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DE2951478A1 - Verfahren zur pyrolyse von abfallstoffen - Google Patents

Verfahren zur pyrolyse von abfallstoffen

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DE2951478A1
DE2951478A1 DE19792951478 DE2951478A DE2951478A1 DE 2951478 A1 DE2951478 A1 DE 2951478A1 DE 19792951478 DE19792951478 DE 19792951478 DE 2951478 A DE2951478 A DE 2951478A DE 2951478 A1 DE2951478 A1 DE 2951478A1
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Germany
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smoldering
waste
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pyrolysis
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DE19792951478
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English (en)
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Ruediger Dipl Chem Dr Schmidt
Franz Steininger
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BKMI Industrieanlagen GmbH
Original Assignee
Babcock Krauss Maffei Industrieanlagen GmbH
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Publication date
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Priority to AT80103576T priority patent/ATE13314T1/de
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Priority to EP80103576A priority patent/EP0022214B1/de
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Description

  • Verfahren zur Pyrolyse von Abfallstoffen
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Pyrolyse von Abfallstoffen mit halogenhaltigen, schwefelhaltigen und/oder schwermetallhaltigen Bestandteilen, wobei die Abfallstoffe in einer Schwelzone bei einer Temperatur zwischen 300 und 6000C verschwelt werden.
  • Bei der Pyrolyse von Abfallstoffen mit halogenhaltigen Bestandteilen (z.B. bei Abfallstoffen mit einem Gehalt an PVC und/oder fluorhaltigen Polymeren) entstehen Halogen-Wasserstoffsäuren (HF,HC1), die beträchtliche Probleme bei der Gas- und Abwasserreinigung verursachen und zum Einsatz teuerer Materialien für die Anlagenteile der Schwelzone und des nachfolgenden Gasreinigungsstranges zwingen.
  • Bei der Pyrolyse schwefelhaltiger Abfallstoffe führt die Anwesenheit von H2S bzw. SO2 im Pyrolysegas zu ähnlichen Problemen.
  • Dabei ist zu beachten, daß nach den neuen gesetzlichen Bestimmungen (insbesondere der allgemeinen Verwaltungsvorschrift zum Bundes-Emissions-Schutzgesetz) bei der Verbrennung von Haushaltsabfällen bezüglich der Chlor-, Fluor- und S02-Emission beispielsweise gilt, daß bei Anlagen mit einem Massenstrom an Abfällen von mehr als 0,75 t/h im Abgas die anorganischen Chlorverbindungen (angegeben als Cl ) 100 mg/Nm3, Fluorverbindungen eingegeben als F ) 5 mg/Nm' und 502 80 mg/Nm' nicht überschreiten dürfen. Die Einhaltung dieser sog. TA-Luft (Abkürzung von "technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft") bedingt einen hohen anlagentechnischen Aufwand für die Gas- und Abwasserreinigung der bei der Pyrolyse von Abfallstoffen mit halogenhaltigen, schwefelhaltigen und/oder schwermetallhaltigen Bestandteilen entstehenden Pyrolysegase.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Pyrolyse derartiger Abfallstoffe zu entwickeln, das sich durch einen wesentlich verringerten Aufwand für die Gas- und Abwasserreinigung auszeichnet, das es ferner bei der Pyrolyse von llaus-, Gewerbe- und IndustriemUll grundsätzlich gestattet, unter Einhaltung der TA-Luft auf eine Gaswäsche überhaupt zu verzichten und das schließlich den Einsatz billigerer Materialien bei den mit dezn Pyrolysegas in Berührung kommenden Anlagenteilen gestattet.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß den Abfallstoffen vor und/oder beim Schwelprozeß feinkörnige basische Materialien zugesetzt werden.
  • Durch diese feinkörnigen basischen Materialien (insbesondere Kalkhydrat, Kalkstein, Dolomit, Magnesiumcarbonat und Calciumoxyd) werden die beim Schwelprozeß entstehenden sauren Schadstoffe (insbesondere die Halogen-Wasserstoffsäuren HF und HCl sowie die Schwefelverbindungen H2S und SO2) weitestgehend absorbiert, wobei als Salze Calciumchlorid (CaCl2), Calciumfluorid (CaF2), Calciumsulfid (CaS) und Calciumsulfit (CaS03) entstehen, die als Feststoffanteil über den Schwelkoks mit ausgetragen werden.
