Verfahren und Vorrichtung zum Verbrennen von festen Abfallstoffen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbren nen von festen Abfallstoffen, bei dem die AbfaIIstoffe durch einen Erhitzungsraum bewegt und zunächst ge trocknet und erhitzt und sodann einem Schmelzraum zu geführt werden,
in dem ihre unverbrennlichen Rück stände durch Einführung von Brennstoffen geschmolzen werden und aus dem das Schmelzgut periodisch oder kontinuierlich abgelassen wird.
Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine Vor richtung zur Ausführung dieses Verfahrens.
Derartige Verfahren und Vorrichtungen sind bereits bekannt und dienen zur Umwandlung von festen Ab fallstoffen, insbesondere Müll, in chemisch neutrale Pro dukte von anorganischer Zusammensetzung und ge eigneter physikalischer Beschaffenheit oder solche Pro dukte, die mit oder ohne Verwendung von fremden Stoffen, z. B. Zuschlägen, verwertbar sind.
Die hygienische Beseitigung der Abfallstoffe von Wohngebieten oder von Industrieanlagen rückt immer mehr in den Vordergrund des öffentlichen Interesses. Insbesondere ist die Unterbringung des steigend anfal lenden Mülls der Grossstädte ein schwieriges Problem geworden. Seine Abfuhr in Kippen oder Gruben, die Ungeziefer und Ratten anziehen sowie das Grundwas ser verseuchen und unangenehme Gerüche verbreiten, ist nur ein Notbehelf, der auf die Dauer untragbar ist. Man hat deshalb schon verschiedenenorts mit mehr oder we niger Erfolg versucht, die Abfallstoffe zu verbrennen.
Bei gutem Ausbrand ist die zurückbleibende Asche hy gienisch einwandfrei und kann gefahrlos zur Auffüllung von Gruben und dergleichen benutzt werden. Der Müll ist aber ein Abfallstoff, dessen Zusammensetzung und Gehalt an brennbaren Bestandteilen in weiten Grenzen schwanken kann.
Diese Schwankungen, insbesondere auch hinsichtlich seines Feuchtigkeitsgehaltes, sind so wohl örtlich als auch jahreszeitlich bedingt und stellen an eine Feuerung hohe Anforderungen, die ohne beson dere Massnahmen in den meisten Fällen nicht erfüllt werden können. Infolge der niedrigen Verbrennungs temperatur, bedingt durch den geringen Heizwert und den hohen Feuchtigkeitsgehalt des Mülls, sowie der grossen Unterschiede des Mülls in chemicher und phy sikalischer Hinsicht,
ist der anfallende Verbrennungs- rückstand mitunter nicht vollständig ausgebrannt und von einer Beschaffenheit, die ihn wertlos macht und für seine Unterbringung hohe Kosten verursacht. Aus dem gleichen Grunde sind die Abgase der Feuerung übelriechend. Schliesslich ist es nachteilig, dass bei den bekannten Verbrennungsverfahren die festen Abfall stoffe, insbesondere Müll, vor ihrer Verbrennung zer- kleinert und aufbereitet werden müssen, was teuer und zeitraubend ist.
Bekanntlich hat man auch bereits Sulphitablauge, ein flüssiger Abfallstoff der Papierfabrikation, in Koh- lenstaubfeuerungen verbrannt. Der hohe Wassergehalt der Ablauge drückte jedoch wesentlich die Feuerraum temperatur herab, wodurch sich der Verbrennungsab lauf des Kohlenstaubes verschlechterte.
Es wurde daher vorgeschlagen, die Verbrennung der Ablauge von der des Kohlenstaubes getrennt durchzuführen. In einer Vorkammer, die neben der Kohlenstaubfeuerung an geordnet ist, wird die durch Düsen zerstäubte Ablauge mit Luft verbrannt. Die Verbrennungsgase aus der Vor kammer und aus der Kohlenstaubfeuerung werden zu sammengeführt und gemeinsam durch den Dampfkes sel geleitet. Hierdurch wird der Verbrennungsablauf in der Kohlenstaubfeuerung nicht gestört.
