CH680198A5 - - Google Patents

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CH680198A5
CH680198A5 CH2267/90A CH226790A CH680198A5 CH 680198 A5 CH680198 A5 CH 680198A5 CH 2267/90 A CH2267/90 A CH 2267/90A CH 226790 A CH226790 A CH 226790A CH 680198 A5 CH680198 A5 CH 680198A5
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CH
Switzerland
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stage
preheating
melting
residues
crucible
Prior art date
Application number
CH2267/90A
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English (en)
Inventor
Niklaus Seiler
Martin Schaub
Original Assignee
Sulzer Ag
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Publication date
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Priority to AT91810417T priority patent/ATE177833T1/de
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Priority to EP91810417A priority patent/EP0465406B1/de
Priority to JP3164159A priority patent/JPH04256485A/ja
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/08—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having supplementary heating
    • F23G5/085—High-temperature heating means, e.g. plasma, for partly melting the waste
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/02—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment
    • F23G5/027—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment pyrolising or gasifying stage
    • F23G5/0273—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment pyrolising or gasifying stage using indirect heating

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  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)

Description

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CH 680 198 A5
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Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Einschmelzen von heterogenen festen oder dickflüssigen Reststoffen sowie eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens. Unter Reststoffen sollen im folgenden verstanden werden: Reststoffe und Rückstände aus Industrie, Gewerbe und. Haushalt im besonderen auch Rückstände mit schwer zu inertisierenden Schadstoffen z.B. Riterasche und Schlacken aus Energieerzeugungsund Verbrennungsanlagen, Lackschlämme aus Lackierbetrieben, Filterpressen- und Galvanikschlämme und Rückstände aus Rauchgasreinigungen. Dabei müssen die in den Reststoffen enthaltenen Schadstoffe vor allem Schwermetalle wie Quecksilber, Blei, Zink und Kadmium und giftige, organische Komponenten wie Dioxine und Furane umgewandelt, inertisiert oder einer Wiederverwertung zugeführt werden. Schwermetalle wie Zink und Blei mit oft relativ hohem Gehalt können auch einer Wiederverwertung zugeführt werden. Die schädlichen Komponenten der Reststoffe müssen soweit inertisiert werden, dass sie deponiefähig sind. Dazu muss die Löslichkeit inertisierter schädlicher Komponenten verschwindend gering sein, so dass keine durch Auswaschen verursachte Beeinträchtigung des Grundwassers auftreten kann. Ebenso sollen Belästigungen durch Geruch und Staub aus einer Deponie vermieden werden.
Ein bekanntes Verfahren zur Inertisierung derartiger Reststoffe bildet das Inklusionsverfahren, bei dem z.B. Schwermetalle enthaltender Filterstaub aus Kohlekraftwerken oder anderen Verbren-nungsaniagen mit Zement und Strukturmineralien vermischt und in eine betonartige Masse eingebunden wird. Dieses Verfahren benötigt jedoch grosse Mengen von Zusatzstoffen, es erfordert entsprechend grosse Deponievolumen, und die Langzeitstabilität bezüglich Auswaschen eingebundener, schädlicher Komponenten ist zumindest noch unklar.
Ein anderes bekanntes Verfahren zur Inertisierung derartiger Reststoffe besteht in deren Verglasung, welche in grossen Wannen von grossen Glasöfen langsam auf hohe Temperaturen aufgeheizt und möglichst homogen verglast werden. Diese Glasschmelzverfahren sind z.B. im Abfailwirt-schaftsjourna! 1 (1989) Nr. 7/8, Seiten 27 bis 28 beschrieben. Durch die grossen Verweilzeiten von mehreren Stunden bei den hohen Schmelztemperaturen wird hier zwangsläufig auch der grösste Teil der flüchtigen Komponenten, im speziellen auch der Schwermetalle, ausgedampft und muss in einer zusätzlichen, folgenden Stufe entsorgt bzw. verwertet werden. Im besonderen wird in den bisherigen langsamen Glasschmelzverfahren auch der Rauchgasgips wieder zersetzt und das vorher darin gebundene SO2 wieder freigesetzt, was eine anschliessende zusätzliche Entschwefelungsstufe erfordert. Diese Verfahren bilden also keine SO2-Senke.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten Verfahren zu überwinden und ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Inertisierung von Reststoffen zu schaffen, welche eine weitgehende und steuerbare Einbindung von Schadstoffen, insbesondere auch von Schwermetallen ermöglicht und das auch eine S02-Senke bilden kann.
Diese Aufgabe wird gelöst durch das Verfahren nach Anspruch 1 und mittels einer Vorrichtung nach &
Anspruch 12.
