DE60129575T2

DE60129575T2 - Vorrichtung und verfahren zur entstopfung einer abfallfeuerungsanlage

Info

Publication number: DE60129575T2
Application number: DE60129575T
Authority: DE
Inventors: Valeri G. Moscow GNEDENKO; Alexandre L. Moscow SOURIS; David Pegaz
Original assignee: EER Environmental Energy Resources Israel Ltd
Current assignee: EER Environmental Energy Resources Israel Ltd
Priority date: 2000-10-05
Filing date: 2001-09-25
Publication date: 2008-04-17
Anticipated expiration: 2021-09-26
Also published as: DE60129574T2; US6807913B2; US20040074425A1; HK1057084A1; DK1322891T3; JP4782975B2; DE60129574D1; TW496795B; KR100813898B1; EP1322892B1; AU2001294166A1; WO2002029322A2; EP1322891B1; EP1322892A2; TW497997B; EP1322891A1; AR033842A1; JP2004510942A; US6820564B2; ATE368200T1

Description

Technischer Bereich
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Abfallumwandlung, einschließlich der Verarbeitung, Aufbereitung oder Beseitigung von Abfall. Die vorliegende Erfindung betrifft im Besonderen ein System und Methode um den Ofen einer Plasmastrahlmittel-Abfallverwertungsanlage zu entlasten.
Hintergrund
Die Verarbeitung von Abfall, einschließlich von kommunalem Abfall, medizinischem Abfall, Giftmüll und radioaktivem Abfall, mittels Plasmastrahlmittel-Abfallverwertungsanlagen ist gut bekannt. In Bezug auf 1, umfasst eine Plasma-Verwertungsanlage (1), die typischer Stand der Technik ist, einen Verwertungsraum (10), üblicherweise in der Form eines vertikalen Fülltrichters, worin üblicherweise fester sowie gemischter (d.h. hauptsächlich fester plus flüssiger und/oder halbflüssiger) Abfall (20) durch eine Abfallzufuhreinrichtung, die eine Druckausgleichsanlage (30) hat, in den oberen Teil des Raumes eingebracht wird. Eine oder eine Vielzahl von Plasmastrahlmitteln (40) im unteren Teil des Raumes (10) erhitzen die Säule (35) mit dem Abfall im Raum (10), und wandeln den Abfall in Gase um die durch den Auslass (50) abgeleitet werden, sowie in ein flüssiges Material (38) (normalerweise geschmolzene Metalle und/oder Schlacke) welches regelmäßig oder fortlaufend in einem Behälter (60) gesammelt wird. Oxidierende Flüssigkeiten, wie zum Beispiel Luft, Sauerstoff oder Wasserdampf (70), können im unteren Teil des Raumes (10) zur Verfügung gestellt werden um Kohlenstoff, welcher durch das Verarbeiten von organischem Abfall erzeugt wurde, in nützliche Gase wie zum Beispiel CO und H₂, umzuwandeln. Eine ähnliche Anlage die mit Feststoffabfall umgeht ist in US 5,143,000 beschrieben.
Es gibt zwei Probleme die häufig auftreten und einen reibungslosen Ablauf in solchen Verwertungsanlagen oder Öfen verhindern:

1. (a) Unverarbeitete Feste Ablagerung.
2. (b) Brückenbildung.

Abfallmaterial kann viele verschiedene Substanzen aufweisen, wovon einige sehr hohe Schmelztemperaturen aufweisen. Solche Substanzen können, zum Beispiel, Schamotteziegel, einige Arten von Felsgesteinen und Steinen, und auch Aluminiumoxid (Al₂O₃) sein. Der Abfall kann außerdem Produkte enthalten die einen hohen Aluminiumgehalt aufweisen, und das Aluminium kann durch die heißen Oxidierungsmittel die im unteren Teil des Raumes (10) zur Verfügung stehen zu Aluminiumoxid oxidiert werden. Die Schmelztemperatur für Aluminiumoxid liegt bei ca. 2050°C; der Schmelzpunkt für andere Oxide, die ebenfalls innerhalb der Abfallsäule (35) vorkommen oder entstehen, sind zum Beispiel 2825°C für Magnesiumoxid (MgO), und ca. 2630°C für Kalziumoxid (CaO). Die Temperatur im unteren Teil des Raumes (10), d.h. des flüssigen Materiales (38), liegt allerdings zwischen 1500°C und ca. 1650°C. Dadurch tritt unverarbeitete feste Ablagerung auf wenn bestimmte Arten von Feststoffabfall die eine hohe Schmelztemperatur haben, oder wenn bestimmte Substanzen zu Oxide umgewandelt werden die eine hohe Schmelztemperatur haben, sich beim normalen Betrieb des Ofens nicht verflüssigen sondern eher in einem festen Zustand bleiben. Die Ablagerung von solchen Feststoffen im unteren Teil des Raumes (10) führt zur Verstopfung desselben und verhindert dadurch den Abfluss von flüssigem Material (38) (normalerweise geschmolzene Metalle und/oder Schlacke) in den Behälter (60), wie in 1 unter (C) dargestellt. Das gleiche Problem kann auch entstehen, wenn die Zähflüssigkeit des geschmolzenen Materiales wegen einem Wechsel in seiner Beschaffenheit wesentlich erhöht wird. Obwohl dieses Problem die Vorschubgröße des Abfalls durch den Raum (10) nicht direkt beeinflusst, kann die Durchflussmenge des flüssigen Materials (38) dadurch drastisch reduziert oder gestoppt werden, was indirekt zur Folge hat, daß die Durchflussmenge des Mülls durch den Raum (10) etwas vermindert wird. Im Stand der Technik müssen solche "unverarbeiteten Feststoffe" mit Fluxmittel behandelt werden, welches den Feststoffen ermöglicht sich darin aufzulösen und dadurch Auflösungen mit einer relativ niedrigeren Kristallisationstemperatur und niedriger Zähflüssigkeit bildet, verglichen mit den Werten die die unverarbeiteten Feststoffe im flüssigen Zustand hätten. Die dadurch entstandenen Auflösungen werden anschließend geschmolzen und dann ganz normal vom unteren Teil des Raumes (10) entfernt. Kalziumoxid (CaO) und Aluminiumoxid (Al₂O₃) haben, zum Beispiel, jeweils relativ hohe individuelle Schmelzpunkte. Wenn sie allerdings mit Quartz (Siliziumoxid (SiO₂)) in angemessenen Teilen (d.h., SiO₂ – 62%, CaO – 23.25%, Al₂O₃ – 14.75%) vermischt werden, fängt die dadurch entstandene Mischung bei ca. 1165°C an zu schmelzen, und flüssige Tröpfchen fangen an sich bei ca. 1450°C zu bilden, was immer noch innerhalb des Temperaturbereiches ist der im unteren Teil des Raumes (10) existiert. In ähnlicher Weise, während das Vorkommen von Quartz (SiO₂) oder Aluminiumoxid (Al₂O₃) jeweils die Zähflüssigkeit erhöht und dadurch die Fluidität des flüssigen Materials (38) reduziert, dient die Beigabe von Fluxmitteln, wie zum Beispiel CaO, MgO, MnO, FeO, dazu die Zähflüssigkeit des flüssigen Materiales (38) zu reduzieren und fördert dadurch den Abfluss desselben. In einigen Fällen kann Aluminiumoxid als Fluxmittel fungieren; wenn man kleine Mengen davon zu Schlacke gibt, welche große Mengen von CaO aufweist, reduziert das die Zähflüssigkeit der Mischung. Unverarbeitete Feststoffe können in flüssiger Schlacke aufgelöst werden wenn sie damit in Berührung kommen, da die flüssige Schlacke im dissoziierten Zustand viele verschiedene Verbindungen aufweist, welches es ermöglicht das sich viele verschiedene Kristallstrukturen bei verschiedenen Temperaturen bilden. Der Auflösungsvorgang wird beschleunigt, wenn die Zähflüssigkeit und Oberflächenspannung der Schmelze niedrig sind, diese Parameter hängen von der Zusammensetzung der Feststoffe und des Schmelzes sowie der Temperatur des Schmelzes ab. Es ist auch bekannt, daß die Zähflüssigkeit der Schlacke reduziert wird, wenn man die Temperatur derselben erhöht.
Wenn im Stand der Technik festgestellt wurde das eine feste Ablagerung aufgetreten ist, werden daraufhin am Kopfende des Raumes (10), durch die Abfallzufuhreinrichtung der Vorrichtung, Fluxmittel dazugegeben (normalerweise von Hand); dies ist jedoch etwas ineffektiv, da die Mittel durch die gesamte Müllsäule sickern müssen, oder zumindest zusammen mit dem Müll bis zum Ende des Raumes durchlaufen müssen, was sehr viel Zeit beansprucht. Falls gleichzeitig eine Brückenbildung innerhalb des Raumes (10) aufgetreten ist, können die Fluxmittel nicht den Feststoffen zugeführt werden, was zur Folge hat, das der Ofen abgestellt, der Müll aus dem Raum entfernt und das die Brückenbildung von Hand zerstört werden muss, bevor man an die Feststoffe rankommt. Zu diesem Zeitpunkt hat sich die gesamte Schlacke im unteren Teil des Raumes (10) natürlich ebenfalls verfestigt.
Die französiche Patentschrift Nr. 2,708,217 beschreibt ein Plasmastrahl-System worin der Plasmabogen permanent zwischen den flüssigen Produkten und dem Brenner eingetaucht ist, innerhalb einer Reaktionszone des behandelten Materiales. Die japanischen Patente mit den Veröffentlichungsnummern JP 10 110917 und JP 10 089645 , beschreiben jeweils einen vertikalen Schmelzofen welcher äußerlich ausgebeult ist um einen Brennraum zu bilden und dadurch eine kontinuierliche Abfallentsorgung ermöglicht und eine Brückenbildung verhindert. Die japanische Patentanmeldung Nr. 05346218 beschreibt einen Abfallschmelzofen worin ein Abfallzuführungsgerät, ein Luftzuführungsrohr und ein zusätzliches Brennstoffzuführungsgerät zur Verfügung stehen um die Schmelzkonditionen des Abfalls zu überwachen und zu kontrollieren und damit den Verbrauch des zusätzlichen Brennstoffes zu verringern. US 4,831,944 beschreibt eine andere Art von Ofen, worin die Plasmastrahlen im Verhältnis zum Säulenradius geneigt sind. US 4,848,250 beschreibt eine Vorrichtung und Methode, die Müll in thermische Energie, Metall und Schlacke frei von partikulärem Material umwandelt. Allerdings addressiert keine dieser Referenzen das Problem der unverarbeiteten festen Ablagerung und bieten auch keine Lösung dafür, nicht so wie die vorliegende Erfindung.
Das Brückenbildungsphänomen bezieht sich auf eine Verstopfung die dadurch entsteht wenn festes Material durch einen Kanal, wie zum Beispiel den Raum (10), läuft; das Problem wird noch mehr verschlimmert, wenn sich einige der Feststoffe verflüssigen. Viele organische Materialien die in der Abfallsäule (35) vorkommen können, sind während der Bearbeitung im Raum (10) einer Anzahl von Transformationen ausgesetzt. Diese Transformationen beinhalten, als eine Funktion der erhöhten Temperatur, die Bildung von Gasprodukten, die Bildung von flüssigem oder halbflüssigem Pech oder Bitumen sowie die Verdunstung von Pech und Holzkohle oder Koksbildung bei hohen Temperaturen. Durch den Temperaturverlauf im Raum (10), können diese Transformationen gleichzeitig in verschiedenen Bereichen des Ofens vorkommen. Während unbearbeiteter oder unverarbeiteter Abfall im Kopfende der Abfallsäule (35) gefunden werden kann, werden die organischen Materialien daher im Bodenende der Abfallsäule (35) zu Holzkohle und im Mittelbereich der Abfallsäule (35) zu Bitumen umgewandelt. Während des Bituminierungsvorgangs des organischen Abfalls, können sich mehrere Teile Bitumenabfall verbinden und eine vollständige oder teilweise Brückenverstopfung im Ofen bilden, wie in 1 unter (A) dargestellt. Anorganischer Abfall wird normalerweise im unteren, heißeren Bereich des Raumes (10) behandelt. Wegen der unhomogenen Zusammensetzung des Abfalls und des Temperaturverlaufes innerhalb des Raumes (10), könnte ein Teil des anorganischen Abfalls in höheren Bereichen des Raumes (10) schmelzen, nach unten fließen und dabei an anderem Abfall kleben bleiben und in einigen Fällen sogar verursachen, daß sich mehrere Abfallteile miteinander verkleben und dadurch eine Verstopfung verursachen. Der geschmolzene Abfall könnte tatsächlich an den Wänden des Raumes (10) haften bleiben und dort sogar kristallisieren, falls die Temperatur der Wand niedriger als der Schmelzpunkt des Abfalls ist, was auch zu einem Brückenphänomen innerhalb des Raumes (10) führen kann.
Eine andere Art von Brückenbildungsphänomen kann als direktes Resultat entstehen, wenn fester Abfall durch den Ofen läuft – eine brückenartige Bildung, die Ähnlichkeit mit einer gewölbten Gebäudedecke hat, kann naturgemäß innerhalb der Müllsäule entstehen, besonders wenn der Abfall in Granulatform ist, wie in 1 unter (B) dargestellt. Die Brückenbildung bietet eine stabile tragende Struktur für die Müllsäule und leitet das Gewicht der Säule von der Mitte derselbigen zu den Kanten um die in Kontakt mit den Wänden des Raumes (10) sind, und verhindern dadurch den Durchfluss des Mülls mittels Schwerkraft durch den Ofen. Das Vorhandensein eines Brückenbildungsphänomens innerhalb des Raumes (10) hat eine Reduzierung oder vollkommene Unterbrechung der Abfalldurchflussmenge durch den Raum (10) zur Folge.
Die japanische Patentanmeldung Nr. 10019221 A2 adressiert ein Brückenbildungsphänomenproblem und bietet etliche mechanische Geräte welche in die Müllsäule von den Seiten oder vom Kopfende des Ofens eingebracht werden. Diese Geräte stellen eine externe mechanische Kraft auf den Abfall, in Richtung zur Innenseite des Ofens ausgeübt, zur Verfügung, welche entweder durch rotierende Elemente oder axial verstellbare Elemente erreicht wird. Obwohl es wahrscheinlich in einigen Fällen recht effektiv ist, sind die mechanischen Geräte starken Verschleißerscheinungen und einer großen thermischen Beanspruchung ausgesetzt und müssen recht häufig ersetzt oder repariert werden. Außerdem stellen die Geräte sogar eine teilweise Blockierung im Hinblick zur Säule dar. Die Geräte sind außerdem dazu in der Lage, unmittelbare Kraft an isolierten Punkten innerhalb des Ofens auszuüben. Es ist außerdem nicht unkompliziert, solche mechanische Geräte in einem Ofen aus feuerfestem Material einzufügen.
Um die Brückenbildung oder die feste Ablagerung innerhalb eines Verarbeitungsraumes in einer Anlage zu adressieren, ist der erste Schritt, das Vorhandensein derselbigen zu erkennen. Dies ist nicht einfach und wird in der Tat in vielen Fällen durch andere Faktoren erschwert.
Ein Hinweis dafür, daß Brückenbildung und/oder feste Ablagerung vorhanden ist, ist zum Beispiel ein Rückgang in der Durchflussmenge des Abfalls durch den Verarbeitungsraum. Allerdings, wie nachstehend näher beschrieben, kann die sich ändernde Zusammensetzung des Abfalls die Durchflussmenge des Abfalls ebenfalls beeinflussen.
Die Zusammensetzung des Abfalls der in den Verarbeitungsraum gegeben wird, kann sich jederzeit stark verändern und kann beliebige Anteile von organischem bis anorganischem Abfall beinhalten sowie beliebige Anteile von Flüssigkeiten bis Feststoffen. Während organischer Abfall zu Produktgase umgewandelt wird (mit Hilfe von Sauerstoff der Reagenzien enthält), muß anorganischer Abfall zu einer Flüssigkeit geschmolzen werden, dessen Zähflüssigkeit von der Zusammensetzung des anorganischen Abfalls und dessen Temperatur abhängt. Daher kann ein Rückgang in der Durchflussmenge des Abfalls und/oder eine feste Ablagerung entstehen wenn der Abfall der in den Verarbeitungsraum eingeführt wird, einen hohen Anteil an anorganischen Materialien aufweist, aus dem einfachen Grund das die primären Plasmastrahlmittel nicht in der Lage sind, mit der großen Menge an anorganischem Abfall schnell genug umzugehen. Es ist normalerweise nicht möglich die Konzentration einiger dieser anorganischen Bestandteile zu messen – wie zum Beispiel Steine und Glas – und das optische Überwachen durch die Anlagenfacharbeiter ist die einzige Möglichkeit die Zusammensetzung einer Ladung Abfall die in die Anlage eingeführt werden, einzuschätzen. Wenn festgestellt wurde, daß der Abfall einen hohen Anteil an anorganischen Abfall aufweist, muß der Abfall entweder mit organischem Abfall verdünnt werden, oder die Vorschubgröße in den Verarbeitungsraum muß reduziert werden.
Ein ganz anderes Problem ist allerdings, wenn der Abfall eine große Menge an organischen Abfall aufweist. Hier, Kohlenstoff in Form von Koks oder Holzkohle wird nach dem Trocknen und der thermischen Zersetzung des Abfalls, in größeren Mengen als normalerweise hergestellt.
Dementsprechend müssen größere Mengen von oxidierenden Mitteln hinzugegeben werden um den Kohlenstoff in Produktgase umzuwandeln. Mehr Antriebskraft muss in den Raum gegeben werden falls die oxidierenden Mittel Wasserdampf enthalten, weil Wasserdampf zusammen mit Kohlenstoff endothermisch reagiert. Wenn die Menge von oxidierenden Mitteln zusammen mit größerer Antriebskraft nicht durch die primären Plasmastrahlmittel zur Verfügung gestellt werden, wird sich die Durchflussmenge des Abfalls durch den Verarbeitungsraum verringern, was zur Folge hat, daß es schwierig ist festzustellen ob die Reduzierung in der Abfalldurchflussmenge durch eine Brückenbildung oder eine Koksanhäufung verursacht wurde.
Die Abfalldurchflussmenge durch den Verarbeitungsraum wird daher nicht nur durch das Vorhandensein von Brückenbildung oder fester Ablagerung beeinflusst, sondern auch durch die tatsächliche Zusammenstellung des Abfalls.
Ein anderer Hinweis dafür, daß eine feste Ablagerung vorhanden ist, kann auch durch die Vermehrung von Flüssigprodukten innehalb des Raumes sein. Eine hohe Zähflüssigkeit von anorganischen Flüssigkeiten im unteren Ende des Raumes führt allerdings auch zu einer langsameren Durchflussmenge des Flüssigproduktes, was wiederum zur Folge hat, daß die Standhöhe desselbigen ansteigt. Es ist normalerweise nicht möglich festzustellen, ob die Standhöhe des Flüssigproduktes angestiegen ist, weil sich eine feste Ablagerung gebildet hat, oder wegen der hohen Zähflüssigkeit des Flüssigproduktes, oder beides zusammen. Was auch immer der Grund ist, wie auch im Fall einer festen Ablagerung, können Fluxmittel sowie zusätzliche Antriebskraft auf den Raum dabei helfen, die Zähflüssigkeit des Flüssigproduktes herabzusetzen und dadurch eine Lösung zu schaffen für den Fall, daß dieses Problem auftritt. Der Begriff "feste Ablagerung" hiermit beinhaltet daher auch Flüssigprodukte mit relativ hoher Zähflüssigkeit, zumindest genug um den Durchfluss des Flüssigproduktes in den Behälter (60) wesentlich zu verlangsamen.
Es ist daher ein Ziel dieser vorliegenden Erfindung, ein erstes System für den Umgang mit dem Phänomen der Stauung von festen Ablagerungen zur Verfügung zu stellen, welches die Einschränkungen der Geräte und Methoden des Standes der Technik überwindet.
Solch ein System ist als integraler Bestandteil einer Anlage mit Plasmastrahlen für die Abfallumwandlung für gemischten Abfall beigefügt.
Es ist außerdem ein Ziel der vorliegenden Erfindung ein zweites System für den direkten Umgang mit einer Stauung von festen Ablagerungen in einer Plasmastrahlen-Verarbeitungsvorrichtung zur Verfügung zu stellen.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung Systeme zur Verfügung zu stellen, die mechanisch relativ einfach sind und daher kostengünstig herzustellen und instandzuhalten sind.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ein solches zweiten System zur Verfügung zu stellen, daß ein Fluxmittelvorschubsystem aufweist, um die Fluxmittel direkt in eine Plasmastrahlen-Verarbeitungsvorrichtung einzubringen.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung eine Methode zur Verfügung zu stellen, die es erlaubt eine Plasmastrahl-Abfallverwertungsanlage so zu betreiben, daß Blockierungen derselben die durch Brückenbildung und/oder unverarbeitete Feststoffe verursacht wurden, zu minimieren. Die vorliegende Erfindung erfüllt diese und andere Ziele dadurch, daß sie mindestens eine, und vorzugsweise mehrere, Zuführungen für Fluxmittel am unteren Teil des Raumes hat, die es ermöglicht entsprechende Fluxmittel direkt auf die abgelagerten "unverarbeiteten Feststoffe" und/oder auf Flüssigprodukte mit hoher Zähflüssigkeit zu verabreichen. Der Raum kann auch mit mindestens einem, und vorzugsweise einer Mehrzahl von, zusätzlichen Plasmastrahlmitteln an strategischen Stellen innerhalb des Raumes (10) und auf die Abfallsäule gerichtet, versehen werden. Falls sich innerhalb des Raumes (10) eine Brücke bildet, können ein oder mehrere zusätzliche Plasmastrahlmittel betätigt werden, um eine zusätzliche Wärmequelle zur Verfügung zu stellen wo immer sie benötigt wird. Diese Wärmequelle ist dazu da, die organischen Feststoffe schnell zu erhitzen, was zur Folge hat, daß sie so schnell wie möglich durch die Bituminierungsphase und zur Holzkohlenbildung durchlaufen. Die zusätzliche Wärmequelle kann in der Nähe der Brücke sein, oder auch nahe dem unteren Ende des Raumes (10). Im letzteren Fall verschiebt die zusätzliche Temperatur am Boden des Raumes (10) die Verbrennungszone und die Vergasungszone für die Holzkohle in einen höhergelegenen Teil des Raumes und verändert damit den Temperaturverlauf. Das hilft dabei die Bituminierungsphase schnell zu durchlaufen und zerstört solche Brücken auf eine effektive Weise. Die Wärmequelle ermöglicht es auch, daß die anorganischen Abfälle schnell erhitzt werden um die Schmelzphase relativ schnell zu durchlaufen. Der Vorgang zum Entfernen einer Brückenbildung kann durch die Bereitstellung eines sekundären Plasmastrahlmittels, in verschiedenen Ebenen höher als die primären Strahlen gelegen, verbessert werden, worin die sekundären Strahlen auf jeder Ebene bedient werden können wie und wenn sie gebraucht werden um den gewünschten Effekt zu erzielen. Die Wärmequelle ermöglicht außerdem, daß eine thermische Stoßfront auf die Brücke gerichtet wird und sie dadurch unterbricht und/oder zerstört und/oder schmilzt. Dies ist auch nützlich für den Umgang mit Brückenphänomenen die durch den Durchfluss der Feststoffe im Raum (10) auf natürliche Art und Weise entstehen können.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Abfallumwandlung nach Anspruch 1.
Die Vorrichtung zur Abfallumwandlung umfasst:

