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Verfahren zur Beseitigung von Kehricht und Schlamm und Anlage zur
Durchftihrung dieses Verfahrens Es ist bekannt, Kehricht und Schlamm, insbesondere
Klärschlamm zur gemeinsamen Verwertung zu vermischen, sei es zur Kompostierung oder
zur Verbrennung. Die immer noch steigenden Heizwerte des Kehrichts, insbesondere
des Stadtmülls erlauben eine entsprechend steigende prozentuale Beimischung von
Schlamm zur direkten Verbrennung des Gemisches.
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Die direkte Verbrennung eines Kehricht-Schlammgemisches bringt verschiedene
Schwierigkeiten mit sich. Bei bestehenden
Anlagen (dem Anmelder
aus der Praxis bekannt) werden bestimmte Mengen von Kehricht und Schlamm laufend
miteinander vermischt und dann das gesamte Gemisch fortlaufend direkt einem Ofen
zugeführt, in welchem ständig die ganze anfallende Gemischmenge verbrannt werden
muss. Alle Teile der Anlage wie Mischer, Förderanlage und Ofen müssen als Einheit
aufeinander abgestimmt und für die voraussichtlich anfallende Menge bemessen sein,
wenn sie nicht unwirtschaftlich in der Anschaffung und im Betrieb sein sollen. Der
ständig zunehmende Anfall von Kehricht und Schlamm in praktisch allen Einzugsgebieten
gestattet es jedoch nicht, eine Anlage auf einigermassen längere Dauer optimal zu
dimensionieren, weil sie nach relativ kurzer Zeit nicht mehr in der Lage wäre, die
anfallenden Mengen an Kehricht und Schlamm zu verarbeiten.
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Eine intensive Durchmischung des Kehrichts und des Schlammes, wie
sie bei bekannten Anlagen vorgesehen ist, genügt an sich noch nicht, um Feuchtigkeit
des Schlammes in den Kehricht zu überführen, sondern vom Zeitpunkt der Gemischbildung
bis zum Zeitpunkt der Verbrennung sollte das Gemisch genügend lange aufbewahrt werden.
Zu diesem Zwecke sind bei den dem Anmelder bekannten Anlagen Bunker vorgesehen,
in welche das Gemisch während einer gewissen Zeit eingelagert und dann aus diesen
Bunkern wieder abgeführt wird, was jddoch eine umständliche und teure Anlage bedingt.
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Es ist das Ziel vorliegender Erfindung, ein Verfahren zur Beseitigung
von Kehricht und Schlamm sowie eine Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens zu
schaffen, wobei ein Ausbau der Anlage auf höhere Kapazität jederzeit möglich ist
und wobei eine genügende Durchmischung beziehungsweise eine genügende Feuchtigkeitsaufnahme
des Kehrichts zwischen der Schlammaufgabestelle und der Verbrennung ohne umständliche
Zwischenlagerung des Gemisches stattfinden kann.
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Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass Kehricht
und Schlamm nacheinander an zwei Stellen auf eine Fördervorrichtung aufgegeben und
in Form eines Gemisches an mindestens einer dritten Stelle in dosierter Menge entnommen
undsder Verbrennung zugeführt werden. Durch diese dosierte Entnahme ist es möglich,
jeweils gerade die zum Betrieb eines Ofens benötigte Menge zu entnehmen, unabhängig
davon, wie gross die der Fördervorrichtung zugeführte Gemischmenge jeweils ist.
Die Entnahme kann an mehreren Stellen erfolgen und die Verbrennung entsprechend
in mehreren Oefen vorgenommen werden. Es ist also jederzeit möglich, die Anlage
durch Anfügen einer weiteren Entnahmestelle und eines weiteren Ofens auszubauen,
ohne an den übrigen Einrichtungsteilen etwas ändern zu müssen.
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Dadurch, dass an bestimmten Entnahmestellen nur jeweils eine dosierte
Menge von Gemisch entnommen wird, wird im allgemeinen ein Rest des Gemisches weitergefördert,
kehrt an die Stellen zurück, wo Kehricht und Schlamm aufgegeben werden und verbleibt
somit verhältnismässig lange in der Fördervorrichtung, was einen weitgehenden Uebergang
der Feuchtigkeit aus dem Schlamm in den Kehricht gestattet.
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Die erfindungsgemässe Anlage zur Durchführung des erwähnten Verfahrens
ist gekennzeichnet durch eine ringartig geschlossene Förderbahn mit Fördermitteln
für ein Kehricht-Schlamm-Gemisch, in Laufrichtung der Fördermittel hintereinanderliegende
Aufgabevorrichtungen für Kehricht und Schlamm und mindestens eine Vorrichtung zur
dosierten Ueberführung von Gemisch aus der Förderbahn in mindestens einen Ofen.
