DE19800704A1

DE19800704A1 - Verfahren zur Wasserstofferzeugung aus Siedlungsabfällen, Stroh, Alt- und Schwachholz etc.

Info

Publication number: DE19800704A1
Application number: DE19800704A
Authority: DE
Inventors: Artur Richard Greul
Original assignee: Individual
Current assignee: Greul Artur 60431 Frankfurt De
Priority date: 1997-08-27
Filing date: 1998-01-10
Publication date: 1999-04-01

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren aus Hausmüll, hausmüllähnlichen Abfällen, Biomasse, auch in Verbindung mit anderen organischen Materialien oder Abfällen durch biologisch-mechanische Abläufe, Vergasung mit Sauerstoff, CO-Konvertierung technisch reinen Wasserstoff zu erzeugen.

Weltweit, aber hauptsächlich in den Industrieländern, fallen jährlich große Mengen an Hausmüll etc. an, ohne das bisher dafür ein vernünftiges, verwertendes Versorgungskonzept bestünde. Die Hauptbeseitigungsarten sind bis heute die Verbrennung, sowie die Deponie. Beide mit all ihren weitreichenden, negativen Mängeln.

Zur Entsorgung von Hausmüll etc. sind schon sehr viele Verfahren entwickelt worden, hier nur einige: Die Kompostierung im Großen und Ganzen. Das Andoc-Torrax-Verfahren, Vergasung mit vorgewärmter Luft im Pyrolator bei 1.600°C, das SFW-Funke-Verfahren, Vergasung mit Luft unter Zugabe von Sauerstoff im Schachtofen bei 1.000°C, sowie das PUROX-Verfahren, Hochtemperaturvergasung im Vertikalkonverter mit teils vorzerkleinertem Müll, der bei langsamem Absinken im Gegenstrom eine Trockenzone und eine Pyrolysezone durchläuft, um anschließend in einer Oxydations- und Schmelzzone mit Sauerstoff bei 1.550°C oxydiert zu werden, Abzug der Schlacken unten und das Pyrolysegas oben und Reinigung desselben. Keine dieser Verfahren konnte sich bisher in Großanlagen durchsetzen.