(a) einen Abfallumwandlungsraum, welcher dafür geeignet ist, eine Abfallsäule aufzunehmen;
(b) mindestens ein primäres Plasmastrahlmittel um einen heißen Gasstrahl an einem Auslassende davon zu erzeugen sowie um den besagten Strahl gegen einen Längsbodenteil im Raum zu richten;
(c) mindestens eine Abfallzufuhreinrichtung an einem oberen Längsteil des Raumes;
(d) mindestens ein Auslassmittel für Flüssigprodukte an einem unteren Längsteil des besagten Raumes; wobei besagte Vorrichtung weiterhin ein Entlastungssystem aufweist um den Abfall innerhalb der besagten Abfallumwandlungsvorrichtung zu entlasten, wobei besagtes System folgendes aufweist:
(e) mindestens eine Zufuhreinrichtung für Fluxmittel im besagten Raum, welcher von der Abfallzufuhreinrichtung abgetrennt ist, um wahlweise mindestens eine Menge von mindestens einem Fluxmittel zu einem unteren Teil des besagten Raumes zur Verfügung zu stellen, um mindestens teilweise eine Stauung von festen Ablagerungen und/oder eine Stauung von sehr zähflüssigen Produkten vom besagten Raum zu entfernen, und/oder wesentlich ein Vorkommen oder eine Ausbreitung einer solchen Stauung zu verhindern;
(f) mindestens ein Abtastmittel für Flüssigproduktstandhöhe um mindestens einen ersten festgelegten Stand einer Flüssigproduktstandhöhe im besagten Raum nachzuweisen; und wobei das mindestens eine Zufuhreinrichtung für Fluxmittel wahlweise abhängig vom besagten festgelegten ersten Stand, welcher nachgewiesen wurde, betriebsfähig ist.

