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Verfahren und Vorrichtung zum Verhindern der Umweltverschmutzung Die
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verhindern der Umweltverschmutzung
durch Umwandlung von Müll in weitgehend giftstofffreie Substanzen sowie auf eine
Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
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Im Zuge des immer zunehmenderen Anfalls von Abfallprodukten ist die
Ablagerung derselben insbesondere dann problematisch, wenn es sich um solchen Müll
handelt, der die Umwelt verseucht, wenn im Freien auf- oder abgeschüttete Abfallprodukte,
insbesondere Haushaltsmüll, gesundheitsschädliche Stoffe freigeben, die in den Boden
eindringen und sich beispielsweise mit dem Grundwasser vermischen. Dabei ist es
gleichgültig, ob die Abfallprodukte bereits selbst solche Giftstoffe aufweisen oder
Giftstoffe erst durch Hinzutreten der in der Atmosphäre befindlichen Gase, von Wasser
oder anderen Stoffen, insbesondere beim Verrotten, entstehen. Besonders bei großen
Industrieänlagen sind diese Probleme äußerst aktuell.
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Zur Vermeidung der Umweltverschmutzung bzw. Verseuchung
ist
es bereits bekannt, Müll, der zu solchen Verseuchungen Anlaß gibt, chemisch oder
physikalisch so umzusetzen, daß sein Giftstoffanteil vermindert wird, wenn der umgesetzte
Müll im Freien abgelagert wird. Der technische Aufwand zur Entfernung solcher verseuchender
Bestandteile ist in vielen Fällen jedoch unvertretbar hoch und innerhalb angemessener
Zeit nicht realisierbar. Der Transpot umweltverseuchenden Mülls bis in solche Gegenden,
in denen er bei Ablagerung im Freien, beispielsweise beim Ablassen ins Meer oder
beim Einbringen in tiefgelegene und stilliegende Bergwerke nicht mehr zu einer für
Menschen und Tiere gefährlichen Umweltverseuchung bzw. Verschmutzung beitragen kannj
ist jedoch wiederum mit hohen Kosten verbunden. Das gleiche gilt für die-Umwandlung
von Müll in sogenannten Müllverbrennungsanlagen, da diese nicht in allen Gegenden
zur Verfügung stehen, so daß der Transport des Mülls zu bereits existierenden Müllverbrennungsanlagen
ebenso ein Kostenproblem darstellt wie die Neuerstellung von Müllverbrennungsanlagen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein derartiges Verfahren
zu vereinfachen, um mit vertretbaren Kosten den Müll in eine nicht mehr gefährliche
Form insbesondere kleinen Raumbedarfs umzuwandeln.
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Die Erfindung besteht darin, daß in die Tiefe von
Müllablagerungen
Sauerstoff und/oder Sauerstoff abgebende Mittel gebracht und dort ein Vrbrennungsherd
geschaffen wird. Mit anderen Worten stellt die Erfindung eine Anwendung des Müllverbrennungsverfahrens
auf insbesondere in Bodensenken abgelagerten Müll dar.
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Durch die Erfindung ist es daher auch möglich, bereits seit langem
in solchen Bodensenken, wie ausgebaggerten Kiesgruben, im Tagebau abgebauten Torf-,
Erz- oder Koblelagerstätten, Bingen, tiefliegende Steinbrüche od.dgl., abgelagerten
Müll in nicht mehr schädliche Stoffe zu verbrennen, so daß nicht nur zusätzliche
Verseuchungsquellen vermieden, sondern auch bereits bestehende eliminiert werden
können.
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Zu diesem Zweck ist es lediglich erforderlich, an Ort und Stelle des
abgelagerten Mülls in der Tiefe der Müllablagerung 'einen Verbrennungsherd zu schaffen,
was zweckmäßigerweise durch Zugabe von Brennstoff an die betreffende Stelle geschieht.
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Dadurch wird beispielsweise durch eine chemische oder elektrisch bewirkte
Zündung eine hohe Anfangstemperatur in der Tiefe der Müllablagerung erzeugt, die
dazu ausreicht, daß die dort befindlichen Ablagerungen insbesondere ohne Zugabe
weiteren flüssigen und/ oder gasförmigen Brennstoffs weiterbrennt. Es versteht sich,
daß Sauerstoff bzw. Sauerstoff abgebende Mittel weiterhin zugeführt werden müssen,
sofern der abgelagerte Müll nicht selbst solche Mittel
in genügendem
Ausmaße aufweist.