Durch Wahl der Vorwärmtemperatur T1 laufen in der Vorwärm- und Fraktionierungsstufe die dieser H Temperatur entsprechenden chemischen Umwandlungen und physikalischen Abdampfungen von Reststoffkomponenten kontrolliert ab. Unerwünschte Reaktionen und Verdampfungen von Komponenten, welche oberhalb der Vorwärmtemperatur T1 auftreten, werden somit vermieden. Anschliessend werden die verbleibenden Reststoffe in der Einschmelzstufe relativ rasch mindestens auf deren Fliesstemperatur erhitzt, verschmolzen und durch Abkühlung verfestigt. Durch diesen relativ raschen Einschmelzvorgang kann eine unerwünschte weitere Zersetzung der Reststoffe (z.B. von CaS04) weitgehend vermieden werden. Ein wesentlicher Anteil des im Rauchgasgips enthaltenen Schwefels wird so inertisiert, d.h., es entsteht eine S02-Senke. Das erfindungsgemässe Inertisie-rungsverfahren ist damit auch viel umfassender und wirksamer als die bisher bekannten. Es kann ein qualitativ und quantitativ grösseres Spektrum von Reststoffen eingeschmolzen und in einen inerten, deponiefähigen festen Endzustand übergeführt werden.
Die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung. Dabei kann die Vorwärmtemperatur T1 vorzugsweise zwischen 400°C und 1000°C liegen, und sie kann mindestens 200°G unter der Einschmelztemperatur T2 liegen. Die Vorwärmtemperatur T1 kann auch entsprechend der Zusammensetzung der Reststoffe auf eine gewünschte Abgasfraktion und auf die Erweichungstemperatur der Reststoffe abgestimmt eingestellt werden. Zwecks gut kontrollierter Fraktionierung kann die Verweilzelt in der Fraktionierungsstufe grösser gewählt sein als die Verweilzeit in der Schmelzstufe, oft um ein Mehrfaches grösser.
Zwecks rascher und vollständiger Einbindung aller Komponenten kann die Verweilzeit in der Schmelzstufe mit Vorteil weniger als 15 Min. oft sogar weniger als 5 Min. betragen. Abhängig von den physikalischen Eigenschaften und der chemischen Zusammensetzung der Reststoffe können als Betriebsparameter die Temperaturen und die Verweilzeiten von Vorwärmstufe und Schmelzstufe bzw. deren Heizleistungen und Förderraten einstellbar gesteuert und geregelt werden, so dass die gewünschten Anteile in der Vorwärmstufe ausfraktioniert und die verbleibenden Reststoffe vollständig eingeschmolzen werden. In einer anschliessenden weiteren Be- y> handlungsstufe können die heissen Abgase durch Einblasen von kaltem Gas oder Feststoff schlagartig abgekühlt werden, damit können z.B. Schwerme- •«. tallsalze desublimiert und in eine weiterverwertbare Pulverform übergeführt werden, ohne dass durch langen Aufenthalt im kritischen Temperaturbereich von 300°C bis 400°C beim Abkühlen toxische organische Substanzen wie Dioxine und Furane gebildet werden. Abgase einer relativ tiefen Vorwärmtempe-
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ratur T1 und kurzen Verweilzeit t1 können einer anschliessenden Hochtemperaturbehandlung z.B. Nachverbrennung unterzogen werden, in der allfällig entstandene resp. nicht zerstörte toxische orga-* nische Verbindungen vollständig zersetzt werden.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung kann mehrere Vorwärmstufen mit je einem Stoffeingang, einer Hei-^ zung und einer Abgasleitung aufweisen, mit einzeln einstellbaren und steuerbaren Betriebsparametern der Vorwärmstufen, so dass verschiedene Stoffeingänge je optimal behandelbar sind. Vorzugsweise kann das Volumen der Schmelze im Tiegel bzw. Schmelzgefäss mindestens fünfmal kleiner sein als das Volumen der Vorwärmstufe, um eine relativ kurze Verweilzeit in der Schmelzstufe zu erreichen. Um optimale Betriebsbedingungen für unterschiedliche Reststoffeingänge einzustellen, kann der Tiegel auch einen regulierbaren oder einstellbaren Auslaufsiphon aufweisen.
