(19) |
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(11) |
EP 1 406 044 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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18.07.2007 Patentblatt 2007/29 |
(22) |
Anmeldetag: 01.10.2003 |
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(51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC):
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Verfahren und Einrichtung zur Abfallverarbeitung
Process and device for waste treatment
Procédé et dispositif pour le traitement de déchets
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PT RO SE SI SK TR |
(30) |
Priorität: |
02.10.2002 DE 10245954
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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07.04.2004 Patentblatt 2004/15 |
(73) |
Patentinhaber: Norsk Inova AS |
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3671 Notodden (NO) |
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Erfinder: |
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- Steimen, Heinz Albert
5622 Waltenschwil (CH)
- Fossen, Björn
3820 Nordagutu (NO)
- Brenden, Vidar
3679 Notodden (NO)
- Brattebrekke, Reidar
3681 Notodden (NO)
- Kaasa, Trond
3691 Gransherad (NO)
- Otschik, Joachim, Dr.Ing.habil.
63741 Aschaffenburg (DE)
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(74) |
Vertreter: Schubert, Siegmar |
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Patentanwälte
Dannenberg Schubert Gudel
Grosse Eschenheimer Strasse 39 60313 Frankfurt 60313 Frankfurt (DE) |
(56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A- 0 692 679 US-A- 3 027 854 US-A1- 2003 051 647
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GB-A- 2 359 874 US-A- 5 255 634 US-B1- 6 178 899
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abfallbeseitigung, insbesondere von feuchtem
Abfall, in mindestens einer ersten Verbrennungskammer, in die der Abfall von einer
Beschickungsstelle aus mit einer Transportschnecke unter Erwärmung transportiert wird.
[0002] Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine entsprechende Einrichtung zur Abfallverarbeitung,
mit der dieses Verfahren durchgeführt werden kann.
[0003] Bei der Abfallverarbeitung durch Verbrennung ist die Forderung zu beachten, daß die
verbleibenden Verbrennungsprodukte, Rauchgas und Asche, einen nur geringen organischen
Anteil unverbrannter organischer Bestandteile einschlieβen. Ziel ist also ein niedriger
TOC-Wert (TOC = Total Organic Compound). Wenn diese Forderung nicht erfüllt wird und
insbesondere die Asche einen höheren organischen Anteil aufweist, sind zu deren Lagerung
besondere, auch hinsichtlich ihres Flächenbedarfs aufwendige Deponien erforderlich.
[0004] Nach dem Stand der Technik wurde ein niedriger TOC-Wert bei Verbrennen von organische
Bestandteile enthaltendem Gas durch eine spezielle Luftzuführung zu dem Gas angestrebt,
die eine relativ hohe Turbulenz und damit Durchmischung des Gases mit Luft ermöglichen
sollte.
[0005] Es hat sich jedoch herausgestellt, daß eine noch weitergehende Verringerung des TOC-Werts
des Gases und außerdem der Asche wünschenswert ist.
[0006] Dies gilt auch für den nachstehenden Stand der Technik:
[0007] Hierzu gehört eine Anlage zur thermischen Abfallentsorgung sowie ein Verfahren zum
Betrieb einer solchen Anlage mit einem Pyrolysereaktor, der eine erste Heizeinrichtung
für eine indirekte Beheizung des Abfalls und eine zweite Heizeinrichtung für eine
direkte Beheizung des Abfalls innerhalb des Pyrolysereaktors aufweist (
DE 43 27 953 A1). Der Pyrolysereaktor setzt den Abfall in Schwelgas und festen Pyrolysereststoff
um. Diese beiden Substanzen werden einem Hochtemperaturreaktor zur Verbrennung zugeführt.
Grundsätzlich sind somit Pyrolyse und Oxidation, insbesondere des Pyrolysegases getrennt.
Zur Pyrolyse des Abfalls bewirkt die erste Heizeinrichtung eine Grunderwärmung im
Pyrolysereaktor insbesondere durch die Abhitze aus dem Rauchgas des Hochtemperaturreaktors,
wobei eine indirekte Heizung mit einem im Kreislauf geführten Wärmemedium erfolgt.
Eine Zusatzerwärmung erfolgt mit der zweiten Heizeinrichtung durch Lufteinspeisung
in den Innenraum des Pyrolysereaktors. - Diese Anlage ist kompliziert und technisch
aufwendig. Gleichwohl hat sie wirkungsmäßige Nachteile: Da die Grunderwärmung in dem
Pyrolysereaktor nur durch indirekte Beheizung erfolgt, wird Wärme aus dem Hochtemperaturreaktor
zur Pyrolyse nicht verlustarm genutzt. In dem Hochtemperaturreaktor erfolgt keine
Ascheverbrennung, denn die entstehende Asche ist so heiß, daß sie verflüssigt. Die
vom Hochtemperaturreaktor abgegebenen Rauchgase werden einem Abhitzekessel oder Abhitze-Dampferzeuger
zugeführt, in der sie abgekühlt werden und sodann an die Umgebung abgegeben werden.
[0008] Zum Stand der Technik gehört weiterhin eine Einrichtung zur Müllverarbeitung, bei
der aufeinander eine Beschickungseinrichtung, ein Entgasungskanal, in dem mindestens
eine Transportschnecke angeordnet ist, und ein Hochtemperaturreaktor folgen (
DE 43 30 788 A1 ). Insbesondere ist der Entgasungskanal mit einer Mantelheizung umgeben, die mit
Dampf oder Gas betrieben werden kann. Durch die Transportschnecke wird Müll kontinuierlich
von der Beschikkungseinrichtung zum Hochtemperaturreaktor transportiert, wobei der
Müll auf eine Temperatur von ungefähr 600°C erwärmt wird und entgast wird. Ein dabei
entstehender fester Reststoff und das Gas werden dem Hochtemperaturreaktor zugeführt,
in dem Synthesegas und eine Schmelze entstehen, die extern weiterbehandelt werden.
- In einer Variante kann einem mittleren Abschnitt des Entgasungskanals Luft zugeführt
werden, wodurch im Entgasungskanal Schwelgas und Restkohlenstoff verbrannt werden
und damit der Müll direkt beheizt wird. Auch kann die Transportschnecke hohl ausgebildet
sein, um zur Beheizung mit Dampf oder Gas beschickt zu werden. In jedem Fall steht
nur der Ausgang des Entgasungskanals, d.h. das Ende der Mülltransportstrecke, die
im wesentlichen durch die Transportschnecke realisiert ist, mit dem Innern des Hochtemperaturreaktors
in Verbindung, dessen Wärme somit praktisch nicht in den Entgasungskanal transportiert
wird. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Transportschnecke vor dem Ende des Entgasungskanals
endet und an dem Ende ein Pfropfen aus dem transportierten Gut gebildet wird. Die
Wärmezufuhr zu dem Gut in dem Entgasungskanal über den diesen umgebenden Mantel ist
verhältnismäßig ineffizient. Eine direkte Beheizung des Mülls in dem Entgasungskanal
kann nur eintreten, wenn dieser ausreichend trocken ist, um eine Teilverbrennung zu
ermöglichen. Müll mit einem Feuchtigkeitsgehalt über 30 % kann in dieser Weise nicht
verarbeitet werden.