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Hierzu empfiehlt es sich, Sauerstoff unter Druck von mindestens etwa
5 atü oder zusätzlich Preßluft in die Tiefe der MüLiblagerung zu pressen, die dann
das heiße Gemisch aus dem Rauchgas der verbrannten Substanzen und Luft durch die
Müllablagerung drückt.
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Dabei sollte dafür Sorge getragen werden, daß die Müllablagerung ins
Freie verlassenden Gase nicht selbst schädliche Produkte enthalten, sondern vorwiegend
aus Kohlendioxyd und Wasserdampf bestehen.
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Sollten dennoch schädliche Gase entweichen und in der Umgebung der
Müllablagerung Gefahren hervorrufen, dann empfiehlt sich das Absaugen solcher schädlicher
Gase. Insbesondere zu diesem Zweck, jedoch auch zur Begünstigung der Verbrennung
ist es zweckmäßig, die Müllablagerung mit einer Reihe von Rohren zu versehen, die
die Verbrennungsgase aus der Nähe des Verbrennungsherdes im Inneren der Müllgrube,
des Müllbergs oder der Müllhalde nach außen leiten.
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Vielfach empfiehlt es sich sogar, die aufgefangenen Verbrennungsgase
zu Heiz- oder Trocknungszwecken nutzbar zu machen. Da sich Müllablagerungen vielfach
in der Nähe von Kläranlagen befinden, empfiehlt es sich, die heißen Verbrennungsgase
zu den Kläranlagen zu leiten, um den Klär-schlamm zu trocknen.
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Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sollten die
verbrannten Müllrückstände (Schlacke) weniger als 0,3 Gex-% gärfähige Substanzen
enthalten, da diese vielfach der Anlaß
für die Gewässerverseuchung
sind. Es versteht sich, daß durch die Zufuhr von Brennstoffen dafür Sorge zu tragen
ist, daß diese nicht unverbrannt in den Boden gelangen, um ihrerseits zu einer Umweltverschmutzung
bzw. Verseuchung beizutragen. Es ist daher zweckmäßig, den Verbrennungsherd nicht
unmittelbar an der Grenzschicht zwischen dem ursprünglichen Erdreich, Grundkies
od. dgl. und der tiefsten Müllschicht, sondern etwas darüber zu schaffen, so daß
etwa nicht sofort verbrannt er Brennstoff nicht in das Erdreich, den Grundkies od.
dgl. gelangen kann, sondern im Laufe der weiteren Verbrennung der Mülls ablagerung
noch miterfaßt wird.
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Ist die Müllablagerung auf erfindungsgemäße Weise verbrannt, dann
kann die Schlacke insbesondere zu Baustoffen, Lüngemitteln od. dgl. weiterverarbeitet
werden. In manchen Fällen bildet diese auch eine krustenförmige isolierende Schicht,
auf der dann neuer Müll abgelagert werden kann, ohne daß die Gefahr besteht, daß
von diesem schädliche Stoffe durch diese Schicht hindurch ins Grundwasser gelangen
können.
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Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung -wird eine Injektionslanze
mit einem feuerfesten Lanzenkopf und einer Anzahl von Durchtrittskanälen zur Zuführung
von Sauerstoff bzw. Sauerstoff abgebenden Mitteln und/oder Brennstoff zu dem gewünschten
Verbrennungshercu Dabei ist es möglich,mit ein- und derselben Injektionslanze nacheinander
mehrere
Verbrennungsherde im Inneren der teilweise recht tiefen
Müllgrube oder des teilweise sehr hohen Müllberges zu schaffen. Es empfiehlt sich,
den Lanzenkopf am freien Ende mit einem Bohrkopf zu versehen und die Lanze durch
Dre@@@@@@@@@@ an die gewünschte Stelle in die Müllablagerung hineinzubohren.
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Auch di-e Abzugsrohre zum leichteren Abziehen der Rauchgase und anderen-Verbrennungsgase
sind zweckmäßigerweise mit einer Anzahi von Abzugskanälen versehen, die über die
Länge der in die Müllablagerung eingesetzten Abzugsrohre verteilt sind.
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Auch die Abzugsrohre sollten einen Bohrkopf aufweisen.
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Es versteht sich, daß die Injektionslanze und die Abzugsrohre zumindest
im Bereich der Verbrennungsherde einen feuerresistenten Mantel aufweisen sollten.
