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DE69825133T2 - Feste Brennstoffzusammensetzung - Google Patents

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DE69825133T2
DE69825133T2 DE69825133T DE69825133T DE69825133T2 DE 69825133 T2 DE69825133 T2 DE 69825133T2 DE 69825133 T DE69825133 T DE 69825133T DE 69825133 T DE69825133 T DE 69825133T DE 69825133 T2 DE69825133 T2 DE 69825133T2
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DE
Germany
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composition according
solid composition
elastomeric
combustible
combustible solid
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
DE69825133T
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English (en)
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DE69825133D1 (de
Inventor
Gian Carlo Delpiano
Gianpaolo Giuliani
Luca Zucchelli
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
PIRELLI & C AMBIENTE S.P.A., MILANO, IT
Original Assignee
Pirelli and C SpA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Pirelli and C SpA filed Critical Pirelli and C SpA
Application granted granted Critical
Publication of DE69825133D1 publication Critical patent/DE69825133D1/de
Publication of DE69825133T2 publication Critical patent/DE69825133T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G OR C10K; LIQUIFIED PETROLEUM GAS; USE OF ADDITIVES TO FUELS OR FIRES; FIRE-LIGHTERS
    • C10L5/00Solid fuels
    • C10L5/40Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin
    • C10L5/48Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin on industrial residues and waste materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
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  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)

Description

  • Diese Erfindung bezieht sich auf eine verbrennbare Feststoffzusammensetzung mit einem ersten Anteil, der aus städtischem Feststoffmüll besteht, mit einem zweiten Anteil, der aus einem elastomeren Material besteht, und mit einem dritten Anteil, der aus einem nichtelastomeren polymeren Material besteht.
  • Bisher wurden viele Verfahren zum Zerstören und/oder zum wenigstens teilweisen Wiedergewinnen von städtischem Feststoffmüll aus gebrauchten Reifen und Kunststoffverpackungsmaterialien vorgeschlagen.
  • Das Problem ist jedoch aufgrund der Tatsache sehr komplex, da sich die Art und die Zusammensetzung der Abfälle von Ort zu Ort und von Tag zu Tag sowie aufgrund des Vorhandenseins eines leicht verderblichen organischen Anteils ändern.
  • Bei einigen der bis heute vorgeschlagenen Verfahren wird die leicht verderbliche organische Phase aus den Feststoffprodukten entfernt, die dann getrocknet, zerkleinert und agglomeriert werden. Insgesamt wird diese Agglomeration durch Kompression zu Körnern oder Ziegeln durchgeführt.
  • Nach Auffassung der Anmelderin besteht ein Nachteil dieser Verfahren darin, dass sich der Heizwert des erhaltenen verbrennbaren Feststoffmaterials von Charge zu Charge ändert. Ein weiterer Nachteil ist, dass bestimmte Arten von Kesseln und Brennern, beispielsweise die mit sofortiger Verbrennung, nicht mit einem Brennstoff beschickt werden können, der zu Körnern oder Ziegeln zusammengeballt ist. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die Herstellung der Körner und der Ziegel einige Schritte aufweist, beispielsweise den Kompressionsschritt, zu dem ein bestimmter Energieaufwand und somit ein Kostenanstieg gehören, die die oben erwähnten Verfahren unwirtschaftlich machen.
  • Die EP-A-0 191 691 offenbart eine Vorrichtung zum Behandeln eines Feststoffrest- oder Industriemülls mit ersten Mahleinrichtungen, magnetischen Trenneinrichtungen, ersten Siebeinrichtungen, deren Siebgüter zu zweiten Mahleinrichtungen geführt werden, Trocknungseinrichtungen mit einem Heißlufterzeuger, Schwerkrafttrenneinrichtungen, Zyklontrenneinrichtungen, zweiten Siebeinrichtungen und Granulatpresseinrichtungen. Die Vorrichtung wird für die Herstellung von Granulatfeststoffbrennstoffen verwendet, deren Heizwert modifiziert werden kann, indem das Sieb der ersten und zweiten Siebeinrichtung geändert wird. Wenn er vorhanden ist, wird Kautschuk aus den Feststoffen entfernt, da er als für die Herstellung von Granulatfeststoffbrennstoffen ungeeignetes Material angesehen wird.
