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DE10005149A1 - Trocknungsverfahren - Google Patents

Trocknungsverfahren

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DE10005149A1
DE10005149A1 DE10005149A DE10005149A DE10005149A1 DE 10005149 A1 DE10005149 A1 DE 10005149A1 DE 10005149 A DE10005149 A DE 10005149A DE 10005149 A DE10005149 A DE 10005149A DE 10005149 A1 DE10005149 A1 DE 10005149A1
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drying air
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Daniel Friedli
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Abstract

Offenbart sind ein Verfahren zum Aufbereiten von organische Bestandteile enthaltenden Müll und eine Müllaufbereitungsanlage, bei der eine heizwertreiche Fraktion des Mülls einer mechanischen und biologischen Aufbereitung unterzogen wird. An die biologische Aufbereitung, die vorzugsweise als aerobe Hydrolyse durchgeführt wird, schließt sich ein Trocknungsschritt an, wobei die Trocknungsluft durch Ausnützung des Energiegehalts der bei der biologischen Aufbereitung entstehenden Stoffwechselprodukte erwärmt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Trocknungsverfahren gemäß dem Oberbegriff des Pa­ tentanspruchs 1.
Grundlage ist Fig. 1 und der Hauptanspruch, daß die Trocknungsluft im Kreis­ lauf geführt wird.
Damit wird:
  • a) keine aufwendige und kostenintensive Abluftreinigung erforderlich
  • b) die verschärften Abluftauflagen für die Müllbehandlung (17. BimSch-Gesetz)
eingehalten.
In den nachfolgenden Fließbildern sind verschiedene Ausbauvarianten aufge­ zeigt (s. Legende Nr. 3).
Die Fig. 5 ist in Verbindung mit der Perkolation erstanden. Hier werden 4 Stk. Kreislaufsynergien miteinander verbunden.
  • 1. Trocknungsluftkreislauf
  • 2. Perkolationswasserkreislauf
    • a) als Naßwäscher/Entstaubung
    • b) als Kühler (Kühltrocknung) für den warmen und beladenen Abluft­ strom aus dem Trockner
    • c) Erwärmung des Perkolationskreislaufwassers auf Hybridreaktortem­ peratur mit gleichzeitiger Beladung mit organisch belastetem Staub aus der Trocknungsabluft.
  • 3. Energie in Form von Biogas zur Erwärmung, Kühlung und Bewegung des Umluftkreislaufes inkl. Energie für die übrige maschinentechnische Einrichtung (= energieautarke Müllbehandlung und Trocknung ohne nennenswerte Umweltbela­ stung).
    Ausser dem Produkt (getrockneter Müll) und dem abgeschlagenen Abwasser entstehen keine weiteren Emmisionen oder Immisionen.
  • 4. Die belastete Abluft aus dem Perkolator wird als Verbrennungsabluft der Wärme-Kraft-Kopplung zugeführt und schadstofffrei verbrannt.
Die Fig. 6 zeigt einen Trocknungskreislauf in Verbindung mit der energetischen und/oder stofflichen Verwertung (Pos. 21) über die Vergasung (Pos. 18).
Das Reinigungs- und Kühlwasser für den Sprühturm-Betrieb (Pos. 19) wird aus dem Kondensat des wasserdampfgesättigten Gases und dem Kondensat (Pos. 9) aus der Umluftkühlung gewonnen.
Die Verunreinigungen (Schadstoffe Pos. 19.1 und 19.2) aus dem Gas und dem Kondensat (Pos. 9) werden abgezogen und über den Abzug (Pos. 20) dem Verbren­ nungsprozess im Vergaser (Pos. 18) zur Entsorgung/Verwertung zugeführt.
Die Fig. 7 zeigt die Einbindung der Vergasung in die Perkolation. Die Kühlung und Abreinigung des belasteten und heißen Schwachgas aus dem Vergaser (Pos. 18) wird im Wäscher (Pos. 19) mittels einsprühen von Perkolationskreislaufwasser (Pos. 14) vollzogen. Das gereinigte und abgekühlte Schwachgas (Pos. 18.4) wird der ener­ getischen Verwertung zugeführt.
3. Legende zu Fig. 1 bis 5
  • 1. Eingang Naßprodukt
    • 1. 1.1. Ausgang warmes Trockenprodukt
    • 2. 1.2. Ausgang von warmen Pellets oder Briketts
    • 3. 1.3. Zuführung von perkoliertem Naßprodukt in den Trockner
  • 2. Trockner mit Heißluftbeaufschlagung
  • 3. Umluftkreislauf
    • 1. 3.1. Vorgewärmte, trockene Luft
    • 2. 3.2. Feuchtluft nach Trockner
    • 3. 3.3. Entfeuchtete Luft nach Luftkühler und Kondensator
    • 4. 3.4. Vorgewärmte und angefeuchtete Luft nach Bandkühler
    • 5. 3.5. Vorgekühlte Luft und teilentfeuchtete Luft nach Naßwäscher (mit Perkolations- Umlaufwasser)
