restabfalles 2 in der Rottetrommel 1 dampfförmig ausgetriebene Feuchtigkeit, die in einem Abscheider 10 als Kondensat 11 niedergeschlagen oder zusammen mit der Abluft 9 ei­ ner gesonderten Abluftbehandlung oder der thermischen Behandlung des Verfahrens als Trocknungs- und Verbrennungsluft zugeführt wird.The exhaust air 9 emerging from the decomposition drum 1 contains the moisture expelled in vapor form in the organic reaction and heating of the solid residual waste 2 in the decomposition drum 1 , which is precipitated in a separator 10 as condensate 11 or together with the exhaust air 9, a separate exhaust air treatment or thermal treatment of the process as drying and combustion air is supplied.

Ein über den im festen Restabfall 2 vorhandenen Feuchtegehalt hinausgehender Wasserbedarf des Prozesses in der Rottetrommel 1 kann durch Zugabe von Schlamm 12 kommunaler oder industrieller Herkunft mit beliebigem Feuchtegehalt kompensiert werden.A water requirement of the process in the rotting drum 1 that exceeds the moisture content in the solid residual waste 2 can be compensated for by adding sludge 12 of municipal or industrial origin with any moisture content.

In einer Homogenisiereinrichtung 13 werden die Brennstofffraktion 4, keramisierbare Bindemittel ent­ haltende Reststoffe 14, fein- oder vorzerkleinerte Inertien aus der Inertfraktion 6 und/oder kontami­ nierter Bodenfraktion 15 stammend, Schlamm 12, und sonstige Reststoffe gemischt, vermahlen und zu schüttfähigen Formkörpern 16 extrudiert.In a homogenizer 13 , the fuel fraction 4 , ceramizable binders ent-containing residues 14 , finely or pre-shredded inert materials from the inert fraction 6 and / or contaminated soil fraction 15 , sludge 12 , and other residues are mixed, ground and extruded to form pourable articles 16 .

Als Energielieferanten und/oder porosierende Strukturbildner im herzustellenden Bauzuschlagstoff können in der Homogenisiereinrichtung 13 weitere feste, pastöse, disperse und flüssige Reststoffe zugeführt werden, die in den thermischen Stufen des Verfahrens ausgetrieben, zersetzt bzw. oxydiert werden.As an energy source and / or structuring agent in the porosifying construction aggregate produced in the homogenizer 13 more solid, paste, disperse and liquid waste may be supplied to the expelled in the thermal stages of the process decomposes or are oxidized.

Nach dem Durchlaufen des Trockners 17 werden die Formkörper 16 in prinzipiell bekannter Weise nacheinander in einer Entgasungsstufe 18, einer Vergasungs- und Oxydationsstufe 19 von brennba­ ren Bestandteilen befreit und verfestigt und in der abschließenden Hochtemperaturstufe 20 zu Bau­ zuschlagstoff 21 keramisiert, wobei die anorganischen Schadstoffe ausgetrieben oder eluationsfest eingebunden werden.After passing through the dryer 17 , the shaped bodies 16 are freed and solidified in a known manner in a degassing stage 18 , a gasification and oxidation stage 19 of combustible components and ceramized in the final high-temperature stage 20 to build aggregate 21 , the inorganic pollutants being driven out or be integrated into the elution.

Zur Verfahrensanordnung nach Fig. 2:
Der aus Siedlungsabfällen und anderen insbesondere bezüglich Separierung von qualitätsmindern­ den Störstoffen und nachfolgender Feinzerkleinerung problematischen Fraktionen stammende Rest­ abfall 2 wird in einer vorzugsweise indirekt beheizten und mit mechanischen Einbauten versehenen Pyrolysetrommel 22 unter Sauerstoffmangel thermisch-mechanisch behandelt, so daß die aus Grob-, Feinteilen und Folien bestehende Metallfraktion 5 sowie eine aus Grobteilen bestehende Inertfraktion 6 praktisch vollständig sowie brenn- und schadstofffrei und eine aus fein- bis mittelkörnigen Koks- und Inertanteilen bestehende und vermahlungsfreundliche Brennstofffraktion 4 abgetrennt werden können.For the process configuration of Fig. 2:
The group consisting of municipal waste and other particular with respect to separation of quality reduce the impurities and subsequent comminution problematic fractions derived residual waste 2 is treated in a preferably indirectly heated and provided with mechanical built pyrolysis drum 22 under oxygen-deficient thermal-mechanical, so that from coarse, fine parts and Foil existing metal fraction 5 and an inert fraction 6 consisting of coarse particles practically completely and free of fuel and pollutants and a fine to medium-sized coke and inert fractions and fuel-friendly fuel fraction 4 can be separated.