  • Es wurde nun eine verbrennbare Zusammensetzung gefunden, die erzeugt werden kann, wobei die Agglomeratbildung vermieden wird.
  • In einem ersten Aspekt bezieht sich die Erfindung auf eine verbrennbare Feststoffzusammensetzung nach dem Anspruch 1.
  • Der erste aus städtischem Feststoffmüll bestehende Anteil wird geeignet zerkleinert und gesondert getrocknet, bis er einen Feuchtegehalt von ≤ 10% hat. Vorzugsweise werden auch die beiden anderen Anteile geeignet zerkleinert. Die Menge eines jeden der drei Anteile ist nicht kritisch und ändert sich entsprechend dem vorher für die Zusammensetzung dieser Erfindung ausgewählten Heizwert.
  • Typische Beispiele für elastomere Materialien, die für die Herstellung der Zusammensetzung dieser Erfindung zweckmäßig sind, sind ausgemusterte Reifen.
  • Typische Beispiele für nichtelastomere polymere Materialien, die sich für die Herstellung der Zusammensetzung dieser Erfindung eignen, sind die Verpackungen und die Umhüllungen aus thermoplastischen und/oder wärmehärtbaren Materialien. Typische Beispiele für thermoplastische Materialien, die im Verpackungsbereich verwendet werden, sind PE, LDPE, HDPE, PP, PET, Polystyrol, Ethylen/α-Olefin-C4-C12 Copolymere, Vinylpolymere und -copolymere und dergleichen.
  • Es gibt keine speziellen Grenzen für die Prozentsatzverhältnisse dieser Anteile. Diese Verhältnisse werden hauptsächlich abhängig vom Heizwert bestimmt, der für die brennbare Zusammensetzung dieser Erfindung vorher ausgewählt wird. Typischerweise soll die Zusammensetzung dieser Erfindung 40 bis 80 Gewichtsprozent städtischen Feststoffmüll, 10 bis 50 Gewichtsprozent elastomeres Material und 10 bis 50 Gewichtsprozent nichtelastomeres polymeres Material aufweisen. Vorzugsweise soll sie 60 bis 80 Gewichtsprozent städtischen Feststoffmüll, 10 bis 30 Gewichtsprozent eines elastomeren Materials und 10 bis 30 Gewichtsprozent eines nichtelastomeren polymeren Materials aufweisen.
  • Gewöhnlich liegt die mittlere Größe von städtischem Feststoffmüll in der verbrennbaren Zusammensetzung dieser Erfindung bei ≤ 60 mm und vorzugsweise bei ≤ 25 mm. Die mittlere Größe des elastomeren Materials liegt bei ≤ 10 mm, vorzugsweise bei ≤ 5 mm und besonders bevorzugt bei ≤ 1 mm. Die mittlere Größe des nichtelastomeren polymeren Materials liegt bei ≤ 40 mm und vorzugsweise bei ≤ 15 mm.
  • Vorzugsweise beträgt die Schüttdichte der brennbaren Zusammensetzung dieser Erfindung ≤ 0,4 g/cm3. Besonders bevorzugt liegt sie zwischen 0,3 und 0,1 g/cm3.
  • Der Heizwert der verbrennbaren Zusammensetzung dieser Erfindung wird vom Fachmann abhängig von den Wärmeanforderungen der verwendeten Anlage dadurch gewählt, dass die Gewichtsmenge eines jeden Anteils entsprechend seinem eigenen Heizwert geeignet ausgewählt wird.
  • Insgesamt liegt er bei 4000 bis 6000 Kcal/kg. Bevorzugt liegt er bei 4500 bis 5500 Kcal/kg.
  • Die Erfinder haben erkannt, dass die verbrennbare Feststoffzusammensetzung dieser Erfindung besonders vorteilhaft ist, wenn die mittlere Größe des elastomeren Materials etwa 1 mm beträgt, weil sie so dazu verwendet werden kann, auch Sofortverbrennungsanlagen zu beschicken. Dies sind Anlagen, bei denen der Brennstoff nahezu vollständig in einer sehr kurzen Zeit, gewöhnlich in weniger als 10 Sekunden, vorzugsweise in weniger als 3 Sekunden verbrannt wird.