  • Die feinkörnigen basischen Materialien werden zweckmäßig in einem überstöchiometrischen Verhältnis - bezogen auf den Halogen- oder Schwefelgehalt der Abfallstoffe - zugesetzt. Wie die der Erfindung zugrundeliegenden Versuche zeigen, ergibt sich hierdurch eine Reduzierung der im Pyrolysegas noch ausgetragenen sauren Bestandteile um mindestens eine Zehnerpotenz.
  • Für die nahezu quantitative Absorption der beim Schwelvorgang entstehenden sauren Gase an die zugesetzten feinkörnigen basischen Materialien erweisen sich dabei die in der Schwelzone vorliegenden Verhältnisse als besonders günstig. Durch das ständige Umwälzen des Schwelgutes ergibt sich ein inniger, ständig erneuerter und verhältnismäßig lang dauernder Kontakt zwischen den sich bei der thermischen Zersetzung der Abfallstoffe bildenden, gasförmigen Halogenwasserstoffsäuren und schwefelhaltigen Säuren und den feinkörnigen basischen Materialien.
  • Durch den erfindungsgemäßen Zusatz feinkörniger basischer Materialien kann der Anteil saurer Bestandteile in den Pyrolysegasen so weit reduziert werden, daß eine Gaswäsche zur Einhaltung der TA-Luft nicht mehr erforderlich ist. Dies gilt insbesondere für Gewerbe- und Industriemüll, der wegen der geringen Anteile von Eiweiß stoffen keine Gaswäsche zur Beseitigung von beim Schwelprozeß frei werdendem Ammoniak erfordert. Auch bei Haus-, Gewerbe- und Industriemüll mit einem sehr hohen Gehalt an PVC und/oder fluorhaltigen Polymeren, sowie Kunststoffabfällen, blschlämmen, Altölen, alten Reifen usw. können die beim erfindungsgemEBen Verfahren entstehenden Pyrolysegase ohne vorherige Gaswäsche gespeichert und verbrannt oder sofort verbrannt werden.
  • Ein weiterer wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt in dem erheblich verringerten Staubgehalt der Pyrolysegase. Der Grund hierfür besteht in der durch die Zugabe der feinkörnigen basischen Materialien veränderten Kornform der Schwelkokspartikel. Durch die Zugabe der feinkörnigen basischen Materialien beim Schwelprozeß erhalt man kompaktere Schwelkokspartikel mit relativ hohem spez.
  • Gewicht. Diese Partikel trennen sich infolgedessen beim Austrag aus der Schwelzone leichter vom Pyrolysegas.
  • Durch die Reduzierung des Schadstoffaustrages ergibt sich beim erfindungsgemäßen Verfahren ferner die Möglichkeit, wegen der verminderten Korrosionsgefahr wesentlich billigere Materialien für alle mit dem Pyrolysegas in Berührung kommenden Anlagenteile zu verwenden.
  • Bei einer leicht überstöchiometrischen Zugabe der feinkörnigen basischen Materialien stellt sich ferner ein weiterer positiver Effekt ein. Durch die Umwälz- bewegung der Materialien in der Schwelzone ergibt sich eine gute Durchmischung der Abfallstoffe mit den zugesetzten basischen Materialien in absolut trockenem Zustand. Der Schwelkoks erhält dabei pH-Werte von 7 bis 9,5, wobei weitaus die meisten Schwermetalle in Zusammensetzungen vorliegen, die keine Auslaugung des deponierten Schwelkokses (bezUglich der Schwermetalle) durch Sickerwasser ermöglichen.
  • Für die Menge der beim erfindungsgemäßen Verfahren zugesetzten basischen Materialien sind im wesentlichen folgende Uberlegungen ausschlaggebend: Je höher der Anteil zugesetzter basischer Materialien ist, umso niedriger ist der HCl-, HF- und schcefelhaltige Schadstoffaustrag über das Pyrolysegas.
  • Aus wirtschaftlichen Gründen ist es jedoch im allgemeinen nicht sinnvoll, bis in die Nähe einer 100%wegen Schadstoffeinbindung zu gehen. Es genügt im allgemeinen, den jeweils vorliegenden Abfallstoffen soviel basische Materialien zuzusetzen, daß die eingangs genannten Bedingungen der TA-Luft eingehalten werden.
  • Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird den aus der Schwelzone abgezogenen Pyrolysegasen vor ihrem Eintritt in einen Staubabscheider eine weitere Menge von feinkörnigen basischen Materialien zugegeben. So können etwa 60 bis 95%, vorzugsweise 75 bis 85% der insgesamt zugesetzten Menge an feinkörnigen basischen Materialien den Abfallstoffen vor und/oder beim Schwelprozeß und der Rest den aus der Schwelzone abgezogenen Pyrolysegasen zugegeben werden.
  • Eine solche Arbeitsweise begünstigt diese Einbindung der sauren Schadstoffbestandteile durch die räumlich und zeitlich auseinandergezogene Zugabe der feinkörnigen basischen Materialien.
  • Im Hinblick auf den vielfach schwankenden Gehalt der Abfallstoffe an halogenhaltigen, schwefelhaltigen und/oder schwermetallhaltigen Bestandteilen ist es erfindungsgemäß ferner günstig, wenn der Hauptteil der feinkörnigen basischen Materialien den Abfallstoffen vor Eintritt in die Schwelzone zugesetzt und beim Schwelprozeß lediglich eine zur Konstanthaltung des Schadstoffgehaltes etwa erforderliche weitere Teilmenge feinkörniger basischer Materialien zugegeben wird. Diese letztere Teilmenge wird zweckmäßig pneumatisch mittels eines Inertgases, vorzugsweise Stickstoff, Rauchgas, Wasserdampf, in die Schwelzone eingebracht. Bei Verwendung eines indirekt beheizten Drehrohrofens als Schwelzone kann diese beim Schwelprozeß zugegebene Teilmenge feinkörniger basischer Materialien von beiden Stirnseiten des Drehrohrofens her in diesen eingeblasen werden.
  • Die Verweilzeit der Abfallstoffe in de Schwelzone beträgt im allgemeinen zwischen 20 und 90 Minuten, vorzugsweise zwischen 30 und 60 Minuten.
  • Die Umfanqsgeschwindigkeit des die Schwelzone bildenden Drehrohrofens kann dabei zwischen 3 und 50 m/min, vorzugsweise zwischen 5 und 30 m/min liegen. Bei der Wahl der Umfangsgeschwindigkeit ist zu berticksichtigen, daß einerseits eine Erhöhung der Umfangsgeschw. die Einbindung der beim Schwelprozeß frei werdenden sauren Schadstoffbestandteile durch die feinkörnigen basischen Materialien begünstigt, daß andererseits jedoch die zur Erzielung der erforderlichen Verweilzeit notwendige Ofenlänge mit der Umfangsgeschwindigkeit zunimmt.
  • Günstig für die angestrebte gute Durchmischung der Abfallstoffe mit den Zuge setzten feinkörnigen basischen Materialien ist es ferner, wenn der die Schwelzone bildende Drehrohrofen vorzugsweise über seine gesamte Länge hubschaufelartige Einbauten aufweist.
  • Die feinkörnigen basischen Materialien besitzen bei Zugabe zweckmäßig eine Korngröße kleiner als 1 mm.
  • Diese und zahlreiche weitere Merkmale der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung einiger versuchsbeispiele hervor.
  • In den Fig.1 bis 5 der Zeichnung sind fünf Ausführungsbeispiele von Anlagen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch veranschaulicht.
  • Die Anlage gemäß Fig.1 enthält im wesentlichen einen die Schwelzone bildenden Drehrohrofen 1, einen von vier Zyklonen gebildeten Staubabscheider 2, eine Brennkammer 3, einen Wärmetauscher 4, ein Saugzuggebläse 5 und einen Kamin 6.
  • Die Aufgabe der Abfallstoffe erfolgt über eine Aufgabeeinrichtung 7. Die Zugabe der feinkörnigen basischen Materialien geschieht über Aufgabeeinrichtungen 8, 9, 10 und 11. Über die Aufgabeeinrichtung 8 wird der größte Teil der feinkörnigen basischen Materialien den Abfallstoffen vor dem Schwelprozeß zugegeben. Die Aufgabeeinrichtungen 9 und 10 führen eine weitere Teilmenge der feinkörnigen basischen Materialien pneumatisch von beiden Stirnseiten her in den Drehrohrofen 1 ein.
  • Die Aufgabeeinrichtung 11 führt eine weitere Teilmenge feinkörniger basischer Materialien unter Einsatz einer mechanischen Verteilvorrichtung in das Pyrolysegas ein, das vom Austragsgehäuse 12 des Drehrohrofens 1 zum Staubabscheider 2 strömt, wobei die Abscheidung der Feststoffteilchen aus dem Pyrolysegas sowohl im Staubabscheider als auch im Austragsgehäuse selbst vor sich gehen kann. Der Schwelkoks wird bei 13 abgezogen. Der Drehrohrofen 1 ist mit hubschaufelartigen Einbauten 14 versehen.