Hauptzweck der thermisch-mechanischen Behandlung der im Restabfall 2 enthaltenen Reststoffe in der Pyrolysetrommel 22 ist primär die Verbesserung der Separierungs- und Zerkeinerungseigenschaf­ ten des Restabfalls 2 insbesondere durch Versprödung bei der Entgasung und Verkokung und sekun­ där die Zerkleinerung und Auftrennung durch Umwälzung bzw. innere Mahlwirkung und setzt keine vollständige Entgasung der Feststoffe voraus, was im Hinblick auf die in der Pyrolysetrommel 22 anzusetzenden Temperaturen und Verweilzeiten von Bedeutung ist.The main purpose of the thermal-mechanical treatment of the residues contained in the residual waste 2 in the pyrolysis drum 22 is primarily the improvement of the separation and crushing properties of the residual waste 2, in particular by embrittlement during degassing and coking, and the secondary crushing and separation by circulation or internal grinding action and does not require complete degassing of the solids, which is important in view of the temperatures and residence times to be set in the pyrolysis drum 22 .

Die aus den Grobteilen bestehende Inertfraktion 6 kann abgelagert oder mit der Brennstofffraktion 4 vermahlen und zur Bauzuschlagstoffherstellung verwendet werden.The inert fraction 6 consisting of the coarse parts can be deposited or ground with the fuel fraction 4 and used for the production of building aggregate.

Das aus der Pyrolysetrommel 22 austretende Brenngas 23 hat in Abhängigkeit von der Feuchte des Restabfalls 2 einen relativ hohen Heizwert und kann in den thermischen Prozeßstufen des Verfahrens insbesondere der Hochtemperaturstufe 20 in vorteilhafter Weise als Heizgas eingesetzt werden.The fuel gas 23 emerging from the pyrolysis drum 22 has a relatively high calorific value, depending on the moisture content of the residual waste 2, and can advantageously be used as the heating gas in the thermal process stages of the process, in particular the high-temperature stage 20 .

Die weitere Verfahrensanordnung gleicht prinzipiell der in Fig. 1 dargestellten.The further process arrangement is basically the same as that shown in FIG. 1.

Gegenüber der Verfahrensanordnung nach Fig. 1 hat die Brennstofffraktion 4 nach Fig. 2 keine Rest­ feuchte und erlaubt den Zusatz größerer Mengen von Schlamm 12 oder sonstigen Reststofffraktionen mit hoher Feuchte.Compared to the process arrangement according to FIG. 1, the fuel fraction 4 according to FIG. 2 has no residual moisture and allows the addition of large amounts of sludge 12 or other residual material fractions with high moisture.

Für die Beheizung von Entgasungsstufe 18 und Hochtemperaturstufe 20 kann das gegenüber der Entgasungsstufe 18 nach Fig. 1 heizwertreichere Brenngas 23 aus der Pyrolysetrommel 22 verwen­ det werden.For the heating of degassing stage 18 and high-temperature stage 20 , the heating gas 23 with higher calorific value compared to the degassing stage 18 according to FIG. 1 can be used from the pyrolysis drum 22 .

Menge und Heizwert des in der Entgasungsstufe 18 nach der Verfahrensanordnung entsprechend Fig. 2 entbundenen Pyrolysegases hängen davon ab, in welchem Maße aus den in der Homogeni­ siereinrichtung 13 eingebrachten Reststoffen außer Restfeuchte und Kristallwasser aus den Bindemit­ tel enthaltenden Reststoffen 14 auch noch sonstige flüchtige Bestandteile z. B. brennbare Kohlenwas­ serstoffverbindungen ausgetrieben werden.The amount and calorific value of the pyrolysis gas released in the degassing stage 18 according to the process arrangement according to FIG. 2 depend on the extent to which residues introduced in the homogenizing device 13, apart from residual moisture and crystal water from the binder 14, also contain other volatile constituents, for example . B. flammable Kohlwas serstoffverbindungen be expelled.