  • Zu dem Verfahren dieser Erfindung gehört auch die Zerkleinerung des städtischen Feststoffmülls nach der Separierung des leicht verderblichen organischen Anteils sowie der Eisen- und Aluminiummaterialien.
  • Zu ihr gehört ferner die Zerkleinerung der Kunststoffmaterialien vorzugsweise zusammen mit dem städtischen Feststoffmüll.
  • Der städtische Feststoffmüll und zerkleinerte Kunststoffmaterialien werden zu einem Heißlufttrockner geführt und dann zu einer Mahleinrichtung, wo sie eine weitere Zerkleinerung erfahren.
  • Die Reifen werden ihrerseits zerkleinert und das Eisenmaterial entzogen. Im Falle von großen Reifen wird bevorzugt, vor dem Zerkleinern den Wulst zu entfernen.
  • Das Verfahren zur Herstellung der verbrennbaren Feststoffzusammensetzung dieser Erfindung umfasst die folgenden Schritte:
    • a) städtischer Feststoffmüll wird zur Entfernung a1) des verderblichen organischen Anteils durch Sieben, a2) des Eisenmaterials mittels eines Magnetseparators und a3) von Aluminium mittels eines Wirbelstrommagneten behandelt,
    • b) der auf diese Weise erhaltene Anteil an städtischem Feststoffmüll wird zerkleinert,
    • c) ein aus einem nichtelastomeren polymeren Material bestehendes Abfallmaterial wird zerkleinert,
    • d) die obigen Anteile von zerkleinertem städtischem Feststoffmüll und zerkleinertem nichtelastomerem polymerem Material werden getrocknet, bis ihr Feuchtegehalt 10% oder weniger beträgt,
    • e) die obigen Anteile werden zu Stückchen zerkleinert,
    • f) ein elastomeres Material wird in Stückchen zerkleinert und jegliches zugehöriges Eisenmaterial entzogen, und
    • g) die obigen Stückchen aus städtischem Feststoffmüll, nichtelastomerem polymerem Material werden miteinander vermischt.
  • Die Erfindung wird nun im Einzelnen unter Bezugnahme auf die Figuren und die folgenden Beispiele erläutert.
  • 1 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Ausgestaltung des Verfahrens zur Herstellung der verbrennbaren Feststoffzusammensetzung nach der Erfindung zeigt, und
  • 2 ist ein Arbeitsschema des Ofens, in dem Verbrennungsversuche mit der verbrennbaren Feststoffzusammensetzung nach der Erfindung ausgeführt wurden.
  • Der Ofen von 2 hat einen Beschickungseinlass 1, eine Fluidbettprozess-Luftverteilungskammer 2, eine Fluidbett-Prozesszone 3, eine Kühlzone 4, einen Zyklon 6, der mit einem Einlass 5 versehen ist, einen Einlass 7 zu einem Rezyklisierungskanal 8, einen Auslass 9 aus dem Rezyklisierungskanal, einen Auslass für die Abführung von Aschen und einen feuerfesten Mantel 11.
  • Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung erläutern, ohne sie in irgendeiner Weise zu beschränken.
  • Beispiel 1
  • A) Behandlung von städtischem Feststoffmüll
  • Städtischer Feststoffmüll (USW) wird in Trichter abgegeben, die mit mechanischen gummierten Blättern versehen sind und auf ein Förderband gefördert, welches ihn zu der ersten Zerreißmaschine und dann zu einem Sieb transportiert. Der verderbliche organische Anteil, der etwa 50% des in den Trichter abgegebenen USW bildet, und die Eisenmaterialien, die durch das Sieb hindurch gegangen sind, fallen auf ein Förderband, auf dem ein magnetischer Separator angeordnet ist, um die Eisenmaterialien zu separieren, während das verderbliche organische Material zu einer geeigneten Sammelstation gefördert wird.
