DE3642057A1

DE3642057A1 - Verfahren und vorrichtung zum aufbereiten eines sehr feinkoernigen materials fuer dessen weitere verwendung oder endlagerung

Info

Publication number: DE3642057A1
Application number: DE19863642057
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Strabag Bau AG
Current assignee: Strabag Bau AG
Priority date: 1986-12-09
Filing date: 1986-12-09
Publication date: 1988-06-16

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrich tung zum Aufbereiten für die weitere Verwendung oder für die Endlagerung von sehr feinkörnigem Material, das aus Verbrennungsrückständen, insbesondere Abgasrückstän den, wie Flugasche und Kesselstäuben od.dgl. besteht.

In Kohlekraftwerken, Müllverbrennungsanlagen und anderen Großfeuerungsanlagen ist es erforderlich, die bei der Verbrennung entstehenden Abgase zu reinigen und ihnen Stickoxide, Schwermetallverbindungen und Schwefel zu entziehen, die bei der Verbrennung in Form von gasför migen Schwefelverbindungen mit den Abgasen entweichen. Die Abgase werden hierzu nach verschiedenen Verfahren mit Kalk behandelt, der mit den im Rauchgas enthaltenen Schwefelverbindungen reagiert und sich mit diesen zu Gips umsetzt, der zusammen mit anderen anorganischen Verbindungen als feiner Staub oder Schlamm abgeschieden wird.

Die Handhabung bei der Entsorgung bzw. Endlagerung dieser staubfeinen Abfallstoffe, die außer Gips Schwermetalle und nichtbrennbare, aber eluierbare Schadstoffe in hoher Konzentration enthalten können und als Sondermüll einge stuft werden müssen, bereitet große Schwierigkeiten. Insbesondere ist es nicht möglich, diese Kesselstäube, oder staub- oder schlammförmigen Rückstände, die in Ab gasreinigungsanlagen anfallen, mit noch vertretbarem wirtschaftlichen Aufwand durch hydraulische oder bitumi nöse Bindemittel zu verfestigen und zu stabilisieren. Da die staubförmigen Abfallstoffe porös und gleichkörnig sind, haben sie neben einer hohen Eigenporigkeit auch eine große Haufwerksporigkeit und damit eine große Ober fläche und ein großes Hohlraumvolumen, welches beträcht liche Mengen an Bindemittel verlangt, um die Staubkörner aneinander zu binden und die Zwischenräume auszufüllen. Um zu einem befriedigenden Ergebnis zu kommen, müßten etwa 60% Zement oder Bitumen zugesetzt werden, was etwa zu einer Verdoppelung des Abfallvolumens führen würde und dem Ziel der Volumenverkleinerung der Abfallstoffe entgegengerichtet ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vor richtung anzugeben, mit denen ein sehr feinkörniges Mate rial, insbesondere staubförmige oder schlammförmige Abgas rückstände dazu gebracht werden, eine beständige Raumform anzunehmen, so daß sie gehandhabt, weiterverwendet oder in einem Endlager abgelagert werden können.

Diese Aufgabe wird mit der Erfindung dadurch gelöst, daß dem feinkörnigen Material zunächst soviel Flüssigkeit zugegeben oder entzogen wird, daß das sich ergebende Fest stoff-Flüssigkeits-Gemisch eine breiige Konsistenz er reicht, die bei Durchführung des Ausbreitversuches nach DIN 1048 Kap. 3.1.2 einem Ausbreitmaß von höchstens 40 cm entspricht, daß dieses breiige Material dann in ein Be hältnis eingefüllt und ihm anschließend mindestens soviel Flüssigkeit entzogen wird, daß die Oberfläche des in dem Behältnis befindlichen Materialkörpers trocken wird und trocken bleibt.

Durch die Zugabe von Flüssigkeit zu trockenen Stäuben bzw. durch den Entzug von Flüssigkeit aus Rückstand schlämmen bis auf die gewünschte breiige Konsistenz er langen die Staubkörner eine größere gegenseitige Beweg lichkeit und können ihre dichteste Lagerung einnehmen. Durch den anschließenden Flüssigkeitsentzug, der nach der Erfindung langsam und vorzugsweise bei Temperaturen unter 100°C vor sich geht, tritt eine Verfestigung des in ein Behältnis eingefüllten breiigen Materials ein, die von innen nach außen fortschreitet. Hierbei behält der Materialkörper bei seiner Verfestigung diejenige Form bei, die er beim Einfüllen in das Behältnis einge nommen hat. Besonders zweckmäßig ist es, wenn das brei ige Material in ein flüssigkeits- oder dampfdurchlässi ges Behältnis eingefüllt und ihm dort Flüssigkeit ent zogen wird. Die Verfestigung tritt dann im ganzen Körper etwa gleichzeitig ein. Das breiige Material kann auch in eine vorgewärmte Stahlschalung eingefüllt werden, die das Material umhüllt und die dann weiter erwärmt und abgezogen wird, sobald sich am Materialkörper eine form beständige Oberfläche gebildet hat. Dem Materialkörper kann dann weiterhin solange Flüssigkeit entzogen werden, bis seine Oberfläche trocken bleibt.