Der erste festgelegt Stand stimmt normalerweise mit einer nachgewiesenen Flüssigproduktstandhöhe überein, welcher wesentlicher größer ist als das festgelegt Maximum. Die Zufuhreinrichtung für Fluxmittel kann zwischen dem besagten mindestens einen Auslassmittel für Flüssigprodukte und der besagten Abfallzufuhreinrichtung angebracht sein, vorzugsweise zwischen besagtem Plasmastrahlmittel und besagter Abfallzufuhreinrichtung. Die Zufuhreinrichtung für Fluxmittel ist senkrecht von dem besagten primären Plasmastrahlmittel durch einen festgelegten Zwischenraum durchschossen, um so zu ermöglichen, daß ein Fluxmittel, welches in den besagten Raum durch die besagte Zufuhreinrichtung für Fluxmittel geliefert wird, wesentlich durch das besagte primäre Plasmastrahlmittel geschmolzen wird. Die Zufuhreinrichtung für Fluxmittel ist vorzugsweise betriebsfähig an mindestens eine geeignete Quelle eines Fluxmittels angeschlossen.
Vorteilhafterweise weist die Vorrichtung weiterhin ein geeignetes Steuerungssystem für die Steuerung des Betriebs des besagten ersten Entlastungssystems auf, welches betriebsfähig an das besagte mindestens eine Abtastmittel für Flüssigproduktstandhöhe sowie an die mindestens eine Zufuhreinrichtung für Fluxmittel angeschlossen ist. Die Vorrichtung kann auch mindestens ein geeignetes Abtastmittel für die Gasdurchflussmenge umfassen, um die Volumendurchflussmenge von Produktgasen zu überwachen, welche durch die besagte Vorrichtung mittels des besagten Gasauslasses bereitgestellt wurde. Das Steuerungssystem ist normalerweise betriebsfähig an das besagte Abtastmittel für die Gasdurchflussmenge angeschlossen.
Vorteilhafterweise weist die Vorrichtung außerdem mindestens ein sekundäres Plasmastrahlmittel auf, welches einen Auslass in den besagten Raum besitzt, damit während des Betriebes des besagten Systems eine Hochtemperaturzone wahlweise innerhalb des besagten Umwandlungsraums bereitgestellt werden kann, um so zu ermöglichen, daß ein Fluxmittel welches in den besagten Raum mittels der besagten Zufuhreinrichtung für Fluxmittel geliefert wird, wesentlich durch das besagte sekundäre Strahlmittel geschmolzen wird. Die Zufuhreinrichtung für Fluxmittel und das zweite Plasmastrahlmittel können sich in einem Mischraum in Verbindung mit dem besagten Raum befinden.
Das Fluxmittel wird in Pulverform, oder Granulatform, bereitgestellt, und beinhaltet SiO₂ (oder Sand), CaO (oder CaCO₃), MgO, Fe₂O₃, K₂O, Na₂O, CaF₂, Borax, Dolomit, oder irgendein anderes geeignetes Fluxmaterial einschließlich irgendeiner geeigneten Zusammensetzung, welche mindestens ein geeignetes Material umfasst.
Die Abfalleinführeinrichtung kann ein Druckausgleichsystem umfassen, welches einen Laderaum aufweist, um eine festgelegte Menge des besagten Abfalls aufeinander folgend von einer Innenseite des besagten Raums und von einer Außenseite des besagten Raums zu trennen.
Die Vorrichtung kann weiterhin ein Bestimmungsmittel für Abfallzusammensetzung aufweisen, um mindestens teilweise eine Zusammensetzung des Abfalls, welcher in den besagten Raum gefüllt wurde, zu bestimmen, wobei das besagte Bestimmungsmittel für Abfallzusammensetzung betriebsfähig an das Steuerungssystem angeschlossen ist.
Die Vorrichtung weist wahlweise weiterhin ein zweites Entlastungssystem auf, um den Abfall innerhalb der besagten Abfallumwandlungsvorrichtung zu entlasten, wobei das besagte zweite System Folgendes umfasst:
mindestens ein Abtastmittel für die Abfalldurchflussmenge um mindestens einen zweiten festgelegten Stand einer Abfalldurchflussmenge in dem besagten Raum nachzuweisen;
mindestens ein Abtastmittel für Flüssigproduktstandhöhe, um midestens einen dritten festgelegten Stand eines Flüssigproduktes in dem besagten Raum nachzuweisen;
mindestens ein sekundäres Plasmastrahlmittel, welches einen Auslass in dem besagten Raum besitzt, so daß während des Betriebes des besagten Systems eine Hochtemperaturzone innerhalb des Umwandlungsraums wahlweise bereitgestellt werden kann, um mindestens teilweise eine Brückenstauung aus dem besagten Raum zu entfernen und/oder wesentlich ein Vorkommen oder eine Ausbreitung einer solchen Stauung zu verhindern;
wobei das besagte sekundäre Plasmastrahlmittel wahlweise mindestens abhängig von dem festgelegten zweiten Stand sowie dem besagten festgelegten dritten Stand, welche nachgewiesen wurden, betriebsfähig ist.
Das zweite Plasmastrahlmittel kann sich zwischen dem besagten primären Plasmastrahlmittel und dem besagten oberen Ende des besagten Raumes befinden.
Die Vorrichtung weist normalerweise auch mindestens ein Gasauslassmittel an einem oberen Längsteil des Raumes auf, und mindestens ein sekundäres Plasmastrahlmittel das sich wahlweise innerhalb eines unteren Drittels und/oder eines mittleren Drittels des besagten Raumes befindet, welcher senkrecht zwischen dem besagten Plasmastrahlmittel und dem besagten Gasauslassmittel eingenommen wurde.
Der zweite festgelegte Stand stimmt mit einer nachgewiesenen Abfalldurchflussmenge überein, welche niedriger als ein festgelegtes Minimum ist, und der dritte festgelegte Stand stimmt mit einer nachgewiesenen Flüssigproduktstandhöhe überein, welche nicht größer als ein festgelegtes Maximum ist.
Die Vorrichtung kann mit einer Vielzahl von zweiten Plasmastrahlmitteln ausgestattet werden, wovon mindestens einige davon längs und/oder umlaufend im Verhältnis zum besagten Raum aufgeteilt sind.
Wahlweise können ein oder mehrere Zuführungspunkte zur Verfügung gestellt werden, welche dafür geeignet sind wahlweise die Einführung eines Plasmastrahlmittels im Verhältnis zum besagten Raum zu ermöglichen. Jeder Zuführungspunkt kann eine geeignete Muffe umfassen, um in dieser ein besagtes zweites Plasmastrahlmittel aufzunehmen, so daß während des Betriebes des besagten zweiten Plasmastrahlmittels eine Hochtemperaturzone innerhalb des Raums an einer festgelegten Stelle entsprechend dem besagten Zuführungspunkt bereitgestellt wird, und worin die besagte Muffe wahlweise versiegelbar ist, um eine Verbindung zwischen dem Raum und der Außenseite zu verhindern, wenn die besagte Muffe nicht ein besagtes zweites Plasmastrahlmittel aufnimmt. Mindestens einige der Vielzahlen von Zuführungspunkten können längs und/oder umlaufend im Verhältnis zum besagten Raum verteilt sein. Das Abtastmittel für die Abfalldurchflussmenge ist vorzugsweise betriebsfähig an das besagte Steuerungssystem angeschlossen.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich außerdem auf eine Methode zur Entlastung einer Vorrichtung für Abfallumwandlung, worin die besagte Vorrichtung einen Abfallumwandlungsraum umfasst, der dafür geeignet ist, eine Abfallsäule aufzunehmen; und mindestens ein primäres Plasmastrahlmittel, um einen heißen Gasstrahl an einem Auslassende davon zu erzeugen, sowie um den besagten Strahl gegen einen unteren Längsteil im Raum zu richten, umfasst; und mindestens eine Abfallzufuhreinrichtung an einem oberen Längsteil des Raumes, umfasst; und mindestens ein Auslassmittel für Flüssigprodukte an einem unteren Längsteil des besagten Raumes, umfasst; worin die besagte Methode Folgendes umfasst:

(a) die Bereitstellung von mindestens einer Zufuhreinrichtung für Fluxmittel in den besagten Raum, welcher von der besagten Abfallzufuhreinrichtung abgetrennt ist, um wahlweise mindestens eine Menge von mindestens einem Fluxmittel zu einem unteren Teil des besagten Raumes zur Verfügung zu stellen, um mindestens teilweise eine Stauung von festen Ablagerungen und/oder eine Stauung von sehr zähflüssigen Produkten vom besagten Raum zu entfernen, und/oder wesentlich ein Vorkommen oder eine Ausbreitung einer solchen Stauung zu verhindern, und die besagte Methode außerdem die Stufen umfasst;
(b) die Überwachung der Flüssigproduktstandhöhe an einem unteren Längsteil der besagten Vorrichtung mittels eines geeigneten Abtastmittels für die Flüssigproduktstandhöhe;
(c) falls die Standhöhe wesentlich über einen festgelegten Maximumwert steigt, wird eine festgelegte Menge von mindestens einem Fluxmittel zum Raum mittels der besagten Zufuhreinrichtung für Fluxmittel geliefert;
(d) ständige Bereitstellung des besagten Fluxmittels bis die Standhöhe unter (b) wesentlich bis zu seinem festgelegten Maximumwert zurückgebracht wurde, woraufhin die Stufen (b), (c), und (d) wiederholt werden.

Wahlweise umfasst die Methode eine Stufe wo mindestens ein sekundäres Plasmastrahlmittel bereitgestellt wird, daß einen Auslass in den besagten Raum besitzt, so daß während des Betriebes des besagten Systems eine Hochtemperaturzone wahlweise innerhalb des besagten Umwandlungsraumes bereitgestellt werden kann, um mindestens teilweise eine Stauung von festen Ablagerungen und/oder eine Stauung von sehr zähflüssigen Produkten vom besagten Raum zu entfernen, und/oder wesentlich ein Vorkommen oder eine Ausbreitung einer solchen Stauung zu verhindern, wobei die Stufen (b) und (c) durch die Stufen (e) bis (h) ersetzt werden, welche Folgendes umfassen:

(e) Überwachung der Flüssigproduktstandhöhe an einem unteren Längsteil der besagten Vorrichtung mittels eines geeigneten Abtastmittels für Flüssigproduktstandhöhe;
(f) falls die Standhöhe unter (e) wesentlich über einen festgelegten Maximumwert steigt, wird mindestens ein zweites Plasmastrahlmittel am unteren Ende des besagten Raumes entsprechend einer ersten Betriebsweise eingesetzt;
(g) ständige Überwachung der Flüssigproduktstandhöhe an einem unteren Längsteil der besagten Vorrichtung mittels eines geeigneten Abtastmittels für Flüssigproduktstandhöhe;
(h) falls die Standhöhe unter (g) nicht wesentlich bis zum besagten festgelegten Maximumwert abgenommen hat, wird eine festgelegte Menge von mindestens einem Fluxmittel zum Raum mittels der besagten Zufuhreinrichtungmittel für Fluxmittel geliefert.

Normalerweise kann die erste Betriebsweise umfassen, daß das sekundäre Plasmastrahlmittel am unteren Ende des besagten Raumes für eine festgelegte Zeitspanne in Betrieb genommen wird und dann abgeschaltet wird. Die Methode kann außerdem die Stufen (i) bis (k) zwischen Stufe (b) und Stufe (e) umfassen, wobei die Stufen (i) bis (k) Folgendes umfassen:

(i) Überwachung der Abfalldurchflussmenge innerhalb des besagten Raumes mittels eines geeigneten Abtastmittels für die Abfalldurchflussmenge;
(j) falls die Volumendurchflussmenge unter (i) unter ein festgelegtes Minimum absinkt und die Standhöhe unter (b) nicht wesentlich über einen festgelegten Maximumwert ansteigt, wird mindestens ein besagtes zweites Plasmastrahlmittel eingesetzt;
(k) die Beibehaltung des Betriebes des besagten sekundären Plasmastrahlmittels bis die Abfalldurchflussmenge unter (i) wesentlich bis zu ihrem festgelegten Minimum zurückgesetzt wurde, oder bis die Standhöhe unter (b) wesentlich bis zu ihrem festgelegten Maximum zurückgesetzt wurde, woraufhin die Stufen (b) bis (k) wiederholt werden.

Die Methode kann außerdem die Stufe umfassen, wo mindestens ein besagtes sekundäres Plasmastrahlmittel an einem unteren Teil des besagten Raumes bereitgestellt ist, und mindestens ein anderes besagtes sekundäres Plasmastrahlmittel am oberen Teil des besagten Raumes im Verhältnis zum besagten unteren Teil bereitgestellt ist, wobei die Stufen (j) und (k) durch die folgenden Stufen ersetzt werden:

(l) falls die Volumendurchflussmenge unter (i) unter ein festgelegtes Minimum absinkt und die Standhöhe unter (b) nicht wesentlich über einen festgelegten Maximumwert ansteigt, wird mindestens ein besagtes zweites Plasmastrahlmittel am besagten unteren Ende des besagten Raumes entsprechend einer zweiten Betriebsweise eingesetzt;
(m) falls die Volumendurchflussmenge unter (k) immer noch unter einem festgelegtem Minimum ist und die Standhöhe unter (b) nicht wesentlich über einen festgelegten Maximumwert angestiegen ist, wird mindestens ein besagtes zweites Plasmastrahlmittel am besagten oberen Teil des besagten Raumes eingesetzt;
(n) die Beibehaltung des Betriebes des besagten sekundären Plasmastrahlmittels am oberen Teil des besagten Raumes, bis die Abfalldurchflussmenge unter (i) wesentlich bis zu ihrem festgelegten Minimum zurückgesetzt wurde, oder bis die Standhöhe unter (b) wesentlich bis zu seinem festgelegten Maximum zurückgesetzt wurde, woraufhin die Stufen (b), (i), (l), (m) und (n) wiederholt werden.