[0009] Bekannt ist auch eine Vergasungseinrichtung für eine Biomasse, in der die Biomasse
über eine Transportschnecke einer Vergasungskammer zugeführt wird, wobei nur ein endseitiger
Abschnitt der Transportschnecke, an der die Biomasse in die Vergasungskammer fällt,
offen ist (
US 4 531 462). In der Vergasungskammer kann die Biomasse über einem Rost verbrennen, unter dem
in ein Aschebett Primärluft injiziert wird. Bei der Verbrennung entstehendes Verbrennungsgas
bzw. -abgas wird über ein Rohr in eine Gasverbrennungskammer geleitet, in die Sekundärluft
eingeleitet wird. Reines Abgas, welches im wesentlichen nur aus CO
2, H
2O, O
2 und N
2 besteht, soll aus der Vergasungskammer entlassen werden. - In dieser Vergasungseinrichtung
dient die Transportschnecke nur zum Transport der Biomasse, aber nicht zum Trocknen
oder zu einer Pyrolyse. Diese kann ebenso wie eine erste Verbrennung erst stattfinden,
nachdem sich die Biomasse von der Schnecke gelöst hat und auf den Rost fällt. Nach
dem bekannten Verfahren müssen erhebliche Mengen Pyrolysegas zu der sekundären Gasverbrennungskammer
transportiert werden, was zu Transportproblemen führen kann, ebenso die Zuführung
der Sekundärluft zur Reinigung des Abgases. - Die Komponenten der Vergasungseinrichtung
sind keine rationell herstellbaren Module und erscheinen zu einer solchen Ausbildung
auch nicht geeignet.
[0010] Zum ferneren Stand der Technik gehören ein Apparat und ein Verfahren zur thermischen
Behandlung festen oder flüssigen Abfalls, bei denen der Abfall durch Trockendestillation
und Trocknen verarbeitet wird (
WO 00/13811). Dabei wird der Abfall durch einen beheizten Ofen unter Abschluß gegenüber der Atmosphäre
in dem Ofen mittels eines Schneckenförderers in eine thermisch isolierte, wärmedichte
Verdampfungskammer transportiert. In der Verdampfungskammer wird der erhitzte Abfall
durch Verdampfung in feste und flüssige Bestandteile getrennt. Einer der Ausgänge
der Verdampfungskammer führt zu einem Kondensator, in dem in der Verdampfungskammer
entstandene Dämpfe oder Gase kondensiert werden. Andere Ausgänge der Verdampfungskammern
sind für nicht kondensierbares Gas sowie feste Bestandteile vorgesehen. - Insbesondere
im Hinblick auf die niedrige Temperatur zur Verdampfung tritt in der bekannten Einrichtung
keine Pyrolyse ein, somit kann kein Pyrolysegas verbrannt werden.
[0011] Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Abfallbeseitigung
zu entwickeln, mit dem Abfall verschiedener Art, insbesondere auch feuchter Abfall
unkompliziert, sicher und effizient zu Asche und Rauchgas mit besonders niedrigem
TOC verbrannt wird, ohne eine lange Verweilzeit in der zur Durchführung des Verfahrens
vorgesehenen Einrichtung zu erfordern. Andererseits kann eine so lange Verweilzeit
eingestellt werden, daß z.B. gesetzliche Vorschriften hieran erfüllt werden.
[0012] Diese Aufgabe wird für ein Verfahren mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen
gelöst.
[0013] Hierbei umfaßt ein erster Schritt das Trocknen des Abfalls während seines Transports
über wenigstens einen endseitigen Abschnitt einer Transportschnecke wie sie z.B. aus
US-A-3,027,854 bekannt ist. Bei der Pyrolysierung werden unter Erhöhung des Heizwerts als Pyrolyseprodukte
zwei hochwertige Brennstoffe, nämlich Pyrolysegas bzw. Schwelgas und Pyrolysekoks
erzeugt. Nach Anlauf des Verfahrens durch Verbrennen flüssigen oder gasförmigen Zusatzbrennstoffs,
z.B. Dieselkraftstoff, Abfallöl in der Nähe der Transporteinrichtung, wird durch Verbrennung
der Pyrolyseprodukte überwiegend in der ersten Brennkammer die zum Trocknen und zur
Pyrolyse erforderliche Wärme gebildet, so daß sich das Verfahren selbst in Gang halten
kann. Zum Trocknen und Pyrolysieren des Abfalls steht deswegen zumindest der endseitige
Abschnitt der Transportschnecke in direktem Kontakt mit der Atmosphäre der ersten
Brennkammer, der z.B. durch einen Ventilator Luft zugeführt wird. Nach dem weitestgehenden
Ausbrand der Pyrolyseprodukte enthält die erste Brennkammer Asche, Rauchgas und restliches
teilverbranntes Pyrolysegas oder Schwelgas.
[0014] Der zweite Schritt des Verfahrens bewirkt durch Injektion pulsierender Luft in ein
Aschebett, welches sich in der ersten Brennkammer unten ansammelt, daß der TOC-Gehalt
der Asche weiter verringert wird. Hierzu wird sich ansammelnde Asche nach einer längeren
Verweilzeit aus der ersten Brennkammer ausgetragen, die ein Vielfaches der Verweilzeit
der Gase beträgt. Außerdem wird durch die Injektion pulsierender Luft in das Aschebett
eine festgebackene Ascheschicht oder Aschebrücke, die sich unter Umständen gebildet
hat, durchbrochen, so daß der Abtransport der Asche aus der ersten Brennkammer ungehindert
erfolgen kann.
[0015] Um den TOC-Gehalt des in der ersten Brennkammer teilverbrannten Pyrolysegases weiter
zu senken, wird in einem dritten Schritt das Pyrolysegas zusammen mit dem in der ersten
Brennkammer gebildeten Rauchgas, welches Sauerstoff enthält, in einer zweiten Brennkammer
intensiv gemischt und nachverbrannt. Wesentlich ist bei dem dritten Schritt eine hohe
Kontaktrate zwischen dem Rauchgas bzw. dessen Sauerstoff und dem teilverbrannten Pyrolysegas.
[0016] Eine solche hohe Kontaktrate bzw. intensive Durchmischung des teilverbrannten Pyrolysegases
und Rauchgases in der zweiten Brennkammer wird gemäß Anspruch 7 zuverlässig mit einem
Turbulatorpaket erzielt, welches z.B. eine wenig Eigenvolumen beanspruchende Packung
aus hochtemperaturbeständigem Draht umfassen kann.
