EP0443596B1

EP0443596B1 - Pyrolysis process and apparatus for carrying out the process

Info

Publication number: EP0443596B1
Application number: EP91102603A
Authority: EP
Inventors: Günter H. Kiss
Original assignee: Thermoselect AG
Current assignee: Thermoselect AG
Priority date: 1990-02-23
Filing date: 1991-02-22
Publication date: 1993-09-29
Anticipated expiration: 2011-02-22
Also published as: CA2036581A1; CA2036581C; ES2047349T5; ES2047349T3; JP3263094B2; EP0443596A1; EP0443596B2; US5311830A; JPH07323270A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zum Verwerten von Entsorgungsgut aller Art sowie auf Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to methods for recycling waste of all kinds and to devices for performing the method.

Die bisher praktizierten oder erprobten Müllentsorgungsmethoden sind unzureichend und wenig überzeugend hinsichtlich der sich ergebenden Umweltprobleme. Das gilt sowohl für die Zwischenlagerung als auch für den Transport von und zu den Entsorgungsanlagen und in besonderem Maße für die Aufbereitung des Entsorgungsgutes. Unter dem Begriff Entsorgungsgut werden üblicher Haus- und Industriemüll, Industriegüterwracks, aber auch Sondermüll oder bereits abgelagertes Deponiegut verstanden.Waste disposal methods that have been practiced or tested so far are inadequate and unconvincing with regard to the environmental problems that arise. This applies both to the intermediate storage as well as to the transport to and from the disposal facilities and particularly to the processing of the waste. The term waste is understood to mean normal household and industrial waste, industrial wrecks, but also special waste or landfill that has already been deposited.

Die klassische Entsorgungsform von Haus- und Industrieabfällen aller Art ist auch heute noch das abschüttende Deponieren in meist großräumigen Deponieanlagen bei teilweise sehr langen Transportwegen.The classic form of disposal of household and industrial waste of all kinds is still today the dumping in mostly large-scale landfill systems with sometimes very long transport routes.

Eine bekannte Alternativlösung zur Deponieschüttung sind Müllverbrennungsanlagen. Das Verbrennen von Abfällen bringt jedoch viele andere Nachteile mit sich. Die Verbrennung erfolgt bisher bei sehr schlechtem Wirkungsgrad mit einem hohen Schadstoffanfall. Erhebliche Investitions- und Betriebskosten sind für die einschlägigen Verbrennungsanlagen erforderlich.Waste incineration plants are a known alternative solution to landfill filling. However, burning waste has many other disadvantages. So far, combustion has been carried out with very poor efficiency and a high level of pollutants. Considerable investment and operating costs are required for the relevant incineration plants.

Mit der gleichfalls bekannten Entgasung von organischen Abfällen wurde versucht, die Müllverbrennung wenigstens für einen Teil des anfallenden Entsorgungsgutes zu vermeiden, um wirtschaftlich vertretbare Kleinanlagen betreiben zu können.With the likewise known degassing of organic waste, attempts have been made to avoid waste incineration at least for part of the waste to be disposed of in order to be able to operate economically justifiable small plants.

Es sind verschiedene Pyrolyseverfahren bekannt, die sich bezüglich der hierfür verwendeten Öfen unterscheiden. Zum Einsatz kommen:

1. Schachtöfen, in die das Pyrolysegut von oben lose eingebracht wird und den Ofenschacht in vertikaler Richtung durchläuft,
2. Drehrohröfen, bei denen durch Rotation des Rohrschachtes das schüttfähige Pyrolysegut durchmischt und mit den heißen Rohrwänden ständig erneut in Kontakt gebracht wird, und
3. Wirbelschichtöfen, bei denen ein in ständig verwirbelter Bewegung befindliches Sandbett o.dgl. für einen innigen Wärmeübergang in das Pyrolysegut Sorge tragen soll.

Various pyrolysis processes are known which differ with regard to the furnaces used for this. The following are used:

1. shaft furnaces in which the pyrolysis material is loosely introduced from above and passes through the furnace shaft in the vertical direction,
2. Rotary tube furnaces in which the pourable pyrolysis material is mixed by rotating the tube shaft and is brought into contact again and again with the hot tube walls, and
3. Fluidized bed furnaces, in which a sand bed or the like which is in constant swirling motion. should ensure an intimate heat transfer into the pyrolysis material.

Neben diesen drei wesentlichen Ofenarten ist in der WO 81/03629 eine Verfahrensweise beschrieben, bei der feuchte Abfälle einer Pyrolyse unterzogen und dabei vor Durchlaufen dieser Stufe durch Zusammenpressen entwässert werden. Hierbei wird der wesentliche Anteil an Flüssigkeit auch organischer Bestandteile entfernt.In addition to these three essential types of furnace, WO 81/03629 describes a procedure in which wet wastes are subjected to pyrolysis and are dewatered by pressing together before going through this stage. This removes the major proportion of liquid, including organic components.

Der zu Blöcken verpreßte Abfall wird in einem Ofen von außen erwärmt und pyrolysiert, um ein Anbacken oder eine Erschwerung des Vorschubes zu vermeiden wird ein sich erweiternder Kammerquerschnitt des Ofens verwendet, der eine Rundumberührung der Blöcke mit der Wandung verhindert. Das pyrolysierte Gut wird anschließend in einem nachgeordneten Schacht verbrannt und die dabei entstehenden heißen Abgase werden für die Erwärmung der Blöcke in der Pyrolysestufe genutzt.The waste pressed into blocks is heated from the outside in a furnace and pyrolyzed, in order to avoid caking or aggravating the feed, an expanding chamber cross section of the furnace is used, which prevents the blocks from all-round contact with the wall. The pyrolyzed material is then burned in a downstream shaft and the resulting hot exhaust gases are used to heat the blocks in the pyrolysis stage.

Weitere Entgasungsreaktoren sind beispielsweise aus derAT-PS 116 725 und derAT-PS 363 577 bekannt. Sie zeigen eine Vielzahl von noch nicht befriedigend gelösten Problemen. So müssen zur Verbesserung des Wärmeübergangs die zu pyrolysierenden Abfälle vorzerkleinert werden, was hohe Kosten, Lärmbelästigung und Staubanfall verursacht. Es ist weiter erforderlich, daß mit den organischen Bestandteilen zum Pyrolysieren Atmosphärenluft in großen Durchsatzmengen, gegebenenfalls mit zusätzlichem Sauerstoff, eingebracht werden muß, was einen nur geringen Wirkungsgrad bedingt. Die Aufheizung der Abfälle verläuft relativ langsam. Die Pyrolyseöfen mit wirtschaftlich vertretbarem Durchsatz haben ein großes Volumen und befinden sich bei den erforderlichen Temperaturen von über 450°C an der Grenze der mechanischen Belastbarkeit. Sie sind nur für den Betrieb bei etwa Atmosphärendruck geeignet. Um den Austritt von gasförmigen Schadstoffen zu verhindern, muß von den Entgasungsreaktoren absolute Gasdichtheit gefordert werden, was aufwendige temperaturbelastete Schleusenkonstruktionen und Dichtungen erforderlich macht.Further degassing reactors are known for example from AT-PS 116 725 and AT-PS 363 577. They show a large number of problems that have not yet been solved satisfactorily. To improve the heat transfer, the waste to be pyrolyzed must be pre-shredded, which causes high costs, noise pollution and dust. It is further necessary that atmospheric air must be introduced in large throughputs, possibly with additional oxygen, with the organic constituents for pyrolysis, which requires only a low degree of efficiency. The heating of the waste is relatively slow. The pyrolysis furnaces with economically justifiable throughput have a large volume and are at the required mechanical strength at the required temperatures of over 450 ° C. They are only suitable for operation at around atmospheric pressure. In order to prevent gaseous pollutants from escaping, the degassing reactors must be absolutely gas-tight, which necessitates expensive, temperature-sensitive lock constructions and seals.

Besonders problematisch war bisher auch die Weiterverarbeitung des im wesentlichen staubförmig anfallenden Pyrolysekokses, da dessen Vergasung wegen seiner nicht vorhandenen Durchströmungseigenschaften nicht oder nur nach verfahrenstechnisch aufwendiger Brikettierung des Kohlenstaubes möglich ist. Eine thermische Nutzung der durch Kondensat belasteten Gase der Niedertemperaturpyrolyse setzt eine Entstaubung bei entsprechend hohen Temperaturen voraus, da sowohl der Drehrohrofen als auch die Wirbelschichtpyrolyse stark stauberzeugend sind. Die Belastung der Pyrolysegase mit thermisch stabilen organischen Verbindungen, wie Dioxinen, erfordert eine Hochtemperaturverbrennung mit definierten Gasverweilzeiten im Reaktor. Die Nutzung der hoch mit Schadstoffen belasteten Kondensate als Rohstoff für die Petro-Chemie ist nur in Ausnahmefällen möglich. In anderen Fällen ist insbesondere auch das Pyrolysekondensat ein erhebliches Umweltproblem. Die Feststoffrückstände der bekannten Pyrolyseverfahren sind nach den bestehenden Umweltbestimmungen schadstoffhaltiges Deponiematerial. Ob der Kohlenstoffanteil dieser Rückstände hinreichend schadstoffbindende Eigenschaften besitzt, ist zumindest hinsichtlich einer Langzeitresistenz gegen Eluierung ungeklärt, so daß Pyrolysekoks aus der Abfallpyrolyse als Sondermüll mit entsprechenden Deponierungsrisiken und -kosten zu betrachten ist.So far, the further processing of the essentially dusty pyrolysis coke has also been particularly problematic, since its gasification is not possible or only possible after briquetting of the coal dust, which is complex in terms of process technology, because of its non-existent flow properties. A thermal use of the gases from the low-temperature pyrolysis, which are contaminated by condensate, requires dedusting at correspondingly high temperatures, since both the rotary kiln and the fluidized-bed pyrolysis generate a lot of dust. The exposure of the pyrolysis gases to thermally stable organic compounds, such as dioxins, requires high-temperature combustion with defined gas residence times in the reactor. The use of condensates, which are highly contaminated with pollutants, as a raw material for petrochemicals is only possible in exceptional cases. In other cases, the pyrolysis condensate is a significant environmental problem. The solid residues of the known pyrolysis processes are, according to the existing environmental regulations, landfill material containing pollutants. Whether the carbon content of these residues has sufficient pollutant-binding properties is unclear, at least in terms of long-term resistance to elution, so that pyrolysis coke from waste pyrolysis as hazardous waste with corresponding landfill risks and disposal costs is to be considered.

Bei der umweltschonenden Aufbereitung von Industriegüterwracks, bei denen das Schrottgemisch aus Eisenteilen sowie Teilen aus NE-Metallen und nichtmetallischen organischen und anorganischen Komponenten unterschiedlichster chemischer sowie physikalischer Zusammensetzung besteht, ist insbesondere die Automobilindustrie im Verbund mit der Kunststoffindustrie und der Schrottindustrie aufgefordert, neue Wege im Hinblick auf eine recyclinggerechte Gestaltung von Kraftfahrzeugen sowie die Entwicklung von Recyclingverfahren und Technologien für die heute noch nicht vertwertbaren Werkstoffe zu erforschen. Erheblich gestiegene Deponiekosten und verschärfte Bedingungen für die Entsorgung industrieller Abfallgüter in deponiefähiger Form zwingen, den nicht recyclingfähigen Anteil bei derAufbereitung von Konsumwracks so gering wie nur irgend möglich zu halten.When it comes to the environmentally friendly processing of industrial wrecks, where the scrap mixture consists of iron parts as well as parts made of non-ferrous metals and non-metallic organic and inorganic components with a wide variety of chemical and physical compositions, the automotive industry in particular, in conjunction with the plastics industry and the scrap industry, is encouraged to take new approaches to research the recycling-compatible design of motor vehicles and the development of recycling processes and technologies for materials that are not yet usable today. Significantly increased landfill costs and stricter conditions for the disposal of industrial waste in a landfillable form are forcing the non-recyclable portion in the processing of consumer wrecks to be kept as low as possible.

Das Betreiben großer Schrottpressen auf dem hier interessierenden Anwendungsfeld ist seit geraumer Zeit durch die sogenannte Shredder-Technik ersetzt worden. Ausgediente, für die Verschrottung geeignete Verbrauchs- und Industriegüter mit hohem Metallanteil werden einer rein maschinellen Materialtrennung unterworfen. Die aufzubereitenden Wracks werden in Teilen oder in ihrer Ganzheit in die Zerkleinerungsanlage gegeben, in der ein kleinstückiges Gemisch aus der Vielzahl der Komponenten des Ausgangsmaterials erzeugt wird, das nachfolgend vorzugsweise mittels physikalischer Methoden getrennt wird.The operation of large scrap presses in the application field of interest has been replaced for some time by the so-called shredder technology. Used and industrial goods with a high metal content that are suitable for scrapping are subjected to purely mechanical material separation. Part or all of the wrecks to be processed are fed into the comminution system, in which a small-scale mixture is produced from the large number of components of the starting material, which is subsequently separated, preferably using physical methods.

Bei einem bekannten Verfahren (EP 0 012091) wird zerkleinerter Abfall einer Wärmebehandlung in einem geschlossenen Raum unterworfen, indem unter Zufuhr eines sauerstoffhaltigen Verbrennungsgases eine teilweise Verbrennung einiger Bestandteile erfolgt, während andere Bestandteile einer Pyrolysereaktion unterworfen sind. Erst in einer zweiten Verbrennungsstufe wird durch Zugabe reinen Sauerstoffs und damit Erhöhung der Temperatur auf 1.300 bis 1.600 °C die Verbrennung abgeschlossen.In a known method (EP 0 012091), comminuted waste is subjected to a heat treatment in a closed space in that some constituents are partially burned while supplying an oxygen-containing combustion gas, while other constituents are subjected to a pyrolysis reaction. The combustion is only completed in a second combustion stage by adding pure oxygen and thus increasing the temperature to 1,300 to 1,600 ° C.

In diesem Zusammenhang soll noch auf eine Vorrichtung zum selektiven Abtrennen nichtferromagnetischer Metalle aus einem Gemenge zerkleinerten metallischen Schrotts, wie er in Shredder-Anlagen anfällt, hingewiesen werden (DE-AS 28 55 239), bei der über unterschiedliche Wärmebäder mit unterschiedlichen, entsprechend den Schmelzpunkten der NE-Metalle, wie Blei, Zink und Aluminium, mehrere zugeordnete Austragseinrichtungen vorgesehen sind.In this context, reference should also be made to a device for the selective separation of nonferromagnetic metals from a mixture of comminuted metallic scrap, such as is produced in shredder systems (DE-AS 28 55 239), in which different heat baths have different melting points the non-ferrous metals, such as lead, zinc and aluminum, several associated discharge devices are provided.

Nach der Entfernung zunächst der unterschiedlichen NE-Bestandteile erfolgt anschließend diejenige der ferromagnetischen Bestandteile durch Aussortieren auf magnetischem Wege. Die großen Schwierigkeiten bei der Rückgewinnung von Altmetallen, die aus Gemengen bestehen, mit beispielsweise Kupfer- , Zink- und Bleianteilen, im Hinblick auf eine ausreichende Schaffung der erforderlichen Reinheitsgrade und damit einer wirtschaftlichen Wiedernutzung sind in dieser Druckschrift besonders deutlich angesprochen.After first removing the different non-ferrous components, that of the ferromagnetic components is then carried out by magnetic sorting. The great difficulties in the recovery of scrap metals, which consist of mixtures, for example with copper, zinc and lead components, with regard to sufficient creation of the required levels of purity and thus economic reuse are particularly clearly addressed in this publication.

