• Keine Ergebnisse gefunden

8.4. RedMelt-Verfahren – Patent Köcher, Freudenberg, Kley, FaulstichIm Folgenden wird das RedMelt-Verfahren anhand des speziellen Anwendungsfalls Integration in eine Abfallverbrennungsanlage dargestellt.

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Aktie "8.4. RedMelt-Verfahren – Patent Köcher, Freudenberg, Kley, FaulstichIm Folgenden wird das RedMelt-Verfahren anhand des speziellen Anwendungsfalls Integration in eine Abfallverbrennungsanlage dargestellt."

Copied!
51
0
0

Wird geladen.... (Jetzt Volltext ansehen)

Volltext

(1)

Die zentrale Anlage soll zur Gewährleistung der Verfügbarkeit mit zwei Reaktorlinien und einer Linie für Abgasreinigung und Abwasserbehandlung ausgeführt werden.

Entwicklungsstand

Versuche im Technikumsmaßstab mit 20 kg Flugstaub pro Stunde wurden durchgeführt.

Versuche auf einer Anlage im großtechnischen Maßstab mit 1 t/h wurden seit 1990 in Muttenz durchgeführt.

Ähnliche Anlagen zur Behandlung von radioaktiven Abfällen sind in Frankreich und in der Schweiz in Betrieb. In Deutschland wird eine Anlage zur Behandlung von Kampfmitteln betrieben.

Literatur

[1] BUWAL (Hrsg.): Die Rückstände der Verbrennung. Umwelt-Materialien Nr. 100, Bern, 1998, S. 152-158

8.4. RedMelt-Verfahren – Patent Köcher, Freudenberg, Kley, Faulstich

Im Folgenden wird das RedMelt-Verfahren anhand des speziellen Anwendungsfalls Integration in eine Abfallverbrennungsanlage dargestellt.

Verfahren und Aggregate

Mit dem RedMelt-Verfahren (Bild 60) können kontaminierte anorganische Abfälle, also auch Flugstaub und Schlacke aus der Abfallverbrennung, reduzierend geschmolzen werden. Die Schlacke wird unmittelbar vom Rost abgezogen, also nicht nass entschlackt.

Damit entfällt die sonst erforderliche Trocknung der Schlacke; außerdem kann der Wärmeinhalt der Schlacke genutzt werden. Für die Aufbereitung vor der Schmelze sind Abscheidungen der Grobstoffe mit einem Stangensizer und der Fraktion größer 30 mm mit einem Schwingsieb vorgesehen. Die Grobstoffe können manuell oder maschinell für die Abtrennung verwertbarer Güter nachsortiert werden.

Anzahl Stellen (Inland)

Anlage im Verbund 2,5 Stellen

Zentrale Anlage 15 Stellen

Gefährdung am Arbeitsplatz

Schichtarbeit erforderlich x

Teilweises Arbeiten unter Staubbelastung

Umgang mit Chemikalien/saurem Wasser x

Arbeiten im Bereich von heißen Stellen x

Abgießen von Schmelzen x

Arbeiten an freien elektrischen Leitern (z.B. Elektroden)

Total Gefährdungspunkte 4

Tabelle 41:

Betriebspersonal und Arbeits- sicherheit beim Plasmox-Ver- fahren

Quelle: BUWAL (Hrsg.): Die Rückstän- de der Verbrennung. Umwelt-Materialien Nr. 100, Bern, 1998, S. 157

(2)

Das Grobkorn aus dem Schwingsieb muss jedoch nassentschlackt werden, damit die Schlacke in einen Temperaturbereich gelangt, in dem der Schrott mit einem Magnet- scheider abgetrennt werden kann. Das verbleibende Grobkorn wird in einem Brecher zerkleinert und mit dem Feinkorn zusammengeführt. Metallteile kleiner 30 mm Korn- größe stören den Schmelzbetrieb nicht, da sie verfahrensbedingt als Metalllegierung im Sumpf ausgeschleust werden können.

Da der Lichtbogenofen gegenüber Eisenschrott unempfindlich ist, kann die Schlacke jedoch im Bedarfsfall auch mit dem Eisenanteil bei hohen Temperaturen direkt ein- geschleust werden.

Das Schmelzaggregat ist ein elektrischer Lichtbogenofen, der im Schmelztemperatur- bereich arbeitet. Aufbereitete Schlacke und Flugstaub werden gemischt und dem Licht- bogenofen zugeführt. Nach dem reduzierenden Schmelzen entsteht ein Metallprodukt, das im Sumpf zur Weiterverwertung abgezogen wird. Das weitgehend schwermetall- freie, schmelzflüssige Silikatprodukt eignet sich zur Verarbeitung zu Mineralfasern, Hüttenbimsen oder Glasformteilen.

Im Unterschied zu fossil beheizten Öfen, bei denen ein beträchtlicher Anteil der Abgase aus der Verbrennung der fossilen Brennstoffe resultiert, besteht das Abgas aus dem Lichtbogenofen ausschließlich aus den verdampften Bestandteilen der Sekundärabfälle.

Das Abgas wird mit Wasser gequencht, damit die gasförmigen Metallsalze kondensieren oder desublimieren. Das Kondensatprodukt wird in einem Gewebefilter abgeschie- den und metallurgisch aufbereitet. Das Abgas aus der Schmelzanlage wird weiter der Abgasreinigung der Abfallverbrennungsanlage zugeführt. Zur Minimierung der zu reinigenden Mengen wird die Quenchung mit Wasser der mit Luft vorgezogen.

Schwingsieb 30 mm

Lichtbogen-

ofen Quench Abgas

Schlacke

(heiß) Gewebefilter

Wasser

Stangensizer Flugstaub

Zuschlag- stoffe

Nassent-

schlacker Zerfaserung Nach-

sortierung

Magnet- scheider

Brecher

Silicatprodukt (Mineralfasern) Metall-

schrott Metall-

produkt Kondensat-

produkt Grobstoffe

> 30 mm

Eisen- schrott

Bild 60: RedMelt-Verfahren – Integration in eine Abfallverbrennungsanlage

(3)

Produkte und Umweltverträglichkeit

Mit dem RedMelt-Verfahren werden aus Sekundärabfällen aus der Abfallverbrennung weitgehend schadstofffreie und verwertbare Silikatprodukte und zur Rückgewinnung geeignete metallische Rohstoffe gewonnen, wie Versuche im halbtechnischen Maßstab mit einem Durchsatz von 100 kg/h bestätigen:

• Sekundärabfälle aus der Abfallverbrennung können in Silikatprodukt, Metallpro- dukt und Kondensatprodukt getrennt werden.

• Das Silikatprodukt liegt im Wesentlichen frei von umweltrelevanten Schwermetal- len vor. Die Schwermetallkonzentrationen sind so gering, dass das Silikatprodukt auch die strenge Inertstoffdefinition der Schweizer Technischen Verordnung für Abfälle erfüllt.

• Die Eluatkonzentrationen bei Auslaugung des Silikatproduktes liegen in Abhän- gigkeit vom Stoff um eine oder mehrere Zehnerpotenzen unter den zulässigen Höchstwerten der Trinkwasserverordnung und stellen die günstigsten bislang mit Schmelzverfahren erzielten Werte dar.

• Der niedrige Gehalt an umweltrelevanten Schadstoffen im Silikatprodukt sowie deren Auslaugresistenz ermöglichen die Weiterverarbeitung zu technischen Werk- stoffen wie Mineralwolle oder Hüttenbims.

• Das durch Dichtetrennung aus der Rückstandsschmelze abgetrennte Metallpro- dukt besteht beispielsweise zu rund 85 % aus Eisen und enthält die abgetrennten hochsiedenden Metalle Kupfer, Chrom und Nickel. Das Metallprodukt soll metal- lurgisch verwertet werden können.

• Das aus dem Abgasstrom abgeschiedene Kondensatprodukt enthält die verdampf- ten leichtflüchtigen Metalle und einen Großteil der Chloridfracht. Für die hohen Gehalte an Zink und Blei könnte sich auch hier eine metallurgische Aufbereitung anbieten.

Werden aus der Schmelze Produkte wie Mineralfasern hergestellt, die sonst mit ähnlich hohem Energieaufwand produziert werden, sprechen Energiebedarf und Kohlendi- oxidemissionen nicht mehr gegen dieses Verfahren. Sollte sich die Gewinnung dieser Güter realisieren lassen, könnten sogar Ressourcen geschont werden.

Entwicklungsstand

Das RedMelt-Verfahren wurde in einer halbtechnischen Lichtbogenofenanlage erprobt.

Der Ofen wurde quasikontinuierlich betrieben: geschmolzen wurde kontinuierlich, die Beschickung und der Abzug wurden jedoch in Chargen durchgeführt. Der Durchsatz der Technikumsanlage betrug etwa 100 kg/h. Nach einer Schmelzzeit von etwa dreißig Minuten wird der Ofen gekippt und die Chargenmenge an Silikatprodukt in Graphit- kokillen mit Quaderform abgegossen, gefrittet oder zu Mineralfasern verarbeitet.

Die Erprobung im halbtechnischen Maßstab im Lichtbogenofen lässt die Übertragbar- keit in den technischen Maßstab erwarten, da dort ebenfalls mit einem Lichtbogenofen gearbeitet werden soll.

