DE3530248C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung von bituminösem Mischgut nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Bitumen, das früher als Abfallprodukt der Raffinerien billig und in nahezu beliebigen Mengen zur Verfügung stand, ist zwischenzeitlich ein teurer Rohstoff geworden, was neben den dem Umweltschutz dienenden, zunehmend strikteren Auflagen zu einer Produktionsverteuerung in den Asphaltmischanlagen führt, während gleichzeitig durch ein reduziertes Volumen von Straßenneubauten die Möglichkeiten für eine Absatzerhöhung zurückgegangen sind. Umgekehrt ergibt sich bei dem bestehenden, über viele Jahre einer erheblichen Abnutzung ausgesetzten Straßensystem ein großer Bedarf für den Ersatz bzw. die Instandhaltung beschädigter Straßendecken, wobei man in neuerer Zeit bestrebt ist, diese Instandsetzung möglichst ohne Erhöhung der Straßendicke oder bei nur geringerer Verstärkung durchzuführen als dies bisher üblich war.

Dieses Vorgehen hat dazu geführt, daß die oberen Bereiche der Straßendecken vor Aufbringung einer neuen Schicht in der Regel abgefräst oder auf andere Weise abgetragen werden, wobei zusätzlich das Problem besteht, das abgebrochene oder abgefräste Asphaltmaterial umweltfreundlich zwischenzulagern bzw. zu deponieren. Zur Verringerung der vorstehend erwähnten Probleme hat man bereits seit einer Reihe von Jahren versucht, bituminöses Mischgut in zentralen Anlagen wiederaufzubereiten und dieses wiederaufbereitete alte Mischgut zumindest anteilig dem neu erstellten bituminösen Mischgut zuzusetzen.

Man ist daher dazu übergegangen, herkömmliche, stationäre Asphaltmischanlagen, die mit einem Chargenmischer versehen sind, derart umzurüsten, daß mit ihnen auch ein bestimmter Wiederaufbereitungsanteil verarbeitet werden kann, der bei etwa 20% liegt (unter dem Aufbereitungsanteil wird das Verhältnis der mittleren Menge aufzubereitenden Mischgutes, das in eine Wiederaufbereitungsanlage eingegeben wird zur mittleren Produktionsmenge derselben Anlage bezeichnet). Bei dieser Umrüstung wird von einer mechanischen Brech- oder Zerkleinerungsanlage zerkleinertes altes Mischgut, das in Schollen als Fräsgut angefallen ist, den aus der im Gegenstrom betriebenen Trockentrommel abgezogenen erhitzten Zuschlagstoffen beigemischt, über Heiß-Fördereinrichtungen und/oder Heißsiebe einem Heißsilo zugeführt, anschließend verwogen und einer Mischanlage zugeführt, in der der gewünschte Anteil an flüssigem Bitumen beigemischt wird. Für die Erreichung eines höheren Wiederaufbereitungsanteiles ist dieses Vorgehen nicht geeignet, da die Vorrichtungen zum Heiß-Fördern, Heiß-Sieben, Heiß-Silieren für Chargen mit höherem Volumenanteil nicht geeignet sind und auch die hierfür notwendige Wärmekapazität zur Erhitzung des alten Mischgutes nicht aufweisen, wobei darüber hinaus die zum Zerkleinern des alten Mischgutes notwendige Energie relativ groß ist und einer wirksamen Wiederverwendung Grenzen setzt.

