Eine Anlage zur thermischen Abfallentsorgung ist beispiels- weise aus der EP 302 310 Al bekannt. Bei dieser Anlage, die nach dem sogenannten Schwel-Brenn-Verfahren arbeitet, wird der angelieferte Abfall in einer Schwelkammer in Schwelgas und Pyrolysereststoff umgewandelt. Der Pyrolysereststoff wird in einer Reststoff-Trennvorrichtung in mehrere nach der Korn- größe sortierte Fraktionen getrennt. Aus der abgetrennten Grobfraktion lassen sich Wertstoffe, wie Metalle oder Glas, nahezu sortenrein der Wiederverwertung zufuhren. Das Schwel- gas aus der Schwelkammer und die Feinfraktion aus der Rest- stoff-Trennvorrichtung werden einer Brennkammer zum Verbren- nen zugeführt. Das beim Verbrennen entstehende Rauchgas wird in einer angeschlossenen Einrichtung zur Rauchgasreinigung gereinigt. Der nicht brennbare Feststoff, der in der Brenn- kammer weitgehend als Schlacke anfällt, wird aus der Brenn- kammer abgezogen und in ein Wasserbad geleitet, wo er nach Abkühlung in verglaster Form, d. h. als auslaugfestes Schmelz- granulat, vorliegt. Um ein vollständiges Aufschmelzen der aus der Reststoff-Trennvorrichtung in die Brennkammer eingeleite- ten Feinfraktion zu gewährleisten, ist es allerdings nötig, daß die Korngröße dieser Feinfraktion nicht zu groß ist. Dies hat zur Folge, daß bei der Reststoff-Trennvorrichtung ein vergleichsweise hoher Aufwand nötig ist, um eine ausreichend feine Fraktion zu erhalten.

Aus dem Artikel"Eisen im Feuer"aus der Zeitschrift"Müllma- gazin", Nr. 3/96, Seiten 67-69, und aus der EP 0 767 342 Al sind miteinander vergleichbare Abfallbehandlungsanlagen be- kannt. Bei diesen Anlagen wird der Abfall in einer Schwelkam- mer in Reststoff, der als"Schlacke"bezeichnet wird, und in

Gas umgewandelt. Die gesamte"Schlacke"aus der Schwelkammer wird einem Schmelzofen zur weiteren Behandlung zugeführt. In diesem Schmelzofen werden Metalle, beispielsweise Kupfer und Eisen, abgetrennt. Ein solches Verfahren zur Abfallbehandlung weist im wesentlichen den Nachteil auf, daß Wertstoffe, wie Metalle, zusammen mit dem Reststoff aus der Schwelkammer zu- nächst aufgeschmolzen und erst dann von der restlichen schmelzflüssigen Schlacke abgetrennt werden. Die Schlacke aus dem Schmelzofen wird anschließend granuliert. Bei diesem Ver- fahren ist daher ein hoher Energieaufwand zum Einschmelzen der Metalle notwendig, und zudem besteht durch das Einschmel- zen die Gefahr einer Belastung der Umwelt durch metallische Schadstoffe.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Anlage und ein Ver- fahren zur thermischen Abfallentsorgung anzugeben, bei denen eine Belastung der Umwelt durch Schadstoffe weitgehend ausge- schlossen ist.

Die erstgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelost durch eine Anlage zur thermischen Abfallentsorgung mit einer Schwelkammer zur Umwandlung von Abfall in Schwelgas und Rest- stoff, mit einer an die Schwelkammer angeschlossenen Brenn- kammer und mit einer nach der Brennkammer an dieser angeord- neten Einschmelzwanne, die zum Einschmelzen eines feinkörni- gen Feststoffs und zum Auffangen von schmelzflüssiger Schlacke vorgesehen ist.