[0017] In vorteilhafter Weise kann das Turbulatorpaket außerdem als Abscheider dienen, der
gemäß Anspruch 2 aus dem nachzuverbrennenden Pyrolysegas und Rauchgas in der zweiten
Brennkammer Flugasche zurückhält. Statt des Turbulators kann zu diesem Zweck aber
auch ein Zyklon vorgesehen sein.
[0018] Nur bei dem ersten Schritt des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung wird von
einem Verfahren Gebrauch gemacht, welches zur unkomplizierten, sicheren und effizienten
Trocknung sowie Pyrolyse des Abfalls vorgeschlagen wurde (als
EP-A1-1384948 veröffentlichte europäische Anmeldung
EP 02 016 462.0). Gemäß diesem bekannten Verfahren wird der Abfall mit einer an einem endseitigen
Abschnitt oben offenen Transportschnecke in mehreren in Transportrichtung aufeinander
folgenden Phasen in direktem Kontakt mit der Ofenatmosphäre fortlaufend transportiert.
Hierzu gehört eine Phase des Trocknens des Abfalls längs des endseitigen Abschnitts
und in einer anschließenden Phase die Pyrolyse des Abfalls weiter längs des endseitigen
Abschnitts der Transportschnecke. Anschließend fällt der pyrolysierte Abfall in einen
freien Bereich des Ofeninnern, in dem spätestens ein Ausbrand des Abfalls weitgehend
abgeschlossen wird. Damit kann auch Abfall mit hoher Feuchtigkeit verarbeitet werden,
der einen Wassergehalt von 75 Massenprozent aufweist. Der Abfall wird in dem Ofeninnern
zunächst an der Transportschnecke und anschließend in dem freien Bereich des Ofeninnern
einer Ofenatmosphäre von 850°C bis 1200°C ausgesetzt. Weiterhin kann nach dem bekannten
Verfahren parallel zur Verarbeitung feuchten Abfalls mit einer ersten Schnecke mit
einem ersten drehzahlgeregelten Antrieb Abfall niedriger Feuchtigkeit mit einer zweiten
Schnecke mit einem von dem ersten drehzahlgeregelten Antrieb unabhängig geregelten
zweiten Antrieb ebenfalls in direktem Kontakt mit der Ofenatmosphäre verarbeitet werden.
[0019] Auch von den letztgenannten Merkmalen kann bei der vorliegenden Erfindung zusätzlich
Gebrauch gemacht werden.
[0020] Dabei beträgt die Temperatur der heißen Atmosphäre nicht nur in der ersten Brennkammer,
sondern auch in der zweiten Brennkammer 850°C bis 1200°C. Bei darüber hinaus gehender
Temperatur wäre die Struktur der Einrichtung gefährdet, mit der das Verfahren ausgeübt
wird.
[0021] Dem soll gemäß Anspruch 16 auch eine mit dem Innern der ersten Brennkammer in Verbindung
stehende Wassereintrageinrichtung entgegenwirken.
[0022] Gemäß Anspruch 4 kann mit dem ersten Verfahrensschritt der vorliegenden Erfindung
ebenfalls feuchter Abfall und trockener Abfall parallel mit hoher Verarbeitungsleistung
verarbeitet werden.
[0023] Es besteht aber auch die weniger aufwendige Möglichkeit, feuchten Abfall und trockenen
Abfall mit nur einer Transportschnecke zu trocknen und zu pyrolysieren, indem die
Abfälle unterschiedlicher Feuchtigkeit der Transportschnecke getaktet zugeführt werden.
[0024] Eine Definition des feuchten Abfalls mit einem Wassergehalt von bis zu 75 Massenprozent
und des trockenen Abfalls mit einem Wassergehalt von bis zu 15 Massenprozent ist in
Anspruch 5 angegeben. Somit kann gemäß dem Verfahren Abfall unterschiedlicher Feuchtigkeit
zwischen 0 bis zu 75 Massenprozent Wassergehalt, also einem weiten Feuchtigkeitsbereich,
verarbeitet werden.
[0025] Der zweite Verfahrensschritt, wonach in das Aschebett pulsierende Luft zur Nachverbrennung
injiziert wird, kann in wenig aufwendiger Weise gemäß Anspruch 6 als erste Alternative
damit realisiert werden, daß die pulsierende Luft in das Aschebett in nur einem radialen
Abstand injiziert wird. Bevorzugt erfolgt jedoch die Injektion als zweite Alternative
in zwei unterschiedlichen radialen Abständen: Damit kann erreicht werden, daß ein
unterer Bereich des Aschebetts durch Luftinjektion gekühlt wird und in diesem die
Ascheschraube. Dagegen ist die Injektion, die in einem größeren radialen Abstand zu
der Ascheschnecke erfolgt, hinsichtlich des Aufbrechens der festgebackenen Schicht
bzw. Aschebrücke besonders wirksam.
[0026] Demgemäß sind in der zur Ausübung des Verfahrens vorgesehenen Einrichtung die Luftdüsen
nach Anspruch 13 als erste Alternative in mindestens einer Reihe in nur einem radialen
Abstand zu der Ascheschnecke angeordnet und nach Anspruch 14 in mindestens zwei Reihen
in zwei radialen Abständen.
[0027] Wie oben erwähnt wird zur Einleitung des erfindungsgemäßen Abfallverarbeitungsverfahrens
zunächst benachbart zu der Transportschnecke bzw. den beiden Transportschnecken ein
Brenner für flüssige oder gasförmige Zusatzbrennstoffe aktiviert, der zu der Einrichtung
gemäß Anspruch 19 gehört, und zwar, bis die Atmosphäre benachbart zu der Transportschnecke
mindestens 850°C erreicht. Anschließend beginnt die Zufuhr des Abfalls. Sobald aus
diesem genügend hochwertiger Brennstoff, insbesondere Pyrolysegas, erzeugt wurde,
welcher bei Luftzufuhr in die erste Brennkammer verbrennt, und die Atmosphäre der
ersten Brennkammer und damit bei der Transportschnecke genügend erwärmt ist, kann
die Zufuhr des Zusatzbrennstoffes gestoppt werden, weil sich der Verbrennungsvorgang
in der ersten Brennkammer selbst erhalten kann.
[0028] Die Einrichtungen gemäß den Ansprüchen 8 bis 18 dienen zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens.
[0029] Die aus mehreren Modulen aufgebaute Einrichtung zur Abfallverarbeitung nach Anspruch
8 ist zur Herstellung von Einrichtungen unterschiedlicher Leistung besonders fertigungsgünstig.
Das Ofenvolumen kann an die zu verbrennende Abfallmenge einfach angepaßt werden. Durch
Wahl der Volumina der Module kann die Verweilzeit des Rauchgases in der Einrichtung
eingestellt werden.