Ein Verfahren zum pyrolytischen Abbau von Industrie- und Haushaltsmüll oder dergleichen Abfallstoffen, bei dem die Abfallstoffe in einem Reaktionsgefäß durch direkten Kontakt mit einem schmelzflüssigen Wärmeträger zersetzt werden, ist aus der DE-AS 23 04 369 bekannt. Die zweckmäßig vorgewärmten Abfallstoffe werden hierfür kontinuierlich in den schmelzflüssigen Wärmeträger eingetaucht und die dabei entstehenden Zersetzungsprodukte durch Umwälzen der Schmelze zu deren Oberfläche gefördert und von dort abgeführt. Der Wärmeträger ist eine geschmolzene anorganische Substanz und kann insofern aus einem oder mehreren Metallen bestehen, alternativ aber auch aus einerglasähnlichen Schmelze, die durch Wärmezufuhr schmelzflüssig gehalten wird.A process for the pyrolytic degradation of industrial and household waste or similar waste materials, in which the waste materials are decomposed in a reaction vessel by direct contact with a molten heat transfer medium, is known from DE-AS 23 04 369. The appropriately preheated waste materials are continuously immersed in the molten heat transfer medium and the resulting decomposition products are conveyed to the surface by circulating the melt and are removed from there. The heat transfer medium is a molten inorganic substance and can therefore consist of one or more metals, but alternatively also of a glass-like melt which is kept molten by the application of heat.

Mit dieser Verfahrensweise soll es ermöglicht werden, große Mengen von heterogen zusammengefaßten Abfallstoffen ohne eine aufwendige Vorklassierung in kontinuierlichem Arbeitsfluß pyrolytisch unter Luftabschluß abzubauen und in unschädliche oder nützliche Produkte umzuformen.This procedure is intended to enable large amounts of heterogeneously combined waste materials to be pyrolytically broken down in an airless manner in a continuous workflow without complex pre-classification and to be converted into harmless or useful products.

Das direkte Inkontaktbringen solcher lediglich vorgetrockneter Abfallmischungen mit einem schmelzflüssigen Wärmeträger, in den das Zuführungsrohrfür die Abfallstoffe eintaucht, ist in der Praxis nicht möglich, da die verbleibende Abfallrestfeuchte zu einer explosionsartigen Gasbildung am Austrittsende des Zuführungsrohrs führen muß. Darüber hinaus würde sich der in die Schmelze eintauchende Rohrstutzen relativ schnell verbrauchen.The direct contacting of such pre-dried waste mixtures with a molten heat transfer medium, in which the feed pipe for the waste materials is immersed, is not possible in practice, since the residual waste moisture must lead to an explosive gas formation at the outlet end of the feed pipe. In addition, the pipe socket immersed in the melt would be used up relatively quickly.

Die Durchführung der Pyrolyse innerhalb des schmelzflüssigen Bades bewirkt, daß sich die Pyrolyseprodukte letztlich auf der Oberfläche der Schmelze ansammeln und daß sie in ihrer Gesamtheit von hier entfernt werden müssen. Es kann bei dieser Verfahrensweise nicht ausgeschlossen werden, daß noch hochgiftige Schadstoffanteile aus der Badflüssigkeit austreten. Die Nachschaltung elektrostatischer Filter sowie von Auswaschanlagen und Kühlfallen zur Beseitigung der noch vorhandenen Schadstoffe bleibt daher auch bei dem Verfahren nach der DE-AS 23 04 369 zwingend.Carrying out the pyrolysis inside the molten bath has the effect that the pyrolysis products ultimately accumulate on the surface of the melt and that all of them have to be removed from here. With this procedure, it cannot be ruled out that highly toxic pollutant components will escape from the bath liquid. The connection of electrostatic filters as well as washing-out systems and cold traps to remove the remaining pollutants therefore remains mandatory even in the process according to DE-AS 23 04 369.

Schließlich soll noch ein Verfahren zur weitgehend wasserfreien Überführung von Abfallstoffen in Glasform Erwähnung finden (DE-OS 38 41 889), bei dem Müllverbrennungsasche zusammen mit Zuschlagstoffen in eine Glasschmelze eingebracht wird, die entstehenden Abgase abgekühlt und deren Kondensate in die Glasschmelze rückgeführtwerden. Die von Dioxinen und/oder Furanen freien Abgase können nach einer Gasreinigung umweltfreundlich abgegeben werden, was gleichermaßen für die im Glasbad mineralisierten Feststoffe, also die Verbrennungsasche, gilt.Finally, a process for the largely water-free transfer of waste materials into glass form should also be mentioned (DE-OS 38 41 889), in which waste incineration ash is introduced into a glass melt together with additives, the resulting exhaust gases are cooled and their condensates are returned to the glass melt. The exhaust gases free of dioxins and / or furans can be released in an environmentally friendly manner after gas cleaning, which is equally true for those in the glass Bad mineralized solids, i.e. the combustion ash, applies.

Das wesentliche Problem bei jeder Abgasreinigungsanlage ist in dem Verbleib der Reststoffe zu suchen. Diese liegen als Reaktionsprodukte in Form von trockenen Kristallisaten, gelösten Salzen und/oder in hohem Maße schadstoffbeladenen Stäuben vor. Die Entsorgung dieser Reststoffe, die in erheblicher Menge anfallen, ist problematisch und erfordert stetig wachsenden Sonderdeponieraum.The main problem with any exhaust gas cleaning system is to be found in the remaining residues. These are present as reaction products in the form of dry crystals, dissolved salts and / or dusts that are highly contaminated. The disposal of these residues, which occur in large quantities, is problematic and requires constantly growing special landfill space.

Das Lagern und Transportieren von nicht aufbereiteten Entsorgungsgütern, wie Industrie- und Hausmüll, erfolgt bei verhältnismäßig geringer Schüttdichte, wobei sich deren physikalische und chemische Instabilität, sowie bei biologisch zersetzbarem Müll die Geruchs- und Gasentwicklung, besonders nachteilig auswirken. Erschwerend ist, daß viele Entsorgungsgüter schadstoffhaltige Flüssigkeiten enthalten, die sie wenigstens teilweise beim Transportieren oder der Lagerung verlieren. Niederschlagbedingte Auswaschungen sind bei unsachgemäßer Lagerung kaum zu vermeiden. Die geringe Schüttdichte des Entsorgungsgutes führt zu großen Lager- und Transportvolumina. Ist eine Zwischenlagerung des Entsorgungsgutes angestrebt - beispielsweise weil das Entsorgungsgut für Recycling und/oder thermische Verwertung aufbereitet werden soll -, so werden durch staatliche Verordnungen auswaschungssichere Deponieeinrichtungen erheblichen Bauvolumens oder besonders ausgestattete unterirdische Lagerstätten vorgeschrieben. Allein daraus resultieren hohe zusätzliche Investitionskosten. Auch der Transport solcher Entsorgungsgüter verursacht nicht zuletzt wegen deren geringer Schüttdichte erhebliche Kosten.The storage and transportation of unprepared waste, such as industrial and domestic waste, takes place with a relatively low bulk density, whereby their physical and chemical instability, and in the case of biologically decomposable waste, the odor and gas development have a particularly disadvantageous effect. It is aggravating that many disposal goods contain pollutant-containing liquids, which they at least partially lose during transport or storage. Leaching due to precipitation can hardly be avoided if improperly stored. The low bulk density of the material to be disposed of leads to large storage and transport volumes. If the waste to be disposed of is intended to be stored temporarily - for example because the waste to be recycled and / or thermally recycled - state regulations stipulate that landfill facilities that are washable, have a substantial volume, or have specially equipped underground storage facilities. This alone results in high additional investment costs. The transportation of such disposal goods also causes considerable costs, not least because of their low bulk density.

Bei chemisch instabilem Entsorgungsgut kann neben starker Geruchsbildung giftige oder gefährliche Gasbildung auftreten, so daß besonders für Lagerbunker ohne zusätzliche Gasentsorgung Explosionsgefahr besteht. Permanente Entlüftung, mehrfacher Luftwechsel pro Stunde sowie zusätzliche Filter-und Sicherheitsanlagen bilden Kostenfaktoren auch bei der Zwischenlagerung des Entsorgungsgutes.In the case of chemically unstable waste, in addition to strong odors, toxic or dangerous gas formation can occur, so that there is a risk of explosion, especially for storage bunkers without additional gas disposal. Permanent ventilation, multiple air changes per hour and additional filter and safety systems also form cost factors for the temporary storage of the material to be disposed of.

Für den Transport mancher Entsorgungsgüter, beispielsweise Hausmüll, ist es bekannt, mit in das Fahrzeug integrierten Pressen schwach vorkomprimiert zu transportieren. Eine anschließende thermische Verwertung des Entsorgungsgutes wird durch dessen geringes Schüttgewicht und die daraus resultierenden großen Volumina technisch erschwert.For the transport of some disposal goods, for example household waste, it is known to transport slightly pre-compressed with presses integrated in the vehicle. Subsequent thermal recycling of the material to be disposed of is made technically more difficult by its low bulk density and the resulting large volumes.

Von der Gesamtheit dieses Stands der Technik ausgehend, liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, für Industrie- und Hausmüll, Industriegüterwracks bzw. Entsorgungsgut aller Art verbesserte energetische und stoffliche Verwendung bei wesentlich verbessertem Wirkungsgrad der Verfahrensdurchführung mittels vereinfachter Vorrichtungsalagen zu erreichen und umweltschonend eine voll ständige Entsorgung zu gewährleisten.Starting from the entirety of this prior art, the present invention is based on the object of achieving improved energetic and material use for industrial and domestic waste, industrial goods wrecks or disposal goods of all kinds with a significantly improved efficiency of the process implementation by means of simplified device layers and being environmentally friendly and completely permanent To ensure disposal.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.The object is achieved by the features specified in the characterizing part of claim 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen dieser Aufgabeniösung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous further developments and refinements of this task solution result from the subclaims.

Dadurch, daß das Entsorgungsgut zunächst unter Beibehaltung seiner Misch- und Verbundstruktur, also ohne die Anwendung kostenintensiver Sortierverfahren und -anlagen oder des bekannten Stands der Technik zu Paketen näherungsweise gleicher Geometrie vorkompaktiert wird, kann das Entsorgungsgut ohne Schwierigkeiten mit einer Stopfvorrichtung o.dgl. in einen beispielsweise etwa rohrförmigen Behälter hineinverdichtet werden, was sowohl seinen nachfolgenden Transport, eine gegebenenfalls erforderliche Zwischenlagerung als auch das Pyrolyseverfahren unkompliziert und störunanfällig gestaltet. Die Vorkompaktierung in eine geeignete geometrische Form, die erfindungsgemäß einem geeigneten Behältnis angepaßt ist, verhindert, daß beim nachfolgenden Nachverdichten sperrige Bestandteile des Entsorgungsgutes den Nachverdichtungsvorgang behindern. Im verdichteten Zustand weist das Entsorgungsgut nur noch ca. 1/3 bis ca. 1/20 seines ursprünglichen Volumens auf, was ein entsprechend reduziertes Lager- und Transportvolumen ergibt, unabhängig von einer nachgeschalteten thermischen Entgasung bzw. Pyrolyse des Entsorgungsgutes.Characterized in that the waste is initially precompacted while maintaining its mixed and composite structure, i.e. without the use of costly sorting methods and systems or the known prior art to packages of approximately the same geometry, the waste can be easily with a stuffing device or the like. are compressed into, for example, an approximately tubular container, which makes both its subsequent transport, any intermediate storage that may be required and the pyrolysis process uncomplicated and unaffected by faults. The pre-compaction into a suitable geometric shape, which is adapted according to the invention to a suitable container, prevents bulky components of the waste material from hindering the subsequent compaction process during the subsequent compaction. In the compressed state, the material to be disposed of only has approximately 1/3 to approximately 1/20 of its original volume, which results in a correspondingly reduced storage and transport volume, regardless of a subsequent thermal degassing or pyrolysis of the material to be disposed of.

Zwar kann bei schüttfähigem Material der erste Schritt der Verdichtung des Entsorgungsgutes mittels einer offenen Verpackung, wie einer Netzumhüllung oder Spannbandverpackung, erfolgen, seine Einbringung in ein stirnseitig offenes Behältnis bringt jedoch den Vorteil, daß es sich hier zusätzlich in dichtem Einschluß befindet, so daß beispielsweise die Geruchsbildung auf ein Minimum reduziert ist und Auswaschungen, etwa bei der Zwischenlagerung in Naßräumen, nicht zu befürchten sind. Hierfür können ohne merklichen Kostenaufwand auch die offenen Stirnseiten der Behältnisse wasserdicht verschlossen werden. Für die sich gegebenenfalls an den Transport und/oder die Zwischenlagerung anschließende thermische und stoffliche Aufbereitung des verdichtet und verschlossen verpackten Entsorgungsgutes ergeben sich eine ganze Folge von Vorteilen. So lassen sich beispielsweise dicht gefüllte Behältnisse in einem Kammer- oder Durchlaufofen problemlos der Entgasung unterziehen. Die Verweildauer in derartigen Pyrolysekammern ist nach Kriterien der Wirtschaftlichkeit des Verfahrens optimierbar. Einschränkende Längen/Durchmesserbedingungen bei geeigneten Behältnissen, die den Pyrolyseofen durchlaufen, bestehen nicht. Da auch Behälter größeren Durchmessers einsetzbar sind, lassen sich auf diese Weise größere und sperrige Industriegüterwracks gleichermaßen entsorgen. Gegebenenfalls sind letztere zuvor großvolumig zu portionieren.In the case of pourable material, the first step of compacting the material to be disposed of can be carried out by means of an open packaging, such as a net wrapping or tensioning strap packaging, but introducing it into an open-ended container has the advantage that it is additionally sealed here, for example the formation of odors is reduced to a minimum and leaching, for example during intermediate storage in wet rooms, is not to be feared. For this purpose, the open end faces of the containers can also be sealed watertight without any noticeable expense. There are a whole series of advantages for the thermal and material processing of the compacted and sealed packaging disposed of after transport and / or intermediate storage. For example, tightly filled containers can be easily degassed in a chamber or continuous furnace. The dwell time in such pyrolysis chambers can be optimized according to criteria of the economics of the process. There are no restrictive length / diameter conditions for suitable containers that pass through the pyrolysis furnace. Since containers with larger diameters can also be used, larger and bulky industrial wrecks can be disposed of in the same way. Possibly the latter must be portioned in large quantities beforehand.