Normalerweise kann die zweite Betriebsweise umfassen, daß das besagte mindestens eine sekundäre Plasmastrahlmittel am besagten unteren Ende des besagten Raumes für eine festgelegte Zeitspanne in Betrieb genommen wird und dann abgeschaltet wird.
Beschreibung der Figuren
1 zeigt hierzu schematisch die allgemeine Anordnung und Hauptbestandteile einer typischen Plasmavorrichtung für die Aufbereitung von festem/gemischtem Abfall, die Stand der Technik ist.
2 zeigt hierzu schematisch die Hauptbestandteile des ersten Aspektes der vorliegenden Erfindung in Bezug auf eine typische Plasmaaufbereitungsvorrichtung.
3 zeigt hierzu schematisch die Hauptbestandteile des zweiten Aspektes der vorliegenden Erfindung in Bezug auf eine typische Plasmaaufbereitungsvorrichtung.
4 zeigt hierzu schematisch eine typische Plasmaaufbereitungsvorrichtung die eine Kombination der Entlastungssysteme, dargestellt in 2 und 3, umfasst.
5 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm, welches einen Betriebsablauf für die Entlastungssysteme von 2 darstellt.
6 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm, welches einen alternativen Betriebsablauf für die Entlastungssysteme von 2 darstellt.
7 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm, welches einen Betriebsablauf für die Entlastungssysteme von 3 darstellt.
8 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm, welches einen Betriebsablauf für die Entlastungssysteme von 4 darstellt.
9 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm, welches einen alternativen Betriebsablauf für die Entlastungssysteme von 4 darstellt.
Offenbarung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung ist durch die Ansprüche festgelegt. Der Inhalt der Ansprüche soll als Teil dieser Offenbarung der Erfindung gelesen werden und soll jetzt als Beispiel unter Bezugnahme der beigefügten Figuren beschrieben werden.
Der Begriff "Abfallumwandlungsvorrichtung" hierin schließt jede Vorrichtung ein, die dafür geeignet ist jede Art von Abfallmaterialien, einschließlich kommunaler Abfall, Hausmüll, Industrieabfall, medizinischer Abfall, Nuklearabfall und andere Arten von Abfall, zu behandeln, zu verarbeiten oder zu beseitigen. Die vorliegende Erfindung ist auf eine Abfallumwandlungsvorrichtung gerichtet die ein Entlastungssystem hat, und auf Methoden um solche eine Vorrichtung zu betreiben. Die Vorrichtung weist normalerweise einen Abfallumwandlungsraum auf der dafür geeignet ist, eine Abfallsäule, mindestens ein primäres Plasmastrahlmittel, um einen heißen Gasstrahl an einem Auslassende davon zu erzeugen, sowie um den besagten Strahl gegen einen unteren Teil Längsteil im Raum zu richten, aufzunehmen. Die Abfallumwandlungsvorrichtung kann außerdem mindestens einen Gasauslass an einem oberen Längsteil des Raumes, und mindestens ein Auslass für Flüssigprodukte an einem unteren Längsteil des Raumes, umfassen. In seiner einfachsten Form, und in einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung, weist das System zum Entlasten des Abfalls Folgendes auf:
mindestens ein Abtastmittel für die Abfalldurchflussmenge, um mindestens einen ersten festgelegten Stand einer Abfalldurchflussmenge in dem besagten Raum nachzuweisen;
mindestens ein Abtastmittel für Flüssigproduktstandhöhe, um mindestens einen zweiten festgelegten Stand eines Flüssigproduktes in dem besagten Raum nachzuweisen; mindestens ein sekundäres Plasmastrahlmittel, welches einen Auslass in dem besagten Raum besitzt, so daß während des Betriebes des besagten Systems eine Hochtemperaturzone innerhalb des besagten Umwandlungsraums wahlweise bereitgestellt werden kann, um mindestens teilweise eine Brückenstauung aus dem besagten Raum zu entfernen und/oder wesentlich ein Vorkommen oder eine Ausbreitung einer solchen Stauung zu verhindern; wobei mindestens das besagte sekundäre Plasmastrahlmittel wahlweise mindestens abhängig von dem besagten festgelegten ersten Stand sowie dem besagten festgelegten zweiten Stand, welche nachgewiesen wurden, betriebsfähig ist.
In einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung, weist das System zum Entlasten des Abfalls Folgendes auf:
mindestens eine Zufuhreinrichtung für Fluxmittel im besagten Raum, welcher von der Abfallzufuhreinrichtung abgetrennt ist, um wahlweise mindestens eine Menge von mindestens einem Fluxmittel zu einem unteren Teil des besagten Raumes zur Verfügung zu stellen, um mindestens teilweise eine Stauung von festen Ablagerungen und/oder eine Stauung von sehr zähflüssigen Produkten vom besagten Raum zu entfernen, und/oder wesentlich ein Vorkommen oder eine Ausbreitung einer solchen Stauung zu verhindern;
mindestens ein Abtastmittel für Flüssigproduktstandhöhe um mindestens einen dritten festgelegten Stand einer Flüssigproduktstandhöhe im besagten Raum nachzuweisen;
mindestens eine Zufuhreinrichtung für Fluxmittel die wahlweise abhängig vom besagten festgelegten dritten Stand, welcher nachgewiesen wurde, betriebsfähig ist.
In Bezug auf die Figuren, veranschaulichen 2 und 3 eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gemäß ihrem ersten Aspekt beziehungsweise zweiten Aspekt. Die Plasmaabfallbearbeitungsvorrichtung, gekennzeichnet mit der Ziffer (100), weist einen Bearbeitungsraum (10) auf, welcher normalerweise in der Form eines zylindrischen oder kegelstumpfförmigen vertikalen Fülltrichters, aber auch in jeder gewünschter Form sein kann. Normalerweise führt ein Abfallzuführungssystem für festen oder gemischten Abfall (20) normalerweise festen Abfall am oberen Ende des Raumes (10) mittels einer Abfallzufuhreinrichtung ein, welche eine Druckausgleichanlage (30) aufweist. Gemischter Abfall kann ebenfalls in den Raum (10) eingeführt werden, gasförmiger oder flüssiger Abfall wird jedoch normalerweise von der Vorrichtung (10) ohne erhebliche Behandlung entfernt. Ein Abfallzuführungssystem für festen oder gemischten Abfall (20) kann jede Art von geeigneten Förderanlagen oder ähnlichen aufweisen, und kann außerdem einen Schredder aufweisen, um den Abfall in kleinere Stücke zu zerlegen. Die Druckausgleichanlage (30) kann ein oberes Ventil (32) und ein unteres Ventil (34) aufweisen, wobei zwischen den Beiden ein Laderaum (36) abgegrenzt ist. Die Ventile (32), (34) sind vorzugsweise Absperrventile, welche elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch betrieben werden können, um sie je nach Bedarf unabhängig öffnen oder schließen zu können. Eine schließbare Fülltrichteranordnung (39) trichtert normalerweise festen und/oder gemischten Abfall vom Zuführungssystem (20) in den Laderaum (36) wenn das obere Ventil (32) offen ist, und das untere Ventil (34) in geschlossener Position ist. Das Zuführen des Abfalls in den Laderaum (36) wird normalerweise durchgeführt, bis die Standhöhe des Abfalls im Laderaum (36) einen festgelegten Punkt unterhalb der vollen Kapazität erreicht, um die Möglichkeit zu verringern, daß der Abfall das Schließen des oberen Ventils (32) behindert. Das obere Ventil (32) wird daraufhin geschlossen. Wenn in geschlossener Position, stellt jedes der Ventile (32), (34) eine Luft-Absperrung zur Verfügung. Wenn erforderlich, wird das untere Ventil (34) daraufhin geöffnet, so daß der Abfall dem Bearbeitungsraum (10) zugeführt werden kann und dabei relativ wenig oder keine Luft mit eingesaugt wird. Das Öffnen und Schließen der Ventile (32), (34), und das Zuführen des Abfalls mittels des Zuführungsapparates (20) kann durch jede geeignete Steuerung (500) geregelt werden, was einen Facharbeiter und/oder einen geeigneten Computer, welcher betriebsfähig an die Steuerung und an andere Bestandteile der Vorrichtung (100) angeschlossen ist, umfassen kann. Vorzugsweise wird ein Abtastmittel (530) für die Abfalldurchflussmenge zur Verfügung gestellt und betriebsfähig an die Steuerung (500) angeschlossen. Das Abtastsystem (530) umfasst normalerweise einen oder mehrere Sensoren (33) die an einem oberen Teil oder Stand (F) des Raumes (10) angebracht sind, um abzutasten, wann die Standhöhe des Abfalls diesen Stand erreicht. Auf ähnliche Weise umfasst das Abtastsystem (530) nomalerweise außerdem einen oder mehrere Sensoren (33') an einem Stand (E), in Bezug auf den Stand (F) des Raumes (10) nach unten höhenversetzt, um abzutasten, wann die Standhöhe des Abfalls diesen Stand erreicht. Der Stand (F) kann vorteihafterweise die maximale Sicherheitsgrenze für den Abfall im Raum (10) darstellen, während der Stand (E) den Stand des Abfalls innerhalb des Raumes (10) darstellen kann, bei dem es wirksam ist mehr Abfall in den Raum (10) zu bringen. Das Volumen im Raum (10) zwischen dem Stand (E) und dem Stand (F) kann daher ungefähr der Menge des Abfalls, welcher im Laderaum (36) untergebracht wird, entsprechen. Als Alternative, oder zusätzlich, kann die Position der Sensoren (33) und (33') an den Ständen (F) und (E) ausgewählt werden, um geeignete Meßwerte zur Verfügung zu stellen, um eine gegenwärtige Abfalldurchflussmenge durch den Raum (10) zu ermitteln, was durch das Messen des Zeitabstandes zwischen dem Zeitpunkt wenn die Standhöhe des Abfalls am Stand (F) ist bis zu dem Zeitpunkt, wenn es den Stand (E) erreicht zum Beispiel, erreicht werden kann. Die Steuerung (500) kann auch betriebsfähig an die Ventile (32), (34) angeschlossen sein, um das Beladen des Laderaumes (36) vom Zuführungssystem (20), und Entladen des Abfalls vom Laderaum (36) zum Bearbeitungsraum (10) zu koordinieren.
Wahlweise kann die Fülltrichteranordnung (39) ein Desinfektionssprühsystem (31) umfassen, um ihn regelmäßig, oder unaufhörlich, je nach Bedarf mit Desinfektionsmitteln zu besprühen, im Besonderen wenn medizinischer Abfall in der Vorrichtung (100) bearbeitet wird.
Der Bearbeitungsraum (10) ist normalerweise, aber nicht notwendigerweise, in der Form eines zylindrischen Fülltrichters, der eine im Wesentlichen vertikale Längsachse (18) hat. Der innere Teil des Bearbeitungsraumes (10) in Verbindung mit der Abfallsäule (35), ist normalerweise aus geeignetem feuerfestem Material hergestellt, und hat ein Bodenende das einen Bereich zum Sammeln der Flüssigprodukte (41) hat, welches normalerweise in der Form eines Tiegels ist, und mindestens einen Auslass der mit einem oder mehreren Sammelbehältern (60) verbunden ist. Der Bearbeitungsraum (10) umfasst außerdem an seinem oberen Ende mindestens einen primären Gasauslass (50), hauptsächlich um Produktgase, die bei der Bearbeitung des Abfalls entstanden sind, einzusammeln. Das obere Ende des Bearbeitungsraumes (10) weist die besagte Druckausgleichanlage (30) auf, und der Bearbeitungsraum (10) wird normalerweise mit Abfallmaterial mittels der Druckausgleichanlage (30) aufgefüllt, bis ungefähr zu der Standhöhe des primären Gasauslasses (50). Das Abtastsystem (530) tastet ab, wenn die Standhöhe des Abfalls ausreichend abgesunken ist (aufgrund der Bearbeitung im Raum (10)) und teilt der Steuerung (500) mit, einen neuen Schub Abfall in den Bearbeitungsraum (10) über den Laderaum einzuführen.
Die Steuerung (500) schließt daraufhin das untere Ventil (34) und öffnet das obere Ventil (32), um zu ermöglichen, daß der Laderaum (36) mittels des Zuführungssystems (20) neu beladen werden kann, und schließt daraufhin das obere Ventil (32) und ist bereit für den nächsten Durchlauf.
Ein, oder eine Vielzahl, von primären Plasmastrahlmitteln (40) am unteren Ende des Bearbeitungsraumes (10), sind betriebsfähig an geeigneten Kraftstrom und Kühlungsquellen für Gas und Wasser (45) angeschlossen, und die Plasmastrahlmittel (40) können entweder von der übertragbaren oder der nicht übertragbaren Art sein. Die Strahlen (40) sind im Raum (10) mit Hilfe von geeigneten abgedichteten Muffen angebracht, was zur Folge hat, daß das Ersetzen oder die Instandhaltung der Strahlen (40) erleichtert wird. Die Strahlen (40) erzeugen heiße Gase welche nach unten in einem Winkel zum Bodenende der Abfallsäule gerichtet sind. Die Strahlen (40) werden am Bodenende des Raumes (10) verteilt, so daß die Fahnen von den Strahlen (40) während des Betriebes den Boden der Abfallsäule auf eine hohe Temperatur aufheizen, und zwar so homogen wie möglich, normalerweise um 1600°C oder höher. Die Strahlen (40) erzeugen an ihren Abwärtsauslassenden heiße Gasstrahlen, oder Plasmafahnen, die eine Durchschnittstemperatur von ca. 2000°C bis ca. 7000°C haben. Die Hitze die von den Strahlen (40) ausgestrahlt wird, steigt durch die Abfallsäule auf, dadurch wird ein Temperaturgefälle im Bearbeitungsraum (10) gebildet. Heiße Gase die durch die Plasmastrahlmittel (40) erzeugt wurden, halten den Temperaturstand im Raum (10) aufrecht, welcher ausreichend ist um den Abfall fortlaufend in Produktgase umzuwandeln die durch den Gasauslass (50) gelenkt werden, sowie in ein flüssiges Material (38), das geschmolzenes Metall und/oder Schlacke enthalten kann, welche regelmäßig oder fortlaufend am unteren Ende des Raumes (10) mittels eines oder mehreren Sammelbehältern (60) gesammelt werden kann.