Das in Entgasungsstufe 18, Vergasungs- und Oxydationsstufe 19 und Hochtemperaturstufe 20 herr­ schende Temperaturniveau und die zur Bauzuschlagstoffherstellung erforderlichen Verweilzeiten in den genannten Stufen sind grundsätzlich geeignet, in der Bodenfraktion 15 enthaltene organische Schadstoffe restlos zu zerstören und anorganische Schadstoffe in die Gasphase auszutreiben oder auslaugbeständig in die Keramiksubstanz des Bauzuschlagstoffes 21 einzubinden.The prevailing temperature level in degassing stage 18 , gasification and oxidation stage 19 and high temperature stage 20 and the residence times required for the production of construction aggregate in the above stages are basically suitable for completely destroying organic pollutants contained in soil fraction 15 and for driving inorganic pollutants into the gas phase or leaching resistant in incorporate the ceramic substance of the building aggregate 21 .

Im Normalfall ist die anorganische Masse der Bodenfraktion 15 bei den in den thermischen Stufen des Verfahrens herrschenden Temperaturen nicht selbständig bindefähig und bewahrt ihre rieselfähi­ ge Struktur und ist daher als Trennmittel in der Schüttung zwischen den besonders am Ende der Ver­ gasungs- und Oxydationsstufe 19 und in der Hochtemperaturstufe 20 bei der Keramisierung leicht zum Verbacken neigenden Formkörpern 16 des Bauzuschlagstoffes 21 gut geeignet.In the normal case, the inorganic mass of the soil fraction 15 is not capable of binding independently at the temperatures prevailing in the thermal stages of the process and retains its free-flowing structure and is therefore a separating agent in the bed between those in particular at the end of the gasification and oxidation stage 19 and in the high-temperature stage 20 in the ceramization slightly prone to caking moldings 16 of the building aggregate 21 well suited.

Mineralische Materialien in geringen Mengen zugesetzt, mit üblicher Bodenfeuchte und ohne endo­ therme Phasenumwandlungen belasten die Energiebilanz des Verfahrens beim Durchgang durch dieses wegen ihrer niedrigen spezifischen Wärme nur gering, da zudem die im Feststoff enthaltene Wärmeenergie am Ende des thermischen Behandlungsprozesses durch Vorwärmung der Trocknungs- und Verbrennungsluft für das Verfahren größtenteils wieder zurückgewonnen wird.Mineral materials added in small quantities, with normal soil moisture and without endo Thermal phase transformations burden the energy balance of the process as it passes through due to its low specific heat, this is only low because it also contains the solid Thermal energy at the end of the thermal treatment process by preheating the Drying and combustion air for the process is largely recovered.

Wie die energetische Untersuchung des Verfahrens zeigt, reicht die am Ende des Verfahrens durch Produktkühlung allein aus dem Bauzuschlagstoff 21 mittels Luftvorwärmung rückgewinnbare Wärme nicht zur Trocknung der Formkörper 16 im Trockner 17 und zur notwendigen Vorwärmung der gesam­ ten im Verfahren benötigten Verbrennungsluft aus, so daß eine Erhöhung der aus der Hochtempera­ turstufe 20 austretenden Feststoffmenge als Wärmeträger mit großer praktisch kostenloser und ins­ besondere gegenüber den in den Rauchgasen enthaltenen aggressiven Bestandteilen unempfindli­ cher Wärmeaustauschfläche im direkten stofflichen Kontakt mit der vorzuwärmenden Luft die Installa­ tion zusätzlicher und kostenintensiver rekuperativer Luftvorwärmer z. B. mittels Dampf, Erdgas oder Rauchgasen als Wärmeträger im Verfahren in günstiger Weise ersetzen kann. As the energetic examination of the process shows, the heat that can be recovered at the end of the process by product cooling solely from the building aggregate 21 by means of air preheating is not sufficient to dry the shaped bodies 16 in the dryer 17 and to preheat the entire combustion air required in the process, so that a Increasing the amount of solid escaping from the high-temperature stage 20 as a heat transfer medium with a large practically free heat exchange surface that is insensitive to the aggressive constituents contained in the flue gases, in direct material contact with the preheated air, the installation of additional and cost-intensive recuperative air preheaters z. B. can be replaced by steam, natural gas or flue gases as a heat carrier in the process in a favorable manner.