  • 4. Saug-Zug-Umluftgebläse
  • 5. Lufterhitzer (hier dargestellt als Wasser/Luft-Wärmetauscher)
  • 6. Wärmeenergie z. B. von Elektroerhitzer, Gas- oder Ölheizung, Abwärme von Kraftwerken oder Müllverbrennungsanlagen
    • 1. 6.1. Abwärme aus Gasmotor, Gasturbine oder Biogasbrenner, gespiesen von dem eigenst erzeugten Biogas (Wärme-Kraft-Kopplungsanlagen)
    • 2. 6.2. Elektrische Energie aus der Wärmekraftkopplung von Pos. 6.1 für den Betrieb der Gesamtmüllaufbereitung und der Trocknungsanlage mit geschlossenem Luftkreislauf.
  • 7. Luftkühler und Kondensator. Die warme und mit Feuchtigkeit beladene Luft aus dem Trockner Pos. 2 wird in einem Kühler (hier dargestellt als Was­ ser/Luftwärmetauscher) unter den Taupunkt abgekühlt und dadurch entfeuchtet.
  • 8. Kühlenergieerzeuger (hier dargestellt als Kältemaschine, Kühlturm oder Luft/Wasserwärmetauscher).
  • 9. Kondensat aus der Luftentfeuchtung Pos. 7. Ableitung in Kläranlage oder wie bei Fig. 5 in den Wasserkreislauf der Perkolation.
  • 10. Trockenprodukte gemäß Patentanmeldung Anders/Widmer
    • 1. 10.1. Wärme und lose Schüttung bei Fig. 1
    • 2. 10.2. Nachgekühlte und lose Schüttung bei Fig. 2
    • 3. 10.3. Warme Pellets oder Briketts bei Fig. 3
    • 4. 10.4. Nachgekühlte Pellets oder Briketts bei Fig. 4
    • 5. 11.1. Nachkühler (Kühltrocknung des Produkts = Restwasserreduzierung durch Ab­ kühlung) mit eigener Luftversorgung und Abluftbehandlung
    • 6. 11.2. Eigenständige Luftversorgung und Abluftbehandlung zu Nachkühler Pos. 11.1
    • 7. 11.3. Nachkühler eingebunden in den Luftkreislauf Pos. 2
  • 11. Kompaktierungsanlage zur Herstellung von Pellets oder Briketts
  • 12. Abluftwäscher und Abluftkühler Als Wasch- und Kühlwasser wird das Kreislaufwasser der Perkolation benutzt.
  • 13. Perkolationswasserkreislauf
    • 1. 14.1. Einsprühen von kühlem Perkolationskreislaufwasser in den warmen Abluftstrom aus dem Trockner Pos.2
      • a) Die Luft wird von Staub befreit
      • b) Die Luft wird heruntergekühlt und dadurch teilentfeuchtet
      • c) Die Restentfeuchtung geschieht in nachgeschaltetem Kühltrockner Pos. 7
    • 2. 14.2. Perkolationswasser aufgewärmt und zusätzlich beladen mit Kondensat und Staub aus dem warmen Umluftkreislauf zur Einspeisung in die Vergärung Pos. 15
    • 3. 14.3. Entfeuchtetes Perkolationswasser nach der Vergärung
    • 4. 14.4. Von Stickstoff entfeuchtetes Perkolationswasser nach der Stickstoffsenke Pos. 16 zur Einleitung in den Perkolator Pos. 17
    • 5. 14.5. Mit Organik beladenes Kreislaufwasser nach dem Perkolator Pos. 17 zur Sprüh­ wassereinspeisung in den Abluftwäscher/Kühler Pos. 13
    • 6. 14.6. Abgeschlagenes Kreislaufwasser in die Kanalisation und/oder Abwasserreini­ gungsanlage
    • 7. 14.7. Verschmutztes und mit Organik angereichertes Waschwasser, welches durch die Heißgase zusätzlich erwärmt wird
  • 14. Biogasanlage (Hybidreaktor) zur Vergärung (Entfrachtung) des Perkolationswas­ serkreislaufes Pos. 14
    • 1. 15.1. Biogas als Treibstoff zum Antrieb einer Wärme-Kraft-Kopplung zur Erzeugung der Trocknungsenergie und der elektrischen Energie für den Betrieb der Ge­ samtanlage
  • 15. Kläranlage mit Stickstoffsenke zur Entfrachtung des Perkolationswasserkreislau­ fes
  • 16. Perkolator
    • 1. 17.1. Zugluft für die anaerobe Hydrolyse und/oder als Luftrührwerk
    • 2. 17.2. Geruchsbeladene Abluft aus dem Perkolator zugeführt als Verbrennungsluft in die Wärme-Kraftkopplungsanlage Pos. 6.1
  • 17. Vergasereinheit zur Vergasung der vorgetrockneten Müllfraktionen zu Schwel- oder Schwachgas
    • 1. 18.1. Verbrennungsluftzuführung in Form von technischem Sauerstoff oder Luftsauer­ stoff
    • 2. 18.2. Schlackenaustrag zur Deponierung
    • 3. 18.3. Verunreinigte Heißgase
    • 4. 18.4. Abgereinigtes und gekühltes Schwachgas zur energetischen oder stofflichen Verwertung (Methanolherstellung)
  • 18. Gaswäscher/Gaskühler
    • 1. 19.1. Schwimmende Verunreinigungen wie Teer etc.
    • 2. 19.2. Sinkschlämme
  • 19. Abzugleitung für die Schlämme Pos. 19.1 und 19.2 zur Verbrennung im Vergaser Pos. 18

