Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR DRYING SOLID AND/OR LIQUID WASTE MATERIALS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/083703
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for drying solid and/or liquid waste materials, especially for the treatment and use of waste materials, whereby the quantity and humidity of the waste materials to be dried are determined. The quantity of heat required to dry the waste materials until they reach a pre-defined residual humidity is calculated from said determined values. A drying installation for drying the quantity of waste materials is controlled according to the calculated quantity of heat.

Inventors:
ZINGELMANN, Jochen (Im Sportfeld 14, Königswinter, 53639, DE)
Application Number:
EP2006/070243
Publication Date:
July 17, 2008
Filing Date:
December 28, 2006
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
ZINGELMANN, Jochen (Im Sportfeld 14, Königswinter, 53639, DE)
International Classes:
F26B11/04; F26B25/22
Foreign References:
US4487577A
EP0632242A1
DE4435810A1
EP0073498A2
DE2747232A1
US3905123A
Attorney, Agent or Firm:
HILLERINGMANN, Jochen et al. (Bahnhofsvorplatz 1, Köln, 50667, DE)
Download PDF:
Claims:
ANSPRUCHE

1. Verfahren zum Trocknen von festen und/oder flüssigen Abfai Istoffen, insbesondere bei der Aufbereitung und Verwertung von Abfallstoffen, bei dem die Menge und die Feuchtigkeit der zu trocknenden Abfallstoffe ermittelt werden, aus diesen ermittelten Werten die Wärmemenge ermittelt wird, die zum Trocknen des Abfallstoffs bis unterhalb einer vorgebbaren Restfeuchtigkeit erforderlich ist, und entsprechend der ermittelten Wärmemenge eine Trocknungsanlage zur Trocknung der Menge an Abfailstoffen gesteuert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung der Menge und/oder der Feuchtigkeit der zu trocknenden Abfallstoffe berührungslos erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknungsanlage im Durchlaufbetrieb arbeitet und dass die Menge an Abfallstoff pro Zeiteinheit, d.h. die Rate, mit der der Trocknungsanlage zu trocknende Abfallstoffe zugeführt wird, ermittelt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zu trocknenden Abfallstoffe in der Trocknungsanlage umgewälzt o.dgl. zur Vergrößerung der Oberflächen der Abfallstoffe in Bewegung gebracht wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der Trocknungsanlage ein Trocknungsluftstrom erzeugt wird, der entgegengesetzt und/oder quer und/oder unter einen dazwischen liegenden Winkel zur Transportrichtung der zu trocknenden Abfallstoffe gerichtet ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknungsaπlage eine Drehtrommel mit Einbauten zum Transport und dabei erfolgender Bewegung der zu trocknenden Abfallstoffe aufweist.

7 ' . Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zum Trocknen der Menge an Abfaüstoffen erforderliche Wärmemenge durch die Strömungsmenge und/oder Temperatur von Trock- nungsSuft und/oder die Verweilzeit der Menge an zu trocknenden Abfallstoffen in der Trocknungsanlage gesteuert wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Restfeuchte der Menge an getrockneten Abfaüstoffen ermittelt wird und der ermittelte Wert einer Steuer- und/oder Regeleinheit der Trocknungsanlage zugeführt wird.

9, Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmemenge anhand der Menge und/oder der Temperatur von Trocknungsluft gesteuert wird.

Description:

Verfahren zum Trocknen von festen und/oder flüssigen Abfallstoffen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trocknen von festen und/oder flüssigen Abfallstoffen, wobei sich dieses Verfahren insbesondere bei der Aufbereitung und Verwertung von Abfallstoffen einsetzen lässt

Aus DE-A-103 46 892, EP-A-I 434 003 und US-A-2004/0134395 sind Verfahren und Vorrichtungen zur Aufbereitung von festen und flüssigen Abfallstoffen und Abfallstoffgemischen bekannt. Bei diesen bekannten Verfahren und Vorrichtungen werden die Abfallstoffe unter anderem getrocknet,

Aufgabe der Erfindung ist es, den Trocknungsprozess von festen und/oder flüssigen Abfa I istoffen, wie sie insbesondere bei der Aufbereitung und Verwer ¬ tung anfallen, zu optimieren.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung ein Verfahren zum Trocknen von festen und/oder flüssigen Abfa I Istoffen, insbesondere bei der Aufbereitung und Verwertung von Abfallstoffen, vorgeschlagen, wobei bei dem Verfahren die Menge und die Feuchtigkeit der zu trocknenden Abfallstoffe ermittelt werden, aus diesen ermittelten Werten die Wärmemenge ermittelt wird, die zum Trocknen des Abfallstoffs bis unterhalb einer vorgebbaren Restfeuchtigkeit erforderlich ist, und entsprechend der ermittelten Wärmemenge eine Trocknungsanlage zur Trocknung der Menge an Abfallstoffen gesteuert wird.