Für die relativ hohen Temperaturen T2 der Schmelzstufe eignen sich Tiegel aus keramischen Materialien oder elektrisch leitende Tiegel aus hochschmelzenden Metallen wie Molybdän, Tantal und Wolfram oder aus anderen elektrisch leitfähigen Materialien wie Graphit und Siliziumcarbid. Es kann auch eine keramische Tiegelwand mit elektrisch leitendem Material umgeben sein. Damit können elektrische Tiegelheizungen als induktive -oder Widerstandsheizungen realisiert werden. Dies ergibt eine rasch und gut steuerbare Heizung in nächster Nähe des Schmelzgutes. Im Fall von induktiver Beheizung ermöglichen elektrisch leitende Einbauten im Tiegel einen sehr guten Wärmeübergang. Die Leitfähigkeit kann auch durch leitende Reststoffe oder Zusatzstoffe erreicht werden. Der Tiegel kann aber auch eine indirekte Gas- oder Ölheizung aufweisen. Für die Vorwärmstufe sind ebenfalls Gas- oder Ölheizungen, Widerstandsheizungen oder Induktionsheizungen möglich. Als mögliche Vereinfachung kann die Heizung der Schmelzstufe auch zum Heizen der Vorwärmstufe 4 eingesetzt sein. Die erfindungsgemässe Vorrichtung eignet sich besonders als integrierter Teil von Entsorgungsanlagen im allgemeinen und im besonderen in Kombination mit einer Rauchgasreinigungsvor-richtung.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen und Figuren weiter erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 schematisch das erfindungsgemässe Verfahren an einer Vorrichtung mit mehreren Reststoffeingängen und Vorwärmstufen;
Fig. 2 eine Vorrichtung mit Vorwärmstufe und Einschmelzstufe;
Fig. 3 einen Einschmelztiegel mit Induktionshei-"* zung;
Fig. 4 eine kombinierte Heizung von Einschmelzstufe und Vorwärmstufe;
% Fig. 5 eine Entsorgungsanlage mit Rauchgasreini gung und integrierter Einschmelzvorrichtung;
Fig. 6 bis 8 verschiedene Beispiele von Temperaturverläufen in Vorwärm- und Einschmelzstufe.
Die erfindungsgemässe Einschmelzvorrichtung kann eine oder mehrere Vorwärmstufen aufweisen.
Die schematische Darstellung von Fig. 1 zeigt drei separate Vorwärm- und Fraktionierungsstufen 4, 41, 42, in die verschiedene Reststoffe 3, 31, 32 zugeführt werden (2, 21, 22). Die Reststoffe werden mittels Fördereinrichtungen 7, 71, 72 in einer Durchlaufzeit t1, t11, t12 durch die Vorwärmstufen bewegt und dabei auf die Vorwärmtemperaturen T1, T11, T12 aufgeheizt mittels der zugehörigen Heizungen 6, 61, 62. Dabei entstehen in jeder Stufe ausfraktionierte Abgase, welche über die Leitungen 8, 81, 82 abgeführt und allfälligen weiteren Behandlungsstufen (9) zugeführt werden. Die Vorwärmtemperaturen T1, T11, T12 können dabei separat auf die entsprechende Reststoffzusammensetzung und auf die gewünschte Fraktionierungswirkung eingestellt werden.
Alle Reststoffe der parallelen Vorwärmstufen 4, 41, 42 werden anschliessend zusammen in eine Einschmelzstufe 10 geführt, wo sie auf eine Ein-schmelztemperatur T2 erhitzt werden, welche mindestens der Fliesstemperatur der verbleibenden Feststoffphase entspricht. In einem relativ kleinen Tiegel 11 mit zugeordneter Heizung 12 und entsprechender möglicher kurzer Durchlaufzeit t2 können die Reststoffe vollständig eingeschmolzen oder zu einem geringen Teil von der Schmelze eingeschlossen werden, ohne dass unerwünschte Zersetzungen und Abdampfungen auftreten, wie dies in bisherigen grossen und sehr trägen Glasöfen unvermeidbar ist.
Anschliessend an den Schmelzeaustritt 14 kann die eingeschmolzene Phase in einer Kühl- oder Abschreckvorrichtung 15 sehr rasch verfestigt oder mit kontrolliertem Temperaturgradienten in eine gewünschte Form übergeführt werden. Die Abgase dieser Stufe 10 werden ebenfalls über eine Abgasleitung 13 weggeführt und allfälligen weiteren Behandlungsstufen zugeführt.
Fig . 2 zeigt eine Einschmelzvorrichtung mit einer Förderschnecke 7, welche durch einen Motor 29 angetrieben ist. Durch Steuerung dieses Motors kann die Durchlaufzeit bzw. die Verweilzeit t1 in der Vorwärmstufe 4 eingestellt werden. Ein Gasofen 26 dient hier als Heizung beider Stufen 4 und 10. Ein Heizausgang 27 dient als Heizung 12 der Einschmelzstufe 10 und der Heizausgang 28 als Heizung 6 der Vorwärmstufe 4. Am Ende von Vorwärmstufe 4 und Förderschnecke 7 fallen die verbleibenden Reststoffe in einem Rohr vertikal nach unten in den Tiegel 11 der Einschmelzstufe. Das Rohr 13 dient als Abgasleitung dieser Stufe 10. Die Vorwärmstufe 4 weist zwei weitere Abgasleitungen 81 und 82 auf, welche z.B. bei langsamer Erwärmung verschiedene Abgasfraktionen aufnehmen können. Unter dem Austritt 14 fällt die Schmelze 17 in ein Wasserbad als Abschreckvorrichtung 15. Über ein Förderbad 25 können die inertisierten deponiefähigen Reststoffe 20 der weiteren Verwendung zugeführt werden.
