EP0740110A2 - Method and apparatus for the treatment of solid combustion residues from a combustion plant, in particular from an incinerator - Google Patents
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- EP0740110A2 EP0740110A2 EP96100180A EP96100180A EP0740110A2 EP 0740110 A2 EP0740110 A2 EP 0740110A2 EP 96100180 A EP96100180 A EP 96100180A EP 96100180 A EP96100180 A EP 96100180A EP 0740110 A2 EP0740110 A2 EP 0740110A2
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- combustion residues
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
- F23J1/00—Removing ash, clinker, or slag from combustion chambers
- F23J1/02—Apparatus for removing ash, clinker, or slag from ash-pits, e.g. by employing trucks or conveyors, by employing suction devices
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
- F23J2900/00—Special arrangements for conducting or purifying combustion fumes; Treatment of fumes or ashes
- F23J2900/01021—Removing ashes from the ash pit using reciprocating means, e.g. pushers
Definitions
- the invention relates to a method for the treatment of solid combustion residues of an incineration plant, in particular a waste incineration plant with a combustion grate and a subsequent detoxifier filled with liquid, having an inlet shaft and a push-out plunger, by means of which combustion residues are conveyed out via an upwardly extending discharge chute.
- the invention also relates to an apparatus for performing the method.
- the incineration residues, in particular slag and ash, which accumulate at the end of a combustion grate of an incineration plant, are removed by means of a detoxifier filled with water, into which an inlet shaft extending from the end of the incineration grate is immersed and thus closes off the combustion chamber in an airtight manner Ejection plunger is discharged via an extending chute.
- the object of the invention is to largely avoid the outlay in terms of apparatus and nevertheless to enable treatment of the solid combustion residues which lead to satisfactory slag properties with regard to landfill capability and further processing to building materials.
- combustion residues are washed in the purifier, in which the combustion residues are accumulated in the chute by appropriate regulation of the discharge speed and from the Wash liquid from top to bottom.
- the solid combustion residues are preferably dammed up above the water level in the inlet shaft.
- a significant improvement with regard to the separation of heavy metals is achieved in a further development of the invention in that a chemical, preferably acid, for example hydrochloric acid or phosphoric acid, is used for the washing, with the accumulation or piling up of the solid combustion residues, in particular beyond the liquid surface , particularly good prerequisites for washing by means of a chemical, in particular acid, are created, since by piling up the combustion residues, long distances for the washing liquid through these combustion residues and thus long dwell times are available, which can be satisfactorily washed out without additional containers or reactors Ensure heavy metals from the solid combustion residues.
- a chemical, preferably acid for example hydrochloric acid or phosphoric acid
- the washing liquid or chemical Due to the build-up of the combustion residues above the liquid level, the washing liquid or chemical initially comes into contact with dry combustion residues, specifically in the chute, in which there are no special mechanical influences on the walls of the chute, so that it is used for its manufacture Materials can be used that are suitable for the use of strong acids.
- the corresponding trickle of the washing liquid or chemical through the combustion residues reaches the liquid level below which the push rod is located, in the case of an acid washing liquid, this is neutralized by the basic combustion residues to such an extent that an attack by those parts of the detoxifier that occur are in the liquid and are subject to a particularly high level of mechanical abrasion, which is why these parts can no longer be feared at an affordable cost from acid-resistant material.
- the piling up of the solid combustion residues within the chute beyond the liquid level is therefore an essential prerequisite for the use of chemicals, in particular acids, within the detoxifier.
- the detoxifier water loaded with washout products and accumulating in the detoxifier is placed inside the liquid surface set at the lower end of the inlet shaft the area bounded by the chute or removed from the detoxifier.
- This type of removal of the resulting sludge is particularly advantageous when working with counter-current washing liquid starting from the end of the expulsion, since in the area of the liquid surface at the lower end of the inlet shaft, the two streams meet within the detoxifier, so that on the one hand the already through the In the chute trickling down washing liquid separated components and on the other hand those components can be removed that have accumulated on the combustion residues and are rinsed off by the washing liquid introduced at the end of the expulsion.
- detoxifying water can either be fed to an exhaust gas purification device downstream of the combustion process or to a washing stage for neutralizing acidic exhaust gases originating from the combustion process.
- this detoxifying water is atomized in the exhaust gas stream, whereby acidic exhaust gases can be neutralized on the one hand and the water content expelled on the other.
- the dry fraction is fed to the other filter dusts that have been separated from the waste gas from the incineration plant.
- the second option is to use the detoxifying water to neutralize acid waste gases in wet scrubbers.
- This at the lower end of the chute or from the detoxifier detoxified water can advantageously be mixed with the combustion residues falling through the grate, so that they do not have to be extinguished in an additional special detoxifier, which is necessary if, together with others, in the Detoxifier that has been washed out and combustible components are to be reintroduced into the combustion process, since it is not possible to recycle the combustion residues that have fallen through the grate directly into the feed chute because of a possible fire hazard.
- the quantity of washing liquid supplied in the region of the upper end of the inlet shaft is preferably 0.2 to 20 m 3 per ton of combustion residues, while the quantity supplied in countercurrent at the end of the expulsion of the detoxifier Washing liquid is 0.2 to 4m 3 per ton of combustion residues.
- the device for carrying out the method is characterized by a detoxifier, in which a device for supplying washing liquid is provided in the region of the upper end of the chute, through which the washing liquid can be distributed over the entire cross section of the chute. In this way, a uniform sprinkling of the combustion residues with washing liquid is achieved.
- This washing liquid can either be circulated detoxifying water and / or a chemical, preferably an acid.