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Wie bereits erwähnt, dient die geschlossene Förderbahn für das Gemisch
dazu, nicht übernommenes und dem Ofen oder den Oefen zugeführtes
Gemisch
zurückzuführen, mit weiterem Kehricht und weiterem Schlamm-zu vermischen und dann
wieder der Entnahmestelle oder den Entnahmestellen für den oder die Oefen zuzuführen.
Ringförmig geschlossene Förderbahnen für Kohle oder dergleichen sind zwar an sich
bekannt (US-PS 2 519 970), doch waren damit nicht die Verwendung solcher Förderbahnen
als Mischer in einer Anlage zur Verbrennung von Kehricht und Schlamm und die damit
verbundenen Vorteile nahegelegt.
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Vorzugsweise liegt die Förderbahn in einer Vertikalebene, was infolge
der Umlenkung von horizontaler in vertikale Förderrichtung und umgekehrt eine besonders
gute Durchmischung ergibt.
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Da die Gemischzufuhr zu dem Ofen oder den Oefen dosiert erfolgt, ist
es ohne weiteres möglich, diese Dosierung in Funktion des Betriebszustandes des
Ofens, beispielsweise der Ofentemperatur zu steuern.
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Anderseits ist es möglich, die Aufgabe von Kehricht und Schlamm in
Funktion der nicht verbrauchten zurückgeführten Gemischmenge zu steuern, indem beispielswei-se
die Kehricht- und Schlammzufuhr unterbrochen bleiben, solange nicht alles Gemisch
aus dem Kreislauf entnommen wird.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert.
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Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer erfindungsgemässen
Anlage, Fig. 2 ist ein Vertikalschnitt durch eine Entnahmestelle für das zu verbrennende
Gemisch und Fig. 3 ist eine Seitenansicht teilweise im Schnitt einer Entnahmestelle
für
das zu verbrennende Gemisch und Fig. 4 und 5 zeigen schematische Ausführungsvarianten.
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Die in Fig. 1 dargestellte Anlage weist eine ringförmig geschlossene
Förderbahn mit einem ringförmigen Förderkanal (1) auf, der an gewissen Steten unterbrochen
dargestellt ist, um die übrigen Teile der Anlage besser zur Darstellung zu bringen.
Längs des Kanals (1) verläuft eine Förderkette, die in Fig. 1 schematisch als Band
(2) mit querstehenden Förderplatten (3) dargestellt ist, tatsächlich aber seitliche
Ketten und damit verbundeneFörderplatten (3) aufweist. In Fig. 1 sind schematisch
zwei Oeffnungen (4) angegeben, an welchen Kehricht in den Förderkanal (1) zugeführt
werden kann. Die Zufuhr wird durch eine nicht dargestellte Vorrichtung, beispielsweise
einer Zerkleinerungsmaschine, dosiert, wobei normalerweise an jeder Beschickungsstelle
eine Maschine vorgesehen ist, welche für die zuzuführende Höchstmenge ausgelegt
ist, so dass immer ein Aggregat in Reserve steht. Bezogen auf die durch Pfeile angedeutete
Laufrichtung der Förderkette (2), (3) liegen nach den Kehrichtbeschickungsstellen
ebenfalls zwei Schlammbeschickungsstellen, die rein schematisch durch Pfeile (5)
angedeutet sind und von welchen jede die höchstzulässige Schlammenge zuzuführen
gestattet.
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Von den Beschickungsstellen (4 und 5) steigt der Kanal (1) senkrecht
auf. An der oberen horizontalen Strecke des Kanals sind Entnahmestellen für das
gebildete Kehricht- und Schlammgemisch vorgesehen. An der Unterseite des Kanals
(1) sind je Oeffnungen vorgesehen, durch welche das Gemisch aus dem Kanal in Trichter
(6) fallen kann. Diese Trichter weisen am unteren Ende Oeffnungen auf, unter welchen
Förderbänder (7) durchlaufen, eine bestimmte Gemischmenge aus den Trichter abstreifen
und Je einem Ofen (8) zuführen. Auch die Anlageteile
(6 - 8) können
so bemessen sein, dass jede Einheit die gesamte durchschnittlich anfallende Kehricht-
und Schlammenge zu verarbeiten gestattet, so dass je eine Einheit in Betrieb stehen
kann, während die andere als Reserve dient. Sind dagegen mehr als zwei Einheiten
vorgesehen, sowwird im allgemeinen nur eine als Reserve bereitstehen, während alle
übrigen im Betrieb sind.
