DE3626106A1 - Vorrichtung zur pyrolyse von abfallstoffen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Pyrolyse von Abfallstoffen, insbesondere von Altlasten mit einem indirekt beheizten Pyrolysereaktor, von dem eine Pyrolyse­ gasleitung zu einer Verbrennungskammer mit nachgeschaltetem Dampferzeuger geführt ist.

Mit Hilfe der Pyrolyse ist es möglich, in umweltfreund­ licher Weise gewisse problematische Abfallstoffe zu be­ seitigen. Hierzu gehören insbesondere die sogenannten Alt­ lasten, wie z.B. mit Ölen oder Lösungsmitteln verseuchtes Erdreich, Teerrückstände, Säureharze und dergleichen, aber auch andere spezielle Abfälle, wie Altreifen oder Reste von kunstoffisolierten Kabeln. Als Rückstand fällt ein festes Produkt an, das verwertbare und/oder deponiefähige Bestand­ teile enthält. Außerdem wird ein brennbares Pyrolysegas gewonnen.

Eine Vorrichtung der eingangs angegebenen Gattung ist z.B. in der AT-PS 3 46 997 beschrieben. Aus dieser Schrift geht aber nicht hervor, daß die Nutzung der Pyrolysegase in einem üblichen Gasbrenner oder auch in einer Brennkraft­ maschine wegen der Zusammensetzung der Pyrolysegase und der in ihnen enthaltenen verschiedenen Beimengungen in der Praxis mit Problemen verbunden ist. Die DE-OS 27 32 418, die DE-OS 24 32 504 und die US-PS 42 06 186, die sich ein­ gehend mit diesen Problemen befassen, lassen erkennen, daß zur Behandlung der Pyrolysegase ein erheblicher Aufwand an peripheren Aggregaten erforderlich ist. In der EP-A1 01 11 081 und der bereits erwähnten AT-PS 3 46 997 wird zwar vor­ geschlagen, die Entstehung gewisser gasförmiger Verunreini­ gungen, wie Halogenwasserstoffe oder Schwefeldioxid, da­ durch zu vermeiden, daß vor oder beim Schwelprozeß feinkörniges basisches Material zugesetzt wird. Hierdurch wird zwar der Aufwand für die nachträgliche Beseitigung dieser Schadgase eingespart; andererseits verursacht aber ein stark erhöhter Staubgehalt der Pyrolysegase einen erhöhten Aufwand für die Entstaubung.

Ein Problem liegt auch darin, daß geeignete Abnehmer für das in schwankender Menge und schwankender Qualität anfallende Pyrolysegas nicht immer vorhanden sind. Die Nutzung in der Pyrolyseanlage selbst setzt entsprechende Einrichtungen voraus.

Eine autarke Pyrolyseanlage, d.h. eine Anlage, die mit den notwendigen Aggregaten für die Reinigung und Nutzung der Pyrolysegase ausgestattet ist, bedingt daher einen hohen Investitionsaufwand. Ein solcher Aufwand ist wirtschaftlich nicht immer vertretbar, vor allem wenn die Menge der zu beseitigenden Stoffe - wie z.B. vielfach bei Altlasten - begrenzt ist, so daß die Anlage nur für einen begrenzten Zeitraum nutzbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Vorrichtung der eingangs angegebenen Gattung den Investitionsaufwand zu verkleinern und insbesondere den Aufwand für die Reinigung der Pyrolysegase einzusparen.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 oder alternativ durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 2 gelöst.

Die Lösung gemäß Anspruch 1 ist besonders einfach und billig.

Die Lösung gemäß Anspruch 2 ist für spezielle Fälle vorge­ sehen, bei denen das Pyrolysegas thermisch stabilere Substanzen, wie z.B. Dioxin, enthalten kann, insbesondere für die Pyrolyse von PCB-haltigen Rückständen aus Transformatorenölen.

Beide Lösungen beruhen auf dem gemeinsamen Konzept, das Pyrolysegas ungereinigt zu verbrennen und für die Reinigung des Rauchgases die bei einer Müllverbrennungsanlage ohnehin vorhandenen Aggregate zu nutzen. Dies ist in den meisten praktisch vorkommenden Fällen problemlos möglich, da die Menge der organischen Anteile der durch Pyrolyse zu beseitigenden Sonderabfälle relativ gering ist im Vergleich zur Menge des kommunalen und gewerblichen Mülls, der in einer Müllverbrennungsanlage durchgesetzt wird.

Das Merkmal des Anspruchs 3 erlaubt auch die Nutzung der in den Abgasen der Heizung des Pyrolysereaktors enthaltenen Restwärme.

Durch das Merkmal des Anspruchs 4 wird eine wirtschaftlich tragbare Pyrolysebehandlung von Sonderabfällen auch dann ermöglicht, wenn diese nur in begrenzter Menge zu beseitigen sind.

Das Merkmal des Anspruchs 5 ermöglicht die Einsparung von Zusatzbrennstoff für die Pyrolysebehandlung.

Die Fig. 1 und 2 zeigen zur Veranschaulichung der Er­ findung je ein Verfahrensschema.