Erfindungsgemäß wird also die Menge und die Feuchtigkeit der zu trocknenden Abfallstoffe ermittelt und die Trocknungsanlage so gesteuert, dass die zu trocknenden Abfallstoffe die Trocknungsanlage mit einer vorgegebenen bzw, vorgebbaren Restfeuchtigkeit verlassen. Hierzu ist es erfindungsgemäß erfor-

derlich, ausgehend von den ermittelten Werten für die Menge und die Feuchtigkeit der zu trocknenden Abfallstoffe die Wärmemenge (z.B. die Temperatur und/oder Menge, d.h. Durchsatz von Trocknungsluft) zu ermitteln, die zur Trocknung der Abfallstoffe erforderlich ist, In Abhängigkeit von der erforder- liehen Wärmemenge wird dann die Trocknungsanlage zum Trocknen der Menge an Abfallstoffen gesteuert.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung arbeitet die Trocknungsanlage im Durchlaufbetrieb, so dass die Menge an pro Zeiteinheit zugeführten Abfallstof- fen und deren Feuchtigkeit ermittelt werden. Die Steuerung der Trocknungs- aπlage erfolgt dabei dergestalt, dass eine solche Menge an Wärme zugeführt wird bzw. eine solche Wärmemenge auf die in der Trocknungsanlage befindlichen Abfallstoffe einwirkt, dass die von der Trocknungsanlage ausgegebene Menge an Abfallstoffen den maximal zulässigen Restfeuchtigkeitsgrad aufweist.

Der Trocknungsprozess der Abfallstoffe lässt sich optimieren, indem die Abfallstoffe innerhalb der Trocknungsanlage umgewälzt oder auf andere Art und Weise bewegt werden, so dass eine Oberflächenvergrößeruπg der Abfallstoffe innerhalb der Trocknungsanlage erfolgt, womit der Entzug von Feuchtigkeit aus den Abfallstoffen effektiver wird.

Die Ermittlung der Menge und der Feuchtigkeit der zu trocknenden Abfallstoffe erfolgt vorzugsweise berührungslos.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Trocknung der Abfallstoffe innerhalb der Trocknungsanlage durch Trocknungsluft. Diese Trocknungsluft strömt zweckmäßigerweise entgegengesetzt und/oder quer und/oder unter einem dazwischen liegenden Winkel zur Transportrichtung der zu trocknenden Abfallstoffe innerhalb der Trocknungsanlage.

Als Trocknungsanlage wird vorzugsweise eine Trocknungsanlage mit Drehtrommel eingesetzt, die über Einbauten verfügt, welche einerseits die Abfall-

Stoffe durch die Drehtromme! transportieren und andererseits die Abfailstoffe innerhalb der Drehtrommel in Bewegung, insbesondere Umwälzbewegung halten. Bei den Einbauten handelt es sich zweckmäßigerweise um einen Steg, der nach Art einer Förderschnecke schraubenlinienförmig von der Innenseite der Drehtrommei absteht.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass die zum Trocknen der Menge an Abfaüstoffen erforderliche Wärmemenge durch die Strömungsmenge und/oder Temperatur von Trocknungsluft und/oder die Verweiizeit der Menge an zu trocknenden Abfallstoffen in der Trocknungsanlage gesteuert wird.

Das erfiπdungsgemäße Verfahren kann in einer Steuer- und/oder in einer Regeleinheit der Trocknungsanlage integriert sein. Im zuletzt genannten Fall wird die Restfeuchte der Menge an die Trocknungsanlage verlassenden getrockneten Abfallstoffen ermittelt und gegebenenfalls über einen Regelkreis mit der Differenz aus gewünschter maximal zulässiger Restfeuchte (Soll-Restfeuchte) und gemessener (Ist-)Restfeuchte und damit als Führungsgröße einem Regler zugeführt.