  • Der auf dem Sieb zurückbleibende USW-Anteil wird zu einem anderen Förderband geführt, über dem ein Magneteseparator für Eisenmaterialien und ein Wirbelstromseparator für Aluminium installiert sind, die beispielsweise aus einem Förderband bestehen, auf das der zu behandelnde Strom eingespeist wird und das mit einer Kopfscheibe versehen ist, die ein Permanentmagnetsystem mit seltener Erde hat. Dieses System induziert Wirbelströme, die in der Lage sind, die nicht magnetischen Leitermaterialien vorübergehend zu magnetisieren und die deshalb die Einwirkungen eines Magnetfelds fühlen können. Die Aluminiumfragmente werde längs gegen eine geeignete Prallplatte geworfen und fallen in einen Trichter, der sie auf ein Förderbandsystem abführt, das sie zu einer geeigneten Station transportiert.
  • Der USW, der von der verderblichen organischen Phase sowie von dem Eisen- und Aluminiummaterial befreit ist, unterliegt einer Handsortierung, die das Ziel hat, von dem im Wesentlichen trockenen und verbrennbaren Anteil sowohl den restlichen organischen Ausschuss, die unerwünschten Anteile, die optional noch in dem USW vorhanden sind, zu entfernen. Nach dieser Sortierung wird der USW zu einer Messerzerkleinerungsvorrichtung befördert, die aus zwei mit geringer Geschwindigkeit gegeneinander drehenden Wellen bestehen, die mit dicken Blättern versehen sind, die vorzugsweise mit tüllenförmigen Ansätzen ausgerüstet sind, die aus Stahlscheiben gezogen sind, die ein Stück mit den Wellen bilden und den Greifvorgang des Materials ermöglichen und erleichtern.
  • Bei diesem Zerkleinerungsschritt kann das nichtelastomere polymere Material (das hauptsächlich aus PET und PE besteht) und aus der im folgenden Absatz B beschriebenen Vorbehandlung kommt, dem USW zugesetzt werden.
  • Das zerkleinerte Material wird einem Trocknertrichter zugeführt, der in seinem Endteil einen Siebabschnitt hat. Der Trockner besteht vorzugsweise aus einem Zylinder, der um eine nahezu horizontale Achse rotiert und in den Luft im Gleichstrom eingeblasen wird, die mittels eines geeigneten Brenners erhitzt wird. Die Wände des Anfangsteils des Trockners bestehen aus einer nicht perforierten Platte, um das Trocknen zu erleichtern, während die Wände des Endteils perforiert sind, um als Sieb zu wirken und um das Material mit einer Größe zu separieren, die kleiner ist als ein vorgegebener Wert, beispielsweise 30 mm.
  • Das durch die Sieblöcher (kleinere Größe) hindurchgehende Material kann zusammen mit Papier und Kunststoffmaterialien noch unerwünschte restliche organische Substanzen und inerte Substanzen enthalten. Um das Papier und die Kunststoffmaterialien von den restlichen organischen Substanzen und den inerten Substanzen zu trennen, wird ein Luftklassierer, der nur leichteste Substanzen ansaugt, die gerade in einem beträchtlichen Ausmaß aus Papier und Kunststoffmaterialien bestehen, auf dem Band angeordnet, das das Material mit kleiner Größe zu einer geeigneten Station fördert.
  • Das Material, das nicht durch die Sieblöcher (größere Größe) hindurch geht, wird zu einer Hammermühle gefördert, wo es mit dem Material zusammengebracht wird, das mit Hilfe des Luftklassierers gewonnen wurde.
  • Die Hammermühle besteht aus einer festen Kammer, die mit einer Welle mit horizontaler Achse versehen ist, an der Stahlhämmer befestigt sind, während innerhalb der Kammer ein fest stehendes Gegenhammerwerk aufgenommen ist.
  • Ein mit Öffnungen mit vorgegebenen Abmessungen versehener Rost ermöglicht die Abführung lediglich des gemahlenen Materials aus der Mühle, das eine Größe hat, die kleiner ist als die Abmessungen der Öffnungen des Rostes. Das abgeführte Material wird auf ein Förderband gefördert, das es zu einem Schwingsieb trägt, welches die Aufgabe hat, sicher zu stellen, dass ein Material mit homogener Größe abgegeben wird. Der dünnste, von dem Schwingsieb abgehende Anteil geht durch die folgende Mischstufe hindurch, die im folgenden Abschnitt D dieses Beispiels beschrieben ist, während der gröbere Anteil rezyklisiert wird, indem er wieder zu der Mühle geschickt wird.
