DE2731281A1 - Verfahren zum umwandeln eines intermittierenden abfallstromes in einen konstanten abfallstrom - Google Patents
Verfahren zum umwandeln eines intermittierenden abfallstromes in einen konstanten abfallstromInfo
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Description
27312P1
PATENTANWALT DIPL.-INC. GERHARD SCHWAN
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L-1O838-G
UNION CARBIDE CORPORATION 27O Park Avenue, New York, N.Y. 1OO17, V.St.A.
Verfahren zum Umwandeln eines intermittierenden Abfallstromes in einen konstanten Abfallstrom
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausglätten der
Durchflußmenge von Abfall (Müll) und zur Schaffung einer
Stoßkapazität bei einem Abfallzufuhrsystem.
In der chemischen Verfahrenstechnik stellt sich häufig das
Problem, einen kontinuierlichen Prozeß mit einem konstanten und gleichförmigen Zustrom ablaufen zu lassen, der von einer
Quelle ausgeht, die eine variable oder intermittierende Zufuhr bewirkt. Beim Verarbeiten von fluiden Stoffen kann
das Ausglätten der Durchflußmenge einfach dadurch erfolgen, daß innerhalb des Systems ein Beruhigungsbehälter vorgesehen
wird. Bei festen Werkstoffen läßt sich der gleiche Effekt
dadurch erzielen, daß ein Fülltrichter oder ein Silo mit bewegtem Boden benutzt wird. Keines dieser Vorgehen ist
jedoch bei der Zufuhr von Rohabfall oder geshreddetem Abfall zufriedenstellend, weil Abfall die Neigung hat, sich
abzusetzen und zu verdichten, wenn er in unbewegtem Zustand gespeichert wird. Versucht man, einen Abfallvorrat dadurch
zu bilden, daß dieses Material gespeichert und durch einen herkömmlichen Speicher- oder Fülltrichter transportiert wird,
bildet das Material in dem Trichter leicht Brücken; es kommt zu Verstopfungen. Herkömmliche Speicher- oder Stoßauffangsysteme
erwiesen sich daher als unbefriedigend zum Ausglätten
des Abfallstromes, der normalerweise von einer Abfallquelle ausgeht, die den Abfall in variabler Menge oder intermittierend
anliefert, beispielsweise einem Müllwagen oder einem Abfallshredder.
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Eine konventionelle Einrichtung zum Überführen von Abfall
von einer Speicherzone einer Abfallbehandlungsanlage zu einem Ofen, einer Verbrennungsanlage oder einem Konverter
ist ein Dauerstromförderer. Es werden auch Schnecken- und
Becherförderer verwendet; diese Vorrichtungen haben jedoch
im allgemeinen nicht die Kapazität von Dauerstromförderern. Ein typischer kontinuierlicher Förderer zum Einspeisen von
Abfall in einen Schachtofen ist aus der US-PS 3 926 582 bekannt. Ein Fördersystem umfaßt normalerweise einen waagrechten
Abschnitt und einen schräg verlaufenden Abschnitt. Diese können zu einer einzigen Einheit zusammengefaßt oder von
zwei gesonderten Einheiten gebildet sein. Wird mit einer einzelnen Einheit gearbeitet, muß darauf geachtet werden, daß
nicht zu viel Abfall auf die Vorrichtung aufgegeben wird. Weder als Einzeleinheit noch als Doppeleinheit ausgebildete
Förderer können jedoch eine nennenswerte Menge eines Abfallvorrates
speichern. Sie sind ferner weder in der Lage, mit plötzlichen Stoßbelastungen von auf den Förderer aufgegebenem
Abfall fertig zu werden noch den Abfallstrom zu glatten, da sie keine Stoßkapazität aufweisen.