Mit dem erfindungsgemäßen Trocknungsverfahren lassen sich bei der Aufbereitung und Verwertung von Abfallstoffen, wie sie in den oben genannten Schriften beschrieben sind, insbesondere die nach entsprechender Sortierung und Vorbearbeitung vorhandenen organischen Abfallstoffe vor deren Kompak- tierung in der zweiten Trocknungsstufe trocknen. Die Vergasung dieser auf die erfindungsgemäße Art und Weise getrockneten und anschließend kompaktier- ten organischen Abfailstoffe zwecks Erzeugung von Koks geht in vorteilhafter

Weiterbildung der Erfindung mit der Erzeugung von Aktivkohle einher, indem die kompaktierten Abfallstoffe unter Entstehung von Gas, Asche und Koks in einem Vergasungsreaktor vergast werden, der Koks und die Asche voneinander getrennt werden und der Koks zu Aktivkohle weiterverarbeitet wird.

Hierbei ist es zweckmäßig, wenn die Trennung von Koks und Asche über eine Siebvorrichtung im oder am Austrag des Vergasungsreaktors erfolgt. Für die Erzeugung der Aktivkohle aus dem Koks ist lediglich noch die Zerkleinerung des Koks erforderüch, wenn die Aktivkohle in Form von Schüttgut vorliegen soll.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines beispielhaft beschriebenen Verfahrens bzw, einer zur Durchfuhrung dieses Verfahrens vorgesehenen Vorrichtung zur Aufbereitung von festen und/oder flüssigen Abfaiistoffen beschrie- ben, und zwar im Zusammenhang mit der Zeichnung, in der

Fig. 1 ein Blockschaltbild, das die einzelnen Prozess- und Anlagenkompo ¬ nenten eines Verfahrens zur im wesentlichen restlosen Verwertung von Haus- und Gewerbeabfällen und/oder flussigen überwiegend organischen Abfällen zeigt,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Durchiauf-Trocknungsanlage mit Drehtrommel und

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Vergasungsreaktors mit getrenntem Austrag von Asche und Koks.

Das hier beispielhaft beschriebene Verfahren zur restlosen Verwertung von Haus- und Gewerbeabfällen und/oder flüssiger überwiegend organischer Ab- fälle besteht aus Verfahrensabschnitten, die jeweils modular aufgebaut sind und hierdurch die Anpassung an unterschiedliche Mengenströme ermöglichen (siehe den generellen Verfahrensablauf in Fig. 1), Durch den modularen Aufbau ist es möglich, die energetische Stufe auch örtlich gelöst von der restlichen Anlage zu betreiben und so die Vorteile dezentraler Energieerzeugung zu nutzen, Besonderheiten des Verfahrens sind die Trocknung (Vor- und Nachtrocknung) und die Gewinnung von Koks zur Verwendung als Aktivkohle,

1. Verfahrensabschnitt: Vorbehandlung und Sortierung

Gewinnung von visuell und manuell erfassbaren Teilen, die durch Vorsortierung manuell und/oder teilautomatisiert und/oder automatisiert nach Werk- stoffgruppen, wie Metall, Glas, Kunststoff, Papier, Pappe, Karton und/oder Verbundwerkstoffe aus Gemischen dieser und anderer Rohstoffe selektiert werden. Zur Verstetigung des Stoffstroms wird das Material nach einer groben Zerkleinerung und Eisenabscheidung einem Silo zugeführt, das (z.B. mit einer Abziehvorrichtung) das Material kontinuierlich in die weitere Behandlung dosiert. Zur Erleichterung der Sortierarbeit wird der zu behandelnde Stoffstrom in eine Trockentrommel 10 übergeben.

Diese Trommel 10 besteht aus einem Metalirohr mit verfahrensspezifischen Einbauten 12 (Schneckenförderer), die in der Lage sind, das Material in Längs- richtung 14 zu transportieren, während sich das Metailrohr in einer definierten Richtung um seine Längsachse dreht. In Gegenrichtung 16 zum Materialfiuss 14 wird in die Trommel 10 Warmluft 18 eingeblasen, die dem Material in der Trommel 10 Wasser und leichtfluchtige Stoffe entzieht. Die Steuerung des Trocknungsprozesses erfolgt durch:

1, beruhrungslose Messung der Feuchte und Massenbestimrnung des Aufgabematerials, wobei aus den Messwerten

2. die Lufttemperatur und Luftmenge für den Trocknungsprozess und

3. die daraus resultierende Verweilzeit im Trockner errechnet wird, wo- bei die Verweüzeit durch

4. Regelung der Drehzahl der Trommel errechnet wird.

Die mit Wasserdampf, Staub und leichtflüchtigen Stoffen beladene Abluft 20 wird einem (in Fig. 2 nicht dargestellten) Biofilter zugeleitet und dort gereinigt (Beschreibung Ziff. 5 - Nebeneinrichtungen).

