DK168245B1 - Fremgangsmåde og anlæg til forbrænding af fast og eventuelt flydende affald af forskellig art - Google Patents

Description

i DK 168245 B1

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til forbrænding af fast og eventuelt flydende affald i et anlæg, hvor der anvendes en roterovn, som i affaldets fremføringsretning er anbragt 5 efter en forbrændingssektion med trapperiste.

Med de stadigt større affaldsmængder og de stadigt større miljømæssige krav, der stilles til forbrændingen af affaldet, dannes stadigt større mængder skadelige restprodukter som følge af røgrensning.

10 I de i dag kendte affaldsforbrændingsanlæg holdes forbrændingstemperaturen under 1100°C, f.eks. omkring 875°C, for at undgå dannelse af flydende slagge ved ristesektionens sidevægge og i roterovnen, idet denne har tendens til at størkne ved ovnsiderne og blokere roterovnen ved 15 bortførselsenden.

Anlæggene er indrettet og konstrueret til, at slaggen og asken udtrækkes som en henholdsvis tør eller befugtet inhomogen blanding i op til 3 forskellige uddoseringssy-stemer.

20 Således fås kedelaske fra kedelanlægget, der f.eks. er af bankeværkstypen, og flyveaske fra et elektrofilter. Endvi- dere foretages røgrensning ved tilsætning af f.eks. kalk, hvorefter røggassen passerer et filter eller et røggas-vaskeanlæg, hvor et restprodukt skilles fra.

25 Desuden falder "småt affald" gennem risten, og sådant ristegennemfald føres til et slaggeudtag. Det kræves imidlertid, at mindre end 3% af slaggen er uforbrændt.

Disse kendte anlæg har naturligvis de ulemper, at de i slaggen, i flyveasken og i restprodukterne fra røggas-30 vaskeanlægget vedhæftende salte og tungmetaller er udvaskbare, og nogle tungmetaller fordamper under processen.

DK 168245 B1 2

Disse produkter må derfor deponeres sikkert, f.eks. på kontrollerede lossepladser, hvorved der fremkommer et percolat, som belaster miljøet betydeligt, eller i salt-5 miner.

Fra europæisk patentansøgning nr. 330.872 kendes et anlæg, hvor farlige affaldsstoffer indkapsles i flydende affald.

Ved denne kendte fremgangsmåde tilføres den til smeltningen af affaldet nødvendige varmeenergi fra en separat.

10 brænder og indkapslingen sker på en skråtstillet trapperist. Der er ingen efterkoblet roterovn og ingen tilbageføring af askeprodukter til roterovnens tilførselsende.

Der anvendes forholdsvis megen energi til smeltningen og indkapslingen foregår uden omrøring, men blot med neddump-15 ning af aske i den kun delvis smeltede affaldsmasse.

Fra dansk fremlæggelsesskrift nr. 149.317 er det ligeledes kendt at indkapsle farlige affaldsstoffer ved et anlæg til fremstilling af cementklinker. Ved dette anlæg anvendes der ingen trapperist til forbrænding af affaldet, 20 og der er ingen tilbageføring af askeprodukter til roterovnens tilførselsende, hvorved der fra det samlede anlæg afgives en forholdsvis stor mængde ikke-indkapslede affaldsstoffer.

Opfindelsen har til formål at uskadeliggøre de ved 25 forbrændingen af fast og/eller flydende affald fremkomne slagger, flyveaske og andre skadelige restprodukter.

Dette formål opnås ved fremgangsmåden ifølge krav 1, idet stofferne indkapsles i den relativt varme, flydende slagge ved passage igennem roterovnen. Herved bliver produktet 30 fra affaldsforbrændingen en uskadelig, glassificeret slagge, der ikke afgiver skadelige stoffer, såsom tungmetaller, og derfor kan deponeres uden problemer.

DK 168245 B1 3

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen er således ejendommelig ved, at a) det faste affald forbrændes delvis på trapperistene og 5 afgives til roterovnen ved en så høj temperatur, at der i roterovnen dannes en flydende slagge, b) at der eventuelt tilsættes flydende affald til det på trapperistene under forbrænding værende affald, og c) at askeprodukterne fra forbrændingen, såsom riste- 10 gennemfald, kedelaske, flyveaske og restprodukter fra røgrensning, opsamles og tilbageføres til roterovnens tilførselsende, hvor disse produkter smeltes sammen med den flydende slagge.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen kan udføres i anlægget 15 ifølge opfindelsen, der er ejendommeligt ved, at der er tilvejebragt et indfødningsaggregat som ved roterovnens tilførselsende doserer opsamlede askeprodukter fra forbrændingsanlægget i en kontinuerlig proces for sammensmeltning af disse stoffer med den flydende slagge til et 20 glasagtigt produkt, der afgives ved roterovnens bortførselsende.

