DE2315088A1 - Verfahren zur vernichtung von abfallstoffen mit einer brennkammer fuer unvollstaendige verbrennung - Google Patents

Description

BW 664/EP-515 22. 3. 1973

cl/ko

Anmelder: The Air Preheater Company, Inc. Wellsville, N.Y. U.S.A.

Verfahren zur Vernichtung von Abfallstoffen mit einer Brennkammer für unvollständige Verbrennung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Vernichtung von Abfallstoffen. Zu diesem Zweck sind zwei Verfahren bekannt, von dem jedes seine Vorzüge und Nachteile hat.

Ein Verfahren benutzt die unvollständige Verbrennung des brennbaren Teils der Abfälle. Bei diesem Verfahren muss der gasförmige Teil der Verbrennungsprodukte, d. h. Rauch, Dampf oder Gas anschliessend noch beseitigt werden, z. B. in einem Nachbrenner mit hoher Temperatur. Schon deshalb ist dieses Verfahren nicht vorteilhaft. Ein Verbrennungsofen hinterlässt aber auch noch nicht brennbare Reste, die weiter behandelt werden müssen oder zur Auf- · füllung von Gruben oder dergl.. benutzt werden. Solch ein Verbrennungsofen ist in dem US-Patent 3 491 707 beschrieben.

Andererseits sind auch Verfahren bekannt, bei denen die Abfallstoffe einschliesslich Flaschen und Metallbüchsen in einer Schmelzkammer niedergeschmolzen werden (siehe z. B. US-Patent 3 556 025). Durch solche Verbrennungsund Schmelzkammern werden weitere Sortier- und Be-

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handlungsvorgange vermieden, weil einerseits die geschmolzenen Rückstände leicht in ihre ursprünglichen Bestandteile zerlegt und einer Wiederverwendung zugeführt werden können und andererseits die verbleibende Schlacke zu einem Baustoff verarbeitet werden kann, den man zum Strassenbau oder für andere bauliche Zwecke verwenden kann.

Obwohl solche Schmelzkammern sich in der Vergangenheit als technisch ausführbar erwiesen haben, sind sie doch nicht sehr oft angewendet worden, weil die Anwendungsmöglichkeit nur sehr beschränkt ist. Sie können nämlich nur als grosse zentral angeordnete Anlagen ausgeführt werden, wo eine grosse Menge von Abfallstoffen anfällt und in einem einzigen vollständigen Vorgang in ihre Bestandteile zerlegt wird. Deshalb sind diese Anordnungen in grossen Anlagen verkörpert. Sie können nicht für diejenigen Zwecke verwendet werden, für die bisher die Verbrennungsöfen mit unvollständiger Verbrennung der eingangs geschilderten Art verwendet wurden, nämlich in Geschäftshäusern, Schulen oder dergl. Auch die US-Patentschrift 3 417 717 stellt eine Schmelzkammer dieser Art dar, jedoch nicht im Zusammenhang mit einer Brennkammer für unvollständige Verbrennung.

Es ist Aufgabe der Erfindung, beide Verfahren zu verbessern und dieses wird durch ihre Kombination erreicht, nämlich gemäss der Erfindung durch Zusammenpressen der festen Anteile, die sich bei der unvollständigen Verbrennung ergeben zu Paketen und ihre anschliessende Zuführung und ihr Niederschmelzen in einer Hochtemperaturschmelzkammer.

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Auf diese Weise ist es möglich, die Verbrennungsgase, die sich bei der unvollständigen Verbrennung ergeben, für den Schmelzvorgang der festen Rückstände, z. B. der Glasflaschen und Metallbüchsen, mit zu verwenden. Falls diese Verbrennungsgase für den Schmelzvorgang nicht ausreichen, müssen der Schmelzkammerzusätzlich Luft und Brennstoff zugeführt v/erden. Das System zur Beseitigung der Abfallstoffe, wie nach der Erfindung, ist sehr flexibel. Man kann - wie oben beschrieben — eine oder mehrere Brennkammern mit einer einzigen Schmelzkammer durch entsprechende Gasleitungen verbinden. Diese Anordnung oder aber auch eine einzelne Schmelzkammer kann an einer zentralen Stelle angeordnet sein zu der die Pakete, die in den Brennkammern erzeugt werden, in üblicherweise hintransportiert werden, so dass die Brennkammern in wirtschaftlichen Entfernungen von der zentralen Stelle angeordnet werden können.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung werden die festen Teile der Abfallstoffe die aus der Brennkammer austreten, mit einem brennbaren Bindemittel gemischt bevor sie zu Paketen zusammengepresst werden. Bevorzugt wird der Schmelzkammer auch Koks und Kalk zugeführt.