Bei dem Verfestigungsprozeß handelt es sich nicht um eine Trocknung im eigentlichen Sinne, bei der die im In neren des Materialkörpers enthaltene Flüssigkeit bei hohen Temperaturen verdampft und vollständig ausgetrie ben wird, sondern um eine Herabsetzung des Wassergehalts, d.h. um einen Wasserentzug, der nicht nur durch Wärme einwirkung, sondern auch auf andere Weise, beispielsweise durch Druckeinwirkung auf das breiige Material oder durch Anlegen eines Unterdruckes an den Flüssigkeitentzugsraum erreicht werden kann. Hierbei ist es erwünscht und be absichtigt, daß im Inneren des Materialkörpers eine Rest feuchte erhalten bleibt, und zwar soll im Inneren des Materialkörpers nach dessen Verfestigung soviel Flüssig keit noch vorhanden sein, daß diese die Haufwerksporen vollständig ausfüllt. Da die Haufwerksporen sehr klein sind, wird die Flüssigkeit von der Oberflächenspannung im Materialkörper zurückgehalten,und der Porenflüssig keitsdruck verhindert das Eindringen von Wasser in den verfestigten Materialkörper, so daß ein Eluieren von in diesem Materialkörper eingeschlossenen Schadstoffen nicht moglich ist. Aus diesem Grunde behält der nach dem er findungsgemäßen Verfahren verfestigte Materialkörper auch seine erreichte Druckfestigkeit bei, die bei den hergestellten Versuchskörpern δ _D=1,6 N/mm² erreichte.

Für das Anmachen oder Aufschlämmen der aufzubereitenden feinkörnigen Materialien wird zweckmäßig Wasser verwendet, dem auch ein Verflüssigungsmittel zugegeben werden kann. Der anschließende Entzug von Flüssigkeit erfolgt durch Wärmezufuhr und/oder durch Anlegen eines Unterdruckes. Die vor Beginn des Flüssigkeitsentzuges angestrebte Kon sistenz des Feststoff-Flüssigkeits-Gemisches ist dann erreicht, wenn nach dem in der deutschen Industrienorm 1048 unter Ziff. 3.1.2 beschriebenen Ausbreitversuch das ausgebreitete breiige Material eine Grundfläche von höch stens 40 cm Durchmesser einnimmt. Bei diesem Ausbreitver such wird auf einen Ausbreittisch mit einer Grundfläche von 700 mm×700 mm, dessen Oberfläche durch eine 2 mm dicke, ebene Blechplatte gebildet wird, eine Form ge stellt, die aus einem 200 mm hohen Kegelstumpf besteht, der einen 2 mm dicken Blechmantel aufweist, der oben 130 mm und unten 200 mm lichten Durchmesser hat. Der Aus breittisch wird waagerecht und unnachgiebig gelagert und vor Beginn eines jeden Versuches werden die Tischplatte und die Innenfläche der kegelstumpfförmigen Form feucht abgewischt. Die Mitte der Tischplatte ist durch ein Kreuz parallel zu den Tischkanten und durch einen Kreis von 200 mm Durchmesser gekennzeichnet. In die mittig auf die Tischplatte gestellte Form wird das Feststoff-Flüssig keits-Gemisch mit einer Kelle in zwei gleichhohen Schich ten eingefüllt und jede Schicht wird mit einem Holzstamp fer mit quadratischer Grundfläche von 40mm×40mm durch zehn Stöße leicht bearbeitet. Nach dem Füllen der Form wird das Feststoff-Flüssigkeits-Gemisch mit einem Stahl lineal bündig mit dem oberen Rand der Form abgezogen und die freie Fläche der Tischplatte wird wieder gereinigt.