[0030] Zu diesem Zweck kann vorteilhaft das zweite Modul, welches die zweite Brennkammer
beinhaltet, gemäß Anspruch 9 aus mehreren Volumensegmenten zusammengestellt werden,
wobei die Volumensegmente untereinander über vorzugsweise horizontale Durchgänge für
das teilverbrannte Pyrolysegas verbunden sind. Eine Ausgangsöffnung eines Volumensegments
bildet dabei mit einer Eingangsöffnung eines benachbarten Volumensegments eine Durchgangsöffnung.
Eine Ausgangsöffnung eines Volumensegments kann mit dessen Eingangsöffnung über ein
Turbulatorpaket in Verbindung stehen. Wenn die Turbulatorpakete in solchen strömungsmäßig
hintereinander angeordneten Volumensegmenten immer dichter gepackt sind, wird ein
besonders guter Flugascheabscheidungseffekt erzielt. - Es ist aber auch möglich, nicht
alle Volumensegmente mit Turbulatorpaketen auszustatten und trotzdem die Wirkung einer
Verlängerung der Verweilzeit des Rauchgases bzw. verbrannten Pyrolysegases in der
Gesamteinrichtung zu erreichen, beispielsweise um gesetzlichen Bestimmungen zu genügen.
[0031] Gemäß Anspruch 10 können die Volumina der Module bzw. Volumensegmente durch einfügbare
Wandzwischenstücke einfach variabel gestaltet sein, um die Verweilzeit durch Volumenänderung
abzustimmen.
[0032] Insgesamt dient die Volumenanpassung an den Durchsatz des verbrennenden Abfalls ebenfalls
zur Minimierung des TOC-Gehalts.
[0033] Das in jeweils dem zweiten Modul bzw. wenigstens einem Volumensegment des zweiten
Moduls vorgesehene Turbulatorpaket umfaßt vorzugsweise nach Anspruch 11 eine Packung
aus hochtemperaturbeständigem Draht. Der Draht kann unter der Strömung des durch das
Turbulatorpaket geleiteten Gasstroms in Schwingung geraten und dadurch die Reaktionsgeschwindigkeit
der restlichen Verbrennung des teilverbrannten Pyrolysegases mit dem Restsauerstoff
des Rauchgases durch intensiven Kontakt verbessern. Es ist aber auch möglich, das
Turbulatorpaket aus Blechstreifen oder keramischen Füllkörpern aufzubauen. Letztere
sind allerdings gegenüber den erst genannten Alternativen schwerer und haben ein großes
Eigenvolumen.
[0034] In dem ersten Modul, welches die erste Brennkammer beinhaltet, in der unten eine
Ascheauffang- und Transporteinrichtung angeordnet ist, wird die Austragseinrichtung
nach Anspruch 13 bevorzugt als Ascheschnecke realisiert. Zu dieser sind, wie oben
erläutert, die Luftdüsen mindestens in einer Reihe in einem radialen Abstand zu der
Ascheschnecke angeordnet, um die Luft pulsierend in das Aschebett zu injizieren.
[0035] Gemäß Anspruch 15 ist der endseitige Abschnitt der Transportschnecke, die zum Transport
des Abfalls in die erste Brennkammer mit Trocknung und anschließender Pyrolyse vorgesehen
ist, wie bereits vorgeschlagen, unten in einen halbschaligen Mantel aus feuerfestem
Material gefaßt. Damit wird erreicht, daß der mit der Transportschnecke transportierte
Abfall einerseits auf der Oberseite der Transportschnecke direkt der Atmosphäre der
ersten Brennkammer ausgesetzt ist und gleichwohl die Transportfunktion durch die Fassung
an der Unterseite in dem halbschalenförmigen Mantel gewährleistet ist, der außerdem
zur Wärmeübertragung an dem transportierten Abfall beiträgt.
[0036] Gemäß Anspruch 16 sind in einer bevorzugten Ausführungsform zwei Transportschnecken,
und zwar je eine zur Zufuhr feuchten Abfalls und trockenen Abfalls an einem Kopf der
ersten Brennkammer angeordnet.
[0037] Die Transportschnecken können nach Anspruch 17 innen durch Zwangsluft gekühlt sein,
um nicht thermisch überlastet zu werden.
[0038] Der in Anspruch 19 angegebene Brenner für flüssige oder gasförmige Zusatzbrennstoffe
benachbart zu der Transportschnecke bzw. beiden Transportschnecken dient wie erwähnt
nur zur Einleitung der Abfallverbrennung, woran anschließend die Abfallverbrennung
kontinuierlich ohne Einsatz von Zusatzbrennstoffen erfolgt.
[0039] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an Hand einer Zeichnung mit
drei Figuren näher erläutert, woraus sich weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung
ergeben können. Es zeigt:
- Fig. 1
- Eine Ansicht auf eine Längsseite der Einrichtung, teilweise geschnitten,
- Fig. 2
- eine Draufsicht auf die Einrichtung gemäß Fig. 1, ebenfalls teilweise geschnitten,
und
- Fig. 3
- eine Ansicht auf die rechte Stirnseite der Einrichtung, ebenfalls teilweise geschnitten.
[0040] Die Einrichtung umfaßt ein erstes Modul 1 sowie ein zweites Modul 2, welches aus
Volumensegmenten 3 und 4 zusammengesetzt ist. Das erste Modul beinhaltet, wie weiter
unten ausgeführt, eine erste Brennkammer 6 und das zweite Modul 2 eine zweite Brennkammer
7. Die Volumina der Module 1, 2 bzw. die Volumensegmente 3 - 4 des zweiten Moduls
2 können durch Einfügen von Wandzwischenstücken 8 - 10 an die erforderliche Kapazität
der Einrichtung zum Verbrennen von Abfall angepaßt werden. Das erste Modul 1 ist mit
dem Volumensegment 3 des zweiten Moduls 2 über einen Durchgang 12 gasleitend verbunden.
Ein weiterer Durchgang 13 verbindet das Volumensegment 3 mit dem weiteren Volumensegment
4 des zweiten Moduls 2. Ein weiterer Durchgang 14 des zweiten Volumensegments kann
zu einem dritten Volumensegment führen oder bildet einen Ausgang der Einrichtung.
Das optimale Volumensegment 4 ist mit unterbrochenen Linien dargestellt. Abgesehen
von dem Ausgang des letzten Volumensegments verbindet jeder Durchgang eine Eingangsöffnung
eines Moduls z.B. 2 mit einer Ausgangsöffnung eines benachbarten Moduls z.B. 1. Die
Eingangsöffnungen und die Ausgangsöffnungen sind in der Zeichnung nicht bezeichnet.
[0041] An einem Kopf der ersten Brennkammer 6 bzw. des die erste Brennkammer beinhaltenden
ersten Moduls 1 sind zwei Transportschnecken 15, 16 angebracht, von denen die Transportschnecke
15 mit relativ kleinem Durchmesser zum Transport von feuchtem Abfall dient und die
Transportschnecke 16 mit relativ großem Durchmesser zum Transport von trockenem Abfall.
