EP3022489B1

EP3022489B1 - Verfahren zum aufbereiten von schlacke in müllverbrennungsanlagen sowie müllverbrennungsanlage

Info

Publication number: EP3022489B1
Application number: EP13747366.6A
Authority: EP
Inventors: Georg Schons
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-07-17
Filing date: 2013-07-17
Publication date: 2017-09-06
Anticipated expiration: 2033-07-17
Also published as: EP3022489A1; WO2015007314A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbereiten von Schlacke in Müllverbrennungsanlagen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Müllverbrennungsanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9.
Zur Müllverbrennung in Müllverbrennungsanlagen werden u.a. überwiegend Rostfeuerungen eingesetzt, wobei die heiße Rohschlacke üblicherweise mittels eines sogenannten Nassentschlackers aus einem dem Feuerraum nachgeordneten Raum ausgeschleust wird. Der Nassentschlacker bildet dabei eine Schleuse, in der Art eines Siffons zum Luftabschluss zur Trennung des Feuerraums, genauer des dem Feuerraum nachgeordneten, mit dem Feuerraum luftleitend verbundenen Raum bzw. der Verbrennungsluft von der Außenluft. Als Alternative zu Nassentschlackern ist es bekannt, Trockenentschlacker als Schleuse für Rohschlacke einzusetzen, wobei derartige Trockenentschlacker technisch sehr aufwändig sind, da sie zum einen die Kühlung der Rohschlacke mit Luft gewährleisten und gleichzeitig einen Austritt von Rauchgasen und Stäuben verhindern müssen, was durch aufwändige Filteranlagen realisiert wird. In der Praxis haben sich Nassentschlacker durchgesetzt, wobei die Rohrschlacke nach der Rostfeuerung in ein Wasserbecken des Nassentschlacker gefördert und dann, beispielsweise mittels eines Schiebers ausgetragen wird. Eine Metallseparierung aus der in der Müllverbrennungsanlage befindlichen Schlacke findet nicht statt. Da Müllverbrennungsanlagen sehr kostenintensiv in ihrer Bestehung und im Betrieb sind und darüber hinaus wenig Bauraum bzw. Platz zur Verfügung steht, wird die ausgetragene Schlacke extern meist von Drittanbietern aufbereitet, wodurch den Müllverbrennungsanlagenbetreibern die Aufbereitungswertschöpfung entgeht.
Die eingesetzten Nassentschlacker haben zudem einen negativen Nebeneffekt im Hinblick auf die externe Aufbereitung, da Sie als Reaktor ungewollte Reaktionen wie das Agglomerieren der feinen Schlacketeilchen zu Schlackeklumpen unterstützen, was die spätere Metallrückgewinnung aus der Rohschlacke erschwert. In der Theorie sind verschiedene Konzepte mit unterschiedlichen Zielsetzungen zur Verbesserung von Müllverbrennungsanlagen entwickelt worden. So ist es beispielsweise aus der EP 0 437 679 A1 bekannt geworden, die Rohschlacke nach Passieren des Feuerrostes in zwei Fraktionen zu trennen, wobei die weitere Aufbereitung dieser Fraktionen außerhalb der Müllverbrennungsanlage stattfindet, indem die Fraktion mit Bestandteilen, deren Durchmesser kleiner als 100 mm bis 300 mm ist, in einem separaten Schmelzofen geschmolzen wird.
Eine Aufteilung der Rohschlacke in zwei Fraktionen ist auch aus der EP 0 372 039 bekannt.
Die EP 0 722 777 A1 , welche den Oberbegriff der Ansprüche 1 und 9 offenbart, beschreibt ein Verfahren zum Aufbereiten von Schlacken aus Müllverbrennungsanlagen, nach welchem die Rohschlacke nach Passieren des Feuerrostes direkt und ohne vorheriges Abschrecken in einem Wasserbad in mindestens zwei Fraktionen getrennt wird. Die Grobfraktion wird einem Nassentschlacker zugeführt, wobei von der Feinfraktion ein Siebüberlauf abgetrennt und ebenfalls der Nassentschlackung zugeführt wird. Der Siebdurchfall wird einer zweiten Siebstufe zugeführt, zur Abtrennung eines Feinanteils von 0 mm bis 2 mm. Der Siebüberlauf der zweiten Stufe wird ggf. nach Aussortieren von metallischen und Inertstoffen mechanisch zerkleinert, wobei der Siebdurchfall einer Sonderbehandlung, beispielsweise einem Schmelzofen zugeführt wird. Wobei die zweite Siebstufe und damit das fakultative Aussortieren von Metallen außerhalb des Feuerraums nach dem Transport durch ein Luftabschlussorgan (Schleuse) durchgeführt wird.