Es wurde deshalb bereits eine Wiederaufbereitung in einer angepaßten zentralen Trockentrommelmischanlage vorgeschlagen, bei der der Trocknungs- und Mischvorgang in einem großen Drehrohr durchgeführt wird, welches von den Zuschlagstoffen an demjenigen Stirnende beaufschlagt wird, an dem eine Feuerung angebracht ist, wobei die bei dem Verbrennungsvorgang erzeugten Heißgase und die Zuschlagstoffe im Gleichstrom das Drehrohr durchwandern, in dem stromab eine Bitumen-Zuführungsleitung mündet. Die entstehenden Abgase werden einer Entstaubungsanlage zugeführt, die aufgrund der hohen auftretenden Temperaturen in der Regel aus einem Zyklonentstauber und einem nachgeschalteten Naßentstauber besteht. Dieser insoweit bekannten Asphaltdurchlaufmischanlage, die sich lediglich in Großbaustellen zur kontinuierlichen Herstellung bituminösen Mischgutes eignet, wird im Mittelbereich der Trommel im vorhinein zerkleinertes altes Mischghut zugeführt. Auf diese Weise ist es möglich, den Wiederaufbereitungsanteil von altem Mischgut bis zu 65% zu erhöhen. Nachteilig bei diesem Verfahren ist, daß zum einen das alte Mischgut nicht schonend erhitzt wird und daß zum anderen in den Abgasen neben Staub Bitumenteilchen und Kohlenwasserstoffe enthalten sind, welche durch die vorgenannten Filteranlagen nur unzureichend entfernbar sind und es nicht erlauben, den in der Bundesrepublik Deutschland festgelegten maximalen Schadstoffausstoß zu unterschreiten.

Ein Verfahren zur Aufbereitung von bituminösem Mischgut gemäß dem Gattungsbegriff von Anspruch 1 ist Gegenstand der US-PS 44 77 250. Dabei werden die Zuschlagsstoffe und der Asphalt in getrennten Trockentrommeln erhitzt, wobei das alte Mischgut die zweite Trockentrommel im Gleichstrom mit einem in einem zweiten Heißgaserzeuger erzeugten Heißgas durchläuft.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Verfahren zur Aufbereitung von bituminösem Mischgut in der Weise weiter zu entwickeln, daß die heiße Abluft aus der mit Altasphalt beaufschlagten Trockentrommel energetisch besser genutzt wird und daß die die Trockentrommel verlassenden Abgase in einem besser gereinigten Zustand in die Umwelt gelangen.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen von Anspruch 1 aufgeführten Verfahrensmerkmale gelöst.

Das bei diesem Verfahren kontinuierlich anfallende Asphaltgranulat ist auch nach Erreichen der bei ca. 130-170°C liegenden Endtemperatur noch rieselfähig. Aufgrund der Erhitzung mit einem im Gleichstrom die Trommel durchfließenden Heißgas wird das alte Mischgut schonend erhitzt, wobei die in den Abgasen enthaltenen Asphaltteilchen und Kohlenwasserstoffe separat unschädlich gemacht werden können, was vorzugsweise durch Verbrennen derselben geschieht. Im Anschluß an die mit dem Füllstoff zu beaufschlagende Trockentrommel angebrachte Staubfilter, die zur Erreichung des erwünschten Wirkungsgrades in der Regel Textilfilter sind, werden auf diese Weise nicht durch Bitumenteilchen verklebt, welche die Wirkung der Textilfilter beeinträchtigen oder zerstören könnten. Dies ist selbst dann der Fall, wenn die von der separaten Trockentrommel für das alte Mischgut abgezogenen und anschließend einer Verbrennung unterzogenen Abgase durch die gleiche Filteranlage geschickt werden, bevor sie über einen Schornstein in die Umwelt gelangen.

Als besonders günstig hat es sich erwiesen, wenn das der Trockentrommel für das alte Mischgut zugeführte Heißgas durch Verbrennung in einer von der Trockentrommel getrennten Brennkammer erzeugt wird, wobei zweckmäßigerweise ein Feststoffbrenner verwendet wird, welcher vorzugsweise mit dem billigen Braunkohlenstaub betrieben wird. Dies ermöglicht eine Verringerung der Betriebskosten.