  • B) Behandlung des nichtelastomeren polymeren Materials
  • Das nichtelastomere polymere Material kann dem USW in der Messerzerkleinerungsvorrichtung zugegeben werden oder getrennt der gleichen Behandlung unterworfen werden, der der USW von dem Zerkleinerungsschritt aus bis zum Ende der im Abschnitt A beschriebenen Behandlung unterliegt.
  • C) Behandlung des elastomeren Materials (ausgemusterte Reifen)
  • Die großen Reifen werden zunächst von den Wulststahlkabeln befreit und dann wie Autoreifen behandelt.
  • Die Behandlung weist die Reduzierung in Stücke durch Abscheren von Hand auf. Diese werden dann zu einem Vorzerkleinerer zur Reduzierung auf Stücke von 5 bis 6 cm und zu einem Granulator zur Reduzierung in Stücke, die kleiner als etwa 2 cm sind, gefördert.
  • Die so erhaltenen Körner werden von Eisen befreit und wie im folgenden Abschnitt D beschrieben verwendet.
  • D) Mischen
  • Die Materialien, die wie in den vorhergehenden Abschnitten A (Kunststoffmaterialien) und C oder A (ohne Kunststoffmaterialien), B und C beschrieben behandelt wurden, werden mit vorgegebenen Verhältnissen gemischt, um einen verbrennbaren Feststoff mit einem Feuchtegehalt von ≤ 10% und einem vorgewählten Heizwert zu erhalten.
  • Beispiel 2
  • Für die Verbrennungsversuche wird vorher ein Fluidbettofen in Rezyklisierungsbauweise verwendet, der in der Lage ist, feste Brennstoffe (Kohlenstaub), Feststoffabfall, teigige Abfälle (Industrie- und Stadtschlämme) und verschiedene Flüssigkeiten (Raffinerieschlämme, gebrauchte Öle und abgeführte Lösungsmittel) zu verbrennen.
  • Der Ofen ist schematisch in 2 gezeigt.
  • Die verbrennbare Feststoffzusammensetzung der Erfindung wurde dem Ofen mittels eines pneumo-mechanischen Systems zugeführt. Der Schlackeaustrag, der periodisch diskontinuierlich ausgeführt wurde, erfolgte mittels einer Extraktions-Archimedesschnecke.
  • Das Fluidbett besteht aus Rauchgasen und Feststoffteilchen der verbrennbaren Feststoffzusammensetzung der Erfindung, die mit einem Sandsubstrat und den erzeugten Aschen vermischt ist. An der Oberseite des Ofens von 2 erfolgt eine Trennung von Feststoffen-Rauchgasen mit Hilfe eines horizontalen Zyklons. Die abgetrennten Feststoffe werden am Ofenboden zurückgeführt, während die Rauchgase zur Konvektionszone geführt werden.
  • Die primäre Verbrennungsluft wird von einem ersten Gebläse zusammen mit den heißen Rückführrauchgasen angesaugt und zur Verbrennungskammer geführt, während Sekundärluft über dem dichten Bett mit Hilfe eines zweiten Gebläses zugeführt wird.
  • Die Verbrennungsanlage wird auf einem geringen Unterdruck gehalten, indem die Ansaugung eines dritten, Rauchgase abziehenden Gebläses moduliert wird, welches die Rauchgase zu der Reinigungszone leitet.
  • Die Wärmerückgewinnung, die mittels einer Zwangszirkulation von Wasser in die Konvektionszone, die für eine Rauchgasauslasstemperatur von 250°C ausgelegt ist, und mittels natürlicher Konvektion in den Trennwänden der Verbrennungskammer durchgeführt wird, ermöglicht die Erzeugung von gesättigtem Dampf bei einem Druck von 10 bar.
  • Die Betriebsbedingungen des Dampfsystems wurden durch den Dampfsammlerpegel, der auf die Wasserzuführkapazität wirkt, und durch die Systemdrucksteuerung eingestellt, die auf die Einstellvorrichtung des erzeugten Dampfes wirkt.
