DE69314835T2 - Verfahren zur Herstellung von Brennstoff aus Abfall - Google Patents

Description

• In der Mehrzahl der Länder wird heute Abfall, insbesondere Haushaltsabfall, der nachfolgend auch als Müll bezeichnet wird, auf Abfallplätzen (Müllkippen) deponiert und/oder unter hohen Kosten verbrannt. Ein wesentliches Problem, das bei der Entsorgung von Abfall durch das Deponieren des Abfalls auf Müllkippen auftritt, besteht in der Knappheit geeigneter Landflächen und der Umweltprobleme, die mit solchen Plätzen zusammenhängen, so daß es in nahezu allen entwickelten Ländern praktisch unmöglich geworden ist, Genehmigungen für den Aufbau und Betrieb neuer Müllkippen zu erhalten. Was die Verbrennung angeht, besteht das Schlüsselproblem darin, daß Abfall gegenwärtig mit einer geringen Energieumwandlungsrate und wesentlichen Aschereststoffen verbrannt wird. Darüber hinaus verlangen die hohen Emissionswerte, die aus der Verbrennung von Abfall resultieren, eine aufwendige Gasreinigung in jeder Verbrennungsanlage.
• In neuerer Zeit ist die Herstellung von aus Müll stammendem Brennstoff (Refuse Derived Fuel, RDF) eine annehmbare Vorgehensweise für die Abfallverwertung geworden. Bei gängigen Verfahren zur Herstellung von RDF wird der Abfallstrom zunächst von seinen Metall- und Glaskoinponenten befreit, welche 10 bis 25 % der Gesamtmenge ausmachen, je nachdem, welches Land betrachtet wird. Der resultierende Abfallstrom wird dann granuliert und geschreddert und anschließend getrocknet, wonach das Endprodukt als Brennstoff mit hohem Brennwert und einer geringeren Aschenerzeugung im Vergleich zur direkten Verbrennung des Abfalls eingesetzt werden kann. Die grundlegende Beschränkung für diese Vorgehensweise bestand bis heute darin, daß der resultierende Brennstoff immer noch biologisch aktiv ist, weshalb es unpraktikabel ist, ihn zu lagern oder zu Gegenden zu transportieren, wo er als Brennstoff benötigt wird.
• Der strategische ökologische Gedanke, der der vorliegenden Erfindung zugrundeliegt, ist die Erkenntnis, daß Abfall überall produziert wird, während seine Verwendung als Brennstoff vorzugsweise an bestimmten Orten erfolgt. Daher ist seine Transportfähigkeit zu diesen Orten von entscheidender Bedeutung. Wenn beispielsweise RDF transportierbar und lagerfähig wird, dann kann Abfall, der in einem Gebiet oder Sektor erzeugt wird, in ökologischer Weise beispielsweise zu einer Zementfabrik oder zu einem kohlegefeuerten Kraftwerk in einem anderen Gebiet transportiert werden. In jedem Fall könnte dann der stabilisierte RDF entweder allein oder gemeinsam mit anderen Brennstoffen verbrannt werden, wodurch seine optimale Verwendung an den Orten, wo er gebraucht wird, gewährleistet wird. Darüber hinaus kann ein zentral liegendes Kraftwerk, wenn Abfall aus mehreren Gebieten auf diese Weise herantransportiert wird, den Abfall verbrauchen, der in mehreren unterschiedlichen Gebieten erzeugt wird, in denen normalerweise der Abfall nicht kollektiv entsorgt bzw. verwaltet wird.