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Im absteigenden Ast des Kanals (1) ist eine Lichtschranke vorgesehen,
die zu ermitteln gestattet, ob im Kanal von den Entnahmestellen überschüssiges Gemisch
an die Beschickungsstelle zurückgelangt.
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Anstelle einer Lichtschranke kann eine solche mit -Strahlung vorhanden
sein.
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In Fig. 2 ist eine Entnahmestelle näher dargestellt. Das Kehricht-Schlamm-Gemisch
wird von den zwischen zwei Ketten 2' befestigten Mitnehmerplatten (3) in Pfeilrichtung
durch den Kanal (1) gefördert und fällt, soweit Raum vorhanden ist, durch die Oeffnung
(9) des Kanals (1) in den Trichter (6). Dieser Trichter erweitert sich nach unten,
um Verstopfungen zu vermeiden. Das Förderband (7), das auch als Plattenkette oder
sonstiges geeignetes Fördermittel ausgebildet sein kann, ist mit Fördernocken (10)
versehen, welche aus dem Trichter (6) Gemisch abstreifen und zum Eingang eines Ofens
fördern.
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Die Arbeitsweise der dargestellten Anlage ist im wesentlichen wie
folgt Die Förderkette (2, 3) wird mit konstanter Geschwindigkeit ir Pfeilrichtung
angetrieben. Im stationären Betriebszustand wird an UT-ner oder beiden Stellen (4)
Kehricht zugeführt, während an einer oder beiden Stellen (5) Schlamm, bespielsweise
Klärschlamm, zugeführt wq Je nach dem Heizwert der Gemischanterll können bis zu
vier Gewichts' teilen Schlamm einem Gewichtsteil Kehricht zugegeben werden, Kehriclìt
und Schlamm werden nun durch die Förderkette nach oben gefördert,
wobei
durch die Richtungsänderungen des Kreislaufes eine gewisse Durchmischung des Kehrichts
und des Schlammes sowie ein Aufsaugen von Feuchtigkeit durch den Kehricht erfolgt.
Die Laufzeit von der Aufgabe des Kehrichts bis zu den Entnahmestellen beträgt beispielsweise
drei Minuten. Wie bereits erläutert, wird nun ein Teil des Gemisches in einen der
Trichter (6) oder in beide Trichter austreten können, soweit dort Raum vorhanden
ist, während das restliche Gemisch durch den Kanal (1) weiter zur Lichtschranke
(11) gelangt.
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Durch diese unmittelbar vor den Kehrichtbeschickungsstellen liegende
Lichtschranke wird die Zufuhr von Kehricht und Schlamm gesteuert.
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Befindet sich zwischen der Lichtschranke kein Gemisch, so wird Kehricht
und Schlamm zugeführt, und zwar in Mengen, die normalerweise über der Menge liegen,
die laufend verbrannt werden kann, beziehungsweise die von einem oder mehreren wirksamen
Förderbändern (7) laufend abgeführt werden kann. Es wird daher im Kreislauf wieder
ein gewisser Gemischüberschuss entstehen, so dass praktisch stets ein gewisser Gemischanteil
nicht nur den Weg von den Beschickungsstellen zu den Entnahmestellen, sondern von
der letzten Entnahmestelle den ganzen Kreislauf nochmals durchläuft, was für eine
intensive Durchmischung von Kehricht und Schlamm und einen weitgehenden Uebergang
der Feuchtigkeit aus dem Schlamm in den Kehricht und damit die Verbesserung der
Brennbarkeit des Gemisches wesentlich ist. Natürlich ist beim vollständigen Ein-
und Ausschalten der Kehricht- und Schlammzufuhr auf eine angemessene Verzögerung
zu achten, das heisst, die Schlammzufuhr soll natürlich erst erfolgen, wenn unter
den Schlammbeschickungsstellen auch bereits Kehricht durchläuft.
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Es ist von besonderem Vorteil, nicht nur die Beschickungsmengen zu
steuern, sondern auch die Entnahmemengen. Die Steuerung der Entnahmemengen kann
vorzugsweise in Funktion des Betriebszustandes, insbesondere der Temperatur des
zugeordneten Ofens, gesteuert werden. Die
Steuerung kann auf verschiedene
Weise erfolgen, insbesondere durch Veränderung der Geschwindigkeit der Förderbänder
(7) oder durch Veränderung des Abstandes zwischen diesen Förderbändern und den Trichtern
(6).
