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    公开号:WO1989003241A1
    申请号:PCT/EP1988/000927
    申请日:1988-10-15
    公开日:1989-04-20
    发明作者:Reinhard Fischer；Georg Menges
    申请人:Reinhard Fischer；
    IPC主号:F23G5-00
    专利说明:
    [0001] Verfahren zur Beseitigung von Abfällen durch Verbrennen mit Sauerstoff
    [0002] In der Industrie, in Haushalten und beim Wiederaufarbeiten von SekundärvorStoffen fallen Materialien an, die einen verhält¬ nismäßig hohen Heizwert haben und deren Verbrennung sich zur Volumenreduktion anbietet. Bei der Verbrennung können auch häufig Probleme des Grundwassers beseitigt oder Sondermüll¬ deponien entlastet werden.
    [0003] Es sind verschiedene Verfahren zur Verbrennung von Müll und anderen Abfällen bekannt, so daß diese hier nicht näher be¬ schrieben werden müssen. Bei diesen Prozessen wird mit Luft verbrannt.
    [0004] Bei allen Verbrennungsprozessen treten Abgase auf, in denen neben schädlichem Staub auch schädliche Gase enthalten sind. So entsteht z. B. aus der Verbrennung von PVC Salzsäure und bei chlorierten bzw. fluorierten Kohlenwasserstoffen können gefähr¬ liche chemische Verbindungen auftreten, wenn bei der Ver¬ brennung nicht besondere Bedingungen eingehalten werden.
    [0005] Bei Verbrennung mit Luft ist häufig ein größerer Luftüberschuß zur restlosen Verbrennung erforderlich. Außerdem ist wegen der niedrigen Temperaturen im eigentlichen Brennraum zum restlosen Ausbrennen eine Nachverbrennung erfor¬ derlich, in der noch zusätzlich Brennstoff verbraucht wird, der die Rauσhgasmenge erhöht. Entsprechend groß und teuer sind die nachgeschalteten Wärmerückgewinnungs- und Abgasreinigungsan¬ lagen.
    [0006] Wenn auch die Konzentration an Schadstoffen in derartig gerei¬ nigten Abgasen niedrig ist, so sind doch wegen der großen Volumenströme auch die Massenströme der schädlichen Stoffe verhältnismäßig groß.
    [0007] Es ist auch schon vorgeschlagen worden, zur Verbesserung der Verbrennung mit sauerstoffangereicherter Verbrennungsluft zu fahren, so z. B. für die Verbrennung von Müll vom Shreddern von Autos (Wilhelm C. Dries-Recycling Berlin 1979, S. 1447).
    [0008] Eine drastische Verringerung der Abgasmengen tritt jedoch erst ein, wenn eine Verbrennungsluft mit wenigstens 50 % Sauerstoff, am besten jedoch reiner Sauerstoff mit 99 % O zum Verbrennen genommen wird.
    [0009] Diese sehr große Reduktion der Abgasmenge sei am Beispiel der ölverbrennung deutlich gemacht. Bei der Verbrennung von 1 kg Heizöl EL entstehen bei einer Luftüberschußzahl von 1,2 ca.
    [0010] 13 Nm, Rauchgase, dagegen beim Verbrennen mit Sauerstoff nur ca. 3,2 Nm 3, d.h. eine Reduktion auf 1/4. Entsprechend verrin¬ gern sich Größe und Kraftbedarf der Gasreinigungsanlagen.
    [0011] Es hat sich nun gezeigt, daß beim Verbrennen von Kunststoffen, wie Polypropylen, PVC oder dergl., wie sie beim Aufarbeiten von alten Autobatterien nach dem Verfahren der deutschen Patentan¬ meldung P 36 17 410.6, das in großtechnischem Maßstab seit längerer Zeit betrieben wird, zum Einsatz kommen, eine voll- ständige und rußfreie Verbrennung mit Sauerstoff möglich ist, wenn gewisse Verweilzeiten im Verbrennungsofen eingehalten werden.
    [0012] Das erfindungsgemäße Verfahren umfaßt mehrere Schritte, bei denen Abfälle, insbesondere kunststoffhaltige Abfälle zur Ver¬ ringerung der Abgasmenge - gleichbedeutend mit kleineren Ab¬ gasreinigungsanlagen, geringerem Kraftbedarf und reduziertem Schadstoffauswurf - und zur Erhöhung der Flammentemperatur mit Verbrennungsgasen mit über 50 % Sauerstoff verbrannt werden.