  • Der Fluidbettofen hat die folgenden Parameter
    Figure 00080001
  • Die von dem Wärmerückgewinnungsbereich kommenden Rauchgase wurden in eine Kühlwassersäule (Abschreckreaktor) eingeführt. Die Säule in Verdampfungsbauweise wurde im Gleichstrom betrieben, da die Rauchgase und das Wasser im Boden der Vorrichtung eingeführt wurden und zur Oberseite strömten.
  • Die Einführung des Wassers erfolgte mittels einer Zerstäuberdüse und die Temperatur des von dem Abschreckreaktor abgehenden Stroms wurde automatisch dadurch gesteuert, dass die Wassermenge geändert wurde, die in die Säule gefüllt wurde.
  • Die abgekühlten Rauchgase wurden nach bekannten Techniken behandelt.
  • Der Anlagenbetrieb wurde kontinuierlich wie folgt gesteuert und eingestellt:
    • – die Verbrennungstemperatur wurde durch Ändern des Primärluftdurchsatzes und des Rückführdurchsatzes der heißen Rauchgase eingestellt;
    • – der Restsauerstoffgehalt in den aus dem Ofen abgehenden Rauchgasen wurde durch Justieren des Sekundärluftdurchsatzes eingestellt;
    • – das Fluidbett wurde auf einem leichten Unterdruck durch Modulieren der Ansaugung des Rauchgasabzuggebläses gehalten;
    • – die Betriebsbedingungen des Dampfsystems wurden durch den Dampfsammlerpegel, der auf den Speisewasserdurchsatz wirkt, und durch die Systemdrucksteuerung eingestellt, die auf die Einstellvorrichtung des erzeugten Dampfes wirkt.
  • Es wurden zwei Verbrennungsversuche ausgeführt, der erste mit einem Luftüberschuss von 55% und der zweite mit einem Luftüberschuss von 45%.
  • Während des Zeitraums zwischen zwei Verbrennungsversuchen für die verbrennbare Feststoffzusammensetzung der Erfindung wurde die Anlage mit Hilfe eines herkömmlichen Brennstoffs (Dieselöl) auf Temperatur gehalten.
  • Während des Zeitraums der Ausführung der Versuche wurden 13 Tonnen brennbare Feststoffzusammensetzung der Erfindung verbrannt (191,6 kg/h im ersten Versuch und 227,8 kg/h im zweiten Versuch), die die folgende Zusammensetzung und die folgenden Eigenschaften hat:
    • a) 70 Gewichtsprozent städtischer Feststoffabfall behandelt wie im Beispiel 1A) beschrieben
      Figure 00100001
    • b) 15 Gewichtsprozent nichtelastomeres polymeres Material, das wie in Beispiel 1B) beschrieben behandelt wurde
      Figure 00100002
    • c) 15 Gewichtsprozent elastomeres Material von ausgemusterten Reifen, die wie in Beispiel 1C) beschrieben behandelt wurden
      Figure 00100003
  • Die Temperatur der Anlage wurde auf 600°C gebracht und das Bett in bekannter Weise fluidisiert.
  • Dann wurde die verbrennbare Feststoffzusammensetzung dieser Erfindung eingebracht und die Betriebsbedingungen so festgelegt, dass die Temperatur am Auslass des Ofens auf etwa 850°C gehalten wird, was zu einer mittleren Temperatur des Betts von 810°C äquivalent ist.
  • Es hat sich als ratsam erwiesen zu verhindern, dass Rauchgase aus dem Kessel in Kontakt mit dem Zuführsystem kommen können, um zu vermeiden, dass der Gegendruck, der in der Leitung eingestellt ist, und die in den Rauchgasen vorhandene Feuchte die verbrennbare Zusammensetzung der Erfindung auf den mechanischen Fördereinrichtungen und insbesondere in den fördernden Luftfiltern verdichten.
  • Bei dieser Anordnung wurde die Verbrennung stabil und konstant gehalten und es ergaben sich während der vorher festgelegten Zeit (37,5 h) keine merkbaren Probleme.