Wesentlich schwieriger ist, feste Abfallstoffe wie Müll restlos zu verbrennen. Die bunt durcheinanderge- würfelten Stoffe verschiedener Grösse und Beschaffen- heit, die nur zum Teil brennbar sind und Wassergehalte bis zu 60% aufweisen können, haben so verschiedene Verbrennungseigenschaften, dass auch auf Rosten be sonderer Konstruktion kein vollständiger Ausbrand er zielbar ist.
Die von diesen Rosten abgeworfene Asche ist ausserdem uneinheitlich und wertlos. Ihr Abtransport erfordert einen hohen technischen Aufwand.
Aus diesen Gründen wird es als vorteilhaft angese hen, die unverbrennlichen Rückstände der Abfallstoffe in den schmelzflüssigen Zustand überzuführen, wodurch sie chemisch neutral werden und eine einheitliche Be schaffenheit aufweisen, und sie dann in eine leicht trans portfähige und verwertbare Form zu bringen, z. B. durch Granulieren oder Vergiessen in Formen.
Bei dem normalerweise niedrigen Heizwert und hohen Feuchtig- keitsgehalt der Abfallstoffe gelingt dies nur mit Hilfe von zusätzlicher Verfeuerung von Brennstoffen, wobei der Schmelzvorgang nicht durch die stark wasserdampf- haltigen Rauchgase der Abfälle gestört werden darf.
Dies wird im wesentlichen dadurch erreicht, dass die Verbrennung der Abfälle und das Einschmelzea der Schlacke voneinander örtlich getrennt erfolgt und die bei der Abfallverbrennung entstehenden Rauchgase erst den bei der Verbrennung des Brennstoffes gebilde ten Rauchgasen beigemengt werden, wenn die letzteren den Schmelzraum verlassen haben. Wie vorher erwähnt, hat man bereits flüssige Abfallstoffe in ähnlicher Weise mit Erfolg verbrannt.
Diese flüssigen Brennstoffe haben jedoch keine unverbrennlichen Rückstände und können in einer Vorkammer restlos verbrannt werden. Demge genüber sind bei festen, insbesondere uneinheitlichen Abfallstoffen mit unverbrennlichen Anteilen weiterge hende Massnahmen erforderlich,
um sie zu trocknen und möglichst weitgehend auszubrennen sowie die unver- brennlichen Rückstände vorerhitzt in den Schmelzraum einzuführen und dort zu einem homogenen flüssig abzieh baren Produkt einzuschmelzen. Beim Schmelzvorgang brennen etwa vorher nicht vollständig verbrannte Reste organischer Bestandteile im
Abfallrückstand restlos aus.
Zweck der Erfindung ist, die angeführten Nachteile bei der Verbrennung von festen Abfallstoffen zu behe ben.
Das erfindungsgemässe Verfahren zeichnet sich da durch aus, dass durch die im Erhitzungsraum im wesent lichen in horizontaler Richtung bewegte Schicht der Ab fallstoffe in Bewegungsrichtung gleichmässig verteilt Er hitzungsmedien geleitet werden und die erhitzten Rück stände dem Schmelzraum in breiter Front zugeführt werden, in welchem sie in dünner Schicht der Wirkung von anströmenden,
durch die unmittelbare Verbrennung von Brennstoffen mit Verbrennungsmitteln. entstehenden Verbrennungsgasen ausgesetzt und die unverbrennlichen Rückstände in den schmelzflüssigen Zustand übergeführt werden, wobei die Abgase aus dem Erhitzungs- und aus dem Schmelzraum nach Abgabe ihrer Wärme für das Erhitzen und Schmelzen zusammenführt und gemein sam abgezogen werden.
Hierbei können die Erhitzungsmedien aus heissen Verbrennungsgasen oder aus solchen zusammen mit Verbrennungsmitteln oder aber, bei ausreichendem Ge halt an brennbaren Bestandteilen in den Abfallstoffen, ausschliesslich aus Verbrennungsmitteln bestehen,
wo bei diese Erhitzungsmedien senkrecht zur Bewegungs- richtung der Schicht der Abfallstoffe in die eingeführt werden können.