Die DE 695 12 152 T2 beschreibt ein Trennverfahren, gemäß welchem außerhalb einer Müllverbrennungsanlage eine Leicht- und eine Grobfraktion gewonnen werden.
Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, welches eine optimale Schlackeaufbereitung in Müllverbrennungsanlagen gewährleistet und bevorzugt die Wertschöpfung von Müllverbrennungsanlagen erhöht. Ferner besteht die Aufgabe darin, eine entsprechend verbesserte Müllverbrennungsanlage anzugeben, mit der eine optimale Schlackeaufbereitung möglich ist.
Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und hinsichtlich der Müllverbrennungsanlage (Müllverbrennungsvorrichtung) mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen. Zur Vermeidung von Wiederholungen sollen vorrichtungsgemäß offenbarte Merkmale als verfahrensgemäß offenbart gelten und beanspruchbar sein. Ebenso sollten verfahrensgemäß offenbarte Merkmale als vorrichtungsgemäß offenbart gelten und beanspruchbar sein.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die Schlackeaufbereitung und damit die Wertschöpfung einer Müllverbrennungsanlage dadurch zu erhöhen, bereits innerhalb der Müllverbrennungsanlage vor dem Ausschleusen aus dem dem Feuerraum nachgeordneten und vorzugsweise mit dem Feuerraum, bevorzugt über einen dem Feuerraum nachgeordneten Spalt zur Beschickung mit Rohschlacke, luftleitend verbundenen Raum, d.h. vor dem Verlassen eines Nassentschlackers eine Edelmetalle wie Gold, Platin, Silber, Palladium und bevorzugt auch Nichteisenmetalle umfassende Schwerfraktion zu gewinnen, die dann separat von einer Leichtfraktion mit Hilfe von Ausschleusemitteln in Form eines Nassentschlackers aus dem dem Feuerraum nachgeordneten Raum ausgeschleust wird. Dabei ist das Merkmal des Ausschleusens aus dem dem Feuerraum nachgeordneten Raum so zu verstehen, dass die Aufteilung in die Leicht- und die Schwerfraktion spätestens mit dem Verlassen des Entschlackers abgeschlossen sein muss - d.h. der Entschlacker selbst zählt bis zu dessen Auslassöffnung noch zu dem dem Feuerraum nachgeordneten Raum.
Der dem Feuerraum nachgeordnete Raum ist bevorzugt über eine Art Spalt, durch welchen die Rohschlacke vom Feuerrost gelangt, verbunden. Der Raum ist über die, vorzugsweise als Luftschleuse fungierenden Abschlussmittel mit nachgeordneten Bereichen der Müllverbrennungsanlage, verbunden. Die Schwerfraktion kann, je nach Gestaltung des Verfahrens auch noch Eisenmetall enthalten oder nicht, wenn diese in einem weiteren Trennschritt, entweder aus der Schwerfraktion oder einer vorhergehenden Fraktion der Schlacke entfernt bzw. aussortiert werden, insbesondere unter Einsatz eines Magneten.
Die die Edelmetalle und vorzugsweise auch die Nichteisenmetalle, wie z.B. Kupfer, Zink, Aluminium, Messing, Edelstahl, Blei umfassende Schwerfraktion wird erfindungsgemäß nicht unmittelbar aus der Rohschlacke gewonnen, sondern der Gewinnung der Schwerfraktion geht mindestens ein weiterer Trennschritt, der ebenfalls innerhalb der Müllverbrennungsanlage nach der Rostfeuerung vorgesehen ist, voraus. Teilweise sind Edelmetalle auf den NE-Metallen aufgetragen.
Dabei wird die Rohschlacke nach Passieren des Feuerrostes im Hinblick auf ihre Partikelgröße, insbesondere durch Sieben aufgeteilt in mindestens zwei Fraktionen, umfassend eine Feinfraktion und eine Grobfraktion. Die die Edelmetalle und vorzugsweise die NE-Metalle umfassende Schwerfraktion wird nun aus der Feinfraktion gewonnen, insbesondere, wie später noch erläutert werden wird, mit Hilfe des Prinzips einer Setzmaschine, die in einen Nassentschlacker integriert ist. Der Aufteilung der Schlacke in eine Feinfraktion und eine Grobfraktion liegt der Gedanke zugrunde, dass die Wertschöpfung umso höher ist, je kleiner die Körnung ist. Bevorzugt umfasst die Feinfraktion Partikel mit einem Durchmesser < = 32 mm, oder < = 15 mm, oder < = 0 12 mm, oder < = 8 mm und die Grobfraktion entsprechend > = 32 mm, oder > = 15 mm, oder > = 12 mm, oder > 8 mm.