    [0013] Die Abgase werden in einem Abhitzekessel gekühlt und in einer Gasreinigungsanlage gereinigt.
    [0014] Die theoretisch möglicherweise sehr hohe Brennraumtemperatur wird entweder durch Herabsetzung des Heizwertes des Aufgabe¬ gutes oder durch Rückführung eines Teiles der im Abhitzekessel abgekühlten Rauchgase in den Brennraum auf Temperaturen unter 1800 "C gesenkt.
    [0015] Der anfallende Dampf wird z. B. für betriebliche Zwecke ver¬ wendet.
    [0016] Zur Bindung bei der Verbrennung etwa entstehender schädlicher Stoffe werden metallhaltige Stoffe mitverbrannt oder diese, oder auch Alkali- oder Erdalkali-Verbindungen, dem Abgasstrom zugeführt, die die Schadstoffe binden.
    [0017] Dieses Verfahren ist besonders für die Verwertung alter Auto¬ mobile geeignet. Dabei werden beim Shreddern anfallender Müll, der aus Gummi, Kunststoffen u.a. besteht, und anfallende NE- Metalle mit Sauerstoff verbrannt und der anfallende Dampf für betriebliche Zwecke benutzt. Die in einem filternden Abscheider anfallenden, metallhaltigen Stäube werden der Metallgewinnung - 4 -
    [0018] zugeführt oder in die im Brennraum anfallende Schlacke einge¬ bunden.
    [0019] Dementsprechend betrifft die vorliegende Erfindung ein Ver¬ fahren zur Beseitigung von Abfällen, das durch die folgende Kombination von Schritten gekennzeichnet ist:
    [0020] a) Verbrennung von brennbaren, festen, pastösen oder flüssigen Müll-Materialien in einer Verbrennungsanlage mit einem Ver¬ brennungsgas, das mindestens 50 % Sauerstoff enthält, wobei NE-Metalle und/oder NE-Metallverbindungen und/oder NE-Me¬ tall-Oxide und/oder Alkali-Verbindungen und/oder Erdalkali- Verbindungen durch Verbrennen von diese liefernden Stoffen zusammen mit den Müll-Materialien und/oder Einschleusen entsprechender Verbindungen in die Verbrennungsanlage zu¬ sammen mit dem Aufgabegut der Müll-Materialien oder in den heißen Gasstrom,. Vorhanden sind, und gegebenenfalls unter Zugabe von Zuschlägen zum Aufgabegut; b) Absenken der Brennraumtemperatur in den Bereich von 1200 bis 1800 βC; c) Kühlung der Abgase in einem Abhitzekessel und Gewinnung der Abwärme; d) Abscheiden entstandener Stäube in einer Gasreinigungsanlage und e) Ausschleusen nicht brennbarer, nicht flüchtiger Rückstände in Form einer Schlacke.
    [0021] Die Verbrennung der Müll-Materialien z. B. von Hausmüll, Sondera fällen, Shredderschutt, Altöl und anderen erfolgt in einem geeigneten Ofen, insbesondere in einem Drehrohrofen. Bevorzugt enthält das Verbrennungsgas 70 bis 98 % Sauerstoff und insbe¬ sondere 98 und mehr % Sauerstoff.
    [0022] Als NE-(Nichteisen) -Metalle, NE-Metallverbindungen und NE-Metall oxide seien beispielhaft Blei, Zink, Zinn, Kupfer sowie die Sulfate, Carbonate und Oxide dieser Metalle genannt. Als Al¬ kali-Verbindungen und Erdalkali-Verbindungen seien beispiels¬ weise die Carbonate und Sulfate von Natrium, Kalium, Calcium und Magnesium genannt. Die Menge an geeigneten NE-Metallen oder NE-Metall-Verbindungen oder an Alkalien oder Erdalkalien und ihren Verbindungen soll so gewählt werden, daß Flugstäube mit vorzugsweise unter 10 % Halogen, insbesondere unter 10 % Chlor + Fluor entstehen.
    [0023] Die Verweilzeit in der Verbrennungsanlage bzw. in den Öfen und insbesondere den Drehrohröfen sollte mindestens 1 sec betragen.