Von einer Beschickungsseite 17 abgewandt befindet sich die erste Brennkammer 6, die
mit dem die Transportschnecken 15, 16 umgebenden Raum 18 in offener Verbindung steht.
In diesem Raum 18 sind die Transportschnecken oben offen und nur auf ihren Unterseiten
von einem nicht dargestellten halbschalenförmigen, annähernd U-förmigen Mantel aus
feuerfestem Material umfaßt. Der Mantel ist zweckmäßig aus einer Ofenausmauerung aus
Schamottstein geformt.
[0042] Zwischen den Transportschnecken 15, 16 ist in dem Raum 18 ein Brenner 19 für Zusatzbrennstoff
wie Dieselkraftstoff oder Abfallöl angeordnet, so daß er die Atmosphäre in dem Raum
18 und den mit den Transportschnecken 15, 16 transportierten Abfall nach Zündung des
Zusatzbrennstoffes erhitzen kann.
[0043] In die erste Brennkammer 6 mündet weiterhin ein Luftventilator 20, der unterhalb
des Raums 18 in einem Gestell untergebracht ist.
[0044] In der ersten Brennkammer 6 bzw. dem die erste Brennkammer 6 einschlieβenden ersten
Modul 1 ist unten eine Ascheauffang- und Transporteinrichtung 21 mit einer Ascheschnecke
22 angeordnet, so daß sie die durch den Ausbrand der Pyrolyseprodukte entstehende
Asche auffangen kann, die anschließend mit der Ascheschnecke ausgetragen wird. Im
radialen Abstand zu der Transportschnecke 22 befinden sich weiterhin in der ersten
Brennkammer 6 vier Reihen Luftdüsen 23 - 26, die über eine Leitung 27 mit pulsierender
Luft beaufschlagt werden. Die Reihen 23 und 26 befinden sich dabei in einem engeren
radialen Abstand zu der Ascheschnecke 22 als die Reihen 24 und 25.
[0045] Zum Schutz gegen Überhitzung ragt weiterhin in die erste Brennkammer 6 eine Wassereintrageinrichtung
28.
[0046] Der Ausgang der ersten Brennkammer 6 an dem Durchgang 12 befindet sich in dem oberen
Bereich der ersten Brennkammer 6 zur Durchleitung von Rauchgas und teilverbranntem
Pyrolysegas zu dem zweiten Modul 2.
[0047] In dem Volumensegment 3 des zweiten Moduls 2 ist ein Turbulatorpaket 29 untergebracht,
und zwar so, daß dieses den Durchgang 12, in den das Rauchgas und teilverbrannte Pyrolysegas
eintritt, von dem als Ausgang dienenden Durchgang 13 dieses Volumensegments trennt.
Hierzu dient auch eine durchbrochene Wand 30. Das Turbulatorpaket 29 ist in der vorliegenden
Ausführungsform aus einer Packung aus hochtemperaturbeständigem Draht gebildet, wobei
die Packungsdichte den jeweiligen individuellen Erfordernissen angepaßt ist. Bei geringer
Packungsdichte wird das Rauchgas und das weitgehend verbrannte Pyrolysegas widerstandsarm
zu dem Durchgang 13 geleitet. Das Turbulatorpaket 29 kann aber auch eine Abscheidefunktion
für Flugasche aus dem Rauchgas ausüben, die bei höherer Packungsdichte gefördert wird.
[0048] In den Raum zwischen der Wand 30 und stromaufwärts des Turbulatorpakets 29 mündet
optional ein Luftgebläse 31, welches unterhalb des Turbulatorpakets 29 in dem Volumensegment
3 des zweiten Moduls 2 untergebracht ist.
[0049] Das sich an das Volumensegment 3 anschließende Volumensegment 4 ist ähnlich wie das
Volumensegment 3 aufgebaut, umfaßt jedoch kein Luftgebläse. Alternativ kann das Volumensegment
4 auch ohne weiteres Turbulatorpaket 32, jedoch mit der den Strömungsweg zwischen
dem Durchgang 13 und dem Durchgang 14 mit formender Wand 33 ausgebildet sein.
[0050] Das Verfahren zur Abfallverarbeitung, welches mit der beschriebenen Einrichtung durchgeführt
werden kann, wird durch Erhitzen des Raums 18 mittels des Brenners 19 eingeleitet.
Sobald der Raum 18 eine Temperatur von wenigstens 850°C erreicht hat, wird der zu
verbrennende Abfall den Transportschnecken 15 und 16 zugeführt, und zwar der Transportschnecke
15 feuchter Abfall und der Transportschnecke 16 trockener Abfall. Im Verlauf des Transports
zu der ersten Brennkammer 6 wird zunächst auch der feuchte Abfall getrocknet. Bei
der in dem Raum 18 herrschenden Temperatur > 850°C wird der Abfall, der mit den Transportschnecken
15 und 16 weiter zu der ersten Brennkammer 6 transportiert wird, pyrolysiert, wobei
als hochwertige Brennstoffe Pyrolysegas und Pyrolysekoks entstehen. Unter Luftzufuhr
werden das Pyrolysegas und der Pyrolysekoks verbrannt, wobei der Ausbrand dieser Pyrolyseprodukte
in der ersten Brennkammer 6 weitestgehend abgeschlossen wird. In ihr sind schließlich
Asche, Rauchgas mit teilverbranntem Pyrolysegas vorhanden. Der TOC-Gehalt dieser Produkte
ist nach dem geschilderten ersten Schritt bereits gering.
[0051] In einem sich daran anschließenden zweiten Schritt wird der TOC-Gehalt der Asche,
die von der Ascheauffang- und Transporteinrichtung 21 gesammelt wird, weiter verringert,
indem in das sich bildende Aschebett 34 mittels der Reihen 23 - 26 Luftdüsen pulsierende
Luft injiziert wird. Hierzu kann der Luftdurchfluß durch die Leitung 27 im Sekundenrhythmus
unterbrochen werden. Die pulsierende injizierte Druckluft hat weiterhin die Wirkung,
daß eine festgebackene Schicht auf dem Aschebett durchbrochen wird und so ebenfalls
mit der Ascheschnecke 22 abgefördert werden kann. Zu dem Durchbrechen dienen primär
die Reihen 23 und 26 Luftdüsen in größerem Abstand zu der Ascheschnecke. Die Reihen
Luftdüsen 24 und 25 befinden sich näher an der Ascheschnecke 22, um diese über das
Aschebett 34 zu kühlen.
[0052] Mit dem zweiten Schritt wird erreicht, daß qualitativ hochwertige Asche, d.h. eine
solche mit sehr niedrigem TOC-Gehalt aus der ersten Brennkammer 6 ausgetragen wird.