Fig. 3 zeigt eine Einschmelzstufe mit Induktionsheizung 35, Stromzuleitungen 36 und einer Wasserkühlung 37, die einen elektrisch leitenden Tiegel 11 direkt aufheizt. Dies ergibt eine sehr konzentrierte Heizung, welche eine rasch steuerbare Temperatureinstellung T2 ermöglicht. Ein einstellbarer Auslauf-
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Fig. 4 zeigt eine kombinierte Heizung beider Stufen durch einen Gasofen 26. Die Einschmelzstufe 10 wird direkt beheizt, die Vorwärmstufe 4 indirekt über einen Bypass 45 und einstellbar z.B. durch eine Klappe 46. Die Abgasleitung 8 der Vorwärmstufe ist hier einer anschliessenden Hochtemperatur-Behandlungsstufe 92 zugeführt, welche ebenfalls vom Gasofen 26 beheizt ist. Toxische organische Verbindungen, die im Reststoff enthalten sind oder bei niedrigen Vorheiztemperaturen von 300°C bis 500°C entstehen, können in dieser Hochtemperaturstufe 92 vollständig zersetzt werden. Die Hochtemperaturstufe kann auch in einer Nachverbrennung bestehen, deren Wärmeenergie auch zum Aufheizen der Vorwärmstufe genutzt werden kann. Die geneigte Anordnung der Vorwärmstufe 4 vereinfacht hier die Förderung der Reststoffe und auch die Vorheizung. Die Förderung kann dabei auch durch einen Drehrohrofen erfolgen.
Fig. 5 zeigt eine Entsorgungsanlage mit einer integrierten erfindungsgemässen Einschmelzvorrichtung 4, 10. In einer Verbrennungsanlage 47 werden die Rauchgase 49 in einer Staubabscheidungsstufe 48 behandelt und die entstehende Filterasche 32 zusammen mit der Ofenasche 33 und dem Filterkuchen 34 aus einer Abwasserreinigungsanlage der Vorwärm- und Fraktionierungsstufe 4 zugeführt. Die Reststoffbehandlung erfolgt wie beschrieben über die Einschmelzstufen 10 bis zum resultierenden inerten Feststoff 20. Die Abgase 8 und 13 werden einer Quenchstufe 91 als weiterer Behandlungsstufe 9 zugeführt und durch eingeblasene Luft 59 sehr rasch abgekühlt und verfestigt. Die dabei entstehenden konzentrierten Schwermetailsalze 50 können weiter verwertet werden. Ein Abgasausgang der Quenchstufe führt weiter in ein Aktivkohlefilter 65, worin das giftige Quecksilber und andere leicht flüchtige, toxische Stoffe 51 ausgeschieden werden. Das Abgas 58 wird dann in den Verbrennungsofen zurückgeleitet. Die Abgase 55 der Staubabscheidung 48 werden einer Rauchgasnassreini-gung 56 zugeführt. Deren Ausgänge sind Reingas 54 und Abwasser, welches in einer Abwasserreinigungsanlage 57 in saubere Salze 52 (z.B. Streusalz), sauberes Abwasser 60 und einen kontaminierten Filterkuchenrückstand 34 getrennt wird. Der Filterrückstand 34 wiederum wird in die Vorwärmstufe 4 zurückgeführt. Das erfindungsgemässe Verfahren wird anhand des zeitlichen Temperaturverlaufs T (t) in den Fig. 6 bis 8 und der folgenden Beispiele weiter illustriert.
Beispiel 1 a:
Bei niedrigen Vorwärmtemperaturen T1 = 400°C bis 500°C und sehr kurzen Verweilzeiten t2 in der
Einschmelzstufe von wenigen Minuten oder sogar unter einer Minute können Schwermetalle z.B. Zink und Blei grossteils in den Reststoffen verbleiben und damit zu einer Verbesserung der Schmelzenqualität (z.B. Blei als hervorragender Glasbildner) beitragen. Dies ist auch günstig, wenn die Wiederaufbereitung von Schwermetallen anschliessend nicht gegeben ist. Kurve 71 in Fig. 6 mit T1 = 400°C und T2 = 1400°C zeigt einen solchen Temperaturverlauf den die Reststoffe erfahren.