Vorteilhafte Bedingungen für die thermische Verwertung der pyrolysierten Entsorgungsgüter bestehen dadurch, daß alle Entgasungsprodukte direkt und ohne Zwischenabkühlung einer Hochtemperaturbehandlung unterzogen werden können. Der entstehende verdichtete Koks, zusammen mit den mineralischen oder metallischen Komponenten, läßt sich leicht ausbringen und der Hochtemperaturbehandlung zuführen. Bei der Vergasung des Restkohlenstoffs entsteht durch Spaltung eines Teils des mitgeführten Wasserdampfs Spaltgas (CO, H2). Die Entgasungsprodukte werden in niedermolekulare Bestandteile gespalten. Die Reaktionstemperatur wird durch exotherme Reaktion des in verdichteter Form vorliegenden Kokses mit Sauerstoff aufrechterhalten. Das so freigesetzte Kohlendioxid setzt sich nach dem Boudouardschen Gleichgewicht mit Kohlenstoff zu Kohlenmonoxid um. Im Hochtemperaturreaktor wird eine optimale Umsetzung und Nutzung aller Produkte sichergestellt.Advantageous conditions for the thermal recycling of the pyrolyzed disposal goods are that all the degassing products can be subjected to a high-temperature treatment directly and without intermediate cooling. The resulting compressed coke, together with the mineral or metallic components, can be easily removed and subjected to high-temperature treatment. When the residual carbon is gasified, fission gas (CO, H2) is formed by splitting part of the water vapor carried along. The degassing products are split into low molecular weight components. The reaction temperature is maintained by exothermic reaction of the coke in compressed form with oxygen. The carbon dioxide released in this way reacts with carbon to carbon monoxide according to Boudouard's equilibrium. Optimal implementation and use of all products is ensured in the high-temperature reactor.

Die mit der Kohlenstoffvergasung und Spaltgasbildung verbundenen hohen Temperaturen führen zu einem direkt nutzbaren energiereichen Prozeßgas, ohne daß kondensierbare organische Bestandteile bei stark verringertem Wasseranteil anfallen. Durch den bei der Druckpyrolyse gebildeten dichten Koks und die prozeßbedingten geringen Strömungsgeschwindigkeiten werden anfallende Staubanteile im Prozeßgas auf ein Minimum reduziert.The high temperatures associated with carbon gasification and fission gas formation lead to a directly usable, high-energy process gas without condensable organic components being obtained with a greatly reduced water content. The dense coke formed in the pressure pyrolysis and the process-related low flow velocities reduce the amount of dust in the process gas to a minimum.

Die schmelzfähigen metallischen und mineralischen Bestandteile der Reaktionsprodukte bilden bei der Hochtemperaturbehandlung in einem Einschmelzvergaser eine Metall- bzw. Schlackenschmelze mit teilweise sehr unterschiedlichen Dichten, so daß Stoffkomponenten einfach voneinander getrennt und einer effizienten Verwertung zugeführt werden können.During the high-temperature treatment in a melter gasifier, the meltable metallic and mineral components of the reaction products form a metal or slag melt with partially very different densities, so that material components can be separated easily and can be used efficiently.

Die Kohlenstoffvergasung und Spaltgasbildung, gekoppelt mit einem Ausschmelzen verwertbarer Wertstoffe, lassen sich in vorteilhafter Weise auch in einem Schachtofen an sich bekannter Bauart durchführen, wobei dem den verdichteten Prozeßkoks enthaltenden Schacht in bekannterweise Sauerstoff zugeführt wird. Dabei lassen sich in den festen Pyrolyserückständen Temperaturen von mehr als 1.500 °C problemlos erzeugen, bei denen sowohl Stähle und andere Metalle als auch Gläser ausschmelzen. Das Ausbringen dieser Wertstoffe kann im fraktionierten Abstich oder im Überlauf erfolgen. Die Anwendung von Sauerstoff statt Luft ist von erheblichem Vorteil zur Erzielung hoher Temperaturen, geringer Gasgeschwindigkeiten und -volumina sowie zur Vermeidung der Bildung von Stickstoff-Sauerstoffverbindungen.The carbon gasification and fission gas formation, coupled with the melting out of usable valuable materials, can advantageously also be carried out in a shaft furnace of a type known per se, the oxygen containing the compressed process coke being supplied in a known manner. Temperatures of more than 1,500 ° C can be easily generated in the solid pyrolysis residues, at which steel and other metals as well as glasses melt. These recyclables can be discharged in fractional tapping or in an overflow. The use of oxygen instead of air is of considerable advantage in order to achieve high temperatures, low gas velocities and volumes and to avoid the formation of nitrogen-oxygen compounds.

Das Entweichen der durch thermische Spaltung gebildeten flüchtigen Verbindungen aus den dicht gefüllten Behältnissen wird begünstigt, wenn stirnseitig offene und perforierte Metallrohre o.dgl. verwendet werden. Bei entsprechender Dimensionierung ergeben sich bezüglich des Gasaustrittes, der Fertigungskosten und der anwendbaren Entgasungstemperaturen optimale Bedingungen.The escape of the volatile compounds formed by thermal cleavage from the tightly filled containers is favored if the front side is open and perforated metal pipes or the like. be used. With appropriate dimensioning, optimal conditions result with regard to the gas outlet, the manufacturing costs and the applicable degassing temperatures.

Das Entsorgungsgut kann für den Transport und die Zwischenlagerung auch in thermisch zersetzbare, aus mechanisch festem Material bestehende Behältnisse vorverdichtet eingebracht und später in die thermisch stabilen Entgasungsrohre, die der Pyrolyse unterworfen werden, nachverdichtet eingebracht werden.The material to be disposed of can also be pre-compacted for transport and intermediate storage in thermally decomposable containers made of mechanically solid material and later compacted in the thermally stable degassing tubes which are subjected to pyrolysis.

In einem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden in einem Durchlaufofen eine Vielzahl von Behältnissen, beispielsweise Rohrkartuschen mit zusätzlichen, ihre äußere Oberfläche vergrößernden Radialringen, im Umlauf geführt. Auf diese Weise läßt sich die Kapazität einer Anlage maximieren.In a present exemplary embodiment, a multiplicity of containers, for example tubular cartridges with additional radial rings which enlarge their outer surface, are circulated in a continuous furnace. In this way, the capacity of a plant can be maximized.

Die Verdichtung von Hausmüll o.dgl. kann entscheidend verbessert werden, wenn während der Vorkompaktierung das Entsorgungsgut mit einem sterilisierenden Heißgas, vorzugsweise Heißdampf, beaufschlagt wird. Hierdurch erhöhen sich die Möglichkeit seiner Plastifizierung und die chemische Stabilität des Entsorgungsgutes sowie die Lagerbeständigkeit ohne Geruchsbelästigung und Gasbildung.The compaction of household waste or the like. can be significantly improved if a sterilizing hot gas, preferably hot steam, is applied to the material to be disposed of during the pre-compaction. This increases the possibility of its plasticization and the chemical stability of the material to be disposed of, as well as its shelf life without any unpleasant smells and gas formation.

Wegen der gewünschten hohen Wärmeleitfähigkeit zu dem und innerhalb des Entsorgungsgutes für die Pyrolyse, aber auch aus Gründen des Lager-, Transport- und optimalen Entsorgungsvolumens für die Entgasung ist es zweckmäßig, die Behälter so zu füllen, daß die Fülldichte bei Hausmüll näherungsweise 1 kg/dm³ beträgt. Als Stopfvorrichtung für das verdichtende Füllen der Behältnisse kann ein periodisch arbeitender Hammer verwendet werden, der mechanisch, hydraulisch oder pneumatisch angetrieben wird.Because of the desired high thermal conductivity to and within the disposal material for pyrolysis, but also for reasons of storage, transport and optimal disposal volume for degassing, it is advisable to fill the container so that the filling density for household waste is approximately 1 kg / dm is ³ . A periodically operating hammer, which is driven mechanically, hydraulically or pneumatically, can be used as the stuffing device for the compacting filling of the containers.

Werden die verdichtend gefüllten Behältnisse längere Zeit zwischengelagert, ehe sie einer thermischen Verwertung zugeführt werden, so ist es vorteilhaft, wenn die Stirnflächen des mit nachverdichtetem Entsorgungsgut gefüllten rohrförmigen Behälters mit thermisch zersetzbaren Folien oder Beschichtungen abgedeckt werden. Auf diese Weise sind zum einen direkte Schadstoffabgaben an die Umwelt ausgeschlossen, zum anderen werden auch Geruchsbelästigungen vermieden. Die thermisch zersetzbare Abdeckung kann bei der nachgeschalteten Pyrolyse thermisch genutzt werden. Neben Kunststoff-Folien eignen sich hierfür beispielsweise bituminöse Anstriche, die kostengünstig und einfach aufgebracht werden können. Ansonsten verhalten sich die Behältnisse bei Anwendung der erfindungsgemäßen Druckpyrolyse praktisch selbstreinigend. Ihre Verwendung optimiert nicht nur die Bedingungen für die Pyrolyse selbst, sondern reduziert bei ihrer Verwendung als Transportbehälter das Transportvolumen um ca. 80 %. Der im Ergebnis der Pyrolyse anfallende verdichtete Pyrolysekoks besitzt ausgezeichnete Durchströmungseigenschaften, so daß er für eine nachfolgende Kohlevergasung besonders geeignet ist.If the densely filled containers are temporarily stored before they are sent for thermal recycling, it is advantageous if the end faces of the tubular container filled with post-compacted waste are covered with thermally decomposable films or coatings. In this way, direct emissions of pollutants to the environment are excluded, and, on the other hand, unpleasant smells are avoided. The thermally decomposable cover can be used thermally in the subsequent pyrolysis. In addition to plastic foils, bituminous coatings are suitable for this purpose, which can be applied inexpensively and easily. Otherwise, the containers behave practically self-cleaning when using the pressure pyrolysis according to the invention. Their use not only optimizes the conditions for the pyrolysis itself, but also reduces the transport volume by approx. 80% when used as a transport container. The result of the pyrolysis compressed pyrolysis coke has excellent flow properties, making it particularly suitable for subsequent coal gasification.

Bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren wird erstmalig bei der Müllpyrolyse ein Teil der natürlichen Feuchte des Mülls durch die beschriebene Kohlenwassergasreaktion zu brennbarem Gas umgewandelt.In the method described above, for the first time in waste pyrolysis, part of the natural moisture of the waste is converted to combustible gas by the described hydrocarbon gas reaction.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsforn des erfindungsgemäßen Pyrolyseverfahrens wird das Pyrolysegut unter Verdichtung in eine Pyrolysekammer eingebracht, die aus einem einzigen Pyrolyserohr oder einem kanalartigen Pyrolyseofen besteht und unter Beibehaltung des verdichteten Zustandes über den Kammerquerschnitt durch das erhitzte Rohr bzw. den Kanal hindurchgedrückt, wobei die Wärmezufuhr zum Pyrolysegut durch die mit diesem in Druckkontakt stehenden Wandungen erfolgt und wobei die sich bildenden gasförmigen Pyrolyseprodukte bei erhöhtem Druck abgeführt werden.In a particularly preferred embodiment of the pyrolysis process according to the invention, the pyrolysis material is introduced with compression into a pyrolysis chamber which consists of a single pyrolysis tube or a channel-like pyrolysis furnace and, while maintaining the compressed state, is pressed through the heated tube or the channel across the chamber cross section, the heat being supplied to the pyrolysis material takes place through the walls in pressure contact therewith and the gaseous pyrolysis products which are formed are removed at elevated pressure.

Die Zwangsförderung des verdichteten Pyrolysegutes gewährleistet einen ständigen Druckontakt zwischen dem Pyrolysegut und der beheizten Kammerwandung, so daß die Wärmeübertragung von den Kammerwänden auf das Pyrolysegut optimiert wird.The forced conveyance of the compressed pyrolysis material ensures constant pressure contact between the pyrolysis material and the heated chamber wall, so that the heat transfer from the chamber walls to the pyrolysis material is optimized.

Zusätzlich wird der Volumenverlust in der Pyrolysekammer durch Entgasung (Pyrolysegas/Wasserdampf) und/oder Austrag fester Bestandteile durch Nachfüllen und Nachverdichten mit Pyrolysegut ausgeglichen.In addition, the volume loss in the pyrolysis chamber due to degassing (pyrolysis gas / water vapor) and / or discharge of solid components is compensated for by refilling and recompressing with pyrolysis material.

Der höhere Druck in der Pyrolysekammer garantiert eine bessere Zwangsdurchströmung des Pyrolysegutes und des Pyrolysekokses durch die gasförmigen Pyrolysebestandteile, was zu einer besseren Erwärmung und zusätzlich zu einer kürzeren Entgasungszeit führt, so daß eine hohe Leistung derAniage gewährleistet ist.The higher pressure in the pyrolysis chamber guarantees a better forced flow of the pyrolysis material and the pyrolysis coke through the gaseous pyrolysis components, which leads to better heating and, in addition, to a shorter degassing time, so that high performance of the assembly is ensured.

Verdichtung, Zwangsförderung und Nachverdichtung des Pyrolysegutes erfolgen in einer vorteilhaften Verfahrensweiterbildung intermittierend.Compression, forced conveyance and post-compression of the pyrolysis material are carried out intermittently in an advantageous process development.

Die Einbringung des Pyrolysegutes und die Ausbringung der festen Reststoffe können in einfacher Weise dadurch erfolgen, daß die rohrförmig oder kanalartig ausgebildete Pyrolysekammer an ihrer Ein-und Austrittsseite gegebenenfalls regelbare Querschnittsverengungen aufweist, so daß sich auch an der Austrittsseite Pfropfen bilden. Durch die fortlaufende Zuführung und Verdichtung von Pyrolysegut wird der selbstdichtende Pfropfen ständig erneuert.The pyrolysis material and the solid residues can be introduced in a simple manner in that the tubular or channel-shaped pyrolysis chamber may have adjustable cross-sectional constrictions on its inlet and outlet sides, so that plugs also form on the outlet side. The self-sealing plug is constantly renewed by the continuous feeding and compression of pyrolysis material.

Bei der Verwendung einer derartigen erfindungsgemäßen langgestreckten Pyrolysekammer, in die das Entsorgungsgut unter Beibehaltung eines verdichteten Zustandes eingebracht wird, wobei sie im Durchlauf arbeitet, ergibt sich eine sehr gute Wärmeleitfähigkeit für und in das kompaktierte Entsorgungsgut wegen des gegebenen luftporenfreien Druckkontaktes mit der Wandung der Kammer. Als vorteilhaftes Längen/Durchmesserverhältnis hat sich die Verwendung von Pyrolysekammern, deren Länge zum Durchmesser größer als 10:1 ist, herausgestellt.When using such an elongated pyrolysis chamber according to the invention, into which the waste is introduced while maintaining a compacted state, while working continuously, there is very good thermal conductivity for and into the compacted waste due to the air-free pressure contact with the wall of the chamber. The use of pyrolysis chambers whose length to diameter is greater than 10: 1 has proven to be an advantageous length / diameter ratio.

Eine schubweise, d.h. intermittierend erfolgende Zwangsförderung des Pyrolysegutes bzw. des nachverdichteten festen Reststoffes hat darüber hinaus den Vorteil, daß im Zusammenwirken mit dem Druckkontakt des Pyrolysegutes zu den Kammerwänden Verkrustungen und Anbackungen von Pyrolyserückständen an den Kammerwänden durch ständige Reibung des nachrückenden Pyrolysegutes entfernt werden. Die Pyrolysekammer ist bei derartigerAusführung selbstreinigend. Sie enthält auch keinerlei bewegliche Bauelemente, die bei längerfristigem Betrieb zu Störungen führen und vor allem bezüglich der Abdichtung und Schmierung Schwierigkeiten bereiten können.A batchwise, i.e. Intermittent forced conveyance of the pyrolysis material or the post-compacted solid residue also has the advantage that, in conjunction with the pressure contact of the pyrolysis material with the chamber walls, incrustations and caking of pyrolysis residues on the chamber walls are removed by constant friction of the pyrolysis material that is moving up. The pyrolysis chamber is self-cleaning in such a design. It also does not contain any moving components that lead to malfunctions during long-term operation and can cause difficulties, particularly with regard to sealing and lubrication.