[0053] Um auch den TOC-Gehalt in dem Rauchgas und teilverbrannten Pyrolysegas weiter herab
zu setzen, wird dieses in das zweite Modul 2, und zwar zunächst das Volumensegment
3 geleitet. Hierin durchströmt das Rauchgas und teilverbrannte Pyrolysegas das Turbulatorpaket,
mit dem eine hohe Kontaktrate zwischen dem teilverbrannten Pyrolysegas und dem in
dem Rauchgas vorhandenen Sauerstoff erzielt wird, so daß beide Gase intensiv gemischt
werden und das Pyrolysegas nachverbrannt wird. Zusätzlich zu dem im Rauchgas vorhandenen
Sauerstoff kann Zusatzluft zur Nachverbrennung beitragen, die durch das Luftgebläse
31 in dem Raum stromaufwärts des Turbulatorpakets 29 transportiert wird.
[0054] Das Turbulatorpaket 29 in dem zweiten Modul 2 kann weiterhin als Abscheider für Flugasche
wirken, insbesondere bei dichter Packung. Dazu kann das Turbulatorpaket 29 mit einem
Rüttler und einer Flugascheaustrageinrichtung ergänzt werden.
[0055] Abgesehen von den vorangehend genannten Funktionen des Turbulatorpakets 29 wirken
sich die Volumensegmente infolge ihres Strömungswegs zwischen den Durchgängen 12 bzw.
Eingang und Ausgang auf die Verweilzeit aus. Es kann daher sinnvoll sein, nachfolgende
Volumensegmente wie das Volumensegment 4 auch ohne Turbulatorpaket zu nutzen, um eine
ausreichende Rauchgasverweilzeit in der Einrichtung zu gewährleisten. In dieser Art
können beispielsweise mindestens zwei Sekunden Verweilzeit, wie sie durch das (deutsche)
Bundesemissionsschutzgesetz vorgeschrieben sind, mit Sicherheit erreicht werden.
Bezugszahlenliste
[0056]
- 1
- 1. Modul
- 2
- 2. Modul
- 3
- Volumensegment
- 4 5
- Volumensegment
- 6
- 1. Brennkammer
- 7
- 2. Brennkammer
- 8
- Wandzwischenstück
- 9
- Wandzwischenstück
- 10 11
- Wandzwischenstück
- 12
- Durchgang
- 13
- Durchgang
- 14
- Durchgang (oder Ausgang)
- 15
- Transportschnecke
- 16
- Transportschnecke
- 17
- Beschickungsseite
- 18
- Raum
- 19
- Brenner
- 20
- Luftventilator
- 21
- Aschauffang- und Transporteinrichtung
- 22
- Ascheschnecke
- 23
- Reihe Luftdüsen
- 24
- Reihe Luftdüsen
- 25
- Reihe Luftdüsen
- 26
- Reihe Luftdüsen
- 27
- Leitung
- 28
- Wassereintrageinrichtung
- 29
- Turbulatorpaket
- 30
- Wand
- 31
- Luftgebläse
- 32
- Turbulatorpaket
- 33
- Wand
- 34
- Aschebett
1. Verfahren zur Abfallverarbeitung, insbesondere von feuchtem Abfall, in mindestens
einer ersten Brennkammer (6), in die der Abfall von einer Beschickungsstelle aus mit
mindestens einer Transportschnecke (15, 16) unter Erwärmung transportiert wird,
wobei der Abfall in einer Phase des Trocknens längs zumindest eines endseitigen Abschnitts
der Transportschnecke (15, 16) in direktem Kontakt mit der Atmosphäre der ersten Brennkammer
(6) transportiert wird, anschließend in einer Phase einer Pyrolyse weiter längs des
endseitigen Abschnitts ebenfalls in direktem Kontakt mit der Atmosphäre der ersten
Brennkammer (6) transportiert wird,
wonach Pyrolyseprodukte in die erste Brennkammer (6) transportiert werden, in der
eine Phase eines Ausbrands der Pyrolyseprodukte weitestgehend abgeschlossen wird,
dadurch gekennzeichnet dass
in der ersten Brennkammer (6) erzeugte Asche unter Injektion pulsierender Luft in
ein Aschebett (34) nachverbrannt wird, und in einer zweiten Brennkammer (7) Pyrolysegas,
das spätestens in der ersten Brennkammer (6) teilverbrannt ist, mit Rauchgas, das
bei dem Ausbrand der Pyrolyseprodukte entstanden ist, und mit im Rauchgas vorhandenen
Sauerstoff intensiv gemischt und nachverbrannt wird.
2. Verfahren nach dem Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß aus dem nachzuverbrennenden Pyrolysegas und Rauchgas in der zweiten Brennkammer (7)
Flugasche durch einen Abscheider zurückgehalten wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Temperatur der Atmosphäre in den Brennkammern (6, 7) 850°C bis 1200°C beträgt.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der ersten Brennkammer (6) feuchter Abfall und trockener Abfall getrennt parallel
mit zueinander unterschiedlichen Geschwindigkeiten zugeführt werden, so daß der feuchte
Abfall der Atmosphäre der ersten Brennkammer (6) länger ausgesetzt ist als der trockene
Abfall.
5. Verfahren nach Anspruch 4
dadurch gekennzeichnet,
daß der feuchte Abfall einen Wassergehalt von bis zu 75 Massenprozent aufweist und der
trockene Abfall einen Wassergehalt von bis zu 15 Massenprozent hat.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der ersten Brennkammer (6) pulsierende Luft in das Aschebett (34), das eine oben
offene Ascheschnecke (22) oben umgibt, in wenigstens einem radialen Abstand, bevorzugt
zwei unterschiedlichen radialen Abständen, zu der Ascheschnecke (22) injiziert wird.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die intensive Durchmischung des teilverbrannten Pyrolysegases und Rauchgases in der
zweiten Brennkammer (7) mit einem Turbulatorpaket (29) erfolgt.
8. Einrichtung zur Abfallverarbeitung umfassend mehrere Module,
von denen ein erstes Modul (1) eine erste Brennkammer (6) aufweist, in die der Abfall
von einer Beschickungseinrichtung über mindestens eine Transportschnecke (15, 16)
unter Erwärmung transportierbar ist,
wobei zumindest ein endseitiger Abschnitt der Transportschnecke (15, 16) oben offen
ist und mit dem Inneren der ersten Brennkammer (6) in offener Verbindung steht,
wobei mit der ersten Brennkammer (6) ein Luftventilator (20) verbunden ist,
wobei in der ersten Brennkammer (6) unten eine Ascheauffang- und Transporteinrichtung
(21) angeordnet ist und im Abstand über der Transporteinrichtung Luftdüsen (23 - 26)
zum pulsierenden Eintrag von Luft installiert sind,
wobei ein zweites Modul (2) eine zweite Brennkammer (7) einschließt und mit dem ersten
Modul (1) über einen oberhalb der Ascheauffang- und Transporteinrichtung (21) angeordneten
Durchgang (12), gebildet aus einer Ausgangsöffnung in dem ersten Modul (1) und einer
Eingangsöffnung in dem zweiten Modul (2), verbunden ist,
und wobei die zweite Brennkammer (7) mindestens ein Turbulatorpaket (29, 32) einschließt
und eine Ausgangsöffnung besitzt.
9. Einrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß das zweite Modul (2) mehrere Volumensegmente (3, 4) umfaßt, die miteinander über
Durchgänge (12, 13) für das Rauchgas und das teilverbrannte Pyrolysegas verbunden
sind.
10. Einrichtung nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Volumina der Module (1, 2) bzw. deren Volumensegmente (3, 4) durch einfügbare
Wandzwischenstücke (8 - 10) variabel sind.
11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Turbulatorpaket (29) mindestens eine Packung aus hochtemperaturbeständigem Draht
umfaßt.
12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Luftgebläse (31) für eine weitere Luftzufuhr stromaufwärts vor dem Turbulatorpaket
(29) in dem zweiten Modul (2) angeordnet ist.
13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Austragseinrichtung eine Ascheschnecke (22) ist und daß die Luftdüsen (23 - 26)
in mindestens einer Reihe in einem radialen Abstand zu der Ascheschnecke (22) angeordnet
sind.
14. Einrichtung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Luftdüsen (23 - 26) in mindestens zwei Reihen in zwei radialen Abständen zu der
Ascheschnecke (22) angeordnet sind.
15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß der endseitige Abschnitt der Transportschnecke (15, 16) unten in einen halbschaligen
Mantel aus feuerfestem Material gefaßt ist.
16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwei Transportschnecken (15, 16) zur Zufuhr feuchten Abfalls und trockenen Abfalls
an einem Kopf der ersten Brennkammer (6) angeordnet sind.
17. Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Transportschnecken (15, 16) innen durch Zwangsluft gekühlt sind.
18. Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß mit dem Innern der ersten Brennkammer (6) eine Wassereintrageinrichtung (28) in Verbindung
steht.
19. Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß benachbart zu der Transportschnecke (15, 16) ein Brenner (19) für flüssige oder gasförmige
Zusatzbrennstoffe angeordnet ist.
1. Process for waste treatment particularly of humid waste comprising at least one first
incineration chamber (6) into which the waste from a feeding station is transported,
while being heated, by at least one transportation auger (15, 16),
wherein, in a phase of drying, the waste is transported along at least one end-side
section of said transportation auger (15, 16) in direct contact with the atmosphere
of said first incineration chamber (6), subsequently, in a phase of pyrolysis, is
further transported along said end-side section, also in direct contact with the atmosphere
of said first incineration chamber (6),
after which pyrolysis products are transported into said first incineration chamber
(6) in which a phase of combustion of said pyrolysis products is completed to the
greatest possible extent
characterized in
that afterburning of the ash produced in said first incineration chamber (6) is performed
while injecting pulsating air into an ash bed (34)
and, in a second incineration chamber (7), pyrolysis gas which has partly been burned
at the latest in said first incineration chamber (6) is intensively mixed with flue
gas generated by the combustion of the pyrolysis products and with oxygen present
in the flue gas and is subjected to afterburning.
2. Process according to claim 1,
characterized in
that from said pyrolysis gas and flue gas to be subjected to afterburning in said second
incineration chamber (7), fly ash is retained by a separator.
3. Process according to one of claims 1 and 2,
characterized in
that the temperature of the atmosphere in said incineration chambers (6, 7) amounts to
850°C to 1200°C.
4. Process according to one of the foregoing claims 1 to 3,
characterized in
that humid waste and dry waste are separately fed in parallel with speeds different relative
to each other to said first incineration chamber (6) so that the humid waste is subjected
to the atmosphere of said first incineration chamber (6) for a longer period of time
than the dry waste.
5. Process according to claim 4
characterized in
that the humid waste has a water content of up to 75 mass percent and the dry waste has
a water content of up to 15 mass percent.
6. Process according to one of the foregoing claims 1 to 5,
characterized in
that air pulsating in said first incineration chamber (6) is injected into said ash bed
(34), which on its upper side is surrounded by an ash auger (22) open on top, at one
radial distance minimum, preferably two different radial distances, relative to said
ash auger (22).
7. Process according to one of the foregoing claims 1 to 6,
characterized in
that said intensive intermixture of said partly burnt pyrolysis gas and flue gas is performed
in said second incineration chamber (7) by means of a turbulator package (29).
8. Device for waste treatment comprising a plurality of modules one first module (1)
of which includes a first incineration chamber (6) into which the waste can be transported
while being heated from a feeding station via a least one transportation auger (15,
16),
wherein at least one end-side section of said transportation auger (15, 16) is open
on top and is in open connection with the interior of said first incineration chamber
(6),
wherein an air blower (20) is connected with said first incineration chamber (6),
wherein at the bottom of said first incineration chamber (6) ash collecting and transportation
means (21) is disposed and, in spaced relationship above said transport means, air
nozzles (23 - 26) for pulsatingly feeding air are provided,
wherein a second module (2) includes a second incineration chamber (7) and is connected
with said first module (1) via a passage (12), above said ash connecting and transportation
means (21), formed by an outlet opening in said first module (1) and an inlet opening
in said second module (2), and
wherein said second incineration chamber (7) includes at least one turbulator package
(29, 32) and has an outlet opening.
9. Device according to claim 8,
characterized in
that said second module (2) comprises a plurality of volume segments (3, 4) connected
with one another via passages (12, 13) for the flue gas and the partly burnt pyrolysis
gas.
10. Device according to claim 8 or 9,
characterized in
that the volumes of said modules (1, 2) or the volume segments (3, 4) thereof, respectively,
can be varied by wall adapters (8-10).
11. Device according to one of claims 8 to 10,
characterized in
that said turbulator package (29) comprises at least one package of high-temperature resistant
wire.
12. Device according to one of claims 8 to 11,
characterized in
that a forced-draft blower (31) for further air supply is disposed upstream in front of
said turbulator package (29) in said second module (2).
13. Device according to one of claims 8 to 12,
characterized in
that the discharge means is an ash auger (22) and that said air nozzles (23 - 26) are
disposed in at least one row at a radial distance relative to said ash auger (22).
14. Device according to claim 13,
characterized in
that said air nozzles (23 - 26) are disposed in at least two rows at two radial distances
relative to said ash auger (22).
15. Device according to one of claims 8 to 14,
characterized in
that said end-side section of said transportation auger (15, 16) is set on the bottom
in a half-shell shaped casing of fireproof material.
16. Device according to one of claims 8 to 15,
characterized in
that two transportation augers (15, 16) for the supply of humid waste and dry waste are
provided at a head of said first incineration chamber (6).
17. Device according to one of claims 8 to 16,
characterized in
that said transportation augers (15, 16) are cooled in the interior by forced air.
18. Device according to one of claims 8 to 17,
characterized in
that water supply means (28) is connected to the interior of said first incineration chamber
(6).