• Es gibt eine Anzahl von RDF herstellenden Anlagen, die heutzutage in Betrieb sind, insbesondere in den Vereinigten Staaten von Amerika, die alle unter den Problemen leiden, die mit der Lager- und Transportfähigkeit ihres Endprodukts zusammenhängen, wie oben angedeutet. In neuerer Zeit hat es verschiedene Vorschläge gege nach denen Kalk (Kalziumoxid) dem Abfall in dem Herstell verfahren für RDF vor dem Trocknungsschritt hinzugefügt wird dem Produkt biologische Stabilität (Inertheit) und La ähigkeit zu verleihen. Nur wenige in Betrieb befindlich. Anlagen setzen heute dieses Konzept ein, da die Reaktion, die zwischen dem Kalk und dem festen Abfallstoff ablaufen muß, in der Praxis nicht zufriedenstellend verläuft. Die vorgeschlagenen Verfahrensweisen beruhen alle auf einem Standardmischverfahren für Kalk mit dem Abfallstrom.
• Eine weitere Komplikation in der RDF-Herstellung besteht darin, daß Abfall in vielen Ländern, beispielsweise in Japan, einen hohen Feuchtigkeitsgehalt aufweist, so daß er unter den Standard-RDF-Herstellungsverfahren sehr schwierig zu shreddem, granulieren und pelletisieren ist.
• Die vorliegende Erfindung richtet sich auf die Beschränkungen der existierenden Vorgehensweise zur Herstellung von RDF und auf die Schaffung eines verbesserten Verfahrens zum Herstellen von RDF, das die Eigenschaften des resultierenden Brennstoffs wesentlich verbessert, speziell im Hinblick auf seine biologische Stabilität und auf dessen Festigkeit, so daß der hergestellte RDF leicht gelagert und transportiert werden kann.
• Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Herstellen von Brennstoff aus Haushaltsmüll bereitgestellt, bei dem der Müll zerkleinert wird, mit einem Additiv, das Kalziumoxid enthält, gemischt wird, und das Produkt zu Pellets geformt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das besagte Additiv zusätzlich zu Kalziumoxid ein kalzium- und/oder natriumbasiertes Bentonit enthält, wobei man nach dem Mischen des Mülls mit dem Additiv das Additiv mit dem Müll reagieren läßt und anschließend das resultierende Material zu Pellets formt, die anschließend in einer kohlendioxidhaltigen Atmosphäre getrocknet werden.
• Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf das beigefügte, schematische Flußdiagramm erläutert.
• In einer bevorzugten Ausführungsform wird städtischer bzw. Haushaltsmüll von unterschiedlichen Abladestellen an einer Verarbeitungsanlage aufgenommen. Der erhaltene Abfall wird dann in eine mit 10 bezeichnete Aufnahmegrube eingeleitet. Eine bestimmte Menge des oben beschriebenen und im einzelnen weiter unten beispielhaft erläuterten Additivs wird dem Abfall in der Grube 10 zugesetzt, um eine anfängliche Stabilisierung des Abfalls zu gewährleisten und um auf diese Weise Geruch usw. zu kontrollieren. Der Abfall wird dann mit einer mechanischen Einrichtung, beispielsweise mit einem Hebezug, einem Fördergurt oder mit beweglichen Plattformen, aus der Grube in eine Trommel 20 mit einem inneren, rotierenden Sieb gebracht oder in eine Reihe solcher Trommeln, wodurch es möglich ist, Metallteile oder -stücke wie etwa Batterien usw. kleiner Größe in einer frühen Stufe des Verfahrens zu entfernen. Die Vorrichtung enthält zusätzliche, nicht dargestellte Vorrichtungen zum Entfernen von Metall und Glas in dieser Stufe.
• Der Abfallstrom wird dann in einen ersten Zerkleinerer eingeleitet, um ihn auf eine vorbestimmte Partikelgröße zu zerkleinern, und dann wird ein weiterer Metall-/Glas-Abtrennvorgang mit dem zerkleinerten Abfall ausgeführt, wie schematisch mit 40 angegeben. Der resultierende zerkleinerte Abfall, der weiter von Metall und Glas befreit ist, wird nun in einen zweiten Granulator/Shredder 50 eingeleitet, um die Teilchengröße noch weiter zu reduzieren. In dieser zweiten Phase und ausschließlich bei diesem Verfahren werden zusätzliche Mengen des oben bezeichneten Additivs in den Müll im zweiten Zerkleinerer 50 eingeleitet, um zu gewährleisten, daß die beabsichtigte chemische Reaktion zwischen dem Additiv und dem organischen Müll abläuft.