Die festen Pyrolyserückstände werden vorteilhaft im heißem Zustand (ca. 400 °C) in einen Schmelzzyklon (Nachverbrennungskammer) ausgebracht und dort unter Sauerstoffzufuhr verbrannt bzw. zu Schlacke aufgeschmolzen.The solid pyrolysis residues are advantageously brought out in the hot state (approx. 400 ° C.) in a melting cyclone (afterburning chamber) and burned there with the addition of oxygen or melted to form slag.

Der gesamte Energieinhalt des heißen Pyrolysekokses kann so direkt genutzt werden.The entire energy content of the hot pyrolysis coke can be used directly.

Bei Einsatz reinen Sauerstoffs oder wenigstens sauerstoffangereicherter Luft muß der hohe Stickstoffanteil der Luft nicht miterwärmt werden, so daß sich das Abgasvolumen erheblich reduziert und die Abgasreinigung technisch gutzu kontrollieren und kostengünstiger zu gestalten ist.When using pure oxygen or at least oxygen-enriched air, the high nitrogen content of the air does not have to be heated, so that the exhaust gas volume is considerably reduced and the exhaust gas cleaning can be technically controlled and made more cost-effective.

Der bei der Niedertemperaturpyrolyse anfallende hohe Kohlenstoffgehalt des Reststoffes besitzt gute schadstoffbindende Eigenschaften. Das kann noch dadurch unterstützt werden, daß dem Pyrolysegut vor der Verdichtung schadstoffbindende Zusätze beigegeben werden.The high carbon content of the residual material resulting from low-temperature pyrolysis has good pollutant-binding properties. This can be further supported by adding pollutant-binding additives to the pyrolysis material before compression.

Ein weiterer besonderer Vorteil ergibt sich dadurch, daß der Austritt der gasförmigen Pyrolyseprodukte aus der Pyrolysekammer am Ende der Förderstrecke erfolgt. In diesem Falle durchströmen die heißen gasförmigen Pyrolyseprodukte zum einen das Pyrolysegut in voller Länge, zum anderen wird die Pyrolysekammer hierdurch erst unmittelbar vor der Ausbringung drucklos, was die Abdichtung der Pyrolysekammer an der Austrittsseite vereinfacht. Gemäß der sich einstellenden Strömung der gasförmigen Pyrolyseprodukte und des dadurch bedingten Druckabfalls längs der Pyrolysekammer herrschen die höchsten Drücke an der Einbringungsseite und sorgen hier sowohl für schnelle Durchwärmung als auch für schnelle Entgasung.Another particular advantage results from the fact that the gaseous pyrolysis products emerge from the pyrolysis chamber at the end of the conveying path. In this case, the hot gaseous pyrolysis products on the one hand flow through the full length of the pyrolysis material, and on the other hand the pyrolysis chamber is not pressurized until immediately before it is applied, which simplifies the sealing of the pyrolysis chamber on the outlet side. In accordance with the resulting flow of the gaseous pyrolysis products and the resulting pressure drop along the pyrolysis chamber, the highest pressures prevail on the introduction side and ensure both rapid heating and rapid degassing.

Optimaler Wärmeübergang durch Druckkontakt, optimierte Wärmeleitfähigkeit durch Minderung des Porenvolumens und zusätzliche Volumenbeheizung durch die gasförmigen Pyrolyseprodukte selbst sind Vorteile des erfindungsgemäßen Pyrolyseverfahrens bezüglich der Erwärmung des Pyrolysegutes gegenüber dem bisherigen Stand der Technik. Durch die Pyrolyse selbst wird die Wärmeleitfähigkeit des Pyrolysegutes ständig verbessert, vor allem in den Kontaktzonen der Wände, so daß die hier schon bevorzugt pyrolysierten Bereiche die Wärme auch durch gute Wärmleitung an die Innenbereiche, die noch nicht so weit pyrolysiert sind, weitergeben. Ein zusätzlicher Effekt ist dadurch gegeben, daß die kohlenstoffreichen Reststoffe im verdichteten bzw. nachverdichteten Zustand sehrviel bessere Wärmeleitung besitzen als das ursprüngliche Pyrolysegut. Erfindungsgemäßer Verdichtungszustand von Pyrolysegut und Reststoffen sowie der ständige Druckkontakt des Pyrolysegutes mit den Kammerwänden minimieren nicht nurdie notwendigen Abmessungen der Pyrolysekammer, sie verkürzen auch die notwendige Pyrolysezeit erheblich.Optimal heat transfer through pressure contact, optimized thermal conductivity by reducing the pore volume and additional volume heating by the gaseous pyrolysis products themselves are advantages of the pyrolysis process according to the invention with regard to the heating of the pyrolysis product compared to the prior art. Through the pyroly se itself, the thermal conductivity of the pyrolysis material is constantly being improved, especially in the contact zones of the walls, so that the areas which have already been preferably pyrolyzed pass on the heat to the interior areas which have not yet been so far pyrolyzed by good heat conduction. An additional effect is given by the fact that the carbon-rich residues in the compressed or post-compressed state have much better heat conduction than the original pyrolysis material. The state of compaction of pyrolysis material and residues according to the invention and the constant pressure contact of the pyrolysis material with the chamber walls not only minimize the necessary dimensions of the pyrolysis chamber, they also considerably shorten the necessary pyrolysis time.

Bei der Aufbereitung von Industriegüterwracks, wie beispielsweise Personenkraftwagen, Kühlschränken, Waschmaschinen u.dgl., entstehen durch ein großvolumiges Portionieren des Schrottgutes, durch Zerteilen und/oder Stauchen unter Beibehaltung seiner Misch- und Verbundstruktur gut handhabungsfähige Schrottpakete bei minimalem Aufbereitungsaufwand. Insbesondere durch Stauchen der Industriegüterwracks ist es möglich, Schrottpakete nährungsweise einheitlicher Außenabmessung zu erhalten, was ihre Handhabung in der Pyrolysekammer erleichtert. Die Portionierung des Schrottes wird dabei zweckmäßigerweise so vorgenommen, daß hinreichende Entgasungsvolumina bestehen bleiben. Die großvolumige Portionierung erleichtert zudem das Beschicken der Pyrolysekammer mit Hilfe intermittierend arbeitender Ein- und Ausbringungseinrichtungen des Schrottgutes.In the processing of industrial wrecks, such as cars, refrigerators, washing machines and the like, large-scale portioning of the scrap material, cutting and / or upsetting, while maintaining its mixed and composite structure, results in scrap packages that are easy to handle with minimal preparation. In particular, by upsetting the industrial wrecks, it is possible to obtain scrap packages of approximately uniform external dimensions, which facilitates their handling in the pyrolysis chamber. The portioning of the scrap is expediently carried out in such a way that sufficient degassing volumes remain. The large-volume portioning also makes it easier to load the pyrolysis chamber with the help of intermittently working loading and unloading devices for the scrap material.

Insbesondere bei der Anwendung des Verfahrens auf zu verschrottende Fahrzeuge kann es zweckmäßig sein, das großvolumige Portionieren des Schrottes durch strukturloses Zerteilen in relativ große Wrackabschnitte vorzunehmen. Auf diese Weise läßt sich die Größe der Pyrolyseportionen begrenzen. Das Zerteilen kann sowohl mit Hilfe von Reißgreifern erfolgen als auch durch andere Schneid-oder Trennverfahren. Ein Nachstauchen der so gewonnenen Wrackabschnitte auf vorgegebene Abmessungen kann zur Vereinfachung der Handhabung zweckmäßig sein.In particular when the method is applied to vehicles to be scrapped, it may be expedient to carry out the large-volume portioning of the scrap by structurelessly dividing it into relatively large wreck sections. In this way, the size of the pyrolysis portions can be limited. The cutting can be done with the help of tear grippers as well as other cutting or separating methods. Dipping the wreckage sections thus obtained to predetermined dimensions can be expedient to simplify handling.

Die Nachverbrennung der Pyrolysegase kann beim erfindungsgemäßen Verfahren in einem gesonderten Teil der Pyrolysekammer erfolgen, was den Vorteil hat, daß ein Teil der Verbrennungswärme direkt zum Aufrechterhalten der Pyrolyse genutzt werden kann. Häufig wird es jedoch zweckmäßig sein, die schadstoffarme Nachverbrennung in einergesonderten Nachverbrennungskammer zu vollziehen. In diesem Falle lassen sich die Verbrennungsbedingungen definierter kontrollieren, wodurch hohe Schadstoffreiheit der Abgase gewährleistet werden kann.The afterburning of the pyrolysis gases can be carried out in a separate part of the pyrolysis chamber in the process according to the invention, which has the advantage that part of the heat of combustion can be used directly to maintain the pyrolysis. However, it will often be advisable to carry out the low-pollution post-combustion in a separate post-combustion chamber. In this case, the combustion conditions can be controlled more precisely, which ensures that the exhaust gases are free of harmful substances.

Eine Handhabungserleichterung - und damit eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens - kann darin bestehen, daß der Mischschrott in Sammelcontainern zusammengefaßt die Pyrolysekammer durchläuft. Besonders dann, wenn unterschiedliche Konsumgüterwracks verwendet werden, deren Außenabmessungen sehr unterschiedlich sind, ist ein derartiges Vorgehen zweckmäßig.An easier handling - and thus an advantageous further development of the method - can consist in the fact that the mixed scrap, combined in collecting containers, passes through the pyrolysis chamber. Such a procedure is particularly expedient when different consumer wrecks are used whose outer dimensions are very different.

Die Temperatur der Pyrolysekammer wird zweckmäßigerweise so geregelt, daß bei vollständiger Entgasung und zumindest teilweiser Vergasung der pyrolysefähigen Bestandteile des Schrottes die Schmelztemperatur der Schlackerückstände nicht erreicht wird. Diese Vorgehensweise hat Vorteile: Die Pyrolyserückstände schmelzen nicht auf die metallischen Bestandteile des Schrottes auf und können leicht separiert werden, und die noch nicht mineralisierten (aufgeschmolzenen) Pyrolyserückstände enthalten noch in poriger Form, d.h. mit großer aktiver Oberfläche, absorptionsfähigen Kohlenstoff zur Schadstoffbindung.The temperature of the pyrolysis chamber is expediently controlled so that when the degassing and at least partial gasification of the pyrolysis-compatible components of the scrap is complete, the melting temperature of the slag residues is not reached. This procedure has advantages: the pyrolysis residues do not melt onto the metallic components of the scrap and can be easily separated, and the pyrolysis residues that have not yet been mineralized (melted) still contain in porous form, i.e. with a large active surface, absorbent carbon for binding pollutants.

Mischschrott enthält in der Regel nur begrenzte Anteile an pyrolysierbarem Material. Beispielsweise belaufen sich die nichtmetallischen Anteile eines Fahrzeugs üblicher Bauart auf weniger als 30 %. Sowohl aus Gründen der Entsorgung einer Region als auch aus energetischen Gründen kann es daher zweckmäßig sein, dem Mischschrott Abfall mit höherem Brennwert zuzumischen. Dies kann in einfacher Form dadurch geschehen, daß die Konsumwracks sel bst als "Container" benutzt werden, indem ihre verbleibenden Hohlräume teilweise mit diesem Abfall gefüllt werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, den Zusatzabfall zusammen mit den portionierten Wracks zunächst in die genannten Behälter hineinzuverdichten und nachfolgend in die Pyrolysekammer zu schicken. Eine weitere Möglichkeit, das erfindungsgemäße Verfahren fortzuentwickeln, besteht darin, daß einer Nachverbrennung mehrere Pyrolysekammern zugeordnet sind. Insbesondere dann, wenn gesonderte Nachverbrennungskammern vorgesehen sind, bringt diese Möglichkeit Vorteile, wenn die Beschickung der Pyrolysekammern derart zeitversetzt erfolgt, daß die Summe der Gasentwicklungen näherungsweise konstant gehalten werden kann.Mixed scrap generally contains only a limited amount of pyrolyzable material. For example, the non-metallic components of a vehicle of a conventional type are less than 30%. For reasons of disposal of a region as well as for energy reasons, it may therefore be advisable to add waste with a higher calorific value to the mixed scrap. This can be done in a simple form by using the consumer wrecks themselves as "containers" by partially filling their remaining cavities with this waste. Another possibility is to first compact the additional waste together with the portioned wrecks into the containers mentioned and then send them into the pyrolysis chamber. Another possibility for developing the process according to the invention is that several pyrolysis chambers are assigned to afterburning. In particular, if separate afterburning chambers are provided, this possibility brings advantages if the loading of the pyrolysis chambers takes place with a time delay such that the sum of the gas developments can be kept approximately constant.

Sowohl bei derAufbereitung von Haus- und Industriemüll als auch von Industriegüterwracks o.dgl. Entsorgungsgut enthalten die anfallenden Pyrolyseprodukte in aller Regel Schadstoffe, die nicht an die Umwelt abgegeben werden dürfen.Both in the processing of domestic and industrial waste as well as industrial wrecks or the like. The pyrolysis products that are disposed of generally contain pollutants that must not be released into the environment.

Erfindungsgemäß werden daher bei einer bevorzugten Ausführungsform die bei der Pyrolyse anfallenden, die Schadstoffe enthaltenden, festen, flüssigen und/oder gasförmigen Verfahrensprodukte in ein oder durch mehrere Schmelzbäder, die auf unterschiedlichen Temperaturwerten gehalten werden und/oder unterschiedliche Zusammensetzung aufweisen, hindurchgeleitet. Dadurch, daß die schadstoffhaltigen Pyrolyseprodukte durch Schmelzbäder geleitet werden, deren Temperaturwerte im Bereich von 1.500 °C bis 2.000 °C liegen können, ist es möglich, sowohl die Zersetzungstemperaturen organischer Schadstoffe als auch beispielsweise die Kondensationstemperatur anorganischer Schadstoffe in einzelnen Bädern optimal einzustellen und in engen Grenzen konstant zu halten. Je nach Anwendungsfall kann ein Schmelzbehälter genügen.According to the invention, therefore, in a preferred embodiment, the solid, liquid and / or gaseous process products obtained during the pyrolysis and containing the pollutants are passed into one or more melt baths which are kept at different temperature values and / or have different compositions. Because the pyrolysis products containing pollutants by melt baths conducted, the temperature values of which can be in the range from 1,500 ° C to 2,000 ° C, it is possible to optimally set both the decomposition temperatures of organic pollutants and, for example, the condensation temperature of inorganic pollutants in individual baths and to keep them constant within narrow limits. Depending on the application, a melting tank can be sufficient.