Nachdem das alte Mischgut eine gewisse Feuchtigkeit enthält, entsteht in der Trockentrommel für das alte Mischgut ein Überschuß an Heizgas, der es notwendig macht, jeweils einen Teil des aus der Trockentrommel für das alte Mischgut austretenden Abgase abzuführen und nur den Rest im Kreislauf dem Heißgaserzeuger zurückzuleiten. Um zu erreichen, daß die in diesem nicht im Kreislauf verbleibenden Teil des Abgases enthaltenen Kohlenwasserstoffe und Bitumenkleinstteile aus der Anlage austreten, werden diese Abgase gemäß einer Weiterbildung der Erfindung direkt an der Flamme in die Trockentrommel für die Zuschlagstoffe eingebracht, die von dem Brenner ausgeht, der an der Stirnseite der Trockentrommel für die Zuschlagstoffe angebracht ist und mittels eines flüssigen oder gasförmigen Brennstoffs betrieben wird, wobei die Zuschlagstoffe im Gegenstrom zu der Flamme des Brenners die Trockentrommel durchlaufen. Die Flamme des Brenners verbrennt die Bitumenteilchen und wandelt bei den über 200°C liegenden Temperaturen auch das vorhandene CO in CO₂ um, so daß letztlich nur unschädliche Gase übrigbleiben, die nach der Entstaubung in Textilfiltern ohne Umweltbelastung über den Kamin in die Atmosphäre abgegeben werden können.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die Verarbeitung von altem Mischgut bis zu einem Wiederaufbereitungsanteil von 80%.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist Gegenstand des Anspruches 4. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Anhand der Beschreibung und Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung erörtert. Darin zeigt:

Fig. 1 eine schematisierte Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Aufbereitung von bituminösem Misch­ gut;

Fig. 2 eine Seitenansicht der in Fig. 1 ge­ zeigten Anlage, wobei jedoch zur Ver­ deutlichung die bekannte Trocknungs­ trommel für die Zuschlagstoffe, die Filtervorrichtung für die Abgase und die Tanks für die bituminösen Stoffe weggelassen sind;

Fig. 3 eine Stirnansicht auf die zweite Trocknungstrommel, die Beschickungs­ vorrichtungen für dieselbe und den Heißgaserzeuger.

Die Draufsicht von Fig. 1 gibt einen Überblick über die Gesamtanlage zur Aufbereitung von bituminösem Mischgut. Die Anlage besteht aus einer Reihe von Doseuren 1, für die verschiedenen zur Anwendung kommenden Mineralstoffe und Zuschlagstoffe, von denen jedoch, aus Gründen der Ver­ einfachung, nur einer dargestellt ist. Die Doseure er­ lauben eine dosierte Abgabe der Zuschlagstoffe auf eine unter ihnen durchlaufende Fördereinrichtung, die im dar­ gestellten Fall ein Gurtförderer 2 ist. Der Gurtför­ derer 2 läuft zu einer stirnseitig an einer ersten Troc­ kentrommel 3 angebrachten Eintrittsöffnung 4 und liefert die Zuschlagstoffe in die Trockentrommel 3 über eine nicht näher dargestellte Schleuse. Am entgegengesetzten Stirnende der Trockentrommel 3 ist ein Ölbrenner 6 ange­ bracht, der im Inneren der Trockentrommel 3 einen mit dem Bezugszeichen 7 angedeuteten Flammenkegel erzeugt, gegen den die Zuschlagstoffe in der Trockentrommel 3 anlaufen, weshalb der Betrieb der Trockentrommel 3 als "Gegenstrombetrieb" bezeichnet wird. Die getrockneten und erhitzten Zuschlagstoffe werden über ein Heißbecher­ werk 8 einem Sieb 9 zugeführt, von wo sie in verschie­ dene Heißsilos 10 gelangen, unter denen eine Waage 11 und ein Mischer 12 angebracht sind, in dem mit Dosier­ ventilen versehene Leitungen 13 von Bitumenvorratsbe­ hältern 14 hinführen. Eine Fördervorrichtung 15 transpor­ tiert das fertige Mischgut zu einem beheizbaren Lagerbe­ hälter 16, von dem es abgezogen und mittels Transport­ fahrzeugen an den jeweiligen Einsatzort gebracht wird.

Die in der ersten Trockentrommel 3 entstehenden staubbe­ ladenen Abgase gelangen über einen Abgasführungskanal 17 zu einem Entstauber 18, der als Textilentstauber aus­ gebildet ist. Die im Entstauber 18 gereinigten Abgase werden mittels eines Exhaustors 19 einem Schornstein 20 zugeführt und geraten von dort ins Freie.