• Das Ausgangsmaterial aus dieser Stufe des Verfahrens, d.h. der behandelte, geshreaderte Müll nach dem Verlassen des zweiten Granulators/Shredders 50 wird dann in einen Abfallreaktor 60 eingeleitet, der nachfolgend beschrieben wird und in dem unter kontrollierten Bedingungen weitere Mengen des Additivs zugesetzt werden, um die Reaktion zwischen dem Abfall und dem Additiv weitestgehend ablaufen zu lassen.
• In diesem Abfallreaktor 60 wird die Reaktion zwischen dem Abfall und dem Additiv weitestgehend vollständig durchgeführt. Es sei hierbei angemerkt, daß städtischer bzw. Hausmüll, so wie er ankommt, einen heterogenen Verbundstoff darstellt, der Proteine, Fett, Zucker, Zellulosestoffe und Kunststoffe enthält. Diese organische Mischung wird praktisch vollständig hydriert, wenn sie durch das Additiv unter den Betriebsbedingungen des Abfallreaktors und innerhalb der Auslegungs-Parameterbedingungen dieses Reaktors angegriffen wird. Man nimmt an, daß das Additiv die Mehrzahl der Kohlenstoff-Stickstoffbindungen im Abfall angreift und den Stickstoff aus der molekularen Struktur des organischen Abfallstroms entfernt, wodurch die Angriffsstellen für Bakterien entfallen, die normalerweise im Abfall vorhanden sind. Dieses Verfahren der Hinzufügung des Additivs während intensiven mechanischen Rührens und an unterschiedlichen Punkten in dem RDF-Herstellungsverfahren, wie vorstehend beschrieben, und insbesondere die Hinzufügung des Additivs in der Stufe des Granulators/Shredders 50 ermöglicht darüber hinaus, daß der heterogene Abfall homogener wird. Diese Homogenität ist eine Folge der chemischen Reaktion zwischen dem Additiv und dem Abfall. Diese chemische Reaktion wird durch die mechanische Wirkung der Zerkleinerer und Granulatoren intensiviert und durch die Betriebsbedingungen und die Systemauslegung des Abfallreaktors 60 ganz besonders intensiviert.
• Die Bedingungen Abfallreaktor sollen die Reaktion zwischen dem Abfall und dem Additiv beschleunigen. Diese Reaktion ist im Hinblick auf mehrere Schlüsselparameter empfindlich, nämlich auf (a) den Feuchtigkeitsgehalt des Abfalls, (b) die Temperatur, bei der die Reaktion stattfindet, (c) die Homogenität der Abfall-Additivmischung, und (d) den pH-Wert des Abfallstroms Alle diese Variablen werden im Abfallreaktor vollständig kontrolliert.
• Der Ausgangsstoff aus dem Abfallreaktor 60 wird dann mechanisch in einer Vorrichtung 70 verarbeitet, um Pellets mit einer festgelegten geometrischen Form herzustellen. Dies wird durch Verwendung von Pelletisierungspressen oder ähnlichen mechnischen Einrichtungen erreicht, die den geshredderten, behandelten Abfall in einzelne Pellets umformen.
• Die Reaktion zwischen dem Additiv und dem Abfall im Granulator/Schredder 50 erreicht einen Reaktionsgrad von bis zu 70 %, und im Abfallreaktor 60 wird ein Reaktionsgrad von bis zu 90 % erreicht. Dies bedeutet, daß der Abfall homogener und leichter zu verarbeiten wird. Daher ist als Folge der Pelletisierungsvorgang in der Vorrichtung 70 weniger energie- und zeitaufwendig als in existierenden RDF-Herstellungsverfahren. Dies hat eine günstige Auswirkung auf die Wirtschaftlichkeit des RDF- Herstellungsverfahrens.