(4)

Literatur [1] Faulstich, M.; Freudenberg, A.; Kley, G.; Köcher, P.: Thermodynamische und mineralogische

Überlegungen zur Inertisierung fester Rückstände aus der Abfallverbrennung. In: Thomé- Kozmiensky, K. J. (Hrsg.): Müllverbrennung und Umwelt 4. Berlin: EF-Verlag für Energie- und Umwelttechnik, 1990, S. 339-360

[2] Faulstich, M.; Freudenberg, A.; Kley, G.; Köcher, P.; Schumacher, W.: Verfahren zur weiterge- henden Inertisierung von Rückständen aus Abfallverbrennungsanlagen. In: VDI-Bildungswerk (Hrsg.): Schlackeaufbereitung, -verwertung und -entsorgung. Seminar 43-76-01, München 16. und 17. März 1992

[3] Faulstich, M.; Freudenberg, A.; Köcher, P.; Kley, G.: RedMelt-Verfahren zur Wertstoffgewin- nung aus Rückständen der Abfallverbrennung. In: Faulstich, M. (Hrsg.): Müllverbrennung und Umwelt 6. Rückstände aus der Abfallverbrennung. Berlin: EF-Verlag für Energie- und Umwelt- technik, 1992

[4] Fleischer, G.: Vergleichende Kohlenstoffbilanz der Herstellung von Mineralwolle. Studie im Auftrag des Zweckverbandes Restmüllheizkraftwerk Böblingen. Berlin, 1992

[5] Kley, G.; Köcher, P.; Freudenberg, A.; Faulstich, M.: RedMelt-Verfahren für oxidische Reststoffe aus Verbrennungs- und Industrieanlagen. In: Müll und Abfall Beiheft 31, Berlin: Erich Schmidt Verlag, 1994, S. 146-149

[6] Köcher, P.; Kley, G.; Freudenberg, A.; Faulstich, M.: RedMelt-Verfahren zur weitergehenden Inertisierung von Rückständen aus der Abfallverbrennung. In: Thomé-Kozmiensky, K. J. (Hrsg.):

Müllverbrennung und Umwelt 5. Berlin: EF-Verlag für Energie- und Umwelttechnik, 1992, S. 367-374

8.5. EloMelt-Verfahren – L. & C. Steinmüller GmbH

Das EloMelt-Verfahren ist eine Anpassung des RedMelt-Verfahrens durch die Firma L. & C. Steinmüller GmbH an einen konkreten Anwendungsfall. Es kann sowohl für die kombinierte Schlacke- und Flugstaubeinschmelzung als auch zur reinen Flugstaub- einschmelzung eingesetzt werden.

Der Reaktor besteht aus einem Lichtbogenofen (Bild 61).

Metallschmelze Mineralfaser

Metallschrott Grobgut

heiße Rostschlacke

Grobgut- scheider

Aufbereitung Einschmelzung Produktherstellung

Quench

Form- gebung Gewebefilter

Flugstaub Klärschlamm- asche

Wasser Abgas Kondensat

Lichtbogen- ofen

Bild 61: EloMelt-Verfahren der L. & C. Steinmüller GmbH

(5)

Bei diesem Verfahren steht die Qualität des Schmelzproduktes im Vordergrund.

Anlagentechnik

Der Reaktor besteht beim EloMelt-Verfahren aus einem in der Metallurgie und zur Basalteinschmelzung eingesetzten Lichtbogenofen, der für andere Anwendungsfälle großtechnisch erprobt ist und für die Sekundärabfälle modifiziert und weiterentwickelt werden kann.

Die Peripherieanlagen des EloMelt-Verfahrens sind weitgehend mit denen des FosMelt- Verfahrens identisch, das in Kapitel 8.13. ausführlich beschrieben ist. Daher werden im Folgenden ausschließlich die abweichenden Anlagenkomponenten dargestellt.

Aufbereitung

Da der Lichtbogenofen gegenüber Eisenschrott – wie beim RedMelt-Verfahren beschrieben – unempfindlich ist, kann auch beim EloMelt-Verfahren auf die Eisen- schrottabscheidung aus der Schlacke verzichtet werden, so dass heiße Schlacke direkt dem Schmelzofen aufgegeben werden kann. Die heiße Schlacke wird durch eine Dop- pelklappenschleuse statt durch den Nassentschlacker ausgeschleust.

Einschmelzung

Die Hauptkomponente des EloMelt-Verfahrens ist ein mit drei Graphitelektroden ausgerüsteter Lichtbogenofen. Die Energie wird in das Schmelzgut je nach Fahrweise eingetragen:

• über Lichtbogen: Die Elektroden stehen in einem bestimmten Abstand über der Schmelze,

• über elektrischen Widerstand des Gutes: Die Elektroden tauchen in die Schmelze ein.

Durch die reduzierenden Bedingungen in der Schmelze wird der Schwermetallgehalt der Silikatphase vermindert. Beim EloMelt-Verfahren können diese Bedingungen durch die von den Graphitelektroden mit hoher kinetischer Energie emittierten C- Atome realisiert werden.

Als Referenzanlage wird von der L. & C. Steinmüller GmbH die Technikumsanlage der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung angeführt.

Literatur

[1] BUWAL (Hrsg.): Die Rückstände der Verbrennung. Umwelt-Materialien Nr. 100, Bern, 1998, S. 145-151

[2] Schumacher, W.; Gugat, J.-A.: Verwertungsorientierte Behandlung von Schlacken aus der Haus- müllverbrennung, Firmenmanuskript L. & C. Steinmüller GmbH, 1994

[3] Schumacher, W.; Gugat, J.-A.: EloMelt- und FosMelt-Verfahren – Thermische Behand-lungs- konzepte für Reststoffe aus der Müllverbrennung. In: Beiheft zu Müll und Abfall 31

8.6. Hohlelektrode-Schmelz-System (HES) – Mannesmann-ESV

Das Schmelzverfahren von Mannesmann (Bild 62) mit dem Hohlelektrode-Schmelz- System ist ein Elektroschmelzverfahren. Durch eine mit einer Bohrung versehene

(6)

hohle Graphitelektrode werden die Stäube in den Reaktor gefördert, treten unterhalb der Schmelzoberfläche in die Schmelze aus und werden im Bereich der höchsten Energiekonzentration geschmolzen.

Stick- stoff Koks-

bunker Staub-

bunker

Misch- bunker

Koks- bunker

Zuschlag- stoff- bunker

HES-Anlage Quench Schlacke Metall-

produkt

Gewebefilter zur Abgas-

reinigung der MVA

Verbrennungs- luft

Ofentrans- formator

Flugstaub

Wäscher

Bild 62: Hohlelektrode-Schmelz-System (HES) von Mannesmann-ESV

Mit dieser Art der Beschickung wird die Vorbehandlung der Stäube vermieden. Durch das direkte Einbringen des Flugstaubs in die Schmelze wird im Unterschied zur Flug- staubeinbringung auf die Oberfläche der Schmelze die Bildung einer chlorhaltigen Zwischenschicht auf der Schmelzoberfläche vermieden. Damit werden die Standzeiten der Ofenausmauerung verlängert und der Umsatzgrad verbessert.

Als Vorteile dieses Verfahrens werden genannt:

• Staubmitrisse in das Abgas werden durch das Einleiten der Stäube unter der Schmelz- oberfläche vermindert.

• Die Entstehung chlorhaltiger Zwischenphasen wie Glasgalle wird verhindert.

• Die in den Reaktor eingetragene Energie wird durch den Eintrag des Staubes am Ort der höchsten Energiedichte optimal genutzt.

Im Schmelzreaktor können sowohl reduzierende als auch oxidierende Bedingungen eingestellt werden, so dass ein oder zwei Schmelzphasen – mineralische und/oder metallische Phasen – erzeugt werden können.

(7)

Eine separate Öffnung im Ofendeckel ermöglicht es, grobkörnige Materialien, wie Rostschlacke, mit einzuschmelzen.

Entwicklungsstand

In einer Technikums-Versuchsanlage mit einem Durchsatz von 300 kg/h wurden Kesselasche und Flugstaub aus dem Elektrofilter einer Abfallverbrennungsanlage geschmolzen.

8.7. Solur-Schmelzverfahren – Lurgi Energie und Umwelt GmbH, Sorg GmbH

Die Gemengeaufbereitung für das Solur-Schmelzverfahren (Bild 63) besteht aus ei- ner Siloanlage für Sekundärabfall, Sand und Soda sowie Dosier-, Wäge-, Misch- und Transporteinrichtungen und einer Förderschnecke zur Wannenbeschickung.

Elektro-Glas-

Schmelzofen Entstauber Wäscher

Quecksilber- Konzentrat zur

Aufarbeitung

Reingas zum Kamin Zuschlagstoffe

Rückstand aus dem Quasi- trocken- Verfahren

Tertiär- abfall zur

Deponie Schmelz-

granulat zur Verwertung

Filter Absorbens

Bild 63: Solur-Schmelzverfahren von Lurgi Energie und Umwelt GmbH, Sorg GmbH

Bei Temperaturen zwischen 1.300 °C und 1.400 °C werden die zu entsorgenden Sekun- därabfälle mit den Zuschlagstoffen gemischt und in einem Glasschmelzofen (Bild 64) aufgeschmolzen. Die Glasschmelzanlage mit sechseckigem Grundriss wird elektrisch mit sechs Elektroden auf einer Ebene beheizt. Der Oberofen, der den Schmelzraum abdeckt, ist vom darunter angeordneten Schmelzraum getrennt. In den Oberofen mün- det die Förderschnecke für die Zuführung des Gemenges. In ihm sind ein Dreharm zur gleichmäßigen Verteilung des Gemenges auf der Glasbadoberfläche und eine Öff- nung zum Abzug der Gemengegase angeordnet. Die geschmolzene Glasmasse fließt in ein seitlich angeordnetes Auslaufteil. Schmelz- und Auslaufteil sind mit gekühlten Schieberelementen getrennt. Im Auslaufteil sind auch Einrichtungen zum Ablassen der Glasgallenschicht angebracht. Im hinteren Abschnitt des Auslaufteiles ist ein Spe- zialstein angeordnet, über den das geschmolzene Glas abfließen kann und damit in die darunter befindliche Vorrichtung zur Glaskühlung und Formgebung gelangt. Das Auslaufteil wird mit Elektroden und Heizelementen getrennt elektrisch beheizt. Der spezifische Energieverbrauch beträgt etwa 1,05 MWh pro Tonne Gemenge.