Der ersten Trockentrommel 3 ist eine zweite Trockentrom­ mel 21 parallelgeschaltet. Die zweite Trockentrommel 21 weist an ihrer einen Stirnseite 22 eine Einführungs­ schleuse 23 für altes Mischgut auf, das von einem Doseur 24 mittels eines Gurtförderers 25 herangebracht wird. Die Schleuse 23 und die Einführungsvorrichtung, wie bei­ spielsweise ein Schneckenförderer, sind herkömmlicher Art, so daß sie nicht näher beschrieben werden. Am oberen Ende der Stirnseite 22 mündet die Eintrittsöffnung eines Heißgaserzeugers 26 in die zweite Trockentrommel 21. Der Heißgaserzeuger 26 enthält einen Feststoffbrenner 27 so­ wie ein Gebläse, das von einem Motor 28 angetrieben wird, wobei das Gebläse die Heißluft in das Innere der zweiten Trockentrommel 21 drückt.

Der Feststoffbrenner 27 erhält seine Zuluft von einem Mischgasventilator 29, der am Fuße der Stirnseite 22 der zweiten Trockentrommel 21 angebracht ist und in den eine Abgasrohrleitung 30 mündet, die von dem der Stirn­ seite 22 gegenüberliegenden Ende der zweiten Trockentrom­ mel 21 angebrachten Zwischensilo 31 von dessen Oberseite herausführt und eine Rückführung des durch die zweite Trockentrommel 21 hindurchgeleiteten Heißgases über den Mischgasventilator 29 zu dem Feststoffbrenner 27 bewirkt, in welchem bituminöse Teilchen und Kohlenwasserstoffe, mit denen das Heißgas beim Durchgang durch die zweite Trockentrommel angereichert wurde, verbrannt werden sollen. Aus der Abgasrohrleitung 30 führt eine Verzwei­ gungsleitung 32 heraus, welche an dem Stirnende 5 der ersten Trockentrommel 3 derart mündet, daß das über die Verzweigungsleitung 32 geführts Abgas direkt der Flamme 7 zugeführt wird, so daß im Abgas enthaltene Bitumenteil­ chen und Kohlenwasserstoffe wirksam verbrannt werden. Ein nicht näher dargestellter Schieber wird von einem Betätigungsglied 33 derart gesteuert, daß jeweils der gewünschte Anteil des Abgases zu dem Feststoffbrenner 27 bzw. zu dem Flammenkegel 7 geleitet wird. Die Steue­ rung erfolgt im wesentlichen in Abhängigkeit von dem Feuchtigkeitsgehalt des alten Mischguts. Aus der Abgas­ rohrleitung 30 führt des weiteren ein Rohrstutzen 34 heraus, der direkt in den Abgasführungskanal 17 mündet, jedoch durch eine nicht gezeigte Klappe verschließbar ist, welche während des normalen Betriebs, bei dem bi­ tumenhaltiges altes Mischgut die zweite Trockentrommel durchläuft, geschlossen ist.

Das Bezugszeichen 35 kennzeichnet einen Doseur für den Braunkohlenstaub, von dem über eine durch das Bezugs­ zeichen 36 angedeutete Fördereinrichtung derselbe dem Feststoffbrenner 27 zugeführt wird.

Am unteren Ende des Zwischensilos 31 ist eine Abgabevor­ richtung 37 angebracht, welche mittels eines Kübels 39, eines Kübelaufzugs 40 das kontinuierlich anfallende und rieselfähige Asphaltgranulat über eine Waage 41 dem Mischer 12 zuführt.

Die Trockentrommeln 3 und 21 verlaufen in Richtung auf ihr Austragsende geneigt, sind mit entsprechenden An­ trieben versehen und weisen im Inneren Einbauten auf, wie dies bei derartigen Trockentrommeln üblich ist, so daß auf die entsprechenden technischen Einzelheiten nicht näher eingegangen wird. Es versteht sich des weiteren, daß die gesamte Vorrichtung mit wartungsfreundlichen Plattformen und Leitersystemen versehen ist, wie dies aus der Zeichnung hervorgeht.