• Die Pellets werden dann in einen Trockner 80 eingeleitet, in dem heiße Luft, die mit Kohlendioxid angereichert ist, verwendet wird. Dieses Kohlendioxid stammt aus einer herkömmlichen Verbrennung eines Brennstoffs, z.B. von LPG, das zur Erhitzung der Luft für den Trocknungsvorgang eingesetzt wird. Die Pellets werden in dieser Luft-Kohlendioxidmischung bei einer Temperatur im Bereich von 105ºC bis 185ºC und während einer Zeit von 15 Minuten bis 30 Minuten getrocknet, um die Restfeuchtigkeit aus den Pe ts auszutreiben, wodurch deren Feuchtigkeitsgehalt auf schen 1 und 5 Gew.-% reduziert wird. Die Eigenheit des einesetzten Additivs und des Trocknungsmechanismus, insbesondere die Anwesenheit von Kohlendioxid, bedeutet, daß unter diesen Bedingungen jedes behandelte Pellet eine harte Außenschicht aufweist, die eine gewisse Menge von reagiertem Abfall und Additiv umschließt. Dieses Endprodukt stellt den Brennstoff dar.
• Die Verwendung des Additivs ermöglicht es, daß die getrockneten Pellets, selbst wenn sie einen Feuchtigkeitsgehalt von bis zu 5 % aufweisen, biologisch inert sind.
• Das oben beschriebene, die Erfindung verkörpernde Verfahren, welches einen kontinuierlichen Vorgang darstellt, ermöglicht die Umwandlung eines heterogenen Abfallstroms in ein homogenes, ausreagiertes Produkt mit einer Kalziumkarbonat-Außenschale und einem nahezu vollständig karbonisierten inneren Kern. Die Reaktion wird in allen Stufen des Verfahrens in folgender Weise ausgeführt.
• (a) In der Granulierungs- bzw. Shredderphase 50 reagiert die Reaktion bis zu 70 % aus.
• (b) In der Abfallreaktorphase 60 reagiert die Reaktion bis zu 90 % aus.
• (c) In der Pelletisierungsphase 70 reagiert die Reaktion bis zu 95 % aus.
• (d) In der Trocknungsphase 80 erreicht die Reaktion einen Reaktionsgrad von 100 %.
• Der resultierende RDF wird anschließend zu seinem Verwendungs- ort transportiert.
• Wie vorstehend beschrieben, sind wesentliche Elemente in der bevorzugten Ausfünrungsform der Erfindung die Zusammensetzung des in dem Verfahren verwendeten Additivs und die Art und Weise seiner Hinzufügung, d.h. das Verfahren der mehrfachen Einspeisung, wobei das Additiv in der Speichergrube 10, im Granulator bzw. Shredder 50 und im Abfallreaktor zugesetzt wird. Die Eigenheiten und die Betriebsweise des Abfallreaktors sind ebenfalls von Bedeutung.
• Das Additiv, das in dem Verfahren verwendet wird, ist eine zusammengesetzte Mischung aus Kalziumoxid (Kalk), einem kalzium- und/oder natriumbasierten Bentonit und einem Kohlenwasserstoffstärkebinder wie etwa einer Mischung aus D-Glucose und C- Mannose. Wenn diese Komponenten richtig gemischt werden, mit Gewichtsverhältnissen von 0 bis 30 % für den Stärkebinder, 45 bis 80 % für das Kalziumoxid und 45 bis 20 % für das Bentonit, wirken sie in einer synergistischen Weise, um dem Verfahren und dem Endprodukt die gewünschten Eigenschaften zu verleihen, wie weiter oben beschrieben.