Das getrocknete Material fällt aus der Trockentrommel 10 über eine Rutsche 22 in das anschließende TrommeSsieb oder auf ein Förderband 24, Ein Lamellenvorhang 26 o.dgi. Verschlusssystem verhindert ein Entweichen von Warmluft aus dem Austragende 28 der Trockentrommei 10.

Nach der Vortrocknung der Abfallstoffe bis auf eine maximal zulässige Rest ¬ feuchtigkeit erfolgt eine Fraktionierung der getrockneten Abfallstoffe, Hierzu besteht ein Trommelsieb aus einer inneren, definiert perforierten Trommel, die kontinuierlich um ihre Längsachse gedreht wird, und einer äußeren geschlos- senen Trommel, in die die abgesiebte Feinfraktion hineinfällt und In Längsrichtung mit einem Förderband austransportiert wird. Der in der Trommel entstehende Staub wird abgesaugt und die Abluft über die Biofilter gereinigt. Andere Siebverfahren und -Vorrichtungen können ebenso zum Einsatz kommen.

über eine Querfördereinrichtung, die ortspezifisch angepasst werden muss, wird die Feinfraktion direkt der Aufbereitung zugeführt.

Die Grobfraktion wird, weitestgehend getrocknet und damit auch desodoriert und von den mineralischen- und Kleinteilen befreit, sodann auf das Sortierband überführt.

Hierzu dient z.B. ein Schrägförderer mit Stegen quer zur Laufrichtung auf dem Band.

Der Sortierprozess erfolgt in Schritten, eingehaust in einer oder mehreren uberflurigen Kabinen, manuell und/oder mit automatisierten Systemen,

Das Material wird durch die Sortierkabinen mit Transportbändern befördert.

Die unterschiedlichen Werkstoffgruppen werden in getrennte Schächte abgeworfen und in insbesondere flurgleichen Sammelsystemen erfasst und ent-

weder als Schuttgut, lose, oder als gepresste Ballen traditionellen Verwertungen zugeführt.

2. Verfahrensabschnitt: Aufbereitung

Das nicht aussortierte Material wird im weiteren Verfahrensablauf elektro- mechanisch mit einem Ein- und/oder Mehrwellen-Zerkleinerungssystem vorzerkleinert und gleichzeitig durch eine insbesondere mehrstufige Abscheidung von metallischen Bestandteilen befreit.

Durch z.B. einen überbaπdmagneten werden die Eisenmetalie und mit einem Wirbelstromabscheider die Nichteisenmetalle abgeschieden.

Die metallischen Bestandteile werden getrennt nach Eisen- und Nichteisen- metallen aus dem Verfahren ausgeschleust und der Verwertung, wie unter Ziff. 1 beschrieben, zugeführt.

In einer Trockentrommel, wie z.B. unter Ziff. 1 beschrieben und in Fig, 2 gezeigt, wird dem Material die Restfeuchte entzogen. Andere Trocknungsverfah- ren können ebenso zum Einsatz kommen.

Die Lufterwärmung erfolgt über Wärmetauscher gegen heißes Wasser, das durch Wärmeauskopplung aus dem Abgas der Motoren gewonnen wurde.

Die Abluft wird dem unter Ziff. 1 benannten Biofilter zugeführt.

über eine Rutsche wird das getrocknete Material einer weiteren Absiebung zugeführt. Diese zweite Siebstufe kann baugleich mit der unter Ziff. 1 beschriebenen sein, und unterscheidet sich lediglich in der Mascheπweite des Siebes, die in dieser zweiten Siebstufe etwa 50 % der ersten beträgt.

Die Feinfraktion, die im wesentlichen aus mineralischen Bestandteilen zusammengesetzt ist, wird in diesem Verfahrensabschnitt einer Flotation zugeführt.

Der Quertransport der Feinfraktion zur Flotation wird über Bänder besorgt.

Die Flotation (siehe z.B. Fign. 3 und 4 mit zugehöriger Beschreibung in DE-A- 103 46 892) besteht aus einer Wanne aus Edelstahl mit schrägem Boden, In regelmäßigen Abständen sind in den Boden Düsen mit definierter Sprühcharakteristik eingebaut, durch die Druckluft zur Verwirbelung der zu flotieren- den Massen geleitet wird.