(8)

Das Verfahren bietet keine wesentliche Senke für umweltrelevante Schwermetalle außer für Quecksilber.

Das beim Aufschmelzen erzeugte Abgas wird von der Schmelzbadoberfläche durch die aufliegende Gemengeschicht geleitet und kühlt auf etwa 150 °C ab. Dabei kondensiert ein Teil des Abgases in der Gemengeschicht. Die Kondensationsprodukte werden mit dem Gemenge wieder in das Schmelzbad rückgeführt. Das verbleibende, auf etwa 150 °C abgekühlte Abgas aus dem Verglasungsofen wird einem Staubabscheider zur Rückhaltung von aus dem Ofen ausgetragenem Gemenge zugeführt. Der abgeschie- dene Staub wird zur Gemengebereitung des Schmelzofens rückgeführt. Anschließend gelangt das Abgas – konditioniert – zu einem Aktivkoksadsorber. Reste an hochmo- lekularen Kohlenwasserstoffen sowie gas- und partikelförmigen Schwermetallen, vor allem Quecksilber, werden an der Aktivkoks-Schüttung (HOK) adsorbiert. Ein dem Aktivkoksadsorber vorgeschalteter Saugzug fördert die Abgase durch den Adsorber in die Abgasreinigungsanlage der Abfallverbrennung zurück. Dieser Saugzug sorgt auch für den definierten Unterdruck im Schmelzofen und verhindert das Austreten von Schadgasen.

Produkte und Umweltverträglichkeit: Als zu entsorgende Restprodukte verbleiben, abgesehen vom Ofenabgas, eine erstarrte Salzschmelze, die so genannte Glasgalle, und der beladene Aktivkoks aus der Abgasreinigung der Verglasungsanlage. Der mit Quecksilber beladene Aktivkoks und die Glasgalle müssten im Fall der Realisierung des Verfahrens auf einer Deponie für gefährliche Abfälle entsorgt werden. Sollte es betriebswirtschaftlich sinnvoll sein das angereicherte Quecksilber durch Regenerierung des Aktivkokses wieder zu gewinnen, wäre dies möglich. Auch sollte geprüft werden, nur mit geringen Schwermetallkonzentrationen beladene erstarrte Glasgalle in der chemischen Industrie zu verwerten.

Entwicklungsstand: Pilotversuche wurden mit einer Anlage durchgeführt, die bis zu einer Tonne Rückstandsprodukt aus der Abgasreinigung pro Tag verarbeiten konnte.

Großtechnische Anlagen für Durchsätze zwischen 1 und 50 t/d sollten projektiert und geliefert werden. Es ist nicht bekannt, dass das Verfahren realisiert wurde.

M

Staubrezirkulat Abgas zur Abgasreinigung

Glaswanne

Kühl- und Formgebungs-

einrichtung Glasgalle Gemengeaufbereitung für

Rückstände und Zuschläge Mischer Wägevorrichtung

Bild 64:

Glasschmelzwanne von Lurgi Energie und Umwelt GmbH, Sorg GmbH

(9)

Literatur

[1] Lentjes AG; Lurgi GmbH (Hrsg.): Wuppertal 2000. Studie im Auftrag der Abfallwirtschaftsge- sellschaft mbH Wuppertal, Frankfurt/Main, August 1990

[2] Lurgi GmbH; Nikolaus Sorg GmbH & Co. KG: Inertisierung von Rückstandsprodukten mit dem Lusor-Verfahren. Firmenschrift, Frankfurt/M.-Lohr/M., 1989

[3] Mayer-Schwinning, G.; Merlet, H.; Pieper, H.; Zschocher, H.: Verglasungsverfahren zur Inerti- sierung von Rückstandsprodukten aus der Schadgasreinigung bei thermischen Abfallverwer- tungsanlagen. In: Thomé-Kozmiensky, K. J. (Hrsg.): Müllverbrennung und Umwelt 3. Berlin:

EF-Verlag für Energie- und Umwelttechnik, 1989, S. 853-868

[4] Mayer-Schwinning, G.; Merlet, H.; Pieper, H.; Zschocher, H.: Verglasungsverfahren zur Inerti- sierung von Rückstandsprodukten aus der Schadgasbeseitigung bei thermischen Abfallbeseiti- gungsanlagen. In: VGB Kraftwerkstechnik 70 (1990) Nr. 4, S. 332-336

[5] Pieper, H.; Zschocher, H.; Mayer-Schwinning, G.; Merlet, H.: Solur-Glasschmelzverfahren. In:

Reimann, D. O.; Demmich J. (Hrsg.): Reststoffe aus der Rauchgasreinigung. In: Beiheft 29 zu Müll und Abfall, 1990, S. 116-118

[6] Zschocher, H.; Pieper, H.; Mayer-Schwinning, G.: Inertisierung von Reststoffen aus thermischen Abfallverwertungsanlagen durch Verglasung (Solur-Verfahren). In: VGB Vereinigung der Groß- kraftwerksbetreiber (Hrsg.): Rückstände aus der Müllverbrennung. Tagungsbericht 221, Beitrag V16. VGB Kraftwerkstechnik, Essen, 1991

8.8. KSMF-Flammenkammer-Einschmelzverfahren

Das KSMF-Flammenkammer-Einschmelzverfahren der ML-Entsorgungs- und Ener- gieanlagen GmbH wurde 1939 bei Volkswagen in Wolfsburg entwickelt, nach dem Zweiten Weltkrieg an die Firma Kubota nach Japan verkauft und später von der ML- Entsorgungs- und Energieanlagen GmbH nach Europa reimportiert.

Die kalte Rostasche wird zunächst auf einem Transportband mit einem Magnetscheider von grobem Eisenschrott befreit, sodann werden mit einem Sieb grobe Schlackestücke abgetrennt. Die Feinfraktion < 5 cm wird in das Rostaschesilo gefördert.

Zur Einsparung von Primärenergie – Gas oder Öl – wird heizwertreicher Shredderabfall aufbereitet und der Rostasche zugemischt. Das Gemisch wird mit einem Becherwerk in den Schmelzofen gefördert (Bild 65). Vor dem Ofen sind Doppelpendelklappen angeordnet, um ihn aufgabeseitig gegen Eindringen von Falschluft abzudichten. Der Doppelmantel-Schmelzofen (Bild 66) besteht aus einem zylindrischen Außenmantel, in den ein zylindrischer Innenmantel konzentrisch eingehängt ist. In den zwischen Außen- und Innenmantel entstehenden ringförmigen Schacht wird das zu schmelzende Flugstaub-Asche-Gemisch gefüllt. Der Außenmantel dreht sich mit 0,5 bis 5 Umdre- hungen pro Stunde, so dass das Gemisch gleichmäßig im Ringschacht verteilt wird.

Der Innenmantel ist so konstruiert, dass er gehoben und abgesenkt werden kann, wodurch die Größe der Primärkammer der benötigten Kapazität und den Materialei- genschaften angepasst werden kann.

Mit Wassertassen zwischen den drehenden und feststehenden Ofenelementen wird der Ofen gasdicht abgeschlossen, zudem kann der Druck bei Druckerhöhungen schnell ausgeglichen werden.

(10)

Bild 65:KSMF-Flammenkammer-Einschmelzverfahren der ML-Entsorgungs- und Energieanlagen GmbH

entwässerter Klärschlamm

Brüden- konden- sator Trockner

Silo Rost- schlackeStäube SiloSilo Mischschnecke

Sattdampf Wasser Kesselspeisewasser Luft Brenn- sto

ff Becher- werk

Schmelz- kammer

Abgas zur Abgas- reinigung Luftvor- wärmerQuench

Rest- staub- filter Dampf- erzeuger

Nassent- schlacker

Bunker ReststaubSchlacke

konden- sierter Brüden

(11)

Das im Ringschacht eingeschlossene Schmelzgut böscht sich von der Unterkante des feststehenden Innenmantels konusförmig nach innen zum zentralen Auslaufloch der Hauptbrennkammer hin ab und begrenzt so den eigentlichen Reaktionsraum für den Schmelzprozess. Die in der Mitte des Innenmantels angebrachten Hochtemperatur- brenner leiten den Schmelzprozess ein. Bei Temperaturen von 1.300 °C bis 1.350 °C schmilzt das Material an der Oberfläche, es entsteht eine 2 bis 5 cm dicke, schmelzflüs- sige Oberflächenschicht. Die ablaufende Schmelze verlässt mit den heißen Abgasen die Primärkammer durch das zentrale Auslaufloch und wird dadurch flüssig gehalten. Unter dem zentralen Auslauf ist die Sekundärkammer angeordnet. Nach unten taucht diese in einen Nassentschlacker ein, wodurch der Reaktor auch hier gasdicht abgeschlossen wird.

Aus der Nachbrennkammer werden die heißen Abgase einem Rekuperator zur Vor- wärmung der Verbrennungsluft für den Schmelzofen oder einem Dampferzeuger zugeführt. Die mit etwa 500 °C austretenden Abgase werden in einer Quench durch

Bild 66:

Schmelzkammer des KSMF- Flammenkammer-Einschmelz- verfahrens der ML-Entsor- gungs- und Energieanlagen GmbH

(12)

Verdampfung von Wasser auf etwa 220 bis 250 °C gekühlt, wodurch die Rückbildung von Dioxinen und Furanen durch de novo-Synthese weitgehend vermieden wird. Die vorentstaubten Gase werden dem Elektrofilter der Abfallverbrennungsanlage zugeführt.