Wie später noch erläutert werden wird erfolgt die Aufteilung der Rohschlacke in die Feinfraktion und die Grobfunktion bevorzugt mittels eines Fingersiebes oder Sternsiebes. Das Vorsehen eines Fingersiebes oder Sternsiebs in der Müllverbrennungsanlage ist vorteilhaft, um zu gewährleisten, dass der nicht unerhebliche Münzenanteil der Feinfraktion und damit am Ende der edelmetallhaltigen und vorzugsweise auch die Nichteisenmetalle umfassenden Schwerfraktion zufließt.
Die erfindungsgemäße Schlackeaufbereitung innerhalb der Müllverbrennungsanlage, bzw. in einem dem Feuerraum unmittelbar nachgeordneten bzw. diesen verlängerenden Raum, d.h. vor einem Auslass von Ausschleusemitteln, nämlich im Nassentschlacker hat viele Vorteile, wenn erfindungsgemäß die Trennmittel zur Auftrennung der Feinfraktion oder einer darauf abgetrennten Fraktion in eine Schwer- und eine Leichtfraktion zumindest abschnittsweise Bestandteil von Ausschleusemitteln in Form eines Nassentschlackers sind. Durch die Abtrennung der Grobfraktion vor der Gewinnung der Schwerfraktion aus der Feinfraktion oder aus einer daraus abgetrennten Fraktion, können Koagulationen der Schlackebestandteile mit den Edelmetallbestandteilen und ggf. Nichteisenmetallen zu einem großen Teil vermieden werden - dieser Effekt wird weiter dadurch verstärkt, dass noch in der Müllverbrennungsanlage eine Aufteilung der Feinfraktion oder einer daraus abgetrennten Fraktion in die Leicht- und Schwerfraktion erfolgt und die Leichtfraktion separat von der Schwerfraktion ausgeschleust wird.
Ganz besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform des Verfahrens bzw. der Müllverbrennungsanlage, bei welcher die Eisenmetalle noch innerhalb der Müllverbrennungsanlage, bzw. vor dem Auslass entsprechender Ausschleusemittel abgetrennt werden. Grundsätzlich ist es möglich, die Eisenmetalle noch aus der Schwerfraktion vor dem Ausschleusen der Schwerfraktion heraus zu trennen, wobei es bevorzugt ist, die Eisenmetalle vor dem Trennschritt in die Leicht- und Schwerfraktion zu entfernen, um den Massedurchsatz in entsprechenden Trennmitteln, insbesondere einer Setzvorrichtung, die dichtebasiert trennt, zu reduzieren. Dabei können die Eisenmetalle entweder direkt aus der Rohschlacke oder der Feinfraktion oder einer daraus abgetrennten Fraktion vor den Trennmitteln zur Gewinnung der Schwerfraktion abgetrennt und vorzugsweise separat von den Edelmetallen ausgeschleust werden. Für den Fall dass eine Eisenmetallabtrennung vorgesehen ist, ist es bevorzugt, auch die Eisenfraktion der Grobfraktion zu gewinnen und ggf. gemeinsam mit der Eisenfraktion der Feinfraktion auszuschleusen. Unter Eisenmetallen werden dabei magnetisierte Metalle verstanden.
Wie eingangs erwähnt ist es bevorzugt, wenn die Aufteilung der Rohschlacke in die Feinfraktion und die Grobfraktion durch Sieben, insbesondere mittels eines Fingersiebes erfolgt, insbesondere im Hinblick auf die dadurch dann in der Feinfraktion und am Ende der Schwerfraktion enthaltenen Münzen.
Grundsätzlich ist es möglich, den vorgenannten Siebvorgang zur Gewinnung der Feinfraktion trocken durchzuführen, wobei es besonders bevorzugt ist, wenn die Aufteilung der Rohschlacke in die mindestens zwei Fraktionen durch Nasssieben erfolgt, insbesondere in dem das Siebgut beim Sieben mit Wasser, insbesondere durch Berieseln beaufschlagt wird. Hierdurch wird der positive Nebeneffekt erreicht, dass die heiße Rohschlacke abgekühlt wird, wobei dann bevorzugt die spätere Schwerfraktion und auch bevorzugt mindestens eine weitere Fraktion, insbesondere die Grobfraktion mittels, insbesondere getrennter Nassentschlacker aus dem dem Feuerraum nachgeordneten Raum ausgeschleust werden.
Wie bereits angedeutet, ist es besonders bevorzugt, zur Aufteilung der Feinfraktion in eine Leichtfraktion und eine Schwerfraktion eine Setzvorrichtung einzusetzen, bei der die Feinfraktion zur Aufteilung in einem Wasserbad mit mechanischen Impulsen beaufschlagt wird, wobei dieses Wasserbad ganz besonders bevorzugt innerhalb eines Nassentschlackers vorgesehen ist. Zusätzlich oder alternativ kann beispielsweise ein Wirbelstrom ab Scheidemechanismus vorgesehen werden, der trocken oder noch weiter bevorzugt alternativ nass arbeitend gestaltet ist.