Je nach Feuchte sowie Menge und Art der in der Bodenfraktion 15 enthaltenen Schadstoffe können im Trockner 17 oder in der Entgasungsstufe 18 geeignete Anteile der Bodenfraktion 15 zugesetzt und durch das Verfahren durchgeschleust werden.Depending on the moisture content and the amount and type of pollutants contained in the soil fraction 15 , suitable proportions of the soil fraction 15 can be added in the dryer 17 or in the degassing stage 18 and passed through the process.

Dabei wird zweckmäßigerweise der Siebschnitt in der Bodenfraktion 15 so gelegt, daß je nach Menge der Inertfraktion 6 aus der Rottetrommel 1 die Grobanteile der Bodenfraktion 15 vermahlen und bei der Herstellung des Bauzuschlagstoffes 21 verwendet und die nach der biologisch-mechanischen Vorbehandlung in der Rottetrommel 1 bzw. nach der thermischen Behandlung in der Pyrolysetrommel 22 abgetrennte ablagerungsfähige Inertfraktion 6 und die durch den Prozeß durchgeschleuste und zwischen den Formkörpern 16 des Bauzuschlagstoffes 21 als Trennmittel verwendete Feinfraktion der Bodenfraktion 15 zur Wiederauffüllung der kontaminierten Bodenflächen verwendet werden.The sieve cut is expediently placed in the bottom fraction 15 such that, depending on the amount of the inert fraction 6 from the root drum 1, the coarse fractions of the bottom fraction 15 are ground and used in the production of the building aggregate 21 and which after the biological-mechanical pretreatment in the root drum 1 or after the thermal treatment in the pyrolysis drum 22, separable inert fraction 6 and the fine fraction of the soil fraction 15 which is passed through the process and is used as a separating agent between the shaped bodies 16 of the building aggregate 21 are used to replenish the contaminated soil surfaces.

Ein Teil des aus der Entgasungsstufe 18 oder entsprechend der Verfahrensanordnung nach Fig. 2 bevorzugt aus der Pyrolysetrommel 22 austretenden Brenngases 23 wird in der Hochtemperaturstufe 20 zur Abdeckung der Wandwärmeverluste und der Erzeugung der für die Keramisierung der Form­ körper 16 des Bauzuschlagstoffes 21 erforderlichen Rauchgastemperaturen von ca. 1500-1700°C in der Hochtemperaturstufe 20 mit der im Produktkühler 24 vorgewärmten Luft 25 verbrannt.A portion of the of the degassing stage 18 or in accordance with the method arrangement according to FIG. 2, preferably from the pyrolysis drum 22 exiting fuel gas 23 is in the high temperature stage 20 for covering the wall heat losses and the generation of the 21 flue gas temperatures necessary for ceramification of the mold body 16 of the Bauzuschlagstoffes of ca 1500-1700 ° C in the high temperature stage 20 burned with the air 25 preheated in the product cooler 24 .

Während das Temperaturniveau der im Trockner 17 verwendeten Trocknungsluft 26 zur Vermeidung von vorzeitigen unerwünschten Entgasungsvorgängen in den Formkörpern 16 des Bauzuschlagstof­ fes 21 auf ca. 400°C begrenzt sein muß, würde die Verwendung von Verbrennungsluft der gleichen Temperatur in der Hochtemperaturstufe 20 zwangsläufig zum Verbrauch großer Mengen von Brenn­ gas 23 und Luft mit der Bildung von großen Rauchgasmengen führen, wobei besonders bei sehr ma­ gerem Brenngas 23 das Erreichen der erforderlichen Temperaturen häufig nur mit zusätzlichem Ein­ satz von Erdgas möglich wäre.While the temperature level of the drying air 26 used in the dryer 17 must be limited to approximately 400 ° C. in order to avoid premature undesired degassing processes in the shaped bodies 16 of the construction additive 21 , the use of combustion air of the same temperature in the high temperature stage 20 would inevitably lead to greater consumption Amounts of fuel gas 23 and air lead to the formation of large amounts of flue gas, especially with very low fuel gas 23 reaching the required temperatures would often only be possible with additional use of natural gas.