Eine oxidierende Flüssigkeit (70), wie zum Beispiel Luft, Sauerstoff oder Wasserdampf können im unteren Teil des Raumes (10) zur Verfügung gestellt werden um Kohlenstoff, welcher durch das Verarbeiten von organischem Abfall erzeugt wurde, in nützliche Gase wie zum Beispiel CO und H₂, umzuwandeln.
Die Vorrichtung (100) kann außerdem ein Wäschersystem (nicht dargestellt,) das betriebsfähig am Auslass (50) angeschlossen ist, umfassen um Schwebstoffe und/oder flüssige Tröpfchen (inklusive Schwefel) sowie jegliche unerwünschten Gase (HCl, H₂S, HF, zum Beispiel) vom Produktgasstrahl der durch den Auslass (50) den Raum (10) verläßt, zu entfernen. Schwebstoffe können organische und anorganische Bestandteile enthalten. Pech kann im Gasstrahl der den Auslass (50) verläßt, entweder in Gasform oder flüssiger Form sein. Wäscher die in der Lage sind diese Funktionen auszuführen, sind schon bekannt und müssen hier nicht näher ausgeführt werden. Der Wäscher ist normalerweise betriebsfähig an einer Gasverarbeitungsanlage (nicht dargestellt) stromabwärts angeschlossen, wie zum Beispiel einem Gasturbinen-Kraftwerk oder einem Industriebetrieb, um die gesäuberten Produktgase, die in dieser Phase normalerweise H₂, CO, CH₄, CO₂ und N₂ umfassen, wirtschaftlich zu nutzen. Der Wäscher kann außerdem einen Sammelbehälter (nicht dargestellt) umfassen, um Schwebstoffe, Pech und flüssige Stoffe zu sammeln, welche der Wäscher von den Gasprodukten entfernt hat. Diese Schwebstoffe und flüssigen Stoffe (inklusive Pech) benötigen weitere Verarbeitung.
Die Vorrichtung (100) kann wahlweise auch einen Nachbrenner (nicht dargestellt) umfassen der betriebsfähig am Auslass (50) angeschlossen ist um organische Bestandteile in den Produktgasen zu verbrennen, sowie an geeigneten Nachbrenner-Energienutzungsanlagen und auch an Abgasreinigungsanlagen (nicht dargestellt) angeschlossen ist. Solche Energienutzungsanlagen können eine Kessel und Wasserdampfturbinenanlage, verkoppelt mit einem Generator, enthalten. Abgasreinigungsanlagen können feste Abfallstoffe wie Flugasche mit Reagenzien, und/oder flüssige Lösungen mit Abfallstoffen die weitere Verarbeitung benötigen, erzeugen.
In einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung, und besonders auf 2 bezogen, wird mindestens eine erste Raumentlastungsanlage (200) zur Verfügung gestellt, um ein Brückenbildungsphänomen innerhalb des Raumes (10) zu entfernen und auch um eine Bildung dessolchen zu verhindern, was einen reibungslosen und fortlaufenden Arbeitsablauf in der Plasmaabfallverwertungsanlage (100) zur Folge hat.
In Bezug auf 2 der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, umfasst das erste Entlastungssystem (200) gemäß dem ersten Aspekt, mindestens ein sekundäres Plasmastrahlmittel (240) welches innerhalb des Raumes (10) zwischen einem oberen Abschnitt des Raumes (10) und dem primären Plasmastrahlmittel (40) liegt, und vorzugsweise zwischen dem Gasauslass (50) und dem primären Plasmastrahlmittel (40). Besonders bevorzugt ist es, wenn das System (200) mindestens ein sekundäres Plasmastrahlmittel (240) umfasst, welches sich innerhalb eines unteren längsstehendem Drittels des Raumes (10) befindet, welcher senkrecht zwischen den Plasmastrahlmitteln (40) und dem Gasauslassmittel (50) eingenommen wurde. Jedes sekundäre Plasmastrahlmittel (240) ist betriebsfähig an einen geeigneten Kraftstrom und an Kühlungsquellen für Gas und Wasser (245) angeschlossen, und die Plasmastrahlmittel (240) sind normalerweise von der nicht Übertragbaren Art. Die sekundären Plasmastrahlmittel (240) sind normalerweise im Raum (10) mit Hilfe von geeigneten abgedichteten Muffen (250) angebracht, was zur Folge hat, daß das Ersetzen oder die Instandhaltung der Strahlen (240) erleichtert wird. Die Strahlen (240) erzeugen heiße Gase die auf eine Brückenbildung (B) oder (A) welche innerhalb der Abfallsäule entsteht, gerichtet sind. Die sekundären Strahlen sind (240) innerhalb des Raumes (10) so verteilt, daß die Fahnen von den Strahlen (240) während des Betriebes eine Hochtemperatur-Hitzewelle erzeugen, normalerweise um die 1600°C oder höher, welche auf die Brückenbildung (A) oder (B) einwirkt, um dieselbige zu zerbrechen, zu zerstören oder zu schmelzen. So wie mit den primären Plasmastrahlen (40), erzeugen die sekundären Plasmastrahlmittel (240) mit ihren stromabwärts gelegenen Auslassenden heiße Gasstrahlen, oder Plasmafahnen, die eine Durchschnittstemperatur von ca. 2000°C bis ca. 7000°C haben. Zusätzlich können die Luft oder der Sauerstoff, welche dazu benutzt werden können das sekundäre Plasmastrahlmittel (240) zu betreiben, außerdem die Oxidation der Holzkohle innerhalb der Abfallsäule (35) ermöglichen. Dieser exotherme Vorgang führt dazu, daß die Temperatur innerhalb des Raumes (10) weiter ansteigt.
Im Gegensatz zur Arbeitsweise der primären Strahlen (40), werden die sekundären Strahlen (240) nur angewandt, wenn ein Brückenphänomen dabei ist sich zu bilden, oder falls es sich tatsächlich schon gebildet hat. Daher werden die sekundären Strahlen (240) nur benötigt, wenn es notwendig ist und sie müssen nicht fortlaufend in Betrieb sein. Das hat zur Folge, daß die sekundären Strahlen (240) wesentlich weniger Abnutzungserscheinungen ausgesetzt sind als die primären Strahlen (40), und brauchen wesentlich weniger Instandhaltungsarbeiten. Als Alternative können die sekundären Strahlen (240) auch intermittierend als Vorbeugung benutzt werden, indem sie in voreingestellten Abständen eine Hitzewelle in die Abfallsäule (35) eingeben. Diese Abstände können zum Beispiel statistisch ermittelt werden und dadurch die Bildung eines Brückenphänomenes verhindern. Die sekundären Strahlen (240) sind auf jeden Fall vorzugsweise betriebsfähig an die Steuerung (500) angeschlossen und werden von ihr gesteuert.
Brückenbildungsphänomene der Ausführung (A) die durch Vitrifizierung oder Bituminierung entstanden sind, bilden sich üblicherweise am unteren Ende des Raumes (10), daher könnten ein oder mehrere sekundäre Strahlen (240) an diesem Ende zur Verfügung gestellt werden, um solche Brückenbildungsphänomene zu bewältigen.
Brückenbildungsphänomene der Ausführung (B) werden üblicherweise naturgemäß durch die Abwärtsströmung von Fesstoffen verursacht, und deren höchstwahrscheinliche Lage entlang des Raumes (10) kann entweder abgeschätzt oder empirisch festgestellt werden. Die genaue Lage kann allerdings von der durchschnittlichen Teilchengröße sowie der allgemeinen Homogenität der Abfallsäule (35) abhängig sein. Dementsprechend können weitere sekundäre Plasmastrahlmittel (240) an solchen Stellen zur Verfügung gestellt werden, um solche Brückenbildungsphänomene zu bewältigen.
Eine Vielzahl von sekundären Strahlen (240) können daher im Raum (10) an verschiedenen Höhenlagen, zwischen den primären Strahlen (40) und dem Gasauslass (50) angeordnet, bereitgestellt werden. Die sekundären Plasmastrahlmittel (240) können innerhalb des Raumes (10) längs und/oder umlaufend verteilt werden. Zum Beispiel können ein oder mehrere untere sekundäre Strahlen (240) nahe des unteren Endes des Raumes (10) bereitgestellt werden, allerdings an einer Höhenlage die über den primären Strahlen (40) liegt, zum Beispiel an der Stelle (L) in 2, normalerweise innerhalb des unteren Drittels des Raumes (10), welcher senkrecht zwischen den primären Plasmastrahlmitteln (40) und dem Gasauslass (50) eingenommen wurde. Auf ähnliche Weise können ein, oder mehrere, weitere obere sekundäre Strahlen (240) zwischen den unteren sekundären Strahlen (240) und dem Gasauslass (50) bereitgestellt werden, zum Beispiel an der Stelle (H) in 2, normalerweise innerhalb des mittleren Drittels des Raumes (10). Auf ähnliche Weise können noch mehr sekundären Strahlen an jeder gewünschten Höhenlage entlang des Raumes (10) bereitgestellt werden. Vorzugsweise sind die Mehrzahl der sekundären Strahlen (240) möglichst schräg im Verhältnis zur Peripherie des Raumes (10), d.h. entlang der Längsachse (18) betrachtet, verteilt. Solch eine Verteilung der sekundären Strahlen (240) ermöglicht es, daß der Temperaturverlauf innerhalb des Raumes (10) verändert werden kann, wann immer es notwendig ist Brückenbildungsphänomene wo immer sie auch innerhalb des Raumes (10) auftreten, zu entfernen.
Da nicht alle sekundären Plasmastrahlmittel (240) unbedingt mit der gleichen Häufigkeit benutzt werden, kann der Raum (10) mit mindestens einem und vorzugsweise einer Vielzahl von Einsatzpunkten (260) ausgestattet werden, welche dazu geeignet sind, ein sekundäres Plasmastrahlmittel (240) aufzunehmen und dazu eine geeignete Muffe (250) aufweisen die wahlweise abgedichtet werden kann um eine Verbindung zwischen dem Raum (10) und der Außenseite zu verhindern wenn dies nicht notwendig ist. Die Vorrichtung kann mit einer Vielzahl von besagten Einsatzpunkten (260) ausgestattet werden welche längs und/oder umlaufend im Verhältnis zum Raum (10) angeordnet sind. Daher können Einsatzpunkte (260) an Stellen innerhalb des Raumes (10), an denen Brückenbildungsphänomene verhältnismäßig weniger häufig autreten, zur Verfügung gestellt werden, oder sogar an jeder anderen gewünschten Stelle, so daß, falls sich in der Nähe von diesen Stellen eine Brücke bildet, ein sekundäres Plasmastrahlmittel (240) durch die Muffe (250) am Einsatzpunkt (260) in den Raum (10) eingeführt und wieder entfernt werden kann nachdem das Brückenbildungsphänomen bewältigt wurde. Um nicht zahlreiche sekundäre Plasmastrahlmittel (240) bereitstellen zu müssen, kann der Raum (10) daher mit einer Vielzahl von Einsatzpunkten (260) ausgestattet werden, wovon ein jeder nur mit einem sekundären Plasmastrahlmittel (240) ausgestattet wird, wenn es notwendig ist. Das hat zur Folge, daß die Strahlen (240) weniger Abnutzungserscheinungen ausgesetzt sind sowie weniger Kapitalaufwand benötigen. Die Einsatzpunkte (260) können mit Mitteln ausgestattet sein, die die sekundären Strahlen (240) (wenn sie darin angeordnet sind) betriebsfähig mit der Steuerung (500) verbinden, oder als Alternative mit einem zusätzlichen Steuerungssystem verbinden, um es zu ermöglichen, daß diese sekundären Srahlen unabhängig von der Steuerung (500) aktiviert werden können.
Zusätzlich, oder als Alternative, können einige der sekundären Strahlen (240) mindestens dazu geeignet sein, innerhalb des Raumes zu schwenken, wie unter (240') in 2 dargestellt, um innerhalb des Raumes (10) einen größeren geometrischen Betriebsumfang bereitzustellen.
Vorzugsweise kann mindestens einer der sekundären Strahlen (240) an einem unteren Ende des Raumes bereitgestellt werden, um die Temperatur desselben zu erhöhen und damit den Temperaturverlauf innerhalb des Raumes (10) verändert, so daß anorganischer Abfall schnell geschmolzen wird und das organischer Abfall schnell in Holzkohle umgewandelt werden kann ohne das es dabei für längere Zeit als Bitumen bestehen bleibt. Obwohl solche eine Anordnung deshalb als eine Lösung zum Entfernen von Brückenbildungsphänomenen benutzt werden kann, kann es außerdem als eine Vorbeugungsmaßnahme benutzt werden, wobei die sekundären Strahlen (240) regelmäßig (und in einigen Fällen vielleicht fortlaufend) in Betrieb sein können, um zu verhindern, daß sich ein Brückenbildungsphänomen überhaupt erst bildet.
Das Vorhandensein von einem Brückenbildungsphänomen innerhalb des Raumes (10) kann durch die Feststellung eines erheblichen Rückgangs der Abfalldurchflussmenge durch den Raum (10) angezeigt werden, was durch das Abtastmittel (530) gemessen wird. Solch ein Rückgang kann relativ stark sein und kann durch die Abfallstandhöhe im Umwandlungsraum (10) offenkundig sein, indem sie zum Beispiel wesentlich feststehend ist oder zu lange braucht, um den Stand (E) zu erreichen. Wenn die Steuerung (500) ein Signal von den oberen Sensoren (33) des Abtastmittels (530) erhält, daß die Abfallstandhöhe beim Stand (F) ist, erwartet die Steuerung (500) daraufhin, das die Abfallstandhöhe den Stand (F) innerhalb eines festgelegten Zeitraumes danach erreicht. Dieser festgelegte Zeitraum steht normalerweise im Verhältnis mit dem Anteil des Abfalls der innerhalb des Raumes (10) verarbeitet wird von einer Menge von Abfall, die dem Volumen des Raumes (10) zwischen der Standhöhe (F) und der Standhöhe (E) entspricht. Der festgelegte Zeitpunkt hängt daher von der Zusammensetzung des Abfalls ab der vorher in den Raum (10) eingeführt wurde und jetzt weiter unten verarbeitet wird. Es ist nicht einfach die Zusammensetzung des Abfalls zu bestimmen und kann durchaus erfordern, daß der Abfall optisch inspiziert werden muß bevor er in den Laderaum (3b) eingeführt wird, oder man kann auch beschließen, die Vorrichtung nur zu bestimmten Zeiten mit bestimmten Arten von Abfall zu bedienen. Der festgelegte Zeitraum kann daher verlangen recht groß zu sein um die Möglichkeit in Betracht zu ziehen, daß die Zusammensetzung des Abfalls innerhalb des Raumes (10), zum Beispiel stark von anorganischem Abfall eingenommen ist, was ein Verlangsamen des Pyrolese-Abfallbeseitigungsvorgangs im Raum (10) verursacht, welcher länger als festgelegt braucht.