Als Verbrennungsmittel dient im allgemeinen Luft. Bei Abfallstoffen, die mit oder ohne Zuschläge zu Pro dukten von höherem Wert eingeschmolzen werden kön nen, wofür sehr hohe Temperaturen erzielt werden müs sen, kann es wirtschaftlich tragbar sein, Sauerstoff oder sauerstoffangereicherte Luft als Verbrennungsmittel zu verwenden.
Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungs- gemässen Verfahrens kann darin bestehen, dass der durch die Abgase mitgerissene Flugstaub in einer Entstaubungs- vorrichtung abgeschieden und in den Schmelzrauen zu rückgeführt wird.
Hierbei kann die Staubrückführung zum Beispiel durch eine Staubpumpe bekannter Bauart mit Hilfe eines Trägergases, z. B. Luft- oder Rauchgas, erfolgen.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des er- findungsgemässen Verfahrens kann darin bestehen, dass die aus den Rückständen der Abfallstoffe und der Asche der eingeführten Brennstoffe gebildeten Schmelzproduk te in dem als Sumpf ausgebildeten Boden des Schmelz raumes aufgefangen werden und ein Schlackenbad bil den,
welches durch die Strömungsenergie der in die Schmelzzone eingeführten Brennstoffe und Verbren nungsmittel in turbulenter Bewegung gehalten wird, wo bei die Schlacke in dem Mass abgezogen wird, als sich neue Schmelzprodukte bilden.
Hierdurch verbleiben die Schmelzprodukte, die als Schlacke entweder durch einen Überlauf kontinuierlich oder aber durch ein Stichloch periodisch abgezogen werden können,
längere Zeit im Schmelzraum bei ständiger inniger Durchmischung. Die geschmolzenen Rückstände der Abfallstoffe verschie denster Herkunft werden daher im turbulent bewegten Schlackenbad homogenisiert und als Mischschmelzpro- dukt von gleichmässiger Beschaffenheit abgezogen.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfin- dungsgemässen Verfahrens kann darin bestehen, dass die geschmolzenen Metallteile der Abfallstoffe durch ein Stichloch des Schlackensumpfes abgezogen werden.
Bei passender Ausbildung und Einrichtung des Erhit- zungsraumes lassen sich nämlich die festen Abfallstoffe ohne verherige Zerkleinerung und Aufbereitung auch bei Vorhandensein von sperrigen Stücken verarbeiten.
Wenn aber diese Abfallstoffe Eisen- und Metallteile enthalten und diese Teile nicht vorher ausgeschieden und gesondert verwertet werden, werden sie nach ihrer Vorerhitzung im Schmelzraum miteingeschmolzen, wo bei sich das flüssige Metall infolge seines höheren spe zifischen Gewichtes am Boden des Schlackensumpfes an sammelt, von wo es durch das im Boden oder an den Seitenwänden in Bodennähe des Schlackensumpfes an geordneten Stichloch periodisch oder kontinuierlich ab gezogen wird.
Hierbei kann eine bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens darin, bestehen, dass der dem Schmelzraum zugeführte Brennstoff unter Verbrennungsmittelmangel verbrannt wird. Hierdurch werden Metallverluste durch Oxydation vermieden.
Hierbei kann eine weitere bevorzugte Ausführungs- form des Verfahrens darin bestehen, dass oberhalb des Schmelzraumes den abziehenden Gasen Verbrennungs mittel zugesetzt werden. Hierdurch werden die aus dem Schmelzraum abziehenden Gase, die noch brennbare Bestandteile enthalten, vollständig ausgebrannt.
Ferner kann eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens darin, bestehen, dass der in den Schmelzraum eingeführte Brennstoff unter Ver- brennungsmittelübcrschuss verbrannt wird, um die schmelzenden Metallteile der Abfallstoffe in Metalloxy de zu überführen. Diese Verfahrensvariante wird dann angewandt, wenn die Abfallstoffe wenig Eisen- und Metallteile enthalten,
so dass sich ihre Wiedergewinnung nicht lohnt.
Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäs- sen Verfahrens kann darin bestehen, dass dem Schmelz- raum geeignete Zuschläge zugeführt werden, um den Schmelzpunkt, die Viskosität oder die Zusammenset zung der Schlacke zu verändern. Hierdurch kann erfor- derlichenfalls der Schmelzpunkt oder die Viskosität der Schlacke erniedrigt werden.