Durch die Anordnung der Einschmelzwanne nach der Brennkammer wird die aus der Brennkammer abgezogene Schlacke aufgefangen, und es wird sichergestellt, daß feinkörnige Feststoffe, die in der Brennkammer nicht vollständig aufgeschmolzen sind, in der Einschmelzwanne durch eine ausreichende Verweildauer vollständig aufschmelzen. Aus dieser Schlacke wird durch Ab- kühlen, beispielsweise in einem Wasserbad, ein auslaugfestes, glasartiges Schmelzgranulat gewonnen. Wegen der Auslaugbe-

ständigkeit ist eine Belastung der Umwelt durch Schadstoffe ausgeschlossen.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Anlage eine Zuleitung für beim Anlagenbetrieb anfallenden feinkörnigen Feststoff und/oder für außerhalb des Anlagenbetriebs anfal- lenden feinkörnigen Feststoff auf, die zur Einschmelzwanne führt. Durch eine solche Zuleitung kann auch feinkörniger Feststoff, der aufgrund seines geringen Brennwertes oder auf- grund seiner großen Korngröße der Brennkammer nicht zugeführt wird, direkt der Einschmelzwanne zum Einschmelzen zugeleitet werden. In dem feinkörnigen Feststoff vorhandene Schadstoffe werden dadurch in dem auslaugfesten Schmelzgranulat eingebun- den. Über die Zuleitung für außerhalb des Anlagenbetriebs an- fallenden feinkörnigen Feststoff kann des weiteren auch fein- körniger Feststoff, beispielsweise Fein-oder Flugstaub, aus anderen Anlagen zugeleitet werden. Dieser wird aufgeschmol- zen, und anschließend kann aus der Schlacke ein auslaugfestes Granulat hergestellt werden.

Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn die Anlage eine Ein- richtung zur Gasreinigung aufweist, von der eine Zuleitung für bei der Gasreinigung anfallenden feinkörnigen Feststoff, beispielsweise Filterstaub, zur Einschmelzwanne führt. Somit werden auch die in dem Filterstaub vorhandenen Schadstoffe sicher und umweltschonend in dem auslaugfesten Schmelzgranu- lat eingebunden, so daß der Flugstaub nicht getrennt entsorgt werden muß.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist an der Schwelkammer ausgangsseitig eine Reststoff-Trennvorrichtung angeschlossen, durch die der Reststoff in eine feine, eine mittlere und eine grobe Fraktion getrennt wird, wobei die feine Fraktion der Brennkammer und die mittlere Fraktion als feinkörniger Fest- stoff der Einschmelzwanne zuführbar sind. Aus der verbleiben- den groben Fraktion lassen sich Wertstoffe, wie z. B. Metalle, Glas oder Mineralien, der Wiederverwertung zuführen. Da be-

reits vor der Brennkammer bzw. vor der Einschmelzwanne Me- talle, insbesondere Schwermetalle, zum großen Teil bereits abgetrennt sind, wird eine unnötige Anreicherung von bei- spielsweise metallischen Schadstoffen in der Schlacke vermie- den. Die Einschmelzwanne gewährleistet zum einen, daß der feinkörnige Feststoff der mittleren Fraktion vollständig ein- geschmolzen wird. Zum anderen ist durch die der Brennkammer nachgeordnete Einschmelzwanne sichergestellt, daß auch die gesamte feine Fraktion in der Brennkammer oder zumindest spä- testens in der Einschmelzwanne aufschmilzt. Der Aufwand zur Trennung des Reststoffes in der Reststoff-Trennvorrichtung wird durch die Gewährleistung des vollständigen Aufschmelzens des feinkörnigen Feststoffs wesentlich reduziert, da die An- forderung an die Reststoff-Trennvorrichtung, eine feine Frak- tion zur Verbrennung in der Brennkammer mit Korngrößen bis beispielsweise maximal 1 mm abzutrennen, geringer ist. Ohne die Einschmelzwanne müßte nämlich über eine ausreichend kleine Korngröße der feinen Fraktion sichergestellt sein, daß die Fraktion in der Brennkammer bereits vollständig auf- schmilzt. Vielmehr kann der Brennkammer aufgrund der Ein- schmelzwanne eine feine Fraktion mit Korngrößen zugeführt werden, die auch mehr als 1 mm betragen können.