In anderen Worten kann die Standhöhe der Abfallsäule innerhalb des Raumes (10) wesentlich feststehend sein oder sehr langsam abnehmen (während kein neuer Abfall dazu gegeben wird) was durch die Steuerung (500) festgestellt wird. (In einigen Fällen kann die Abfallstandhöhe an der oberen Stelle feststecken, d.h. an der Standhöhe (F), die Steuerung (500) ist dadurch auch dazu in der Lage vorherzusehen, daß die Abfallstandhöhe innerhalb des gleichen oder eines verschiedenen Zeitraumes mindestens vom Stand (F) zu abzufallen.
Das Vorhandensein des Brückenbildungsphänomenes wird normalerweise auch von einer Reduzierung in der Menge der Ausstoßleistung oder der erzeugten Produktgase begleitet, sowie einer Reduzierung von erzeugten Flüssigprodukten, da durch die Stauung in der Abfallsäule (35) weniger Abfall verarbeitet wird. Der Rückgang in der Erzeugung von Produktgasen kann durch die Überwachung der Durchflussmenge der Produktgase durch den Gasauslass (50) festgestellt werden. Allerdings sind eine Anzahl von Schwierigkeiten damit verbunden. Erstens, können Produktgase einen hohen Gehalt an Teer, Schwebstoffen und auch flüssigem Dampf enthalten und dadurch jegliche Durchflussvermessungen fehlerhaft machen. Zweitens, während der Ausstoß von Produktgasen gefallen sein kann (was auch damit zu tun hat, daß es, aufgrund des Brückenbildungsphänomens, schwieriger ist für Gase im Raum (10) aufwärts zu fließen), werden die oxidierenden Gase nach wie vor am unteren Ende des Raumes (10) zur Verfügung gestellt, wobei diese Gase ebenfalls durch den Auslass (50) ausströmen.
Der Rückgang in der Erzeugungsmenge von flüssigen Produkten kann dadurch festgestellt werden, daß die Standhöhe der Flüssigprodukte in der Sammelzone (41) für Flüssigprodukte zurückgegangen ist. Dies ist normalerweise ein besserer Hinweis für das Vorhandensein von Brückenbildung, als die Überwachung der Durchflussmenge der Flüssigprodukte zu den Sammelbehältern (60) ist, weil, falls das Flüssigprodukt sehr zähflüssig ist und/oder eine feste Ablagerung entstanden ist, der Ausstoß von Flüssigprodukten in die Sammelbehälter (60) ebenfalls zurückgeht oder ganz aufhört. Es kann alllerdings Fälle geben, in denen trotz des Vorhandenseins eines Brückenbildungsphänomens im Raum (10), die Standhöhe der Flüssigprodukte in der Sammelzone (41), aufgrund von starker Zähflüssigkeit des Flüssigproduktes in der Sammelzone (41) und/oder des Vorhandenseins von fester Ablagerung, nicht zurückgeht (oder zumindest sehr langsam). Darüber hinaus kann eine Verringerung der Flüssigproduktstandhöhe auch dadurch entstehen, daß die Zusammensetzung von vorherig verarbeitetem Abfall einen relativ niedrigen Anteil an anorganischem Abfall hat. Daher ist, obwohl die Verringerung der Standhöhe der Flüssigprodukte in der Sammelzone (41) auf das Vorhandensein von Brückenbildung hindeuten kann, der Mangel an solch einem Zurückgang nicht beweiskräftig. Andererseits ist es sehr unwahrscheinlich, daß die Flüssigproduktstandhöhe ansteigt während eine Brückenbildung auftritt. Der bevorzugte Parameter für die Überwachung der Flüssigprodukte um eine Brückenbildung festzustellen ist daher in der vorliegenden Erfindung, ob die Standhöhe der Flüssigprodukte in der Sammelzone (41) angestiegen ist, und dadurch eine, im negativen Sinne, unumgängliche aber ausreichende Bedingung dafür bereitstellt. Aus diesem Grund sind ein, oder mehrere, Flüssigstandhöhenaufnehmer (46) bereitgestellt um festzustellen, ob die Flüssigproduktstandhöhe über einen festgelegten Stand hinausgestiegen ist, oder ob nicht, wobei die Aufnehmer (46) betriebsfähig an die Steuerung (500) angeschlossen ist. Solche Aufnehmer (46) können einfache optische Anzeigen sein, die es dem Facharbeiter erlauben, die Flüssigproduktstandhöhe direkt abzulesen, und kann zum Beispiel als ein geeignetes Sichtfenster ausgebildet sein, welches in der Nähe der Sammelzone (41) ist.
Besonders in Bezug auf 5 und 6, stellt diese Feststellung daher eine hohe Wahrscheinlichkeit dafür dar, daß sich tatsächlich eine Brückenbildung innerhalb des Raumes (10) gebildet hat, und eine Abhilfe leistende Maßnahme notwendig ist, wenn die Steuerung (500) feststellt, daß die Abfalldurchflussmenge durch den Raum (10) unterhalb eines festgelegten Grenzwertes, wie oben beschrieben, zurückgegangen ist und das die Flüssigproduktstandhöhe in der Sammelzone (41) nicht oberhalb eines festgelegten Grenzwertes ist.
Da die Stelle des Brückenbildungsphänomens innerhalb des Raumes (10) manchmal zufällig, oder gewissermaßen zufällig ist, ist die Abhilfe leistende Maßnahme vorzugsweise die sekundären Strahlen (240) zu aktivieren, und zwar vorzugsweise so, daß die Wirkungsweise desselbigen maximiert ist. Daher werden die unteren sekundären Strahlen (240) im ersten Beispiel, in den Figuren unter (L) angeordnet, zum Beispiel, zuerst aktiviert. Die Temperatur des Abfallmaterials in der Säule (35) wird erhöht, und zwar nicht nur wegen der zusätzlichen thermischen Energie die durch die sekundären Plasmastrahlen bereitgestellt wird, sondern auch wegen der exothermischen Reaktionen zwischen der Holzkohle und dem zusätzlichen Sauerstoff, der durch die sekundären Strahlen zugeführt wird. Der Temperaturverlauf innerhalb des Raumes (10) wird dadurch verändert, was die Überwindung eines Brückenbildungsphänomens ermöglichen kann. Falls die Temperaturverlaufänderung nicht ausreichend ist das Brückenbildungsphänomen zu überwinden, werden die sekundären Strahlen (240), welche am nächsten Stand oberhalb der voherigen sekundären Strahlen zur Verfügung stehen, zum Beispiel unter (H), daraufhin in Betrieb gesetzt, entweder zusätzlich zu den Letzteren oder an ihrer Stelle, was zur Folge hat, daß die Reihenfolgenbildung der sekundären Strahlen sich wie erforderlich den Raum (10) hinauf fortsetzt. Die Reihenfolgenbildung der sekundären Strahlen wird vorzugshalber durch die Steuerung (500) kontrolliert, das kann allerdings auch durch jede andere geeigneten Steuerungsmittel geschehen, wie zum Beispiel durch einen Computer, um jeweils eine Hitzewelle zur Verfügung zu stellen, die genügend Intensität und Dauer in einer festgelegten Reihenfolge, wie zum Beispiel beschrieben, entlang der Höhe und des Umfangs des Raumes (10) aufweisen können. In seltenen Fällen wo sich das Brückenbildungsphänomen hartnäckig hält, können zusätzliche sekundäre Plasmastrahlmittel (240) zur Verfügung gestellt und durch geeignete Einsatzpunkte (250) gesteuert werden. Das Ausmaß dieser Aktivierung, im Besonderen wie viele Strahlen zur Verfügung gestellt werden, in welcher Folge sie aktiviert werden, ob fortlaufend oder in Ausbrüchen, und wie lange, kann gemäß eines jeden geeigneten Planes beschlossen werden, welcher mit der Zeit verändert werden kann angemessen an die Erfahrung die mit einer jeglichen speziellen Vorrichtung (100) gewonnen wurde.
Falls festgestellt wurde, daß die Abfalldurchflussmenge durch den Raum (10) unterhalb der Grenzwerte liegt, und die Flüssigproduktstandhöhe trotzdem ansteigt, kann das ein Anzeichen für das Vorhandensein von einer festen Ablagerung und/oder von sehr zähflüssigen Flüssigprodukten sein.
Falls festgestellt wurde, daß die Abfalldurchflussmenge durch den Raum (10) nicht unterhalb der Grenzwerte liegt, d.h nominal, aber die Flüssigproduktstandhöhe trotzdem ansteigt, kann das entweder ein Anzeichen dafür sein, daß (a) der Abfall einen hohen Prozentsatz an anorganischem Abfall hat; und/oder (b) das eine feste Ablagerung und/oder eine starke Zähflüssigkeit des Flüssigproduktes vorhanden ist. Eine Korrekturmaßnahme für (a) ist relativ einfach, man kann die primären Strahlen (40) mit einer höheren Leistung benutzen, zum Beispiel, und/oder den organischen Abfallanteil des Abfalls heraufsetzen. Eine Korrekturmaßnahme für (b) zusätzlich zu, und auch unabhängig von, der Behandlung des Brückenbildungsphänomens, wird unten erörtert. Um die Wahrscheinlichkeit abzuschätzen, ob (a) oder (b) oder eine Zusammenstellung von Beiden, die Merkmale die von der Steuerung (500) entdeckt wurden verursacht hat, werden Bestimmungsmittel für Abfallzusammensetzung (21) bereitgestellt, um den Abfall zu überwachen, bevor er dem Raum (10) zugefährt wird. Die einfachste Art von solchen Mitteln (21) ist ein optisches Überwachungsmittel und ein dazugehöriger Facharbeiter, um den Abfall optisch zu prüfen, was häufig ein ausreichendes Anzeichen bereitstellt, ob der Abfall reich an organischen oder anorganischen Bestandteilen ist. Ein anderer Weg, es der Steuerung (500) zu ermöglichen den Unterschied zwischen Ursache (a) und Ursache (b) zu erkennen, ist die Produktgase die aus dem Auslass (50) ausfließen zu analysieren, und/oder ihre Durchflussmenge. Wenn die Durchflussmenge der Produktgase wie, zum Beispiel, CO₂, CO, H₂ oder Kohlenwasserstoffe, niedriger als normal ist, könnte das ein Anzeichen dafür sein, daß höchstwahrscheinlich (a) die Ursache ist.
Mindestens ein zweites Raumentlastungssystem (300) wird zum Entfernen und auch zur Vorbeugung von der Bildung von unverarbeiteten festen Ablagerungen innerhalb des Raumes (10), und/oder um sehr zähflüssige Flüssigprodukte zu behandeln, zur Verfügung gestellt, was einen reibungslosen und fortlaufenden Arbeitsablauf in der Plasmaabfallverwertungsvorrichtung (100) zur Folge hat.
In Bezug auf 3, weist das zweite Entlastungssystem (300) mindestens eine Fluxmittelzufuhr (320) auf, welche innerhalb des Raumes (10) gelegen ist, zwischen der Abfallzufuhreinrichtung und der Flüssigproduktsammelzone (41). Vorzugsweise ist mindestens ein Fluxmittel zwischen dem Gasauslass (50) und der Flüssigproduktsammelzone (41) angeordnet und besonders bevorzugt zwischen dem Gasauslass (50) und den primären Plasmastrahlmitteln (40) angeordnet. Jede Fluxmittelzufuhr (320) ist betriebsfähig an eine, oder mehrere, Fluxmittelquellen (330) angeschlossen, so daß jedes gewünschte Fluxmittel in den Raum (10) eingeführt werden kann, und zwar an einer Stelle, die in der Nähe von der Stelle ist, wo unverarbeitete feste Ablagerungen und/oder sehr zähflüssige Flüssigprodukte abgesetzt sind. Die Fluxmittel können durch die Zufuhr (320) bereitgestellt werden, vorzugsweise in Puderform oder Granulatform, und somit ist ein zweckmäßiges Vorschubsystem, wie zum Beispiel eine Gewindevorschubanlage oder eine pneumatische Vorschubanlage (für Fluxmittel in Puderform), mit der Zufuhr (320) in Verbindung gebracht.
Unverarbeitete Feststoffe (C), wie zum Beispiel Aluminiumoxid, oder seine refraktorischen Zusammensetzungen mit anderen Oxiden, können sich an der Flüssigproduktsammelzone (41) absetzen und können den Auslass zu den Sammelbehältern (60) sogar verstopfen. Die Beigabe eines zweckmäßigen Fluxmittels unmittelbar auf die unverarbeiteten Feststoffe (C) ermöglicht den Feststoffen verarbeitet zu werden, üblicherweise in dem man es den unverarbeiteten Feststoffen ermöglicht, sich in den Fluxmitteln aufzulösen und an einem wesentlich niedrigerem Schmelzpunkt, als des Schmelzpunktes der unverarbeiteten Feststoffe, zusammen zu schmelzen und den Feststoffen dadurch ermöglicht, zu schmelzen und den Raum (10) zu verlassen und in die Sammelbehälter (60) zu gehen. Dies geschieht besonders, wenn die Fluxmittel im geschmolzenen Zustand sind, wenn sie mit den unverarbeiteten Feststoffen zusammentreffen. Daher ist, vorteilhafterweise, die Zufuhreinrichtung für Fluxmittel (320) vorzugsweise senkrecht vom primären Plasmastrahlmittel (40) durch einen festgelegten Zwischenraum durchschossen, um so zu ermöglichen, daß ein Fluxmittel, welches in den Raum (10) durch die Zufuhreinrichtung für Fluxmittel (320) geliefert wird, wesentlich durch die Hitze die von den primären Plasmastrahlmitteln (40) bereitgestellt werden, geschmolzen wird. Dieser festgelegte Zwischenraum ist normalerweise ein optimaler Zwischenraum – ein größerer Zwischenraum sorgt dafür, daß das Fluxmittel länger aufgeheizt werden kann, aber verlangsamt auch die Geschwindigkeit, in der die Stauung (C) beseitigt wird; ein kürzerer Zwischenraum stellt normalerweise nicht genug Zeit zur Verfügung um alle Fluxmittel zu schmelzen. Daher kann der optimale Zwischenraum verschieden für jedes benutzte Fluxmittel sein, und daher kann ein geeigneter Zwischenraum für jedes gegebene System (300) ausgewählt werden. Auf ähnliche Weise kann eine Stauung, die durch ein sich nur langsam bewegendes stark zähflüssiges Produkt an der Sammelzone (41) verursacht wurde, mit Hilfe von geeigneten Fluxmitteln und/oder durch Erhitzen weiterverarbeitet werden, um die Zähflüssigkeit zu reduzieren und es dem Flüssigprodukt zu ermöglichen, aus dem Raum (10) und in den Sammelbehälter (60) zu fließen.