19. Device according to one of claims 8 to 18,
characterized in
that a burner (19) for additional liquid or gaseous fuels is disposed adjacent to said
transportation auger (15, 16).
1. Procédé de traitement de déchets, en particulier de déchets humides, dans au moins
une première chambre de combustion (6) dans laquelle les déchets sont transportés
à partir d'un lieu de chargement par au moins une vis transporteuse (15, 16) en étant
chauffés,
dans lequel les déchets, au cours d'une phase de séchage, sont transportés le long
d'au moins une section terminale de la vis transporteuse (15, 16) en contact direct
avec l'atmosphère de la première chambre de combustion (6), puis, dans une phase de
pyrolyse, continuent d'être transportés le long de la section terminale toujours en
contact direct avec l'atmosphère de la première chambre de combustion (6),
après quoi des produits de pyrolyse sont transportés dans la première chambre de combustion
(6) dans laquelle une phase de combustion complète des produits de pyrolyse s'opère
dans la plus large mesure possible, caractérisé en ce que
les cendres produites dans la première chambre de combustion (6) subissent une post-combustion
par injection d'air pulsé dans un lit de cendres (34) et , dans une deuxième chambre
de combustion (7), du gaz de pyrolyse qui subit une combustion partielle au plus tard
dans la première chambre de combustion (6), est mélangé intensivement avec des fumées
générées lors de la combustion complète des produits de pyrolyse et avec de l'oxygène
présent dans les fumées, et subit une post-combustion.
2. Procédé selon la revendication 1,
caractérisé en ce que
des cendres volantes provenant du gaz de pyrolyse devant subir une post-combustion
et des fumées dans la deuxième chambre de combustion (7) sont retenues par un séparateur.
3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2,
caractérisé en ce que
la température de l'atmosphère dans les chambres de combustion (6, 7) est de 850°C
à 1200°C.
4. Procédé selon l'une des revendications précédentes 1 à 3,
caractérisé en ce que
des déchets humides et des déchets secs sont conduits à la première chambre de combustion
(6) séparément et de façon parallèle à des vitesses différentes, de telle façon que
les déchets humides soient exposés à l'atmosphère de la première chambre de combustion
(6) plus longtemps que les déchets secs.
5. Procédé selon la revendication 4
caractérisé en ce que
les déchets humides ont une teneur en eau allant jusqu'à 75 pour cent en masse et
les déchets secs ont une teneur en eau allant jusqu'à 15 pourcent en masse.
6. Procédé selon l'une des revendications précédentes 1 à 5,
caractérisé en ce que,
dans la première chambre de combustion (6), de l'air pulsé est injecté dans le lit
de cendres qui entoure en partie haute une vis d'extraction de cendres (22) ouverte
en haut, à au moins une distance radiale, de préférence à deux distances radiales
différentes par rapport à la vis d'extraction des cendres (22).
7. Procédé selon l'une des revendications précédentes 1 à 6,
caractérisé en ce que
le mélange intensif du gaz de pyrolyse ayant subi une combustion partielle et des
fumées est réalisé dans la deuxième chambre de combustion (7) au moyen d'un ensemble
turbulateur (29).
8. Dispositif de traitement des déchets comprenant plusieurs modules, dont un premier
module (1) présente une première chambre de combustion (6) dans laquelle les déchets
peuvent être transportés en étant chauffés à partir d'un lieu de chargement, par l'intermédiaire
d'au moins une vis transporteuse (15, 16).
dans lequel au moins une section terminale de la vis transporteuse (15, 16) est ouverte
en partie haute et communique avec l'intérieur de la première chambre de combustion
(6),
dans lequel un ventilateur (20) est relié à la première chambre de combustion (6),
dans lequel, en partie basse de la première chambre de combustion (6), est disposé
un dispositif collecteur et de transport des cendres (21) et, à une certaine distance
au-dessus du dispositif de transport, sont installées des buses d'air (23-26) pour
l'alimentation pulsée d'air,
dans lequel un deuxième module (2) contient une deuxième chambre de combustion (7)
et est relié au premier module (1) par l'intermédiaire d'un passage (12) disposé au-dessus
du dispositif collecteur et de transport de cendres (21), formé à partir d'un orifice
de sortie ménagé dans le premier module (1) et un orifice d'entrée ménagé dans le
deuxième module (2),
et dans lequel la deuxième chambre de combustion (7) renferme au moins un ensemble
turbulateur (29, 32) et possède un orifice de sortie.
9. Dispositif selon la revendication 8,
caractérisé en ce que
le deuxième module (2) comprend plusieurs segments volumiques (3, 4) reliés entre
eux par des passages (12, 13) pour les fumées et pour le gaz de pyrolyse ayant subi
une combustion partielle.
10. Dispositif selon la revendication 8 ou 9,
caractérisé en ce que
les volumes des modules (1, 2) ou leurs segments volumiques (3, 4) peuvent être modifiés
au moyen de pièces intercalaires de paroi insérables (8 - 10).
11. Dispositif selon l'une des revendications 8 à 10,
caractérisé en ce que
l'ensemble turbulateur (29) comprend au moins une garniture en fil métallique résistant
aux températures élevées.
12. Dispositif selon l'une des revendications 8 à 11,
caractérisé en ce que
une soufflante (31) pour une alimentation d'air supplémentaire est disposée dans le
deuxième module (2) en amont de l'ensemble turbulateur (29).
13. Dispositif selon l'une des revendications 8 à 12,
caractérisé en ce que
le dispositif d'évacuation est une vis d'extraction de cendres (22) et que les buses
d'air (23 - 26) sont disposées sur au moins une rangée à une distance radiale par
rapport à la vis d'extraction des cendres (22).
14. Dispositif selon la revendication 13,
caractérisé en ce que
les buses d'air (23-26) sont disposées sur au moins deux rangées à deux distances
radiales par rapport à la vis d'extraction de cendres (22).
15. Dispositif selon l'une des revendications 8 à 14,
caractérisé en ce que
la section terminale de la vis transporteuse (15, 16) est fixée par le bas dans une
enveloppe en forme de demi-coque en matériau réfractaire.
16. Dispositif selon l'une des revendications 8 à 15,
caractérisé en ce que
deux vis transporteuses (15, 16) pour alimenter des déchets humides et des déchets
secs sont disposées sur une tête de la première chambre de combustion (6).
17. Dispositif selon l'une des revendications 8 à 16,
caractérisé en ce que
les vis transporteuses (15, 16) sont refroidies intérieurement par air forcé.
18. Dispositif selon l'une des revendications 8 à 17,
caractérisé en ce que
un dispositif d'alimentation en eau (28) communique avec l'intérieur de la première
chambre de combustion (6).
19. Dispositif selon l'une des revendications 8 à 18,
caractérisé en ce que
un brûleur (19) pour des combustibles d'appoint liquides ou gazeux est disposé au
voisinage de la vis transporteuse (15, 16).
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