  • Bei der Anlage gemäß Fig.1 werden die im Staubabscheider 2 von mitgeführtem Staub befreiten Pyrolysegase sowie die darin enthaltenen Pyrolysekondensate in der Brennkammer 3 zu Rauchgasen verbrannt. Die Rauchgase 15 werden zur indirekten Beheizung des die Schwelzone bildenden Drehrohrofens 1 verwendet umd dann entweder dem Wärmetauscher 4 oder zumindest zum Teil der Brennkammer 3 zugeführt, um durch den Zusatz dieser abgekühlten Rauchgase die Verbrennungstemperatur der Pyrolyse-Rauchgase ohne erhöhte Luftzuführung steuern zu können. Ein weiterer Teil 16 der Rauchgase wird unmittelbar dem Wärmetauscher 4 zugeleitet. Der Wärmetauscher 4 kann beispielsweise ein zur Dampferzeugung dienender Kessel sein. Die Rauchgase werden nach Verdichtung durch das Saugzuggebläse 5 über den Kamin 6 abgeführt.
  • Die Anlage gemäß Fig.2 wird nur insoweit erläutert, als sie von der Anlage gemäß Fig.1 abweicht.
  • Ein Teil 17 der aus dem Staubabscheider 2 austretenden Pyrolysegase wird hierbei zur indirekten Beheizung des Drehrohrofens 1 verwendet, dem zu diesem Zweck über ein Gebläse 18 die zur Verbrennung der Pyrolysegase erforderliche Frischluft zugeführt wird. Die hierbei entstehenden Abgase 19 werden dem Wärmetauscher 4 zugeleitet, dem außerdem die aus der Brennkammer 3 austretenden Rauchgase 20 zugeleitet werden.
  • Die aus dem Wärmetauscher 4 austretenden Rauchgase werden vor Eintritt in einen Filter 21 einer trockenen Rauchgassorption unterworfen, indem durch eine Aufgabeeinrichtung 22 basisches Material, wie Kalk, in den Strom der Rauchgase eingeführt wird.
  • Bei der Anlage gemäß Fig.3 erfolgt eine Zugabe feinkörniger basischer Materialien lediglich über die Aufgabeeinrichtung 8 (vor dem Schwelprozeß) und über die Aufgabeeinrichtungen 9 und 10 (während des Schwelprozesses). Die Pyrolysegase werden hier von dcr Schwelzone (Drehrohrofen 1) unmittelbar, ohne Zwischenentstaubung, der ßrcnnkammer 3 zugeleitet. Nach Ausnutzung der fühlbaren Wärme der Rauchgase im Wärmetauscher 4 werden die Rauchgase durch einen Wäscher 23 geführt, im Saugzuggebläse 5 verrichtet und über den Kamin 6 in die Atmosphäre entlassen.
  • Bei der Anlage gemäß Fig.4 werden die Pyrolysegase nach Austritt aus dem Staubabscheider 2 in einer Einrichtung 24 einer blquenchung unterworfen. In der Einrichtung 24 wird ein Thermoöl über Düsen 25 eingedüst. Das dabei entstehende Pyrolyseöl wird bei 26 abgezogen. Von dem aus der Einrichtung 24 austretenden Pyrolysegas wird ein Teil 27 zur indirekten Beheizung des Drehrohrofens 1 verwendet (wobei die fühlbare Wärme dieses Gas stromes anschließend weiter ausgenutzt werden kann) während ein weiterer Teil 28 einer anderen Verwendung zugeführt werden kann.
  • Fig.5 zeigt eine Anlage, bei der die Pyrolysegase nach Austritt aus dem Staubabscheider 2 einem Cracker 29 zugeleitet werden, in dem sie bei Temperaturen zwischen 1000 und 12000C gecrackt, d.h. in Brenngase zerlegt werden. Die so gewonnenen Brenngase werden anschließend über einen mehrstufigen Wärmetauscher 30, einen Wäscher 31, ein Saugzuggebläse 32 und einen Gaspuffer 33 geführt und können teils zur Beheizung des Drehrohrofens 1, teigs zu einer sonstigen Energieerzeugung (Einrichtung 34) verwendet werden.
