Anlage zur thermischen Entsorgung von Abfall

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zur thermischen Entsorgung von Abfall mit einer in Längsrichtung ausgedehn¬ ten, m einem Neigungswinkel gegen die Horizontale geneigten und um ihre Langsachse drehbar angeordneten Schweltrommel zum Verschwelen des Abfalls.

Auf dem Gebiet der thermischen Entsorgung von Abfall ist das Schwel-Brenn-Verfahren bekannt. Eine nach diesem Verfahren arbeitende Anlage ist beispielsweise m der EP-A-0 302 310 oder in der Firmenschrift „Die Schwel-Brenn-Anlage, Eine Ver- fahrensbeschreibung", Siemens AG, 1996, offenbart. Das

Schwel-Brenn-Verfahren besteht im wesentlichen aus zwei Stu¬ fen. In der ersten Stufe wird der angelieferte Abfall oder Mull m eine Schweltrommel oder eine Heizkammer (Pyrolysereaktor) eingebracht und dort verschwelt (pyrolysiert) , d.h. in sauerstoffarmer Atmosphäre einer Wär¬ mebehandlung bei Temperaturen zwischen 300° und 600° C unter¬ zogen. Durch diese Wärmebehandlung entstehen in der Schwel¬ kammer Schwelgas und Pyrolysereststoff. Der Pyrolysereststoff besteht aus einem brennbaren und einem nichtbrennbaren Teil. Die Wertstoffe des nichtbrennbaren Anteils, wie beispiels ^¬ weise Metall oder Glas, werden nahezu sortenrein aussortiert und können einer Wiederverwertung zugeführt werden (Recycling) . In der zweiten Stufe des Schwel-Brenn-Verfahrens wird der brennbare Pyrolysereststoff zusammen mit dem Schwel- gas m einer Hochtemperatur-Brennkammer bei Temperaturen von etwa 1200° C verbrannt. Die dabei entstehenden Abgase werden anschließend gereinigt.

Die erwähnte Schweltrommel, in der der Abfall pyrolysiert wird, ist eine sich um ihre Langsachse mit relativ niederer

Drehzahl drehende Heizkammer. Sie ist in Längsrichtung gegen¬ über der Horizontalen geneigt, um durch die Drehbewegung ei-

nen Transport des Abfalls oder Schwelguts in Längsrichtung der Schweltrommel herbeizufuhren. Dies geschieht dadurch, daß bei der Drehung der Schweltrommel ein Teil des Schwelguts durch Haftung an der Innenwand der Schweltrommel emporgehoben wird. Bei der weiteren Drehung der Schweltrommel gleitet die¬ ser Teil wieder von der Innenwand ab und fallt dann wegen der Neigung der Schweltrommel in Längsrichtung versetzt nach un¬ ten. Diese Transportbewegung wird bei der bekannten Ausfuh¬ rungsform durch innerhalb der Schweltrommel liegende Heizrohre unterstutzt. Die Heizrohre erwarmen das Schwelgut über einen Warmetauschprozeß auf Temperaturen zwischen 300° C und 600° C.

Bei dem Konversions- oder Schwelprozeß muß nun einerseits si- chergestellt sein, daß der Pyrolysegrad des Schwelguts an der Austragsseite der Schweltromtrtel ausreichend hoch, beispiels¬ weise großer als 95%, ist. Andererseits soll auch der Massen¬ strom, d.h. die Masse des pro Zeiteinheit durch die Schwel¬ trommel transportierten Abfalls, möglichst groß sein. Dies konnte beispielsweise durch eine Erhöhung der Neigung und/oder durch eine Erhöhung der Drehzahl erreicht werden. Ein hoher Pyrolysegrad erfordert eine hohe Verweilzeit m der Schweltrommel und einen hohen Warmeemtrag in das Schwelgut, was bei hoher Drehzahl und großer Neigung nur erreicht werden kann, wenn die Lange der Schweltrommel entsprechend groß ist. Dies bedeutet aber hohe Kosten für die Schweltrommel und für die ihr zugeordneten Anlagenteile. Die Forderung nach einem hohen Massenstrom, einem hohen Pyrolysegrad und gleichzeitig einer relativ kurzen Schweltrommel scheinen somit einander zu widersprechen.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Anlage zur thermischen Entsorgung von Abfall der eingangs genannten Art anzugeben, bei der mit relativ kurzer Schweltrommel dennoch ein hoher Massenstrom unter Gewährleistung eines hohen Pyro¬ lysegrades ermöglicht ist.

Die genannte Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelost, daß der Neigungswinkel kleiner als 1° ist, und daß die Dreh¬ zahl auf einen Wert einstellbar ist, der großer als 3 U/mm

Durch diese Maßnahmen wird bei vorgegebenen Abmessungen der Schweltrommel und vorgegebenem Pyrolysegrad em maximaler Massenstrom durch die Schweltrommel ermöglicht. Aufgrund des Neigungswinkels von weniger als 1° in Kombination mit der Drehzahl von mehr als 3 U/mm wird insbesondere der Vorteil erzielt, daß em hoher Warmeemtrag m das Schwelgut erzielt wird. Umgekehrt ausgedruckt: Bei vorgegebenem Pyrolysegrad und vorgegebenem Massenstrom wird eine relativ kurze Bauform der Schweltromme] möglich. Aus Kosten- und/oder Platzgrunden ist dies sehr erwünscht. Überlegungen haben gezeigt, daß eine solche Schweltrommel um etwa ein Drittel kurzer gebaut werden kann als eine herkömmliche Schweltrommel, die mit einer Dreh ^¬ zahl von etwa 2 U/mm und einem Neigungswinkel von 1,5° be¬ trieben wird sowie eine Lange von ca. 21 m aufweisen kann.