Claims (10)

1. Verfahren zum Aufbereiten von Müll mit einer mechani­ schen, thermischen oder biologischen Aufbereitung einer heizwertreichen Fraktion, die einer energetischen Ver­ wertung oder Deponierung zugeführt wird, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die thermische Aufbereitung einen Trocknungsschritt beinhaltete, bei dem Trocknungsluft in einem Umluftkreislauf geführt wird, mit den Schrit­ ten:
  • - Erwärmen der Trocknungsluft in einem Erhitzer
  • - Trocknen der Fraktion in einem Trockner mit der er­ wärmten Trocknungsluft
  • - Abkühlen und Entfeuchten der feuchten Trocknungsluft in einem Kühler
  • - Fördern der entfeuchteten Trocknungsluft mittels ei­ nes Verdichters zu dem Erhitzer.
2. Verfahren nach Patentanspruch 1, wobei die getrocknete Fraktion durch die vom Kühler zum Erhitzer zurückströ­ mende Trocknungsluft oder durch einen davon unabhängi­ gen Kühlluftstrom in einem Nachkühler nachgekühlt wird.
3. Verfahren nach Patentanspruch 2 oder 3, wobei zwischen der Nachkühlung und der Trocknung eine Kompaktierung der Fraktion erfolgt.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprü­ che, wobei die biologische Aufbereitung eine aerobe Hy­ drolyse mit einer Auswaschflüssigkeit und Luft umfasst und die beladene Auswaschflüssigkeit nach der Hydrolyse in einem Naßwäscher als Wasch-/Kühlflüssigkeit zur Rei­ nigung Abkühlung der feuchten Trocknungsluft verwendet wird.
5. Verfahren nach Patentanspruch 4, wobei die beladene Auswaschflüssigkeit einer Biogasanlage zugeführt wird, die energetisch an eine Wärme-/Kraftkopplungsanlage zum Betreiben des Erhitzers angekoppelt ist.
6. Verfahren nach Patentanspruch 5, wobei die nach der Hy­ drolyse anfallende beladene Abluft zum Betreiben der Wärme-/Kraftkopplungsanlage ausgenützt wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprü­ che, wobei die aufbereitende Fraktion einer Vergasung zugeführt wird und das dabei entstehende Schwachgas in einem Gaswäscher gereinigt wird.
8. Verfahren nach Patentanspruch 7, wobei das im Gaswä­ scher anfallende Kondensat im Erhitzer zur Erwärmung der Trocknungsluft verwendet und dann gemeinsam mit den bei der Entfeuchtung der Trocknungsluft anfallenden Kondensat als Waschflüssigkeit dem Gaswäscher zugeführt wird.
9. Verfahren nach Patentanspruch 7 oder 8, wobei das ge­ reinigte Schwachgas einer energetischen Nutzung zuge­ führt wird und/oder die bei der Gaswäsche anfallenden Feststoffe wieder der Vergasung zugeführt werden.
10. Verfahren nach Patentanspruch 7 oder 9, wobei die Aus­ waschflüssigkeit für die aerobe Hydrolyse im Gaswäscher als Waschflüssigkeit die Auswaschflüssigkeit für die aerobe Hydrolyse verwendet und das gereinigte Schwach­ gas in der Kraft-/Wärmekopplung energetisch genutzt wird.
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