    [0024] Das Absenken der Brennraumtemperatur in Stufe b) erfolgt durch Absenken des Heizwertes des Aufgabematerials und/oder durch Rückführung abgekühlter Rauchgase und/oder durch direkte und/ oder indirekte Brennraumkühlung.
    [0025] Die Kühlung der Abgase aus den Stufen a) und b) und die Gewin¬ nung der Abwärme erfolgt in einem Abhitzekessel, vorzugsweise in einem Abhitzekessel mit Strahlungsheizfläche und insbeson¬ dere einem Abhitzekessel mit vorgeschalteter Strahlungsheiz- flache.
    [0026] Der aus dem Abhitzekessel anfallende Dampf kann zur Stromer¬ zeugung und/oder unmittelbar zum Antrieb von Aggregaten, bei¬ spielsweise zum Antrieb der Sauerstoffgewinnungsanlage und/oder des, Shredders verwendet werden. Auch kann der Dampf für andere Anlagen im Bereich der Müllverbrennungsanlage eingesetzt wer¬ den oder an Dritte abgegeben werden.
    [0027] Von besonderem Vorteil ist bei vorliegender Erfindung, daß man Nicht-Eisen-Metalle und insbesondere Schwermetalle aus den Müll-Materialien nicht aussortieren muß, sondern daß man sich gerade ihre Anwesenheit zunutze macht, damit sie" bei der Ver- - 6 -
    [0028] brennung zu den entsprechenden Oxiden umgewandelt und zur Bin¬ dung etwaiger vorhandener Säuren oder anderer chemischer Ver¬ bindungen ausgenutzt werden. Je nach Beschaffenheit der Müll-Materialien enthalten diese schon von Haus aus eine aus¬ reichende Menge an NE-Metallen und/oder NE-Metall-Verbindungen und/oder NE-Metall-Oxiden und/oder Alkali-Verbindungen und/oder Erdalkali-Verbindungen. Falls keine ausreichende Menge dieser Stoffe vorliegt oder sie überhaupt nicht in zur Entsorgung anfallenden Müll-Materialien vorhanden sind, werden diese Stoffe entweder dem Aufgabegut, d.h. den Müll-Materialien zu¬ gesetzt oder bei der Verbrennung in den heißen Gasstrom ein¬ geschleust.
    [0029] Einen Teil der Rauchgase kann man nach Abkühlung im Abhitze¬ kessel in den Brennraum der Verbrennungsanlage zurückführen, um die Brennraumtemperatur herabzusetzen.
    [0030] Die nicht zurückgeführten Rauchgase werden in einer Gasrei¬ nigungsanlage gereinigt, wobei die entstandenen Stäube ab¬ geschieden werden. Dies geschieht vorzugsweise über Gewebe¬ filter. Gegebenenfalls können den Gewebefiltern noch Hoch¬ leistungsfeinfilter nachgeschaltet werden.
    [0031] Wenn die Metallgehalte in den abgeschiedenen Stäuben hoch genug sind, um eine Verwertung sinnvoll zu machen, kann man die abge¬ schiedenen Stäube zur Metallgewinnung verwenden. Sind die Metallgehalte in den abgeschiedenen Stäuben zu niedrig für eine Metallgewinnung, so führt man die Stäube entweder in den Brenn¬ raum zur Anreicherung oder zum Einbinden in die erzeugte Ofen¬ schlacke zurück.
    [0032] Die nicht brennbaren, nicht flüchtigen Rückstände in der Ver¬ brennungsanlage werden in Form einer Schlacke, der gegebenen¬ falls zur Verflüssigung geeignete bekannte Zuschläge zugesetzt worden sind, ausgeschleust. Als Schlackenbildner und zur mine¬ ralischen Bindung von Schadstoffen werden geeignete Stoffe dem Aufgabegut der Müll-Materialien zugegeben. Diese Zuschläge sind dem Hüttenmann geläufig und sind z. B. Eisen, Kalk, Tonerde, Kieselsäure und andere übliche schlackenbildende Stoffe.
    [0033] Die Verbrennung mit Sauerstoff bedeutet, daß kalorimetrische Flammentemperaturen bis über 2000 °C erreicht werden, bei denen KohlenwasserstoffVerbindungen nicht mehr beständig sind.