über dem Boden steht Wasser bis zur Oberkante einer Auffangrinne, die sich am entgegengesetzten Ende zum Materialeintrag befindet.

Der Materiaieintrag erfolgt von der Seite, an der der Boden am höchsten ist.

Durch die Schräge des Bodens, die eingeduste Druckluft und das am Aufgabeende zugefuhrte Wasser entsteht ein Materialfluss zum unteren Ende des Bodens. In einer Rinne sammelt sich das sandig-kiesige Material und wird mit einer Schnecke zu einer Seite befördert. Hier wird die gereinigte Mineralfraktion über eine zweite Schnecke mit Siebboden aus der Anlage gefördert und entwässert. Sie kann als Baustoff verwertet werden.

In der Auffangrinne sammelt sich das ausflotierte organische Material. Es wird durch ein Siebband ausgetragen und direkt der Kompaktierung zugeführt.

Das Wasser aus der Auffangrinne und das Abtropfwasser aus der Siebschnecke werden der zentralen Wasseraufbereitung zugeführt (Beschreibung siehe Ziff. 5 - Nebeneinrichtungen),

Das verbliebene Material im Stoffstrom besteht zum überwiegenden Teil aus organischen Stoffen, Sie werden auf einem verfahrensspezifisch ausgerüsteten Transportband einer Homogenisier- und Kompaktiereinheit zugeführt.

Während dieses Transports wird mit einem berührungslosen Messverfahren die Feuchtigkeit des Materials und mit einer Bandwaage die Durchlaufmenge bestimmt. Durch Zudosierung von hoch wasserhaltigen Abfällen, z.B. Klärschlamm und/oder anderen Schlämmen, die über einen Prozessrechner gesteuert wird, erfolgt die Einstellung des Materials auf die verfahrensspezifisch erforderliche Feuchte, Die Beimengung der Schlämme erfolgt über eine über den Wassergehalt gesteuerte Dosiereinrichtung, die das zu fördernde Material aus einem Silo abzieht.

Der bei der Kompaktierung entstehende Verlust an Wasser wird empirisch bei der Dosierung berücksichtigt. Im Ergebnis wird über diesen Prozess eine definierte Feuchte für die herzustellenden Briketts erreicht.

In Abhängigkeit von der erforderlichen Kapazität werden zur Homogenisierung und Kompaktierung parallel arbeitende Anlagen eingesetzt (modularer Auf- bau).

über ein Verteilerband, das im rechten Winkel zu den Anlagen transportiert, wird das Material den Aufgabeschächten der Kompaktieranlagen zugeführt. Ein Abstreifer über dem Band, gesteuert über einen Fullstandsanzeiger im Aufga- beschacht, leitet das Material über eine Rutsche direkt in den jeweiligen Aufgabeschacht der Kompaktieranlage.

Die Kompaktieranlagen arbeiten nach dem Prinzip eines Doppelwellen-Extruders und sind mit verfahrensspezifisch abgestimmten Wellen ausgestattet, die das Material homogen vermischen und verpressen.

Während dieses Vorgangs erwärmt sich das Gut auf über 150 °C. Damit wird das Material hygienisiert, homogenisiert und in sich verfestigt. Die Briketts sind witterungsgeschützt sehr fange lagerfähig. Sie sind biologisch inaktiv und ge- ruchsneutra! .

Die Formung des zu erzeugenden Briketts erfolgt über ein verfahrensspezifisch ausgebildetes Formstück an der Mündung der Kompaktieranlage. Die so austretenden Materialstränge werden hinter dem Formstück über eine Kühlstrecke geführt und nach der Aushärtung mechanisch und/oder in einem autornati- sehen Prozess, definiert abgelängt.

Die Briketts entsprechen in ihren Eigenschaften den verfahrensspezifischen Anforderungen für den folgenden Vergasungsprozess.

3. Verfahrensabschnitt: Vergasung

Im dritten Verfahrensabschnitt werden die Briketts in einenergetisch bzw. chemisch nutzbares, teerfreies Gas umgesetzt, das sowohl für Blockheizkraftwerke mit Gasmotoren und/oder auch für Brennstoffzellen mit spezifischen Katalysatoren geeignet ist oder als Synthesegas genutzt werden kann.

Der zum Einsatz kommende Vergasungsreaktor ist ein Festbettschachtverga- ser. Dabei handelt es sich um eine absteigende Vergasung mit geringem Unterdruck im Bereich von ca. 100 bis 300 mm WS.