Daher kann, vorzugsweise, eine sekundäre Plasmastrahlmittelanlage bereitgestellt werden, die mindestens ein sekundäres Plasmastrahlmittel (240) aufweist, welches betriebsfähig an geeigneten Kraftstrom und Kühlungsquellen für Gas und Wasser (245) angeschlossen ist, wobei die sekundären Plasmastrahlmittel (240) von der unübertragbaren Art sind. Mindestens eine Fluxmittelzufuhr (320) kann mit einem sekundären Plasmastrahlmittel (240) in einem geeigneten Mischraum (400) verbunden werden, besonders wenn das Fluxmittel in Puderform bereitgestellt ist. Die heißen Plasmastrahlen von den sekundären Plasmastrahlmitteln (240), schmelzen die Fluxmittel ebenfalls und erhöhen die Temperatur der unverarbeiteten Feststoffe sowie des geschmolzenen Materials, daß durch die Verarbeitung in der Abfallsäule (35) entstanden ist. Die sekundären Plasmastrahlmittel (240) sind ausreichend senkrecht von der Sammelzone (41) abgesetzt, um dem Fluxmittel genügend Zeit zum Schmelzen zu geben, bevor es auf die unverarbeiteten Feststoffe einwirkt.
Zusätzlich ermöglichen die Luft oder der Sauerstoff, die dazu benutzt werden können das sekundäre Plasmastrahlmittel (240) zu bedienen, auch die Oxidation von Holzkohle innerhalb der Abfallsäule (35). Dieser exothermische Vorgang führt zu einer weiteren Erhöhung der Temperatur innerhalb des Raumes (10).
Vor allem wenn die Fluxmittel nicht in Puderform sondern in Granulatform bereitgestellt werden, ist die Fluxmittelzufuhr (320) im Raum (10) an einer ausreichend Höhe oberhalb der sekundären Strahlen (240) angebracht, so daß wenn die letzteren in Betrieb gesetzt werden (normalerweise gleichzeitig mit der Einführung des Fluxmittels), eine ausreichend hohe Temperatur zwischen ihnen bereitgestellt wird, um es den Fluxmitteln zu erlauben, zu schmelzen, bevor sie die unverarbeiteten Feststoffe erreichen. Daher kann mindestens eine Fluxmittelzufuhr (320) zwischen den Pyrolysen und den Schmelzzonen des Raumes (10) zur Verfügung gestellt werden, besonders wenn das Fluxmittel in Granulatform bereitgestellt wird, da das Fluxmittel mehr Zeit zum vollständigen Schmelzen hat, bevor es auf die unverarbeiteten Feststoffe einwirkt.
Geeignete Fluxmittel können, zum Beispiel, ein oder mehrere von SiO₂ (oder Sand), CaO (oder CaCO₃), MgO, Fe₂O₃, K₂O, Na₂O, CaF₂, Borax, Dolomit, oder anderem Fluxmaterial beinhalten, sowie Zusammensetzungen die ein oder mehrere dieser Materialen aufweisen.
Während das Vorhandensein von abgesetzten unverarbeiteten Feststoffen innerhalb des Raumes (10), die den Durchfluss von Flüssigprodukten zu den Sammelbehältern (60) blockieren, von einem relativ langsamen Zurückgang der Abfalldurchlaufmenge durch den Raum (10) begleitet werden kann, ist es eher durch einen relativ starken Rückgang in der Durchflussmenge der Flüssigprodukte in den Sammelbehälter (60) gekennzeichnet und im Besonderen durch einen Anstieg in der Flüssigproduktstandhöhe (38) innerhalb der Sammelzone (41). Obwohl das Vorhandensein von unverarbeiteten Feststoffen (C) eine Erhöhung in der Flüssigproduktstandhöhe in der Sammelzone (41) verursachen kann, beeinflußt es daher normalerweise anfangs nicht die Verarbeitung in der Abfallsäule (35), oder folglich nicht die Durchflussmenge desselben oder die Menge der erzeugten Produktgase.
Wie in dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung, werden Flussigstandhöhenaufnehmer (46) an der Flüssigproduktsammelzone (41) zur Verfügung gestellt, um die Flüssigproduktstandhöhe (38) zu überwachen. In Bezug auf 3, sind die Aufnehmer (46) betriebsfähig an eine geeignete Steuerung (600) angeschlossen, welche der beschriebenen Steuerung (500) des ersten Aspektes der vorliegenden Erfindung ähnlich ist, mutatis mutandis. Steuerung (600) ist auch betriebsfähig an das zweite Entlastungssystem (300) angeschlossen, um die sekundären Strahlen (240) zu aktivieren und/oder um jegliche spezifische Fluxmittel durch die Zuführungen (320) nach Bedarf einzuführen, um die Verstopfung des Ausflusses der Flüssigprodukte zu entfernen, das durch die festen Ablagerungen und/oder durch die stark zähflüssigen Flüssigprodukte verursacht wurde. Wie mit dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung, können solche Aufnehmer (46) einfache optische Anzeigen sein, die es dem Facharbeiter erlauben, die Flüssigproduktstandhöhe direkt abzulesen, und kann zum Beispiel als ein geeignetes Sichtfenster ausgebildet sein, welches in der Nähe der Sammelzone (41) ist.
In Bezug zu den 3 und 7, wenn die Steuerung (600) feststellt, daß die Flüssigproduktstandhöhe (38) in der Sammelzone (41) oberhalb der Grenzwerte liegt, bedeutet diese Feststellung höchstwahrscheinlich, daß (a) der Abfall einen hohen Prozentsatz an anorganischem Abfall hat; und/oder (b) das eine feste Ablagerung und/oder eine starke Zähflüssigkeit des Flüssigproduktes vorhanden ist. Wie schon im Bezug zum ersten Aspekt der Erfindung erörtert, ist eine Korrekturmaßnahme für (a) relativ einfach, man kann die primären Strahlen (40) mit einer höheren Leistung benutzen, zum Beispiel, und/oder den organischen Abfallanteil des Abfalls heraufsetzen. Um die Wahrscheinlichkeit abzuschätzen, ob (a) oder (b) oder eine Zusammenstellung von Beiden, die Merkmale die von der Steuerung (600) entdeckt wurden, verursacht hat, werden Bestimmungsmittel für Abfallzusammensetzung (21) bereitgestellt, um den Abfall zu überwachen, bevor er dem Raum (10) zugefährt wird, wie schon im Bezug zum ersten Aspekt der Erfindung erörtert, mutatis mutandis. Ein anderer Weg es der Steuerung (600) zu ermöglichen den Unterschied zwischen Ursache (a) und Ursache (b) zu erkennen, ist, die Produktgase die aus dem Auslass (50) ausfließen, zu analysieren, und/oder ihre Durchflussmenge. Wenn die Durchflussmenge der Produktgase wie, zum Beispiel, CO₂, CO, H₂ oder Kohlenwasserstoffe, niedriger als normal ist, könnte das Anzeichen dafür sein, daß höchstwahrscheinlich (a) die Ursache ist.
Falls festgestellt wurde, daß höchstwahrscheinlich (b) die Ursache für die Merkmale ist, die durch die Steuerung (600) beobachtet werden, wird eine Korrekturmaßnahme wie folgt bereitgestellt. Erstens, wird kein weiterer Abfall in den Raum (10) eingeführt, bis nominale Bedingungen im Verhältnis zur Flüssigproduktstandhöhe erreicht sind. In den Ausführungsformen, wie in 3 dargestellt, in denen sekundäre Plasmastrahlmittel (240) bereitgestellt sind, werden diese zuerst aktiviert, normalerweise durch Befehle die von der Steuerung (700) empfangen werden. Die Temperatur des Abfallmaterials in der Säule (35) wird erhöht, im Besonderen die Temperatur des Inhaltes der Sammelzone (41). Die höhere Temperatur kann es ermöglichen, daß jegliche Feststoffe, die in der Sammelzone (41) abgesetzt sind, schmelzen und kann die Zähflüssigkeit der Flüssigprodukte reduzieren, um damit deren Beseitigung davon zu erleichtern um in die Sammelbehälter (60) zu gelangen. Falls das passiert, fällt die Flüssigproduktstandhöhe ab, letztendlich mindestens zum festgelegten Stand, und wenn das durch die Steuerung (600) festgestellt wird, werden die sekundären Strahlen (240) ausgeschaltet. Das Ausmaß dieser Aktivierung, im Besonderen wie viele Strahlen zur Verfügung gestellt werden, in welcher Folge sie aktiviert werden, ob fortlaufend oder in Ausbrüchen, und wie lange, kann gemäß eines jeden geeigneten Planes beschlossen werden, welcher mit der Zeit verändert werden kann angemessen an die Erfahrung die mit einer jeglichen speziellen Vorrichtung (100) gewonnen wurde. Die Steuerung (600) stellt dann fest, ob der Temperaturanstieg, der durch die sekundären Strahlen (240) bereitgestellt wurde, ausreichend war das Problem der festen Ablagerungen/stark zähflüssiger Flüssigprodukte zu bezwingen, oder ob nicht. Wenn die Flüssigproduktstandhöhe, zum Beispiel, nicht genügend innerhalb einer bestimmten Zeitspanne (welche unterschiedlich sein kann und von Faktoren wie, zum Beispiel, der bekannten oder vermutlichen Zusammensetzung des Abfalls abhängt) zurückgegangen ist, kann dies ein ausreichender Hinweis dafür sein, um zu dieser Feststellung zu kommen. Wenn die Aktivierung des sekundären Plasmastrahlmittels daher nicht ganz effektiv ist, oder in Ausführungsformen die diese nicht umfassen, aktiviert die Steuerung (600) die Einführung des Fluxmittels zum Raum (10) mittels einer, oder mehreren, Fluxmittelzufuhr (320). Wahlweise können die sekundären Strahlen (240) ebenfalls gleichzeitig mit der Einführung des Fluxmittels aktiviert werden, im Besonderen in Ausführungsformen die einen besagten Mischraum (400) umfassen.
Wie in 4 dargestellt, umfasst eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Durchflussentlastungssysteme (200) und (300) in einer gebräuchlichen Abfallentsorgungvorrichtung (100). Die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst daher alle Bestandteile der bevorzugten Ausführungsform gemäß dem ersten Aspektes der Erfindung wie hierin zuvor beschrieben, mutatis mutandis, außer das die Steuerung (500) und die Steuerung (600) durch die Steuerung (700) ersetzt werden, welche die Funktionen derselbigen ausführt.
Die zweite Ausführungsform kann dazu betrieben werden, um mit Brückenbildungsphänomen in solcher Weise wie in Bezug zum ersten Aspekt der Erfindung beschrieben, umzugehen, mutatis mutandis. Auf ähnliche Weise kann die zweite Ausführungsform auch dazu betrieben werden, um mit festen Ablagerungen/stark zähflüssigen Flüssigprodukten unabhängig so umzugehen, wie es in Bezug auf 3 beschrieben wurde, mutatis mutandis. Vorzugsweise integriert die zweite Ausführungsform die zwei Betriebsarten betriebsfähig. Daher kann, in Bezug auf 8, das Durchflussentlastungssystem gemäß der zweiten Ausführungsform wie folgend betrieben werden.
In der Stufe (I), wird die Zusammensetzung des Abfalls überwacht und wenn notwendig abgestimmt, indem man mehr organischen oder anorganischen Abfall bereitstellt. In der Stufe (II), wird die Flüssigproduktstandhöhe fortlaufend oder regelmäßig überwacht, normalerweise mittels Sensoren (46). In der Stufe (IIIa), falls die Steuerung (700) feststellt, daß die Flüssigproduktstandhöhe oberhalb der nominalen Bedingungen ist, stellt die Steuerung (700) daraufhin fest, ob eine hohe Wahrscheinlichkeit an einer festen Ablagerung und/oder sehr zähflüssigen Flüssigprodukten besteht, falls ja, kann das zweite Entlastungssystem so in Betrieb gesetzt werden, wie hierin vorher in Bezug auf den zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung beschrieben, mutatis mutandis, (Stufen (IV) bis (VII)). Andererseits, falls die Flüssigproduktstandhöhe nicht oberhalb der nominalen Bedingungen in der Stufe (IIIa) ist, wird die Abfalldurchflussmenge durch den Raum (10) fortlaufend oder regelmäßig überwacht, normalerweise mit Hilfe der Abtastmittel für die Abfalldurchflussmenge (530) (Stufe (IIIb)). Falls die Steuerung (700) daraufhin fststellt, daß die Durchflussmenge innerhalb der festgelegten Parameter liegt, wird die Überwachung der Abfalldurchflussmenge der Flüssigproduktstandhöhe weitergeführt und die Verarbeitung des Abfalls läuft normal weiter. Falls die Steuerung (700) allerdings feststellt, daß die Abfalldurchflussmenge nachgelassen hat und das die Flüssigproduktstandhöhe zur gleichen Zeit nicht oberhalb der nominalen Bedingungen liegt, stellt die Steuerung (700) daraufhin fest, ob eine hohe Wahrscheinlichkeit für ein Brückenbildungsphänomen entstanden ist, und falls ja, kann das erste Entlastungssystem so betrieben werden, wie es in Bezug zum ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung hierin bevor beschrieben wurde, mutatis mutandis, (Stufen (IX) bis (XII)).
In 9, ist eine alternative Betriebsart für die zweite Ausführungsform dargestellt, der Hauptunterschied zwischen dieser Art und der Betriebsart in 8 ist, daß die Stufe (IIIb), die Überwachung der Abfalldurchflussmenge, vor der Stufe (IIIa), der Überwachung der Flüssigproduktstandhöhe, ausgeführt wird.
Als Alternative, kann die Überwachung der Flüssigproduktstandhöhe und der Abfalldurchflussmenge fortlaufend sein, und die Stufen (IIIa) und (IIIb) können zu einem einzelnen Schritt der die Merkmale auswertet, verbunden werden.
Während die Durchflussentlastungssysteme gemäß dem ersten und dem zweiten Aspekt am Besten als integrale Bestandteile einer Anlage mit Plasmastrahlen für die Umwandlung von gemischtem Abfall beigefügt sind, ist es offensichtlich, daß Systeme der vorliegenden Erfindung jeweils leicht nachrüstbar sind, ob einzeln oder zusammen, und können an jeder von vielen bekannten Plasma-Abfallumwandlungsanlagen verwendet werden.
Während die vorangehende Beschreibung nur ein paar typische Ausführungsformen der Erfindung in Detail beschreibt, ist es für Fachleute selbstverständlich, daß die Erfindung nicht darauf beschränkt ist und das auch andere Varianten in Gestaltung und Detail möglich sind ohne dabei vom Anwendungsbereich der hierin offenbarten Erfindung abzuweichen.

