DE4121923A1 - Anlage zur thermischen behandlung, mineralisierung und verwertung von abfallresten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Zusatzpatent zu Patent Nr. . . . (Patentanmeldung P 40 35 164.5-44). Sie geht davon aus, daß in Zukunft noch extremer als im Haupt­ patent beschrieben, von allen Abfällen (z. B. Siedlungsabfäl­ le, Gewerbeabfälle, Baustellenabfälle und Sonderabfälle) nach weitestgehender Vermeidung und Verwertung brauchbarer Frak­ tionen nur noch Abfallreste übrig bleiben, für die sich spe­ zielle thermische Anlagen wie Hausmüllverbrennungsanlagen, Sondermüllverbrennungsanlagen oder Klärschlammverbrennungs­ anlagen nicht rentieren. Die Einzelmengen der speziellen Reste sind zu gering und die Transportkosten zu ausreichend dimen­ sionierten Anlagen wären zu hoch.

Im Hauptpatent wurde bereits die Kombination der thermischen Behandlung eines Teils der anfallenden Sonderabfälle mit den übrigen oben genannten Abfallresten und mit Klärschlamm in einer Anlage vorgeschlagen. Hauptmerkmale des Hauptpatents sind der flüssige Schlackenabzug aus einer Zone mit sehr ho­ her Tempertatur einerseits und die Vermeidung von Stickoxi­ den im Rauchgas durch unterstöchiometrischen Betrieb der Ge­ samtanlage andererseits.

Gegenüber Asche aus Rostfeuerungen oder Wirbelschichtfeuerun­ gen hat die verglaste Schmelzschlacke erhebliche Vorteile, weil Schwermetallsalze nicht mehr ausgelaugt werden können und dieser Reststoff deshalb als Zuschlag etwa wie Basalt- Splitt als Baustoffzuschlag oder im Straßenbau verwertet wer­ den kann.

Bekannt sind Schmelzkammerfeuerungen, die mit gasförmigen, flüssigen und staubförmigen Brennstoffen als Einblasfeuerung betrieben werden. Nur staubförmige Festbrennstoffe können also eingesetzt werden, sodaß die thermische Behandlung der Festbrennstoffe stark eingeschränkt ist, es sei denn, es wird der Aufwand betrieben, alle Festbrennstoffe vorher zu ver­ schwelen und dann den gemahlenen Schwelkoks in die Schmelz­ kammerfeuerung mit einzublasen.

Diese, von Kohlekraftwerken her bekannten, Schmelzkammer­ feuerungsn haben zusätzlich den Nachteil, daß sich bei der hohen Feuerraumtemperatur in hohem Maße Stickoxide bilden, die mit aufwendigen "DENOX"-Anlagen aus dem Rauchgas ent­ fernt werden müssen.

Im Hauptpatent wurde deshalb die Aufgabe gestellt und gelöst, die Stickoxide im Rauchgas weitgehend zu vermeiden und größe­ re Mengen fester Abfallfraktionen unzerkleinert thermisch zu behandeln, derart, daß ein auto­ thermer Hochtemperatur-Vergasungsreaktor als unterstöchio­ metrisch betriebene Hochtemperatur-Feuerung für die hoch­ kalorigen Abfälle mit so hoher Temperatur in der Oxidations­ zone betrieben wird, daß die Schlacke schmelzflüssig abfließt. In der Vergasungszone werden dann die in der Oxidationszone entstandenen Stickoxide wieder zu Stickstoff und Sauerstoff reduziert, wobei der Sauerstoff an leichter oxidierbare Stoffe gebunden wird. Das entstandenen Rohgas = Rauchgas- Generatorgas-Gemisch wird ggf. nach Verwertung der fühlbaren Wärme zur Verschwelung heizwertarmer Abfälle, vorzugsweise direkt im Heißgasstrom, genutzt, das Rauchgas-Generatorgas- Schwelgas-Gemisch wird nach einer Heißgasentstaubung mit Sekundärluft aufoxidiert, wozu vorzugsweise ein Oxidations­ katalysator eingesetzt wird. Danach soll die wieder angestie­ gene Temperatur (fühlbare Wärme) weiter mittels Wärmetauscher genutzt und dann das Abgas in bekannter Weise gereinigt wer­ den.

Der im Hauptpatent beschriebene Hochtemperatur-Vergasungs­ reaktor ist bei sehr unterschiedlichem Abfallaufkommen pro­ blematisch in der Regelung und erfordert zusätzlich den Ein­ satz von Kohle in der Übergangszone von der Hochtemperatur- Oxidationszone zur Vergasungszone.