Das Verfahren sollte in Anbetracht des flexiblen Verfahrensprinzips für die Behand- lung zahlreicher Abfälle eingesetzt werden. Zur Reduzierung des Bedarfes an fossilen Brennstoffen können Abfälle zugemischt oder durch Mehrstoffbrenner aufgegeben werden. Folgende Gemischkombinationen eignen sich für das Verfahren:

• Filterstaub, Kessel- und Rostaschen (inerte Stoffe),

• inerte Stoffe, vermischt mit geschreddertem PVC oder heizwertreichen Abfällen,

• inerte Stoffe, vermischt mit Herdofenaktivkoks aus der Abgasreinigung.

Produkte und Umweltverträglichkeit In Abhängigkeit von der Abkühlgeschwindigkeit der geschmolzenen Güter entsteht glasiges oder kristallines Schmelzgranulat. Glasige Schmelzgranulate sind einfach im Nassentschlacker zu erzeugen; dagegen ist die Herstellung kristalliner Schmelzgranulate aufwendiger, auch sind Investitions- und Betriebskosten höher.

Die Dichte der beiden Schmelzgranulate variiert zwischen 2,8 und 2,93 g/cm3. Das kristalline Schmelzgranulat lässt sich zerkleinern und kann Splitt-Sand-Gemischen zugemischt werden. Das glasige und das kristalline Schmelzgranulat erweisen sich als verwitterungsbeständig.

Die Druckfestigkeit der kristallinen Granulate beträgt etwa 575 kg/cm2, die der glasigen Granulate nur 2,78 kg/cm2. Daher sollte nur kristallines Schmelzgranulat mit griffiger Oberfläche, ähnlich dem Schmelzbasalt, im Straßenbau verwendet werden.

Das glasige feinkörnigere Material kann eingesetzt werden für:

• Drainage von Sportplätzen,

• Auflockerungsmaterial bei Kanalrohrverlegung,

• Herstellung von Verbundpflastersteinen.

Bei der Herstellung von Verbundsteinen kann durch Zugabe von etwa zwanzig bis sechzig Prozent Sand und Zement zu den glasigen Schlacken eine Druckfestigkeit von 650 bis 680 kg/cm2 erreicht werden.

Entwicklungsstand 1979 waren vier Anlagen zum Schmelzen von Rostaschen und Stäuben in Betrieb. An- fang 1994 ist eine weitere Anlage in Shirone in Betrieb gegangen. Es ist nicht bekannt, ob zurzeit noch Anlagen nach diesem Prinzip betrieben werden.

Literatur [1] Abe, S.: Einschmelzverfahren von Hausmüll. In: Thomé-Kozmiensky, K.J. (Hrsg.): Recycling

International. Berlin: EF Verlag, 1984, S. 656-661

[2] Eisenburger, J.-P.: Schmelzen von Müll. In: Müll und Abfall 5 (1973) Nr. 6, S. 199-202 [3] FLK Management Service Inc. (Hrsg.): Praktische Erfahrungen beim Einschmelzen von Schläm-

men mit dem FLK-Verfahren. Firmenschrift, Genf, 1974

(13)

[4] Fujimoto, T.; Abe, S.; Kimura, T.: Melting Treatment of Municipal Solid Waste Ash and Slag Utilisation. In: Thomé-Kozmiensky, K. J. (Hrsg.): Recycling International, Volume 2. Berlin:

EF-Verlag für Energie- und Umwelttechnik GmbH, 1989, S. 1576-1583

[5] Fuijmoto, T.; Abe, S.; Kimura, T.; Kanbayashi, F.; Kawamoto, K.; Ishimi, T.: Melting Treatment of Fly Ash from MSW Incinerator. In: Thomé-Kozmiensky, K. J. (Hrsg.): Waste Management International, Volume 2. Berlin: EF-Verlag für Energie- und Umwelttechnik GmbH, 1989, S. 385-398

[6] Fujimoto, T.; Abe, S.; Kimura, T.; Kanbayashi, F.; Kawamoto, K.; Ishimi, T.: Melting Treatment of Fly Ash from MSW Incinerator. In: Faulstich, M. (Hrsg.): Müllverbrennung und Umwelt, 6.

Rückstände aus der Abfallverbrennung. Berlin: EF-Verlag für Energie- und Umwelttechnik, 1992 [7] Fujimoto, T.; Cheul Shin, K.; Shioyama, M.: Aufbereitung von Verbrennungsrückständen mit

dem Hochtemperaturschmelzverfahren. In: Müll und Abfall 21 (1989), Nr. 2, S. 64-70

[8] Fujimoto, T.; Kimura, T.; Kawamoto, K.; Nagayama, T.: Decomposition of Dioxins in Ashes by Melting Process

[9] Fujimoto, T.; Tanaka, E.: Melting Treatment for Incinerated Residue of Municipal Waste April 1989, April 1984, Pacific Basis Conference on Hazardous Waste

[10] Fujimoto, T.; Tanaka, E.; Kimura, T.; Shioyama, M.; Inui, H.: Melting Treatment of Municipal Solid Waste Employing Double Cylindrical Melting Furnace, Oct. 1988

[11] Rizzon, J.: ML-Einschmelztechnik mit dem KSMF-Prozeß unter möglichem Einsatz von z.B.

Herdofenkoks

[12] Rizzon, J.: Untersuchungen zur Mineralisierung von Klärschlamm in einen Schmelzyklon nach dem CORMlN-Verfahren. Juli 1991, Dissertation an der RWTH Aachen

[13] Rizzon, J.: Melting Treatment of Sewage Sludges and Residues Employing the KSMF-Process of ML. November 1992, Haus der Technik-Maastricht. Melting and Vitrification

[14] Schmidt, H.P.: Möglichkeiten der Hochtemperatur-Verbrennung von Abfällen am Beispiel des FLK-Verfahrens. In: Thomé-Kozmiensky, K.J. (Hrsg.): Recycling International. Berlin: Springer Verlag, 1979, S. 801-806

[15] Schmidt, P.: Vollständige Mineralisierung der Rückstände. In: Umwelt (1974) Nr. 4, S. 39-42 [16] Schmidt, P.: Flammenkammerverfahren zur Beseitigung von Sonderabfällen. In: Wasser, Luft

und Betrieb 22 (1978) Nr. 4, S. 138-142

[17] Wotschke, J.: Universale Abfallbeseitigung und ihre Verwirklichung durch das Flammenkam- mer-Einschmelzverfahren. In: Brennstoff-Wärme-Kraft 16 (1964) Nr. 8, S. 383-391

8.9. Deglor-Schmelzverfahren – ABB, W+E-Umwelttechnik GmbH

Mit dem Deglor-Verfahren (Bild 67) wird Flugstaub in einem Elektroschmelzofen bei 1.200 °C eingeschmolzen, die Schmelze wird in einem Nassentschlacker granuliert.

Das Abgas wird mit Kaltluft gekühlt (gequencht). Die Schwermetallverbindungen kondensieren oder desublimieren nur zum Teil aus dem Gas und können in einem Filter abgeschieden und ggf. aufgearbeitet werden. Ein Teil der umweltrelevanten Schwermetalle verbleibt in der Silikatphase. Das Quecksilber wird erst nach dem Filter abgeschieden. Das restliche Abgas kann in die Abgasreinigungsanlage der Abfallver- brennungsanlage eingeleitet werden.

Eine Demonstrationsanlage wurde in Hinwil/Schweiz errichtet. Der Flugstaub gelangt vom Elektrofilter der Abfallverbrennungsanlage in das Tagessilo der Anlage, die im

(14)

April 1989 in Betrieb genommen wurde. Die Schmelze verlässt den Ofen durch einen Syphon in eine beheizte Austragskammer. Dadurch wird ein Gasaustritt am Austrag verhindert. Die abfließende Schmelze kann in einem Nassentschlacker abgeschreckt werden. In Hinwil wird die Schmelze trocken auf ein Plattenförderband ausgetragen, wodurch Abwasser vermieden wird.

Bild 67: Deglor-Schmelzverfahren von ABB, W+E-Umwelttechnik GmbH

Elektro-Glas-

Schmelzofen Gewebefilter Adsorber

Zink-Blei- Konzentrat zur

Aufarbeitung

Quecksilber- Konzentrat zur

Aufarbeitung

Abgas zur Abgasreinigung der MVA Kühlluft

Flugstaub aus Kessel und Entstauber

Schmelzgranulat zur Verwertung

Das im Schlauchfilter abgeschiedene Abfallkonzentrat wird zu einer Metallhütte transportiert, wo die Metalle wiedergewonnen werden. Der Teil der Abgase, der nicht kondensiert, wird zurück zum Verbrennungsofen geleitet. Die Abgasmenge ist kleiner als ein Prozent der Abgasmenge der Abfallverbrennungsanlage.

Die Anschlussleistung des Demonstrationsofens beträgt 160 kW. Die Anlage ist in zwei Containern aufgebaut und benötigt nur etwa 75 m2 Grundfläche bei einer Bauhöhe von etwa fünf Metern. Etwa 1 MWh elektrische Energie wird für das Schmelzen einer Tonne Flugstaub benötigt. Für die Behandlung des in einer Abfallverbrennungsanlage anfallenden Filterstaubes werden etwa fünf Prozent der in der Anlage erzeugten elek- trischen Energie benötigt.

Produkte und Umweltverträglichkeit Aus 100 Vol.-% Filterasche entstehen durch die thermische Behandlung etwa 25 Vol.-% glasartiger Rückstand und eine kleine Menge konzentrierter Metallverbin- dungen, vor allem Zink- und Bleisalze. Analysen des Glases zeigen, dass Cadmium und Kupfer nahezu vollständig abdampfen, während etwa 20 % des Bleis und etwa die Hälfte des Zinks in der Schmelze verbleiben. Dieser Reststoff soll auch im Straßenbau oder in der Baustoffindustrie eingesetzt werden.