  • Die Erfindung sei weiterhin anhand folgender Versuchsbeispiele erläutert: 1. Pyrolyse von nur chlorhaltigen Abfällen Durchführung des Versuches mit der Anlage gemäß Fig. 1.
  • Zusammensetzung PVC und andere Kunstder Abfallstoffe: stoffe, Papier, Lackschlamm Chlorid-Gehalt 5% = 50 kg Cl/t Abfall Schwefel-Gehalt 0% Fluorid-Gehalt 08 Schwermetall-Gehalt 08 Cl -Emission über Pyrolysegas ohne Kalkzusatz 32 kg Cl /t Abfall 1. Versuch zugesetzte Kalkmenge insges. 102 kg/t Abfall davon 80 kg über die Aufgabeeinrichtung 8, 15 kg über die Aufgabeeinrichtungen 9 und 10 und 7 kg über die Aufgabeeinrichtung 11.
  • j stöchiom. Verhältnis (Kalk: Chlor im Abfalls von 2 : 1.
  • Ofenwandtemperatur 5000C Umfangsgeschwindigkeit 2,5 m/min Cl -Emission über Pyrolysegas 2,2 kg Cl /t Abfall 2. Versuch zugesetzte Kalkmenge insges. 102 kg/t Abfall, nur über die Aufgabeeinrichtung 8.
  • Wandtemperatur und Umfangsgeschw. des Drehrohrofens hier wie in allen folgenden Versuchen wie beim ersten Versuch Cl -Emission über Pyrolysegas 6,8 kg Cl /t Abfall 3. Versuch zugesetzte Kalkmenge insges. 102 kg/t Abfall, daon 80 kg über Aufgabeeinrichtung 8 und 22 kg über die Aufgabeeinrichtungen 9 und 10.
  • Cl -Emission über Pyrolysegas 5,0 kg Cl /t Abfall 4. Versuch zugesetzte Kalkmenge insges. 102 kg/t Abfall, davon 90 kg über Aufgabeeinrichtung 8 und 12 kg über Aufgabeeinrichtung 11.
  • C1--mission über Pyrolysegas 4,1 kg Cl /t Abfall 5. Versuch zugesetzte Kalkmenge (alles über Aufgabeeinrichtungen 9 und 10) 102 kg/t Abfall Cl--Emission über Pyrolysegas 5,5 kg Cm lot Abfall 2. Pyrolyse von nur schwefelhaltigen Abfallstoffen Dieser Versuch wurde mit einer Anlage gemäß Fig.4 durchgeführt.
  • Abfallstoffe: Säureharze,Papier, Kunststoff, Lackschlämme Schwefeldioxidgehalt 5% 50 kg S02/t Abfall Chlorid " 0a Fluorid " 0% Schwermetall " 0% S02-Emission über Pyrolysegas ohne Kalk zusatz 44 kg S02 zugesetzte Kalkmenge insges. 116 kg/t Abfall, davon 90 kg über Aufgabeeinrichtung 8, 20 kg über Aufgabeeinrichtungen 9 und 10 sowie 6 kg über Aufgabeeinrichtung 11.
  • Stöchiom. Verhältnis (Kalk: S02-Gehalt im Abfall) von 2 : 1.
  • Ofentemperatur 5000C Uinangsqeschw.des Ofens 2,5 m/min S02-Emission über Pyrolyse mit Kalkzusatz 0,9 kg 502 3. Pyrolyse von nur fluorhaltigen Afallstoffen Dieser Versuch wurde mit einer Anlage gemäß Fig.2 durchgeführt.
  • Abfallstoffe: Teflon, Papier, Kunststoff, Lackschlämme Fluorgehalt 3% 30 kg Fluor/t Abfall Chlorid " 0% Schwefel " 0% Schwermetallgehalt 08 F -Emission über Pyrolysegas ohne Kalkzusatz 19 kg F zugesetzte Kalkmenge 111 kg/t Abfall, davon 100 kg über Aufgabeeinrichtung 8, 7 kg über Aufgabeeinrichtung 9 und 10 und 4 kg über Aufgabeeinrichtung 11.
  • Stöchiom. Verhältnis (Kalk; Fluorgehalt im Abfall) von 2 : 1.
  • Ofentemperatur 5000C Umfangsgeschwind. des Ofens 7,5 m/min F--Emission über Pyrolysegas mit Kalkzusatz 0,25 kg F 4. Pyrolyse von nur schwermetallhaltigen Abfällen Dieser Versuch wurde mit einer Anlage gemäß Fig.4 durchgeführt.