Aufgabe der Erfindung ist es, die gleiche Aufgabe wie in der Hauptanmeldung mit regelungstechnisch einfachen, großtech­ nisch vielfach bewährten Einrichtungen zu lösen.

Dabei soll in der Kochtemperatur-Feuerung jede Art von Ab­ fall oder Sonderabfall, wie sie auch in Müllverbrennungsan­ lagen oder Sondermüllverbrennungsanlagen ohne Vorbehandlung z. B. Zerkleinerung verbrannt werden. Der zusätzliche Einsatz von Kohle soll vermieden werden.

Die Erfindung geht davon aus, daß die Reduzierung der Stick­ oxide, die in der Hochtemperatur-Feuerung entstanden sind, auch in der nachgeschalteten Schwelanlage stattfindet. In der Schwelanlage, wenn sie mit der gesamten Rauchgasmenge der Hochtemperaturfeuerung durchströmt wird und das Schwel­ gut dabei direkt von den heißen Rauchgasen beaufschlagt wird, erfolgt sowohl eine Teilvergasung der organischen Reste im Schwelgut durch den Sauerstoffüberschuß im Rauchgas und die Materialfeuchte des Schwelgutes als auch eine Entgasung = rein thermische Zersetzung der organischen Masse, wenn der Restsauerstoff aufgebraucht ist. In jedem Fall herrscht eine so stark reduzierende Atmosphäre in der direkt beheizten Schwelanlage, daß auch darin eine Reduzierung der Stickoxide stattfindet.

Im Detail wird die Aufgabenlösung in den kennzeichnenden Abschnitten der Patentansprüche beschrieben.

Die Vorteile der Erfindung gegenüber dem Hauptpatent (der Hauptpatentnanmeldung) liegen vor allem darin, daß alle an­ fallenden Abfälle, wie die Reste aus weitestgehend durch Vermeidung und Verwertung reduzierten Siedlungsabfällen, Gewerbe- und Kompostanlagenabfällen, Reste aus Sperrmüll (wie bei der Müllverbrennung nachzerkleinert) und Gewerbe­ abfällen sowie Klärschlämmen und allen Arten von Sonderab­ fällen von Lösungsmittelresten und Altölen über Auto-Shredder­ abfall (organisch) bis zu leeren Lack- und Chemikalienfässern verwertet werden können, wobei in der Schwelanlage die heiz­ wertarmen Abfälle, wie die Inertfraktion von Baustellenabfall von den letzten Resten organischer Verschmutzung befreit werden können. Derartige Anlagen können als "Allesfresser" bei geringerem Gesamtaufkommen an thermisch zu behandelndem Abfall die bisher üblichen thermischen Anlagen für spezielle Abfälle wie Hausmüll, Klärschlamm oder Sondermüll ersetzen. Ein Anlagenkonzept kann für alle Abfallreste, Klärschlamm und Sondermüll ausreichen und geeignet sein.

Claims (3)

1. Anlage zur thermischen Behandlung, Mineralisierung und Verwertung von Abfallresten, nach Patent Nr. (Patentanmeldung P 40 35 164.5-44 ) mit einem Hochtemperatur-Ofen für hochkalorige Abfälle mit flüssigem Schlackenabzug und einem Schwelofen für heizwert­ arme Abfälle, die zur Schwelung direkt mit Rauchgasen be­ aufschlagt werden sowie einer Nachoxidationsanlage für das Rauchgas-Schwelgas-Gemisch aus dem Schwelofen, dadurch gekennzeichnet, daß der mit stöchiometrischer oder nah-stöchiometrischer Verbrennungsluftzufuhr betriebene Hochtemperatur-Ofen derart mit dem Schwelofen gekoppelt ist, daß die Rauchgase des Hochtemperatur-Ofens das Schwelgut im Schwelofen beaufschlagen und daß der Schwel­ koks des Schwelofens im Hochtenperatur-Ofen mit verbrannt wird.

2. Anlage nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Hochtemperatur-Ofen als auch der Schwelofen als an sich bekannte Drehtrommelöfen ausgebildet sind, wie sie zur Sondermüllverbrennung üblich sind.

3. Anlage nach den Ansprüchen 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß gemäß Hauptpatent der Filterstaub aus der Rauchgasent­ staubung und der beladene Herdofenkoks aus einer Rauchgas­ reinigungsanlage in den Hochtemperaturofen geleitet werden und daß als Nachoxidationsanlage für das Rauchgas-Schwelgas­ gemisch aus dem Schwelofen ein Oxidationskatalysator ange­ wendet wird.