Mit der Erfindung soll ein Verfahren zum Ausglatten der Abfalldurchflußmenge
bei einem Abfallzufuhrsystem geschaffen
werden, bei dem Abfall in variabler Menge oder intermittierend aufgegeben wird. Es soll ein Abfall transportsystem mit
Stoßkapazitat erhalten werden. Ferner soll ein Verfahren
zum Mischen von Öl, Verkohlungsprodukten oder Klärschlamm
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- 7 mit Abfall geschaffen werden.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren zur Schaffung einer
Stoßkapazität und zum Ausglätten der Abfalldurchflußmenge
bei einem Abfallzufuhrsystem, bei dem Abfall in variabler
Menge oder intermittierend auf einen sich bewegenden Förderer aufgegeben wird, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
(1) überschüssiger Abfall am Passieren einer vorbestimmten
Stelle des Förderers gehindert wird, indem eine rotierende Planiervorrichtung in vorbestimmtem Abstand von
dem Förderer derart angeordnet wird, daß hinter der Planiervorrichtung Abfall in gewünschter Höhe auf dem
Förderer verbleiben kann, und
(2) die Planiervorrichtung mit größerer Oberflächengeschwindigkeit
als der Geschwindigkeit des Förderers in einer Richtung angetrieben wird, die der Laufrichtung des Abfalls
auf dem Förderer entgegengesetzt ist, wobei Abfall, der die auf dem Förderer erwünschte Sollabfallmenge
übersteigt, hinter der Planiervorrichtung als kreisender oder umgewälzter Abfallvorrat zurückgehalten
und der Abfall von dem Förderer mit konstanter und gleichförmiger Durchflußmenge abgegeben wird.
Der Förderer kann eine einzelne Einheit mit einem waagrechten Abschnitt und einem schräg verlaufenden Abschnitt auf-
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weisen. Der Förderer kann aber auch aus zwei gesonderten
Einheiten bestehen, von denen die eine waagrecht und die andere schräg verlauft. Verschiedene Stoffe, wie Öl, Verkchlungsprodukte
oder Klärschlamm, lassen sich auf bequeme Weise mit dem Abfall mischen, indem ein derartiger Materialstrom
in den kreisenden Abfallvorrat auf dem Förderer hinter der Planiervorrichtung eingespeist wird. Die Taumelbewegung,
die der Abfall erfährt, indem die Planiervorrichtung und der Förderer in entgegengesetzter Richtung gedreht
werden, führt zu einer guten Mischwirkung.
Die Erfindung eignet sich insbesondere, um Abfall mit konstanter und gleichförmiger Durchflußmenge einer pelletierenden
Beschickungsvorrichtung zuzuführen, wie sie Gegenstand der älteren Anmeldung P 26 19 3O1.1-14 ist. Das erfindungsgemäße
,Verfahren läßt sich ferner in besonders vorteilhafter Weise in Verbindung mit Vorrichtungen zum Beseitigen
von festem Abfall und zur Rückgewinnung von Nutzwerten entsprechend der US-PS 3 729 298 verwenden.
Die Erfindung ist im folgenden an Hand von bevorzugten Ausführungsbeispielen
näher erläutert. In den beiliegenden Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 im Aufriß eine Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Vorrichtung zur
Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung,
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Fig. 2 eine abgewandelte Ausführungsform einer mit
Mitnehmern versehenen Planiervorrichtung,
Fig. 3 eine weitere Ausführungsform einer Planiervorrichtung,
die mit Zähnen ausgestattet ist, und
Fig. 4 im Aufriß eine Seitenansicht einer abgewandelten Ausführungsform der Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens nach der Erfindung.
Wie aus Fig. 1 hervorgeht, kann Rohabfall (Müll) intermittierend in eine Einsatzkammer 1 eingebracht werden, beispielsweise
indem Abfall von einem (nicht gezeigten) Müllwagen aus in die Kammer gekippt wird. In ähnlicher Weise
kann geshreddeter Abfall mittels eines Förderers von einem Abfallshredder cus in die Kammer 1 eingegeben werden. In
jedem Falle gelangt der in die Kammer 1 eingebrachte Abfall auf den waagrechten Abschnitt H eines mit einem endlosen
Band versehenen Förderers 2. Der Förderer 2 ist ein Waag-^
recht-Schräg-Förderer mit einem schräg verlaufenden Abschnitt
I, der vorzugsweise gegenüber der Waagrechten einen Winkel zwischen 3O° und 45° hat. Der Abfall förderer 2 ist
vorzugsweise mit Mitnehmern 4 in Form von Querleisten, Haken oder dergleichen ausgestattet. Diese Mitnehmer springen von der Oberfläche des Förderbandes 18 nach oben vor;
sie sind in gegenseitigem Abstand quer zum Band angeordnet, um den Abfall daran zu hindern, von dem Band abzugleiten.