  • Der zweite Versuch wurde unter den gleichen Bedingungen ausgeführt, mit der Ausnahme, dass die Temperatur am Auslass aus dem Ofen 900°C, die mittlere Temperatur des Betts 860°C und die Versuchsdauer 22 h betrug.
  • Vergleichsbeispiel
  • Unter Verwendung der gleichen Verbrennungsanlage wurden zwei Vergleichsversuche mit pulverisierter Kohle vom Typ Venezuela durchgeführt, die die folgenden Eigenschaften hat:
    Figure 00110001
  • Bei dem ersten Versuch (49,5 h) betrug die Überschussluft 40%, bei dem zweiten Versuch (46,5 h) 45%.
  • Insgesamt wurden 32 t Kohle verbrannt.
  • Die Betriebsbedingungen entsprachen denjenigen, wie sie für die verbrennbare Zusammensetzung der Erfindung verwendet wurden, mit der Ausnahme, dass nach dem Erkennen, dass die Verbrennung in der Bettzone eingeschlossen bleibt, wo die Temperaturen über 900°C lagen, die Temperatur am Ofenauslass reduziert wurde (auf etwa 780°C), wobei bei dieser Betriebsweise die Temperatur auf etwa 925°C gehalten wurde.
  • Der zweite Versuch mit Kohle wurde wie der vorherige ausgeführt, mit der Ausnahme, dass die Temperatur am Ofenauslass etwa 800°C und die Betttemperatur etwa 890°C betrug und eine geringere Kohlemenge (etwa 10 bis 15% weniger) zugeführt wurde.
  • Der Vergleich der bei den in Beispiel 2 und dem Vergleichsbeispiel gesammelten analytischen Daten hat gezeigt, dass
    • – der SO2-Gehalt der Rauchgase, die aus der Verbrennungskammer strömen, etwa 700 mg/Nmc für Kohle und etwa 300 mg/Nmc für die verbrennbare Zusammensetzung der Erfindung bei einer günstigen Reduzierung von mehr als 50% ist,
    • – der Gehalt an Stickoxyden ausgedrückt als NO2 etwa 250 mg/Nmc für Kohle und etwa 150 mg/Nmc für die verbrennbare Zusammensetzung nach der Erfindung ist,
    • – Kohle eine höhere Menge verbrannter Substanzen ergibt,
    • – der Salzsäuregehalt in den ungereinigten Rauchgasen etwa 5 mg/Nmc bei den Versuchen mit Kohle und etwa 150 mg/Nmc bei den Versuchen mit der verbrennbaren Zusammensetzung nach der Erfindung beträgt; andererseits ist der letztere Wert niedriger als der im Hinblick auf die Art der Materialien erwartete, die zur Erzeugung der verbrennbaren Zusammensetzung der Erfindung verwendet wurden,
    • – Konzentrationswerte der Schwermetalle in den Rauchgasen, die in den Schornstein abgehen, der Erwartung hinsichtlich der Art der Materialien entsprachen mit Ausnahme einer wesentlichen Reduzierung des Chrompegels für die verbrennbare Zusammensetzung der Erfindung und eine damit einhergehende Erhöhung des Zinkpegels, hauptsächlich aufgrund der Präsenz des Reifenmaterials, wobei jedoch günstigere Werte erreicht werden können, indem erforderliche Maßnahmen bei der Herstellung der verbrennbaren Feststoffzusammensetzung der Erfindung getroffen werden.
  • Es stellte sich heraus, dass der Wirkungsgrad der thermischen Rückgewinnung, die mit den beiden Brennstoffen während der Versuche erreicht wird, im Wesentlichen vergleichbar ist. Er betrug 78 bis 79% für Kohle und 76 bis 77% für die verbrennbare Zusammensetzung der Erfindung.

Claims (24)

  1. Verbrennbare Feststoffzusammensetzung – mit einem ersten Anteil von 40 bis 80 Gewichtsprozent, der aus städtischem Feststoffmüll besteht, – mit einem zweiten Anteil von 10 bis 50 Gewichtsprozent, der aus einem elastomeren Material besteht und – mit einem dritten Anteil von 10 bis 50 Gewichtsprozent, der aus einem nichtelastomeren polymeren Material besteht, – wobei die verbrennbare Feststoffzusammensetzung eine Schüttdichte von weniger als 0,6 g/cm3 hat.