Je nachdem, ob die Schmelz- produkte basischen oder saurenRTI ID="0002.0201" WI="15" HE="4" LX="1706" LY="2502"> Charakter haben, wer den entweder saure Stoffe, z. B. Sand, oder basische Stoffe, z. B. Kalk oder andere Flussmittel, dem Erhit- zungsraum oder direkt dem Schmelzraume zugeführt.
Auch in jenen Fällen, wo das Schmelzprodukt eine be sondere Zusammensetzung erreichen soll, um es einer nützlichen Verwertung, z. B. als Baustoff, zuführen zu können, werden durch Zuschläge Komponenten der Zu sammensetzung ergänzt oder angereichert.
Beim Verfahren gemäss der Erfindung bewirkt die Zusammenführung der mässig heissen Abgase aus dem Erhitzungsraum und der sehr heissen Gase aus dem Schmelzraum die Vernichtung der bei der Erhitzung der Abfallstoffe entstehenden übeldechenden oder chemisch aggressiven Gase und Dämpfe, indem sich diese bei der hohen Mischtemperatur zersetzen. Die fühlbare der heiss abziehenden Abgase kann zur Vorwärmung der Verbrennungsmittel und/oder vorzugsweise zur Erzeu gung von Dampf benutzt werden.
Sie kann aber auch für einen anderen wärmeverbrauchenden Prozess ver wendet werden.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist vielseitig an wendbar. Es ermöglicht, unter Ausnutzung aller wirt- schaftlichen Gegebenheiten Abfallstoffe von organischer und/oder anorganischer Beschaffenheit in hygienisch verwertbare Produkte überzuführen. Neben den che misch neutralen Schmelzprodukten kann Dampf belie biger Spannung und Temperatur erzeugt werden, der zu Heizzwecken oder zur Erzeugung von elektrischem Strom verwendet werden kann:
Von besonderer Bedeu tung ist das Verfahren für die Verbrennung von Stadt müll und von gewissen Abfallprodukten der chemischen Industrie, deren Beseitigung und Umwandlung in ver wertbare Stoffe und Dampf bzw. elektrischen Strom ohne Belästigung der Umgebung durch übelriechende oder ätzende und staubhaltige Abgase möglich ist.
Die zu- sätzliche Verwendung von Brennstoffen bedeutet kei nen Verlust, da deren Verbrennungswärme zur Erzeu gung von Dampf oder für andere Zwecke ausgenutzt werden kann. Vorteilhaft beim erfindungsgemässen Ver fahren ist auch der Umstand, dass sich die zu verbren nenden Abfallstoffe ohne vorherige Zerkleinerung und Aufbereitung auch bei Vorhandensein von sperrigen Stücken verarbeiten lassen.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens ist gekennzeichnet durch eine Fördereinrichtung zum laufenden Transport der Abfallstoffe durch den Erhitzungsraum in Richtung zum Schmelzraum und Verteilungskanäle im Erhitzungs- raum,durch welche die Erhitzungsmedien in die Schicht der Abfallstoffe geleitet werden, sowie durch Düsen für die Einführung von Brennstoffen und Verbrennungsmit teln in den Schmelzraum,
welche Düsen auf die in den Schmelzraum eingetragenen vorerhitzten Abfallstof- fe gerichtet sind.
Eine bevorzugte Ausführungsform dieser Vorrich tung kann darin bestehen, dass die Verteilungskanäle in Verbindung mit einer Feuerung für Brennstoffe stehen, durch welche Verteilungskanäle die als Erhitzungsme- dium dienenden Verbrennungsgase der Feuerung in die Schicht der Abfallstoffe geleitet werden. Gegebenen falls können durch diese Verteilungskanäle die Verbren nungsgase auch mit einem Überschuss an Verbrennungs mitteln oder aber nur Verbrennungsmittel in die Ab fallstoffschicht geleitet werden.
Ferner kann eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung darin bestehen, dass die Fördereinrichtung aus einem Rost besteht, durch den Verbrennungsmittel in die Schicht der Abfallstoffe geleitet werden.