- the device for supplying washing liquid can advantageously comprise spray nozzles which are provided in the side walls of the inlet shaft. This configuration not only permits a uniform sprinkling of the combustion residues with washing liquid, but also enables the solid combustion residues to fall through without problems.
- the device for supplying washing liquid can also comprise perforated tubes which cross the inlet shaft.
- the holes in the tubes act as spray nozzles. Since you can get by with just a few tubes, there is practically no obstruction within the path of the combustion residues.
- the parts of the detoxifier which are mechanically particularly stressed by the push-out plunger consist of an abrasion-resistant but not resistant to acid material and the parts which are less mechanically stressed, in particular the walls of the inlet shaft, consist of an acid-resistant material, such a detoxifier is special economically suitable for the use of an acidic washing liquid.
- spray nozzles for fresh water or washing liquid are provided on the discharge side of the detoxifier, which allow a uniform distribution of the liquid over the combustion residues located on the discharge chute.
- the detoxifier is connected to an airtight sedimentation basin via a discharge channel starting from its liquid level within the chute or the detoxifier, then a safe and controllable removal of the detoxifier water including the suspended fine particles resulting from the washing process is made possible, without the risk that false air can enter the combustion chamber operated with negative pressure.
- FIG. 1 shows a known deslagger, generally designated 1, which comprises a chute 2, a discharge chute 3 and a push rod 6 articulated in the rear area 4 of the deslagger to a driven swivel arm 5, which slag falling down from a furnace grate (not shown) pushes the extending chute 3 out into a chute 7.
- a constant liquid level 9 is maintained in the deslagger 1, which is set so high that the lower edge 2a of the inlet shaft 2 is immersed in the water.
- the same conditions are present with regard to the essential components of the detoxifier 1 as in FIG. 1. For this reason, only the deviations are explained.
- the washing liquid which can be water and / or a chemical, preferably an acid, is supplied via a ring line 12 which is connected to spray nozzles 13 which are provided in the side walls of the chute 2. These spray nozzles 13 allow sprinkling of the piled up slag 11 within the chute 2 over the entire cross section of the same.
- the removal of the detoxification water loaded with washout products takes place via a discharge line 10 which starts from the rear area 4 of the detoxification 1.
- FIG. 3 shows the same structure of the essential parts of the detoxifier as compared to the embodiment according to FIG. 2.
- a washing liquid which can be water or a chemical, in particular a base or phosphate compounds, is fed through the inlet 8 in the discharge chute 7 of the detoxifier 1 supplied.
- the detoxified water which is drawn off via the discharge line 10 from the rear space 4 of the detoxifier and is loaded with washout products is pumped into the ring line 12 leading to the spray nozzles 13 via a line 12a.
- Part of this already loaded liquid is branched off via a valve 15 and a further line 16, on the one hand to keep the liquid level 9 in the detoxifier 1 at a certain level, which is necessary because of the liquid supply through the inlet 8 and on the other hand the concentration not to carry too much entrained sludge, salts and other pollutants too high.
- the slag 11 piled up in the chute 2 is sprinkled by circulating deslagging water, which can be mixed with a chemical, preferably an acid, via a line 12b opening into the ring line 12. Due to the constant supply of liquid at the inlet 8 and the removal of detoxifying water via the valve 15 and the line 16, the concentration of pollutant parts taken up is kept at a certain level.
- fresh water or a chemical preferably a base or a substance from the group of the phosphates
- a chemical preferably an acid and / or detoxifying water
- the latter is removed from a settling basin 17, which is hermetically sealed and is connected to the detoxifier 1 via an outlet channel 18, the outlet channel 18 starting from an area at the level of the liquid level 9 within the chute 2 or the underlying detoxifier.
- a chemical preferably an acid
- the chemical can also be added instead of the detoxifying water if this requires treatment of the combustion residues.
- a discharge line 21 in which a shut-off valve 22 is seated, liquid is drawn off from the settling basin 17 at its lower end by means of a further pump 23, where the detoxifying water is strongly enriched by the sinking solid particles.
- the amount withdrawn is regulated by the pump 23 in such a way that in the discharge channel 18, which is connected to the liquid level 9 within the chute 2, such a removal speed is achieved that only solid parts up to a grain size of 2 mm are removed.
- the parts above in the diameter are pushed out with the other coarse slag parts through the push rod 6 over the push chute 3.
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Behandlung von festen Verbrennungsrückständen einer Verbrennungsanlage, insbesondere einer Abfallverbrennungsanlage mit einem Feuerungsrost und einem anschließenden mit Flüssigkeit gefüllten, einen Einfallschacht und einen Ausschubstößel aufweisenden Entschlacker, durch welchen Verbrennungsrückstände über eine nach oben ansteigende Ausschubschurre herausbefördert werden. Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for the treatment of solid combustion residues of an incineration plant, in particular a waste incineration plant with a combustion grate and a subsequent detoxifier filled with liquid, having an inlet shaft and a push-out plunger, by means of which combustion residues are conveyed out via an upwardly extending discharge chute. The invention also relates to an apparatus for performing the method.