In den Hochtemperaturschmelzbädern werden zunächst die organischen Schadstoffe vollständig zersetzt. Besonders vorteilhaft wirkt sich aus, daß das Durchströmen wenigstens eines Schmelzbades mit weitaus geringeren Geschwindigkeiten verbunden ist als die Verbrennung der Verunreinigungen in einem Gasbrenner nach dem Stand der Technik. In der Hochtemperaturflüssigkeit werden die Kontaktzeiten zwischen schadstoffhaltigen Gas- bzw. Flüssigkeits- und/oder Feststoff-Kontaminationen derart begünstigt, daß längere Abwege entfallen können. Das erfindungsgemäße Verfahren kann mit einem Vorrichtungsaufbau arbeiten, der wesentlich einfacher und kompakter ausgebildet ist als die bekannten vergleichbaren Anlagen. Das Durchleiten der schadstoffbelasteten gasförmigen Pyrolyseprodukte durch ein Hochtemperaturschmelzbad erfordert, wie bei herkömmlichen Filteranlagen auch, ein gewisses Druckgefälle, das sowohl dadurch erzeugt werden kann, daß die durchzuleitenden schadstoffhaltigen Materialien vorkomprimiert und unter Überdruck dem Hochtemperaturschmelzbad zugeführt werden, als auch dadurch, daß das Schmelzbad mit Unterdruck beaufschlagt wird.In the high-temperature melt baths, the organic pollutants are first completely decomposed. It has a particularly advantageous effect that the flow through at least one melt pool is associated with much lower speeds than the combustion of the contaminants in a gas burner according to the prior art. In the high-temperature liquid, the contact times between contaminated gas or liquid and / or solid contaminations are favored in such a way that longer distances can be dispensed with. The method according to the invention can work with a device structure which is of a considerably simpler and more compact design than the known comparable systems. Passing the pollutant-laden gaseous pyrolysis products through a high-temperature molten bath requires, as in conventional filter systems, a certain pressure drop, which can be generated both by precompressing the materials containing pollutants to be passed through and feeding them to the high-temperature molten bath under excess pressure, and also by the fact that the molten bath is included Vacuum is applied.

Die Schmelzbäder können aus einem oder verschiedenen, bei den in Frage kommenden hohen Temperaturen,schmelzenden Werkstoffen bestehen. Die Werkstoffauswahl der Bäder richtet sich neben dem jeweils gewünschten Temperaturbereich nach der für das betreffende Bad angestrebten Schadstoffkonvertierung. Metallische Bäder sind für die Konvertierung bestimmter Schadstoffkombinationen günstig. Schmelzbäder aus Glas können bezüglich ihrer Viskosität an einen großen Temperaturbereich so angepaßt werden, daß ein problemloses Durchleiten und Zerteilen des schadstoffhaltigen Materials ermöglicht wird. Darüber hinaus besitzt Glas auch hervorragende Einbindungseigenschaften für feste anorganische Schadstoffe. Beispielsweise sind Blei und Arsen sogenannte Netzwerkbildner in den vorhandenen Glasstrukturen, die in entsprechend formulierte Gläser problemlos und auslaugungsfest bei hoher Aufnahmekapazität eingebaut werden. Ein weiterer Vorteil der Verwendung von Gläsern als Hochtemperaturschmelzbad ist darin zu sehen, daß beliebig unsortiertes, anderweitig nur schwer zu nutzendes Altglas verwendet werden kann.The melting baths can consist of one or different materials that melt at the high temperatures in question. In addition to the desired temperature range, the choice of material for the baths depends on the pollutant conversion desired for the bath in question. Metallic baths are cheap for the conversion of certain combinations of pollutants. Melting baths made of glass can be adjusted in terms of their viscosity to a large temperature range in such a way that the pollutant-containing material can be passed through and divided without problems. In addition, glass also has excellent integration properties for solid inorganic pollutants. For example, lead and arsenic are so-called network formers in the existing glass structures, which can be installed in appropriately formulated glasses without problems and leach-proof with a high absorption capacity. Another advantage of using glasses as a high-temperature molten bath is the fact that any unsorted, otherwise difficult to use used glass can be used.

Wird das erfindungsgemäße Verfahren auf die Nachreinigung von Abgabeprodukten der Müllpyrolyse angewendet, so kann der nicht zu vermeidende Altglas-Anteil des Hausmülls direkt genutzt werden. Bei Glasschmelzen, deren Temperaturen oberhalb 1.200 °C liegen, ist sichergestellt, daß alle organischen Schadstoffe, die in Abgasen enthalten sein könnten, vollständig zersetzt werden, insbesondere auch Dioxine bzw. Furane.If the method according to the invention is applied to the post-cleaning of waste products from waste pyrolysis, the unavoidable proportion of waste glass in household waste can be used directly. In the case of glass melts whose temperatures are above 1,200 ° C., it is ensured that all organic pollutants that could be contained in the exhaust gases are completely decomposed, in particular also dioxins or furans.

Ergänzend zu den vorstehend angeführten Metall- und Glasschmelzbädern bieten aus geschmolzenen Salzen bestehende Bäder den Vorteil, daß Schadstoffkomponenten, wie Chlor, Fluor und Schwefel o.dgl., hier neutralisiert und in umweltneutrale Verbindungen überführt werden. Je nach Art der Schadstoffmenge und Schadstoffzusammensetzung der Pyrolyseprodukte ist es zweckmäßig, mehrere Schmelzbäder hintereinander zu schalten, wobei sie nach der Temperatur so gestaffelt sein können, daß die Temperatur des jeweils vorhergehenden Bades stets größer als die des im Verfahrensablauf folgenden Bades ist. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise bewirkt, daß die Wärmeabgabe der Pyrolyseprodukte jeweils das im Verfahrensablauf nachfolgende Bad beheizt, so daß auf Fremdheizung weitgehend verzichtet werden kann. Die Hochtemperaturbäder können bei einer derartigen kaskadenförmigen Badanordnung zusätzlich durch Verbrennung des anfallenden Pyrolysekokses unter Sauerstoffzufuhr aufgeheizt werden. In den Bädern der genannten Kaskade, die niedrigere Temperaturwerte aufweisen, können Schadstoffe, die bei Temperaturen, bei denen organische Stoffe zersetzt werden, flüchtig bleiben, kondensiert und chemisch so eingebunden werden, daß sie in unlöslicher Form ausgebracht werden können.In addition to the above-mentioned metal and glass melting baths, baths consisting of molten salts offer the advantage that pollutant components such as chlorine, fluorine and sulfur or the like are neutralized here and converted into environmentally neutral compounds. Depending on the type of pollutant and pollutant composition of the pyrolysis products, it is advisable to connect several melt baths in series, whereby they can be staggered according to the temperature so that the temperature of the previous bath is always higher than that of the bath following in the process. This advantageously has the effect that the heat given off by the pyrolysis products heats the subsequent bath in the process sequence, so that external heating can largely be dispensed with. In such a cascade-shaped bath arrangement, the high-temperature baths can additionally be heated by burning the pyrolysis coke obtained with the supply of oxygen. In the baths of the cascade mentioned, which have lower temperature values, pollutants which remain volatile at temperatures at which organic substances are decomposed can be condensed and chemically integrated so that they can be applied in insoluble form.

Die derzeitig zur Verfügung stehenden wissenschaftlichen Erkenntnisse über die Zersetzung organischer Schadstoffe und die Einbindung anorganischer Schadstoffe in Form einer Mineralisierung in Kombination mit einer zusätzlichen Schadstoffkondensation zeigen, daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Schadstoffreiheit der so behandelten Gase garantiert ist. Eine messende Überwachung der von Schadstoff befreiten Gase kann entweder entfallen oder auf ein Minimum reduziert werden, beispielsweise auf die Überwachung eines Leitelements oder einer Leitverbindung.The scientific knowledge currently available on the decomposition of organic pollutants and the incorporation of inorganic pollutants in the form of mineralization in combination with additional pollutant condensation show that the process according to the invention guarantees that the gases treated in this way are free of pollutants. Measuring monitoring of the gases freed from pollutants can either be omitted or reduced to a minimum, for example by monitoring a guide element or a guide connection.

Die gasdichte Anordnung eines Hochtemperaturbades bzw. einer Schmelzbadkaskade unmittelbar an der Austragsöffnung des Pyrolysereaktors macht störanfällige Schleusen überflüssig.The gas-tight arrangement of a high-temperature bath or a melt pool cascade directly at the discharge opening of the pyrolysis reactor makes locks susceptible to faults unnecessary.

Die Unterschiede im spezifischen Gewicht zwischen Gläsern und Metallen sowie Salzschmelzen erlauben in Schmelzbädern entsprechender Temperatur das fraktionierte Ausbringen von in den Pyrolyserückständen mitgeführten recyclingfähigen Werkstoffen in einfacher und hygienisch einwandfreier Weise.The differences in the specific weight between glasses and metals, as well as salt melts, allow the fractional application of recyclable materials carried in the pyrolysis residues in melt baths of the appropriate temperature in a simple and hygienically perfect manner.

Geht die bisher praktizierte Pyrolysetechnik davon aus, die Durchwärmung des Abfalls durch Auflockern zu verbessern und zu beschleunigen, was zu aufwendigen Aufbereitungsanlagen und voluminösen Pyrolyseöfen führt, so beruht die erfindungsgemäße reaktive Kompaktierung auf der Beobachtung, daß durch eine Verdichtung von losem Mischabfall die Wärmeleitfähigkeit in dem zu pyrolysierenden Material so weit verbessert werden kann, daß die Pyrolyse in diesem verdichteten Zustand problemlos wird. Es wird hier deshalb von einer Niedertemperatur-Druckpyrolyse gesprochen. Die Inhaltsstoffe des Abfalls, die sich in den Schmelzbädern wiederfinden, verbessern während der Pyrolyse zusätzlich die Wärmeleitfähigkeit; Inertstoffe, beispielsweise Glas, stören den Verfahrensablauf nicht.The pyrolysis technology used so far assumes that the waste is heated by opening loosely improve and accelerate, which leads to complex processing plants and voluminous pyrolysis furnaces, the reactive compaction according to the invention is based on the observation that by compressing loose mixed waste, the thermal conductivity in the material to be pyrolyzed can be improved to such an extent that the pyrolysis in this compacted state becomes problem-free. This is why we speak of low-temperature pressure pyrolysis. The contents of the waste, which can be found in the melt baths, also improve the thermal conductivity during pyrolysis; Inert substances, such as glass, do not interfere with the process.

Das reaktive Kompaktieren bietet somit alle Voraussetzungen, den Anforderungen gerecht zu werden, die an ein modernes wirtschaftliches Entsorgen von Abfallprodukten zu stellen sind, zumal auch für die Funktion kleinererAnlagen keine prinzipiellen Einschränkungen zu machen sind.Reactive compacting therefore offers all the prerequisites to meet the requirements for modern, economical disposal of waste products, especially since there are no fundamental restrictions for the function of smaller plants.

Drei beispielsweise Vorrichtungsaufbauten für das reaktive Kompaktieren, die Niedertemperatur-Druckpyrolyse, die durch die Vorverdichtung gegebenen erfindungsgemäßen Transport- und Zwischenlagermöglichkeiten sowie die Hochtemperaturbehandlung werden anhand der Zeichnungsdarstellungen näher erläutert, wobei diese nur schematisierte Ausführungsformen in stark vereinfachter Form darstellen sollen. Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Schnittdarstellung einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem einzigen Pyrolyserohr mit zugeordnetem Einschmelzvergaser;
Figur 2 die Prinzipskizze einer als Durchlaufofen aufgebauten, anderen vorteilhaften Pyrolysekammerfürdie Aufnahme einer Mehrzahl von Pyrolysebehältnissen in Verbindung mit einem anderen Hochtemperaturofen;
Figur 3 eine Draufsicht auf die Anordnung gemäß Fig. 2;
Figur4 eine noch weitere, besonders vorteilhafte Ausführung einer Durchlauf-Pyrolysekammer mit nachgeschaltetem Einschmelzofen und
Figur 5 eine Draufsicht auf die Ausführungsform gemäß Fig. 4.

Three device structures, for example, for reactive compacting, low-temperature pressure pyrolysis, the transport and intermediate storage options according to the invention given by the pre-compression, and high-temperature treatment are explained in more detail with reference to the drawings, which are only intended to represent schematic embodiments in a greatly simplified form. Show it:

Figure 1 is a schematic sectional view of a first embodiment of the device according to the invention with a single pyrolysis tube with an associated melter gasifier;
FIG. 2 shows the basic sketch of another advantageous pyrolysis chamber constructed as a continuous furnace for accommodating a plurality of pyrolysis containers in connection with another high-temperature furnace;
Figure 3 is a plan view of the arrangement of FIG. 2;
Figure4 shows yet another, particularly advantageous embodiment of a continuous pyrolysis chamber with a downstream melting furnace and
FIG. 5 shows a top view of the embodiment according to FIG. 4.

In Fig. 1 ist ein nachfolgend als Pyrolyserohr 1 bezeichnetes, beheizbares Rohr oberhalb eines Schmelzbadbehälters 10 vertikal angeordnet und mit diesem gasdicht verbunden. Das Rohr gibt eine Pyrolysekammervor. Der Materialtransport zwischen dem Rohr 1 und dem Schmelzbadbehälter 10 erfolgt unterstützt durch Schwerkraft. Aufwendige, temperaturbelastete und störanfällge Transporteinrichtungen entfallen. Eine Vorverdichtungseinrichtung für das in die obere Öffnung des senkrecht stehenden Pyrolyserohres 1 einzufüllende Pyrolysegut an der Beschickungsseite sollte in geeigneter Weise vorgesehen werden, ist aus Gründen vereinfachter Darstellung jedoch nicht eingezeichnet. Eine Vorverdichtungseinrichtung hat den Vorteil, auch sperriges Pyrolysegut ohne vorherige Aufbereitung dem Pyrolyserohr 1 zuführen zu können. Die Zuführung des Pyrolysegutes wird begünstigt durch eine trichterförmige Erweiterung des Pyrolyserohres 1 im oberen Öffnungsbereich. Eine Stopfeinrichtung 2 bewegt sich periodisch in die trichterförmige Erweiterung hinein und verbringt das vorverdichtete Pyrolysegut schubweise in und durch das Pyrolyserohr 1.In Fig. 1, a heatable tube, hereinafter referred to as pyrolysis tube 1, is arranged vertically above a melt pool container 10 and connected to it in a gastight manner. The tube provides a pyrolysis chamber. The material is transported between the tube 1 and the melt pool container 10 by gravity. Elaborate, temperature-stressed and failure-prone transport facilities are eliminated. A pre-compression device for the pyrolysis material to be filled into the upper opening of the vertical pyrolysis tube 1 on the loading side should be provided in a suitable manner, but is not shown for reasons of simplified illustration. A pre-compression device has the advantage of being able to feed bulky pyrolysis material to the pyrolysis tube 1 without prior treatment. The supply of the pyrolysis material is favored by a funnel-shaped expansion of the pyrolysis tube 1 in the upper opening area. A tamping device 2 moves periodically into the funnel-shaped widening and brings the pre-compressed pyrolysis material in batches into and through the pyrolysis tube 1.