Die Briketts werden über eine Fördereinrichtung (Trogkettenförderer, Ketten- kratzer o.a.) auf das Verteüerband und von dort über eine gesteuerte Abstreifervorrichtung auf eine Vibrorinne transportiert, die direkt in die Schleuse des Vergasers führt. Die Schleuse fördert die Briketts in den Reaktor und sorgt da- bei für den oberen Verschluss des Reaktors, über öffnungen im oberen Reaktorbereich, die teilweise bis ins Reaktorinnere führen und Wasserdampfeiniei-

tung in die Vergasungszone wird der notwendige Sauerstoff in den Prozess eingeführt.

Hierzu wird verfahrensspezifisch ein auf den Vergasungsstoff abgestimmtes Gemisch aus Luft und/oder Sauerstoff und/oder Wasserdampf verwendet. Die

Steuerung der Luft- und/oder Dampfmenge sowie des Inputs erfolgt mittels

Messfühiern, die im Vergaser und/oder in der Gasreinigung an definierten

Stellen eingebracht sind und verschiedene Parameter wie Druck, Temperatur,

Massenströme, Füllstände, Temperatur im Reaktor und die chemische Zusam- mensetzung des entstandenen Gases messen.

Der benötigte Dampf wird in dem inneren Mantel um den Reaktorkern erzeugt. In den Mantel wird von außen und unten Wasser eingeleitet, das wegen der hohen Temperatur des inneren Mantels (ca. 500 0 C) spontan verdampft und zu überhitztem Dampf wird, der dann über Rohre direkt in den unteren Teil der Vergasungszone geleitet wird.

Durch den oberen Teil des Vergasers wird ins Zentrum der Vergasungszone durch ein Rohr mit einer Verteilereinrichtung am unteren Ende ebenfalls Luft und/oder Sauerstoff geführt. Hierdurch wird eine möglichst gleichmäßige Temperaturverteilung in der Vergasungszone erreicht.

In den unteren Bereich des Vergaserkerns wird über eine zweite Serie von Luftdüsen Luft eingeleitet, um den unteren Teil des entstandenen Koksbettes durch Oxydation/Vergasung abzuschmelzen. Das Material im unteren Ende des Vergasers ruht auf einem kegelförmigen Teil, das am unteren Ende durch ein Rost abgeschlossen wird, das rüttel- und/oder rotierbar ist und so den Austrag der Aschen in den darunter befindlichen Auffangbehäiter ermöglicht.

Alternativ kann durch ein verändertes Unterteil des Vergasers der entstandene Koks über eine mit Wasser gekühlte Kammer auf einem Stahlförderband abgezogen werden und dann abgekühlt durch eine Schleuse aus dem Vergaser ge-

borgen werden. Die Abtrennung der Asche vorn Koks erfolgt über ein Rüttelsieb, der Austrag der Asche über eine Schnecke mit Schleuse. Der Koks kann als Aktivkoks erwendet werden.

Der Boden des Behälters ist konisch, so dass die Aschen über eine Schnecke mit Zellradschleuse ausgetragen werden können.

Das Gas, das im Reaktor entstanden ist, wird, nachdem es das gesamte, glühende Koksbett passiert hat, um das untere Ende des keramisch ausgemau- erten Reaktorkerns herum seitlich über ein Rohr aus dem Reaktor hinausbe ¬ fördert.

Integrierter Bestandteil der Anlage ist eine schnelle Abkühlung des Gases in einem Kuhler und eine intensive Gaswäsche mit anschließender Trocknung, die ein Gas entlässt, das den verfahrensspezifischen Anforderungen der Gasverwertung entspricht.

Das Kühl- und Waschwasser aus diesem Prozess wird über eine zentrale, auf die Erfordernisse des Verfahrens abgestimmte Wasseraufbereitungsanlage gereinigt und im Kreislauf gefahren.

Die entstehenden Schmutzstoffe aus der Wasseraufbereitung werden mechanisch und/oder automatisch abgetrennt und dem Vergasungsgut vor der Kom- paktierung, wie unter Ziff. 2 beschrieben, wieder zugeführt,

In einer verfahrensspezifisch abgestimmten Gasregelstrecke wird das Gas mit Luft vermischt, um zu einem optimierten Gasgemisch für den chemischen Prozess in der energetischen Verwertungsanlage zu kommen.