Claims

Vorrichtung zur Abfallumwandlung (100), umfassend: (a) einen Abfallumwandlungsraum (10), welcher dafür geeignet ist, eine Abfallsäule aufzunehmen; (b) mindestens ein primäres Plasmastrahlmittel (40), um einen heißen Gasstrahl an einem Auslassende davon (50) zu erzeugen, sowie um den besagten Strahl gegen einen Längsbodenteil im Umwandlungsraum zu richten; (c) mindestens eine Abfallzufuhreinrichtung an einem oberen Längsteil des Raumes; (d) mindestens ein Auslassmittel für Flüssigprodukte (60) an einem unteren Längsteil des besagten Raumes; dabei umfasst die besagte Vorrichtung außerdem ein erstes Entlastungssystem (300), welches dadurch gekennzeichnet ist, dass es Folgendes umfasst: mindestens eine Zufuhreinrichtung für Fluxmittel (320) in den besagten Raum, welcher von der Abfallzufuhreinrichtung abgetrennt ist, um wahlweise mindestens eine Menge von mindestens einem Fluxmittel (330) zu einem unteren Teil des besagten Raumes, um mindestens teilweise eine Stauung von festen Ablagerungen (C) und/oder eine Stauung von sehr zähflüssigen Produkten vom besagten unteren Teil des besagten Raumes zu entfernen, und/oder wesentlich ein Vorkommen oder eine Ausbreitung einer solchen Stauung zu verhindern; mindestens ein Abtastmittel für Flüssigproduktstandhöhe (33, 46) um mindestens einen ersten festgelegten Stand einer Flüssigproduktstandhöhe im besagten Raum nachzuweisen; sowie dadurch, dass mindestens eine Zufuhreinrichtung für Fluxmittel wahlweise abhängig vom besagten festgelegten ersten Stand, welcher nachgewiesen wurde, betriebsfähig ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, worin der besagte festgelegte erste Stand mit einer nachgewiesenen Flüssigproduktstandhöhe übereinstimmt, welcher wesentlich größer ist als das festgelegte Maximum.
Vorrichtung nach Anspruch 1, worin die besagte mindestens eine Zufuhreinrichtung für Fluxmittel (320) zwischen dem besagten mindestens einen Auslassmittel für Flüssigprodukten und der besagten Abfallzufuhreinrichtung angebracht ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, worin die besagte mindestens eine Zufuhreinrichtung für Fluxmittel (320) zwischen dem besagten Plasmastrahlmittel (40) und der besagten Abfallzufuhreinrichtung angebracht ist.
Vorrichtung nach jedem der Ansprüche 1 bis 4, worin die besagte Zufuhreinrichtung für Fluxmittel (320) betriebsfähig an mindestens eine geeigneten Quelle eines Fluxmittels angeschlossen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, worin die besagte Zufuhreinrichtung für Fluxmittel (320) senkrecht von dem besagten primären Plasmastrahlmittel (40) durch einen festgelegten Zwischenraum durchschossen ist, um so zu ermöglichen, dass ein Fluxmittel (330), welches in den besagten Raum durch die besagte Zufuhreinrichtung für Fluxmittel (320) geliefert wird, wesentlich durch das besagte primäre Plasmastrahlmittel (40) geschmolzen wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, worin die besagte Zufuhreinrichtung für Fluxmittel (320) betriebsfähig an mindestens eine geeignete Quelle eines Fluxmittels (330) angeschlossen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, welche außerdem ein geeignetes Steuerungssystem (700) für die Steuerung des Betriebs des besagten ersten Entlastungssystems (300) umfasst, welches betriebsfähig an das besagte mindestens eine Abtastmittel für Flüssigproduktstandhöhe (33) sowie an die mindestens eine Zufuhreinrichtung für Fluxmittel (320) angeschlossen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, welche außerdem mindestens ein geeignetes Abtastmittel für die Gasdurchflussmenge (530) umfasst, um die Volumendurchflussmenge von Produktgasen zu überwachen, welche durch die besagte Vorrichtung (100) mittels des besagten Gasauslasses (50) bereitgestellt werden.
Vorrichtung nach Anspruch 9, worin das besagte Steuerungssystem (700) betriebsfähig an das Abtastmittel für die Gasdurchflussmenge (530) angeschlossen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, welche außerdem mindestens ein sekundäres Plasmastrahlmittel (240) umfasst, welches einen Auslass in den besagten Raum (10) besitzt, damit während des Betriebs des besagten Systems (300) eine Hochtemperaturzone wahlweise innerhalb des besagten Umwandlungsraums (100) bereitgestellt werden kann, um so zu ermöglichen, dass ein Fluxmittel (330), weiches in den besagten Raum mittels einer Zufuhreinrichtung für Fluxmittel (320) geliefert wird, wesentlich durch das besagte sekundäre Plasmastrahlmittel (240) geschmolzen wird.
Vorrichtung nach Anspruch 11, worin die besagte mindestens eine Zufuhreinrichtung für Fluxmittel (320) sowie das besagte sekundäre Plasmastrahlmittel (240) sich in einem Mischraum in Verbindung mit dem besagten Raum befinden.
Vorrichtung nach Anspruch 1, worin mindestens ein besagtes Fluxmittel (330) in Pulverform bereitgestellt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, worin mindestens ein besagtes Fluxmittel (330) in Granulatform bereitgestellt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, worin mindestens ein besagtes Fluxmittel (330) unter SiO₂ (oder Sand), CaO (oder CaCO₃), MgO, FeO₃, K₂O, Na₂O, CaF₂, Borax, Dolomit oder jedes andere geeignete Fluxmaterial ausgewählt wurde.
Vorrichtung nach Anspruch 15, worin mindestens ein besagtes Fluxmittel (330) jede geeignete Zusammensetzung einschließt, welche mindestens ein geeignetes Fluxmaterial umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 1, worin die Abfalleinführeinrichtung ein Druckausgleichsystem (30) umfasst, welches einen Laderaum (36) umfasst, um eine festgelegte Menge des besagten Abfalls aufeinander folgend von einer Innenseite des besagten Raums (10) und von einer Außenseite des besagten Raums zu trennen.
Vorrichtung nach Anspruch 17, welche außerdem ein Bestimmungsmittel für Abfallzusammensetzung (21) umfasst, um mindestens teilweise eine Zusammensetzung des Abfalls, welcher in den besagten Raum (10) gefüllt wurde, zu bestimmen.
Vorrichtung nach Anspruch 18, worin das besagte Bestimmungsmittel für Abfallzusammensetzung (21) betriebsfähig an das Steuerungssystem (700) angeschlossen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, worin mindestens ein Abtastmittel für die Flüssigproduktstandhöhe (46) eine Sichtanzeige umfasst, welche es einem Facharbeiter der besagten Vorrichtung ermöglicht, direkt die Flüssigproduktstandhöhe abzulesen.
Vorrichtung nach Anspruch 20, worin die besagte Sichtanzeige ein geeignetes Fenster umfasst.
Vorrichtung nach jedem der Ansprüche 1 bis 21, welche außerdem ein zweites Entlastungssystem (200) umfasst, um Abfall innerhalb der besagten Abfallumwandlungsvorrichtung abzubauen, wobei das zweite System Folgendes umfasst: (f) mindestens ein Abtastmittel für die Abfalldurchflussmenge (530), um mindestens einen zweiten festgelegten Stand einer Abfalldurchflussmenge in dem besagten Raum (10) nachzuweisen; (g) mindestens ein Abtastmittel für Flüssigproduktstandhöhe (33, 46), um mindestens einen dritten festgelegten Stand eines Flüssigproduktes in dem besagten Raum (10) nachzuweisen; (h) mindestens ein sekundäres Plasmastrahlmittel (240), welches einen Auslass in dem besagten Raum besitzt, so dass während des Betriebes des besagten Systems eine Hochtemperaturzone innerhalb des Umwandlungsraums wahlweise bereitgestellt werden kann, um mindestens teilweise eine Brückenstauung aus dem besagten Raum zu entfernen und/oder wesentlich ein Vorkommen oder eine Ausbreitung einer solchen Stauung zu verhindern; wobei das besagte sekundäre Plasmastrahlmittel (240) wahlweise mindestens abhängig von dem festgelegten zweiten Stand sowie dem besagten festgelegten dritten Stand, welche nachgewiesen wurden, betriebsfähig ist.
Vorrichtung nach Anspruch 22, worin sich das besagte mindestens eine sekundäre Plasmastrahlmittel (240) zwischen dem primären Plasmastrahlmittel (40) und dem besagten oberen Ende des besagten Raumes befindet.
Vorrichtung nach Anspruch 22, welche außerdem mindestens ein Gasauslassmittel (50) an einem oberen Längsteil des Raumes (10) umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 24, worin mindestens ein sekundäres Plasmastrahlmittel (240) sich innerhalb eines unteren Drittels des besagten Raumes befindet, welcher senkrecht zwischen dem besagten primären Plasmastrahlmittel (40) und dem besagten Gasauslassmittel (50) eingenommen wurde.
Vorrichtung nach Anspruch 24, worin mindestens ein sekundäres Plasmastrahlmittel (240) sich innerhalb eines mittleren Drittels des besagten Raumes (10) befindet, welcher senkrecht zwischen dem besagten primären Plasmastrahlmittel (40) und dem besagten Gasauslassmittel (50) eingenommen wurde.
Vorrichtung nach Anspruch 22, worin der besagte festgelegte zweite Stand mit einer nachgewiesenen Abfalldurchflussmenge übereinstimmt, welche niedriger ist als ein festgelegtes Minimum.
Vorrichtung nach Anspruch 22, worin der besagte festgelegte dritte Stand mit einem nachgewiesenen Flüssigproduktstandhöhe übereinstimmt, welche nicht größer ist als ein festgelegtes Maximum.
Vorrichtung nach Anspruch 22, welche eine Vielzahl von besagten sekundären Plasmastrahlmitteln (240) umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 29, worin mindestens einige der besagten Vielzahlen von besagten sekundären Plasmastrahlmitteln (240) längs im Verhältnis zum besagten Raum (10) verteilt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 29, worin mindestens einige der besagten Vielzahlen von besagten sekundären Plasmastrahlmitteln (240) umlaufend im Verhältnis zum besagten Raum (10) verteilt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 22, welche außerdem mindestens einen Zuführungspunkt umfasst, welcher dafür geeignet ist, wahlweise die Einführung eines Plasmastrahlmittels im Verhältnis zum besagten Raum zu ermöglichen.
Vorrichtung nach Anspruch 32, worin jeder Zuführungspunkt eine geeignete Muffe (250) umfasst, um in dieser ein besagtes zweites Plasmastrahlmittel (240) aufzunehmen, so dass während des Betriebes des besagten zweiten Plasmastrahlmittels (240) eine Hochtemperaturzone innerhalb des Raums (10) an einem festgelegten Stand entsprechend dem besagten Zuführungspunkt bereitgestellt wird, und worin die besagte Muffe wahlweise versiegelbar ist, um eine Verbindung zwischen dem Raum und der Außenseite zu verhindern, wenn die besagte Muffe nicht ein besagtes zweites Plasmastrahlmittel aufnimmt.
Vorrichtung nach Anspruch 32, welche eine Vielzahl an besagten Zuführungspunkten umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 34, worin mindestens einige der besagten Vielzahlen von besagten Zuführungspunkten
Vorrichtung nach Anspruch 34 oder nach Anspruch 35, worin mindestens einige der besagten Vielzahlen von besagten Zuführungspunkten umlaufend im Verhältnis zum besagten Raum (10) verteilt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 22, worin das besagte Abtastmittel für die Abfalldurchflussmenge (530) betriebsfähig an das besagte Steuerungssystem (700) angeschlossen ist.
Methode zur Entlastung einer Vorrichtung (100) für Abfallumwandlung, worin die besagte Vorrichtung Folgendes umfasst: einen Abfallumwandlungsraum (10), welcher dafür geeignet ist, eine Abfallsäule aufzunehmen; mindestens ein primäres Plasmastrahlmittel (40), um einen heißen Gasstrahl an einem Auslassende davon (50) zu erzeugen, sowie um den besagten Strahl gegen einen unteren Längsteil im Umwandlungsraum zu richten; mindestens eine Abfallzufuhreinrichtung an einem oberen Längsteil des Raumes; mindestens ein Auslassmittel für Flüssigprodukte (60) an einem unteren Längsteil des besagten Raumes; dadurch gekennzeichnet, dass die besagte Methode Folgendes umfasst: (a) Bereitstellung von mindestens eine Zufuhreinrichtung für Fluxmittel (320) in den besagten Raum, welcher von der Abfallzufuhreinrichtung abgetrennt ist, um wahlweise mindestens eine Menge von mindestens einem Fluxmittel (330) zu einem unteren Teil des besagten Raumes bereitzustellen, um mindestens teilweise eine Stauung von festen Ablagerungen (C) und/oder eine Stauung von sehr zähflüssigen Produkten vom besagten unteren Teil des besagten Raumes zu entfernen, und/oder wesentlich ein Vorkommen oder eine Ausbreitung einer solchen Stauung zu verhindern, wobei die besagte Methode außerdem die Stufen umfasst; (b) Überwachung (II) der Flüssigproduktstandhöhe an einem unteren Längsteil der besagten Vorrichtung mittels eines geeigneten Abtastmittels für die Flüssigproduktstandhöhe (46); (c) falls die Standhöhe bei (b) wesentlich über einen festgelegten Maximumwert (IV) steigt, wird eine festgelegte Menge von mindestens einem Fluxmittel (VI) zum Raum mittels einer Zufuhreinrichtung für Fluxmittel geliefert; (d) ständige Bereitstellung des Fluxmittels, bis die Standhöhe bei (b) wesentlich bis zu seinem festgelegten Maximum zurückgesetzt wurde, woraufhin die Stufen (b), (c) und (d) wiederholt werden.
Methode nach Anspruch 38, welche außerdem eine Stufe für die Bereitstellung von mindestens einem sekundären Plasmastrahlmittel (240) umfasst, welches einen Auslass in dem besagten Raum (10) besitzt, so dass während des Betriebes des besagten Systems eine Hochtemperaturzone wahlweise innerhalb des besagten Umwandlungsraumes (10) bereitgestellt werden kann, um mindestens teilweise eine Stauung von festen Ablagerungen (C) und/oder eine Stauung von sehr zähflüssigen Produkten vom besagten unteren Teil des besagten Raumes zu entfernen, und/oder wesentlich ein Vorkommen oder eine Ausbreitung einer solchen Stauung zu verhindern, wobei die Stufen (b) und (c) durch die Stufen (e) bis (h) ersetzt werden, welche Folgendes umfassen: (e) Überwachung (II) der Flüssigproduktstandhöhe an einem unteren Längsteil der besagten Vorrichtung (100) mittels eines geeigneten Abtastmittels für die Flüssigproduktstandhöhe (46) (f) falls die Standhöhe bei (e) wesentlich über einen festgelegten Maximumwert (IV) steigt, wird mindestens ein Plasmastrahlmittel (240) am besagten unteren Ende des besagten Raumes entsprechend einer ersten Betriebsweise eingesetzt; (g) ständige Überwachung der Flüssigproduktstandhöhe an einem unteren Längsteil der besagten Vorrichtung mittels eines geeigneten Abtastmittels für die Flüssigproduktstandhöhe; (h) falls die Standhöhe bei (g) nicht wesentlich mindestens bis zum besagten festgelegten Maximumwert abgenommen hat, wird eine festgelegte Menge (VI) von mindestens einem Fluxmittel (VI) zum Raum mittels einer Zufuhreinrichtung für Fluxmittel (320) geliefert;
Methode nach Anspruch 39, worin die besagte erste Betriebsweise die Inbetriebnahme des besagten mindestens einen sekundären Plasmastrahlmittels (240) am unteren Ende des besagten Raumes (10) für eine festgelegte Zeitspanne umfasst, sowie die darauf folgende Abschaltung desselben.
Methode nach jedem der Ansprüche 39 oder 40, welche außerdem die Stufen (i) bis (k) zwischen der Stufe (b) und der Stufe (e) umfasst, und wobei die Stufen von (i) bis (k) Folgendes umfassen: (i) Überwachung der Abfalldurchflussmenge (II) innerhalb des besagten Raumes (10) mittels eines geeigneten Abtastmittels für die Abfalldurchflussmenge (530); (j) falls die Volumendurchflussmenge bei (i) unter ein festgelegtes Minimum (III(b)) absinkt und die Standhöhe bei (b) nicht wesentlich über einen festgelegten Maximumwert ansteigt, wird mindestens ein besagtes Plasmastrahlmittel (240) eingesetzt (XII); (k) Beibehaltung des Betriebes des besagten sekundären Plasmastrahlmittels (240) bis die Abfalldurchflussmenge bei (i) wesentlich bis zu ihrem festgelegten Minimum zurückgesetzt wurde, oder bis die Standhöhe bei (b) wesentlich bis zu seinem festgelegten Maximum zurückgesetzt wurde, woraufhin die Stufen (b) bis (k) wiederholt werden.
Methode nach Anspruch 41, worin das besagte mindestens eine besagte sekundäre Plasmastrahlmittel (240) an einem unteren Teil des besagten Raumes bereitgestellt ist, und mindestens ein anderes sekundäres Plasmastrahlmittel am oberen Teil des besagten Raumes im Verhältnis zum besagten unteren Teil bereitgestellt ist, und wobei die Stufen (j) und (k) durch die folgenden Stufen ersetzt werden: (l) falls die Volumendurchflussmenge bei (i) unter ein festgelegtes Minimum (III(b)) absinkt und die Standhöhe bei (b) nicht wesentlich über einen festgelegten Maximumwert ansteigt, wird mindestens ein besagtes zweites Plasmastrahlmittel (240) am besagten unteren Teil des besagten Raumes (10) entsprechend einer zweiten Betriebsweise eingesetzt (X); (m) falls sich die Volumendurchflussmenge bei (k) noch unterhalb des festgelegten Minimums befindet und die Standhöhe bei (b) nicht wesentlich über den besagten festgelegten Maximumwert angestiegen ist, wird mindestens ein besagtes zweites Plasmastrahlmittel (240) am besagten oberen Teil des besagten Raumes eingesetzt (XI); (n) Beibehaltung des Betriebes des besagten sekundären Plasmastrahlmittels (240) am oberen Teil des besagten Raumes, bis die Abfalldurchflussmenge bei (i) wesentlich bis zu ihrem festgelegten Minimum zurückgesetzt wurde, oder bis die Standhöhe bei (b) wesentlich bis zu seinem festgelegten Maximum zurückgesetzt wurde, woraufhin die Stufen (b), (i), (l), (m) und (n) wiederholt werden.
Methode nach Anspruch 42, worin die besagte zweite Betriebsweise die Inbetriebnahme des besagten mindestens einen sekundären Plasmastrahlmittels (240) am besagten unteren Ende des besagten Raumes für eine festgelegte Zeitspanne umfasst, sowie die darauf folgende Abschaltung desselben.