Vorteilhafterweise ist bei der Anlage die Einschmelzwanne mit der Brennkammer kombiniert, so daß zwischen der Brennkammer und der Einschmelzwanne kein separates Leitungssystem notwen- dig ist, und die in der Brennkammer durch die Verbrennung er- zeugte Wärme kann zum Einschmelzen des feinkörnigen Fest- stoffs in der Einschmelzwanne ausgenutzt werden.

Zur Gewährleistung des vollständigen Einschmelzens von Fest- stoff in der Einschmelzwanne ist es insbesondere von Vorteil, die Einschmelzwanne zu beheizen. Dies wird insbesondere durch die Ausnutzung der in der Brennkammer entstehenden Wärme oder durch eine elektrische Heizeinrichtung oder durch eine Kombi- nation dieser Möglichkeiten erreicht. Als Heizmittel zur Be-

heizung der Einschmelzwanne kann auch Gas oder Öl verwendet werden.

Vorteilhafterweise weist die Einschmelzwanne einen ersten Schlackeabzug für schweres Schmelzgut und einen zweiten Schlackeabzug für leichtes Schmelzgut auf. Aufgrund der un- terschiedlichen Dichte der verschiedenen Phasen oder Stoffe, die in der schmelzflüssigen Schlacke vorliegen, bildet sich in der Schlacke eine Art Stoff-oder Phasentrennung aus. In- folge der beiden Schlackeabzüge wird eine Trennung der Schlacke ermöglicht, und man erhält nach Abkühlung der Schlacke zwei Fraktionen von Schmelzgranulat, die sich nicht nur hinsichtlich ihrer Dichte, sondern auch hinsichtlich ih- rer stofflichen Zusammensetzung und daher auch hinsichtlich ihres Schadstoffgehaltes unterscheiden. Die Trennung der bei- den Fraktionen ermöglicht ein breites Einsatzgebiet zur Ver- wertung des Schmelzgranulats.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung werden die aus der schmelzflüssigen Schlacke abdampfenden flüchtigen Anteile über einen Gasabzug einer separaten Einrichtung zur Gasreini- gung oder zusammen mit dem aus der Brennkammer kommenden Rauchgas einer Einrichtung zur Rauchgasreinigung zugeführt und dort gereinigt. Aus der Schmelze dampfen insbesondere leicht flüchtige Metalle, wie Zink, Kadmium oder Blei, ab.

Mit einer separaten Einrichtung zur Gasreinigung für die flüchtigen Anteile können die Schadstoffe aus den flüchtigen Anteilen separat abgetrennt werden ; sie werden nicht mehr mit anderen Gasen oder Stoffen vermischt, aus denen sie erneut abgetrennt werden müßten.

Die auf ein Verfahren gerichtete Aufgabe wird gemäß der Er- findung gelöst durch ein Verfahren zur thermischen Abfallent- sorgung, bei dem Abfall in einer Schwelkammer in Schwelgas und Reststoff umgewandelt wird, bei dem das Schwelgas zur Verbrennung einer Brennkammer zugeführt wird, und bei dem ein feinkörniger Feststoff, der entweder ein Teil des im Anlagen-

betrieb anfallenden Feststoffs und/oder ein außerhalb des An- lagenbetriebs anfallender feinkörniger Feststoff ist, einer Einschmelzwanne zum Einschmelzen zugeführt wird.

Durch das vollständige Einschmelzen des feinkörnigen Fest- stoffs in der Einschmelzwanne gewährleistet das Verfahren, daß das Schmelzgranulat, das nach Abkühlen der Schmelze aus der Einschmelzwanne gewonnen wird, auslaugfest ist. Dadurch ist eine Belastung der Umwelt durch Schadstoffe praktisch ausgeschlossen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbei- spielen, die in der Zeichnung dargestellt sind, näher erläu- tert. Es zeigen : Fig 1 einen schematischen Ausschnitt aus einer Anlage zur thermischen Abfallentsorgung, und Fig 2 einen schematischen Ausschnitt aus einer Anlage zur thermischen Abfallentsorgung in einer etwas alternati- ven Ausführungsform.