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Aus Fig. 1 ist ersichtlich, dass mit den je zwei Beschickungsstellen
im untern horizontalen Teil des Kanals (1) und den zwei Entnahmestellen am oberen
horizontalen Teil des Kanals (1) der verfügbare Raum nicht vollständig ausgenützt
ist. Es wäre somit ohne weiteres möglich, im unteren Teil beispielsweise je eine
weitere Beschickungsstelle anzuordnen und vor allem weitere Entnahmestellen und
Oefen anzubauen. Die Anlage kann also ohne besondere Schwierigkeiten bis auf einen
bestimmten Vollausbau je nach Bedarf erweitert werden, wobei die Kapazität im wesentlichen
nur durch die Förderkapazitat des Kanals (1) begrenzt ist.
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Die dosierte Entnahme von Gemisch aus dem Kanal (1) kann in anderer
reise erfolgen, als in Fig. 2 gezeigt. Unter den Trichtern (6) oder direkt unter
Oeffnungen des Kanals (1) könnten beispielsweise Walzen mit Zellen rotieren, welche
Zellen jeweils bestimmte Gemischmengen aufnehmen und durch die Drehung des Zellenrades
direkt in den Eingang des Ofens fördern. Die Dosierung der Gemischentnahme könnte
auch durch einen hin- und hergehenden pneumatisch oder durch Kurbelgetriebe angetriebenen
Schieber vorgenommen werden, welcher periodisch eine Auslassöffnung des Kanals (1)
verschliesst und freigibt.
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Es ist schliesslich auch möglich, dem Gemisch noch unmittelbar vor
seiner Einführung in den Ofen weiteren Schlamm zuzugeben, wobei diese Schlammzufuhr
ebenfalls dosiert und gesteuert werden kann. Es kann beispielsweise weiterer Schlamm
oder, bei Fehlen von Schlamm, Wasser zugesetzt werden, wenn die Ofentemperatur zu
hoch steigt. Fig. 3
zeigt schematisch eine Ausführungsmöglichkeit
einer solchen zusätzlichen Schlammbeschickung. Wie anhand der Fig. 2 erläutert,
gelangt das Gemisch aus dem Kanal (1) durch den Trichter (6) auf das Förderband
(7), welches das Gemisch zum Ofeneingang fördert. Das Förderband (7) ist in diesem
Falle ansteigend angeordnet, wobei das untere Ende über welchem der Trichter (6)
endet, in einem dichten Kasten (12) angeordnet ist. In diesem Kasten kann nun bis
auf ein beliebiges Niveau Schlamm eingelassen werden, um dem vom Förderband (7)
übernommenen Gemisch eine geeignete Menge Schlamm zuzugeben. Ein entsprechender
Schlammzusatz zu dem dem Ofen zuzuführenden Gemisch kann auch bei den anderen oben
erwähnten Entnahmevorrichtungen vorgenommen werden.
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Bekannte Anlagen zur Verbrennung von Kehricht-Schlamm-Gemischen arbeiten
mit Etagenöfen. Die beschriebene Anlage kann auch mit normalen Rostöfen arbeiten.
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Anstelle von Schlamm aus Kläranlagen können auch ingendwelche nassen
Industrieabfälle beigemischt werden.
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Aehnlich wie beim dargestellten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 aus
Gründen der Betriebssicherheit mehrere Beschickungsstellen, Entnahmestellen und
Oefen vorgesehen sind, können natürlich bei grossen Anlagen auch mehrere Kanäle
(1) vorhanden sein, so dass die Verarbeitung der anfallenden Mengen an Kehricht
und Schlamm unter allen Umständen sichergestellt ist.
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Die Förderbahn kann anstelle eines ringartig geschlossenen, zusammenhängenden
Kanals mit Förderkette gemäss Fig. 1 in mehrere Teile unterteilt sein. Fig. 4 zeigt
schematisch eine solche Ausführung. Die Rückführung des an den schematisch angedeuteten
Abnahmestellen 6
nicht entnommenen Gemisches erfolgt durch einen
Fallschacht 13, an dessen unterem Ende die Lichtschranke oder Strahlungsschranke
11 angebracht ist. Parallel zum Fallschacht läuft die Förderkette 2 durch eine Antriebs-
und Spannstation 14. Diese Ausführung hat unter anderem den Vorteil, dass sich einfach
und eindeutig feststellen lässt, ob am unteren Ende des Fallschachtes noch Gemisch
vorhanden ist oder nicht, um die Zufuhr von Kehricht und Schlamm entsprechend zu
steuern.
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Fig. 5 zeigt schematisch eine weitere Ausführungsvariante mit zwef
getrennten Förderketten 15 und 16 und einem Fallschacht 13 gemäss Fig. 4. Die Verwendung
getrennter Förderketten erlaubt ein einfaches Strecken derselben sowie eine Herabsetzung
der Antriebsleistng für jede einzelne Kette. Bei sehr grossen Förderleistungen kann
die Unterteilung für die praktische Ausführung wesentlich oder gar entscheidend
seint