Diese und andere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der anschliessenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles, das in der beigefügten Zeichnung dargestellt ist.

Die Zeichnung zeigt einen Verbrennungsbehälter 10 mit einer Brennkammer 11, die eine Gasausgangsöffnung 12 besitzt} weiterhin ist eine Tür 14 vorgesehen, durch

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die Abfall in die Brennkammer eingeführt werden kann. Im unteren Teil der Brennkammer wird Luft über eine Leitung 16 zugeführt, und zwar in einer Menge, die eine vollständige Verbrennung nicht zulässt,. jedoch eine unvollständige Verbrennung der Abfälle sicherstellt und;Z-. B. in Abhängigkeit von dem Thermorelais 18 über das Ventil 22 so gesteuert werden kann, dass die Bedingungen für eine vollständige Verbrennung in der Brennkammer 11 aufrechterhalten bleiben.

Die Leitung 16 kann auch dazu verwendet werden, um in entsprechender Menge ein inertes Gas in die Brennkammer 11 einzuführen, so dass die Oxidation oder Verbrennung in der Brennkammer genau gesteuert oder sogar unterbrochen werden kann, in dem man eine bestimmte Menge eines nicht brennbaren Gases in die Kammer einführt. ·

Die obere Endplatte der Brennkammer 11· ist mit einem weiteren Fülltrichter 24 versehen, der ein Luftabschlussventil 26 besitzt, so dass durch diesen Trichter eine bestimmte Menge nicht brennbaren Abfalles, z. B. Flaschen und Büchsen in die Brennkammer eingeführt werden können und trotzdem nur eine sehr beschränkte Luftmenge zugeführt wird.

Der Boden des Gehäuses 10 ist auch als Trichter 28 ausgebildet an dessen unterem Ende ein Presszylinder 32 mit einem Kolben vorgesehen ist. Dieser Zylinder nimmt die Asche und die anderen Rückstände aus der Brennkammer auf und sie werden dort zu Ballen oder Blöcken zusammengepresst. Soweit die Rückstände auf dem Boden der Brennkammer 11 trockene pulverförmige Asche und

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metallische Büchsen und Glasflaschen enthält, kann der Asche ein Bindemittel zugefügt werden, um die Verbindung zu einer blockähnlichen Masse zwischen der Asche und den anderen festen Teilen zu gewährleisten.

Das Bindemittel.wird der Asche auf dem Boden der Kammer 11 durch eine Öffnung 34 zugeführt, und zwar von einer geeigneten Quelle aus, die hier nicht dargestellt ist. Das Bindemittel kann aus irgendeinem brennbaren Stoff bestehen, z. B. aus Teer oder Bitumen. Man kann aber auch plastische Stoffe oder andere Müllstoffe verwenden, die vernichtet werden sollen.

Die Ballen oder Bündel 35, die nicht brennbare Rückstände enthalten, werden einer zweiten senkrechten Kammer 39 zugeführt, und zwar über ein Drehventil 37 und fallen unter Einwirkung der Schwerkraft in den unteren Teil. Dort sind ring- oder zylinderförmige Brennvorrichtungen vorgesehen, denen über die Leitungen 44 und 4,6 Brennstoff und Luft zugeführt wird, um eine Schmelztemperatur von etwa 1200° - 2000° C (2500 - 3500° P) zu erzeugen. Der Brennstoff wird von aussen in irgendeiner geeigneten Weise zugeführt und kann ergänzt werden durch brennbares Gas, das bei der unvollständigen Verbrennung des Mülls in der Kammer 11 angefallen ist.

Die Ballen 35, die aus den Rückständen bestehen, in die Kammer 36 eingeführt werden, wird gleichzeitig eine bestimmte Menge ungebrannten Kalks und Koks durch den Einlass 48 zugeführt, wie das üblich ist. Zum Abschöpfen von Schlacke und anderen Verunreinigungen auf dem geschmolzenen Material 50, ist eine Öffnung 52 vorgesehen, die mit einem Ventil abgeschlossen ist.

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Das geschmolzene metallische Material wird über die Auslassöffnung 54, die auch ein Ventil enthält, abgezogen. .

Die sauerstoffreiche Luft, Brennstoff u. a. Verbrennungsprodukte, die bei der Verbrennung in der Kammer 56, werden abwärts über die Oberfläche der geschmolzenen Rückstände 50 und dann über eine Ausgangsöffnung 49, die auch einen Ventilator 47 enthalten kann, in die Atmosphäre abgeführt. Durch Vergrösserung der Länge der Kammer 56, die oberhalb des Spiegels des geschmolzenen Materials 50 sich befindet, wird die Zeit für die Verbrennung der Gase erhöht, so dass vollständige Ausscheidung aller brenn-baren Stoffe in dieser Kammer erfolgt.