    [0034] Ein Problem stellen die bei der Verbrennung bestimmter Kunst¬ stoffe möglicherweise entstehende Salzsäure, Flußsäure, Schwefelsäure oder dergl. dar. Aus metallurgischen Prozessen ist bekannt, daß Metalloxide ein hervorragendes Mittel sind, derartige Säuren zu binden. Das ist insbesondere der Fall, wenn diese Oxide beim Verbrennungsprozeß entstehen. So fällt z. B. bei der Autobatterie-Verarbeitung ein Flugstaub mit bis zu 10 % Cl in Form von Bleichlorid an. Aber auch andere Metall¬ oxide, wie Zinkoxid sind dafür sehr gut geeignet. Sind nicht ausreichend Metalloxide vorhanden oder können auf andere Weise in den Gasstrom eingebracht werden, so ist eine Bindung der Chloride und Fluoride auch an in den Gasstrom eingebrachten Alkali- oder Erdalkali-Verbindungen möglich. Dabei sollte ein möglichst langer Kontakt zwischen Gas und Staub angestrebt werden, was sich z.B. durch Staubrückführung im Filter bewirken läßt.
    [0035] Die beim Verbrennen freiwerdende Wärme kann in einem Abhitze¬ kessel in Dampf umgewandelt werden. Abhitzekessel für staub- haltige Gase sind bekannt, bei den zum Kleben neigenden Chlor¬ bzw. Fluor-haltigen Flugstäuben müssen besondere Vorkehrungen getroffen werden. - 8 -
    [0036] Das beschriebene Verfahren ist besonders für Anlagen zum Shreddern von Autos geeignet. Der beim Shreddern anfallende, brennbare Müll, der aus Kunststoffen, Textilien, Holz, Gummi u.a. besteht, könnte umittelbar neben der Shredderanlage in einem geeigneten Ofen verbrannt werden. Dem brennbaren Müll werden von der nichtmagnetischen- Fraktion an NE-Metallen < 25 mm soviel zugegeben, daß ausreichend Metalloxide im Rauchgas zur Bindung etwaiger Säuren vorhanden sind, oder aber der in der Gasreinigungsanlage abgeschiedene Flugstaub wird in den Ofen zurückgeführt.
    [0037] Metallhaltiger Flugstaub kann bis zum Erreichen verwertbarer Metallgehalte zur Anreicherung in den Verbrennungsofen zurück¬ geführt werden. Kann der Flugstaub nicht anderweitig verwendet werden, wird er in den Verbrennungsofen zurückgeführt und in die dort anfallende Schlacke eingebunden. Dadurch werden Schad¬ stoffe mineralisiert.
    [0038] Durch die hohe Brennraumtemperatur werden die festen Rückstände des Aufgabematerials als flüssige Schlacke ausgetragen. Für die Verflüssigung der Schlacke und zur Mineralisation schädlicher Bestandteile können dem Aufgabegut Schlackenbildner beigegeben werden.
    [0039] Beim Verbrennen von Abfällen mit höheren Heizwerten als 8000 kJ/kg, z.B. beim Verbrennen von Shredderschutt mit ca. 15000 bis 18000 kJ/kg, und bei Sauerstoffgehalten in der Ver¬ brennungsluft über 50 % und der dadurch bedingten Rauσhgas- menge, ergeben sich Verbrennungstemperaturen bis zu 2500 °C.
    [0040] Die Brennraumtemperatur kann nun dadurch gesenkt werden, daß entweder der Brennwert des Aufgabegutes gesenkt oder eine bestimmte Rauchgasmenge nach Abkühlung im Abhitzekessel in den Brennraum zurückgeführt wird. Die Rauchgasrückführung hat den Vorteil, daß sich dabei zwar die im Abhitzekessel abzukühlende Gasmenge erhöht, die zu reinigende Abgasmenge und die Reingasmenge, die die Schad¬ stoffemission der Anlage bestimmt, aber klein bleiben.
    [0041] Der im Abhitzekessel anfallende Dampf wird entweder in elek¬ trischen Strom umgewandelt und zum Betrieb der Anlage oder zur Abgabe an Dritte verwendet oder als Dampf unmittelbar zum Betreiben von Maschinen der Sauerstoffgewinnungsanlage oder der Shredderanlage benutzt.