Daher wird der gewöhnlich größere Teil der in den Produktkühler 24 eingebrachten Luft 25 aus dem Produktkühler 24 mit ca. 450°C abgeführt und im Trockner 17, in der Entgasungsstufe 18, der Verga­ sungs- und Oxydationsstufe 19 verwendet sowie der Rest in die Nachbrennkammer 28 geführt, wäh­ rend der für die Hochtemperaturstufe 20 bestimmte Anteil der Verbrennungsluft 27 im Gegenstrom zu den aus der Hochtemperaturstufe 20 austretenden keramisierten Formkörpern 16 des Bauzuschlag­ stoffes 21 und dem als Trennmittel verwendeten Anteil der Bodenfraktion 15 bis in die Hochtempera­ turstufe 20 geführt und dabei auf Temperaturen von ca. über 900°C erwärmt wird, wodurch wesentlich weniger Brenngas 23 und ein geringerer Anteil der Verbrennungsluft 27 in der Hochtemperaturstufe 20 benötigt werden und weniger heiße Rauchgase in die Nachbrennkammer 28 durch feuerfest aus­ gemauerte Kanäle geführt werden müssen.Therefore, the usually larger part of the air 25 introduced into the product cooler 24 is removed from the product cooler 24 at approximately 450 ° C. and used in the dryer 17 , in the degassing stage 18 , in the gasification and oxidation stage 19 , and the rest in the afterburning chamber 28 performed, while the portion of the combustion air 27 determined for the high-temperature stage 20 in countercurrent to the ceramized molded articles 16 of the building aggregate material 21 emerging from the high-temperature stage 20 and the portion of the soil fraction 15 used as a release agent led up to the high-temperature stage 20 and thereby at temperatures of about 900 ° C is heated, which means that much less fuel gas 23 and a smaller proportion of the combustion air 27 are required in the high temperature stage 20 and less hot flue gases have to be led into the afterburning chamber 28 through fireproof brick channels.

Dadurch werden zudem die Staubfracht zur Nachbrennkammer 28, die thermisch und abrasive Bela­ stung der Heißgaskanäle und die Wandverluste an Energie verringert.This also reduces the dust load to the afterburning chamber 28 , the thermal and abrasive loading of the hot gas ducts and the wall losses in energy.

Die Feinfraktion der Bodenfraktion 15 wird nach dem Produktkühler 24 zusammen mit dem Überkorn und dem Siebdurchfall aus dem Bauzuschlagstoff 21 in der Klassiereinrichtung 29 abgetrennt.After the product cooler 24 , the fine fraction of the bottom fraction 15 is separated from the building aggregate 21 in the classifying device 29 together with the oversize grain and the sieve diarrhea.

Die aus den einzelnen Stufen des Verfahrens austretenden restlichen Gase werden in üblicher Weise in die Nachbrennkammer 28 geführt, verbrannt und nach der energetischen Nutzung einer Abgasrei­ nigung unterzogen und unschädlich in die Atmosphäre abgeführt.The remaining gases emerging from the individual stages of the process are conducted in a conventional manner into the afterburning chamber 28 , burned and subjected to an exhaust gas cleaning after energetic use and discharged into the atmosphere harmlessly.