Ein Vergasungsreaktor 30, wie er beispielsweise für die Vergasung der kom- paktierten organischen Abfallstoffe eingesetzt werden kann, ist in Fig. 3 sehe-

matisch gezeigt. Die einzelnen Eiemente des Vergasungsreaktors 30, wie sie in Fig. 3 gezeigt sind, umfassen :

31 Materialzufuhr 32 Schleuse für das input-Material

33 Oberteil des Vergasers

34 Zentrale, Verteslereinrichtung für Vergasungsmittel

35 geregelte Zufuhr für Vergasungsmittel

36 geregelte Zufuhr für Vergasungsmittel für den äußeren Dusenkranz 37 geregelte Zufuhr für Wasser bzw. Wasserdampf in den Vergaser

38 Gasabsaugung

39 Verdampfungszone für Wasser

40 Mantel der Verdampfungszone

41 keramische Auskleidung 42 Reaktorraum

43 perforierter Schacht zur Koksausleitung

44 geregelter Schieber zur Regelung der Koksausieitung

45 Siebaπlage zur Abtrennung der Aschen vom Koks

46 Aschenaustragsöffnung (mit anschließender Zeiiradschteuse) 47 Koksaustrag (zwecks Weiterverarbeitung als Aktivkohle)

Die Besonderheit des Vergasungsreaktors 30 gemäß Fig. 3 besteht darin, dass der entstehende Koks, der sich im unteren Teil des Vergasungsreaktors 30 und insbesondere in dem Schacht 43 zur Koksausleitung oberhalb des geregelten Schiebers 44 (wenn dieser geschlossen ist) befindet, selektiv über den Austrag mit Siebaniage 45 abführen lässt. Hier kommt es also nicht mehr zu einer Verbrennung des Koks, sondern zu einer Trennung des Koks von der Asche. Der Koks verbleibt oberhalb der Siebanlage 45 im Austrag des Reaktors 30, während die Asche durch die Siebanlage hindurch nach unten fällt und über die Aschenaustragsöffnung 46 abgeführt wird. Bei der Vergasung der kompak- tierten im wesentlichen ausschließlich aus organischen Abfallstoffen bestehenden Briketts wird also im Vergasungsreaktor 30 der Koks separat ausgeführt,

um einer weiteren Verarbeitung zwecks Erzeugung von Aktivkohle zugeführt zu werden. Letztendlich bildet der Koks bereits die Aktivkohle und muss lediglich noch, um die Aktivkohle in der gewünschten Form (beispielsweise a!s Schüttgut) vorliegen zu haben, entsprechend verarbeitet werden. Im Falle von Aktivkohle in Form von Schüttgut kommt es zu einer Zerkleinerung des Koks, was in einer nachgeschaiteten Zerkleinerungsanlage erfolgen kann.

4. Verfahrensabschnitt: Energieerzeugung

Im vierten Verfahrensabschnitt wird das Gas energetisch genutzt.

Die energetische Verwertung kann prinzipiell auf drei unterschiedlichen Wegen stattfinden:

- direkte Verbrennung des Gases über einen verfahrensspezifisch ausgerüsteten Brenner, mit anschließender Nutzung der Verbrennungswärme, Verbrennung des Gases in einem verfahrensspezifisch ausgerüsteten Gasmotor mit Generator zur Stromerzeugung und Nutzung der Abwärme von Motor und Abgas durch verfahrensspezifische Wärmetauscher und - Oxidation der oxidserbaren Bestandteile des Gases in einem verfahrens- spezifisch ausgelegten, katalytischen Prozess in einer Brennstoffzelle, mit geeigneten Katalysatoren, und Nutzung der Abwärme aus der Abluft der Brennstoffzelle über verfahrensspezifische Wärmetauscher.

5. Nebenanlagen

Wasseraufbereitung (WAB)

Das im Prozess anfallende verschmutzte Wässer wird zu einer zentralen Was- seraufbereitung (siehe z.B. Fign. 5 bis 9 mit zugehöriger Beschreibung in DE- A-103 46 892) transportiert.

Die WAB besteht aus einem in der Größe an das Projekt spezifisch angepass- ten Behälter von ca. 3,0 m Höhe unterteilt in diverse Kammern, die jeweils mit verfahrensspezifisch angepassten Vorrichtungen ausgestattet sind, wodurch ein quasi moduiarer Aufbau entsteht.