Eine halbe Minute nach dem Abziehen des Feststoff-Flüs sigkeits-Gemisches wird die Form an zwei seitlich ange brachten Handgriffen langsam lotrecht hochgezogen und beiseite gestellt. Hierauf wird die Tischplatte an einem seitlich angebrachten Handgriff in etwa 15 Sekunden fünf zehnmal bis zu einem 40 mm oberhalb der Tischplatte ange brachten Anschlag angehoben und frei fallengelassen. Hierbei breitet sich das Feststoff-Flüssigkeits-Gemisch aus. Dann werden die zu den Tischkanten parallelen Durch messer des ausgebreiteten Feststoff-Flüssigkeits-Gemischs gemessen. Als Ausbreitmaß a gilt das arithmetische Mittel beider Durchmesser. Das breiige Material soll nach dem Ausbreiten geschlossen und gleichförmig sein.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das feinkörnige Mate rial in einer Mischvorrichtung mit der für die erforder liche breiige Konsistenz nötigen Flüssigkeitsmenge durch mischt und hierbei erwärmt wird. Das breiige Material kann dann in einen Schlauch aus einem dampf- und flüssig keitsdurchlässigen Stoff kontinuierlich eingefüllt und in diesem Schlauch durch einen Trockentunnel geleitet und anschließend durch Querschnitte in stapelbare Materi alstücke zerlegt werden. Durch das Einfüllen und Verfes tigen in einem Schlauch kann das Verfahren weitgehend kontinuierlich durchgeführt werden, wobei der Kontinuität nur Grenzen gesetzt sind durch die verfügbare Länge des verwendeten Schlauches. Dieser Schlauch besteht zweck mäßig aus einem textilen Material. Er kann einen runden, ovalen oder auch rechteckigen Querschnitt haben und wird auf seinem Transport durch den Trockentunnel zweckmäßig auf seiner ganzen Länge von einem Stetigförderer, bei spielsweise einem Siebgewebebandförderer unterstützt, der einen Entzug von Flüssigkeit aus dem Materialkörper nach allen Seiten ermöglicht. Nach dem Einfüllen des breiigen Materials kann der Schlauch durch Abbinden od.dgl. in endliche, handhabbare Teillängen unterteilt und dann an den Grenzstellen noch zusammenhängend zusammen mit dem eingefüllten Materialkörper durch den Trockentunnel ge leitet werden, bevor er, noch an dem verfestigten Mate rialkörper haftend, an den Grenzstellen durch Querschnitte getrennt wird. Die hierdurch gewonnenen Materialstücke haben eine ausreichende Festigkeit, die so hoch ist, daß die Materialstücke mit gewöhnlichen Hebewerkzeugen, wie Zangen, Greifern od.dgl. erfaßt und übereinander gesta pelt werden können.

Bei einem anderen Verfahren nach der Erfindung wird das breiige Material einer Strangpresse aufgegeben, die die ses in einer dampf- und flüssigkeitsdurchlässigen Rinne durch einen Trockentunnel fördert, in dem es sich ver festigt und an dessen Ende der verfestigte Materialkörper in handhabbare Materialstücke quergeteilt wird. Die Rinne hat zweckmäßig einen rechteckigen Querschnitt, so daß auch die gewonnenen Materialstücke die Form von recht winkligen Parallelepipeden haben, die wie Mauersteine aufgeschichtet und sogar unter Verwendung von geeigneten Mörteln, z.B. Kunststoffmörtel vermauert werden können.

Nach einer anderen Variante des erfindungsgemäßen Verfah rens kann das breiige Material in aufeinanderfolgende Formkästen mit dampf- und flüssigkeitsdurchlässigen Wan dungen eingefüllt und in diesen in einem Trockenraum ent wässert werden, wobei anschließend die gebildeten Mate rialstücke, ggf. nach erforderlicher Abkühlung, aus den Formkästen ausgeschalt werden. Nach diesem Verfahren können große Materialblöcke hergestellt werden, die mit Hebezeugen verladen und für die Endlagerung zu großen Blöcken aufeinander gestapelt werden können.

Das Formen und Entwässern des breiigen Materials kann auch in Stahlschalungen erfolgen, die vor dem Einfüllen des breiigen Materials vorgewärmt und dann weiter erwärmt werden. Sobald sich dann am Material eine formbeständige Oberfläche gebildet hat, werden die Materialkörper ausge schalt und in einem Trockenraum einem weiteren Flüssig keitsentzug unterworfen, indem sie von trockener, warmer Luft umspült werden. Die Stahlschalungen können Ringfor men von verschiedener Gestalt sein, z.B. Formen mit kreis förmigem, rechteckigem oder trapezförmigem Grundriß, die auf einen Gurtförderer, ein Siebgewebeband od.dgl. auf gesetzt und nach dem Erstarren der Materialkörper nach oben abgezogen werden. Die Stahlschalungen können elek trisch oder durch Heißluft beheizt werden.

Das Verfahren nach der Erfindung kann in einer besonders zweckmäßigen Weise dadurch weiterentwickelt werden, daß die getrockneten und zerlegten bzw. ausgeschalten, ver festigten Materialstücke hydrophobiert werden. Hierbei können verschiedene chemische Mittel verwendet werden, um die Materialstücke wasserabstoßend zu machen. Zu die sem Zwecke können diese durch ein Hydrophobierbad gelei tet werden. Besonders zweckmäig ist es, die Materialstücke mit Bitumen zu überziehen, was dadurch geschehen kann, daß man die Materialstücke mit einer Bitumenemulsion an sprüht.