Die Stopfeinrichtung 2 ist ein pneumatisch-, hydraulisch- oder schwerkraftbetriebener Hammer, wie er in vergleichbarer Ausbildung und Arbeitsweise beispielsweise zum Einrammen von Spundwänden oder Gründungspfählen handelsüblich ist. Der Hammer wird mit Hilfe von Führungsrollen oder anderen geeigneten Führungen zum Pyrolyserohr fluchtend so geführt, daß er in vertikaler Richtung auf- und abbeweglich ist. Sein Stößel 2' besitzt ein geformtes Kopfstück, mit dem das Pyrolysegut periodisch in das Pyrolyserohr 1 eingestopft bzw. eingeschlagen wird. Die ausschließlich kraftschlüssige Verbindung zwischen Pyrolysegut und Hammer hat den wesentlichen Vorteil, daß keine unzulässig hohen Kräfte im Beschickungsbereich auftreten können, die bei zwangsgeführter Stopfvorrichtung sonst unvermeidlich sind. Besonders feste Bestandteile im Pyrolysegut, wie Metallteile o.dgl., könnten sonst zu Überbelastungen der Stopfeinrichtung führen. Dies ist bei der wie vorstehend beschriebenen Vorrichtung ausgeschlossen. Das Pyrolyserohr 1, welches unsortiertes Pyrolysegut aufnimmt, das über seine gesamte Länge stoßweise durch dieses hindurchbewegt wird, hat ein Längen-/Durchmesserverhältnis von größer als 1:10. Bei Rohren dieser Geometrie läßt sich besonders vorteilhaft die Vorschubgeschwindigkeit des Pyrolysegutes dem Verdichtungszustand des Pyrolysegutes im Pyrolyserohr 1 und somit dem Andruck an die Wandungen des Pyrolyserohres anpassen. Das Pyrolysegut verläßt vollständig pyrolysiert die Mündung des Pyrolyserohres 1 bei optiminiertem Mengendurchsatz.The tamping device 2 is a pneumatic, hydraulic or gravity-operated hammer, as is commercially available in a comparable design and mode of operation, for example for ramming sheet piling or foundation piles. The hammer is guided with the help of guide rollers or other suitable guides to the pyrolysis tube in such a way that it can be moved up and down in the vertical direction. Its plunger 2 'has a shaped head piece with which the pyrolysis material is periodically plugged or hammered into the pyrolysis tube 1. The only non-positive connection between the pyrolysis material and the hammer has the significant advantage that no inadmissibly high forces can occur in the loading area, which are otherwise inevitable when the tamping device is guided. In particular, solid components in the pyrolysis material, such as metal parts or the like, could otherwise overload the stuffing device. This is excluded in the device as described above. The pyrolysis tube 1, which picks up unsorted pyrolysis material, which is moved intermittently through it over its entire length, has a length / diameter ratio of greater than 1:10. With tubes of this geometry, the feed rate of the pyrolysis material can be particularly advantageously adapted to the compression state of the pyrolysis material in the pyrolysis tube 1 and thus the pressure on the walls of the pyrolysis tube. The pyrolysis material leaves the mouth of the pyrolysis tube 1 completely pyrolyzed with an optimized throughput.

Die Beheizung des Pyrolyserohres 1 erfolgt zweckmäßigerweise durch von außen wirkende Gasbrenner 9, die innerhalb des Heizmantels 16 längs des Rohres verteilt angeordnet sind. Die Außenbeheizung mit Gasbrennern hat den großen Vorteil, daß die entstehenden Pyrolysegase hierfür direkt genutzt werden können. Das Zwischenschalten einer Regeleinrichtung 8 zwischen die Gasauslässe 6 aus dem Pyrolyserohr 1 und die Brenner 9 gestattet in einfacher Weise die Prozeßregelung. Das Pyrolyserohr 1 wird auf Temperaturen zwischen 250 °C und 500 °C erwärmt, wobei der Beschickungsbereich des Pyrolyserohres von der Beheizung ausgenommen ist. In diesem Bereich bildet sich beim Stopfen ein fester Verschlußpfropfen, der den Gasaustritt aus der Mündung des Pyrolyserohres ins Freie sicher unterbindet und der sich ständig selbst erneuert. Das ist ein wesentlicher Vorteil, da gasdichte Beschickungsschleusen, die bei Pyrolyseeinrichtungen sich als störanfällig erwiesen haben, vollständig überflüssig werden. Die Abgase der Gasbrenner 9 werden im Mantel 16 gesammelt und durch einen Auslaß 7 einem Abgaskamin zugeführt, gegebenenfalls über eine Filteranlage. Die Auslaßöffnungen 6 für die Pyrolysegase aus dem Pyrolyserohr 1 befinden sich in der Nähe des Mündungsbereiches des Pyrolyserohres. Sie werden in einer Ringleitung gesammelt und der Regeleinrichtung 8 zur Verteilung zugeführt. In Fig. 1 nicht dargestellt ist die vorteilhafte Möglichkeit, die Verbrennungsluft für den Betrieb der Gasbrenner vorzuwärmen, beispielsweise durch Führung längs der Außenflächen des Heizmantels 16, und/oder die Verbrennungsluft mit Sauerstoff anzureichern. Die mit diesen Maßnahmen verbundene Erhöhung der Flammtemperatur der Brenner garantiert die Zersetzung organischer Schadstoffe im Pyrolysegas und somit die Schadstoffreiheit der Abgase.The pyrolysis tube 1 is expediently heated by gas burners 9 which act from the outside and are distributed within the heating jacket 16 along the tube. External heating with gas burners has the great advantage that the pyrolysis gases can be used directly for this. The interposition of a control device 8 between the gas outlets 6 from the pyrolysis tube 1 and the burner 9 allows the process control in a simple manner. The pyrolysis tube 1 is heated to temperatures between 250 ° C. and 500 ° C., the charging area of the pyrolysis tube being excluded from the heating. In this area, a solid stopper forms when the plug is plugged, which prevents gas from escaping from the coin prevents the pyrolysis tube from entering the outside and which constantly renews itself. This is a major advantage, since gas-tight feed locks, which have proven to be fault-prone in pyrolysis systems, are completely unnecessary. The exhaust gases from the gas burners 9 are collected in the jacket 16 and fed to an exhaust gas chimney through an outlet 7, optionally via a filter system. The outlet openings 6 for the pyrolysis gases from the pyrolysis tube 1 are located in the vicinity of the mouth region of the pyrolysis tube. They are collected in a ring line and fed to the control device 8 for distribution. Not shown in FIG. 1 is the advantageous possibility of preheating the combustion air for the operation of the gas burners, for example by guiding along the outer surfaces of the heating jacket 16, and / or enriching the combustion air with oxygen. The increase in the flame temperature of the burners associated with these measures guarantees the decomposition of organic pollutants in the pyrolysis gas and thus the absence of pollutants in the exhaust gases.

Der Auslaßbereich des Pyrolyserohres 1 weist ein konusförmiges Verengungsteil 14 auf, dessen Querschnitt gegebenenfalls regelbar ist. Mit dieser konstruktiven Maßnahme wird erreicht, daß die verbleibenden Feststoffe der Pyrolyse nachverdichtet werden, wodurch auch der Auslaßbereich des Pyrolyserohres 1 gegen Gasaustritt abgedichtet wird. Der mit dieser Nachverdichtung verbundene Rückstau im Pyrolysegut begünstigt dessen Verdichtung beim Stopfen und verbessert den Gesamtablauf der Pyrolyse.The outlet region of the pyrolysis tube 1 has a conical narrowing part 14, the cross section of which can be regulated if necessary. With this constructive measure it is achieved that the remaining solids of the pyrolysis are post-compressed, whereby the outlet area of the pyrolysis tube 1 is also sealed against gas leakage. The back pressure in the pyrolysis material associated with this post-compression favors its compression when plugging and improves the overall process of pyrolysis.

Der Schmelzbadbehälter 10 ist fluchtend unter dem Pyrolyserohr 1 angeordnet. Er ist mit einer feuerfesten, mit einer Temperatur oberhalb von 1.300°C beaufschlagbaren Innenauskleidung 11 versehen. Die Erwärmung des Schmelzbades erfolgt mit Hilfe der Gasbrenner 9', die auf die Oberfläche des Schmelzbades gerichtet sind. Ihre Wirkung kann mittels einer in Fig. 1 nicht dargestellten regelbaren Sauerstoffzufuhr unterstützt werden. Mit Hilfe der Sauerstoffzufuhr können kohlenstoffhaltige Pyrolysereststoffe vollständig nachverbrannt werden, wodurch einmal die Menge der festen Reststoffe reduziert wird, zum anderen aber auch dem Schmelzbad Wärmeenergie zusätzlich zugeführt wird. Eine Sauerstoffzufuhr ist auch durch Sauerstoffüberschuß im Brenngas der Brenner 9' möglich. Die hohe Schmelzbadtemperatur führt zu einer Mineralisierung der Pyrolyserückstände. Die mineralisierte Schlacke garantiert eine auslaugungsfeste Einbindung jeglicher Schadstoffe und macht so die Rückstände zu umweltfreundlichen bzw. inerten Materialien für die Baustoffindustrie o.dgl.The melt pool container 10 is arranged in alignment under the pyrolysis tube 1. It is provided with a fire-resistant inner lining 11 which can be subjected to a temperature above 1,300 ° C. The melting bath is heated with the help of the gas burners 9 ', which are directed onto the surface of the melting bath. Their effect can be supported by means of a controllable oxygen supply, not shown in FIG. 1. With the help of the oxygen supply, carbon-containing pyrolysis residues can be completely combusted, which on the one hand reduces the amount of solid residues, but on the other hand also adds thermal energy to the melt pool. An oxygen supply is also possible due to excess oxygen in the combustion gas of the burners 9 '. The high melt bath temperature leads to mineralization of the pyrolysis residues. The mineralized slag guarantees a leach-proof incorporation of any pollutants and thus turns the residues into environmentally friendly or inert materials for the building materials industry or the like.

Altglasinhalte des Pyrolysegutes begünstigen diese Eigenschaften. Ein Aussortieren des Altglases vor der Pyrolyse entfällt. Die physikalischen Eigenschaften des Schmelzbades 12 im Schmelzbadbehälter 10 können durch Zuschlagsstoffe verbessert werden, die dem Pyrolysegut vor seiner Einbringung in das Pyrolyserohr 1 beigefügt werden. Zuschläge von Kalk oder Dolomit erwirken sowohl eine Schadstoffbindung bereits während der Pyrolyse als auch eine Verflüssigung der Schlacke im Schmelzbad.Waste glass contents of the pyrolysis material favor these properties. Sorting out the old glass before pyrolysis is not necessary. The physical properties of the melt pool 12 in the melt pool container 10 can be improved by additives which are added to the pyrolysis material before it is introduced into the pyrolysis tube 1. Surcharges of lime or dolomite both bind pollutants during pyrolysis and liquefy the slag in the molten pool.

Entsprechend der Darstellung in Fig. 1 ist dem Auslaßbereich des Pyrolyserohres 1 ein in das Schmelzbad 12 eintauchendes Tauchrohr 13 nachgeordnet, das den Übertritt von Stäuben der Pyrolysereststoffe in den Gasraum des Schmelzbadbehälters 10 verhindert und die unmittelbare Einleitung der Reststoffe in die Schmelze sichert. Die Abgase des Schmelzbadbehälters 10 werden durch eine Abgasleitung 18 in die Pyrolysegase rückgeführt. Ihr möglicher Schadstoffgehalt wird durch die Nachverbrennung in dem Gasbrenner 9 bzw. 9' unschädlich gemacht. Die mit der Gasrückführung verbundene mögliche Minderung der Brennwerte der Pyrolysegase wird durch die höhere Temperatur der Abgase des Schmelzbadbehälters 10 weitgehend kompensiert.According to the representation in Fig. 1, the outlet area of the pyrolysis tube 1 is followed by a dip tube 13 immersed in the melt pool 12, which prevents the transfer of dusts from the pyrolysis residues into the gas space of the melt pool container 10 and ensures the direct introduction of the residues into the melt. The exhaust gases from the molten bath container 10 are returned to the pyrolysis gases through an exhaust gas line 18. Your possible pollutant content is made harmless by the afterburning in the gas burner 9 or 9 '. The possible reduction in the calorific values of the pyrolysis gases associated with the gas recirculation is largely compensated for by the higher temperature of the exhaust gases of the melt pool container 10.

Die hohe Temperatur des Schmelzbades für die Pyrolyserückstände ermöglicht nicht nur eine effektive Schadstoffeinbindung durch Mineralisierung, sie bietet auch die Möglichkeit, wertvolle Inhaltsstoffe des Pyrolysegutes zu separieren. Wählt man beispielsweise die Temperatur des Schmelzbades 12 größer als die Schmelztemperatur von Stahl, so lassen sich mineralisierbare Leichtstoffe, die auf den geschmolzenen Stahl aufschwimmen, durch mehrere Überläufe in unterschiedlichen Höhen des Schmelzbadbehälters fraktioniert ausbringen. Durch die Separierung recyclingfähiger Metalle verringert sich zusätzlich nicht nur der dann noch benötigte Deponieraum, sondern die Effektivität des Verfahrens wird weiter erhöht.The high temperature of the melt pool for the pyrolysis residues not only enables effective pollutant incorporation through mineralization, it also offers the possibility of separating valuable pyrolysis contents. If, for example, the temperature of the molten bath 12 is chosen to be greater than the melting temperature of steel, mineralizable light materials which float on the molten steel can be fractionally discharged through several overflows at different heights of the molten bath container. The separation of recyclable metals not only reduces the landfill space required, but also increases the effectiveness of the process.

Die Arbeitsweise der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung ist folgende: Durch die periodische Stopfbewegung der Vorrichtung 2, 2' in Pfeilrichtung wird das Pyrolysegut in dem ungeheizten Mündungsbereich des Pyrolyserohres 1 hochverdichtet und bildet den gewünschten Dichtpfropfen. Durch den stetigen Durchschub des Pyrolysegutes bildet sich dieser Pfropfen immer wieder neu und bewirkt eine wartungsfreie zuverlässige Dichtung. Mit dem Eintritt in die nachfolgende Heizstrecke beginnt die Pyrolyse des verdichteten Materials von der Rohrwandung her. Der stetige Nachschub von Pyrolysegut gleicht dabei den Masseverlust durch Pyrolyse aus, so daß der für den guten Wärmeübergang notwendige Andruck des Pyrolysegutes an die Rohrwandung bis zum Schluß aufrechterhalten bleibt. Mit wachsendem Durchschub wächst die Dicke der pyrolysierten Ringzone von der Rohrwandung nach innen an, so daß kurz vor dem Auslaßbereich, etwa in Höhe der Auslaßbohrungen 6 für das Pyrolysegas, das Pyrolysegut vollständig durchpyrolysiert ist. Die verbleibenden festen Reststoffe der Pyrolyse fallen schließlich bei fortschreitendem Durchschub durch das Tauchrohr 13 in das Schmelzbad 12, wo sie aufgeschmolzen und mineralisiert werden.The operation of the device shown in Fig. 1 is as follows: The periodic tamping movement of the device 2, 2 'in the direction of the arrow causes the pyrolysis material to be highly compressed in the unheated mouth region of the pyrolysis tube 1 and forms the desired sealing plug. Due to the continuous pushing through of the pyrolysis material, this plug is always newly formed and results in a maintenance-free, reliable seal. With the entry into the subsequent heating section, the pyrolysis of the compressed material begins from the pipe wall. The constant replenishment of pyrolysis material compensates for the loss of mass through pyrolysis, so that the pressure of the pyrolysis material against the pipe wall, which is necessary for good heat transfer, is maintained until the end. With increasing push-through, the thickness of the pyrolysed ring zone increases inwards from the tube wall, so that shortly before the outlet region, approximately at the level of the outlet bores 6 for the pyrolysis gas, the pyrolysis material is completely pyrolyzed. The remaining solid residues of the pyrolysis finally disappear passing through the dip tube 13 into the molten pool 12, where they are melted and mineralized.