Bei einem bekannten Verfahren der oben erläuterten Art werden die am Ende eines Feuerungsrostes einer Verbrennungsanlage anfallenden Verbrennungsrückstände, insbesondere Schlacke und Asche, über einen mit Wasser gefüllten Entschlacker, in den ein vom Ende des Verbrennungsrostes ausgehender Einfallschacht eintaucht und somit den Feuerraum luftdicht abschließt, mittels eines Ausschubstößels über eine nach oben ansteigende Ausschubschurre ausgetragen. Bei dieser sogenannten abwasserlosen Konzeption, bei der nur so viel Frischwasser in den Entschlacker zugeführt wird, wie mit der Schlacke durch deren Befeuchtung ausgetragen wird, stellt sich im Entschlacker bzw. dem darin befindlichen Wasser eine Gleichgewichtskonzentration bezüglich zahlreicher in den Rückständen anhaftender Stoffe und Verbindungen, z.B. Salze, ein, so daß eine Verminderung deren Konzentration nicht möglich ist. Hierdurch ergeben sich unbefriedigende Eigenschaften der Schlacke hinsichtlich der Deponiefähigkeit und der Weiterverarbeitung zu Baustoffen.In a known method of the type explained above, the incineration residues, in particular slag and ash, which accumulate at the end of a combustion grate of an incineration plant, are removed by means of a detoxifier filled with water, into which an inlet shaft extending from the end of the incineration grate is immersed and thus closes off the combustion chamber in an airtight manner Ejection plunger is discharged via an extending chute. With this so-called wastewater-free design, in which only as much fresh water is fed into the detoxifier as is discharged with the slag by moistening it, an equilibrium concentration is established in the detoxifier or the water contained therein with regard to numerous substances and compounds adhering to the residues, eg salts, so that a reduction in their concentration is not possible. This results in unsatisfactory properties of the slag in terms of landfill capability and further processing into building materials.
Bei einem weiteren bekannten Schlackenwaschverfahren wurde in einem Entschlacker im rückwärtigen Bereich über einen Überlauf Wasser abgezogen und im vorderen Austragschacht Frischwasser zugegeben. Dabei werden durch das Wasser an der Schlacke anhaftende lösliche Bestandteile entfernt, die in Form von Schlamm hinter der rückwärtigen Wand des Einfallschachtes aus dem Entschlacker abgezogen werden. Da diese löslichen Bestandteile unter der Unterkante des Einfallschachtes nach rückwärts abtauchen müssen, ist es verständlich, daß ein beträchtlicher Teil dieser durch das Wasser abgelösten Bestandteile zusammen mit der Schlacke über die Ausschubschurre ausgetragen werden. Die Eigenschaften der Schlacke hinsichtlich der Deponiefähigkeit und der Weiterverarbeitung zu Baustoffen ist deshalb immer noch nicht wesentlich verbessert.In a further known slag washing process, water was drawn off in a deslagger in the rear area via an overflow and fresh water was added in the front discharge shaft. Soluble constituents adhering to the slag are removed by the water and are removed from the detoxifier in the form of sludge behind the rear wall of the inlet shaft. Since these soluble constituents have to be immersed backwards under the lower edge of the chute, it is understandable that a considerable part of these constituents detached by the water are discharged together with the slag via the discharge chute. The properties of the slag in terms of landfill capability and further processing into building materials are therefore still not significantly improved.
Aus der EP-C-0 304 412 ist es bekannt, Verbrennungsrückstände zumindest einer basischen und in vorteilhafter Weise danach auch noch einer sauren Wäsche zu unterziehen, um nicht nur die durch Wasser löslichen Bestandteile, sondern auch die in die Schlacke lose eingebundenen Schwermetalle zu entfernen. Hierbei ist ein verhältnismäßig großer apparativer Aufwand notwendig, wobei die hierfür vorgesehenen Apparate dem Entschlacker nachgeschaltet sind.From EP-C-0 304 412 it is known to subject combustion residues to at least a basic and, advantageously, then an acid wash, in order to remove not only the water-soluble constituents but also the heavy metals loosely bound into the slag . This requires a relatively large amount of equipment, the apparatus provided for this being connected downstream of the detoxifier.
Aufgabe der Erfindung ist es, den apparativen Aufwand weitgehend zu vermeiden und trotzdem eine Behandlung der festen Verbrennungsrückstände zu ermöglichen, die zu befriedigenden Schlackeeigenschaften hinsichtlich der Deponiefähigkeit und der Weiterverarbeitung zu Baustoffen führen.The object of the invention is to largely avoid the outlay in terms of apparatus and nevertheless to enable treatment of the solid combustion residues which lead to satisfactory slag properties with regard to landfill capability and further processing to building materials.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Verfahren der eingangs erläuterten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Wäsche der Verbrennungsrückstände im Entschlacker erfolgt, in welchem die Verbrennungsrückstände durch entsprechende Regelung der Austragsgeschwindigkeit im Einfallschacht aufgestaut und von der Waschflüssigkeit von oben nach unten durchströmt werden. Vorzugsweise werden die festen Verbrennungsrückstände über den Wasserspiegel im Einfallschacht hinausgehend aufgestaut.This object is achieved on the basis of a method of the type described at the outset according to the invention in that the combustion residues are washed in the purifier, in which the combustion residues are accumulated in the chute by appropriate regulation of the discharge speed and from the Wash liquid from top to bottom. The solid combustion residues are preferably dammed up above the water level in the inlet shaft.
Durch die Wäsche der festen Verbrennungsrückstände bereits im Entschlacker wird ein großer Teil des bekannten apparativen Aufwandes vermieden. Die entscheidende Verbesserung gegenüber der Schlackenwäsche mittels Wasser im herkömmlichen Sinne ist darin zu sehen, daß die festen Verbrennungsrückstände im Entschlacker aufgestaut bzw. aufgetürmt werden, wodurch für die Waschflüssigkeit eine wesentlich längere Einwirkungszeit zur Verfügung steht, so daß bereits aufgrund dieser Tatsache Verbesserungen gegenüber der üblichen Schlackenwäsche feststellbar sind, selbst wenn die Waschflüssigkeit nur aus Wasser besteht. Die Verbrennungsrückstände werden somit trotz geringem apparativem Aufwand weitgehend von Schadstoffen befreit, wodurch sie auf Deponien abgelagert oder zu Baustoffen verarbeitet werden können.By washing the solid combustion residues already in the detoxifier, a large part of the known expenditure on equipment is avoided. The decisive improvement over the slag washing with water in the conventional sense can be seen in the fact that the solid combustion residues are accumulated or piled up in the detoxifier, which means that the washing liquid has a considerably longer exposure time, so that improvements in comparison to the usual are already due to this fact Slag washing can be detected, even if the washing liquid consists only of water. The combustible residues are thus largely freed of pollutants despite the low outlay on equipment, which means that they can be deposited in landfills or processed into building materials.