Eine Vorrichtung zum Aufbereiten von sehr feinkörnigem Material, insbesondere von Kesselstäuben od.dgl. für dessen weitere Verwendung oder Endlagerung besteht nach der Erfindung aus einer Dosier- und Aufgabevorrichtung für das feinkörnige Material, aus einer Dosier- und Auf gabevorrichtung für Flüssigkeit und ggf. Verflüssigungs mittel, einer Mischvorrichtung zum kontinuierlichen Mischen von Material und Flüssigkeit und zum Einfüllen des breiigen Materials in mindestens ein Behältnis und aus einer Trockenvorrichtung, die dem in das Behältnis oder in die Behältnisse eingefüllten und/oder aus diesem ausgeschalten Material soviel Flüssigkeit entzieht, daß der bzw. die Materialkörper trocken bleibt bzw. bleiben.

Hierzu wird angemerkt, daß unter "Trocknen" und "Trocken vorrichtung" im Vorstehenden und Folgenden Verfahren und Vorrichtungen verstanden werden, mit denen dem feuchten Material Flüssigkeit entzogen werden kann, ohne daß das Material oder die Materialkörper selbst austrocknen.

Zu der Behandlungsvorrichtung nach der Erfindung gehört zweckmäßig eine Trennvorrichtung, die den getrockneten Materialkörper in stapelbare Materialstücke zerlegt und eine Fördervorrichtung, die das in das Behältnis bzw. in die Behältnisse eingefüllte Material durch die Trocken vorrichtung und durch die Trennvorrichtung auf ein Abför dermittel leitet.

Damit die sehr feinkörnigen Feststoffe nach dem Vermischen mit Flüssigkeit ihre dichteste Lagerung einnehmen, kann eine Rüttelvorrichtung für das in das Behältnis bzw. in die Behältnisse eingefüllte breiige Material vorgesehen sein.

Bei einer anderen Vorrichtung nach der Erfindung kann zwischen der Mischvorrichtung und der Trockenvorrichtung eine Strangpresse zum Fördern und Pressen des breiigen Materials angeordnet sein. Der Materialstrang wird zweck mäßig durch einen Trockentunnel geleitet, der beheizt und/oder an Unterdruck angeschlossen sein kann. Ferner ist es möglich, anstelle einer kontinuierlichen Trocknung und Verfestigung für das Einfüllen des breiigen Materials Formkästen zu verwenden, deren Böden und Wände aus gepreß ten Drahtgewebeplatten mit sehr feinen Durchgangsöffnungen bestehen und deren Wände mit den Böden durch Scharniere verbunden und herunterklappbar sind. Derartige Formkästen erlauben die Herstellung großformatiger Steine von ver schiedener Gestalt, die einzeln verladen, versetzt und zu großen Blöcken gestapelt oder vermauert werden können.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und mit den Vorrich tungen nach der Erfindung gelingt es, auch feinste, mit den verschiedensten Schadstoffen beladene Stäube aus Großfeuerungs- und Müllbeseitigungsanlagen mit geringem Energie- und Arbeitsaufwand so weit zu verfestigen und in Form zu bringen, daß sie mit normalen Hebezeugen und För dermitteln transportiert und in Endlagerstätten auf klein stem Raum so abgelagert werden können, daß die in dem verfestigten Material eingeschlossenen Schadstoffe nicht mehr eluierbar sind. Das Material kann also in gewöhn lichen Deponieen gelagert werden, ohne daß besondere Schutzmaßnahmen gegen Oberflächenwasser oder eindringen des Grundwasser getroffen werden mussen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens und der bei dessen Ausübung verwendeten Vorrich tungen an Beispielen näher erläutert sind. Es zeigt:.

Fig. 1 eine Vorrichtung zum Aufbereiten von trockenen Kesselstäuben, in der das feinkörnige Material in eine Raumform gebracht, verfestigt und in handhabbare Stücke zerlegt wird in einer schemati schen Teilansicht,

Fig. 2 den Gegenstand der Fig. 1 in einem Teilquerschnitt nach Linie II-II,

Fig. 3 eine andere Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung, die zum Aufbereiten von als Schlamm an fallenden Abgasrückständen dient, in einer schematischen Seitenansicht,

Fig. 4 den Gegenstand der Fig. 3 in einem Teilquerschnitt nach Linie IV-IV in vergrößertem Maßstab und

Fig. 5 den Gegenstand der Fig. 3 in einem Querschnitt nach Linie V-V in ver größertem Maßstab.