Jedenfalls ist es vorteilhaft den Massedurchsatz bei diesem Flaschenhals-Aufteilschritt in die Leicht- und die Schwerfraktion den Massedurchsatz zu minimieren, was dadurch erfolgreich realisierbar ist, wenn neben der fein und der Grobfraktion aus der Rohschlacke noch eine Feinstfraktion, insbesondere mit Partikeln < 0,5 mm gewonnen wird. Bei dieser Feinstfraktion handelt es sich im Falle der Nasssiebung um eine sogenannte Schlammfraktion, die die Entwässerungssiebe zusetzen und den Trennschnitt mittels einer Setzmaschine stören kann und zu Dichteveränderungen des Wasserbades führen können. Je nach Prozessführung kann jedoch auch die Schlammfraktion bewusst nicht abgetrennt und der Setzmaschine zugeführt werden. Bevorzugt ist es jedoch, die Schlammfraktion oder eine trockene Feinstfraktion an dem Auftrennschritt der Feinfraktion oder der daraus gewonnenen Fraktion vorbei zu führen, wobei die Feinstfraktion beispielsweise der Leichtfraktion und/oder der Grobfraktion zugeschlagen werden kann, oder separat von weiteren Fraktionen ausgeschleust werden kann oder aber der Schwerfraktion wieder zugeschlagen werden kann. Die Feinstfraktion wird bevorzugt vor dem Ausschleusen aus dem dem Feuerraum nachgeordneten Raum entwässert.
Erfindungsgemäß sind die Trennmittel zur Auftrennung der Feinstfraktion oder einer daraus gewonnen Fraktion in die Leicht- und die Schwerfraktion in ein Ausschleuseorgan (Ausschleusemittel) zum Ausschleusen aus dem Feuerraum integriert. Hierzu eignet sich erfindungsgemäß ein Nassentschlacker, da dieser möglicherweise und bevorzugt ein großes Aufnahmebecken aufweist, in welches die Trennmittel, insbesondere in Form einer Setzvorrichtung integriert werden können, wobei entsprechende Impulserzeuger, beispielsweise im Boden des Beckens vorgesehen werden können. Durch die mechanischen Impulse wird eine gepulste Strömung erzeugt, die dafür Sorge trägt, dass die leichten Teilchen (Leichtfraktion) aufschwimmen und die schweren Edelmetallteilchen, und ggf. NE-Metalle und ggf. Eisenteilchen absinken und dann mittels eines Schiebers oder einer Zellradschleuse ausgeschleust werden können.
Die schwimmfähigen Schlacketeilchen, Leichtfraktion werden bevorzugt in einer Strömungsrichtung der Setzvorrichtung ausgetragen und bevorzugt zusammen mit der Grobfraktion ausgeschleust. Die Leichtfraktion schwimmt auf und kann in eine erste Richtung abgeführt werden, beispielsweise mittels eines Förderbandes der Grobfraktion zugeteilt und zusammen mit dieser ausgeschleust werden. Auch ist es denkbar den Nassentschlacker in zwei Richtungen auszubilden, wobei dann in die eine der beiden Richtungen die Leichtfraktion und in die andere, insbesondere entgegengesetzte Richtung die die Edelmetalle und vorzugsweise Nichteisenmetalle und ggf. Eisenmetalle enthaltende Schwerfraktion ausgeschleust wird, insbesondere mittels eines Schiebers, mit welchem die jeweilige Fraktion aus dem Wasserbad ausgeschoben wird. Auch ist es denkbar die Schwerfraktion und/oder die Leichtfraktion mittels einer Zellradschleuse auszuschleusen.
Besonders bevorzugt erfolgt die Trennung zwischen Fein- und Grobfunktion bei 32 mm, oder ggf. 15 mm oder ggf. 8 mm oder ggf. einer dazwischenliegenden Größe. Für den Fall der Gewinnung einer Feinstfraktion liegt die Trenngrenze zwischen der Feinstfraktion und der Feinfraktion bevorzugt bei 0,5 mm.
