KAHLE MONIKA (AT)
WO2015176697A1 | 2015-11-26 |
DE3835230A1 | 1990-04-26 | |||
DE2943558A1 | 1980-12-11 | |||
DE102005059880A1 | 2006-08-24 |
Patentansprüche JL Verfahren zur Heizwertsteigerung von Reststoffen, die als Ersatzbrennstoff für ein Heizkraftwerk verwendet werden, und die bei Verfahren anfallen, in welchen Abfall mit biologischen Bestandteilen mit Wasser auch in Form von Abwasser gewaschen wird, um vergärbare Substanzen für Biogasanlagen und Kläranlagen zu gewinnen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass den Reststoffen die Gärreste aus der Biogasanlage zugeführt werden, dass das zusammengeführte Material vermischt wird, dass die Mischung getrocknet wird und dem Heizkraftwerk als Ersatzbrennstoff zugeführt wird. 2, Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass den Reststoffen und den Gärresten in einem weiteren Schritt Klärschlamm aus der Faulungsstufe einer Kläranlage zugeführt wird. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Reststoffe und die Gärreste einer Ersttrocknung zugeführt werden und dass nach Zuführung von Klärschlamm die Gesamtmischung einer Zweittrocknung zugeführt wird. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für die Trocknung Abwärme aus dem Heizkraftwerk verwendet wird. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für die Trocknung Überschusswärme aus dem Fermenter der Biogasanlage verwendet wird. |
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Heizwertsteigerung von Reststoffen, die als Ersatzbrennstoff für ein Heizkraftwerk verwendet werden, und die bei
Verfahren anfallen, in welchen Abfall mit biologischen Bestandteilen mit Wasser auch in Form von Abwasser gewaschen wird, um vergärbare Substanzen für Biogasanlagen und Kläranlagen zu gewinnen. Biogasanlagen dienen der Produktion von Biogas durch Vergärung von
Energiepflanzen, Gülle und anderen vergärbaren Substanzen in Abfällen, etwa in Hausmüll und Deponiemüll.
Zur Gewinnung, der zur Vergärung bestimmten Substanzen werden die vorgenannten Materialien in einer Vorrichtung zerkleinert und mit
Frischwasser oder Abwasser oder anderem oberirdisch abfließendem Wasser zusammengeführt und gewaschen und ausgelaugt. Dadurch wird eine flüssige Fraktion gewonnen, die mit leicht abbaubaren und leicht vergärbaren Substanzen angereichert ist und als Substrat für die Vergärung in Biogasanlagen geeignet ist. Die in der Vorrichtung ausgewaschenen
BESTÄTIGUNGSKOPIE Reststoffe bilden eine Fraktion, die nach Trocknung als Ersatzbrennstoff einem Heizkraftwerk zugeführt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Heizwert dieses Ersatzbrennstoffes zu steigern, um dadurch den Energiegewinn und somit die
Wirtschaftlichkeit des gesamten Systems zu erhöhen.
Diese Aufgabe ist mit dem Verfahren nach Patentanspruch 1 gelöst. Die nach diesem Verfahren gewonnene Materialmischung weist nach der Trocknung eine große Oberfläche auf und ist in ihrem Heizwert wesentlich gesteigert, womit sie einen ausgezeichneten Ersatzbrennstoff für ein Heizkraftwerk bildet. Die Trocknung kann biologisch und/oder unter Nutzung der Sonnenwärme erfolgen.
Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung wird der Mischung aus Reststoffen und Gärresten noch Klärschlamm aus der Faulstufe einer Kläranlage zugeführt, womit eine weitere Heizwertsteigerung erzielt wird. Der Klärschlamm kann dabei untergemischt werden oder aufgesprüht werden.
Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung erfolgt bei der Zusammenführung von Reststoffen, Gärresten und Klärschlamm die Trocknung in zwei Stufen. In einer Ersttrocknung wird das Gemisch aus Reststoffen und Gärresten getrocknet und nach dem Aufbringen von Klärschlamm auf das Ersttrocknungsgemisch erfolgt eine Zweittrocknung der gebildeten Gesamtmischung.
Die Erfindung kann so weitergebildet sein, dass für die Trocknungsprozesse Abwärme aus dem Heizkraftwerk verwendet wird. Mit dem damit verbundenen erhöhten Wärmeeintrag wird die Trocknung intensiviert und beschleunigt.
Schließlich kann für die Trocknung auch noch die Überschusswärme aus dem Fermenter der Biogasanlage verwendet werden. Die Erfindung bietet aufgrund der erzielten Heizwertsteigerung auch die Möglichkeit, dass ein Heizkraftwerk nur mit dem erfindungsgemäßen Ersatzbrennstoff beschickt wird. Das Heizkraftwerk wird dadurch gleichmäßig ausgelastet, der Energiegewinn erfolgt gleichmäßig.
In Zahlen ausgedrückt ergibt die erfindungsgemäße Heizwertsteigerung folgende Ergebnisse: Die bezeichneten Reststoffe haben einen Heizwert von etwa 12 MJ/Kg (J=Joule), die Gärreste haben einen Heizwert von etwa 15 MJ/Kg und der Klärschlamm hat einen Heizwert von etwa 13 MJ/Kg. Der
Heizwert der ersten Steigerungsstufe (Reststoffe + Gärreste) beträgt dann etwa 27 MJ/Kg. Der Heizwert der zweiten Steigerungsstufe (Reststoffe + Gärreste + Klärschlamm) beträgt dann etwa 40 MJ/Kg. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt. Es zeigen:
Figur 1 : ein erstes Ausführungsbeispiel und Figur 2: ein zweites Ausführungsbeispiel.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 zeigt eine Waschanlage 1 , in der Abfall mit Abwasser gewaschen wird. Die dabei gewonnene flüssige Bio- Fraktion 2 wird in eine Biogasanlage 3 geführt, in der daraus Biogas hergestellt wird. Die dabei gewonnene feste Fraktion, die Reststoffe 4, werden auf dem Transportweg zu einem Heizkraftwerk 5 mit den Gärresten 6 aus der Biogasanlage 3 beaufschlagt und in einem Trocknungsabschnitt 7 getrocknet. Diese Trocknung kann biologisch erfolgen und/oder mit Hilfe von Sonnenwärme. Bevorzugt wird für die Trocknung Abwärme 8 aus dem Heizkraftwerk 5 verwendet. In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 sind gleiche Elemente mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet. Bei diesem Beispiel wird der im Trocknungsabschnitt 7 getrockneten Mischung aus Reststoffen 4 und Gärresten 6 Klärschlamm 9 zugeführt, beigemischt oder aufgesprüht. Die Gesamtmischung wird in einem zweiten Trocknungsabschnitt 10 getrocknet.
Auf dem Weg zum Heizkraftwerk können die Mischungen mechanisch umgewälzt werden und/oder auf andere Weise aufgelockert werden. Dadurch werden die Trocknungsvorgänge beschleunigt und wird das Material gut aufgelockert, um die Verbrennung im Heizkraftwerk zu intensivieren.
Alle in der vorstehenden Beschreibung und in den Ansprüchen genannten Merkmale sind in einer beliebigen Auswahl mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs kombinierbar. Die Offenbarung der Erfindung ist somit nicht auf die beschriebenen bzw. beanspruchten Merkmalskombinationen beschränkt, vielmehr sind alle im Rahmen der Erfindung sinnvollen Merkmalskombinationen als offenbart zu betrachten.
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