Das im Schlauchfilter anfallende Metallkonzentrat ist ein gelbliches Pulver, das verschie- dene Metallsalze, u.a. KCl und NaCl, enthält. Der reine Metallgehalt beträgt etwa 10 % Zink, 10 % Blei, 1 % Kupfer und 0,5 % Cadmium. Nach Informationen von Metallhütten lässt sich dieses Konzentrat – nach einem einfachen Vorbehandlungsschritt – verhütten.

(15)

Der Filterstaub, der glasartige Rohstoff und das Metallkonzentrat wurden von dem staatlichen Schweizer Institut EMPA auf ihren Gehalt an Dioxinen und Furanen unter- sucht, die offensichtlich bei diesem Prozess zerstört und nicht wieder gebildet werden.

Auch die Schweizer Anstalt EAWAG hat eine umfangreiche Messkampagne an der Anlage durchgeführt.

Entwicklungsstand

Eine Demonstrationsanlage für bis zu 100 kg Flugstaub pro Stunde wurde gebaut, was etwa der Flugstaubproduktion einer mittleren schweizer Abfallverbrennungsanlage ent- spricht. Sie ist bei der Verbrennungsanlage in Hinwil im Züricher Oberland installiert.

Literatur

[1] Asea Brown Boveri AG: ABB Thermische Filterstaubentgiftung – Recyclingprodukte aus Son- derabfall. Firmenschrift, Zürich, 1989

[2] Hirth, M.; Wieckert, Ch.; Jochum J.; Jodeit, H.: Ein thermisches Entgiftungsverfahren für Filterstäube aus Müllverbrennungsanlagen. In: Thomé-Kozmiensky, K. J. (Hrsg.): Müll- verbrennung und Umwelt 3. Berlin: EF-Verlag für Energie- und Umwelttechnik, 1989, S. 809-822

[3] Jochum, J. et al.: Durchführung von Pilotversuchen zur Aufbereitung und Entsorgung von Fil- terstaub aus Kehrichtverbrennungsanlagen. Schlussbericht ABB/EAWAG/EMPA/KEZO. Bun- desamt für Umwelt, Wald und Landschaft, Bern/Baden, 1990

[4] Jochum, J.; Jodeit, H.; Wieckert, Ch.: Elektroschmelzverfahren der ABB. In: Reimann, D. O.; Demmich, J. (Hrsg.): Reststoffe aus der Rauchgasreinigung. In: Beiheft 29 zu Müll und Abfall, 1990, S. 112-115

[5] Jodeit, H.; Jochum, J.; Wieckert, Ch.: Das ABB-Schmelzverfahren zur Behandlung von Filterstäu- ben aus der thermischen Abfallverwertung. In: VGB Vereinigung der Großkraft-werksbetreiber (Hrsg.): Rückstände aus der Müllverbrennung. Tagungsbericht 221, Beitrag V13. VGB Kraft- werkstechnik, Essen, 1991

[6] Köthe, K.; Mosch, H.: TCR-Verfahren zur Rauchgasreinigung und Rückstandverwertung. In:

Thomé-Kozmiensky, K. J. (Hrsg.): Müllverbrennung und Umwelt 3. Berlin: EF-Verlag für Ener- gie- und Umwelttechnik, 1989, S. 359-376

8.10. HSR-Verfahren der Von Roll AG

Das HSR (H = Holderbank, S = Schmelzen, R = RedOx)-Verfahren besteht aus folgen- den Komponenten (Bild 68).

Reduktion

mit Eisen Granulation Zement-

fabrikation Oxidatives

Einschmelzen Schlacke

heiß ab Rost oder flüssig ab Drehrohr- ofen

O2 Gasphase

Cd, Zn, Pb

Metallphase Fe, Cu, Ni

Bild 68: HSR-Verfahren der Von Roll AG

(16)

• Verbrennung,

• oxidatives Einschmelzen,

• Reduktion mit Eisen,

• Granulation,

• Produktion.

Die trockene, vorgewärmte Schlacke wird unter oxidierenden Bedingungen bei 1.500 °C geschmolzen. Die Energie wird durch fossile Brennstoffe oder elektrische Beheizung eingebracht.

Dabei verbrennt der Restkohlenstoff der Schlacke, flüchtige Schadstoffe – Quecksilber, Cadmium, Chlor – verdampfen. Durch das metallische Eisen aus der Schrottfraktion werden die Oxide der Schwermetalle reduziert.

CuO + Fe → Cu + FeO PbO + Fe → Pb + FeO NiO + Fe → Ni + FeO ZnO + Fe → Zn + FeO

Zink verdampft und kann in einem Gewebefilter mit den anderen Schwermetallen abgeschieden werden.

Die Schmelze trennt sich aufgrund ihrer unterschiedlichen Wichte in eine metallische und eine mineralische Schicht, die im Wasserbad granuliert wird.

Schwermetallabreicherung Die im halbtechnischen Maßstab durchgeführten Versuche erbrachten den Nachweis, dass Schwermetalle aus der Schlacke aus der Abfallverbrennung mit dem Verfahren zum großen Teil abgetrennt werden können.

Produkte und Umweltverträglichkeit Das Granulat kann als aktive Mischzementkomponente bezeichnet werden. Eine Ver- wertung des Produkts sollte aufgrund der geringen Schwermetallgehalte möglich sein.

Entwicklungsstand Die Vorversuche wurden im Technikumsmaßstab durchgeführt und durch den Bund (BUWAL), Kontore und KVA-Betreiber gefördert.

Literatur [1] Rüegg, H.; Frey, R.: Schmelzthermische Schlackebehandlung nach dem HSR-Verfahren. In: Müll

und Abfall, Beiheft 31, Bamberg, Februar 1994, S. 150-151

[2] VDI-Seminar Reststoffentsorgung unterschiedlicher Rauchgasreinigungssysteme, 18./19. April 1994

(17)

8.11. ARS Schmelzbalkenverfahren – WTP-Wärmetechnik Dr. Pauli GmbH

Die Schlacke aus Abfallverbrennungsanlagen wird bis unter einen Schlackeverflüssiger transportiert, der quer über dem Ende der letzten Roststufe angeordnet ist, beispiels- weise in Rohrform mit parallelen Reihen von gerichteten Auslasswirbeldüsen (Bild 69).

Der Verflüssiger ist zum Schutz gegen die Strahlungswärme des Schmelzbads mit einer Stampfmasse umkleidet. Der Rohrkörper kann drehbar sein, so dass der Strahlfluss geändert werden kann. Die Stampfmasse ist innenseitig mit Wasserdurchfluss gekühlt.

Im Rohr ist ein Brennstoffrohr koaxial angeordnet und bläst durch Wirbeldüsen aus.

Seitlich zu den Wirbeldüsen sind Luftdüsen in Reihenform vorgesehen. Über das kon- zentrisch innerhalb der Wasserkühlung befindliche Rohr wird Luft zugeführt (Bild 70).

PI

Druckluft Kühlwasser-

zulauf

Düsen

feuerfeste Abkleidung

Rost- und Schlacke- oberfläche

Mediumrohr Kühlrohr

Sekundär- luft

Stahlgerüst

Ofen-Ausmauerung

Kühl- wasser- austritt Feuerraumdecke

Bild 69:

Schmelzbalken – Schlackever- flüssiger – der WTP-Wärme- technik Dr. Pauli GmbH

Bild 70: ARS Schmelzbalkenverfahren der WTP-Wärmetechnik Dr. Pauli GmbH – Vorderansicht

(18)

Zur Erhitzung der Schlacke ist Gas, Heizöl EL oder Kohlenstaub vorgesehen. Eine Sau- erstoffanreicherung ist möglich. Die Luft aus dem Schlackeverflüssiger wird direkt auf die Schlacke, gegebenenfalls zusammen mit Brennstoff, geblasen. Hierdurch wird die Schlacke aufgrund der darin noch enthaltenen brennbaren Substanzen auf über 1.400 °C erhitzt. Andererseits kühlen Luft und Sauerstoff den Schlackeverflüssiger zusätzlich.

Im Bereich vor dem Verflüssiger kann Filterstaub – in brikettierter oder pelletierter Form, gegebenenfalls mit Kohlenstaubzugabe – zugeführt werden. Damit bringt der Filterstaub zusätzlich Brennstoff zur Verflüssigung der Schlacke ein.

Der pelletierte oder brikettierte Filterstaub kann über die gesamte Rostbreite über eine Schurre, mit einem Wurfbeschicker oder mit dem Abfall dem Rost aufgegeben werden.

Zur weiteren Erhöhung der Schmelztemperatur können rohrförmige, quer zum Schlackenaustragsschacht angeordnete Öl-, Gas- oder Kohlenstaubbrenner eingebaut werden.

Die Schlacke fällt nach der Schmelze in den Nassentschlacker, wird abgekühlt und mit einem Kratzförderer ausgetragen. Im Nassentschlacker entstehende Brüden werden abgesaugt, damit die Temperatur nicht abgesenkt wird, und in den Feuerraum oberhalb des Rostes zur Nachverbrennung eingeleitet.

Gegebenenfalls können Flussmittel, z.B. Soda, Pottasche, Calciumchlorid, Borax oder Salz zur Herabsetzung des Schmelzpunktes der Asche zugesetzt werden. Die Schla- ckeabströmnase kann zur Vermeidung von Einfrierungen elektrisch beheizbar sein.

Produkte und Umweltverträglichkeit Als Produkt entsteht wie in allen Schmelzverfahren ein Schlackegranulat. Wenn die Eluate Trinkwasserqualität aufweisen, wäre eine immissionsneutrale Verwertung der Granulate beispielsweise im Bauwesen möglich.

Entwicklungsstand Das Schmelzbalkenverfahren wurde in der Klinikabfallverbrennungsanlage München und dem MHKW Bamberg eingesetzt.