Die Erfindung führt auch auf eine Müllverbrennungsanlage, die bevorzugt ausgebildet ist zur Durchführung eines nach dem Konzept der Erfindung ausgebildeten Verfahrens. Die Müllverbrennungsanlage umfasst einen Feuerraum mit Rostfeuerung an welchem ein bevorzugt luftleitend mit dem Feuerraum verbundener Raum anschließt sowie Ausschleusemitteln zum Ausschleusen von Rohschlackebestandteilen, insbesondere unter Luftausschluss, aus dem Raum, wobei gemäß der Erfindung die Rohschlacke nicht als Ganzes ausgeschleust wird, sondern mindestens zwei Fraktionen separat voneinander, nämlich zum einen die die Edelmetalle und vorzugsweise Nichteisenmetalle umfassende Schwerfraktion, ggf. umfassend Eisenmetalle und separat davon die restlichen Schlackenbestandteile als Ganzes oder wiederum aufgeteilt in Einzelfraktionen, wobei dann eine entsprechende Anzahl Schleusen vorgesehen werden muss. Der dem Feuerraum nachgeordnete und mit diesem über eine Öffnung zur Zuführung von Rohschlacke verbundenen Raum endet gemäß vorläufiger Erfindung am Ausgang bzw. einer Auslassöffnung der Ausschleusemittel.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass in einem Bereich vor einem Raumauslass der Ausschleusemittel Trennmittel zur Aufteilung der im Vorfeld gewonnenen Feinfraktion oder einer daraus abgetrennten Fraktion mindestens zwei Fraktionen, umfassend eine Edelmetalle und ggf. Nichteisenmetalle und ggf. Eisenmetalle umfassende Schwerfraktion und eine Leichtfraktion vorgesehen sind. Unter dem Raumauslass wird dabei das Ende der Ausschleusemittel verstanden, insbesondere eine Luftschleuse, wobei die Trennung der Feinfraktion oder einer daraus abgetrennten Fraktion unter anderem in die die Edelmetalle umfassende Schwerfraktion erfindungsgemäß innerhalb der Ausschleusemittel, nämlich im Wasserbad eines Nassentschlackers realisiert ist.
Die Erfindung führt auch auf die Verwendung von Trennmitteln zum Aufteilen einer aus Rohschlacke einer Müllverbrennungsanlage gewonnenen Feinfraktion oder einer daraus abgetrennten Fraktion in mindestens zwei Fraktionen, umfassend eine Edelmetalle und ggf. Nichteisenmetalle und ggf. Eisenmetalle umfassende Schwerfraktion und eine Leichtfraktion in einer Müllverbrennungsanlage in einem Bereich vor einem Raumauslass von Ausschleusemitteln, nämlich in einem Nassentschlacker der Müllverbrennungsanlage.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen.
Diese zeigen in:

Fig. 1: ein Ablaufschema für bevorzugter Ausführungsformen eines Schlackeaufbereitungsverfahrens in einer Müllverbrennungsanlage,
Fig. 2 und Fig. 3: unterschiedliche Anordnungen von Trennmitteln zur Trennung einer Leicht- und einer Schwerfraktion aus einer Feinfraktion oder einer daraus hergestellten Fraktion, wobei das nicht erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 lediglich Erläuterungszwecken dient und
Fig. 4: in schematisierter Stellungsform die Funktionsweise eines Nassentschlackers mit integrierter Setzvorrichtung in einer Müllverbrennungsanlage.

In den Figuren sind gleiche Elemente und Elemente mit der gleichen Funktion mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
In Fig. 1 ist stark schematisiert ein Feuerraum 1 einer Müllverbrennungsanlage 2 dargestellt. Im Feuerraum 1 befindet sich ein Rost 3, auf welchem Rohschlacke in Richtung eines rostendseitigen Schlackeabwurf wandert und von dort aus, vorzugsweise ausschließlich, jedoch nicht zwingend schwerkraftbedingt zu Mitteln 5 zum Aufteilen der Rohschlacke nach ihrer Partikelgröße in mindestens zwei Fraktionen gelangt. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel umfassen die Mittel 5 eine Fingersiebanordnung oder Sternsiebanordnung mit einer Siebweite, von bevorzugt 15 mm oder 32 mm. Bei dem Siebüberlauf handelt es sich um eine Grobfraktion 7, die mit Hilfe eines geeigneten Entschlackers 8 durch eine Systemgrenze-Feuerraum 9 ausgeschleust werden kann. Die Entschlacker bilden also eine Grenze/Trennung, insbesondere einen Luftabsschluss, zwischen einem Raum 26 und der "Außenwelt", wobei der Raum 26 mit Rohschlacke von dem Feuerraum bzw. dem Feuerrost beschickt wird. Für den Fall, dass die Siebung mittels der Fingersiebanordnung trocken erfolgt, handelt es sich bei Bedarf bei dem Entschlacker 8 um einen Trockenentschlacker. Für den bevorzugten Fall der Nasssiebung ist ein Nassentschlacker als Entschlacker 8 bevorzugt.
Der Fingersiebdurchfall 10 wird einer fakultativen weiteren Siebanordnung 11 zugeführt, mit welcher eine Feinstfraktion 12 abgesondert werden kann, bei der es sich im Falle der Nasssiebung um eine Schlammfraktion handelt und ansonsten um eine Art Staubfraktion. Bevorzugt beträgt die Siebweite zumindest näherungsweise 0,5 mm.