    [0042] Die Rauchgase, die nach dem Abhitzekessel nicht in den Brenn¬ raum zurückgeführt werden, werden in einer Gasreinigungsanlage, vorzugsweise in einem Gewebefilter, gereinigt. Wegen der ver¬ hältnismäßig geringen Abgasmenge, und falls besonders hohe Anforderungen an das Reingas gestellt werden, läßt sich dem
    [0043] Gewebefilter, das Reingaswerte mit einem Staubgehalt von kleiner als 5 mg/Nm 3 erreicht, noch ein Hochleistungs-Fein- filter nachschalten, das Reingasstaubgehalte von unter
    [0044] 0,1 mg/Nm 3 ermöglicht.
    [0045] Ein weiterer besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfah¬ rens liegt darin, daß Müll verschiedener Herkunft, beispiels¬ weise Hausmüll plus Industriemüll plus Sonderabfälle, gemeinsam gleichzeitig in einer Anlage verbrannt werden kann. Bisher hat man die verschiedenen Müllarten getrennt verbrannt.
    [0046] Das Verfahren sei an nachstehenden Beispielen erläutert:
    [0047] Verbrennen von Haus üll und Sonderabfällen im Drehrohrofen.
    [0048] Da die Verbrennung bei Temperaturen über 1200 °C, vorzugsweise bei 1500 - 1800 °C erfolgt, und die Innenwand des Drehrohrofens ebenfalls diese Temperatur erreicht, braucht eine Trennung nach Hausmüll, Industriemüll und Sonderabfällen nicht zu erfolgen. - 10 -
    [0049] Müll wird nach der üblichen Grobzerkleinerung dem Drehrohrofen aufgegeben.
    [0050] Flüssige, brennbare Abfallstoffe werden über einen Sauerstoff¬ brenner eingedüst. Ihre Verbrennung dient als Stützflamme.
    [0051] Sauerstoff, der in einer Luftzerlegungsanlage erzeugt wird, wird in den Drehrohrofen eingeblasen. Eine Zwischenverflüs- sigung ist nicht erforderlich.
    [0052] Bei der Verbrennung entstehen nur ca. 1/3 der Rauchgase, die bei der Verbrennung mit Luft zu erwarten sind, da der Stick- stoffballast - 79 % des Luftvolumens - fehlt.
    [0053] Da die Flammentemperatur bei der Verbrennung mit Sauerstoff Werte von über 2500 °C erreichen kann, wird Rauchgas nach Ab¬ kühlung im Wärmetauscher (Abhitzekessel) in der Menge in den Brennraum zurückgeführt, die für die Einstellung einer wirt¬ schaftlichen Brennraumtemperatur erforderlich ist.
    [0054] Mit den heute zur Verfügung stehenden feuerfesten Materialien sind Brennraumtemperaturen von über 1500 βC möglich.
    [0055] Stickoxide entstehen praktisch nicht, da Luft nur als Zer- stäubungspressluft für die flüssigen Stoffe und geringe Mengen Falschluft in das System gelangen. Außerdem kann Stickstoff in geringen Mengen in den zu verbrennenden Kunststoffen enthalten sein.
    [0056] Zur Bindung der evtl. bei der Verbrennung freiwerdenden Halo¬ genide werden der Beschickung geeignete Additive, z.B. Kalk¬ hydrat zugegeben, soweit dafür geeignete Stoffe im Aufgabegut nicht enthalten sind. Diese werden mitverbrannt oder in den heißen Gasstrom zugegeben. Durch Zugabe der Additive im heißen Bereich werden sehr hohe Reaktionsgeschwindigkeiten bei der Bindung der Schadstoffe erreicht. Die heißen Gase gelangen in den Abhitzekessel. Ein Teil der Rauchgase wird nach Abkühlung in den Brennraum zurückgeführt.
    [0057] Wegen der hohen Temperatur wird der Abhitzekessel vorzugsweise mit einer Strahlungsheizfläche ausgelegt werden, die gleich¬ zeitig als Gasumlenk- und Prallfläche zum Abscheiden mitgeris¬ sener Schlacketeilchen dienen kann.
    [0058] Die abgekühlten Rauchgase werden in einem Gewebefilter ent¬ staubt. Je nach gewähltem Filtermedium sind dabei Temperaturen von 180 - 250 °C möglich.
    [0059] Bei den bisher üblichen Verfahren muß mit einer Abgasmenge von
    [0060] 3 . . . ca. 5500 Nm /t Müll gerechnet werden, das entspricht bei einer Anlage mit einer Leistung von 15 t/h 82500 Nm 3/h. Bei den heute mit guten Gewebefiltern erreichbaren Reingasstaubgehalten von ca. 4 mg/Nm 3 i.st das ein Massenstrom von 330 g/h.