Aufgabe der Erfindung ist ein Verfahren zur Umweltneutralen Abfall- sowie Biomassenverwertung, auch durch Zumischen anderer organischer Stoffe mit maximaler Energiegewinnung in Form von Wasserstoff zu schaffen. Gelöst wird diese Aufgabe dadurch: Einem Müllstrom, der durch Sackaufreißer, sowie durch Zerkleinern des Überkorns, größer als 200 mm, homogenisiert ist, kann in einem Mischsystem fäkaler Klärschlamm, Biomüll, Stroh etc. zugemischt werden. Das Gemisch wird in einen an sich bekannten, großen Schnellkomposter eingegeben, in dem durch ständiges Wenden und Zugabe von Luft im Komposter eine Temperatur von bis zu 75°C erreicht wird. Durch die hohe Temperatur ist eine Trocknung des Materials auf 15% Restfeuchte sowie eine Hygienisierung erreicht. Das ausgetragene Material wird einer Absiebung bei ca. 30-50 mm zugeführt und das Feingut durch eine Briketierpresse zu Briketts verarbeitet. Sie sind ein hochwertiger Brennstoff. Das hygienisierte Grobkorn wird in Schwer- und Leichtgut getrennt. Das Schwergut manuell in seine Fraktionen sortiert und einer Verwertung oder der Deponie zugeführt. Das Leichtgut bestehend aus Holz, Kunststoff, Gummi etc., das gut brennbar ist, wird zusammen mit den Briketts und anderen organischen Materialien, wie Stroh, Schwach- und Altholz, Altreifen, Restpapier, Altteppichen etc. vorzugsweise in einem modifizierten Abstichgenerator (P 44 36 226) mit Sauerstoff bei ca. 1.550°C und flüssigem Schlackenabzug, vergast, wobei die Schlacke ein hochwertiger Grundstoff für die Bauindustrie ist. Das durch die Vergasung gebildete Rohgas wird über eine Heißgasleitung einem Kraeckreaktor zugeführt. In einer vorgelagerten, kleinen Brennkammer wird das Rohgas durch Zugabe von Sauerstoff auf 1.200-1.300°C aufgeheizt. Der Kraeckreaktor ist im Unterteil mit Koks oder Holzkohle gefüllt, so daß ein glühendes Koksbett entsteht, durch das die im Rohgas enthaltenen Pyrolyseprodukte, Öle und Wässer gekraeckt werden. Oberhalb des Koksbetts im Kraeckreaktor das ständig ergänzt werden muß ist eine CO-Konvertierung mit Katalysator angeordnet, durch die das CO in CO2 und H2 umgesetzt wird. Das Gasgemisch wird nun über eine Membranstufe oder auch Molekularsieb geführt und der Wasserstoff abgetrennt. Das Restgas, das hauptsächlich aus CO2 besteht, durchläuft eine Trockenreinigung und wird anschließend in die Hochtemperaturzone des Vergasers als Kühlmittel zurückgeführt. Als vorteilhaft hat sich erwiesen, immer drei Vergaser mit einem Kraeckreaktor zu verbinden. Der Wasserstoff wird in absehbarer Zeit für den Betrieb von Brennstoff zellen im Kommunalen Bereich (Nebus, Daimler Benz, Müllfahrzeuge und Busse oder auch Brennstoffzellen-Kraftwerke (BHKW)) dringend gebraucht, denn dies ist die neue Zeit oder auch Zukunft. Dieses Verfahren hat gegenüber der Müllverbrennung mindestens zwei entscheidende Verteile: Gasreinigung Müllverbrennung per Tonne ca. 5000 m/3 Abgas, Vergasung per Tonne ca. 600 m/3 Synthesegas. Müllverbrennung kann aus Kostengründen nur Müll verarbeiten, bei der Vergasung ist Müll nur ein Teilbereich in der Anwendung.

Claims

Verfahren zur Wasserstofferzeugung aus Siedlungsabfällen, Stroh, Alt- und Schwachholz etc., dadurch gekennzeichnet, daß
- - ein Müllstrom, der durch Sackaufreißer, sowie Zerkleinern des Überkorns größer als 200 mm homogenisiert ist, in einem Mischsystem fäkaler Klär schlamm, Biomüll etc., zugemischt werden, in einen Schnellkomposter ein gegeben und durch Zugabe von Luft, sowie gegebenenfalls durch Wenden eine Temperatur von bis zu 75°C erreicht wird;
- - das ausgetragene Material, das noch eine Restfeuchte von bis zu 15% haben kann, durch Absiebung in Fein- und Grobgut getrennt, das Feingut zu Briketts verpreßt wird, während das hygienisierte Grobgut in eine Schwer- und eine Leicht fraktion aufgetrennt wird;
- - die Schwerfraktion durch manuelle Trennung in ihre Bestandteile zerlegt und diese einer Verwertung oder der Deponie zugeführt werden;
- - die Leichtfraktion mit den Briketts und anderen organischen Stoffen einer Vergasungsanlage, einem Abstichgenerator, vorzugsweise einem modifizierten Abstichgenerator zugeführt und mit Sauerstoff bei ca. 1.550°C, zu Rohgas mit den Hauptkomponenten CO/H2, bei flüssigem Schlackenabzug vergast wird;
- - das Rohgas durch Zugabe von Sauerstoff mit einer Temperatur von 1.200-1.300°C durch ein Glutbett in einem separaten Kraeckreaktor gezogen, anschließend einer CO-Konvertierung unterworfen wird;
- - der Wasserstoff durch ein Membranverfahren oder Molekularsieb abgetrennt wird;
- - das Restgas, welches nun hauptsächlich aus CO2 besteht, einer Trockenreinigung unterworfen und als Kühlgas in dem Vergaser zurückgeführt wird.