In den Zeichnungen ist mit 10 eine Vorrichtung zum Aufbe reiten trockner Kesselstäube bezeichnet, die eine Dosier- und Aufgabevorrichtung 11 für Kesselstaub, eine Dosier- und Aufgabevorrichtung 12 für Wasser und einen Zwangsmi scher 13 mit Dosiervorrichtung 14 aufweist, an den eine Strangpresse 15 angeschlossen ist. Die Strangpresse 15 ist ähnlich aufgebaut wie Strangpressen zum Fördern und Extru dieren von pastösem Kunststoffmaterial und weist eine För derschnecke 16 auf, welche das breiige Material durch eine Auspreßdüse 20 mit großem Querschnitt kontinuierlich aus preßt. Die Auspreßdüse 20 befindet sich am freien Ende eines langgestreckten, rohrförmigen Aufsteckdornes 17, auf den ein langer Schlauch 18 aus textilem Material ziehharmonikaartig zusammengeschoben aufgesteckt ist. Der Schlauch 18 ist an seinem vorderen Ende 19 zusammengebun den und verschließt zu Beginn des Auspreßvorgangs die Aus preßdüse 20 des Aufsteckdornes 17.

An den Aufsteckdorn 17 schließt sich eine Fördervorrich tung 21 in Form eines teilzylindrischen Troges an, unter dem eine Wasserauffangrinne 21 a angeordnet ist, die in Längsrichtung geneigt ist und deren unteres Ende sich oberhalb eines Ablauftrichters 21 b befindet, der in die Kanalisation mündet.

Die Fördervorrichtung 21 erstreckt sich in Verlängerung des Aufsteckdornes 17 durch einen langgestreckten Trocken tunnel 22, in dem in hier nicht näher dargestellter Weise eine Unterdruckleitung angeschlossen ist und durch den Warmluft hindurchgeleitet werden kann. Unter der Förder vorrichtung 21 erstreckt sich auch die Wasserabführrinne 21 a über die ganze Länge des Trockentunnels 22.

Hinter der Trockenvorrichtung 22 ist eine Trennvorrichtung 23 angeordnet, die eine rotierende Korund-Scheibe, eine diamantbesetzte Kreissäge oder auch ein einfaches Schlag messer sein kann und die den aus der Trockenvorrichtung 22 austretenden, kontinuierlichen Materialkörper 24 in stapelbare Materialstücke 25 unterteilt, die dann in hier nicht näher dargestellter Weise abgefördert werden.

Das durch die Dosier- und Aufgabevorrichtung 11 in den Mischer 13 aufgegebene feinkörnige Material wird dort mit Flüssigkeit, nämlich soviel Wasser gründlich aufgemischt, bis es eine breiige Konsistenz erreicht, die bei Durchfüh rung des Ausbreitversuches nach DIN 1048 Kap. 3.1.2 einem Ausbreitmaß a von 20 bis 40 cm entspricht. Das Ausbreit maß, welches in der weiter oben näher erläuterten Weise nach DIN 1048 ermittelt wird, wird in regelmäßigen Zeit abständen überprüft. Zu diesem Zweck ist im unteren Teil der Mischvorrichtung 13 eine nicht im einzelnen darge stellte Schleuse mit einer verschließbaren Entnahmeöff nung 13 a vorgesehen, durch die dem Mischer Proben des aufbereiteten, breiigen Materials 26 entnommen werden können.

Das aufbereitete, breiige Material 26 wird dann durch die Dosiervorrichtung 14 in die Strangpresse 15 geleitet, die es durch den rohrförmigen Aufsteckdorn 17 kontinuierlich in den Schlauch 18 drückt. Hier erlangt das breiige Mate rial 26 eine definierte Raumform und bildet zusammen mit dem das breiige Material umgebenden Schlauch einen Materi alkörper 24, der in dem Trog 21 durch den Trockentunnel 22 geschoben wird. In diesem Trockentunnel 22 wird dem Materialkörper 24 durch Zufuhr von Heißluft und Anlegen eines Unterdruckes soviel Flüssigkeit entzogen, daß die Oberfläche des in dem Schlauch 18 befindlichen Material körpers 24 trocken wird und trocken bleibt.

Es ist darauf hinzuweisen, daß der Flüssigkeitsentzug im Trockentunnel 22 langsam und bei mäßig warmen Temperaturen vor sich geht, die unter 100°C liegen, um zu verhindern, daß der Materialkörper 24 sich zunächst an seiner Ober fläche verfestigt und eine harte Schale bildet, die dann von dem beim Abbinden und Treiben des gipshaltigen Mate rials wieder aufgebrochen wird. Außerdem ist es wichtig, daß dem Materialkörper nur soviel Flüssigkeit entzogen wird, daß er fest und hart wird, die Poren in seinem Inne ren aber mit Wasser gefüllt bleiben.