Hierbei kann der Rost, welcher also zugleich zur Einführung und Verteilung der Verbren nungsmittel dient, als Wanderrost, Vorschubrost, Trep penrost oder dergleichen ausgebildet sein. Weiterhin kann eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung darin bestehen, dass die Düsen für Brennstoffe,
Verbrennungsmittel und Zuschläge im Schmelzraum gleichsinnig schräg und in kurzer Entfernung auf ein Schlackenbad gerichtet sind.
Eine weitere Ausführungsform der erfindungsge- mässen Vorrichtung kann darin bestehen, dass Düsen für die Einführung von Verbrennungsmittel im Gasaus gang des Schmelzraumes vorgesehen sind.
Hierbei kann eine weitere Ausführungsform der er- findungsgemässen Vorrichtung darin bestehen, dass zu sätzlich Düsen für die Einführung von Verbrennungs- mitteln im Gasausgang des Erhitzungsraumes vorgese hen sind.
Durch diese Düsen im Abgasausgang des Schmelz- raumes oder/und Erhitzungsraumes werden die Ver brennungsmittel dann eingeführt, wenn noch unver- brannte Gase aus einem oder beiden Räumen abziehen.
Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäs- sen Vorrichtung kann darin bestehen, dass Düsen für die Einführung von Zuschlägen in den Schmelzraum vorgesehen sind. Diesen Düsen, welche in den Schmelz raum münden, werden die Zuschlagstoffe, vorzugswei se feinkörnig oder staubförmig, mittels eines Träger gases, wie Luft oder Rauchgas, pneumatisch zugeleitet.
Die Zuschläge können aber auch durch Fördereinrich tungen in dein Erhitzungsraum eingetragen werden und gelängen dann von diesem Raum mit den Abfallstoffen im vorerhitzten Zustande in den Schmelzraum.
Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäs- sen Vorrichtung kann darin bestehen, dass eine Ent- staubungsseinrichtung und eine Fördereinrichtung so wie Düsen zur Rückführung des abgeschiedenen Flug staubes in den Schmelzraum vorgesehen sind.
Hierbei kann die Entstaubungseinrichtung den Wärmeaustau- schern, welche für die Vorwärmung der Verbrennungs mittel, Erzeugung und Überhitzung von Dampf oder dergleichen dienen und abgassseitig dem Erhitzung,- und Schmelzraume nachgeschaltet sind, zwischen- oder nach geordnet sein.
Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäs- sen Vorrichtung kann darin bestehen, dass der Erhit- zungsraum, Schmelzraum und Schacht für die Abfüh rung der Abgase Bestandteile einer Dampfkesselanlage sind. Hierbei kann das zu verdampfende Wasser im Doppelmantel oder Röhrensystem der Dampfkesselan- lage im Naturumlauf oder/und Zwangsdurchlauf erhitzt werden.
Eine Dampfkesselanlage mit flüssigem Schlackenab zug kann für das Schmelzen oder Vernichten von Ab fallstoffen benutzt werden, wenn ihr ein Erhitzungsraum für die Abfallstoffe zugeordnet wird, von welchem die erhitzten Abfallstoffe ständig in die Schmelzfeuerung eingeführt und die Abgase oberhalb der Schmelzfeuerung in den Strahlungsraum des Kessels geleitet werden.
Durch eine Öffnung werden gemäss einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung die vorerhitzten Abfallstoffe vom Erhitzungsraum in den Schmelzraum eingebracht. Eine Öffnung im Boden des Schmelzraumes dient für den Abfluss der schmelzflüs sigen Produkte.
Feste Brennstoffe werden gewöhnlich in feinkörni gem oder staubförmigem Zustand pneumatisch mit Hil fe eines Trägergases, zum Beispiel Luft oder Rauchgas, gefördert. Flüssige Brennstoffe werden zweckmässig mit Hilfe eines Zerstäubungsmittels, z. B.
Luft, vor ihrem Eintritt in bekannter Weise zerstäubt. In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes gemäss der Erfindung schematisch dargestellt.
Fig. 1 zeigt eine Anlage zum Schmelzen von Ab fallstoffen und Fig. 2 lediglich den Erhitzungs- und Schmelzraum einer anderen Anlage, wobei der Boden des Schmelz- raumes als Schlackenwanne ausgebildet ist.