Eine wesentliche Verbesserung hinsichtlich der Abtrennung von Schwermetallen wird in Weiterbildung der Erfindung dadurch erzielt, daß für die Wäsche eine Chemikalie, vorzugsweise Säure, z.B. Salzsäure oder Phosphorsäure, verwendet wird, wobei durch das Aufstauen bzw. Auftürmen der festen Verbrennungsrückstände, insbesondere über die Flüssigkeitsoberfläche hinaus, besonders gute Voraussetzungen für eine Wäsche mittels einer Chemikalie, insbesondere Säure, geschaffen werden, da durch das Auftürmen der Verbrennungsrückstände lange Wege für die Waschflüssigkeit durch diese Verbrennungsrückstände hindurch und damit große Verweilzeiten zur Verfügung stehen, die ohne zusätzliche Behälter oder Reaktoren ein zufriedenstellendes Auswaschen von Schwermetallen aus den festen Verbrennungsrückständen gewährleisten. Durch das Aufstauen der Verbrennungsrückstände über den Flüssigkeitsspiegel hinaus kommt die Waschflüssigkeit bzw. Chemikalie zunächst mit trockenen Verbrennungsrückständen in Berührung und zwar im Einfallschacht, in welchem keine besonderen mechanischen Einwirkungen auf die Wände des Einfallschachtes auftreten, so daß für dessen Herstellung hier Materialien verwendet werden können, die für den Einsatz starker Säuren geeignet sind. Bis nach dem entsprechenden Durchrieseln der Waschflüssigkeit bzw. Chemikalie durch die Verbrennungsrückstände diese den Flüssigkeitsspiegel erreicht, unter welchem sich der Ausschubstößel befindet, ist im Falle einer sauren Waschflüssigkeit, diese durch die basischen Verbrennungsrückstände soweit neutralisiert, daß ein Angriff derjenigen Teile des Entschlackers, die sich innerhalb der Flüssigkeit befinden und einem besonders hohen mechanischen Abrieb unterliegen, weshalb diese Teile nicht zu vertretbaren Kosten aus säurebeständigem Material hergestellt werden können, nicht mehr zu befürchten ist. Das Auftürmen der festen Verbrennungsrückstände innerhalb des Einfallschachtes über den Flüssigkeitsspiegel hinaus, ist also eine wesentliche Voraussetzung für den Einsatz von Chemikalien, insbesondere Säuren innerhalb des Entschlackers.A significant improvement with regard to the separation of heavy metals is achieved in a further development of the invention in that a chemical, preferably acid, for example hydrochloric acid or phosphoric acid, is used for the washing, with the accumulation or piling up of the solid combustion residues, in particular beyond the liquid surface , particularly good prerequisites for washing by means of a chemical, in particular acid, are created, since by piling up the combustion residues, long distances for the washing liquid through these combustion residues and thus long dwell times are available, which can be satisfactorily washed out without additional containers or reactors Ensure heavy metals from the solid combustion residues. Due to the build-up of the combustion residues above the liquid level, the washing liquid or chemical initially comes into contact with dry combustion residues, specifically in the chute, in which there are no special mechanical influences on the walls of the chute, so that it is used for its manufacture Materials can be used that are suitable for the use of strong acids. Until after the corresponding trickle of the washing liquid or chemical through the combustion residues reaches the liquid level below which the push rod is located, in the case of an acid washing liquid, this is neutralized by the basic combustion residues to such an extent that an attack by those parts of the detoxifier that occur are in the liquid and are subject to a particularly high level of mechanical abrasion, which is why these parts can no longer be feared at an affordable cost from acid-resistant material. The piling up of the solid combustion residues within the chute beyond the liquid level is therefore an essential prerequisite for the use of chemicals, in particular acids, within the detoxifier.
Wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung im Gegenstrom zu der von oben durch die Verbrennungsrückstände strömende Waschflüssigkeit Frischwasser oder eine Chemikalie, insbesondere Basen, wie z.B. Natronlauge oder Phosphate, wie z.B. die Salze der Phosphorsäure, am Ausschubende des Entschlackers zugeführt wird, so wird hierdurch nicht nur eine bessere Einbindung eventuell noch verbleibender Restschadstoffe in den Verbrennungsrückständen erreicht, sondern auch ein Abwaschen der während des Waschvorganges ab- bzw. ausgelösten Bestandteile, die sich an den festen Verbrennungsrückständen wieder anlagern können. Zusätzlich wird auch sichergestellt, daß der untere Teil des Entschlackers nicht mit feinen Verbrennungsrückständen zugesetzt wird, die ein Ausschieben der gröberen Verbrennungsrückstände verhindern würden. Außerdem kann hierdurch sichergestellt werden, daß beim Einsatz einer sauren Waschflüssigkeit diejenigen Teile des Entschlackers, die aus Gründen der Abriebfestigkeit nicht aus säurefestem Material hergestellt werden können, nicht mit der sauren Waschflüssigkeit in Berührung kommen, weil dies durch die im Gegenstrom zugeführte Waschflüssigkeit in Form von Frischwasser oder in Form einer Chemikalie verhindert wird.If, in a further embodiment of the invention, in countercurrent to the washing liquid flowing through the combustion residues from above, fresh water or a chemical, in particular bases, such as, for example, sodium hydroxide solution or phosphates, such as, for example, the salts of phosphoric acid, is fed in at the push-out end of the detoxifier, this not only does this a better integration of any remaining pollutants in the combustion residues is achieved, but also a washing off of the constituents which have been released or released during the washing process and which can accumulate again on the solid combustion residues. In addition, it is also ensured that the lower part of the detoxifier is not clogged with fine combustion residues, which would prevent the coarser combustion residues from being pushed out. This also ensures that when an acidic washing liquid is used, those parts of the detoxifier which cannot be made from acid-resistant material for reasons of abrasion resistance do not come into contact with the acidic washing liquid, because this is caused by the counter-current washing liquid in the form of Fresh water or in the form of a chemical is prevented.