Die Kompaktbauweise der Pyrolyseeinrichtung, ermöglicht durch das Prinzip des reaktiven Kompaktierens, gestattet es, den Verlust von unkontrollierter Abwärme durch effektive Wärmeisolierung zu vermeiden und Schallemissionen durch Abschirmung zu unterdrücken.The compact design of the pyrolysis device, made possible by the principle of reactive compacting, allows the loss of uncontrolled waste heat through effective thermal insulation to be avoided and noise emissions to be suppressed by shielding.

Eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung zur Durchführung des vorliegenden Verfahrens ist in den Fig. 2 und 3 schematisch dargestellt. Danach besteht die Pyrolysekammer nicht aus einem senkrecht stehenden Rohr, das das zu pyrolysierende Entsorgungsgut unmittelbar aufnimmt, sondern vielmehr aus einem Durchlaufofen 23, der eine Mehrzahl von Behältnissen 21 in Form von Kartuschen aufnimmt. Die zylindrischen Kartuschen 21 treten insofern als Rohrabschnitt an die Stelle des Einzelrohres der vorbeschriebenen Ausführungsform. Die Behältnisse oder Kartuschen 21 werden vor Einbringung in den Durchlaufofen 23 in einer benachbarten oder entfernt liegenden Füllstation mit dem Entsorgungsgut, wie beispielsweise Hausmüll, verdichtend gefüllt, und der innerhalb der Kartuschen 21 in komprimierter Form vorliegende Müll wird in dieser Form in eine Schleuse 22, die die Beschickungsöffnung für die Pyrolysekammer, den Durchlaufofen 23, bildet, eingebracht. Bei der Einbringung und späteren Ausbringung der einzelnen Kartuschen wird das Austreten von Pyrolysegas durch die Schleuse vermieden. Hierfürwerden die einzelnen Kartuschen 21 nacheinanderaufeinem geeigneten Transportorgan 37 fluchtend unter der Schleuse 22 in Stellung gebracht und von dort aus durch Hubbewegung in den Durchlaufofen gefördert.Another embodiment of the device for performing the present method is shown schematically in FIGS. 2 and 3. According to this, the pyrolysis chamber does not consist of a vertical pipe which directly receives the waste to be pyrolyzed, but rather a continuous furnace 23 which receives a plurality of containers 21 in the form of cartridges. The cylindrical cartridges 21 thus take the place of the individual tube of the previously described embodiment as a tube section. The containers or cartridges 21 are filled with the disposal material, such as household waste, in a compacting manner before being introduced into the continuous furnace 23 in an adjacent or remote filling station, and the garbage present in compressed form inside the cartridges 21 is in this form in a lock 22, which forms the feed opening for the pyrolysis chamber, the continuous furnace 23. The pyrolysis gas is prevented from escaping through the airlock when the individual cartridges are inserted and subsequently removed. For this purpose, the individual cartridges 21 are successively positioned in alignment on a suitable transport member 37 under the lock 22 and are conveyed from there into the continuous furnace by a lifting movement.

Das Abfüllen der Kartuschen 21 muß örtlich nicht in Verbindung gebracht werden mit der Anlage des Pyrolyseofens, sondern kann vielmehr an jedem beliebigen Ort erfolgen, so beispielsweise in einer kommunalen Müllsammelstelle, zu der beliebiges Entsorgungsgut in loser oder leicht vorverdichteter Form angeliefert wird. In bereitstehende Leergutkartuschen wird mittels einfacher Stopfvorrichtungen das Entsorgungsgut an Ort und Stelle hineinverdichtet. Die in Normgrößen bereitgestellten Kartuschen werden von den Sammel- und Lagerstellen mit dem raumsparend verdichteten Müll zur Aufbereitungsanlage gefahren. Das Hineinverdichten des Entsorgungsgutes in die Rohrkartuschen erfolgt unter Beibehaltung seiner Misch- und Verbundstruktur, also ohne vorheriges Sortieren oder Separieren bestimmter Müllkomponenten. Die gefüllten Rohrkartuschen lassen sich beliebig zwischenlagern und sind analog zu einer Mehrwegverpackung nach erfolgter Pyrolyse und Entleerung beliebig oft wiederverwendbar.The filling of the cartridges 21 does not have to be connected locally to the plant of the pyrolysis furnace, but rather can be carried out at any location, for example in a municipal waste collection point, to which any waste material is delivered in loose or slightly pre-compacted form. The waste to be disposed of is compacted into place in the empty cartridges provided by means of simple tamping devices. The cartridges, which are provided in standard sizes, are transported from the collection and storage locations to the processing plant with the space-saving compacted waste. The waste material is compacted into the tube cartridges while maintaining its mixed and composite structure, i.e. without prior sorting or separation of certain waste components. The filled tube cartridges can be stored temporarily and can be reused as often as you like after reusable packaging after pyrolysis and emptying.

Die Pyrolysekammer besteht bei der Ausführungsform nach Fig. 2 und 3 aus einem im Querschnitt rechteckigen Durchlaufofen 23, der getrennt durch eine Führungswand 33 zwei Reihen von Kartuschen aufnimmt, die mittels geeigneter Schubvorrichtungen 22 im Kreislauf durch den Ofen hindurchgeführt werden. Hierfür sind praktisch an den jeweils sich diametral gegenüberliegenden Wandabschnitten des Durchlaufofens 23 insgesamt vier Vorschubvorrichtungen 24 vorgesehen, um die vier Vorschubrichtungen der Kartuschen 21 vorgeben zu können. Der Vorschub erfolgt intermittierend um jeweils eine Kartusche. Der Durchlaufofen 23 besteht aus einem mit Feuerfestmaterial 31 ausgemauerten Ofengehäuse 32. Der Innenraum des Durchlaufofens 21, d.h. der Pyrolysekammer, wird auf einer Temperatur von 400 °C bis 600 °C gehalten, und die einzelnen Kartuschen 21 werden in der dargestellten Weise im Kreislauf geführt. Intermittierend werden sie derart durch den Ofen hindurchgeschoben, daß jede Kartusche sich ca. 3 Stunden innerhalb der Pyrolysekammer aufhält, wodurch eine vollständige Entgasung des Mülls o.dgl. Entsorgungsgut innerhalb der Kartuschen sichergestellt wird. Der Durchlauf der einzelnen Kartuschen 21 durch den Durchlaufofen 23 beginnt nach Einfahren der gefüllten Kartuschen 21' durch die Schleuse 22 fortschreitend entlang der einen Hälfte des Durchlaufofens zwischen der Führungswand 33 und dem Ofengehäuse über die Längsausdehnung der Pyrolysekammer bis zu deren entgegengesetzt liegenden Stirnwand mittels der einen Vorschubvorrichtung 24, dann entlang der Stirnwand mittels einer zweiten Vorschubvorrichtung und schließlich in entgegengesetzter Richtung wiederum zwischen der Ofengehäuselängswand und der Führungswand 33 mittels der dritten Schubvorrichtung. Dadurch, daß die Schubvorrichtungen einen Schieber, Kolben oder Stößel 35 intermittierend betätigen, ergibt sich die genannte Schrittbewegung. Die vierte Schubvorrichtung 24 schiebt jeweils die Kartusche 21", die den Ofen vollständig durchlaufen hat, in eine fluchtende Stellung über den an diesem Ende der Pyrolysekammer unterhalb des Durchlaufofens 23 angeordneten Hochtemperaturofen 26. Gleichfalls fluchtend oberhalb der zu entleerenden Kartusche 21" und damit fluchtend zu dem Hochtemperaturofen 26 befindet sich eine Ausstoßvorrichtung 27. Diese Ausstoßvorrichtung entleert die vollständig durchpyrolysierte Kartusche 21", so daß die Pyrolsyseprodukte in Form von verdichtetem Kohlenstoff und Inertmaterialien, wie Metallverbindungen, Glas- und andere Mineralien, durch die Öffnung 28 hindurch in die Schmelze 29 des Hochtemperaturofens 26 fallen. Der Hochtemperaturofen 26 ist ein S chmelzbadbehälter etwa nach Art eines Einschmelzvergasers, der wie der Schmelzbadbehälter 10 entsprechend der Ausführungsform nach Fig. 1 betrieben wird. Die Ausstoßvorrichtung 27 und der Schmelzbadbehälter 29 stehen in gasdichter Verbindung mit dem Innenraum des Durchlaufofens 23. Der Schmelzbadbehälter ist hierfür über eine Abdichtung 36 mit dem Ofengehäuse 32 verbunden. Entsprechend gasdicht mit dem Ofengehäuse steht auch die Beschickungsvorrichtung 34 in Verbindung. Der Hochtemperaturofen 26 ist in der seitlichen Schnittdarstellung nach Fig. 2 schematisch nur durch eine Ofenummauerung 39 angedeutet . Integraler Bestandteil des Hochtemperaturofens 26 ist danach ein Sammelbehälter 30, der durch einen Überlauf 38 kommunizierend an die Schmelze 29 angrenzt, so daß der gegebenenfalls fraktoniert erfolgende Abstich der Schmelze nicht unmittelbar über und aus dem Hochtemperaturofen erfolgen muß.In the embodiment according to FIGS. 2 and 3, the pyrolysis chamber consists of a continuous furnace 23 which is rectangular in cross section and which, separated by a guide wall 33, receives two rows of cartridges which are circulated through the furnace by means of suitable pushing devices 22. For this purpose, a total of four feed devices 24 are practically provided on the diametrically opposite wall sections of the continuous furnace 23 in order to be able to specify the four feed directions of the cartridges 21. The feed is intermittent by one cartridge at a time. The continuous furnace 23 consists of a furnace housing 32 lined with refractory material 31. The interior of the continuous furnace 21, ie the pyrolysis chamber, is kept at a temperature of 400 ° C. to 600 ° C., and the individual cartridges 21 are circulated in the manner shown . Intermittently, they are pushed through the furnace in such a way that each cartridge stays inside the pyrolysis chamber for about 3 hours, which means that the waste is completely degassed or the like. Disposal material is ensured within the cartridges. The passage of the individual cartridges 21 through the continuous furnace 23 begins after the filled cartridges 21 'have been moved through the lock 22 progressively along one half of the continuous furnace between the guide wall 33 and the furnace housing over the longitudinal extension of the pyrolysis chamber to its opposite end wall by means of one Feed device 24, then along the end wall by means of a second feed device and finally in the opposite direction again between the longitudinal wall of the furnace housing and the guide wall 33 by means of the third push device. The fact that the pushing devices intermittently actuate a slide, piston or plunger 35 results in the step movement mentioned. The fourth pusher 24 pushes the cartridge 21 ", which has completely passed through the furnace, into an aligned position via the high-temperature furnace 26 arranged at this end of the pyrolysis chamber below the continuous furnace 23. It is also flush above the cartridge 21" to be emptied and thus flush the high-temperature furnace 26 is an ejection device 27. This ejection device empties the fully pyrolyzed cartridge 21 ", so that the pyrolysis products in the form of compressed carbon and inert materials such as metal compounds, glass and other minerals, through the opening 28 into the melt 29 of the High-temperature furnace 26. The high-temperature furnace 26 is a molten bath container approximately in the manner of a melter gasifier, which is operated like the molten bath container 10 in accordance with the embodiment according to Figure 1. The ejection device 27 and the molten bath container 29 are in a gas-tight connection with the interior of the continuous furnace 23. The melt pool container is for this purpose via a seal 36 connected to the furnace housing 32. The charging device 34 is also connected in a gas-tight manner to the furnace housing. The high-temperature furnace 26 is indicated schematically in the lateral sectional view according to FIG. 2 only by a furnace wall 39. An integral part of the high-temperature furnace 26 is then a collecting container 30, which communicates via an overflow 38 communicating with the melt 29, so that the fractional tapping of the melt, which may occur, does not have to take place directly above and out of the high-temperature furnace.

Die während der fortschreitenden Pyrolyse innerhalb der den Durchlaufofen 23 schrittweise durchlaufenden Kartuschen 21 anfallenden flüchtigen Gase zusammen mit dem Wasserdampf werden über einen oder mehrere Gasauslässe 25 gleichfalls dem Schmelzbadbehälter29 zugeführt und dienen hier zusammen mit dem anfallenden Kohlenstoff, unter zusätzlicher Zuführung von Sauerstoff, zur Aufheizung und Konstanthaltung der Temperatur der Schmelze 29 in dem Hochtemperaturofen wie auch in dem Sammelbehälter 30.The volatile gases accumulating during the pyrolysis progressing within the cartridges 21 passing through the continuous furnace 23 step by step together with the water vapor are likewise fed to the melt pool container 29 via one or more gas outlets 25 and are used here together with the resulting carbon, with the additional supply of oxygen, for heating and Keeping the temperature of the melt 29 constant in the high-temperature furnace as well as in the collecting container 30.

Durch Einsatz von Sauerstoff-Propan- bzw. Sauerstoff-Prozeßgas-Brennern zur Beheizung des Durchlaufofens 23 können in besonders vorteilhafter Weise in der Hochtemperaturzone des Brenners Temperaturwerte im Bereich von 2.000 °C vorgegeben werden. Damit ist es möglich, einerseits im Pyrolysegas direkt entstehende höhermolekulare organische Verbindungen und Schadstoffe thermisch bereits innerhalb der Pyrolysekammer zu zersetzen sowie andererseits die zur Energieerzeugung anstelle von Propan genutzten Prozeßgase von den darin noch enthaltenenen Schadstoffspuren durch Spaltprozeß zu befreien und unschädlich zu machen. Diese Verfahrensweise führt somit nicht nur zu starkverminderten organischen Schadstoffanteilen, sondern es verbleiben auch insgesamt stark reduzierte Prozeßgasmengen für die Gasreinigung vor einer externen Energienutzung.By using oxygen propane or oxygen process gas burners for heating the continuous furnace 23, temperature values in the range of 2,000 ° C. can be specified in a particularly advantageous manner in the high temperature zone of the burner. This makes it possible, on the one hand, to thermally decompose the higher molecular weight organic compounds and pollutants that arise directly in the pyrolysis gas within the pyrolysis chamber, and on the other hand to rid the process gases used for energy generation instead of propane of the traces of pollutants contained therein by means of a cracking process and to render them harmless. This procedure therefore not only leads to greatly reduced organic pollutant fractions, but there are also greatly reduced process gas quantities for gas purification prior to external energy use.

Nach dem Entleeren der Kartusche 21" in der fluchtenden Stellung zum Hochtemperaturofen 26 wird diese im Kreislauf bis zu der Stellung fluchtend über der Schleuse 22 geführt, um dort mittels der Beschickungsvorrichtung 34 ausgebracht und auf das Transportorgan 37 abgesetzt zu werden. Die leeren Kartuschen 21' werden entweder unmittelbar anschließend mit Entsorgungsgut neu gefüllt oder zu einer entfernt liegenden Stopfanlage mittels Lastkraftwagen gebracht. Es ist auch möglich, getrennte Schleusen für die Beschickung und Entnahme aus dem bzw. in den Durchlaufofen vorzusehen.After emptying the cartridge 21 "in the aligned position to the high-temperature furnace 26, it is guided in the circuit in alignment up to the position above the lock 22, in order to be discharged there by means of the loading device 34 and to be placed on the transport member 37. The empty cartridges 21 ' are either immediately refilled with waste material or brought to a distant tamping system by truck. It is also possible to provide separate locks for loading and unloading from or into the continuous furnace.