BezugszeichenlisteReference list

1 Rottetrommel
2 Restabfall
3 Trenneinheit
4 Brennstofffraktion
5 Metallfraktion
6 Inertfraktion
7 Folien-Verbundfraktion
8 Restfraktion
9 Abluft
10 Abscheider
11 Kondensat
12 Schlamm
13 Homogenisiereinrichtung
14 Bindemittel enthaltende Reststoffe
15 Bodenfraktion
16 Formkörper
17 Trockner
18 Entgasungsstufe
19 Vergasungs-und Oxydationsstufe
20 Hochtemperaturstufe
21 Bauzuschlagstoff
22 Pyrolysetrommel
23 Brenngas
24 Produktkühler
25 Luft
26 Trocknungsluft
27 Anteil der Verbrennungsluft
28 Nachbrennkammer
29 Klassiereinrichtung 1 rotting drum
2 residual waste
3 separation unit
4 fuel fraction
5 metal fraction
6 inert fraction
7 composite film fraction
8 residual fraction
9 exhaust air
10 separators
11 condensate
12 mud
13 homogenizer
14 residues containing binders
15 soil fraction
16 moldings
17 dryer
18 degassing stage
19 gasification and oxidation stage
20 high temperature setting
21 building aggregate
22 pyrolysis drum
23 fuel gas
24 product coolers
25 air
26 drying air
27 proportion of combustion air
28 afterburner
29 classifier

Claims (4)

1. Verfahren zur Verwertung und Behandlung von anorganischem und organischem Restabfall insbe­ sondere bei der Herstellung von keramisiertem Bauzuschlagstoff, dadurch gekennzeichnet, daß aus Restabfall (2) nach einer biologisch-mechanischen Vorbehandlung, vorzugsweise in einer Rottetrommel (1) eine Brennstofffraktion (4) abgetrennt und in einer Homogenisiereinrichtung (13) mit, ein keramisierendes Bindemittel enthaltenden Reststoffen (14) und weiteren Reststoffen zu Formkörpern (16) verarbeitet wird.1. A process for the recovery and treatment of inorganic and organic residual waste in particular in the production of ceramized building aggregate, characterized in that a residual fuel ( 4 ) separated from residual waste ( 2 ) after a biological-mechanical pretreatment, preferably in a rotting drum ( 1 ) and is processed in a homogenizer ( 13 ) with residues ( 14 ) containing a ceramizing binder and other residues to give shaped articles ( 16 ). 2. Verfahren zur Verwertung und Behandlung von anorganischem und organischem Restabfall insbe­ sondere bei der Herstellung von keramisiertem Bauzuschlagstoff, dadurch gekennzeichnet, daß aus Restabfall (2) nach einer thermischen Behandlung vorzugsweise einer thermisch-mechani­ schen Behandlung in einer Pyrolysetrommel (22) eine Brennstofffraktion (4) abgetrennt und in einer Homogenisiereinrichtung (13) mit, ein keramisierendes Bindemittel enthaltenden Reststoffen (14) und weiteren Reststoffen zu Formkörpern (16) verarbeitet wird und das gebildete Brenngas (23) im ther­ mischen Prozeß des Verfahrens verwendet wird.2. Process for the recovery and treatment of inorganic and organic residual waste, in particular in the production of ceramized building aggregate, characterized in that from residual waste ( 2 ) after a thermal treatment, preferably a thermal-mechanical treatment in a pyrolysis drum ( 22 ), a fuel fraction ( 4 ) separated and processed in a homogenizer ( 13 ) with a ceramizing binder-containing residues ( 14 ) and other residues to give moldings ( 16 ) and the fuel gas ( 23 ) formed is used in the thermal process of the process. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bodenfraktion (15) oder Teile davon zusammen mit den Formkörpern (16) durch eine oder mehrere Stufen des Verfahrens hindurchgeführt wird.3. The method according to claim 1 and / or 2, characterized in that a bottom fraction ( 15 ) or parts thereof together with the shaped bodies ( 16 ) is passed through one or more stages of the method. 4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anteil der Verbrennungsluft (27) der im Produktkühler (24) vorgewärmten Luft (25) im Ge­ genstrom zu dem aus der Hochtemperaturstufe (20) austretenden Teil der Bodenfraktion (15) und den Formkörpern (16) des Bauzuschlagstoffes (21) zur Verbrennung in die Hochtemperaturstufe (20) ge­ führt wird.4. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that a portion of the combustion air ( 27 ) of the preheated air ( 25 ) in the product cooler ( 24 ) in countercurrent to the ge emerging from the high temperature stage ( 20 ) part of the soil fraction ( 15th ) and the moldings ( 16 ) of the building aggregate ( 21 ) for combustion in the high temperature stage ( 20 ) leads GE.