    [0061] Demgegenüber beträgt die zu reinigende Abgasmenge beim Verbren¬ nen mit Sauerstoff gemäß der Erfindung einschließlich Falsch-
    [0062] 3 luft nur ca. 28000 Nm /h. Bei gleichen Reingaswerten bedeutet das eine Senkung des Massenstroms an Schadstoffen auf nur 110 g/h.
    [0063] Die im Abhitzekessel und Gewebefilter abgeschiedenen Schad¬ stoffe werden in den Drehrohrofen zurückgeführt und in die Schlacke eingebunden.
    [0064] Eine Gaswäsche ist nicht erforderlich, da die Halogene an die Additive gebunden werden.
    [0065] Das Aufgabematerial des Drehrohrofens wird mit evtl. erforder¬ lichen Zuschlagstoffen versehen, so daß die Verbrennungsrück- - 12 -
    [0066] stände und die • rückgeführten Flugstäube flüssig ausgetragen werden können und eine Mineralisation etwaiger Schadstoffe in eine wasserunlösliche Form stattfindet. Dadurch wird eine ein¬ fache Deponie oder aber auch eine Weiterverwendung möglich. Die zurückgewonnene Wärmeenergie wird zur Erzeugung des benö¬ tigten Sauerstoffs verwendet bzw. an andere Verbraucher abge¬ geben.
    [0067] Aus1ecredaten
    [0068] Mülldurchsatz Heizwert Feuchtigkeit Schlackenanfall Sauerstoffverbrauch
    [0069] D ehrohrofen Abmessung Rauchgasmenge Rauchgasrückführung Gasmenge Eintritt Ab¬
    hitzekessel Temperatur 1800
    [0070] O--Anlage
    [0071] Leistung 10500 Nm3/h
    [0072] Platzbedarf 40 x 50 m
    [0073] Kraftbedarf 4,9 MW
    [0074] Kühlwasser 500 m3/h
    [0075] Abhitzekessel Heizfläche 850 m Dampf enge 54 t/h Dampfdruck 16 bar - -
    [0076]
    [0077] Das Verfahren unterscheidet sich nur dadurch vom Verbrennen von Hausmüll u. dergleichen, daß der Heizwert wesentlich höher ist.
    [0078] Der Shredderschutt enthält im allgemeinen soviel NE-Metall, bzw. können in ihm belassen werden, wie zur Bindung der bei der Verbrennung entstehenden Chloride und Fluoride erforderlich sind. Eine Alkali- oder Erdalkali-Zugabe erübrigt sich daher.
    [0079] Es kann damit gerechnet werden, daß die abgeschiedenen Flug¬ stäube wegen ihrer Metallgehalte einer Metallgewinnung zuge¬ führt werden können.
    [0080] Auslegedaten
    [0081] Shreddermülldurσhsatz
    [0082] Heizwert
    [0083] Feuchtigkeit
    [0084] Schlackenanfall
    [0085] Sauerstoffverbrauch
    [0086] Drehrohrofen Abmessung Rauchgas-menge Rauchgasrückführung Gasmenge Eintritt Ab¬
    hitzekessel Temperatur 1800 - 14 -
    [0087] 0_-Anlage
    [0088]
    [0089] Gasmenge 10000 Nm3/h
    [0090] Eintrittstemperatur 180 "C Filterfläche 270 mm2
    [0091] - ReingasStaubgehalt 5 mg/Nm"
    [0092] Wie im einzelnen ausgeführt, werden beim Verfahren gemäß der Erfindung bei der Verbrennung metallhaltige Stoffe mitver¬ brannt, deren Verbrennungsprodukte in der Lage sind, etwaige bei der Verbrennung entstehende Schadstoffe zu binden.
    [0093] Weiterhin können dem Abgasstrom zur Bindung von Schadstoffen Alkali- und/oder Erdalkaliverbindungen zugeführt werden. Die Abgase können nach Abkühlung in einem Abhitzekessel in einem filternden Entstauber mit Staubrückführung oder in einer an¬ deren geeigneten Anlage gereinigt werden. Ferner kann man das erzeugte Rauchgas nach Abkühlung in einem Wärmetauscher in den Brennraum in der Menge zurückführen, wie es für die Erreichung der gewünschten Brennraumtemperatur erforderlich ist.