  2. Verbrennbare Feststoffzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der städtische Feststoffmüll einen Feuchtegehalt von ≤ 10% hat.
  3. Verbrennbare Feststoffzusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt des städtischen Feststoffmülls 60 bis 80 Gewichtsprozent beträgt.
  4. Verbrennbare Feststoffzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt an elastomerem Material 10 bis 30 Gewichtsprozent beträgt.
  5. Verbrennbare Feststoffzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt an nichtelastomerem polymerem Material 10 bis 30 Gewichtsprozent beträgt.
  6. Verbrennbare Feststoffzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Größe des städtischen Feststoffmülls ≤ 60mm ist.
  7. Verbrennbare Feststoffzusammensetzung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Größe des städtischen Feststoffmülls ≤ 25mm ist.
  8. Verbrennbare Feststoffzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Größe des elastomeren Materials ≤ 10mm ist.
  9. Verbrennbare Feststoffzusammensetzung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Größe des städtischen Feststoffmülls ≤ 5mm ist.
  10. Verbrennbare Feststoffzusammensetzung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Größe des städtischen Feststoffmülls ≤ 1 mm ist.
  11. Verbrennbare Feststoffzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1, 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Größe des nichtelastomeren polymeren Materials ≤ 40mm ist.
  12. Verbrennbare Feststoffzusammensetzung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Größe des nichtelastomeren polymeren Materials ≤ 15mm ist.
  13. Verbrennbare Feststoffzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Schüttdichte von ≤ 0,4 g/cm3 hat.
  14. Verbrennbare Feststoffzusammensetzung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Schüttdichte von 0,3 bis 0,1 g/cm3 hat.
  15. Verbrennbare Feststoffzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Heizwert von 4000 bis 6000 kcal/kg hat.
  16. Verbrennbare Feststoffzusammensetzung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Heizwert von 4500 bis 5500 kcal/kg hat.
  17. Verfahren zur Herstellung einer verbrennbaren Feststoffzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte aufweist: a) städtischer Feststoffmüll wird zur Entfernung a1) des verderblichen organischen Anteils durch Sieben, a2) des Einsenmaterials mittels eines Magnetseparators und a3) von Aluminium mittels eines Wirbelstrommagneten behandelt, b) der auf diese Weise erhaltene Anteil an städtischem Feststoffmüll wird zerkleinert, c) ein aus einem nichtelastomeren polymeren Material bestehendes Abfallmaterial wird zerkleinert, d) die obigen Anteile von zerkleinertem städtischen Feststoffmüll und zerkleinertem nichtelastomerem Polymermaterial werden getrocknet, bis ihr Feuchtegehalt 10% oder weniger beträgt, e) die obigen Anteile werden zu Stückchen zerkleinert, f) ein elastomeres Material wird in Stückchen zerkleinert und jegliches zugehöriges Eisenmaterial entzogen, g) die obigen Stückchen aus städtischem Feststoffmüll, nichtelastomerem polymerem Material und elastomerem Material werden vermischt.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt (e) der Anteil an städtischem Feststoffmüll bis zu einer mittleren Größe von ≤ 60mm zerkleinert wird.
  19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass beim Schritt (e) der Anteil an städtischem Feststoffmüll bis zu einer mittleren Größe von ≤ 25mm zerkleinert wird.
  20. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass beim Schritt (e) der Anteil an nichtelastomerem polymerem Material bis zu einer mittleren Größe von ≤ 40mm zerkleinert wird.
  21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass beim Schritt (e) der Anteil von nichtelastomerem polymerem Material bis zu einer mittleren Größe von ≤ 15mm zerkleinert wird.
  22. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass beim Schritt (f) der Anteil an elastomerem Material bis zu einer mittleren Größe von ≤ 10mm zerkleinert wird.
  23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass beim Schritt (f) der Anteil an elastomerem Material bis zu einer mittleren Größe von ≤ 5mm zerkleinert wird.
  24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass beim Schritt (f) der Anteil an elastomerem Material bis zu einer mittleren Größe von ≤ 1 mm zerkleinert wird.
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