Um den durch den Waschvorgang anfallenden Schlamm aus organischen Stoffen, in Wasser löslichen Teilen und Schwermetallbestandteilen sicher aus dem Entschlacker abführen zu können, wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung das mit Auswaschprodukten beladene, im Entschlacker anfallende Entschlackerwasser an der am unteren Ende des Einfallschachtes eingestellten Flüssigkeitsoberfläche innerhalb des vom Einfallschacht begrenzten Bereiches oder aus dem Entschlacker abgezogen. Hierdurch wird ein sicheres Abziehen des Entschlackerwassers bzw. Schlammes in einen Abzugkanal bewirkt, da dieses mit Feinteilen beladene Entschlackerwasser nicht mehr unter der Rückwand des Einfallschachtes hindurch in den hinteren Bereich des Entschlackers strömen muß, wo dieser Schlamm bei der bisher üblichen Wäsche der Schlacke mit Wasser abgezogen wurde. Diese Art des Abziehens des anfallenden Schlammes ist insbesondere dann besonders vorteilhaft, wenn mit Waschflüssigkeit im Gegenstrom ausgehend von dem Ausschubende gearbeitet wird, da im Bereich der Flüssigkeitsoberfläche am unteren Ende des Einfallschachtes die beiden Ströme innerhalb des Entschlackers aufeinandertreffen, so daß einerseits die bereits durch die im Einfallschacht herabrieselnde Waschflüssigkeit abgetrennten Bestandteile und andererseits diejenigen Bestandteile abgeführt werden können, die sich an den Verbrennungsrückständen wieder angelagert haben und durch die am Ausschubende eingeführte Waschflüssigkeit abgespült werden. Bei dieser vorteilhaften Art des Abziehens von Schlamm aus organischen Stoffen, in Wasser löslichen Teilen und Schwermetallbestandteilen, wobei in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung eine derartige Regelung der Abzugsgeschwindigkeit erfolgt, daß die Mitnahme von Festkörperteilchen mit einem Korndurchmesser von bis zu 2mm ermöglicht wird, wird sichergestellt, daß Feinteile der Schlacke, die eine Kornfraktion bis zu 2mm umfassen mit abgezogen werden. Dies ist deshalb vorteilhaft, weil in diesen Feinteilen eine besonders hohe Konzentration an Schadstoffen und vor allem Schwermetallen vorliegt.In order to be able to safely remove the sludge from organic substances, water-soluble parts and heavy metal components resulting from the washing process from the detoxifier, in a further embodiment of the invention, the detoxifier water loaded with washout products and accumulating in the detoxifier is placed inside the liquid surface set at the lower end of the inlet shaft the area bounded by the chute or removed from the detoxifier. This ensures a reliable removal of the deslagging water or sludge into a drainage channel, since this deslagging water loaded with fine particles no longer has to flow under the rear wall of the inlet shaft into the rear area of the deslagging unit, where this sludge is used to wash the slag with water was subtracted. This type of removal of the resulting sludge is particularly advantageous when working with counter-current washing liquid starting from the end of the expulsion, since in the area of the liquid surface at the lower end of the inlet shaft, the two streams meet within the detoxifier, so that on the one hand the already through the In the chute trickling down washing liquid separated components and on the other hand those components can be removed that have accumulated on the combustion residues and are rinsed off by the washing liquid introduced at the end of the expulsion. With this advantageous method of removing sludge from organic substances, water-soluble parts and heavy metal components, in an advantageous development of the invention such a control of the removal speed takes place that the entrainment of solid particles with a grain diameter of up to 2 mm is ensured, that fine parts of the slag, which comprise a grain fraction up to 2 mm, are also removed. This is advantageous because these fine parts have a particularly high concentration of pollutants and, above all, heavy metals.
Dieses aus dem Entschlacker abgezogene und mit Auswaschprodukten der oben bezeichneten Art beladene Entschlackerwasser kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung entweder einer dem Verbrennungsprozeß nachgeschalteten Abgasreinigungseinrichtung oder einer Waschstufe zur Neutralisierung saurer, aus dem Verbrennungsprozeß stammender Abgase zugeführt werden. Bei der ersten Möglichkeit wird dieses Entschlackerwasser im Abgasstrom verdüst, wobei einerseits saure Abgase neutralisiert werden können und andererseits um den Wasseranteil auszutreiben. Der trockene Anteil den anderen Filterstäuben, die aus dem Abgas der Verbrennungsanlage abgeschieden wurden, zugeführt. Die zweite Möglichkeit besteht in dem Einsatz des Entschlackerwassers zur Neutralisierung saurer Abgase in Naßwäschern.This is removed from the detoxifier and loaded with washout products of the type described above In a further embodiment of the invention, detoxifying water can either be fed to an exhaust gas purification device downstream of the combustion process or to a washing stage for neutralizing acidic exhaust gases originating from the combustion process. In the first option, this detoxifying water is atomized in the exhaust gas stream, whereby acidic exhaust gases can be neutralized on the one hand and the water content expelled on the other. The dry fraction is fed to the other filter dusts that have been separated from the waste gas from the incineration plant. The second option is to use the detoxifying water to neutralize acid waste gases in wet scrubbers.