Am Ende des Trockentunnels 22 wird der verfestigte, nach wie vor von dem Schlauch 18 umgebene Materialkörperstrang 24 von der Trennscheibe oder -schere der Trennvorrichtung 23 in handhabbare Materialstücke 25 zerlegt, die von einer geeigneten Abfördervorrichtung zu einer Deponie gefördert, oder auch von Hebezeugen auf Transportfahrzeuge verladen werden können.

Um zu erreichen, daß das in den Schlauch 18 eingefüllte breiige Material sich von innen nach außen verfestigt, kann es zweckmäßig sein, das Material bereits im Mischer 13 durch geeignete Heizvorrichtungen auf eine erhöhte Tem peratur zu bringen, bevor es in den Schlauch 18 eingefüllt und durch den Trockentunnel 22 geleitet wird. Es ist auch möglich, den Schlauch 18 nach dem Einfüllen des breiigen Materials 26 schon vor dem Flüssigkeitsentzug im Trocken tunnel 22 durch Abbinden od.dgl. in endliche, handhabbare Teillängen zu unterteilen und ihn nach der Verfestigung des Materialkörpers 24 an den Grenzstellen mit der Trenn vorrichtung in die Materialstücke 25 durch Querschnitte zu trennen. Dies hat den Vorteil, daß die Materialstücke 25 auch im verfestigten Zustand vollständig von dem Schlauch 18 umgeben sind.

In den Fig. 3 bis 5 ist eine Vorrichtung nach der Erfin dung gezeigt, die sich besonders zur Aufbereitung solcher feinkörnigen Abgasrückstände eignet, die als Schlämme an fallen. Der Schlamm wird durch eine Leitung 30 wieder in eine Mischvorrichtung 13 gepumpt, wo er gründlich durchge mischt wird und wo ihm von einer Dosier- und Aufgabevor richtung 12 Flüssigkeit oder trockenes, staubförmiges Ma terial zugefüllt werden kann, um die gewünschte Konsistenz einzustellen.

Im allgemeinen haben die bei der Abgasreinigung anfallen den Schlämme eine Konsistenz, die steifer ist als es dem gewünschten Ausbreitmaß entspricht, so daß in der Regel noch Flüssigkeit hinzugefügt werden muß. Für den Fall, daß die anfallenden Schlämme mehr Flüssigkeit enthalten, kann ihnen schon vor der Mischvorrichtung 13 ein Teil der Flüssigkeit entzogen werden. Dies kann beispielsweise da durch geschehen, daß die Schlämme in Kammerfilterpressen entwässert werden wie sie in der Abwasserreinigung all gemein bekannt sind, oder daß sie durch Rinnen geleitet werden, die aus Drahtgewebe-Laminaten bestehen, deren mikrofeine Durchgangsöffnungen Wasser austreten lassen, aber die staubfeinen Feststoffe zurückhalten.

Das in dem Mischer 13 aufbereitete, breiige Material wird in Formkästen 31 eingefüllt, die auf einem Gleiderband förderer 32 od.dgl. kontinuierlich unter der Aufgabe- und Dosiervorrichtung 14 des Mischers 13 vorbeigeführt werden. Boden 33 und Wände 34 der Formkästen 31 bestehen aus Draht gewebefilterplatten, durch die ein Teil der in dem breiigen Material 26 enthaltenen Flüssigkeit entweichen kann, die aber die Feststoffe zurückhalten. Die Wände 34 sind am Boden 33 mit Scharnieren 35 befestigt und können ganz her untergeklappt werden.

Ebenso wie bei dem vorher beschriebenen Ausführungsbei spiel ist ein Trockentunnel 22 vorgesehen, durch den die Formkästen 31 mit dem in ihm enthaltenen breiigen Material 26 auf dem Förderer 32 hindurchtransportiert werden. Im Trockentunnel befindet sich eine Induktionsheizvorrich tung 37, mit deren Hilfe die Formkästen 31 induktiv er hitzt werden, um dem breiigen Material 26 Flüssigkeit zu entziehen und eine Verfestigung des in den Formkästen 31 enthaltenen Materials zu bewirken. Außerdem gelangt Luft im Gegenstrom zur Förderrichtung 38 in den Trockentunnel, wie dies durch die Pfeile 39 angedeutet ist, die an den Formkästen 31 entlangstreicht und dem Material Flüssigkeit entzieht und dann mit Hilfe eines Ventilators 40 abgesaugt wird.