    [0094] Beispielsweise werden beim Betreiben von Auto-Shredderanlagen die brennbaren und ein Teil oder alle NE-Metall-haltigen Be¬ standteile der Autowracks, nach Abscheidung in der Shredderan- läge einer Anlage zugeführt, in der sie mit mindestens 50 %, vorzugsweise 70 % bis 98 % und mehr Sauerstoff im Verbren¬ nungsgas verbrannt werden, wobei das Abgas nach Abkühlung in einem Abhitzekessel in einer geeigneten Gasreinigungsanlage, vorzugsweise einem filternden Abscheider, gereinigt wird und der Dampf des Abhitzekessels in der Shredderanlage, vorzugs¬ weise direkt über eine Turbine zum Antrieb des Shredders, Verwendung findet.
    权利要求:
    Claims
    Patentansrüche
    1. Verfahren zur Beseitigung von Abfällen, gekennzeichnet durch die folgende Kombination von Schritten: a) Verbrennung von brennbaren, festen, pastösen oder flüssigenMüll-Materialien in einer Verbrennungsanlage mit einem Ver brennungsgas, das mindestens 50 % Sauerstoff enthält, wobeiNE-Metalle und/oder NE-Metallverbindungen und/oder NE-Me tall-Oxide und/oder Alkali-Verbindungen und/oder ErdalkaliVerbindungen durch Verbrennen von diese liefernden Stoffen zusammen mit den Müll-Materialien und/oder Einschleusen entsprechender Verbindungen in die Verbrennungsanlage zu sammen mit dem Aufgabegut der Müll-Materialien oder in den heissen Gasstrom, vorhanden sind, und gegebenenfalls unterZugabe von Zuschlägen zum Aufgabegut; b) Absenken der Brennraumtemperatur in den Bereich von 1200 bis1800 "C;c) Kühlung der Abgase in einem Abhitzekessel und Gewinnung derAbwärme;
    d) Abscheiden entstandener Stäube in einer Gasreinigungsanlage und e) Ausschleusen nicht brennbarer, nicht flüchtiger Rückstände in Form einer Schlacke.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Stufe a) die Verbrennung in einem geeigneten Ofen, insbesondere einem Drehrohrofen erfolgt.
    3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbrennungsgas 70 bis 98 % Sauerstoff, vorzugsweise 98 % und mehr Sauerstoff enthält.
    4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verweilzeit in der Verbrennungsanlage mindestens 1 sec beträgt.
    5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Absenkung der Brennraumtemperatur in Stufe b) durch Absenken des Heizwertes des Aufgabematerials und/oder durch Rückführung abgekühlter Rauchgase und/oder durch direkte und/oder indirekte Brennraumkühlung erfolgt.
    6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewinnung der Abwärme gemäss Stufe c) in einem Abhitzekessel, vorzugsweise einem Abhitzekessel mit Strahlungsheizfläche, und insbesondere in einem Abhitzekessel mit vorgeschalteter Strahlungsheizfläche erfolgt.
    7. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die in Stufe c) gewonnene Abwärme zum Antrieb von Aggregaten verwendet wird.
    8. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge der NE-Metalle, NE-Metallverbindungen, NE-Metalloxide, Alkali-Verbindungen oder Erdalkali-Verbindungen so gewählt wird, dass Flugstäube mit vorzugsweise unter 10 % Halogen, insbesondere Chlor + Fluor, entstehen.
    9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Abscheidung der Stäube in Stufe d) ein Gewebefilter verwendet wird, gegebenenfalls mit nachgeschaltetem Hochleistungsfeinfilter.
    10. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass man bei verwertbaren Metallgehalten in den abgeschiedenen Stäuben diese zur Metallgewinnung einsetzt oder bei niedrigen Metallgehalten in den abgeschiedenen Stäuben diese entweder in den Brennraum zur -Anreicherung oder zum Einbinden in die erzeugte Ofenschlacke zurückführt.
    11. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass man dem Aufgabegut als Zuschläge Schlackenbildner wie Eisen, Kalk, Tonerde und Kieselsäure zugibt.
    12. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass man einen Teil der Rauchgase nach Abkühlung im Abhitzekessel in den Brennraum der Verbrennungsanlage zurückführt.