Gemäß Figur 1 weist die Anlage zur thermischen Abfallentsor- gung eine Schwelkammer 2, eine Reststoff-Trennvorrichtung 4, eine Brennkammer 6, eine Einschmelzwanne 8 und eine Einrich- tung 9 zur Gasreinigung, die beispielsweise eine Kesselein- heit 10 und einen Elektrofilter 12 umfaßt, auf. Der Schwel- kammer 2 wird Abfall a, beispielsweise Hausmüll, zugeführt.

Die Schwelkammer 2 wird beheizt. Sie weist eine Temperatur von etwa 450° C auf, so daß der Abfall a in der Schwelkam- mer 2 verschwelt wird, d. h. es entstehen in der Schwelkam- mer 2 ein Schwelgas s und ein Reststoff r. Das Schwelgas s wird zur Verbrennung über eine Schwelgasleitung 16 dem Bren- ner der Brennkammer 6 zugeführt. Die Brennkammer 6 ist als Hochtemperatur-Brennkammer, d. h. für Temperaturen bis zu über 1200° C, ausgelegt. Sie ist zwischen der Schwelkammer 2 und der Einschmelzwanne 8 angeordnet.

Der Reststoff r wird aus der Schwelkammer 2 über einen Weg 18 der Reststoff-Trennvorrichtung 4 zugeführt. In dieser Rest- stoff-Trennvorrichtung 4 wird aus dem Reststoff r eine im we- sentlichen nicht-brennbare Fraktion, die Wertstoffe aufweist, aussortiert, und zumindest ein Teil des verbleibenden und teilweise brennbaren Reststoffs r wird zunächst der Brennkam- mer 6 zugeleitet. Der Reststoff r wird insbesondere in eine feine Fraktion f, eine mittlere Fraktion m und eine grobe Fraktion g getrennt. Die Ableitungen hierfür sind mit 20,22 bzw. 24 bezeichnet. Die mittlere Fraktion m und insbesondere die feine Fraktion f weisen zum Teil einen hohen Anteil von kohlenstoffhaltigen und brennbaren Stoffen auf.

Die feine Fraktion f umfaßt dabei typischerweise Korngrößen von etwa 1 mm. Diese feine Fraktion f wird zusammen mit dem Schwelgas s der Brennkammer 6 zur Verbrennung zugeleitet.

Hierzu mündet die die feine Fraktion f führende Ableitung 20 beispielsweise in die Schwelgasleitung 16. Die feine Frak- tion f kann aber auch einem gesonderten Brenner der Brennkam- mer 6 über eine eigene Leitung in einer nicht näher darge- stellten Weise zugeführt werden. Da die feine Fraktion f brennbare Anteile enthält, wird der Heizwert des der Brenn- kammer 6 zugeführten Brennstoffs, der sich aus dem Schwel- gas s und der feinen Fraktion f zusammensetzt, erhöht, wo- durch die Wärmeausbeute der Brennkammer 6 und somit der ge- samten Anlage verbessert wird.

Die mittlere Fraktion m weist feinkörnigen Feststoff auf. Als solcher wird Feststoff mit Korngrößen von etwa bis zu 5 mm : bezeichnet. Von der Reststoff-Trennvorrichtung 4 wird die mittlere Fraktion m über die Ableitung 22, die in eine Zulei- tung 26 übergeht, der Einschmelzwanne 8 zugeleitet. Insbeson- dere wird sie auf die Oberfläche einer in der Schmelzwanne 8 befindlichen schmelzflüssigen Schlacke p aufgebracht.

Die feine Fraktion f und die mittlere Fraktion m können auch gemeinsam direkt der Brennkammer 6 oder direkt der Ein- schmelzwanne 8 zugeleitet werden.