Bei dem Siebüberlauf handelt es sich um die gewünschte Feinfraktion 13, welche im Falle des Verzichts auf die Siebanordnung 11 zusätzlich den Feinstanteil enthält. Für den Fall der Gewinnung des Feinstanteils 12 kann dieser auf unterschiedliche Weise über die Systemgrenze 9 geschleust werden, beispielsweise zusammen mit der Grobfraktion 7 mittels des Entschlackers 8. Für den Fall der Nasssiebung wird der Schlamm 12, innerhalb des Raums 26 entwässert. Es ist auch denkbar, einen eigenen Entschlacker vorzusehen.
Jedenfalls gelangt die Feinfraktion 13 zu Trennmitteln 14, die bevorzugt Bestandteil sind bzw. integriert sind in einen weiteren Entschlacker 15, bei welchem es sich um einen Nassentschlacker handelt. Wie später noch erläutert werden wird ist mit Vorteil vorgesehen, dass die Trennmittel 14 in diesem Nassentschlacker vorgesehen sind.
Ebenfalls gelangt die Feinfraktion 13 in die Trennmittel 14, im Falle einer Setzvorrichtung in ein Wasserbad 16, wobei mit Hilfe von Impulsbeaufschlagungsmitteln 22 mechanische Wasserströmungsimpulse beaufschlagt werden, was dazu führt, dass die Feinfraktion 13 aufgeteilt wird nach ihrer Dichte in eine schwimmende Leichtfraktion 17 und eine Schwerfraktion 18, die Edelmetalle und diesem Ausführungsbeispiel auch Nichteisenmetalle sowie Eisenmetalle enthält, die Schwerfraktion 18 wird mit Hilfe des Entschlackers 15 aus der Systemgrenze 9 augeschleust. Die Leichtfraktion 17 wird bevorzugt gemeinsam mit der Grobfraktion 7 mittels des Entschlackers 8 ausgeschleust, bevorzugt, falls vorhanden, zusammen mit der Feinstfraktion. Grundsätzlich ist es auch möglich, der Feinstfraktion einen eigenen Entschlacker zuzuordnen, um die Systemgrenze zu überwinden.
Für den Fall, dass Eisenmetalle nicht gemeinsam mit Edelmetallen und Nichtedelmetallen ausgeschleust werden sollen, können Eisenmetall-Aussortiermittel 19 an unterschiedlichen Positionen vorgesehen werden, in dem Beispiel unterhalb der Fingersiebanordnung 6, wobei es theoretisch auch denkbar ist, erst nach den Trennmitteln 14 Eisenmetall auszusortieren.
In Fig. 2 ist eine Anordnung von Trennmitteln 14 als von den Ausschleusemitteln (Entschlackern) separate Einrichtung gezeigt. In dem gezeigten, nicht erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel befinden sich die Trennmittel 14 oberhalb von zwei Entschlackern 8, 15 innerhalb des dem Feuerraum nachgeordneten Raums 26, wobei in dem gezeigten Ausführungsbeispiel der Entschlacker 8 zum Ausschleusen der Grobfraktion 7 gemeinsam mit der Leichtfraktion 17 dient, während aus den Trennmitteln 14 die Schwerfraktion 18 dem Entschlacker 15 zugeführt wird.
In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 sind wiederum zwei Entschlacker 8, 15 vorgesehen. Wobei auch hier der Entschlacker 8 zum Ausschleusen zumindest der Grobfraktion 7 und ggf. der Leichfraktion 17 dient, wobei alternativ für die Leichtfraktion 17 auch ein weiterer Entschlacker vorgesehen werden kann. Ebenfalls dient der Entschlacker 15 zum Ausschleusen der Schwerfraktion 18. Fester Bestandteil des Entschlackers 15 sind die Trennmittel 14, die in dem gezeigten Ausführungsbeispiel in ein Wasserbecken des als Nassentschlackers ausgebildeten Entschlackers integriert sind.
In Fig. 4 ist stark schematisiert ein möglicher Aufbau eines als Nassentschlacker ausgebildeten Entschlackers 15 gezeigt, dessen Auslass definitionsgemäß dem dem Feuerraum nachgeordneten Raum 26 begrenzet. Zu erkennen ist ein Entschlackereinlass 20, in welchen die Feinfraktion 13 fällt, die von den Mitteln 5 stammt. Innerhalb des Entschlackers 15 befindet sich Wasser 21, welches als Luftschleuse dient. Beispielhaft im Boden des Entschlackers 15 sind Impulsbeaufschlagungsmittel 22 vorgesehen, die die im Wasser 21 befindlichen Partikel der Feinfraktion 13 mit einer impulsartigen Strömung beaufschlagen, was dazu führt, dass die Leichtfraktion in einem oberen Bereich der Strömung in dem gezeigten Ausführungsbeispiel in der Zeichnung nach links strömt, zu Austragsmitteln 23, beispielsweise in der Form eines Förderbandes, wobei es alternativ auch denkbar ist, unmittelbar mittels des Entschlackers 15 die Leichtfraktion 17 auszutragen - hierfür könnte ein weiterer Schieber geeignet vorgesehen sein. Alternativ zu einem Schieber könnte beispielsweise ein Kratzförderer vorgesehen werden oder ein, insbesondere im Wasserbad vorgesehenes Förderband, um die Schichtung (leicht/schwer) weniger stark zu beeinflussen. Die Leichtfraktion könnten mittels der Wasserströmung abtransportiert werden, z.B. in dieselbe Richtung wie die Schwerfraktion, hier bevorzugt darüber, oder aber in eine andere Richtung bevorzugt eine entgegengesetzte Richtung.