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Abfall R wird auf den waagrechten Abschnitt H des Förderers 2 aufgegeben und mittels des endlosen Bandes 18 in Richtung
des Pfeils 19 bewegt. Wenn sich der Abfall der Planiervorrichtung
5 nähert, die ein endloses Band 12 mit Mitnehmern 11 aufweist, schiebt die in Richtung des Pfeils 6 rotierende
Pianiervorrichtung 5 den Abfall auf dem schräg verlaufenden Abschnitt I des Forderers 2 zurück.
Die Planiervorrichtung 5 steht vorzugsweise in einem rechten
Winkel zu dem schräg verlaufenden Abschnitt I des Forderers
2. Das Band 12 ist mittels eines Motors 7 über Kettenräder
15,16 und eine Kette 17 angetrieben. Das Band 12 der Planiervorrichtung hat eine größere Geschwindigkeit
als das Band 18 des Förderers. Vorzugsweise bewegt sich das Planierband 12 mindestens doppelt so rasch wie das Förderband
18. Die Planier vor richtung 5 ist über dem Förderer 2 mittels eines Tragrahmens 8 abgestützt. Zwischen der Planiervorrichtung
5 und dem zugehörigen Tragrahmen 8 befindet sich ein Gelenk 13, das es der Planiervorrichtung 5 erlaubt,
nach oben über große Abfallansammlungen hinwegzulaufen, falls der Motor 7 ausfällt oder zwischenzeitig ausgeschaltet
ist. Das Gelenk verhindert eine Beschädigung der Planiervorrichtung.
Wenn der Abfall die Planiervorrichtung 5 erreicht, wird der
Abfall durch die drehende Bewegung des Bandes 12 abgestrichen und in der durch den Pfeil 9 angedeuteten Weise zu ei-
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ner kreisenden Bewegung veranlaßt. Abfall, der unterhalb des bei 1O angedeuteten Pegels liegt, läuft zu dem Austrittsende
3 des Förderers 2 weiter. Durch die Relativbewegung von Abfal1 förderer 2 und Planiervorrichtung 5 wird das
überschüssige Material, d. h. über dem Pegel 10 auf dem Förderer 2 liegendes Material, zurückgehalten, um einen
kreisenden Abfallvorrat zu bilden. Die Menge des in diesem kreisenden Vorrat zurückgehaltenen Abfalls hängt von der
Menge des Abfalls R ab, die periodisch in die Kammer 1 eingebracht
wird. Sie wird größer oder kleiner und stellt eine Stoßkapazität dar, von der ausgehend der Förderer 2 mit
Hilfe der Flaniervorrichtung 5 den Abfall mit konstanter und gleichförmiger Durchflußmenge zuführt. Die Menge des
vom Förderer 2 am Ende 3 ausgetragenen Abfalls hängt von der Abfalltiefe 10, die auf dem Band verbleibt, und von der
Geschwindigkeit'des Förderers 2 ab. Es ist wichtig, daß die
Oberflächengeschwindigkeit der Planiervorrichtung 5 mindestens den zweifachen und vorzugsweise den zehnfachen Wert
der Oberflächengeschwindigkeit des Förderers 2 hat, um für den kreisenden Abfallvorrat R' zu sorgen, der auf dem Förderer 2 aufrechterhalten werden soll.