Denne affaldsforbrænding kan foregå i et anlæg, hvor affaldstyper, som indfødes, eventuelt gennem flere indfødningssystemer, udtørres, antændes og forbrændes. Det 25 faste affald forbrændes til en ikke færdig udbrændt slagge, som derefter nedstyrtes i en med ristesektionen sammenbygget roterovn i direkte linie, hvor denne slaggeblanding og de separat indfødte restprodukter fra røggasrensningsanlægget sammensmeltes til en glasagtig masse.* 30 Roterovnens rotation fremmer udbrænding og sammensmeltning af massen til et homogent materiale.

Slaggen smeltes fortrinsvis ved en temperatur på ca. 1100°C eller derover. Herved opnås, at slaggen ikke størkner i roterovnen.

DK 168245 B1 4

Temperaturen i risteovnrummet og roterovnen styres fortrinsvis ved åbning og lukning af et spjæld i en by-pass kanal mellem risteovnrum og røgkanal.

5 Energikilden til smeltningen er fortrinsvis selve det tilførte affald.

Endvidere er der fortrinsvis anbragt en brænder ved roterovnens bortførselsende for om nødvendigt at sikre opretholdelse af en så høj temperatur, at slaggen ikke størk-10 ner i roterovnen. Herved ud jævnes varierende brændværdier af affaldet, og der sikres et kontinuerligt smelteudtræk.

Fortrinsvis opsamles restprodukterne i en opsamlingsbeholder anbragt foran indfødningsaggregatet regnet i restprodukternes fremføringsretning.

15 Dette system har den fordel, at der tilsættes mindst mulig luft, og samtidig udnyttes den ved forbrændingsprocessen tilførte ilt maksimalt. Den derved til dels fremkomne reducerende atmosfære nedsætter smeltepunktet for diverse indifferente materialer, uden at der skal tilsættes reduk-20 tionsmidler.

Ifølge opfindelsen kan den om en skråt nedadhældende akse roterende ovn have en konisk tilspidset eller indsnævret udgangsende.

Herved opnås, at den flydende slagge forbliver i en lomme 25 ved roterovnens nederste del, indtil en fuldstænding forgi asning er opnået.

Opfindelsen skal i det følgende forklares nærmere med henvisning til tegningen, på hvilken fig. 1 er et principdiagram, der viser funktionen af 30 anlægget ifølge opfindelsen, DK 168245 B1 5 fig. 2 viser et skematisk tværsnit gennem et i overensstemmelse med opfindelsen udformet anlæg, og fig. 3 viser et snit efter linie III-III i fig. 2 med 5 placering af indfødning for restprodukter.

Det i fig. 2 viste anlæg består af en ristesektion 1, en roterovn 2, brænderplacering 3, restproduktsilo 4, efter-forbrændingskammer 5, kedelanlæg 6 og restprodukttrans-port 7.

10 Det til forbrænding bestemte affald 21, der fortrinsvis består af husholdningsaffald, bark, industriaffald, syge-husaffald og til dels kemisk affald i en forholdsvis inhomogen sammenblanding, tilføres igennem påfyldningstragten 20 og indfødningsskakten 8 til venstre i fig. 2.

15 Det indfødte materiale fordeles på riste 9, 10, 11, og dertil føres også eventuelt flydende affald, og nedefra tilføres forbrændingsluft 31.

Ristegennemfald, dvs. småstykker af affald, der kan indeholde uforbrændt materiale falder gennem ristene 9, 10, 20 11, føres af et transportbånd 17 og en transportør 7 til en opsamlingsbeholder 4.

Den ved forbrændingen i ristesektionen dannede uudbrændte slagge udtømmes på kendt måde i roterovnen 2. Ved overgang 12 fra ristesektionen 1 til roterovnen 2 indfødes de 25 i mellemsiloen 4 opsamlede restprodukter gennem en doseringssnegl 13, og restprodukterne sammenblandes og udbrændes til en smeltende masse i roterovnen 2.

Roterovnen 2 kan have konisk tilspidsede ender, som sikrer tilbageholdelse af den flydende slagge.