Im Hochtemperaturofen 26 wird durch die Verbrennung der bei der Pyrolyse anfallenden Gase einerseits und die Verbrennung des durch die Druckpyrolyse verdichteten Kohlenstoffs andererseits unter Zuführung von Sauerstoff die Temperatur so gehalten, daß der obere Ofenbereich ca. 1.000 °C aufweist, während innerhalb der Schmelze im unteren Ofenbereich etwa 1.600 ⁰ C vorherrschen sollen. Die Schmelze setzt sich je nach Müllzufuhr aus flüssiger Schlacke, Glas, Metall und sonstigen Inertstoffen in unterschiedlichen Konzentrationen zusammen. Der Abzug der Schmelze, die über den Überlauf 38 in den Sammelbehälter 30 fließt, erfolgt von dort intermittierend oder kontinuierlich.In the high-temperature furnace 26 by the combustion of the gases resulting from the pyrolysis on the one hand and the combustion of the carbon compressed by the pressure pyrolysis on the other hand with the addition of oxygen, the temperature is maintained so that the upper furnace area has approximately 1,000 ° C, while within the melt in the lower Furnace range should prevail about 1,600 ⁰ C. Depending on the waste supply, the melt is composed of liquid slag, glass, metal and other inert substances in different concentrations. The melt, which flows via the overflow 38 into the collecting container 30, is withdrawn from there intermittently or continuously.

In den Figuren 4 und 5 ist im Seitenaufriß und in Draufsicht ein noch weiteres, besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel für eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Pyrolyseverfahrens wiedergegeben. Danach besteht die Pyrolysekammer aus einem langgestreckten, im wesentlichen horizontal ausgerichteten kanalartigen Ofenschacht 40 mit einem Eintragsende 41 und einem Austragsende 42. Über eine Zufuhrvorrichtung 51, die im Ausführungsbeispiel etwa kastenartig ausgebildet ist, wird das zu pyrolysierende Entsorgungsgut entweder in Form von beispielsweise unverdichtet und unsortiert anfallenden Abfällen oder vorverdichtet portioniert, beispielsweise in thermisch zersetzbaren Behältnissen zusammengefaßt, eingebracht. Die Zufuhrvorrichtung 51 weist hierfür einen Verdichter 52 und einen Schubstempel 53 auf. Diese doppelte Schubstempeleinrichtung, , deren Stempel wechselseitig, d.h., alternierend, senkrecht zueinander arbeiten, wie das insbesondere aus der Darstellung gemäß Fig. 4 zu entnehmen ist, wird dort von oben her, also wiederum senkrecht zu den beiden Stempelbewegungen, mit Entsorgungsgut, dessen Misch- und Verbundstruktur beliebig sein kann, intermittierend beschickt. Das unverdichtet oder vorverdichtet eingefüllte Entsorgungsgut erfährt eine Nachverdichtung mittels des Verdichters 52, woraufhin es dann gleichfalls intermittierend mittels des Schubstempels 53 in den Offenschacht 40 und damit die eigentliche Pyrolysekammer nachverdichtet hineingestopft wird. An der Beschickungsseite bildet sich somit am Eintragsende 41 ein festergasundurchlässiger Pfropfen aus dem stets nachzuschiebenden Entsorgungsgut, wobei gleichzeitig durch den intermittierend ablaufenden Stopfvorgang das verdichtete Entsorgungsgut 57 unter Beibehaltung dieses verdichteten Zustandes über den gesamten Querschnitt des Ofenschachtes entlang der Pyrolysekammer durch diese hindurchgeschoben wird, wobei es über ihre gesamte Länge in Druckkontakt mit den Kammerwandungen steht und in diesem Zustand auch verbleibt. Zur Durchführung der Niedertemperatur-Druckpyrolyse ist um den Ofenschacht 40 herum ein Heizmantel 54 gelegt, so daß eine Beheizung der Pyrolysekammer analog zu der Ausführungsform gemäß der vorstehend beschriebenen Fig. 1 erfolgen kann.FIGS. 4 and 5 show a further, particularly preferred exemplary embodiment of a device for carrying out the pyrolysis process according to the invention in side elevation and in plan view. The pyrolysis chamber then consists of an elongated, essentially horizontally oriented channel-like furnace shaft 40 with an inlet end 41 and an outlet end 42. Via a feed device 51, which in the exemplary embodiment is approximately box-shaped, the material to be pyrolyzed is either in the form of, for example, undensified and unsorted accruing waste or pre-compacted portioned, for example combined in thermally decomposable containers, introduced. For this purpose, the feed device 51 has a compressor 52 and a thrust ram 53. This double pushing stamp device, the stamps of which work mutually, that is, alternately, perpendicularly to one another, as can be seen in particular from the illustration according to FIG. 4, is there from above, that is again perpendicular to the two stamping movements, with waste material, the mixture of which - And composite structure can be arbitrary, fed intermittently. The non-compacted or pre-compacted disposal material undergoes a further compacting by means of the compressor 52, whereupon it is then also intermittently stuffed into the open shaft 40 and thus the actual pyrolysis chamber by means of the pushing stamp 53. Thus, on the loading side, a plug of solid gas impermeable to solid gas is formed at the end of the entry 41 from the disposal material that is always to be replenished, and at the same time the compressed disposal material 57 is pushed through the entire cross-section of the furnace shaft along the pyrolysis chamber through the intermittent tamping process, while maintaining this compressed state is in pressure contact with the chamber walls over its entire length and also remains in this state. In order to carry out the low-temperature pressure pyrolysis, a heating jacket 54 is placed around the furnace shaft 40, so that the pyrolysis chamber can be heated analogously to the embodiment according to FIG. 1 described above.

Der Verdichtungszustand des Pyrolysegutes innerhalb der Pyolysekammer kann sowohl mittels eines eingangsseitigen Querschnittdosierers 56 als auch mittels eines ausgangsseitigen Querschnittdosierers 55 geregelt werden, wobei der ausgangsseitige Querschnittdosierer 55 beispielsweise auch in Form einer Schlagklappe ausgebildet sein kann, so daß diese gleichzeitig als Ausstoßvorrichtung des Pyrolysegutes am Austragsende 42 der Pyrolysekammer dienen kann. Das Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 4 und 5 zeigt, daß hier portionierte Entsorgungsgutmengen fortlaufend durch den Ofenschacht 40 hindurchgeschoben werden. Ansonsten entspricht der Ablauf der Pyrolyse in der dargestellten kanalartigen Pyrolysekammer im wesentlichen dem Pyrolyseablauf der rohrförmigen Pyrolysekammer gemäß Ausführungsbeispiel nach Fig. 1.The state of compaction of the pyrolysis material inside the pyolysis chamber can be both by means of an inlet-side cross-section meter 56 can also be regulated by means of an outlet-side cross-section metering device 55, whereby the outlet-side cross-section metering device 55 can also be designed, for example, in the form of a flap so that it can simultaneously serve as an ejection device for the pyrolysis material at the discharge end 42 of the pyrolysis chamber. The exemplary embodiment according to FIGS. 4 and 5 shows that portioned quantities of disposal material are continuously pushed through the furnace shaft 40 here. Otherwise, the pyrolysis process in the channel-like pyrolysis chamber shown corresponds essentially to the pyrolysis process in the tubular pyrolysis chamber according to the exemplary embodiment according to FIG. 1.

Der Auslaß 43 am Ende des Ofenschachtes 40 für das dort entgaste Pyrolyseprodukt befindet sich im Boden des im Querschnitt rechteckigen Ofenschachtes 40, wie in Fig. 4 dargestellt, und ist über eine Gasabdichtung 48 direkt mit dem darunter angeordneten Schmelzbadbehälter 44 bzw. einem Einschmelzvergaser verbunden. Der Schmelzbadbehälter 44 ist in seinem Aufbau bzw. seiner Funktionsweise wiederum vergleichbar mit dem Schmelzbadbehälter 10 der Ausführungsform nach Fig. 1 bzw. dem Hochtemperaturofen 26 entsprechend der Ausführung der Figuren 2 und 3.The outlet 43 at the end of the furnace shaft 40 for the pyrolysis product degassed there is located in the bottom of the furnace shaft 40, which is rectangular in cross section, as shown in FIG. 4, and is connected via a gas seal 48 directly to the melt pool container 44 or a melter gasifier arranged below it. The structure or mode of operation of the melt pool container 44 is again comparable to that of the melt pool container 10 of the embodiment according to FIG. 1 or the high-temperature furnace 26 in accordance with the embodiment of FIGS. 2 and 3.

Der mit einer entsprechenden feyerfesten Ausmauerung versehene Schmelzbadbehälter 44 nimmt in seinem unteren Bereich die Badschmelze 46 auf, auf deren Oberfläche mehrere Sauerstofflanzen 45 gerichtet sind, und im oberen zurückgesetzten Bereich des Schmelzbadbehälters befindet sich mindestens ein Gasabzug 47. Für den Abzug der Schmelze ist im Ausführungsbeispiel ein Schmeizbadausiauf49 eingezeichnet, und das Schmelzprodukt kann hier in ein Schmelzgefäß 50 abgezogen werden.The melt pool container 44 provided with a corresponding, solid, solid lining holds the bath melt 46 in its lower area, on the surface of which a plurality of oxygen lances 45 are directed, and in the upper recessed area of the melt pool tank there is at least one gas vent 47. The melt is removed in the exemplary embodiment a Schmeizbadausiauf49 drawn, and the melt product can be drawn off into a melting vessel 50 here.

Fig. 5 zeigt die Längsschnittdarstellung der Fig. 4 in Draufsicht, wobei zusätzlich noch eine Abschlußklappe 58 für die Zufuhrvorrichtung 51 für den Müll o.dgl. Entsorgungsgut angedeutet ist.Fig. 5 shows the longitudinal sectional view of Fig. 4 in plan view, in addition, an end flap 58 for the feeder 51 for the garbage or the like. Disposal material is indicated.

Claims

1. Process for energetic and material utilization of waste, such as industrial, special and domestic waste and spoils of industrial goods of different composition, wherein developed pyrolysis products are directly and without intermediate cooling subjected to a high-temperature charge, wherein the pyrolysis products are gasified whilst splitting at least a portion of the included water vapours and the gaseous constituents of the entirety of the pyrolysis products is broken down into low- molecular components and also gasified and the metallic and mineral components of the residual mass is melted out and separated, characterised in that the waste is compressed to a fraction of its original volume whilst maintaining its mixture and composite structure, and subjected to a pyrolysis whilst maintaining its compressed state, and that a permanent pressure contact between the pyrolysis materials and the chamber walls is maintained.

2. Process according to claim 1, characterised in that the high-temperature charge is carried out by adding oxygen in such a manner that the carbon dioxide from the exothermal reaction of the carbon to oxygen is converted by Boudouardian reaction into carbon monoxide and that thereby temperatures of more than 1,500°C act on the reaction products.

3. Process according to claim 1 and claim 2, characterised in that the waste is initially compacted into packets of virtually equal geometry, which are geometrically matched to a form of container, that a thus compacted waste is condensed into containers of said type by means of a stuffing device, and that the waste is in this compressed state subsequently pyrolysed.

4. Pyrolysis process for degassing organic substances, for example domestic and industrial waste and the like, in a heated pyrolysis chamber, characterised in that the pyrolysis goods are fed into the pyrolysis chamber whilst being compressed, and that it passes through it via the cross-section of the chamber whilst maintaining its compressed state, that the heat supply to the pyrolysis goods is by means of the chamber walls which are in pressure contact with the compressed pyrolysis material, and that the developing gaseous pyrolysis products are discharged under increased pressure.

5. Process according to claim 4, characterised in that the pyrolysis chamber is in its feed area sealed gastight by the compressed pyrolysis material, and that it has in the discharge area of the gaseous pyrolysis products an increased flow resistance due to after-compression of the solid pyrolysis residue.

6. Process according to claims 4 and 5, characterised in that the solid pyrolysis residue is after- compressed prior to being discharged.

7. Process according to claims 4 to 6, characterised in that the pyrolysis material is conveyed through a tubular or channelized pyrolysis chamber.

8. Process according to claims 6 and 7, characterised in that the delivery of the pyrolysis material, its compression and its passage through the pyrolysis chamber are carried out intermittently.

9. Process according to claims 1 and 6, characterised in that solid, liquid and/or gaseous processed products, which contain harmful substances, are passed through a plurality of melting baths which are maintained at different temperature values and/or offer different compositions.

10. Process according to claim 9, characterised in that the processed products are passed through melting baths of reducing temperature values, so that the temperature of a respective previous bath is higher than that of the next bath in the course of the process.

11. Process according to claim 1 to 3, characterised in that the heat treatment of the waste material which remains in its compressed state in the vessel, is carried out in a continuous-flow furnace wherein a plurality of vessels is circulated.

12. Apparatus for carrying out the process according to claims 4 to 8, comprising a heatable pipe (1) having at the feed end a stuffing means (2, 2') which actively pre- and after-compresses, at least one gas outlet means near the discharge opening of the pyrolysis chamber which is at the outlet connected gastight to a melt-bath container (10).

13. Apparatus according to claim 12, characterised by a predominantly vertically oriented arrangement of the pyrolysis pipe (1) above the melt-bath container (10).

14. Apparatus according to claim 12, characterised in that the stuffing means (2) is a pneumatically, hydraulically, or gravity operated hammer, wherein a stuffing tappet (2') immerses into the top feed opening of the pyrolysis pipe (1).

15. Apparatus according to at least one of claims 12 to 14, characterised by feed device comprising an additional pre-compression means, a transporting pipe which connects the pre-compression means to a transverse conveyer at the feed side of the pyrolysis pie (1), and of a push- through means for the pre-compressed pyrolysis material.

16. Apparatus for carrying out the process according to claims 1 and 11, characterised in that the pyrolysis chamber is a continuous furnace (23) which receives a plurality of containers (21) with compressed waste material.

17. Apparatus according to claim 16, characterised in that the containers (21) are intermittently circulated through the continuous furnace (23).

18. Apparatus according to claim 16, characterised in that the outline of the continuous furnace (23) is that of an elongated rectangle.

19. Apparatus according to claim 12, characterised in that the pyrolysis chamber has the shape of a channelized, predominantly horizontally oriented furnace shaft (40) which is, at least over a substantial portion of its peripheral surface, surrounded by a heating jacket (54).

20. Apparatus according to claim 19, characterised in that the pre-compression means at the feed end (41) of the furnace shaft (4) is a double thrust-punch arrangement, comprising a compression means (52) and a thrust punch (53) and which operates alternately and perpendicularly to one another.

21. Apparatus according to claim 19, characterised in that the melt-bath container (44), which adjoins in a gastight seal (48) the output end (42) of the elongatedly positioned pyrolysis chamber, is arranged below the furnace shaft (40).

22. Apparatus according to claims 19 to 21, characterised in that cross-sectional apportioning means (55, 56) are provided for regulating the cross-section of the pyrolysis chamber at the fed and/or discharge end (41, 42) for the waste material, or the pyrolysis material respectively.

23. Apparatus according to claims 19 to 22, characterised in that the cross-section of the pyrolysis chamber is arranged to be rectangular.