Die Abfallstoffe werden über ein Transportband. 1 (vgl. Fig. 1) in einen Behälter 2 abgeworfen, der als Schleuse ausgebildet ist. Der obere Deckel 3 des Be hälters 2 ist hierbei geöffnet, der untere Verschluss 4 geschlossen. Nach Füllung des Behälters wird der obe re Deckel geschlossen und der untere geöffnet, wobei die Abfallstoffe in den Schacht 5 des Erhitzungsraumes 6 fallen.
Hierauf erfolgt wieder die Beschickung des Be hälters 2, nachdem der Verschluss 4 geschlossen und der Deckel 3 geöffnet worden ist. Durch einen Wander rost 7 bekannter Bauart werden die im Schacht 5 be findlichen Abfallstoffe nach dem Schmelzraum 8 be wegt.
Auf diesem Wege werden die Abfallstoffe erhitzt und deren organische Bestandteile verbrannt. Hierfür sind Düsen 9 vorgesehen,
durch die Brennstoffe und Verbrennungsmittel in den Erhitzungsraum eingeführt werden. Die hierbei entstehenden Verbrennungsgase werden durch in der Zeichnung nicht dargestellte Ka näle über den Erhitzungsraum gleichmässig verteilt und durchziehen die Schicht der Abfallstoffe unter Abgabe ihrer fühlbaren Wärme.
Enthalten die Abfallstoffe or ganische Bestandteile, wird der eingeführte Brennstoff mit Luftüberschuss verbrannt, so dass der in den Ver- brennungsgasen verbleibende freie Sauerstoff zum voll- ständigen Ausbrand dieser Bestandteile dient.
Reichen die organischen Bestandteile selbst für die Erhitzung der Abfallstoffe aus, wird die Brennstoffzufuhr abgestellt und durch die Düsen 9 nur Verbrennungsmittel einge führt. Auch durch den Rost 7 können Verbrennungsmit tel in die Schicht der Abfallstoffe eingeführt werden, um deren organische Bestandteile zu verbrennen. Hier für werden durch eine Leitung 10 unterhalb des Rostes 7 Verbrennungsmittel eingeblasen.
Die Abgase aus den verbrannten Brennstoffen und organischen Bestandteilen der Abfallstoffe ziehen durch den Kanal 11 in. den Schacht 12. Die im Raum 6 er hitzten Abfallstoffe fällen in den Schmelzraum 8, wo sie unter der Wirkung von heissen Flammen geschmolzen werden und in schmelzflüssigem Zustand durch die Öff nung in ein Wasserbad 14 fliessen,
wo sie granulieren und durch einen in der Zeichnung nicht dargestellten Kratzförderer ständig ausgetragen werden. In den Schmelzraum 8 werden Brennstoffe mit vorzugsweise vorgewärmten Verbrennungsmitteln durch Düsen 15 eingeführt.
Die Verbrennungsgase bestreichen unmittel bar die vorerhitzten Abfallstoffe und werden an der Schlackenabflussöffnung umgelenkt, um ein Einfrieren der Schlacke an dieser Stelle zu vermeiden. Der Schmelz raum 8 ist oben durch einen Schlackenfangrost 16 be grenzt, der die Temperatur der durchziehenden Ver brennungsgase erniedrigt und mitgerissene Schlacken teilchen zurückhält,
die schmelzflüssig in den Schmelz raum 8 zurückfliessen. Hinter dem Schladkenfangrost 16 vereinigen sich die Abgase aus dem Schmelzraum 8 und dem Erhitzung sraum 6 und ziehen gemeinsam durch den Schacht 12 ab. Die Wände der Räume bzw.
Ka näle 6, 8,<B>11</B> und 12 sind Heizflächen eines Dampfkes- selsystems mit Natur- und/oder Zwangsdurchlauf. Der Schacht 12 ist als Strahlungsraum ausgebildet, in dem die abziehenden Verbrennungsgase einen Teil ihrer fühl baren Wärme abgeben.
Ihm nachgeordnet ist zunächst ein Dampfüberhitzer 17 zur Überhitzung des im Kes selsystem erzeugten Dampfes, dann ein Verbrennungs- mittelvorwärmer 18 und schliesslich ein Speisewasser- vorwärmer 19. In diesen Vorrichtungen geben die sie durchziehenden Abgase weitgehend ihre fühlbare Wär me ab.