Claims (7)

1. Verfahren zur Aufbereitung von bituminösem Mischgut, insbesondere für den Straßenbau, aus Mineralien und ggf. einen Füllstoff enthaltenden Zuschlagstoffen und bituminösen Bindemitteln, bei welchem

• a. die Zuschlagstoffe in einer ersten Trockentrommel (3) mittels eines ersten, einen Brenner (6) für fossile Brennstoffe enthaltenden Heißgaserzeugers im Gegenstrom erhitzt und einem Mischer (12) zugeführt werden, in welchem entsprechend der jeweiligen Rezeptur das ebenfalls erhitzte bituminöse Bindemittel zugegeben und mit den Zuschlagstoffen vermischt wird, wobei dem Mischer (12) wieder aufzubereitendes altes Mischgut zumindest anteilig zugeführt wird, und
• b. das alte Mischgut, ggf. unter Zugabe eines Regeneriermittels, in einer zweiten Trockentrommel (21) erhitzt wird, die das alte Mischgut im Gleichstom mit einem in einem zweiten Heißgaserzeuger (26, 27) erzeugten Heißgas durchläuft,

gekennzeichnet durch folgende Kombination:

• c. das die zweite Trockentrommel (21) durchlaufende Heißgas wird zusammen mit dem bei der Erwärmung des alten Mischgutes entstehenden Abgas mit Ausnahme des durch den Feuchtigkeitsgehalt des alten Mischgutes entstehenden Überschusses dem Heißgaserzeuger wenigstens anteilig als Mischluft rückgeführt, und
• d. das Heißgas wird nach ggf. mehrmaligem Durchlaufen der zweiten Trockentrommel (21) im Gegenstrom zu den die Trommel (3) durchlaufenden Zuschlagstoffen durch die erste Trockentrommel (3) geleitet und vor seiner Abgabe in die Atmosphäre einem Verbrennungsvorgang zugeführt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abgasanteil des die zweite Tockentrommel (21) durchlaufenden Heißgases, einschließlich der darin möglicherweise enthaltenen Kleinbitumenteilchen bzw. Kohlenwasserstoffe, direkt an der Flamme des ersten Brenners in die erste Trockentrommel (3) eingebracht und mittels derselben verbrannt wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgase einer filternden Entstaubung unterzogen werden.

4. Vorrichtung zur Aufbereitung von bituminösem Mischgut zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit einer mittels eines ersten Heißgaserzeugers (6) beheizten, von einer Dosiervorrichtung (1) und/oder Fördervorrichtung (2) mit Zuschlagstoffen im Gegenstrom beschickten ersten Trockentrommel (3) für die Zuschlagstoffe, einer der ersten Trockentrommel (3) nachgeschalteten Entstaubungsvorrichtung (18) und mit einer Mischvorrichtung (12), in welcher die Zufuhr bituminöser Bindemittel zu den erhitzen Zuschlagstoffen erfolgt, der gegebenenfalls eine Heiß-Fördervorrichtung (8), eine Heiß-Siebungsvorrichtung (9) und/oder eine Heiß- Silierungsvorrichtung (10) für die Zuschlagstoffe vorgeschaltet sind, einer zweiter Trockentrommel (21) mit einer an einem Ende (22) gelegenen Zuführung (23) und einer am entgegengesetzten Ende gelegenen Ausgabe (37) für altes Mischgut und mit einem zweiten Heißgaserzeuger (26, 27), der der zweiten Trockentrommel (21) vorgeschaltet ist und dieser Heißgas im Gleichsstrom mit dem durch die zweite Trockentrommel (21) bewegten alten Mischgut zuführt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abgasrohrleitung (30), die vom Ausgabeende der zweiten Trockentrommel (21) zu dem zweiten Heißgaserzeuger (26, 27) führt, in diesen über eine Gasmischvorrichtung (29) mündet und daß von der Abgasrohrleitung (30) eine Verzweigungsleitung (32) zu der ersten Trocknungstrommel (3) führt und in dieser benachbart zur Düse des Brenners (6) mündet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Heißgas­ erzeuger (26) einen Feststoffbrenner (27), vorzugsweise einen mit Braunkohlestaub betriebenen Feststoffbrenner, enthält und daß die Abgasrohrleitung (30) in einen Mischgasventilator (29) mündet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuerein­ richtung (33) vorgesehen ist, welche die Menge des Abgases regelt, die über die Verzweigungsleitung (32) geführt ist, und daß der ersten Trocknungstrommel (3) eine Textilentstaubungsvorrichtung (18) nachgeschaltet ist.