Je nach der chemischen Zusammensetzung der Verbrennungsrückstände und der eingesetzten Waschflüssigkeit kann es vorteilhaft sein, wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung zumindest ein Teil des abgezogenen Entschlackerwassers im Kreislauf in den Einfallschacht für die Wäsche der Verbrennungsrückstände zurückgeführt wird.Depending on the chemical composition of the combustion residues and the washing liquid used, it can be advantageous if, in a further embodiment of the invention, at least some of the stripped detoxification water is recycled into the inlet chute for washing the combustion residues.
Diesem am unteren Ende des Einfallschachtes bzw. aus dem Entschlacker abgezogenen Entschlackerwasser können in vorteilhafter Weise die durch den Feuerungsrost fallenden Verbrennungsrückstände beigemischt werden, so daß sie nicht in einem zusätzlichen besonderen Entschlacker abgelöscht werden müssen, was notwendig ist, wenn sie zusammen mit anderen, im Entschlacker ausgewaschenen noch brennbaren Bestandteilen in den Verbrennungsprozeß wieder eingeführt werden sollen, da die Rückführung der durch den Feuerungsrost gefallenen Verbrennungsrückstände direkt in die Aufgabeschurre wegen einer möglichen Brandgefahr nicht möglich ist.This at the lower end of the chute or from the detoxifier detoxified water can advantageously be mixed with the combustion residues falling through the grate, so that they do not have to be extinguished in an additional special detoxifier, which is necessary if, together with others, in the Detoxifier that has been washed out and combustible components are to be reintroduced into the combustion process, since it is not possible to recycle the combustion residues that have fallen through the grate directly into the feed chute because of a possible fire hazard.
Vorzugsweise beträgt die im Bereich des oberen Endes des Einfallschachtes zugeführte Menge an Waschflüssigkeit 0,2 bis 20m3 je Tonne Verbrennungsrückstände, während die im Gegenstrom am Ausschubende des Entschlackers zugeführte Menge an Waschflüssigkeit 0,2 bis 4m3 je Tonne Verbrennungsrückstände beträgt.The quantity of washing liquid supplied in the region of the upper end of the inlet shaft is preferably 0.2 to 20 m 3 per ton of combustion residues, while the quantity supplied in countercurrent at the end of the expulsion of the detoxifier Washing liquid is 0.2 to 4m 3 per ton of combustion residues.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist gekennzeichnet durch einen Entschlacker, bei dem im Bereich des oberen Endes des Einfallschachtes eine Einrichtung zur Zuführung von Waschflüssigkeit vorgesehen sind, durch die die Waschflüssigkeit über den gesamten Querschnitt des Einfallschachtes verteilbar ist. Hierdurch wird eine gleichmäßige Berieselung der Verbrennungsrückstände mit Waschflüssigkeit erreicht. Diese Waschflüssigkeit kann entweder im Kreislauf geführtes Entschlackerwasser und/oder eine Chemikalie, vorzugsweise eine Säure, sein.The device for carrying out the method is characterized by a detoxifier, in which a device for supplying washing liquid is provided in the region of the upper end of the chute, through which the washing liquid can be distributed over the entire cross section of the chute. In this way, a uniform sprinkling of the combustion residues with washing liquid is achieved. This washing liquid can either be circulated detoxifying water and / or a chemical, preferably an acid.
Die Einrichtung zur Zuführung von Waschflüssigkeit kann in vorteilhafter Weise Sprühdüsen umfassen, die in den Seitenwänden des Einfallschachtes vorgesehen sind. Diese Ausgestaltung gestattet nicht nur eine gleichmäßige Berieselung der Verbrennungsrückstände mit Waschflüssigkeit sondern ermöglicht auch ein störungsfreies Durchfallen der festen Verbrennungsrückstände.The device for supplying washing liquid can advantageously comprise spray nozzles which are provided in the side walls of the inlet shaft. This configuration not only permits a uniform sprinkling of the combustion residues with washing liquid, but also enables the solid combustion residues to fall through without problems.
Die Einrichtung zur Zuführung von Waschflüssigkeit kann aber auch gelochte Röhren umfassen, die den Einfallschacht durchqueren. Die Löcher in den Röhren wirken dabei als Sprühdüsen. Da man mit wenigen Röhren auskommt, ist eine Behinderung innerhalb des Fallweges der Verbrennungsrückstände praktisch nicht gegeben.However, the device for supplying washing liquid can also comprise perforated tubes which cross the inlet shaft. The holes in the tubes act as spray nozzles. Since you can get by with just a few tubes, there is practically no obstruction within the path of the combustion residues.
Wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die durch den Ausschubstößel mechanisch besonders beanspruchten Teile des Entschlackers aus einem abriebfesten, gegen Säure jedoch nicht beständigen Material und die mechanisch weniger beanspruchten Teile, insbesondere die Wände des Einfallschachtes aus einem säurebeständigen Material bestehen, so ist ein solcher Entschlacker besonders wirtschaftlich für den Einsatz einer sauren Waschflüssigkeit geeignet.If, in a further embodiment of the invention, the parts of the detoxifier which are mechanically particularly stressed by the push-out plunger consist of an abrasion-resistant but not resistant to acid material and the parts which are less mechanically stressed, in particular the walls of the inlet shaft, consist of an acid-resistant material, such a detoxifier is special economically suitable for the use of an acidic washing liquid.