Literatur [1] Pauli, B.: Rostanordnung und Verfahren zum Verbrennen von Müll und Abfall. Deutsches Pa-

tentamt, Offenlegungsschrift DE 39 37 866 A1, Bundesdruckerei 7 (1990)

[2] Pauli, B.: Schmelzbalken-Verfahren System WTP. In: VDI-Bildungswerk (Hrsg.): Reststoffent- sorgung aus Verbrennung und Rauchgasreinigung, München, 19./20. September 1991 [3] Pauli, B.: Das ARS-Verfahren. In: Faulstich, M. (Hrsg.): Müllverbrennung und Umwelt 6 – Rück-

stände aus der Abfallverbrennung. Berlin: EF-Verlag für Energie- und Umwelttechnik, 1992

(19)

8.12. BBS Babcock-Brennschmelzverfahren

– Deutsche Babcock Anlagen GmbH, Flachglas AG

Anlagenkonzept

Die Anlage wird in zwei Hauptbestandteile gegliedert:

• Glasherstellung,

• Verarbeitung des geschmolzenen Glases.

Es handelt sich um eine fossil befeuerte Schmelzanlage (Bild 71) mit Sauerstoff als Oxidant.

Bild 71: Rückstandsverglasungsanlage der Deutsche Babcock Anlagen GmbH und Flachglas AG Die Anlage zur Glasherstellung hat folgende Struktur:

• Rohstoffannahme,

• Rohstoffaufbereitung,

• Lager für aufbereitete Rohstoffe,

• Vorlage für die Gemengeherstellung,

• Gemengeanlage,

• Transportsysteme für Rohstoffe und Gemenge,

grobkörnige und/oder metallreiche Rückstände

- MVA-Rostaschen - Rückstandsgläser - Elektronikschrott

Eisen-

Metallschrott NE-Metall-

schrott

Herdofenkoks (HOK) Aktivkoks

(optional) Heizöl EL Erdgas Schmelz-

additive - Alkali - Soda - Quarzsand

feinkörnige Rückstände - MVA-Flugaschen - Altsande - Schleifschlämme

Schwermetall- konzentrat

zur

MVA Hg-

Koks

Metall-

phase Glas-

produkt Grob-

gut Magnet- scheider

Wirbelstrom- scheider

Zer- kleinerer Schwing- sieb

Waage Mischer

Vorlage- silo

Einlege-

maschine Speiser

Abgas- kanal

Sauerstoff- brenner

Verdampfungs- kühler

Gewebe- filter

Saugzug Silo für

HOK HOK- Mühle

Vor- lage

HCl- Wäscher SO2- Wäscher

Kataly- sator Aktiv- koks- filter

Schmelzofen

Salz Gips Abgas

Silo

Silo Silo

Optional

(20)

• Einlegeanlage für den Schmelzofen,

• Schmelzofen mit Glasaustrag,

• Beheizungssystem,

• Versorgungseinrichtungen,

• Mess-, Steuer- und Regeleinrichtungen.

Der Platzbedarf für die Anlage beträgt etwa 1.500 m2.

Die Abgasbehandlung hängt von den zu behandelnden Abfällen ab und besteht – sofern die Abgasreinigung einer Abfallverbrennungsanlage genutzt wird – mindestens aus:

• Abgaskühler,

• Gewebefilter,

• Ableitung in die Abgasreinigung der Verbrennung.

Die Abgasreinigung einer autark betriebenen Anlage besteht mindestens aus:

• Abgaskühler,

• Filteranlage,

• Abgasnasswäsche,

• Koksfilter zur Schwermetall- und Stickoxidabscheidung.

Die Anlagen zur Verarbeitung der Glasschmelze sind in Abhängigkeit von den beab- sichtigten Produkten sehr unterschiedlich.

• Bei Herstellung von Granulat werden an die Schmelzwanne eine Vorrichtung zum Ablassen der Schmelze und ein Nassgranulator angebaut. Das abgekühlte Granulat wird für die Verwertung zwischengelagert.

• Fasern werden in einer Spinnanlage produziert. Für die Produktion von Schaum- glas als Zwischenprodukt wird aus dem schmelzflüssigen Material zunächst ein Granulat erzeugt, das in der Gemischaufbereitung und im Schaumtunnel kommis- sioniert wird.

• Für die Produktion von Gussglas läuft die Schmelze durch einen Glasüberlauf aus dem Ofen in ein Walzenaggregat, einen Kühlofen und eine Zuschneideanlage.

Vorbehandlung der Rohstoffe Viele mineralische Reststoffe stellen trotz der unterschiedlichen physikalischen Eigen- schaften und chemischen Zusammensetzung grundsätzlich ein Potential als Glasroh- stoff dar. Insbesondere Filter- und Kesselaschen aus der Abfallverbrennung können nach Angaben des Verfahrensanbieters aufgrund ihres Gehaltes an glasbildenden Oxiden als Rohstoffe für die Glasherstellung genutzt werden. Die Voraussetzungen werden in einer dem Schmelzofen vorgeschalteten Gemengeanlage geschaffen.

(21)

In Abhängigkeit von der gewünschten Qualität der Produkte wird eine Rezeptur ent- wickelt, nach der das Gemenge in der Rohstoffbehandlung und Gemengeherstellung hergestellt wird. Damit werden Schwankungen der chemischen Zusammensetzung ausgeglichen und die physikalischen Parameter für die Anforderungen des Schmelz- prozesses eingestellt.

Anforderungen sind:

• Die chemische Zusammensetzung muss gleichmäßig sein, die zeitlichen Schwan- kungen dürfen nur in engen Grenzen liegen.

• Die Körnung der Rohstoffe muss gleichmäßig sein, das Körnungsband darf nur gering schwanken.

• Die störenden Beimengungen müssen entfernt werden.

• Die Feuchte der Rohstoffe darf nur in einem geringen Bereich variieren.

• Die Rohstoffe müssen in ausreichender Menge zur Verfügung stehen, damit stän- dige Wechsel vermieden werden können.

Für die Aufbereitung müssen die folgenden Bedingungen erfüllt werden:

• unverbrannte Reste in den Rückständen müssen abgetrennt werden;

• Eisenmetalle und Nichteisenmetalle müssen abgetrennt sein;

• die vorgegebene Restfeuchte muss eingestellt werden;

• das vorgegebene Körnungsband muss eingehalten werden.

Verfahrensbeschreibung

Aus grobkörnigen und metallreichen Abfällen wird Schrott mit Magnet- und Wirbel- stromscheidern abgetrennt. Grobkörniges Material wird zerkleinert und mit einem Schwingsieb klassiert. Feinkörniges Material kann unaufbereitet dem Schmelzprozess zugeführt werden. Die Rohstoffe werden analysiert, um ihren Anteil für das Schmelz- rezept bestimmen zu können. In der Gemengeanlage werden die einzuschmelzenden Materialien bevorratet, entsprechend der für das Glasprodukt ermittelten Rezeptur abgewogen und zu einem homogenen Gemenge gemischt.

In Abhängigkeit von der Produktqualität werden in der Glasindustrie eingesetzte Rohstoffe wie Alkalimetallverbindungen, Soda, Quarzsand o.ä. als Zuschlagstoff ein- gebracht, damit die für das Produkt notwendigen Konzentrationsbereiche einzelner Elemente und Verbindungen eingehalten werden.

Schmelzanlage

Die Glasschmelzanlage ist das Kernstück dieses Prozesses. Die Anlage besteht aus

• der Einlegeanlage,

• dem Schmelzofen,

• dem Beheizungssystem und

• dem Glasaustrag.

(22)

Einlegeanlage Die in der Gemengeanlage zusammengestellte Gemengecharge wird portionsweise in den Vorlagebehälter und von dort durch die Einlegeorgane kontinuierlich in den Schmelzofen gefördert.

Als Schmelzofen wird der in der Glasindustrie bewährte Unimelter eingesetzt. Für die Rückstandsverglasung wird er aus feuerfesten Steinen chromoxidhaltiger Qualität zugestellt. Dieser Ofen besteht aus

• dem Bassin, das die flüssige Schmelze mit einer Temperatur zwischen 1.200 °C und 1.500 °C aufnimmt,

• dem Oberofen, der den eigentlichen Feuerraum bildet, in dem Flammentempera- turen von über 2.000 °C herrschen,

• der Verankerung, die Bassin und Oberofen in einer Stahlprofil-Konstruktion trägt und verankert.

Am Bassinboden ist ein Gerinne angebracht, mit dem sich dort ansammelnde Metall- sulfide abgezogen werden können.

Beheizungssystem Beheizt wird der Schmelzofen mit Heizöl- oder Erdgasbrennern. Verbrannt wird mit Sauerstoff, wodurch das Abgasvolumen gering gehalten wird und damit die Einbindung in eine Abgasreinigung einer Abfallverbrennungsanlage möglich ist. Fossile Energieträ- ger – Erdgas oder Heizöl – sind nach Angaben des Herstellers günstiger als elektrische Energie. Für die Handhabung der Sauerstoffbrennertechnologie sind Kenntnisse, wie sie während des Betriebes der Versuchsanlage gewonnen wurden, erforderlich.

Alternativ zur Beheizung mit Erdgas oder Heizöl kann der in der Abgasreinigung einer Abfallverbrennungsanlage anfallende beladene Herdofenkoks/Aktivkoks als Energieträger genutzt werden. Dazu wird der Koks bevorratet, feinst gemahlen und der Vorlage aufgegeben, bevor er dem Schmelzprozess zugeführt wird.

Austrag der Schmelze Die Schmelze wird durch einen Speiser, aus dem sie für die weitere Bearbeitung abge- zogen wird, ausgetragen. Während im Schmelzreaktor die chemischen Umwandlungs- und Glasbildungsprozesse sowie die Konditionierung der Glasschmelze ablaufen, wird das Schmelzbad im Speiser mit Zusatzbrennern in dem für den Austrag und die Weiterverarbeitung richtigen Temperaturfenster gehalten.