• Das Kalziumoxid greift unter den nassen bzw. feuchten Bedingungen des Abfalls die Kohlenstoff-Stickstoffbindungen und die Hydroxylgruppen in der molekularen Struktur des Abfalls an, wobei diese Reaktion eine Säure-Base-Reaktion ist. Die Geschwindigkeit dieser Reaktion hängt sehr stark vom pH-Wert des Abfallstroms ab; je höher der pH-Wert, desto höher ist die Geschwindigkeit der Reaktion. Außerdem hängt die Reaktionsrate von der Temperatur ab, bei der die Reaktion stattfindet. Daher gibt es einen erheblichen Anstieg in der Reaktionsrate, wenn die Temperatur des Abfalls von 60ºC auf 90ºC ansteigt. Die Bedeutung der Anwesenheit von Bentonit besteht darin, daß es die organischen Fettsäuren im Abfallgemisch einfängt und dadurch einen lokalen Anstieg des pH-Werts bewirkt, wodurch der Angriff des Kalz -;xids auf den Abfallstrom beschleunigt wird.
• Das Additiv wird, wie oben ausgeführt, vorzugsweise an verschiedenen Punkten des Verfahrens dem Abfall zugeführt, nämlich in der Grube 10, am Shredder bzw. Granulator 50 und am Abfallreaktor 60. In der Grube beträgt der Zuschlag zwischen 0 und 2 Gew.-% des Abfalls; beim Zerkleinerer beträgt der Zuschlag zwischen 1 und 5 Gew.-% des Abfalls, und im Abfallreaktor werden zwischen 0 und 5 Gew.-% des Abfalls zugeschlagen. Wenn all diese Zuschläge berücksichtigt werden, beträgt somit der Gesamtzuschlag des Additivs zum Abfall zwischen 2 und 7 Gew.-% des Abfalls. Das Additiv kann dem Abfall während des oder vor dem Transport des Abfalls zur Behandlungsanlage zugefügt werden, und zwar anstelle von oder zusätzlich zu einem Zuschlag in der Speichergrube 10 an der Behandlungsanlage. Ein solcher Zuschlag des Additivs dient dazu, den biologischen Abbau des Abfalls während dieser Phase zu kontrollieren, wodurch somit der üble Geruch vermindert wird, der vom üblichen Abbau bzw. Zerfall des Abfalls resultiert.
• Beispiele von Zusammensetzungen des Additivs, die erfolgreich eingesetzt werden, um nach dem erfindungsgemäßen Verfahren aus Abfall stammenden Brennstoff herzustellen, sind nachfolgend angegeben.
• Wie oben angegeben, wird das Additiv vorzugsweise an verschiedenen Punkten des Verfahrens zugegeben, beispielsweise in der Grube, in der Granulierungs- bzw. Schredderphase und im Abfallreaktor. Die Dosierung wird an jedem dieser Einspeisepunkte so eingestellt, daß die maximal mögliche Reaktion zwischen dem Abfall und dem Additiv in jeder der Phasen gewährleistet wird, in der es zugesetzt wird. Der Gesamtzuschlag ist abhängig von der gewählten Zuschlagzusammensetzung und kann zwischen 2,6 und 7 Gew.-% des zu verarbeitenden Abfalls variieren
• Die Bedingungen, unter denen die Reaktion zwischen dem Additiv und dem Abfall weitestgehend verläuft, erfordern den Einsatz des Abfallreaktors, der ein wesentlichens Auslegungsmerkmal des Verfahrens darstellt.
• Da Abfall ein variables Rohmaterial darstellt, dessen Zusammensetzung und Abbaugeschwindigkeit von der Zeit, der Temperatur und den Umgebungsbedingungen abhängen, und da die gewünschte Reaktion zwischen Abfall und Additiv von vielen Parametern abhängt, wird der Abfallreaktor benötigt, um die Umwandlung des organischen Abfalls in ein biologisch inertes Produkt zu gewährleisten. Die Verwendung des Abfallreaktors ermöglicht die Steuerung der folgenden Parameter in dem Verfahren:
• (a) Die Konzentration des Additivs in dem Abfall und dessen homogene Interaktion innerhalb des Abfalls.
• (b) Der Feuchtigkeitsgehalt des Abfalls.