Es ist jedoch auch möglich, beispielsweise verbrennbare Abzugsrohre zu verwenden,
die im Zuge des Ausbrennens der Müllablagerung von innen nach außen mitverbrennen,
dabei jedoch Abgaskanäle freilegen.
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Eine besonders gute Kaminwirkung wird dann erzielt, wenn die Abzugsrohre
doppelwandig ausgebildet sind, so daß beispielsweise durch zusätzliche Ventilatoren
eine gewisse Gasströmung durch das Innenrohr von außen nach innen in die Nähe des
Verbrennungsherdes und im Außenrohr wieder nach außen entsteht.
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Anhand der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung im folgenden
naher erläutert.
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Gemäß Fig. 1 ist in einer Kiesgrube 1 jahrelang Müll nicht nur bis
zu dem ursprünglichen Bodenniveau, sondern sogar noch darüber hinaus abgelagert
worden.
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Es gilt, diese Müllablagerung 2 unschädlich zu machen.
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Zu diesem Zweck wird die Injektionslanze 3 mit dem Lanzenkopf 4 am
freien Ende bis tief in die Müllablagerung 2 gebohrt. Dazu dient ein Bohrkopf 5
an der Spitze des Lanzenkopfes 4, den eine fahrbare Drehvorrichtung bis tief in
den Müll 6 hineinbohrt. In die Injektionslanze 3 wird mittels einer Leitung 7 von
einem fahrbaren Brennstofftank 8 Brennstoff durch die Leitung 9 bis zum Lanzenkopf
4 und von dort über die Durchtrittskanäle 10 nach außen geleitet. Ein geeigneter
Brennstoff ist beispielsweise leichtes Brennöl, das unter Druck aus den düsenartigen
Durchtrittskanälen 10 ausgesprüht wird. Gleichzeitig wird Sauerstoff unter Druck
von 10 atü an die betreffende Stelle, insbesondere auch durch die Injektionslanze
3 selbst geführt, so daß durch Zünden mittels der Elektrode 11 die Verbrennung eingeleitet
wird. Ist eine genügende Verbrennungstemperatur von beispielsweise 10000C erreicht,
was durch einen Temperaturindikator am -Lanzenkopf 4 festgesbilt werden kann, so
daß der Müll ohne Zugabe weiteren Brennstoffs lediglich durch Zugabe von weiterem
Sauerstoff selbsttätig verbrennen kann, dann kann die Injektionslanze 3 teilweise
oder ganz zurückgezogen werden, um beispielsweise einen weiteren Verbrennungsherd
in der Tiefe der Mülls ablagerung 2 zu schaffen.
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Damit die Verbrennungsgase leichter durch die Müllablagerung 2 nach
außen entweichen können und dadurch die Ausbreitung des Verbrennungsherdes erleichtert
wird, ist die Müllablagerung 2 mit einer Reihe von Abgasrohren 12 versehen, die
am freien Ende wiederum einen Bohrkopf 13 aufweisen können und insbesondere doppelwandig
sind.
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Durch die Abgaskanäle 14 treten die Verbrennungsgase in das Außenrohr
15 ein, das durch stegförmige Abstandhalter 16 im Abstand vom Innenrohr 17 gehalten
wird. Die Verbrennungsgase strömen in Pfeilrichtung (Sig. 3) nach oben, während
durch das Innenrohr 17 in entgegengesetzter Richtung Ventilator-Gas nach innen und
durch die Durchbrechungen 18 am unteren Ende in das Außenrohr 15 strömt.
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Sofern die Verbrennungsgase unschädlich sind bzw.
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nicht weiter verwertet werden sollen, strömen sie, wie in Fig. 1 beim
linken Abgasrohr 12 dargestellt, frei nach außen. Sind sie dagegen gefährlich, weil
sie beispielsweise ätzende oder nur unvollständig verbrannte Gase enthalten, dann
werden sie zweckmäßigerweise über eine Gasauffangvorrichtung 19 und eine Gasleitung
20 abgeführt.
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Die Gasauffangvorrichtung 19 kann am Ausleger eines Krans 21 aufgehängt
sein, so daß sie jeweils zu demjenigen Abgasrohr 12 geschwenkt werden kann, das
gerade die größte Menge Verbrennungsgase ausstößt.
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Die Gasleitung 20 kann auch zu einer Grooknungsanlage fUhren.