Die grobe Fraktion g aus der Reststoff-Trennvorrichtung 4 um- faßt vor allem Steine, Glas, Keramik und Metalle. Diese Wert- stoffe der groben Fraktion g können nahezu sortenrein ge- trennt und der Wiederverwertung zugeführt werden. Infolge der nahezu sortenreinen Wiedergewinnung, insbesondere von metal- lischen Teilen aus dem angelieferten Abfall a, können die Wertstoffe einem wertstofflichen Recycling-Kreislauf zuge- führt werden, ohne die Umwelt zu belasten.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figur 1 ist die Brennkam- mer 6 mit der Einschmelzwanne 8 kombiniert, d. h. die Schmelzwanne 8 ist am Ausgang 30 der Brennkammer 6 ange- schlossen. Durch den Ausgang 30 fließt zum einen die in der Brennkammer 6 anfallende Schlacke p in die Einschmelzwanne 8 ab ; sie wird dort aufgefangen. Zum anderen strömt aus dem Ausgang 30 das bei der Verbrennung in der Brennkammer 6 ent- stehende Rauchgas q ab. Infolge der hohen Temperatur in der Schlacke p dampfen aus der Schlacke p und aus dem aufschmel- zenden Feststoff flüchtige Anteile 1 in einen oberhalb der Schlacke p befindlichen Gasraum 34 in der Schmelzwanne 8 ab.

Durch die Kombination der Brennkammer 6 mit der Ein- schmelzwanne 8 findet in der Einschmelzwanne 8 ein intensiver Stoffaustausch zwischen dem aus der Brennkammer 6 kommenden Rauchgas q und den im Gasraum 34 befindlichen flüchtigen An- teilen l statt. Die Durchmischung der flüchtigen Anteile 1 mit dem Rauchgas q und der Abzug dieser kombinierten Gasströ- mung über einen gemeinsamen Gasabzug 35 bewirkt, daß aus der Schlacke p weitere flüchtige Anteile 1, insbesondere Schad- stoffe, abgezogen werden können. Die Zuleitung 26 für den feinkörnigen Feststoff m ist dabei zur Aufgabe dieses Fest- stoffes m auf die Schmelze p derart angeordnet, daß sie nicht unmittelbar mit der Strömung des Rauchgases q und der flüch-

tigen Anteile 1 und der damit verbundenen Turbulenzen in Be- rührung kommt. Dadurch werden die durch die Zuleitung 26 zu- geführten Feststoffe m möglichst wenig in die Gasströmung oberhalb der Schmelze 28 gezogen. Die flüchtigen Anteile 1 werden zusammen mit dem Rauchgas q der Einrichtung 9 zur Gas- reinigung zugeführt, insbesondere einer kombinierten Einrich- tung 9 zur Rauchgasreinigung. Nach dem Elektrofilter 12 ver- läßt das Gas als Reingas z die dargestelle Anlage über eine Leitung 42.

Allgemein gesprochen wird der Einschmelzwanne 8 neben der be- reits aufgeschmolzenen Schlacke p aus der Brennkammer 6 auch feinkörniger Feststoff zugeführt. Der feinkörnige Feststoff kann ein sowohl im Anlagenbetrieb anfallender Feststoff als auch ein außerhalb des Anlagenbetriebes anfallender Feststoff sein.

Zu dem im Anlagenbetrieb anfallenden Feststoff zählen : a) in der Brennkammer 6 nicht vollständig aufgeschmolzener Feststoff aus der feinen Fraktion f ; b) die mittlere Fraktion m aus der Reststoff-Trennvorrich- tung 4, die der Einschmelzwanne 8 direkt zugeführt wird ; c) Fein-oder Flugstaub v, der bei der Reinigung des Ga- ses q, l anfällt, beispielsweise in der Kesseleinheit 10 und/oder in dem Elektrofilter 12, und der über eine Lei- tung 36 der Einschmelzwanne 8 zugeführt wird.

Zu dem außerhalb des Anlagenbetriebs anfallenden Feststoff, der als externer Feststoff x bezeichnet wird, zählt bei- spielsweise Flugstaub aus anderen Anlagen.

Die mittlere Fraktion m, die Flugstäube v und der externe Feststoff x werden nach Figur 1 der Einschmelzwanne 8 direkt zugeführt. Dabei können diese Feststoffe m, v, x der Ein- schmelzwanne 8 durch eine gemeinsame Zuleitung 26 zugeführt werden, wie es in Figur 1 dargestellt ist. Sie können aber

auch in nicht näher dargestellter Weise der Einschmelzwanne 8 separat, d. h. jeweils durch eigene Zuleitungen, zugeleitet werden.