  • Abfallstoffe: schwermetallhaltiger Klärschlamm, Papier, Kunststoffe, LackschlAmmc Quecksilbergehalt 100 g/t Abfall Cadmium " 1000 g/t Abfall Chrom " 1500 g/t Abfall Blei " 1000 g/t Abfall Chloridgehalt 0% Schwefel " 0% Fluorid " 0% Austrag an Schwermetallen ohne Kalkzusatz über Pyrolysegas: 0% Austrag an Schwermetallen ohne Kalkzusatz über Schwelkokseluat: Cd 0,5 g/t Cr 0,5 g/t Pb 0,6 g/t Hg 0,09 g/t Zusatz von 10 kg Kalk pro t Abfall Austrag an Schwermetallen mit Kalkzusatz über Schwelkokseluat: Cd O g/t Cr O g/t Pb O g/t Hg O g/t Ofenwandtemperatur 5000C Umfangsgeschw. des Drehofens 7,5 m/min 5. Pyrolyse von halogen- und schwefelhaltigen Abfällen Dieser Versuch wurde mit einer Anlage gemäß Fig.2 durchgeführt.
  • Abfallstoffe: PVC und andere Kunststoffe, Säureharze, Papier und Lackschlamm.
  • Chloridgehalt 3% ~; 30 kg Cl/t Abfall Schwefeldioyidgehalt 3% -; 30 kg S02/t Abfall Fluorgehalt 0% Cl--Emission über Pyrolysegas ohne Kalkzusatz 18,5 kg C1-/t Abfall S02-Emission über Pyrolysegas ohne Kalkzusatz 27,6 kg S02/t Abfall Zugesetzte Kalkmenge insges. 132 kg/t Abfall, davon 105 kg über Aufgabeeinrichtung 8 und 27 kg über Aufgabeeinrichtungen 9 und 10.
  • Stöchiom. Verhältnis (Kalk: Cl- und S4 -Anteil im Abfall) von 2 : 1.
  • Cl -Emission über Pyrolysegas mit Kalkzusatz 2,1 kg Cl /t Abfall SO -Emission über Pyrolysegas mit Kaikzusatz 0,4 kg S02/t Abfall Ofenwandtemperatur 5000C Umfangsgeschwindigkeit 7,5 m/min 6. Pyrolyse von schwermetall- und schwefelhaltigen Abfallcn Dieser Versuch wurde mit einer Anlage gemäß Fig.4 durchgeführt.
  • Abfallstoffe: schwermetallhaltiger Klärschlamm, Säureharze, Papier, Kunststoffe und Lackschlamm Quecksilbergehalt 100 g/t Abfall Cadmium " 1000 g/t Abfall Chrom n 1500 g/t Abfall Blei " 1000 g/t Abfall Schwefeldioxidgehalt 28 20 kg SO2/t Abfall Austrag an Schwermetallen ohne Kalkzusatz über Pyrolysegas: 09 Schwelkokseluat: Cd 0,6 g/t Cr 0,5 g/t Pb 0,7 g/t Hg 0,06 g/t Austrag an Schwefeldioxid ohne Kalkzusatz 17,5 kg S02/t Abfall Über Aufgabeeinrichtung 8 zugesetzte Kalkmenge 7 kg/t Abfall.
  • Stöchiom. Verhältnis (Kalk: SO2-Anteil im Abfall) von 3 : 1.
  • Austrag an Schwermetallen mit Kalkzusatz über Schwelkokseluat Cd O g/t Cr O g/t Pb O g/t Hg O g/t Austrag an Schwefeldioxid mit Kalkzusatz 0,5 kg/t Abfall Ofenwandtemperatur 5000C Umfangsgeschw.des Drehofens 7,5 m/min 7. Pyrolyse von chlor-, fluor-, schwefel- und schwermetallhaltigen Abfällen Dieser Versuch wurde mit einer Anlage gemäß Fig. 1 durchgeführt.