• (c) Die Temperatur, bei der der Abfall mit dem Additiv zur Reaktion gebracht wird.
• (d) Die pH-Bedingungen, unter denen die Reaktion stattfindet.
• (e) Die Verweilzeit in dem Abfallreaktor.
• Der Abfallreaktor 50 weist zwei Kammern auf. Die erste Kammer, die den behandelten Abfall vom zweiten Granulator bzw. Shredder erhält, besitzt die folgenden Merkmale.
• (a) Sie ermöglicht ein mechanisches Rühren des Abfalls.
• (b) Sie ermöglicht die Zugabe weiterer Mengen des Additivs.
• (c) Sie ermöglicht die Zugabe und/oder den Abzug von Dampf.
• (d) Sie ermöglicht eine Erwärmung des Abfalls.
• (e) Sie ermöglicht, die obigen Schritte in interaktiver Weise auszuführen.
• Die Verweilzeit des Abfalls in der ersten Kammer des Abfallreaktors unter diesen sorgfältig gesteuerten Bedingungen ist wesentlich für eine erfolgreiche Reaktion zwischen dem Additiv und dem Abfall. Diese Kammer des Abfallreaktors ist daher so ausgelegt, daß der behandelte Abfallstrom idealen Bedingungen für die Reaktion zwischen dem Additiv und dem Abfall ausgesetzt wird, um den optimalen Reaktionsfortschritt in dieser Phase zu erreichen. Der Abfall wird dann aus dieser ersten Kammer des Abfallreaktors zur zweiten Kammer geleitet, wobei die Reaktion zwischen Additiv und Abfall innerhalb dieser zweiten Kammer und während einer kurzen Aufenthaltszeit einen Reaktionsgrad von 90 % erreicht.
• Die erste Kammer des Abfallreaktors ist im allgemeinen ein kubischer, rechtwinkliger oder zylindrischer Behälter, in dem rotierende Schaufeln angeordnet sind, um die gleichmäßige Mischung des Additivs mit dem Abfall zu ermöglichen. Diese Kammer hat Einlässe, um den Zusatz von Dampf und des Additivs zu dem Abfall zu ermöglichen, und einen oder mehrere Auslässe, um den homogenisierten Abfall in die zweite Kammer des Abfallreaktors zu leiten. Diese zweite Kammer ist ein horizontales, zylindrisches Rohr mit einem Einfach- oder Doppelschraubenförderer. Der Abfall verbleibt während einer weiteren Aufenthaltsdauer in dieser zweiten Kammer, während der er der Scherwirkung der Schraube(n) bzw. Schnecke(n) unterworfen wird, bevor er als Ausgangsstoff aus dieser zweiten Kammer in eine Verdichtungspresse oder einen Pelletisierer 70 eingespeist wird.
• Als Beispiel sollten die Temperaturbedingungen in der ersten Kammer des Abfallreaktors, damit die maximale Reaktionsrate zwischen dem Additiv und dem Abfall erreicht wird, zwischen 60 und 80ºC liegen, der Feuchtigkeitsgehalt sollte zwischen 30 und 55 Gew.-% liegen und der pH-Wert zwischen 10 und 12. Der Abfall sollte eine Aufenthaltsdauer in dieser ersten Kammer zwischen 20 und 60 Minuten und eine Aufenthaltsdauer in der zweiten Kammer des Abfallreaktors zwischen 5 und 20 Minuten haben.
• Als Beispiel wurde bei einem speziellen Abfallstrom zwischen Abfall und Additiv eine Reaktion zu 90 % unter folgenden Bedingungen erreicht: Temperatur 7000; Feuchtigkeitsgehalt 40 %; pH-Wert 11; Aufenthaltsdauer in der ersten Kammer des Abfallreaktors 30 Minuten; und Aufenthaltsdauer in der zweiten Kammer des Abfallreaktors 10 Minuten.