Nachdem die Formkästen 31 mit den in ihnen enthaltenen verfestigten Materialkörpern den Trockentunnel 22 verlas sen haben, werden die Seitenwände 34 der Formkästen 31 in einer Übergabestation 41 heruntergeklappt und ein Schie ber 42 der Übergabevorrichtung schiebt die verfestigten Materialstücke 25 eines nach dem anderen auf eine Quer fördereinrichtung 43, welche die Materialstücke 25 an einer Hydrophobiereinrichtung 44 vorbeiführt. Diese Hydro phobiereinrichtung 44 hat eine Vielzahl von Spritzdüsen 45, welche eine Bitumenemulsion auf die an ihnen vorbei geführten Materialstücke 25 aufsprüht, so daß diese auf allen Seiten einen Bitumenüberzug erhalten. Die verfestig ten und mit dem Bitumenüberzug versehenen Materialstücke 25 werden dann einer Weiterverarbeitung zugeführt oder in ein Endlager gebracht, wo sie zu einem großen Block auf gestapelt werden, der abgedeckt wird, aber im übrigen sich selbst überlassen bleiben kann.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschrie benen Verfahren und Vorrichtungen beschränkt, sondern es sind mehrere Änderungen und Ergänzungen möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise ist es auch möglich, dem aufbereiteten Material auf andere Weise, beispielsweise durch Zentrifugieren, soviel Flüssigkeit zu entziehen, daß die gewünschte Verfestigung eintritt. Ferner ist es möglich, daß breiige Material in einem kon tinuierlichen Strang in einer Rinne aus Siebgewebe oder auf einem über Walzen laufenden Drahtgewebeband durch den Trockentunnel zu führen und den verfestigten Materialkör perstrang anschließend durch Querschnitte in handliche Stücke zu teilen. Ferner können andere Hydrophobierverfah ren eingesetzt werden. Beispielsweise ist es möglich, den verfestigten Materialkörper noch als Strang oder nach dem Zerteilen die verfestigten Materialstücke zu torkretieren, d.h. mit einem Zementmörtel anzuspritzen oder die Material stücke durch ein Bad mit Heißbitumen zu leiten. Das erfin dungsgemäße Verfahren eignet sich zur Verfestigung von allen sehr feinkörnigen Verbrennungsrückständen die Gips enthalten und kann sowohl kontinuierlich als auch chargen weise durchgeführt werden.

Claims

1. Verfahren zum Aufbereiten für die weitere Verwendung oder für die Endlagerung von sehr feinkörnigem Mate rial, das aus Verbrennungsrückständen, insbesondere Abgasrückständen, wie Flugasche und Kesselstäuben od. dgl. besteht, dadurch gekennzeich net, daß dem feinkörnigen Material zunächst soviel Flüssigkeit zugegeben oder entzogen wird, daß das sich ergebende Feststoff-Flüssigkeits-Gemisch eine breiige Konsistenz erreicht, die bei Durchführung des Ausbreit versuches nach DIN 1048 Kap. 3.1.2 einem Ausbreitmaß a von höchstens 40 cm entspricht, daß dieses breiige Material dann in ein Behältnis eingefüllt und ihm an schließend soviel Flüssigkeit entzogen wird, daß die Oberfläche des in dem Behältnis befindlichen Material körpers trocken wird und trocken bleibt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß das breiige Material in ein flüssigkeits- oder dampfdurchlässiges Behält nis eingefüllt und ihm in diesem Flüssigkeit entzogen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß das breiige Material in eine vorgewärmte Stahlschalung eingefüllt wird, die dieses mindestens seitlich umhüllt, daß die Stahl schalung dann weiter erwärmt wird und daß der Materi alkörper nach Bildung einer formbeständigen Oberfläche ausgeschalt und einem weiteren Flüssigkeitsentzug un terworfen wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da durch gekennzeichnet, daß die zugegebene oder entzogene Flüssigkeit Wasser ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da durch gekennzeichnet, daß der zugegebenen oder entzogenen Flüssigkeit ein Ver flüssigungsmittel zugegeben wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da durch gekennzeichnet, daß dem breiigen Material im Behältnis durch Wärmezufuhr Flüssigkeit entzogen wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da durch gekennzeichnet, daß dem breiigen Material durch Druckeinwirkung auf das Ma terial Flüssigkeit entzogen wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da durch gekennzeichnet, daß dem breiigen Material durch Anlegen eines Unterdruckes an den das breiige Material umgebenden Raum Flüssig keit entzogen wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da durch gekennzeichnet, daß das breiige Material nach dem Einfüllen in das Behältnis gerüttelt wird, um die größte Lagerungsdichte zu er reichen.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da durch gekennzeichnet, daß das feinkörnige Material durch Zugabe von Flüssigkeit oder durch Zugabe von trockenem Material auf die er forderliche breiige Konsistenz gebracht und dann in einer Mischvorrichtung durchmischt wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da durch gekennzeichnet, daß das Material im Mischer erwärmt wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, da durch gekennzeichnet, daß das breiige Material in einen Schlauch aus einem dampf- und flüssigkeitsdurchlässigen Stoff kontinuierlich eingefüllt und in diesem Schlauch durch einen Troc kentunnel geleitet und anschließend durch Quer schnitte in stapelbare Materialstücke zerlegt wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, da durch gekennzeichnet, daß der Schlauch nach dem Einfüllen des breiigen Materials durch Abbinden od.dgl. in endliche, handhabbare Teillängen unterteilt und an den Grenzstellen noch zusammenhängend zusammen mit dem Materialkörper durch den Trockentunnel geleitet wird, bevor er, noch an dem verfestigten Materialkörper haftend, an den Grenzstellen durch Querschnitte getrennt wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, da durch gekennzeichnet, daß das breiige Material einer Strangpresse aufgegeben wird, die das breiige Material unter Druck setzt und es in einer dampf- und flüssigkeitsdurchlässigen Rinne durch einen Trockentunnel fördert, in dem es sich verfestigt und an dessen Ende der verfestigte Mate rialkörper in handhabbare Materialstücke quergeteilt wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, da durch gekennzeichnet, daß das breiige Material in aufeinanderfolgende Formkästen mit dampf- und flüssigkeitsdurchlässigen Wandungen eingefüllt und in diesen in einem Trockenraum ent wässert wird und daß anschließend die gebildeten Materialstücke, ggf. nach Abkühlung, aus den Form kästen ausgeschalt werden.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, da durch gekennzeichnet, daß die getrockneten und zerlegten bzw. ausgeschalten, ver festigten Materialstücke hydrophobiert werden.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, da durch gekennzeichnet, daß die verfestigten Materialstücke mit Bitumen überzogen werden.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, da durch gekennzeichnet, daß die verfestigten Materialstücke durch ein Hydrophobier bad geleitet werden.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, da durch gekennzeichnet, daß die verfestigten Materialstücke mit einer Bitumenemulsion angesprüht werden.