  • Abfallstoffe: PVC, Teflon und andere Kunststoffe, Säureharze, schwermetallhaltige Klrschlämme, Papier, Lackschlätnrne
    Chloridgehalt 28-- -4 20 kg Cl
    Fluorid " 1% 6 10 kg F
    Schwefel-
    dioxid " 2% } 20 kg SO2
    Schwermetallgehalt Quecksilber 200 g/t Abfall Cadmium 1000 g/t Abfall Chrom 1500 g/t Abfall Blei 1000 g/t Abfall Austrag an Cl über Schwelgas ohne Kalkzusatz 13,4 kg Cl-/t Abfall Austrag an F über Schwelgas ohne Kalkzusatz 6 kg F /t Abfall Austrag an SO über SChwelgas ohne KalkzusaEz 17,9 kg S02/t Abfall Austrag an Schwermetallen über Schwelgas ohne Kalkzusatz ges. 0 kg Austrag an Schwermetallen über Schwelkokseluat ohne Kalkzusatz Cd 0,4 g/t Cr -Pb 0,2 g/t Hg 0,03 g/t Über Aufgabeeinrichtung 8 zugesetzte Kalkmenge 125 kg Kalk/t Abfall.
  • Stöchiom. Verhältnis (Kalk: Cl-, S02-, F-Gehalt im Abfall) von 2 : 1.
  • Austrag an Cl über Schwelgas mit Kalkzusatz 1,1 kg Cl Xt Abfall Austrag an F über Schwelgas mit Kalkzusatz 0,05 kg F lt Abfall Austrag an S02 über Schwelgas mit Kalkzusatz 0,9 kg S02/t Abfall Austrag an Schwermetall über Schwelkokseluat mit Kalkzusatz Cd O g/t Abfall Cr O g/t Abfall Pb O g/t Abfall Hg O g/t Abfall Ofenwandtemperatur 500oC Umfangsgeschw. des Drehofens 7,5 m/min 8. Pyrolyse chlorid- und schwefelhaltiger Abfälle zur Herstellung eines möglichst schadstofffreien Pyrolyseöls Dieser Versuch wurde mit einer Anlage gemäß Fig.4 durchgeführt.
  • Abfallstoffe: PVC und andere Kuns-stoffe, Säureharze, Papier, Lackschlämme
    Chloridgehalt 3 % ---- 30 kg/t
    Schwefeldioxidgehalt 3% -------> 30 kg/t
    Pyrolyse ohne Kalkzusatz Menge Pyrolyse 95 kg/t Müll Chloridgehalt im Pyrolyseöl 200 mg/kg Pyrolyseöl Schwefeldioxidgehalt " 280 mg/kg Kalkzusatz 132 kg/t Müll, davon 100 kg über Aufgabeeinrichtung 8, 20 kg über Aufgabeeinrichtungen 9 und 10 und 12 kg über Aufgabeeinrichtung 11.
  • Stöchiom. Verhältnis (Kalk: Cl- und S02-Gehalt) von 3 : 1.
  • Chloridgehalt im Pyrolyseöl mit Kalkzugabe 11 mg/kg Schwefeldioxid im Pyrolyseöl mit Kalkzugabe 1,2 mg/kg Ofenwandtemperatur 500C Umfangsgeschw. des Drehofens 7,5 m/min 9. Pyrolyse von -Hausmüll Diese Versuche wurden mit einer Anlage gemäß Fig.1 durchgeführt. Variiert wurde die Art und Menge der zugesetzten basischen Materialien sowie die Ofendrehzahl. Die Ergebnisse sind aus nachstehender Tabelle ersichtlich.