Alternativ kann ein weiterer Entschlacker vorgesehen sein oder die Leichtfraktion 17 wird dem Entschlacker für die Grobfraktion zugeführt. Die Schwerfraktion 18 jedenfalls sinkt nach unten und kann durch geeignete Mittel, hier beispielhaft einen an sich bekannten Schieber 24 (alternativ z.B. Förderband oder Kratzförderer) zum Feuerraumauslass 25 transportiert werden.

Bezugszeichenliste

1: Feuerraum
2: Müllverbrennungsanlage
3: Rost
4: Rohschlacke
5: Mittel zum Aufteilen der Rohschlacke
6: Fingersiebanordnung
7: Grobfraktion
8: Entschlacker
9: Systemgrenze-Feuerraum
10: Fingersiebdurchfall
11: Siebanordnung
12: Feinstfraktion
13: Feinfraktion
14: Trennmittel
15: Entschlacker
16: Wasserbad
17: Leichtfraktion
18: Schwerfraktion
19: Eisenmetallaussortiermittel
20: Entschlackereinlass
21: Wasser
22: Impulsbeaufschlagungsmittel
23: Austragsmittel
24: Schieber
25: Feuerraumauslass
26: Raum

Claims

Verfahren zum Aufbereiten von Schlacke in Müllverbrennungsanlagen, bei welchem die Rohschlacke (4) nach Passieren des Feuerostes vor dem Ausschleusen aus einem dem Feuerraum nachgeordneten, vorzugsweise luftleitend mit dem Feuerraum verbundenden, Raum (26) nach ihrer Partikelgröße in mindestens zwei Fraktionen, umfassend eine Feinfraktion (13) und eine Grobfraktion (7) aufgeteilt wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Feinfraktion (13) oder eine daraus abgetrennte Fraktion aufgeteilt wird in mindestens zwei Fraktionen, umfassend eine Edelmetalle umfassende Schwerfraktion (18) und eine Leichtfraktion (17), und dass die Schwerfraktion (18) und die Leichtfraktion (17) separat aus dem dem Feuerraum (1) nachgeordneten Raum (26) ausgeschleust werden, und dass die Schwerfraktion (18) erhalten wird mittels dichtespezifischen Trennmitteln (14), und dass die Trennmittel (14) in einen Nassentschlacker zum Ausschleusen der Schwerfraktion (18) aus dem Raum (26) integriert sind.
Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schwerfraktion (18) neben den Edelmetallen, Nichteisenmetalle und Eisenmetalle enthält, die gemeinsam mit den Edelmetallen aus dem Raum (26) ausgeschleust werden, oder dass aus der Schwerfraktion (18) oder aus der Feinfraktion (13) vor der Aufteilung in die Schwerfraktion (18) und die Leichtfraktion (17) oder aus der Rohschlacke (4), insbesondere mittels eines Starkfeldmagneten, Eisenmetalle aussortiert und separat von den Edelmetallen der Schwerfraktion (18) aus dem Raum (26) ausgeschleust werden, insbesondere separat von allen anderen Fraktionen oder gemeinsam mit einer anderen Fraktion, beispielsweise der Leichtfraktion (17) und/oder der Feinfraktion (13).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Aufteilung der Rohschlacke (4) in die Feinfraktion (13) und die Grobfraktion (7) durch Sieben erfolgt, insbesondere mittels eines Fingersiebs.
Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Sieben trocken erfolgt und vorzugsweise die Grobfraktion (7) trocken mit einem Trockenentschlacker aus dem Raum (26) ausgeschleust wird, oder dass das Sieben nass, insbesondere bei einer Wasserberieselung erfolgt und vorzugsweise die Grobfraktion (7) über einen Nassentschlacker aus dem Raum (26) ausgetragen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass zusätzlich zu der Feinfraktion (13) und der Grobfraktion (7), insbesondere durch Nass- oder Trockensieben, aus der Rohschlacke (4) oder aus der Feinfraktion (13) oder aus einer aus der Feinfraktion (13) abgetrennten Fraktion eine Feinstfraktion (12), insbesondere mit Partikeln kleiner und/oder gleich 2 mm, gewonnen wird, die in Abhängigkeit des Siebverfahrens (trocken oder nass) im trockenen oder nassen Zustand an dem Aufteilschritt zur Aufteilung der Feinfraktion (13) in die Leichtfraktion (17) und die Schwerfraktion (18) vorbei geleitet wird, um diesen Aufteilschritt nicht zu beeinflussen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schwerfraktion erhalten wird durch eine Setzvorrichtung, in welcher die Feinfraktion (13) oder eine davon abgetrennte Fraktion in einem Wasserbad (16) zur Aufteilung in die Leichtfraktion (17) und die Schwerfraktion (18) mit mechanischen Impulsen, insbesondere von Wassersteigungsimpulsen beaufschlagt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Leichtfraktion (17) der Grobfraktion (7) zugeführt und gemeinsam mit dieser, insbesondere mittels eines Nassentschlackers aus dem Raum (26) ausgeschleust wird, oder dass die Leichtfraktion (17) separat von der Grobfraktion (7) und der Schwerfraktion (18) aus dem Raum (26) ausgeschleust wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Feinfraktion (13) ausschließlich Partikel mit einer Partikelgröße kleiner oder gleich 32 mm, oder 24 mm, oder 18 mm, oder 15 mm, oder 14 mm, oder 13 mm, oder 12 mm, oder 11 mm, oder 10 mm, oder 9 mm, oder 8 mm aufweist.
Müllverbrennungsanlage, insbesondere ausgebildet zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend einen Feuerraum (1) sowie einen Nassentschlacker umfassende Ausschleusemittel zum Ausschleusen von Rohschlackebestandteilen aus einem dem Feuerraum (1) nachgeordneten, vorzugsweise luftleitend mit dem Feuerraum (1) verbundenen Raum (26) sowie in einem Bereich zwischen einem Feuerrost und den Ausschleusemitteln angeordneten Mitteln (5) zum Aufteilen der Rohschlacke nach ihrer Partikelgröße in mindestens zwei Fraktionen, umfassend eine Feinfraktion (13) und eine Grobfraktion (7),
dadurch gekennzeichnet,
dass in einem Bereich vor einem Auslass der Ausschleusemittel Trennmittel (14) zur Aufteilung der Feinfraktion (13) oder einer daraus abgetrennten Fraktion in mindestens zwei Fraktionen, umfassend eine Edelmetalle umfassende Schwerfraktion (18) und eine Leichtfraktion (17) vorgesehen sind, und dass die Trennmittel (14) zumindest abschnittsweise Bestandteil des Nassentschlackers sind.
Müllverbrennungsanlage nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Mittel (5) zum Aufteilen der Rohschlacke (4), insbesondere Trocken- oder Nass-, Siebmittel, insbesondere mindestens ein Fingersieb oder mindestens ein Sternsieb, umfassen.
Müllverbrennungsanlage nach einem der Ansprüche 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass, insbesondere einen Magneten umfassende Aussortiermittel aussortiert zum Aussortieren von Eisenmetallen aus der Rohschlacke (4) und/oder aus der Feinfraktion (13) und/oder einer aus der Feinfraktion (13) abgetrennten Fraktion und/oder aus der Schwerfraktion (18) vorgesehen sind.
Müllverbrennungsanlage nach einem der Ansprüche 9 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Ausschleusemittel einen separaten Entschlacker (8,15), insbesondere einen Nassentschlacker, für die edelmetallhaltige Schwerfraktion (18), ggf. reduziert um Eisenmetalle, umfassen.
Müllverbrennungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Trennmittel (14) einen Wirbelstromabscheider und/oder eine Setzvorrichtung mit Impulsbeaufschlagungsmitteln (22) zum Beaufschlagen eines Wasserbades (16) mit der Feinfraktion (13) oder einer aus der Feinfraktion (13) gewonnen Fraktion mit mechanischen Impulsen, insbesondere Wasserströmungsimpulsen, umfassen.
Müllverbrennungsanlage nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Trennmittel (14) in den Nassabscheider integriert sind, in dem das Wasserbad (16) der Setzvorrichtung in einem Ausschleusbecken eines Nassentschlackers vorgesehen ist.
Verwendung von in einen Nassentschlacker für eine Müllverbrennungsanlage integrierten Trennmitteln zum Aufteilen einer aus Rohschlacke (4) einer Müllverbrennungsanlage (2) gewonnen Feinfraktion (13) oder eine daraus abgetrennten Fraktion in mindestens zwei Fraktionen, umfassend eine Edelmetalle umfassende Schwerfraktion (18) und eine Leichtfraktion (17) in einer Müllverbrennungsanlage (2) in einem Bereich vor einem Auslass von Ausschleusemitteln.