Der kreisende Abfallvorrat R1 eignet sich in idealer Weise,
um mit dem Abfall Stoffe, wie beispielsweise Öl, Verkoh- lungsrückstände oder Klärschlamm (der entwässert sein kann),
zu mischen. Die kreisende Bewegung, die auf das Zusammenwirken zwischen der rotierenden Planiervorrichtung 5 und
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dem sich bewegenden Bandförderer 2 zurückgeht, bewirkt, daß
der Abfall mit derart zugegebenem Material gut durchmischt
Wahrend bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ein Abfallförderer mit einem schräg verlaufenden Abschnitt vorgesehen
ist, kann auch ein waagrechter Förderer zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung verwendet werden, wie
dies aus Fig. 4 hervorgeht. Der Abfall förderer 30 transportiert Material von dem Aufgabeendabschnitt 31 zu dem
Austrittsende 32. Abfall R, der am Ende 31 innerhalb der Einsatzkammer 39 auf den Förderer 30 aufgegeben wird, wird
mittels des Förderers 30 in Richtung des Pfeils 48 bewegt, bis er die Planiervorrichtung 41 erreicht, die sich in
Richtung des Pfeils 49 dreht. Die Planiervorrichtung 41 verhindert, daß Abfall oberhalb des Pegels 33 unter der Planiervorrichtung durchläuft. Die Planiervorrichtung 41 weist
ein endloses Förderband 34 auf, das mit Mitnehmern 35 in Form von Querleisten, Haken oder dergleichen ausgestattet
ist, die vorzugsweise in Querrichtung des Bandes ausgerichtet und rings um das Band in gleichförmigen Abständen angeordnet sind. Die Planiervorrichtung 41 ist vorzugsweise gegenüber dem waagrechten Förderer 30 in einem Winkel von ungefähr 45 geneigt. Der Förderer 30 wird mittels eines
(nicht veranschaulichten) Motors angetrieben, der mit einer Achse 42 verbunden ist. An der Achse 42 ist ein Kettenrad 36 angebracht. Eine Kette 37 verbindet das Kettenrad 36
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mit einem Kettenrad 38, das seinerseits mit einer Achse 43 verbunden ist, die das Band 34 der Planiervorrichtung 41 antreibt. Durch Drehen der Achse 42 werden folglich sowohl der
Förderer 3O als auch die Planiervorrichtung 41 angetrieben. Das Verhältnis des Umfangs des Kettenrades 36 zum Umfang des
Kettenrades 38 ist so bemessen, daß die Oberflächengeschwindigkeit des Bandes 34 mindestens das Zweifache der Geschwindigkeit des Abfallförderers 3O ist. Mit der Planiervorrichtung 41 in Kontakt kommendes Material wird in der durch den
Pfeil 44 angedeuteten Weise zurückbewegt. Unterhalb des Pegels 33 liegendes Material läuft unter der Planiervorrichtung 41 hindurch zum Austrittsende 32. Ein Tragarm 45 gestattet es, die Höhe der Planiervorrichtung 41 in Kombination mit Justierpositionen 46 gegenüber dem Förderer 3O einzustellen.
Es ist nicht notwendig, daθ die Planiervorrichtung als endloses Förderband ausgebildet ist; beispielsweise kann auch
entsprechend den Figuren 2 und 3 «in« Trommel oder ein Zylinder vorgesehen werden. Fig. 2 zeigt eine Planiervorrichtung 2O, die anstelle der Planiervorrichtung 5 über dem
schräg verlaufenden Abschnitt I des Förderers 2 aufgehängt werden kann. Die Anordnung der zylindrischen Planiervorrichtung 2O erfolgt dabei in der Weise, daß ihre Oberfläche 21
einen ausreichenden Abstand vom Förderer 2 hat, um auf dem Förderer die gewünschte Abfalltiefe aufrechtzuerhalten. Die
Oberfläche 21 der Planiervorrichtung 2O ist vorzugsweise
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mit nach außen gerichteten Vorsprüngen 22 ausgestattet, die quer über den Zylinder verlaufen und um diesen herum in
gleichmaßigen Abstanden verteilt sind. Eine durch die Mitte der zylindrischen Planiervorrichtung 2O hindurchreichende Achse 23 kann mittels eines Kettenrades 24 angetrieben
werden, das auf der Achse 23 befestigt ist und seinerseits über eine Kette 25 von einem nicht veranschaulichten Motor
aus angetrieben wird.
Eine weitere abgewandelte Ausführungsform einer zylindrischen Planiervorrichtung 1O1 ist in Fig. 3 veranschaulicht.
In diesem Falle bilden Zähne 100 einen integralen Bestandteil des Zylinders 1O1. Die Planiervorrichtung 1O1 kann in
der gleichen Weise angeordnet und betrieben werden, wie dies im einzelnen in Verbindung mit der Planiervorrichtung 5 nach
Fig. 1 erläutert· ist.