Beispiel 1 b:
Umgekehrt können bei hohen Vorwärmtemperaturen T1 = 1000°C und längeren Verweilzeiten t1 und t2 die Schwermetalle zu einem grossen Teil abgedampft werden und damit im Konzentrat für eine Wiederverwertung verwendbar sein (Kurve 73 in Fig. 7).
Beispiel 2:
Mittlere Vorwärmtemperaturen T1 von z.B. 600°C können zum Pyrolysieren von organischen Anteilen beispielsweise von Lackschlämmen mit Farbresten eingesetzt werden (Kurve 72 in Fig. 7). Die richtige Vorwärmtemperatur T1 ist hier wichtig, weil einerseits bei zu niedriger Temperatur die Pyrolyse nicht vollständig erfolgt, so dass anschliessend bei der hohen Einschmelztemperatur im Tiegel heftige Reaktionen mit schlagartiger Gasbildung auftreten können, welche Reststoffteile unerwünschterweise ins Abgas mitreissen können. Bei zu hohen Vorwärmtemperaturen T1 können anderseits auch rasche Reaktionen ablaufen und Staub ins Abgas mitreissen.
Beispiel 3:
Für zwei verschiedene Reststoffeingänge mit zwei parallelen Vorwärmstufen 41 und 42 mit separat einstellbaren Vorwärmtemperaturen T11 und T12 kann eine optimale Vorbehandlung von Reststoffen erreicht werden, z.B. kann in der ersten Stufe 41 ein Zuschlagstoff wie Flaschenglas oder Borax den Reststoffen beigegeben werden zur Reduktion der Fliesstemperatur in der anschliessenden Schmelzstufe auf z.B. T2 = 1100°C. Die Vorwärmstufe 41 wird dann z.B. mit T11 = 600°C, noch unterhalb des Erweichungspunktes der Zuschlagstoffe betrieben. Die Reststoffe der zweiten Stufe 42, von welchen durch hohe Erhitzung, z.B. aus Flugasche, Schwermetalle weitgehend abzudampfen sind, kann mit relativ hoher Temperatur von T12 = 1000°C betrieben werden (Kurven 72 und 73 von Fig. 7).
Beispiel 4:
Aus der Rauchgasreinigung stammender Rauchgasgips enthält wesentliche Mengen an Schwermetallverunreinigungen, welche inertisiert werden müssen. Diese Schwermetalle können aber nicht bei den notwendigen hohen Temperaturen abgedampft werden wie dies in herkömmlichen Verglasungsanla-gen der Fall ist, weil sich bei diesen hohen Tempera5
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turen über 1000°C das Kalziumsulfat wieder zersetzt und das vorher gebundene SO2 wieder frei wird. Im erfindungsgemässen Verfahren kann jedoch der Schwermetallanteil in der Vorwärmstufe bei einer Temperatur T1 von z.B. 700°C schon zu grossen Teilen verdampft werden ohne unerwünschte Produktion von SO2 durch Zersetzung von Kalziumsulfat, und es können dabei auch organische Substanzen pyrolysiert werden. In der anschliessenden Schmelzstufe kann das unzersetzte Kalziumsulfat zusammen mit einem geeigneten Restund/oder Zuschlagstoff dank sehr kurzer Durchlaufzeit t2 rasch eingeschmolzen werden. Der empfindliche Stoff bleibt dann in der erstarrten Schmelze inertisiert zurück (Kurve 74 von Fig. 6).
Beispiel 5:
Fig. 8 zeigt den Temperaturverlauf nach Kurve 75 einer zweiteiligen Vorwärmstufe, in deren erstem Teil auf T15 = 600°C (z.B zur Pyrolyse) und anschliessend im zweiten Teil auf T16 = 1000°C aufgeheizt wird (z.B. Schwermetalle abdampfen). Mit der erfindungsgemässen Vorwärmstufe 4 ist durch entsprechende Unterteilung und Dosierung der Heizung 6 im Prinzip ein beliebiges optimales Temperaturprofil einstellbar.