Durch die Vorwärmung der Verbrennungsmit- tel wird der Brennstoffverbrauch für die Schmelzarbeit erheblich verringert. Im allgemeinen wird man Verbren nungsmittelvorwärmer oder Rekuperatoren aus metal- lischen Werkstoffen bekannter Bauart verwenden, die Vorwärmtemperaturen bis 800 C erreichen lassen.
Hö here Vorwärmtemperaturen bis etwa 1200 C und dar über ermöglichen Regeneratoren aus feuerfesten Bau stoffen in bekannter Ausführung.
Die nunmehr hinter dem Speisewasservorwärmer 19 weitgehend abgekülten Abgase, im allgemeinen unter 200 C, werden über eine Leitung 20 in eine Entstau- bungsvorrichtung 21 bekannter Bauart geleitet, wo der mitgeführte Flugstaub nahezu vollkommen abgeschie den wird.
Von der Entstaubungsvorrichtung 21 können die Abgase über ein Saugzuggebläse und Kamin, oder direkt über einen Kamin 22 ins Freie geleitet werden.
Der in den Trichtern 23 und 24 laufend abgeschiede ne Flugstaub wird pneumatisch in bekannter Weise mittels Staubpumpen durch Düsen in den Schmelzraum 8 geblasen, wo er eingeschmolzen und mit der Schlacke abgeführt wird. Als Trägergas benutzt man Luft, Ver- brennungsgase oder auch brennbare Gase, wenn das Ver fahren mit gasförnnigen Brennstoffen betrieben wird.
Das zweite Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 hat einen Erhitzungs- und Schmelzraum 30 und 31. Die diesen Räumen vor- und nachgeordneten Einrichtungen sind in der Zeichnung weggelassen worden und können ähn- lich beschaffen sein wie nach Fig. 1.
Die einem Schacht 32 aufgegebenen Abfallstoffe wer den durch einen geneigten Vorschubrost 33 kontinuierlich dem Schmelzraum 31 zugeführt. Durch Düsen 34 werden Brennstoffe und Verbrennungsmittel in den Erhitzungs- raum 30 eingeführt und deren Verbrennungsgase durch in der Zeichnung nicht dargestellte Kanäle über die Schicht der Abfallstoffe gleichmässig verteilt. Unterhalb des Rostes 33 werden Verbrennungsmittel durch eine
Leitung 35 zugeführt, wobei diese so bemessen sind, dass sie die organischen Bestandteile der Abfallstoffe restlos verbrennen. Die Verbrennungsgase ziehen unter halbRTI ID="0004.0213" WI="8" HE="4" LX="1270" LY="1971"> eines Gewölbes 36 zwischen dem Erhitzungs- und Schmelzraum in einen Schacht 37 ab.
Die erhitzten Abfallstoffe fallen in den Schmelzraum 31, dessen Boden 38 wannenartig gestaltet ist, so dass sich ein Schlackenbad 39 bildet. Die Höhe des Schlak- kenbades 39 wird durch einen Überlauf 40 reguliert, durch den die Schlacke in dem Masse überfliesst, als neue Schlacke gebildet wird. Die Schlacke fliesst in ein Wasserbad 41, wo sie granuliert und stetig durch eine nicht dargestellte Fördereinrichtung bekannter Art aus getragen wird.
Durch einen Tauchstutzen 42 wird ein gasdichter Abschluss des Schmelzraumes 31 nach aus sen erreicht.
In den Schmelzraum 31 münden Düsen 43, durch welche Brennstoffe und vorgewärmte Verbrennungs mittel auf das Schlackenbad 39 geblasen werden, so dass es in turbulente Bewegung versetzt wird. Die vor erhitzten Abfallstoffe rutschen entlang einer Wand 44 in das Schlackenbad 39 und schmelzen unter der Wir kung der heissen Flamme und der bewegten Schlacke rasch ein.