Der gewünschte Neigungswinkel des Abfallförderers hat Einfluß auf die Auswahl der Art der Planiervorrichtung, die am
wirkungsvollsten ist. Als allgemeine Regel läßt sich sagen, daß bei zunehmendem Neigungswinkel* des Abfallförderers die
Oberfläche der Planiervorrichtung kleiner wird, die notwendig ist, um die geschilderte Funktion auszuüben. Mit anderen Worten, während eine Planiervorrichtung mit endlosem
Band praktisch wesentlich ist, um für die Planierung und Vorratsbildung bei einem waagrechten Abfallförderer zu sorgen, kann eine zylindrische Trommel benutzt werden, wenn ein
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Abfallförderer mit einem Neigungswinkel von 45 vorhanden
ist. Bei Verwendung einer Planiervorrichtung mit endlosem Band ist außerdem der Winkel zwischen der Planiervorrichtung
und dem Abfallförderer wichtig. Im Falle eines waagrechten Abfallförderers wird vorzugsweise mit einem Winkel
von 45° zwischen der Planiervorrichtung und dem Abfallförderer gearbeitet. Winkel von mehr als 9O sollten vermieden
werden, da bei solchen Winkeln im allgemeinen Material über die Planiervorrichtung hinweg mitgenommen wird. Winkel
unter 45° sind gleichfalls ungünstig, weil bei Verkleinern des Winkels unter diesen Wert die Arbeit zunimmt, die die
Planiervorrichtung leisten muß. Wenn die Neigung des Abfallförderers größer ist, wird der Winkel zwischen dem Abfallförderer und der Planiervorrichtung weniger kritisch.
Ein weiterer Vorteil, der sich aus dem erfindungsgemäß erzielten kreisenden oder umgewälzten Abfallvorrat ergibt, be·
steht darin, daß der vom Förderer abgegebene Abfall eine gleichförmigere Zusammensetzung hat. Das heißt, Änderungen
der Zusammensetzung des dem System zugeführten Abfalls, beispielsweise von vorwiegend Hausmüll zu industriellem Müll,
machen sich durch den Mischeffekt weniger stark bemerkbar, weil der Förderer ein Gemisch aus beiden Müllarten abgibt,
statt daß es zu einer plötzlichen Änderung von der einen zur anderen Müllart kommt. Dies kommt dem Abfallkonverterbetrieb zugute, weil abrupte Änderungen in der Zusammensetzung des Abfalls minimiert werden, der dem Konverter oder
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Claims (8)
1. Verfahren zur Schaffung einer Stoßkapazitat und zum Ausglatten
der Abfalldurchflußmenge bei einem Abfallzufuhrsystem,
bei dem Abfall in variabler Menge oder intermittierend auf einen sich bewegenden Förderer aufgegeben
wird, dadurch gekennzeichnet, daß
(1) überschüssiger Abfall am Passieren einer vorbestimmten
Stelle des Förderers gehindert wird, indem eine rotierende Planiervorrichtung in vorbestimmtem Abstand
von dem Förderer derart angeordnet wird, daß hinter der Planiervorrichtung Abfall in gewünschter
Höhe auf dem Förderer bleiben kann, und
(2) die Planiervorrichtung mit größerer OberflächengeschwindigKeit
als der Geschwindigkeit des Förderers in einer Richtung angetrieben wird, die der Laufrichtung
des Abfalls auf dem Förderer entgegengesetzt ist, wobei Abfall, der die auf dem Förderer erwünschte
Sollabfallmenge übersteigt, hinter der Planiervor richtung als kreisender Abfallvorrat zurückgehalten
und der Abfall von dem Förderer mit konstanter und gleichförmiger Durchflußmenge abgegeben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Förderer eine einzelne Einheit mit einem waagrechten
Abschnitt und einem schräg verlaufenden Abschnitt verwen-
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ORlQlNAL INSPECTED
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det wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Förderer zwei getrennte Einheiten verwendet werden,
von denen die eine waagrecht und die andere schräg verlauft.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Oberflachengeschwindigkeit
der planiervor riehtung das Doppelte der Geschwindigkeit
des Forderers betragt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Oberflachengeschwindigkeit der Planiervorrichtung
das lOfache der Geschwindigkeit des Förderers betragt.
6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Geschwindigkeit der schräg verlaufenden Einheit größer als die Geschwindigkeit der waagrechten Einheit ist und
die Oberflächengeschwindigkeit der Planiervorrichtung größer
als die Geschwindigkeit der schräg verlaufenden Fördereinheit ist.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzlicher Materialstrom
in den kreisenden Abfallvorrat eingebracht und mit diesem
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gemischt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
der Materialstrom aus Klärschlamm, Öl, Verkohlungsrückstanden
oder Gemischen dieser Stoffe besteht.
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