Bezeichnunasliste
2, 21, 22 Zuführung
3, 31, 32 Reststoffe
4,41,42 Vorwärm- und Fraktionierungsstufe
6, 61, 62 Heizung von 4
7, 71, 72 Fördereinrichtung
8, 81, 82 Abgasleitung von 4
9 weitere Behandlungsstufe
10 Einschmelzstufe
11 Tiegel
12 Heizung von 10
13 Abgasleitung von 10
14 Schmelzeaustritt
15 Kühl-, Abschreckvorrichtung
16 Auslaufsiphon
17 Schmelze
20 inertisierte Reststoffe
25 Förderband
26 Gasofen
27 Heizausgang für 10
28 Heizausgang für 4
29 Motor für 7
32 Elektrofilterasche
33 Ofenasche
34 ARA Filterkuchen
35 Induktionsheizung
36 Stromzuieitungen
37 Wasserkühlung
38 Verstellstange
39 Einsteilbereich
40 Siphonablaufrohr
45 Bypass von 26
46 Einstellklappe
47 Verbrennungsanlage
48 Staubabscheidungsstufe
49 Rauchgas
50 Metalisalze, Wertstoffe
51 Hg
52 Salze (Streusalz)
53 Ofenschlacke
54 Reingas
55 Abgase von 48
56 Nassreinigung
57 Abwasserreinigung
58 Abgas
59 Luft in 91
60 sauberes Abwasser 65 Aktivkohlefilter
71 bis 75 Temperaturverläufe T (t)
91 Quenchstufe
92 Hochtemperaturstufe
T1,T11,T12, T15.T16 Vorwärmtemperaturen T2 Einschmelztemperatur t1, t11, t12, t15, t16 Verweilzeiten in Stufe 4 t2 Verweilzeit in Stufe 10 H Höhe der Schmelze 17

Claims (1)

  1. Patentansprüche
    1. Verfahren zum kontinuierlichen Einschmelzen von heterogenen festen oder dickflüssigen Reststoffen, dadurch gekennzeichnet, dass die Reststoffe in einer Vorwärm- und Fraktionierungsstufe (4) auf eine Vorwärmtemperatur T1 erhitzt werden, wobei flüchtige Anteile ausgetrieben oder abgespalten und als Abgas abgeführt werden, welche Abgase einer weiteren Behandlungsstufe zuführbar sind, und dass die vorgewärmte verbleibende Feststoffphase in einer anschliessenden Einschmelzstufe (10) auf eine Temperatur T2 erhitzt wird, welche mindestens ihrer Fliesstemperatur entspricht und dass sie durch anschliessende Abkühlung oder Abschreckung in einen glasförmig oder kristallinen festen, inerten Endzustand gebracht wird.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorwärmtemperatur T1 so eingestellt wird, dass nur ein Teil der flüchtigen ausfrak-tionierbaren Anteile ausgetrieben wird.
    3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorwärmtemperatur T1 zwischen 400°C und 1000°C liegt.
    4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorwärmtemperatur T1 mindestens 200°C unter der Einschmelztemperatur T2 liegt.
    5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorwärmtemperatur T1 höchstens der Erweichungstemperatur der Reststoffe entspricht.
    6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verweilzeit t1 der zu behandelnden Reststoffe in der Fraktionierungsstufe (4) grösser ist als die Verweilzeit t2 in der Schmelzstufe (10).
    7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verweilzeit t2 in der Schmelzstufe weniger als 15 Min. beträgt.
    8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verweilzeit t2 in der Schmelzstufe höchstens 5 Min. beträgt.
    9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn5
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    zeichnet, dass die Betriebsparameter, Temperaturen T1, T2 und Verweilzeiten t1, t2 der Vorwärmstufe und der Schmelzstufe, bzw. die entsprechenden Heizleistungen und die Förderrate so gesteuert werden oder geregelt werden, dass vorgebbare Anteile im Abgas ausfraktioniert werden, abhängig von den physikalischen Eigenschaften und der chemischen Zusammensetzung der anfallenden Reststoffe.
    10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die heissen Abgase in einer weiteren Behandlungsstufe (91) durch Einblasen von kalter Luft oder eines anderen Gases oder kalten Feststoffes schlagartig abgekühlt und desublimierende Stoffe ausgeschieden werden.
    11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgase einer anschliessenden Hochtemperaturbehandlung (92) unterzogen werden.
    12. Vorrichtung zum kontinuierlichen Einschmelzen von Reststoffen gemäss Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Zuführung (2) der Reststoffe (3) in eine Vorwärm- und Fraktionierungsstufe (4) mit einer ersten Heizung (6), einer Fördereinrichtung (7) und einer ersten Abgasleitung (8) und durch eine darauffolgende Einschmelzstufe (10) mit einem die geförderten Reststoffe aufnehmenden Tiegel (11 ), einerzweiten Heizung (12), einer weiteren Abgasleitung (13) und einem Schmelzeaustritt (14).
    13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere parallele Vorwärmstufen (4, 41, 42) mit je einem Stoffeingang (3, 31, 32), einer Heizung (6, 61, 62) und einer Abgasleitung (8, 81, 82) vorgesehen sind, wobei die Betriebsparameter Temperaturen T1, T11, T12 und Verweilzeiten t1, t11, t12 der Vorwärmstufen einzeln einstellbar und steuerbar sind, zwecks Abstimmung auf verschiedene Stoffeingänge (3, 31, 32).