• Aufgrund des verwendeten Additivtyps und der Verfahrensbedingungen, unter denen das Additiv in den Abfall eingearbeitet wurde, ist der resultierende, aus Abfall stammende Brennstoff biologisch inert, leicht transportfähig und hat einen gleichmäßigen Brennwert, der eine Energieumwandlungsrate von 30 % ermöglicht, wenn er in einem geeigneten Kessel bzw. Brenner eingesetzt wird. Der Brennstoff hat bei der Verbrennung niedrigere Emissionen, was Ohlorgas, Chlorwasserstoff, Schwefeldioxid und Stickstoffoxid betrifft, im Vergleich zu einem Standard-RDF. Darüber hinaus können besonders niedrige Emissionsgrade erreicht werden, wenn die verwendete Verbrennungseinheit ein Fluidbettkessel mit Luftumwälzung ist.
• Das bevorzugte Verfahren nach der Erfindung ist in der Lage, die Produktion von RDF aus Hausmüll oder ähnlichem Abfall mit einem Feuchtigkeitsgehalt mit bis zu 80 % erheblich zu verbessern. Der resultierende Brennstoff hat verbesserte Eigenschaften hinsichtlich der biologischen Stabilität bzw. Inertheit, eines höheren Brennwerts und niedrigerer Emissionen bei der Verbrennung, wenn man ihn mit bekannten, aus Abfall stammenden Brennstoffen vergleicht. Der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte RDF hat typischerweise einen gleichmäßigen Heizwert von zwischen 3.500 Kilokalorien je Kilogramm und 4.200 Kilokalorien je Kilogramm. Der Brennstoff ist fest, biologisch inert und leicht lager- und transportfähig.
• Der hergestellte Brennstoff kann beispielsweise in einem Kraftwerk oder im Laufe der Zementherstellung verbrannt werden, wodurch auch eine mögliche Verwendung für die nach der Verbrennung verbleibende Asche eröffnet wird.
• Eine andere mögliche Verwendung für die mit dem oben beschriebenen Verfahren hergestellten Pellets stellt eine Füllung oder ein Zuschlagstoff für Beton dar, insbesondere für Beton, der als Medium zur Landgewinnung verwendet wird. In diesem Zusammenhang ermöglichen die mit diesem Verfahren hergestellten Pellets, da sie wesentlich dichter und kompakter sind als der Abfall, aus dem sie hergestellt worden sind, daß eine wesentlich größere Abfallmenge in ein gegebenes aufzufüllendes Volumen gepackt wird (sofern die Pellets nicht zur Verbrennung bestimmt sind), während die biologische Inertheit der Pellets die Gefahr einer physikalischen bzw. chemischen Instabilität einer auf solchen Pellets basierenden Geländeauffüllung ausschaltet. Die Kombination derartiger Pellets mit einem Zementmedium zur Bildung einer Art von Beton liefert ein Medium zur Geländeauf füllung oder Landgewinnung, das ausgezeichnete Lasttrageeigenschaften sowie physikalische und chemische Stabilität aufweist.

Claims (14)

1. Verfahren zum Verbrennen von Haushaltsmüll, bei dem der Müll zerkleinert wird, mit einem Additiv, das Kalziumoxid enthält, gemischt wird, und das Produkt zu Pellets geformt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das besagte Additiv zusätzlich zu Kalziumoxid ein kalzium- und/oder natriumbasiertes Bentonit enthält, wobei man nach dem Mischen des Mülls mit dem Additiv das Additiv mit dem Müll reagieren läßt und anschließend das resultierende Material zu Pellets formt, die anschließend in einer kohlendioxidhaltigen Atmosphäre getrocknet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Additiv Stärke als Bindemittel enthält.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Mischen des zerkleinerten Mülls mit dem Additiv und vor dem Pelletisieren des Produkts die Mischung während einer vorbestimmten Zeitspanne in einem Reaktor gehalten wird, in dem der Feuchtigkeitsgehalt, die Temperatur und der pH-Wert gesteuert werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine gewisse Menge des Additivs während des Zerkleinerns des Mülls mit dem Müll gemischt wird und daß weiteres Additiv mit dem Müll in dem genannten Reaktor vermischt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Reaktor Dampf zugeführt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Feuchtigkeitsgehalt innerhalb einer Reaktorkammer in dem genannten Reaktor zwischen 30 und 55 Gew.-% beträgt, die Temperatur zwischen 60 und 80ºC, der pH-Wert zwischen 10 und 12 und die Verweilzeit der Mischung innerhalb der Reaktorkammer zwischen 20 und 60 Minuten liegt.