Das vollständige Aufschmelzen aller der Einschmelzwanne 8 zu- geführten feinkörnigen Feststoffe wird durch eine ausrei- chende Wärmezufuhr und eine ausreichende Verweilzeit der feinkörnigen Feststoffe in der Einschmelzwanne 8 gewährlei- stet. Die Einschmelzwanne 8 wird hierzu beheizt und ist vor- teilhafterweise gegen Wärmeverluste isoliert. Die Temperatur in der Einschmelzwanne 8 beträgt in etwa zwischen 1100 °C und 2000 °C, insbesondere 1250 °C, und die Verweilzeit der Schlacke p in der Einschmelzwanne 8 beträgt beispielsweise etwa eine Stunde. Es ist besonders vorteilhaft, das aus der Brennkammer 6 ausströmende heiße Rauchgas q zum Beheizen der Schmelze p auszunutzen. Alternativ oder zusätzlich kann die Einschmelzwanne 8 durch eine elektrische Heizung 40 beheizt werden.

Um ein vollständiges und möglichst schnelles Aufschmelzen zu erreichen, kann der Wanneninhalt, d. h. die Schlacke p mit dem darin befindlichen Feststoff, durchmischt werden. Diese Durchmischung kann beispielsweise durch ein nicht näher dar- gestelltes Rührwerk erzielt werden. Bei entsprechender Ausge- staltung der Heizung 40 für die Einschmelzwanne 8 kann die Durchmischung auch durch eine Konvektionsströmung gewährlei- stet oder zumindest unterstützt werden.

Die Einschmelzwanne 8 weist in einer vorteilhaften Ausgestal- tung weiterhin einen ersten Schlackeabzug 44 für schweres Schmelzgut cl und einen oberhalb des ersten Schlackeabzugs 44 angeordneten zweiten Schlackeabzug 46 für leichtes Schmelz- gut c2 auf. In der Schlacke p trennen sich infolge von Dichte-Unterschieden die verschiedenen in ihr vorhandenen Stoffe oder Phasen in einen leichten Anteil, das sogenannte leichte Schmelzgut c2, und einen schwereren Anteil, das soge- nannte schwere Schmelzgut cl. Durch die getrennten Schlacke-

abzüge 44,46 werden die in der Schmelze p vorhandenen Stoffe getrennt. Die Schmelzgüter cl, c2 werden über die beiden Schlackeabzüge 44 bzw. 46 beispielsweise jeweils einem nicht näher dargestellten Wasserbad zugeführt, wo die Schlacke p zu einem auslaugfesten Granulat erstarrt. Durch die Trennung der Schlacke p in schweres und leichtes Schmelzgut cl bzw. c2 werden zwei Granulat-Fraktionen erhalten, die sich hinsicht- lich ihrer stofflichen Zusammensetzung, ihrer Schadstoffkon- zentration und ihrer Dichte unterscheiden. Die getrennt vor- liegenden Granulat-Fraktionen können vielfaltig verwertet werden.

Gemäß Figur 2 weist die Brennkammer 6 einen separaten Rauch- gasabzug 48 für das Rauchgas q auf. Das Rauchgas q wird einer Einrichtung 9 zur Gasreinigung, speziell zur Rauchgasreini- gung, zugeführt. Für die in der Brennkammer 6 anfallende Schlacke p weist die Brennkammer 6 einen Schlackeauslaß 50 auf. Durch den Schlackeauslaß 50 gelangt die Schlacke p in die der Brennkammer 6 nachfolgend angeordnete Ein- schmelzwanne 8. Die flüchtigen Anteile l, die sich in dem Gasraum 34 der Schmelzwanne 8 ansammeln, werden über einen separaten Abzug 52 einer getrennten Einrichtung 9A zur Gas- reinigung für die flüchtigen Anteile 1 zugeleitet. Infolge der Abtrennung des Rauchgases q von den flüchtigen Antei- len l, die beispielsweise abgedampfte Schadstoffe wie Blei, Kadmium oder Zink aufweisen, können diese Schadstoffe in der Einrichtung 9A zur Gasreinigung für die flüchtigen Anteile 1 gezielt herausgefiltert werden. Das über die Leitung 42A aus- tretende Reingas ist hier mit y bezeichnet.