    14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumen der Schmelze im Tiegel (11) mindestens fünfmal kleiner ist als das Volumen der Vorwärmstufe (4) für die Reststoffe.
    15. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Tiegel (11) einen regulierbaren oder einstellbaren Auslaufsiphon (16) zum kontinuierlichen Ablassen der Schmelze (17) aufweist.
    16. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Tiegel (11) aus keramischen Materialien besteht.
    17. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Tiegel (11) aus elektrisch leitfähigen, hochschmelzenden Metallen wie Molybdän, Tantal, Wolfram oder deren Legierungen oder anderen elektrisch leitfähigen Materialien wie Graphit, Siliziumkarbid oder Tongraphit besteht.
    18. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die die Schmelze enthaltende Tiegelwand aus keramischem Material besteht und dass in der Tiegelwand oder um den Tiegel herum oder als Einbauten im Tiegel elektrisch leitfähiges Material angebracht ist.
    19. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Tiegel (11) eine steuerbare direkte oder indirekte elektrische Widerstandsheizung aufweist.
    20. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektrisch leitender Tiegel (11) und eine induktive Heizung vorgesehen sind.
    21. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Tiegel (11) eine Gas- oder Ölheizung aufweist.
    22. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorwärmstufe (4) eine Gasoder Ölheizung, eine Widerstandsheizung oder eine Induktionsheizung aufweist.
    23. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizung (12) der Schmelzstufe (10) mindestens teilweise auch zum Heizen der Vorwärmstufe (4) nutzbar ist.
    24. Entsorgungsanlage mit einer Einschmelzvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 23 als integriertem Teil der Anlage.
    25. Entsorgungsanlage nach Anspruch 24, welche zusätzlich eine Rauchgasreinigungsvorrich-tung kombiniert mit der Einschmelzvorrichtung aufweist.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0551057A1 (de) * 1992-01-07 1993-07-14 Sulzer Chemtech AG Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Einschmelzen von Reststoffen
DE4439939A1 (de) * 1994-11-09 1996-05-15 Kloeckner Humboldt Deutz Ag Verfahren zur thermischen Entsorgung von Reststoffen
JP2004313936A (ja) * 2003-04-16 2004-11-11 Ngk Insulators Ltd 高温高圧処理装置用予熱装置
ITBS20070210A1 (it) * 2007-12-21 2009-06-22 Enzo Ranchetti Processo e impianto per lo smaltimento di rifiuti contenenti metalli, frazioni inerti e frazioni organiche
CH701352B1 (de) * 2009-06-24 2014-05-30 Niklaus Seiler Verfahren zur thermischen Aufbereitung von Verbrennungsrückständen, insbesondere von Filter-Asche, aus Müll- oder Kehrichtverbrennungsanlagen und zur Metall-Rückgewinnung.

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1138514B (de) * 1956-06-13 1962-10-25 Siemens Ag Tiegel zum Schmelzen hochreiner Halbleiterstoffe
US3162710A (en) * 1962-07-24 1964-12-22 Anderson Donald Jay Induction furnace with removable crucible
JPS5691118A (en) * 1979-12-21 1981-07-23 Daido Steel Co Ltd Treating method of city refuse
US4612041A (en) * 1984-09-11 1986-09-16 Sumitomo Heavy Industries, Ltd. Process for recovering valuable metals from an iron dust containing a higher content of zinc
JPS6249988A (ja) * 1985-08-27 1987-03-04 Daido Steel Co Ltd 廃棄物の溶融処理方法
EP0230255A2 (de) * 1986-01-16 1987-07-29 Otto Junker GmbH Induktionsspule für Induktionstiegelöfen
DE3707257A1 (de) * 1986-03-07 1987-09-10 Oesterr Forsch Seibersdorf Verfahren und vorrichtung zum einbetten und gegebenenfalls ausreagieren von insbesondere toxischen und/oder radioaktiven stoffen bzw. abfaellen
JPS62237984A (ja) * 1986-04-08 1987-10-17 Meisei Kogyo Kk 石綿含有物の廃棄処理方法
EP0280364A1 (de) * 1987-02-10 1988-08-31 Deutsche Babcock Anlagen Aktiengesellschaft Einrichtung zur Zerstörung von halogenierten Aromaten, wie chlorierte Dibenzodioxine, chlorierte Dibenzofurane oder dgl., in Flugaschen aus Abfallverbrennungsanlagen