    Versuche mit verschiedenen
    Kalkhydratzugaben bezogen
    N auf den durchschnittlichen x x
    0 0
    r4 Gesamt-Chlorgehalt im Müll
    in
    C rl *r
    N zuzu N
    in a U U in
    aQX cm es
    0 zu 0
    u U O U O
    0; < J 0;
    » cv> cv>
    in in
    0; Z 0; 8 0; 0;
    :1
    N N
    zugesetzte Kalk-
    mcngen bezogen
    auf 1 t Müll (g) 4500 9000 18ovo 4500 90u0 9000
    Ofenwand- 500
    teperatur C 500 500 500 500 500 0Q
    Umfanosgeschwind
    des Drehofens 4 ~ 4 4 4 8 8 8
    Austrag an
    Chlorid über
    Pyrolysegas be-
    zogen auf
    1 t Müll (g) 2608 290 131 44 150 263 46
    AÜstrag an
    Fluorid über
    Prolsegas
    betogcn auf
    1 t E;111 (g) 7 0115 011 -I 011 011
    Austrag an
    Schwcfel (als
    SOZ) Ü-Pyrolyse-
    gas bezog. auf
    1 t M11 (g) 43 019 06 - - - -
    TO-Wcrt
    (total organic
    carbon) des 1
    Scelkoks- i
    fluatcs mg/C1 340 55 45 50 65 70920
    Staubastrag
    sC}wf: okS-
    eluates mg/Cl 340 55 45 50 65 70 20
    Staubalstrag
    über Pyrolysegas 80 85 66 90 40 51
    4250 80 85 66 ~90~ 40 51
    Schüttgewicht
    des Schwel-
    kokses g/cm3 0,6 0,75 0,8 1,0 0,95 1,0 ),95
    Gluhrück-
    s=d des
    stand des
    Schwe lkokses
    in z 22 . ~~~~ 17 11 8 10 12 9

Claims (17)

  1. Patentansprüche: 1. Verfahren zur Pyrolyse von Abfallstoffen mit halogenhaltigen, schwefelhaltigen und/oder schwermetallhaltigen Bestandteilen, wobei die Abfallstoffe in einer Schwelzone bei einer Temperatur zwischen 300 und 6000C verschwelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß den Abfallstoffen vor und/oder beim Schwelprozeß feinkörnige basische Materialien zugesetzt werden.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den aus der Schwelzone abgezogenen Pyrolysegasen vor ihrem Eintritt in einen Staubabscheider eine weitere Menge von feinkörnigen basischen Materialien zugegeben wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß 60 bis 95%, vorzugsweise 75 bis 85%, der insgesamt zugesetzten Menge an feinkörnigen basischen Materialien den Abfallstoffen vor und/oder beim Schwelprozeß und der Rest den aus der Schwelzone abgezogenen Pyrolysegasen zugegeben wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptteil der feinkörnigen basischen Materialien den Abfallstoffen vor Eintritt in die Schwelzone zugesetzt und lich eine zur Konstanthaltung des Schadstoffge- haltes etwa erforderliche weitere Teilmenge feinkörniger basischer Materialien zugegeben wird.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beim Schwelprozeß zugegebene Teilmenge feinkörniger basischer Materialien pneurnatisch mittels eines Inertgases, vorzugsweise Stickstoff, Rauchgas, Wasserdampf, in die Schwelzone eingebracht wird.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, unter Verwendung eines indirekt beheizten Drehrohrofens als Schwelzone, dadurch gekennzeichnet, daß die beim SchwelprozeS zugegebene Teilmenge feinkörniger basischer Materialien von beiden Stirnseiten des Drehrohrofens her in diesen eingeblasen wird.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die feinkörnigen basischen Materialien in einem überstöchiometrischen Verhältnis - bezogen auf den Halogen- und/oder Schwefelgehalt der Abfallstoffe - zugesetzt werden.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch ., dadurch gekennzeichnct, daß als feinkörnige basische Materialien Kalkhydrat (Calciumhydroxid), Kalkstein (Calciumcarbonat), Dolomit, Magnesiumcarbonat oder Calciumoxid Verwendung finden.
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verweilzeit der Abfallstoffe in der Schwelzone zwischen 20 und 90 Minuten, vorzugsweise zwischen 30 und 60 Minuten beträgt.
  10. 10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die feinkörnigen basischen Materialien bei Zugabe eine Korngröße kleiner als 1 mm besitzen.
  11. 11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pyrolysegase aus der Schwelzone unmittelbar, ohne Zwischenentstaubung, einer Hochtemperaturzone zugeführt werden.
  12. 12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pyrolysegase zu Rauchgasen verbrannt und die Rauchgase zur indirekten Beheizung der Schwelzone verwendet werden.
  13. 13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der zur indirekten Beheizung der Schwelzone verwendeten Rauchgase zwecks Regelung der Temperatur ohne Zuführung von zusätzlicher Verbrennungsluft wieder in die Brennzone zugeführt werden.
  14. 14. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Pyrolysegase zur indirekten Beheizung der Schwelzone verwendet und der Rest der Pyrolysegase zu Rauchgasen verbrannt wird.
  15. 15. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pyrolysegase in einer Crackzone bei Temperaturen zwischen 1000 und 12000C gecrackt werden.
  16. 16. Verfahren nach Anspruch 1, unter Verwendung eines Drehrohrofens als Schwelzone, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsgeschwindigkeit des Drehrohrofens zwischen 3 und 50 m/min, vorzugsweise zwischen 4 und 40 m/min, liegt.
  17. 17. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, enthaltend einen die Schwelzone bildenden Drehrohrofen, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehrohrofen vorzugsweise über seine gesamte Länge hubschaufelartige Einbauten aufweist.
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