Abgasbehandlung Hinter dem Schmelzprozess ist eine Abgasbehandlung angeordnet. Das Abgas enthält die Verbrennungsabgase der Beheizungsanlage und die bei hohen Temperaturen flüch- tigen Bestandteile des Gemenges. Das System wird im Unterdruck gefahren.

Das etwa 1.400 °C heiße Ofenabgas wird nach Verlassen des Abgaskanals in einem Verdampfungskühler abgekühlt. Im nachgeschalteten Gewebefilter werden feste

(23)

Partikel und resublimierte Verbindungen aus dem Abgasstrom abgeschieden. Die Abgase werden mit einem Gebläse zur Weiterbehandlung in die Abgasreinigung einer Abfallverbrennungsanlage eingespeist.

Für eine autarke Verglasungsanlage wird eine eigene Abgasreinigung benötigt. Dafür kann die Abgaskonditionierung in Modulbauweise ergänzt werden. Hierfür kommen eine Nasswäsche zur Abscheidung der Chlor- und Schwefelfracht und in seltenen Fällen eine katalytische Entstickung sowie ein Koksfilter zur Abscheidung des Quecksilbers zur Anwendung.

In der Abgasreinigung fällt ein Schwermetallkonzentrat an, das zum größten Teil dem einzuschmelzenden feinkörnigen Rückstand und in geringem Maße als hochkonzen- triertes Metallsalz einer hüttentechnischen Verarbeitung zugeführt werden soll.

Entwicklungsstand

Es wird von keiner realisierten Anlage oder Pilotanlage berichtet. Es handelt sich offensichtlich um eine Konzeptstudie für eine Schmelzleistung von 90 t/d (Bild 72).

Bild 72: Aufstellungsplan einer Rückstandsverglasungsanlage – Konzeptstudie

Mögliche Produkte

Die Möglichkeiten der Herstellung von Produkten sind angesichts der vielfältigen Zusammensetzung der Inputs sehr breit.

Es werden die beim Einschmelzen von Schlacken und Stäuben aus Abfallverbrennungs- anlagen üblichen Güter wie Füllstoffe für Geländeverfüllungen, Bauzuschlagstoffe, Bettmaterial für Straßen- und Wegebau usw. genannt.

(24)

Literatur [1] Bachmann, G.; Martin, H.; Räbiger W.: Schlacken und Stäube verglasen. VDI Verlag, Sonder-

druck aus Umwelt 11/12/1993

[2] Keldenich, K.; Scheffler, J.; Räbiger, W.: Reststoffschmelze zu Glasprodukten – REGLA –Verfah- ren. In: Beiheft zu Müll und Abfall Nr. 31

[3] Wolf, H. U.; Scheffler, J; Main A: Deutsche Babcock Anlagen GmbH

8.13. FosMelt-Verfahren – L. & C. Steinmüller GmbH

Steinmüller hat zwei kontinuierliche Verfahren zum Einschmelzen von Sekundärab- fällen aus der Abfallverbrennung entwickelt, die sowohl für die kombinierte Schlacke- und Flugstaubeinschmelzung als auch zur reinen Flugstaubeinschmelzung eingesetzt werden können.

Die Verfahren unterscheiden in der Art der Beheizung des Reaktors:

• fossile Energie beim FosMelt-Verfahren (Bild 73) und

• elektrische Energie beim EloMelt-Verfahren.

Metall- schrott Grobgut

Aufbereitung Einschmelzung Produktherstellung

Quench

Gewebefilter

Flugstaub Klärschlamm- asche

Wasser Abgas Kondensat kalte

Rostschlacke

Schmelz- wanne

Form- gebung

Granulat- erzeuger

Metall- schmelze

Granulat Abgas

VSA Erdgas

Luft

Rezirkula- tionsgas

Sauerstoff- erzeugung

Bild 73: FosMelt-Verfahren der L. & C. Steinmüller GmbH

Beim FosMelt-Verfahren steht die Minimierung des Energieaufwandes im Vordergrund.

Anlagentechnik Der Reaktor besteht beim FosMelt-Verfahren aus einer aus der Glasindustrie bekann- ten Schmelzwanne der Bauart Unimelter, die für handelsübliche Gläser großtechnisch erprobt ist und für die Sekundärabfälle modifiziert und weiterentwickelt werden kann.

(25)

Das Gesamtsystem des Verfahrens wird in die Prozessstufen

• Aufbereitung,

• Einschmelzung und

• Produktherstellung/Abgasreinigung unterteilt.

Aufbereitung

Beim FosMelt-Verfahren muss wegen der notwendigen Eisenschrottabscheidung die Schlacke im Nassentschlacker abgekühlt werden.

Die feuchte Schlacke wird in einem Trommelwärmetauscher getrocknet und wieder aufgeheizt, indem das aufbereitete Einschmelzgut im Gegenstrom zum Abgas aus der Glaswanne auf etwa 500 °C erwärmt wird. Flugstaub kann ohne Aufbereitung direkt eingeschmolzen werden.

Die Hauptkomponente des FosMelt-Verfahrens ist eine mit Erdgas-Sauerstoff-Brennern betriebene Glaswanne.

Beim FosMelt-Verfahren herrschen vorwiegend oxidierende Bedingungen. Demzufolge ist hier die Schwermetallkonzentration in der Silikatphase höher als beim EloMelt- Verfahren.

Das Auslaugverhalten des erzeugten Silikatprodukts unterschreitet die Grenzwerte der Deutschen Trinkwasserverordnung um mehrere Zehnerpotenzen. Allerdings wird nichts über das Prüfverfahren ausgesagt.

Das Abgas wird gequencht. Die schwermetall- und salzhaltigen Verbindungen konden- sieren und desublimieren. Sie werden als feste Partikel im nachgeschalteten Gewebefilter abgeschieden. Der hohe Blei- und Zinkgehalt des Kondensats legen eine Aufarbeitung in einer Metallhütte nahe.

Das vorgereinigte Abgas wird der Abgasreinigungsanlage der Abfallverbrennungsanlage zugeführt und dort nachgereinigt, sofern die Schmelzanlage in eine Abfallverbren- nungsanlage integriert ist.

Literatur

[1] Schumacher, W.; Gugat, J.-A.: Verwertungsorientierte Behandlung von Schlacken aus der Haus- müllverbrennung; Firmenmanuskript L. & C. Steinmüller GmbH, 1994

[2] Schumacher, W.; Gugat, J.-A.: EloMelt- und FosMelt- Verfahren, Thermische Behand-lungskon- zepte für Reststoffe aus der Müllverbrennung. In: Beiheft zu Müll und Abfall 31

8.14. Cormin-Schmelzzyklonverfahren – KHD Humboldt Wedag AG

Die KHD Humboldt Wedag AG hat ein Verfahren entwickelt, das als Cormin-Verfahren Continuos Residual Mineralisation zum Patent angemeldet wurde und auf Erfahrungen mit Schmelzzyklonen von NE-Metallhütten basiert. Das Verfahren kann zur Vergasung

(26)

von Klärschlamm, Pyrolysekoks oder zum Einschmelzen von Filterstaub aus der Ab- fallverbrennung eingesetzt werden (Bild 74). Schadstoffbelasteter Klärschlamm mit 95 % Wassergehalt wird mit Zentrifugen auf etwa 70 % Wassergehalt entwässert und mit einer Hammermühle zu Partikeln von etwa 0,5 mm Größe zerkleinert. Mit einem mit Wärme aus der Klärschlammverbrennung betriebenen Stromtrockner wird der Wassergehalt auf 3 % verringert.

Wärmetauscher Gewebefilter chemische

Abgasreinigung Abgas Klärschlamm Zentrifuge

Hammermühle

Stromtrockner

Schmelzzyklon

Schmelzschlacke zur Verwertung

Schwermetall- Konzentrat

zur Aufarbeitung Tertiärabfall zur Deponie Absorbens Verbrennungsluft

Förderluft

Flugstaub

einschließlich Entstickung

Bild 74: Cormin-Schmelzzyklonverfahren

Der getrocknete und zerkleinerte Klärschlamm wird pneumatisch unter Sauerstoffdo- sierung in den Schmelzzyklon (Bild 75) geblasen; bei bis zu 1.600 °C verbrennen die organischen Anteile und aus den mineralischen Anteilen wird eine schmelzflüssige granulierbare Schlacke erzeugt. Das Abgas enthält flüchtige Schwermetalle, Schwefel,

Luft Brennstoff Staub

Wasser Wasser

Nachbrenn- kammer

Gas

schmelzflüssige Schlacke zum

Entschlacker

Beruhigungszone Zyklon

Bild 75: Prinzip des Schmelzzyklons

Chlor usw. und muss gereinigt werden.

Die Schwermetalle können auskonden- siert, abgeschieden und einer Aufarbei- tung zugeführt werden.

Besonders interessant bei der Klär- schlammvergasung im Schmelzzyklon ist die Möglichkeit, weitere gut dosierbare Sonderabfälle als Additive zuzumischen.

Entwässerter Klärschlamm kann mit Rest- stoffen aus der Abfallverbrennungsanlage und Zusatzbrennstoffen mit Heißluft oder sauerstoffangereicherter Luft im Schmelz- zyklon eingeschmolzen werden. Flug- stäube können auch ohne Klärschlamm geschmolzen werden, als Energieträger kommen dann feste (Kohle, Abfälle), flüssige (Heizöl, Altöl) oder gasförmige Brennstoffe in Betracht.

(27)

Produkte und Umweltverträglichkeit

Die Materialströme sind bei der Vielzahl der einsetzbaren Stoffe in weiten Grenzen variierbar.

Nach einem Gutachten der Ruhr-Universität Bochum sind die glasigen Schlacken für Asphalttragschichten grundsätzlich geeignet.

Entwicklungsstand

Eine Technikumsanlage war in Köln in Betrieb.