Soweit Asche, Flaschen, Büchsen und anderer nicht brennbarer Müll aus der Brennkammer 1 bei unvollständiger Verbrennung ausgeschieden werden und zu Ballen 35 oder Blöcken zusammengepresst werden, sind sie leicht transportfähig. Eine einzige Schmelzbrennkammer 39 kann daher die Rückstände aus einem oder mehreren Verbrennungsofen (Öfen) mit unvollständiger Verbrennung verarbeiten, die entweder benachbart zur Schmelzkammer oder auch in einer Entfernung davon sich befinden. Die Frage, wieviele Brennkammern mit unvollständiger Verbrennung, die je Schmelzkammer benutzt werden und wo sie aufgestellt werden, ist eine Frage der Zusammensetzung des Mülls,des Anfallortes, der Transportmöglichkeit und der Kapazität der Schmelzkammer.

Beim Betrieb wird Abfall der sowohl brennbare als nicht brennbare Stoffe enthält, der Brennkammer 11 zugeführt und die Verbrennung begonnen. Die Luftzufuhr durch die Leitung 16 wird von dem Ventil 22 gesteuert, dessen Einstellung wiederum von dem Temperaturfühler 18 abhängig

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ist. Die Steuerung erfolgt so, dass eine unvollständige Verbrennung bei etwa 500 - 550° C (1000° F) Die bei dieser Verbrennung entstehenden Gase werden durch die Öffnung 12 abgeführt, und die Asche mit den Glasflaschen und den metallischen Büchsen sammelt sich auf dem Boden der Brennkammer ab. Es wird dann ein Presszylinder 32 betätigt, um diese festen Brandteile in eine Anzahl von Ballen oder Blöcken 35 zu-sammen zu pressen. Dabei wird durch den Eingang 34 ein brennbares Bindemittel in die pulverförmige Asche eingeführt, so dass diese unter sich und mit den Glasflaschen und dem Metall der Büchsen sich verbindet und durch den Zylinder zu einem Block 35 von Rückständen geformt wird, der leicht zu der Eingangsöffnung 37 der Schmelzkammer 39 geführt werden kann.

In dieser Brennkammer werden die Ballen oder Blöcke 35 mit einer vorbestimmten Menge von Koks und ungebranntem Kalk vermischt, die durch die Öffnung 48 zugeführt werden. In der Nähe des Bodens der Schmelzkammer wird Brennstoff durch den Eingang 44 und Luft durch den Eingang 46 zugeführt. Der Ventilator 47 in der Abzugsleitung 49 erzeugt einen Gasstrom, so dass die Verbrennungsprodukte und die Flamme auch nach unten über die Oberfläche der heissen geschmolzenen Rückstände 50 geführt werden. Sie werden dann in einem völlig unschädlichen Zustand abgeführt in die Atmosphäre.

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Claims (8)

BW 6.64/EP-51SX 22. 3. 73 cl/ko Patentansprüche

1.) Verfahren zur Beseitigung von Abfallstoffen in einer Brennkammer mit unvollständiger Verbrennung, dadurch gekennzeichnet, dass die festen Bestandteile, die sich aus dieser Verbrennung ergeben, zun,ächst zu Paketen (35) zusammengepresst und dann einer Schmelzkammer (39) zugeführt und in ihr niedergeschmolzen werden.

2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die festen Bestandteile der Abfallstoffe vor dem Zusammenpressen mit einem brennbaren Bindemittel verbunden werden.

3.) Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach, Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Brennkammer (11) und Schmelzkammer (39) einander ^%benachbart angeordnet sind.

4.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkammer (11) und die Schmelzkammer (39) voneinander unabhängig sind und dass die Schmelzkammer an einer zentralen Stelle die Produkte mehrerer Brennkammern(11) aufnimmt, die entweder benachbart oder entfernt von der Schmelzkammer (39) angeordnet sind.

5.) Anordnung zur Ausführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 oder 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelzkammer (39) eine zusätzliche Einlassöffnung (48) für die Zuführung von Koks,und/oder Kalk, und/oder Brennstoff (44), und/oder Luft (46) besitzt.

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6.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Brennkammer ein Temperaturfühler (18) angebracht ist, der das Einlassventil (22) für die Verbrennungsluft im Sinne der unvollständigen Verbrennung regelt.

7.) Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das in der Brennkammer (11) entstehende Gas über eine Verbindungsleitung (20) der Schmelzkammer (39) zugeführt wird.

8.) Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zug des Brennstoff-Luft-Gemisches (44, 46) durch einen Ventilator (47) abwärts über die Oberfläche (56) des Schmelzgutes (50) geführt wird.

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