JPS63315998A (ja) * 1987-06-18 1988-12-23 Power Reactor & Nuclear Fuel Dev Corp 放射性廃液の処理方法
DE3827086A1 (de) * 1988-08-10 1990-02-15 Atzger Juergen Verfahren und vorrichtung zur thermischen entkontaminierung von filterstaeuben und anderen reststoffen
EP0359003A2 (de) * 1988-09-10 1990-03-21 BETEILIGUNGEN SORG GMBH & CO. KG Verfahren zur Überführung von festen, weitgehend wasserfreien Abfallstoffen in Glasform sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
EP0359931A1 (de) * 1988-09-05 1990-03-28 Asea Brown Boveri Ag Verfahren zur Trennung von dampfförmigen Schwermetallverbindungen von einem Trägergas und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
WO1990003856A1 (de) * 1988-10-13 1990-04-19 Leo Schwyter Ag Verfahren und vorrichtung zum aufbereiten von schlacke und anderen verbrennungsrückständen aus abfallverbrennungsanlagen
GB2224106A (en) * 1988-10-21 1990-04-25 Doryokuro Kakunenryo A melting furnace for treating wastes and a heating method for the same

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH673956A5 (de) * 1987-10-30 1990-04-30 Bbc Brown Boveri & Cie

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1138514B (de) * 1956-06-13 1962-10-25 Siemens Ag Tiegel zum Schmelzen hochreiner Halbleiterstoffe
US3162710A (en) * 1962-07-24 1964-12-22 Anderson Donald Jay Induction furnace with removable crucible
JPS5691118A (en) * 1979-12-21 1981-07-23 Daido Steel Co Ltd Treating method of city refuse
US4612041A (en) * 1984-09-11 1986-09-16 Sumitomo Heavy Industries, Ltd. Process for recovering valuable metals from an iron dust containing a higher content of zinc
JPS6249988A (ja) * 1985-08-27 1987-03-04 Daido Steel Co Ltd 廃棄物の溶融処理方法
EP0230255A2 (de) * 1986-01-16 1987-07-29 Otto Junker GmbH Induktionsspule für Induktionstiegelöfen
DE3707257A1 (de) * 1986-03-07 1987-09-10 Oesterr Forsch Seibersdorf Verfahren und vorrichtung zum einbetten und gegebenenfalls ausreagieren von insbesondere toxischen und/oder radioaktiven stoffen bzw. abfaellen
JPS62237984A (ja) * 1986-04-08 1987-10-17 Meisei Kogyo Kk 石綿含有物の廃棄処理方法
EP0280364A1 (de) * 1987-02-10 1988-08-31 Deutsche Babcock Anlagen Aktiengesellschaft Einrichtung zur Zerstörung von halogenierten Aromaten, wie chlorierte Dibenzodioxine, chlorierte Dibenzofurane oder dgl., in Flugaschen aus Abfallverbrennungsanlagen
JPS63315998A (ja) * 1987-06-18 1988-12-23 Power Reactor & Nuclear Fuel Dev Corp 放射性廃液の処理方法
DE3827086A1 (de) * 1988-08-10 1990-02-15 Atzger Juergen Verfahren und vorrichtung zur thermischen entkontaminierung von filterstaeuben und anderen reststoffen
EP0359931A1 (de) * 1988-09-05 1990-03-28 Asea Brown Boveri Ag Verfahren zur Trennung von dampfförmigen Schwermetallverbindungen von einem Trägergas und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
EP0359003A2 (de) * 1988-09-10 1990-03-21 BETEILIGUNGEN SORG GMBH & CO. KG Verfahren zur Überführung von festen, weitgehend wasserfreien Abfallstoffen in Glasform sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
WO1990003856A1 (de) * 1988-10-13 1990-04-19 Leo Schwyter Ag Verfahren und vorrichtung zum aufbereiten von schlacke und anderen verbrennungsrückständen aus abfallverbrennungsanlagen
GB2224106A (en) * 1988-10-21 1990-04-25 Doryokuro Kakunenryo A melting furnace for treating wastes and a heating method for the same

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Patent Abstracts of Japan, Band 11, Nr. 242 (C-438)(2689), 7. August 1987; & JP-A-62 049 988 (DAIDO) 4. März 1987 *
Patent Abstracts of Japan, Band 12, Nr. 110 (C-486)(2957), 8. April 1988; & JP-A-62 237 984 (MEISEI) 17. Oktober 1987 *
Patent Abstracts of Japan, Band 13, Nr. 157 (P-857)(3505), 17. April 1989; & JP-A-63 315 998 (POWER REACTOR) 23. Dezember 1988 *
Patent Abstracts of Japan, Band 5, Nr. 166 (M-93)(838), 23. Oktober 1981; & JP-A-56 091 118 (DAIDO) 23. Juli 1981 *

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EP0465406A2 (de) 1992-01-08
JPH04256485A (ja) 1992-09-11

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