20. Vorrichtung zum Aufbereiten von sehr feinkörnigem Material, insbesondere von Kesselstäuben od.dgl., für dessen weitere Verwendung oder Endlagerung, ins besondere zum Ausüben des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch

a) eine Dosier- und Aufgabevorrichtung (11) für das feinkörnige Material;
b) eine Dosier- und Aufgabe- und/oder Ent zugsvorrichtung (12) für Flüssigkeit und ggf. Verflüssigungsmittel;
c) eine Mischvorrichtung (13) zum kontinu ierlichen Mischen von Material und Flüs sigkeit und zum Einfüllen des breiigen Materials in mindestens ein Behältnis (18 bzw. 31);
d) eine Trockenvorrichtung (22), die dem in das Behältnis (18) oder in die Behältnis se (31) eingefüllten und/oder aus diesem ausgeschalten Material (26) soviel Flüs sigkeit entzieht, daß der bzw. die Mate rialkörper (24) trocken bleibt bzw. blei ben.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, gekennzeich net durch

e) eine Trennvorrichtung (23), die den ge trockneten Materialkörper (24) in stapel bare Materialstücke (25) zerlegt und
f) eine Fördervorrichtung (21 bzw. 32) die das in das Behältnis (18) bzw. in die Behältnisse (31) eingefüllte Material (26) durch die Trockenvorrichtung (22) und durch die Trennvorrichtung (23) auf ein Abfördermittel (43) leitet.

22. Vorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, gekenn zeichnet durch eine Rüttelvorrichtung für das in das Behältnis bzw. in die Behältnisse ein gefüllte breiige Material.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 22, da durch gekennzeichnet, daß zwi schen der Mischvorrichtung (13) und der Trockenvor richtung (22) eine Strangpresse (15) zum Fördern und Fressen des breiigen Materials angeordnet ist.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 23, da durch gekennzeichnet, daß die Trockenvorrichtung (22) ein beheizter Trockentunnel ist.

25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 24, da durch gekennzeichnet, daß die Trockenvorrichtung (22) unter Unterdruck steht.

26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 25, da durch gekennzeichnet, daß das Behältnis ein Schlauch (18) aus textilem Material ist.

27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 25, da durch gekennzeichnet, daß die Behältnisse Formkästen (31) sind, deren Böden (33) und Wände (34) aus gepreßten Drahtgewebeplatten mit sehr feinen Durchgangsöffnungen bestehen und deren Wände (34) mit den Böden (33) durch Scharniere (35) verbunden und herunterklappbar sind.

28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 25, da durch gekennzeichnet, daß die Behältnisse ringförmige Stahlschalungen sind, die nach dem Verfestigen der Oberfläche des in sie einge füllten Materials von den Materialkörpern abziehbar sind.