    13. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass man Hausmüll und Industriemüll und Sonderabfälle gemeinsam gleichzeitig in einer Verbrennungsanlage verbrennt.
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    JPH03502128A|1991-05-16|
    EP0380566B1|1991-07-03|
    JP3361517B2|2003-01-07|
    EP0380566A1|1990-08-08|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    EP0023642A1|1979-08-01|1981-02-11|Kommanditgesellschaft "ALBERTA" Chemische Fabrik GmbH &amp; Co|Verfahren zur Beseitigung von sauren Komponenten aus Abgasen|
    EP0103881A2|1982-09-20|1984-03-28|Dr. Goldberg &amp; Partner Umwelttechnik GmbH|Verfahren und Anlage zum Abscheiden von gasförmigen Schadstoffen aus Rauchgasen mittels staubförmiger Additive|
    GB2169887A|1984-11-09|1986-07-23|Tampella Oy Ab|A process for removing gaseous sulphur compounds, such as sulphur dioxide, from the flue gases of a furnace|
    WO1986007602A1|1985-06-20|1986-12-31|Sparol International Aps|A powder additive for use in the combustion of solid materials, and the use of the powder additive|
    EP0207924A2|1985-06-28|1987-01-07|The Alpha Foundation|Verfahren zur Verbrennung von brennbaren Materialien|
    DE3617410A1|1986-05-23|1987-11-26|Fischer Reinhard|Verfahren zum verarbeiten alter autobatterien|
    WO1988004752A1|1986-12-15|1988-06-30|Westinghouse Electric Corporation|Combustor drum hole shields|EP0444504A2|1990-02-27|1991-09-04|Fischer, Reinhard|Verfahren zur Verwertung mindestens von Bestandteiles eines bei einer Verbrennung entstehenden Rauchgases|
    EP0479267A2†|1990-10-05|1992-04-08|RWE-Entsorgung Aktiengesellschaft|Verfahren und Vorrichtung zur Abfallverbrennung|
    WO1996004507A1|1994-08-02|1996-02-15|N.V. Kema|Process and combuster for carrying out oxygen enriched combustion|
    EP0694734A3|1994-07-27|1997-07-16|Shinroku Nishiyama|Verfahren zum Verbrennen und Schmelzen von Abfall und Vorrichtung dazu|JPS5125973A|1974-08-28|1976-03-03|Hitachi Ltd|Shotsutoki bariaojusuru handotaisochi|
    DE2518128C3|1975-04-24|1978-11-16|Kernforschungsanlage Juelich Gmbh, 5170 Juelich||
    JPS5435685B2|1975-07-01|1979-11-05|||
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    JPS6364689B2|1980-06-11|1988-12-13|||
    JPS5835315A|1981-08-25|1983-03-02|Agency Of Ind Science & Technol|Simultaneous removing method of hydrogen chloride and sulfur oxide from combustion furnace|
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    JPH0481086B2|1984-06-08|1992-12-22|Daido Steel Co Ltd||
    US4592933A|1984-06-29|1986-06-03|International Business Machines Corporation|High efficiency homogeneous chemical vapor deposition|DE4127872C2|1991-08-22|1996-03-21|Fischer Reinhard|Verfahren zur Hochtemperatur Konversion von Abfällen|
    JP4552111B2|2004-02-20|2010-09-29|清水建設株式会社|地盤材料の製造方法|
    法律状态:
    1989-04-20| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): JP US |
    1989-04-20| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LU NL SE |
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    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    DE19873735061|DE3735061A1|1987-10-16|1987-10-16|Verfahren zur beseitigung von abfaellen durch verbrennen mit sauerstoff|
    DEP3735061.7||1987-10-16||
    DEP3813817.4||1988-04-23||
    DE19883813817|DE3813817A1|1988-04-23|1988-04-23|Verfahren zur beseitigung von abfaellen durch verbrennen mit sauerstoff|DE19883863549| DE3863549D1|1987-10-16|1988-10-15|Verfahren zur beseitigung von abfaellen durch verbrennen mit sauerstoff.|
    AT88908951T| AT64872T|1987-10-16|1988-10-15|Verfahren zur beseitigung von abfaellen durch verbrennen mit sauerstoff.|
    US08/198,822| US5376354A|1987-10-16|1994-02-18|Process for disposal of waste by combustion with oxygen|
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