DK 168245 B1 6

Ved roterovnens 2's bortførselsende 15 ses placeringen af brænderen 3, fortrinsvis et oxygen/gas-brænder-system, som sørger for en kontinuerlig temperaturkontrol ved slag-5 geudløb. Fra slaggeudløbet 15 føres slaggen bort via et transportbånd 22.

Røggasserne føres fra roterovnen 2 gennem et efterforbræn-dingskammer 5 til et kedelanlæg 6. Her udskilles kedelaske 28 i en bankeværkskedel, og der udskilles flyveaske 29 ved 10 hjælp af et elektrofilter 23. Kedelasken 28 og flyveasken 29 føres af et transportbånd 18 og transportøren 7 til opsamlingsbeholderen 4.

Efter elektrofilteret 23 passerer røggasserne ind i reaktoren 24 i et røggasrenseanlæg, hvor der tilsættes kalk 15 25. Reaktionsprodukterne herfra føres til et filter 26, hvor et restprodukt 30 skilles fra. Dette restprodukt 30. føres af transportbånd 19, 32 til transportøren 7 og videre til opsamlingsbeholderen 4, medens de for restproduktet 30 befriede, uskadelige røggasser bortledes gennem 20 en skorsten 27.

Opfindelsen er ikke begrænset til netop det her viste og beskrevne, og det skal bemærkes, at det for en fagmand vil være muligt at udføre en række modifikationer ved f.eks. ændring af flere roterovne eller forbrændingsriste. Som 25 nævnt i det foregående består dette i, at forbrændingsslagge og restprodukter, som ristegennemfald, flyveaske og reaktionsprodukter sammensmeltes i et procesforløb og uden mellemkøling, d.v.s. den engang frembragte energi i slaggen udnyttes til smelteprocessen.

Claims (9)

1. Fremgangsmåde til forbrænding af fast og even tuelt flydende affald i et anlæg, hvor der anvendes en 5 roterovn (2), som i affaldets fremføringsretning er anbragt efter en forbrændingssektion (1) med trapperiste (9, 10, 11), kendetegnet ved, at a) det faste affald forbrændes delvis på trapperistene (9, 10, 11) og afgives til roterovnen ved en så høj 10 temperatur, at der ved udbrænding i roterovnen dannes en flydende slagge, b) at der eventuelt tilsættes flydende affald til det på trapperistene (9, 10, 11) under forbrænding værende affald, og 15 c) at askeprodukterne fra forbrændingen, såsom riste-gennemfald, kedelaske, flyveaske og restprodukter fra røgrensning, opsamles og tilbageføres til roterovnens (2) tilførselsende (12), hvor disse produkter indføres og sammensmeltes med den flydende slagge.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at slaggen smeltes ved temperaturer på ca. 1100°C eller derover i risteovnrummet (1).

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at temperaturen i risteovnrummet (1) styres ved 25 åbning og lukning af et spjæld (14) i en by-pass kanal (16) mellem risteovnrum (1) og røgkanal (5).

4. Fremgangsmåde ifølge krav 1-3, kendetegnet ved, at energikilden til smeltningen er det til forbrændingen i ristesektionen (1) tilførte affald.

5. Fremgangsmåde ifølge krav 1-4, kendetegnet ved, at der til roterovnens (2) bortførselsende (15) tilføres varme fra en brænder (3). DK 168245 B1 8

6. Anlæg til brug ved udøvelse af en fremgangsmåde ifølge krav 1 og omfattende a) en ristesektion (1) og 5 b) en roterovn (2), som er anbragt efter hinanden i affaldets fremføringsretning, kendetegnet ved, at der er tilvejebragt et ind-fødningsaggregat (13), som ved roterovnens (2) tilførselsende (12) doserer opsamlede slagger og askeprodukter 10 fra forbrændingsanlægget i en kontinuerlig proces for sammensmeltning af disse stoffer med den flydende slagge til et glasagtigt produkt, der afgives ved roterovnens (2) bortførselsende (15).

7. Anlæg ifølge krav 6, kendetegnet ved, at der ved 15 roterovnens bortførselsende (15) er anbragt en brænder (3), fortrinsvis et oxygen/gas-brændersystem.

8. Anlæg ifølge krav 6 eller 7, kendetegnet ved, at der foran indfødningsaggregatet (13) regnet i restprodukternes fremføringsretning er anbragt en opsamlingsbehol- 20 der (4).

9. Anlæg ifølge krav 6-8, kendetegnet ved, at den om en skråt nedadhældende akse roterende ovn har konisk tilspidsede eller indsnævrede ender.