Vorteilhafterweise ist der Abfall in der Schweltrommel über einen Warmetauschprozeß indirekt beheizbar.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung sind innerhalb der Schweltrommel Heizrohre zur indirekten Beheizung des Ab¬ falls angeordnet. Über diese Heizrohre wird ausreichend Wär¬ meenergie in den Abfall eingebracht, so daß dieser einen ho ^¬ hen Pyrolysegrad erreicht. Durch die spezielle Wahl des Nei¬ gungswinkels und der Drehzahl der Schweltrommel erlaubt der dadurch bedingte hohe Wärmeübergang zwischen den Heizrohren und dem Abfall eine besonders kurze Bauform der Schweltrom ^¬ mel .

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteranspruchen wiedergegeben.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf das Ausfüh¬ rungsbeispiel der Zeichnung verwiesen, in deren einziger Fi¬ gur eine Anlage gemäß der Erfindung schematisch veranschau¬ licht ist.

Gemäß der Figur enthalt die Anlage zur thermischen Entsorgung von Abfall A eine Zufuhreinrichtung 2, beispielsweise eine StopfSchnecke, mit der der Abfall A zu einer m Längsrichtung ausgedehnten Schweltrommel 4 gefordert wird. In der Schwel- trommel 4 findet die Pyrolyse oder Verschwelung des Abfalls A statt. Die Schweltrommel 4 wird hierzu mit einem Heizgas HG beheizt. Die für die Pyrolyse erforderliche Wärmemenge wird m den Abfall A bevorzugt indirekt über einen Warmetauschpro¬ zeß zwischen einer Heizfläche und dem Abfall A eingebracht. Als Heizfläche dient beispielsweise die Oberflache von inner¬ halb der Schweltrommel 4 liegenden Rohren 5, durch die das Heizgas HG gefuhrt wird. Eine solche Schweltrommel 4 wird als mnenberohrte Schweltrommel bezeichnet.

Die Schweltrommel 4 ist mit ihrer Langsachse 6 unter einem

Winkel α gegen die Horizontale geneigt. Dieser Neigungswinkel α ist hier kleiner als 1°, vorzugsweise kleiner als 0,7°. Die Schweltrommel 4 ist drehbar gelagert und dreht sich mit einer Drehzahl n, die großer als 3 U/mm ist und die insbesondere zwischen 4 und 7 U/mm liegt. Eine auf einen solchen Nei¬ gungswinkel α und eine solche Drehzahl n eingestellte Schwel¬ trommel 4 gewahrleistet bei gegebenen geometrischen Abmessun¬ gen und hohem Pyrolysegrad einen maximalen Massenstrom, d.h. eine optimale wirtschaftliche Ausnutzung der Anlage. Durch die Kombination der relativ hohen Drehzahl n mit dem relativ kleinen Neigungswinkel α ist der Wärmeübergang aufgrund von Warmetauschprozessen zwischen dem Heizgas HG und dem in der Schweltrommel 4 befindlichen Abfall A optimiert. Daher ist die zur nahezu vollständigen Verschwelung erforderliche Ver- weilzeit des Abfalls A in der Schweltrommel 4 relativ klein, d.h. die Schweltrommel 4 kann gegenüber den bekannten Anlagen bei gleicher Leistung (Massenstrom des Abfalls A) verkleinert

oder es kann bei gleicher Große der Schweltrommel 4 die Lei¬ stung erhöht werden. Die bekannte Schweltrommel mit einem Neigungswinkel von 1,5° und einer Drehzahl von 2 U/mm sowie einer Lange von etwa 21 m erreicht bei einem Durchmesser von ca. 2,6 m typischerweise einen Durchsatz von 5 t Abfall pro Stunde. Gegenüber dieser bekannten Schweltrommel weist die Schweltrommel 4 im vorliegenden Beispiel nur eine Lange von ca. 14 m bei gleichem Durchsatz auf.

Die Schweltrommel 4 ist austragsseitig an eine Kammer 8 zur Aufnahme des verschwelten Abfalls, der als Reststoff R be¬ zeichnet wird, angeschlossen. Der Reststoff R wird einer nachgeschalteten Sortiereinrichtung 10 zugeführt und dort in einen Femanteil F und einen Grobanteil G getrennt. Der Femanteil F und das beim Schwelvorgang erzeugte Schwelgas SG werden einer Hochtemperatur-Brennkammer 12 zugeführt, aus der das beim Verbrennungsprozeß entstehende Rauchgas R und die Schlacke S abgezogen werden.