In Fig. 1 ist - durch eine gestrichelte Linie 1 abgetrennt - eine herkömmliche, als Müllheizkraftwerk ausgebildete Müllverbrennungsanlage dargestellt, bestehend im wesent­ lichen aus einer Feuerung 2, einem Dampfkessel 3, einer Rauchgasreinigungsanlage 4, einem Saugzug 5 und einem Schornstein 6. Die zwischen den einzelnen Aggregaten ge­ zeichneten Pfeile stellen symbolisch den Rauchgaskanal dar.

In unmittelbarer Nähe der Müllverbrennungsanlage 1 ist ein Pyrolysereaktor 7 aufgestellt, vorzugsweise ein indirekt beheizter Drehrohrofen, mit Zuleitungen 8 für Brennstoff und Verbrennungsluft. Der Drehrohrofen 7 wird über eine Aufgabevorrichtung 9 mit Abfallstoff beschickt, z.B. mit öldurchtränktem Erdreich. Über eine Austragvorrichtung 10 werden feste Rückstände ausgetragen. Das Pyrolysegas wird über eine Rohrleitung 11, die zur Vermeidung von Konden­ sation gut wärmeisoliert und möglichst kurz ist, in die Feuerung 2 geleitet und dort in einem nicht dargestellten Brenner, der als Stützbrenner für die Müllverbrennung dient, verbrannt. Das Rauchgas des Brenners mischt sich mit dem Rauchgas der Müllfeuerung und trägt zur Beheizung des Dampfkessels 3 bei. Das Abgas der Heizung des Pyrolysere­ aktors 7 wird über eine Abgasleitung 12 in der entsprechen­ den Temperaturzone in den Dampfkessel 3 eingeleitet, wo es seinen Wärmeinhalt weitgehend abgibt und sich mit dem übrigen Abgasstrom mischt. Das gesamte Rauchgas wird in der Rauchgasreinigungsanlage 4 von festen und gasförmigen Beimischungen befreit und gelangt über den Saugzug 5 durch den Schornstein 6 ins Freie.

Die in Fig. 2 veranschaulichte Anlage ist insbesondere für die Beseitigung von Abfallstoffen vorgesehen, die schäd­ liche, thermisch stabilere Stoffe, wie z.B. chlorierte Biphenyle, enthalten können. Sie unterscheidet sich von der Anlage gemäß Fig. 1 dadurch, daß über eine Leitung 13 das Pyrolysegas einer von der Feuerung 2 getrennten Verbren­ nungskammer 14 zugeführt wird und dort bei einer Temperatur über 1200°C separat verbrannt wird. Durch die hohe Ver­ brennungstemperatur wird eine sichere Zersetzung der schäd­ lichen Stoffe erreicht. In der Feuerung 2 kann das bei der Müllverbrennung übliche Rauchgasstemperaturniveau von 800 bis 900°C beibehalten werden. Das in der Brennkammer 14 entstehende Rauchgas wird über eine Leitung 15 vor dem Eintritt in den Dampfkessel 3 in den Rauchgaskanal der Feuerung 2 eingeleitet.

Die Beheizung des Pyrolysereaktors 7 erfolgt bei der Anlage gemäß Fig. 2 mittels eines Teilstroms heißer Rauchgase, der vor dem Eintritt in den Dampfkessel 3 über eine Leitung 16 vom Rauchgaskanal abgezweigt und über ein Heißgasfilter 17 zum Pyrolysereaktor 7 geführt ist.

Ansonsten stimmt die in Fig. 2 symbolisch dargestellte Anlage mit der zuerst beschriebenen Anlage überein. Die Beheizung des Pyrolysereaktors mit heißem Rauchgas der Müllverbrennungsanlage ist natürlich auch möglich, wenn - wie bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel - die Pyrolysegase in der Müllfeuerung verbrannt werden.

Claims (5)

1. Vorrichtung zur Pyrolyse von Abfallstoffen, insbe­ sondere von Altlasten, mit einem indirekt beheizten Pyrolysereaktor, von dem eine Pyrolysegasleitung zu einer Verbrennungskammer mit nachgeschaltetem Dampf­ erzeuger geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungskammer die Feuerung (2) einer Müllver­ brennungsanlage (1) ist.

2. Vorrichtung zur Pyrolyse von Abfallstoffen, insbe­ sondere von Altlasten, mit einem indirekt beheizten Pyrolysereaktor, von dem eine Pyrolysegasleitung zu einer Verbrennungskammer mit nachgeschaltetem Dampf­ erzeuger geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine von einer separaten Verbrennungskammer (14) für die Pyrolysegase ausgehende Abgasleitung (15) in den Rauch­ gaskanal der Feuerung (2) einer Müllverbrennungsanlage (1) mündet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine von der Heizung des Pyrolysereaktors (7) ausgehende, innerhalb des Dampfkessels (3) in den Rauchgaskanal mündende Abgasleitung (12).

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Pyrolysereaktor (7) fahrbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine vom Rauchgaskanal abgezweigte Leitung (16) zum Pyrolysereaktor (7) geführt ist.