Literatur

[1] Barin, I.; Pook, H.: Das KHD-Cormin-Verfahren zur thermischen Behandlung von Stäuben: In:

VGB Vereinigung der Großkraftwerksbetreiber (Hrsg.): Rückstände aus der Müllverbrennung.

Tagungsbericht 221, Beitrag V14. VGB Kraftwerkstechnik, Essen, 1991

[2] Beinhoff, C.: Schmelzzyklonverfahren der KHD Humboldt Wedag AG (Cormin). In: Reimann, D. O.; Demmich, J. (Hrsg.): Reststoffe aus der Rauchgasreinigung. In: Beiheft 29 zu Müll und Abfall, 1990, S. 105-106

[3] Gelfort, E.: Klärschlamm durch Verschlacken entsorgen. In: Umwelt 19 (1989) Nr. 4, S. 168-169 [4] Pook, H.: KHD HW-Schmelzzyklonverfahren (CORMIN). In: Reimann, D. O. (Hrsg.): Klär-

schlammentsorgung. In: Beiheft 28 zu Müll und Abfall, 1989, S. 93-95

8.15. Vorläufige Beurteilung der Schmelzverfahren

Bis zur Mitte der neunziger Jahre wurden zahlreiche Verfahren zum Einschmelzen von Flugstaub und auch von Rostschlacke und von Reaktionsprodukten aus der chemischen Abgasreinigung bis zu unterschiedlicher Reife entwickelt. Es gab Verfahren im Tech- nikums- und Pilotmaßstab. In Japan sollen einige großtechnische Anlagen betrieben werden. Die einzige derzeit bekannte in Betrieb befindliche großtechnische Anlage für die Behandlung von Flugstaub in Europa wurde nach dem Europlasma-Verfahren in der Abfallverbrennungsanlage Bordeaux-Cenon errichtet. Mit dem Verfahren der Firma Noventax AG – früher Plasmox-Verfahren – wurde die Behandlung von Flug- staub großtechnisch erprobt, doch wurden aus Kostengründen nur Anlagen für die Behandlung von radioaktiven Abfällen und von Kampfmitteln errichtet, und zwar in Würenlingen bei Baden in der Schweiz, in Cadarche in Frankreich, in Munsterlager in Deutschland und in einer Anlage in Japan.

Die meisten Verfahrensentwicklungen wurden zwischenzeitlich aus Kostengründen eingestellt, weil die Ablagerung von Flugstaub auf Deponien in Österreich bis zur Einführung der Altlastensanierungsabgabe und in Deutschland bis zum 1. Juni 2005 rechtlich zulässig und wesentlich billiger als die meisten Behandlungsverfahren war. In Österreich ist die Ablagerung von unbehandelten Abfällen auf oberirdischen Deponien seit dem 1. Januar 2004 untersagt.

In Untertagedeponien in Salzbergwerken, in denen Flugstaub und andere gefährliche Abfälle sicher von der Biosphäre abgeschlossen werden, kostet die Ablagerung von Flug- staub etwa 250,00 Euro pro Tonne. Schmelzverfahren müssen hinsichtlich ihrer Kosten zumindest in die Nähe dieses Preises kommen oder deutliche Vorteile hinsichtlich

(28)

des Umweltschutzes sowie der Erlöse für die rückgewonnenen Sekundärrohstoffe aufweisen, soll ihre Anwendung eine Chance erhalten.

Die Schmelzverfahren können hinsichtlich mehrerer, jedoch nicht voneinander unab- hängiger Parameter unterteilt werden:

• Eintrag der Schmelzenergie: fossile Brennstoffe, Lichtbogen, Plasma, Wider- standsheizung,

• Atmosphäre im Reaktor: oxidierend oder reduzierend,

• Schwermetallentfrachtung: systematische oder beiläufige Entfrachtung von Schwermetallen,

• Produkte:

* mit oder ohne Rückgewinnung von Metallen,

* mit oder ohne Verwertung der Silikatphase.

Für die Bewertung der Schmelzverfahren sind die üblicherweise durchgeführten Messkampagnen – mit Feststellung der Emissionen aus dem Schmelzprozess und mit Eluatversuchen mit Schmelzprodukten nach dem DEV S4 – zwar notwendig, aber keinesfalls ausreichend, weil sie nur einen Aspekt des Gesamtproblems beleuchten.

Mit den zahlreichen Untersuchungen an Schmelzanlagen, die mit unterschiedlichen Verfahren und Entwicklungsstandards betrieben werden, wurden vielfältige Erkennt- nisse gewonnen, die in die Beurteilung des Schmelzverfahrens allgemein und eines ausgewählten Verfahrens im Besonderen eingehen sollten:

• möglicher Verfahrensinput, z.B.

* Flugstaub aus dem Dampferzeuger und der Abgasentstaubung,

* Reaktionsprodukt aus der chemischen Abgasreinigung,

* Schlacke/Asche aus dem Verbrennungsofen,

• konstruktive Gestaltung des Reaktors und verfahrenstechnische Gestaltung der gesamten zugehörigen Anlage,

• Betrieb der Anlage,

• Tertiärabfälle aus dem Schmelzprozess,

* glasartiges, leichtes Schmelzprodukt, auch Silikatphase genannt,

* schweres Metallschmelzprodukt, auch Metallphase genannt,

* metallhaltiger Filterkuchen aus der Abgasreinigung, auch Reaktionsprodukt genannt,

(29)

• Emissionen

* aus dem Prozess selbst,

* aus der für den Prozess notwendigen Energiewandlung,

• Wirtschaftlichkeit,

• Entwicklungspotential.

8.15.1. Verfahrensinput

Schwerpunkt dieser Betrachtung ist Flugstaub aus der Abfallverbrennung als Verfah- rensinput.

Bei einigen Verfahren – z.B. bei den Verfahren von Steinmüller und MGC-Plasma – wird auch Reaktionsprodukt – z.B. Filterkuchen aus der Abwasserbehandlung der chemischen Abgasreinigung – als Input vorgeschlagen. Dies ist nur sinnvoll, wenn mit der Abgasreinigungsanlage der Abfallverbrennungsanlage, in die der Schmelzprozess integriert ist, auch Gips gewonnen wird. Anderenfalls wird das Schwefeldioxid im Kreislauf gefahren. Auch besteht die Gefahr, dass weitere in der Abgasreinigung ab- geschiedene Schadstoffe im Kreislauf geführt werden.

Rostschlacke kann ebenfalls geschmolzen werden; bei einigen Verfahren ist dies zu- mindest für die Feinfraktion aus der Schlackenaufbereitung vorgesehen. Doch wird auf das Schmelzen von Schlacke schon wegen des im Vergleich zum Flugstaub geringen Gefährdungspotentials, der großen Schlackenmenge und des daraus resultierenden Energiebedarfs verzichtet werden. Außerdem würde der Metallgehalt dieser Schlacke den Aufwand des Schmelzens mit dem Ziel der Metallrückgewinnung nicht rechtferti- gen, zumal Metalle auch in Kombination mit der Herstellung von umweltverträglichen Baustoffen mit weiterentwickelten Aufbereitungsverfahren einfacher und kostengüns- tiger rückgewonnen werden können.

8.15.2. Reaktor und Schmelzanlage

Die Schmelzreaktoren der verschiedenen Verfahren weisen im Detail unterschiedliche Konstruktionsmerkmale auf. Hier soll daher nur auf die Punkte eingegangen werden, die bei allen Verfahren als kritisch erkannt sind, z.B. die Zuführung des Flugstaubs in den Reaktor, die Feuerfestzustellung, die Abgasführung und der Abstich der Schmelze.

Zuführung des Flugstaubs in den Reaktor

Ist die für die Ofenbeschickung vorgesehene Zuführung – z.B. durch die Hohlelektrode des Ash Arc Verfahrens von ABB – sehr eng, besteht die Gefahr der Versinterung.

Feuerfestzustellung

Die Feuerfestzustellung ist bei allen Hochtemperaturverfahren ein Schwachpunkt und ein bedeutender Kostenfaktor. Im Flugstaub kommen zahlreiche Verbindungen von Schwermetallen, Chlor und Schwefel vor. Die Ausmauerung ist also thermischen und

Referenzen

ÄHNLICHE DOKUMENTE

In diesem neuen Verfahren wird das abgeschiedene CO 2 für die Mineralisierung ver- wendet und in einer innovativen neuen Reaktorkonfiguration von Natriumcarbonat direkt

Für eine optimierte Abreinigung kann auf Basis dieser Informationen eine weitere Kategori- sierung der Ablagerung hinsichtlich Festigkeit und Stabilität durchgeführt werden

In diesem neuen Verfahren wird das abgeschiedene CO 2 für die Mineralisierung ver- wendet und in einer innovativen neuen Reaktorkonfiguration von Natriumcarbonat direkt

für Amine, oder als Gesamtkohlenstoff nicht möglich ist oder nicht ausreicht, soll bei Anlagen mit einer Abgasreinigungseinrichtung die emissionsbegrenzende Anforderung in Form

zulässige Quecksilbereinbringung kann von dem Betreiber einer thermischen Abfall- behandlungsanlage im Regelfall nicht unterbunden werden.. Dieses stellt immer einen Verstoß durch

Die Einspritzmenge wurde ab 2010 so abgeändert, dass vor der zweiten Einspritzung in Reihe 10 nur noch eine Temperatur von 375 °C erreicht wird und erst an der letzten Reihe 16

In Folge ergab sich für hohe Wärmeleistungen faktisch der Fall, dass die gesamte Wärmemenge aus der ND-Schiene über den Wärmetauscher 2 zu entnehmen war und das hier

Erzeugen Sie zus¨ atzlich eine Abbildung, in der Sie den Fehler U [k] − U ∗ als Funktion von k f¨ ur alle drei Iterationsverfahren graphisch darstellen.. Oktober 2018 am Beginn