7. Verfahren nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktor eine erste Reaktorkammer aufweist, in der die Mischung der Wirkung rotierender Schaufeln ausgesetzt ist, und eine zweite Kammer aufweist, die aus einem horizontalen, zylindrischen Rohr mit einem Einzel- oder Doppelschraubenförderer besteht, wobei die Mischung nach einer Verweilzeit in der ersten Kammer aus der ersten Kammer in die zweite Kammer weitergeleitet wird, der Feuchtigkeitsgehalt innerhalb der ersten Reaktorkammer zwischen 30 und 55 Gew.-% beträgt, die Temperatur in der ersten Kammer zwischen 600 und 80ºC, der pH Wert in der ersten Kammer zwischen 10 und 12, die Verweilzeit des Materials in der ersten Kammer zwischen 20 und 60 Minuten und die Verweilzeit in der zweiten Kammer zwischen 5 und 20 Minuten beträgt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktion zwischen Additiv und Müll in der Zerkleinerungsphase einen Reaktionsgrad von 70 %, im Abfallreaktor 90 %, in der Pelletisierungsphase 95 % und in der Trocknungsphase 100 % erreicht.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß unbehandelter Müll zunächst in eine Grube gekippt wird, wo eine Anfangsmenge des Additivs zugegeben wird, Müll und Additiv dann aus der Grube entfernt werden und Metallgegenstände oder -bruchstücke oder Glas entfernt werden, wonach der Müll in einen primären Zerkleinerer eingeleitet wird, um ihn auf eine vorbestimmte Partikelgröße zu zerkleinern, wobei der resultierende, zerkleinerte Müll weiter von Metall und Glas befreit wird und danach in einen sekundären Zerkleinerer eingeleitet wird, wo die Partikelgröße weiter reduziert wird und eine weitere Menge des Additivs mit dem Müll gemischt wird, bevor der Müll in die besagte Reaktorkammer weitergeleitet wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß bis zu 2 %, bezogen auf das Gewicht des Mülls, an Additiv in der Grube zugesetzt werden, 1 bis 5 % Additiv, bezogen auf das Gewicht des Mülls, im sekundären Zerkleinerer zugesetzt werden, und bis zu 5 %, bezögen auf das Gewicht des Mülls, in dem Reaktor hinzugefügt werden, wobei die Gesamtzugabe des Additivs zu dem Müll während des Verfahrens zwischen 2 und 7 % beträgt, bezogen auf das Gewicht des Mülls.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Müll in dem Reaktor erwärmt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Müll in einer Vorrichtung zerkleinert und/oder geshreddert wird, während das Additiv in einem vorbestimmten Verhältnis zugegeben und damit vermischt wird, wonach das resultierende Material aus der Vorrichtung zu einem Reaktor geleitet wird, in dem das Additiv in einem weiteren, vorbestimmten Verhältnis zugesetzt wird, während das Material unter gesteuerten Bedingungen gerührt und gemischt wird, wobei Temperatur, Feuchtigkeitsgehalt und pH-Wert gesteuert werden und wonach das resultierende Material zu den genannten Pellets umgeformt wird.

13. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Additiv zwischen 45 und 80 Gew.-% Kalziumoxid und zwischen 20 und 50 Gew.-% Bentonit enthält.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Additiv weiter bis zu 30 Gew.-% Stärke enthält.