Die Trennwände zwischen den einzelnen Modulen haben jeweils in 0,5 m und 1,5 m Abstand von der Unterkante mittig einen Stutzen von 0 100 mm zum Aufstecken von 100 mm PVC-Rohr oder ähnlichen Materialien für die unterschiedlichen verfahrensspezifischen Ableitungen.

Die Anlage stellt einen oben offener Container dar, der vorzugsweise aus Edelstahl hergestellt, auf der oberen Seite begehbar mit Rosten abgedeckt und durch seitiich angeschweißte Stufen betretbar ist,

Zur Absturzsicherung ist ein steckbares Getänder vorhanden.

Die unterschiedlichen Kammern bestehen im einzelnen aus folgenden Segmenten :

Einlaufkammer, in die das Abwasser hineingepumpt wird, mit Messstation für die verfahrensspezifisch notwendigen Parameter

Absetzkammer, in die das Wasser aus der Einlaufkammer über den unteren Rohrstutzen direkt läuft, für sedimentierende Stoffe, wie beispielsweise Sande und andere mineralische Bestandteile,

Leichtstoff abscheider (LSA) mit einem Einlauf über den oberen Rohrstutzen, an dem ein Koaleszenzabscheider angesteckt ist.

Der Abscheider besteht aus einem PVC Rohr, das mit einem Drahtgestrick aus rostfreiem Stahl gefüllt ist, das aus einer flach liegenden Bahn aufgerollt wird. (Skizze 4, Abb. A)

An der großen Oberfläche dieses Gestrickes setzen sich die im Abwasser enthaltenen kleinen dispergierten Leichtstofftröpfchen an und vereinigen sich zu großen Tropfen, die dann durch ihren Auftrieb abgetrennt werden können.

Der Auslauf aus dem LSA erfolgt über den oberen Stutzen, auf den ein PVC Bogen, 90° aufgesetzt wird und mit einem ca. 1,0 m langen, nach unten gerichteten Rohr, verbunden wird (Skizze 4 Abb. B).

Die nicht benutzten Ein- und Auslaufe werden durch Kappen verschlossen. Die Reihenschaltung von zwei derartigen Abscheidern vermag Leichtstoffe unter eine Konzentration von deutlich < 5,0 mg/1 zu reduzieren.

Misch und Dosierkammer, die ein Rührwerk und Dosiereinrichtungen enthält, um Wasser durch die zugesetzten Fällungs- und Flockungshiifsmittel von Schwebstoffeπ und etlichen gelösten Stoffen zu befreien.

Der Zulauf wird in eine mittlere Höhe gebracht. Der überlauf führt durch den oberen Stutzen in eine Absetzkammer wie oben bereits beschrieben.

Nach der Passage von zwei Absetzkammern ist das Wasser wieder nutzbar,

Ais Brauchwasser sollte eine vorherige Filterung z.B. über einen Kiesfiiter stattfinden.

Biofilter - Abluftreinigung

Die an unterschiedlichen Stellen der Anlage entstehende Abluft ist mit Staub, fluchtigen organischen und anorganischen Stoffen beladen.

Der Biofilter hat hier mehrere Funktionen zu erfüllen : Adsorption des mitgerissenen Staubes,

Adsorption und Verstoffwechselung der organischen, teilweise riechbaren Stoffe und anorganischen riechbaren Stoffe, Regulierung des Wassergehaltes der Abluft.

Der Biofilter ist ein quaderförmiger Behälter von ca. 600 x 250 x 250 cm, entsprechend einem 20" Seecontainer, mit zwei dicht schließenden Türen an einem Kopfende.

Im Abstand von 50 cm sind Roste in den Container eingebaut und ermöglichen so den mehrstufigen Durchsatz der Luft durch die unterschiedlichen Etagen des Fiiters (minima! 4-fache Reinigung).

Am Boden des Containers sammelt sich das Kondenswasser und wird zur WAB gepumpt.

Bei verschiedenen Verfahren besteht ein Feuchtigkeitsmangei. Für diesen Fall sind am Dach des Containers Düsen angebracht, über die Wasser in den Container zusammen mit Nährstoffen versprüht werden kann.

Als Träger für die Mikrobiologie kann z.B. Haferstroh, getrocknetes Heidekraut und/oder anderes, strukturbildendes Material eingesetzt werden.

Die Mikrobiologie wird als Dispersion aufgebracht .Die Abluft durchströmt den Filter von einer unteren Ecke zur diametral entgegengesetzten oberen Ecke.

Es sollte noch ein AK-Füter nachgeschaltet werden.