Um eine zusätzliche Waschflüssigkeit im Gegenstrom zu der auszutragenden Schlacke in einfacher Weise zuführen zu können, sind an der Ausschubseite des Entschlackers Sprühdüsen für Frischwasser oder Waschflüssigkeit vorgesehen, die eine gleichmäßige Verteilung der Flüssigkeit auf die auf der Ausschubschurre befindlichen Verbrennungsrückstände gestatten.In order to be able to supply an additional washing liquid in countercurrent to the slag to be discharged in a simple manner, spray nozzles for fresh water or washing liquid are provided on the discharge side of the detoxifier, which allow a uniform distribution of the liquid over the combustion residues located on the discharge chute.
Wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung der Entschlacker über einen von seinem Flüssigkeitsspiegel innerhalb des Einfallschachtes oder des Entschlackers ausgehenden Abzugkanal mit einem luftdicht abgeschlossenen Absetzbecken verbunden ist, so wird ein sicheres und kontrollierbares Abziehen des im Entschlacker aufgrund des Waschvorganges anfallenden Entschlackerwassers einschließlich der aufgeschwemmten Feinteile ermöglicht, ohne daß die Gefahr besteht, daß Falschluft in den mit Unterdruck betriebenen Feuerraum eindringen kann.If, in a further embodiment of the invention, the detoxifier is connected to an airtight sedimentation basin via a discharge channel starting from its liquid level within the chute or the detoxifier, then a safe and controllable removal of the detoxifier water including the suspended fine particles resulting from the washing process is made possible, without the risk that false air can enter the combustion chamber operated with negative pressure.
Es empfiehlt sich, das Absetzbecken mit den Sammeltrichtern für die durch den Feuerungsrost durchfallenden Verbrennungsrückstände über Unterdruckschleusen zu verbinden, da hierdurch ein Ablöschen dieser Verbrennungsrückstände ohne zusätzlichen Entschlacker in einfacher Weise möglich ist.It is advisable to connect the sedimentation basin to the collecting funnels for the combustion residues falling through the furnace grate via vacuum locks, since this allows a simple extinguishing of these combustion residues without additional detoxifiers.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen einer einen Entschlacker umfassenden Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
- Figur 1:
- einen Entschlacker nach dem Stande der Technik;
- Figur 2:
- eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
- Figur 3:
- eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung; und
- Figur 4:
- eine bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung.
- Figure 1:
- a prior art detoxifier;
- Figure 2:
- a first embodiment of an apparatus for performing the method according to the invention;
- Figure 3:
- a further embodiment of a device according to the invention; and
- Figure 4:
- a preferred embodiment of the device according to the invention.
Figur 1 zeigt einen bekannten Entschlacker, der insgesamt mit 1 bezeichnet ist, der einen Einfallschacht 2, eine Ausschubschurre 3 und einen im hinteren Bereich 4 des Entschlackers an einem angetriebenen Schwenkarm 5 angelenkten Ausschubstößel 6 umfaßt, der die von einem nicht dargestellten Feuerungsrost herabfallende Schlacke über die nach oben ansteigende Ausschubschurre 3 in einen Ausschubschacht 7 hinausschiebt. Mittels über einen Zulauf 8 zugeführten Frischwassers wird in dem Entschlacker 1 ein konstanter Flüssigkeitsspiegel 9 eingehalten, der so hoch eingestellt wird, daß die Unterkante 2a des Einfallschachtes 2 in das Wasser eintaucht. Zwar erfolgt bei diesem bekannten Entschlacker eine Schlackenwäsche durch Wasser, wobei Abwasser über einen Ablauf 10 am hinteren Ende 4 des Entschlackers 1 abgezogen wird, jedoch wird ein großer Anteil der feinen Bestandteile, die nicht unter der Untertkante des Einfallschachtes abtauchen, zusammen mit der Schlacke in den Austragschacht ausgetragen, was den Grund für die bereits oben erläuterten unbefriedigenden Eigenschaften der Schlacke darstellt.Figure 1 shows a known deslagger, generally designated 1, which comprises a
Aus den Darstellungen der Vorrichtungen gemäß den Fig. 2 bis 4 wird eines der wesentlichen Merkmale der Erfindung erkennbar, das darin besteht, daß in dem Schlackenfallschacht 2 die mit 11 bezeichnete Schlacke aufgetürmt wird, wobei das Auftürmen vorzugsweise weit über den Flüssigkeitsspiegel 9 hinaus im Einfallschacht 2 erfolgt. Bei dieser Gelegenheit sei angemerkt, daß alle Bauteile, die mit dem Entschlacker gemäß dem Stande der Technik übereinstimmen, die gleichen Bezugszahlen wie in Fig. 1 erhalten.From the illustrations of the devices according to FIGS. 2 to 4 one of the essential features of the invention can be seen, which consists in the fact that the slag designated 11 is piled up in the
Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 liegen, hinsichtlicht der wesentlichen Bauteile des Entschlackers 1 die gleichen Verhältnisse vor wie bei Fig. 1. Aus diesem Grunde werden nur die Abweichungen erläutert. Bei dieser in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform wird die Regelung der Ausschubleistung des Ausschubstößels 6 so eingestellt daß sich die Schlacke 11 im Einfallschacht 2 nach oben auftürmt. Die Waschflüssigkeit, die Wasser und/oder eine Chemikalie, vorzugsweise eine Säure, sein kann, wird über eine Ringleitung 12 zugeführt, die mit Sprühdüsen 13 in Verbindung steht, welche in den Seitenwänden des Einfallschachtes 2 vorgesehen sind. Diese Sprühdüsen 13 ermöglichen eine Berieselung der aufgetürmten Schlacke 11 innerhalb des Einfallschachtes 2 über den gesamten Querschnitt desselben. Der Abzug des mit Auswaschprodukten beladenen Entschlackerwassers erfolgt über eine Abzugleitung 10, die vom hinteren Bereich 4 des Entschlackers 1 ausgeht.In the embodiment according to FIG. 2, the same conditions are present with regard to the essential components of the
Fig. 3 zeigt bei gleichem Aufbau der wesentlichen Teile des Entschlackers eine Abänderung gegenüber der Ausführungsforn nach Fig. 2. Bei dieser Ausführungsform wird eine Waschflüssigkeit, die Wasser oder eine Chemikalie, insbesondere eine Base oder Phosphatverbindungen sein kann, über den Zulauf 8 im Austragsschacht 7 des Entschlackers 1 zugeführt. Das über die Abzugleitung 10 aus dem hinteren Raum 4 des Entschlackers abgezogene, mit Auswaschprodukten beladene Entschlackerwasser wird mittels einer Pumpe 14 in die zu den Sprühdüsen 13 führende Ringleitung 12 über eine Leitung 12 a gepumpt. Dabei wird über ein Ventil 15 und eine weitere Leitung 16 ein Teil dieser bereits beladenen Flüssigkeit abgezweigt, um einerseits den Flüssigkeitsspiegel 9 im Entschlacker 1 auf einem bestimmten Niveau zu halten, was wegen der Flüssigkeitszufuhr durch den Zulauf 8 notwendig ist und um andererseits die Konzentration an mitgeschleppten Schlammteilen, Salzen und anderen Schadstoffen nicht zu hoch anwachsen zu lassen. Bei dieser Ausführungsform erfolgt also die Berieselung der im Einfallschacht 2 aufgetürmten Schlacke 11 durch im Kreislauf geführtes Entschlackerwasser, das über eine in die Ringleitung 12 einmündende Leitung 12b mit einer Chemikalie, vorzugsweise einer Säure, versetzt werden kann. Durch die ständige Flüssigkeitszufuhr am Zulauf 8 und die Abführung von Entschlackerwasser über das Ventil 15 und die Leitung 16 wird die Konzentration an aufgenommenen Schadstoffteilen auf einem bestimmten Niveau gehalten.FIG. 3 shows the same structure of the essential parts of the detoxifier as compared to the embodiment according to FIG. 2. In this embodiment, a washing liquid, which can be water or a chemical, in particular a base or phosphate compounds, is fed through the
Bei der in Fig. 4 dargestellten bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens wird Frischwasser oder eine Chemikalie, vorzugsweise eine Base oder ein Stoff aus der Gruppe der Phosphate über den Zulauf 8 in den Austragsschacht 7 eingeführt. Zur Berieselung der im Einfallschacht 2 aufgetürmten Schlacke 11 dient ebenfalls wie bei der Ausführungsforn nach Fig. 3 eine Chemikalie, vorzugsweise eine Säure und/oder im Kreislauf geführtes Entschlackerwasser. Letzteres wird einem Absetzbecken 17 entnommen, welches luftdicht verschlossen ist und über einen Abzugkanal 18 mit dem Entschlacker 1 in Verbindung steht, wobei der Abzugkanal 18 von einem Bereich in Höhe des Flüssigkeitsspiegels 9 innerhalb des Einfallschachtes 2 oder dem darunterliegenden Entschlacker ausgeht. Die mit 19 bezeichnete Rückführleitung, die zu den Sprühdüsen 13 im oberen Bereich des Einfallschachtes 2 führt, wird durch eine Pumpe 20 gespeist, die das Entschlackerwasser aus dem Absetzbecken 17 an einer nahe des dort sich einstellenden Flüssigkeitsspiegels 17a absaugt, um möglichst wenig Feststoffteile mitzusaugen. Mittels einer in die Rücckführleitung 19 mündenden Leitung 19a kann den Sprühdüsen 13 zusätzlich zum Entschlackerwasser eine Chemikalie, vorzugsweise eine Säure zugeführt werden. Die Chemikalie kann aber auch an Stelle des Entschlackerwassers zugeführt werden, wenn dies die Behandlung der Verbrennungsrückstände erfordert. Über eine Abführleitung 21, in welcher ein Absperrventil 22 sitzt, wird mittels einer weiteren Pumpe 23 Flüssigkeit aus dem Absetzbecken 17 an dessen unterem Ende abgezogen, wo das Entschlackerwasser durch die absinkenden Feststoffteile stark mit diesen angereichert ist. Die abgezogene Menge wird über die Pumpe 23 derart geregelt, daß in dem Abzugskanal 18 der mit dem Flüssigkeitsspiegel 9 innerhalb des Einfallschachtes 2 verbunden ist, eine solche Abzugsgeschwindigkeit erreicht wird, daß nur Feststoffteile bis zu einer Korngröße von 2 mm abgezogen werden. Die im Durchmesesser darüberliegenden Teile werden mit den übrigen groben Schlackenteilen durch den Ausschubstößel 6 über die Ausschubschurre 3 hinausgeschoben.In the preferred embodiment of the device for carrying out the method shown in FIG. 4, fresh water or a chemical, preferably a base or a substance from the group of the phosphates, is introduced into the
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