Durch entsprechende Dosierung des Brenn stoffes und der Verbrennungsmittel können mehr oder weniger reduzierend wirkende Flammen erzielt werden. Die in den Abfallstoffen vorhandenen Metallteile schmelzen dann, ohne zu oxydieren, und sammeln sich infolge ihres gegenüber der Schlacke höheren spezifi- schen Gewichtes am Boden 38 der Wanne, von wo sie zeitweise oder kontinuierlich durch das Stichloch 45 ab gezogen werden können.
Bei stärker reduzierenden Flam men können auch in den Abfallstoffen vorhandene Me talloxyde zu Metallen reduziert werden. Sind nur ge ringe Metallmengen in den Abfallstoffen, deren Gewin nung sich nicht lohnt, werden die in den Schmelzraum 31 eingeführten Brennstoffe unter Verbrennungsmittel- überschuss verbrannt, wodurch die Metalle oxydieren und verschlacken.
Die durch die Schlackenoberfläche scharf umgelenk ten Verbrennungsgase ziehen durch den Schacht 37 ab, wo sie sich mit den Abgasen aus den Erhitzungsraum 30 vermischen. Bei reduzierender Fahrweise im Schmelz- raum 31 werden in den Schacht 37 durch Düsen 46 Ver brennungsmittel eingeführt, um unverbrannte Bestand- teile im Verbrennungsgas restlos nachzuverbrennen.
<I>Beispiel</I> Ein Stadtmüll hat die durchschnittliche Zusammen- setzung von 45% Feuchtigkeit, 25% brennbare Bestand- teile und 30% anorganische Bestandteile (Asche). Der untere Heizwert beträgt rund 1200 kcal/kg. Als Brenn stoff dient Steinkohle mit einem unteren Heizwert von 7000 kcal/kg.
In einer Einrichtung gemäss der Erfindung nach Fig. 1 befindet sich für einen täglichen Durchsatz von rund 100 t Stadtmüll im Erhitzungsraum ein mechani scher Rost von rund 10 qm Rostfläche, durch den stünd lich 7660 Nm3 auf 200 C vorgewärmte Luft geblasen wird. Durch die Düsen 9 werden nur Brennstoffe und Luft beim Anfahren eingeblasen, um die Abfallstoffe in Brand zu setzen.
Danach reichen die brennbaren Be standteile des Mülls aus, um das Feuer im Erhitzungs- raum in Gang zu halten.
In den Schmelzraum von etwa 6 m3 Inhalt werden stündlich 1,25 t Steinkohle mit 10 500 Nm3 auf 450 C vorgewärmte Luft eingeblasen und verbrannt. Der in die Trichter 23 und 24 fallende Flugstaub von stündlich etwa 150 kg wird pneumatisch mit 100 Nm3 verdichte ter Luft gleichfalls in den Schmelzraum eingeblasen. Dem Kesselsystem werden 14,2 m3 Speisewasser zu geführt.
Die Abgase aus dem Erhitzungsraum treten mit rund 1200 C und aus dem Schmelzraum mit rund 1700 C in den als Strahlungsraum ausgebildeten Schacht 12 des Kesselsystems ein.
Nach weiterer Abgabe ihrer fühlbaren Wärme im Dampfüberhitzer 17, Luftvorwärmer 18 und Econonü- ser 19 ziehen sie mit einer Temperatur von rund 200 C durch den Kamin ab.
Die Anlage produziert stündlich <B>13,3</B> t Dampf mit einer Spannung von 100 ata und einer Temperatur von 480 C. Es fallen stündlich rund 1,38 t granulierte Schlacke an, die in den meisten Fällen vorzüglich für Bauzwecke zu verwenden ist. Sollte zur Erzielung einer stabilen Schlacke eine Komponente, z. B. Ca0 oder Si0,, nicht ausreichend vorhanden sein, so können Zu schläge, z. B. Kalk oder Sand, in den Schmelzraum ein- geführt werden.
Die Benutzung eines Schmelzraumes mit einem Schlackenbad lässt eine sehr homogene Schlacke erzie len. Man wird deshalb überall dort mit einem Schlak- kenbad arbeiten, wo wertvollere Schmelzprodukte, z. B. Baustoffe, Düngemittel, chemische oder metallurgische Rohstoffe, hergestellt werden sollen. Massgebend hier für ist naturgemäss die Zusamensetzung der Abfallstof fe und die Art der Zuschläge.