AT360445B

Multistage filtratin device for the utilization of wastes and purification of waste water

Abstract

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AT360445B, drawing sheet 1
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Expired 11 August 1998, 28.1 years ago.

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    PATENTANSPRÜCHE:1. Verfahren zur kombinierten Müllverwertung und Abwasseraufbereitung durch Adsorption von Abwasserbestandteüen an Kohlematerialien und kombinierte thermische Regeneration von Kohle und Verbrennung brennbarer Abfaübestandteüe, dadurch gekennzeichnet, daß das Abwasser mit mindestens einem Teü des zerkleinerten Mülls vermischt wird, eine Auftrennung in organische und anorganische Bestandteüe erfolgt, der Abwasserstrom mit darin gelösten und suspendierten Bestandteüen von dem Abwasserstrom zugesetzten Müüanteüen durch ein Zweistufenfüter geleitet wird, in welchem nicht aktivierte und aktivierte Kohle im Gegenstrom zum MüU-Abwasserstrom geführt werden, fütriertes Abwasser abgezogen und beladene Kohle, vorzugsweise kontinuierlich, ausgetragen werden, und wobei frischer fester Müü bzw. ein Teü der mit Schmutzlast gesättigten Füterkohle unter Gewinnung von Wärme und Brenngas in einem ersten Reaktor verbrannt werden und wobei in einem zweiten Reaktor der Großteü der mit Sehmutzlast gesättigten Kohle zur Regeneration thermisch behandelt wird, wobei die Schmutzlast, welche an dem Kohlefüter haftet, unter Gewinnung von Kohle und Schwelgas thermisch - 8 Nr. 360445 zersetzt wird, und die regenerierte Filterkohle des zweiten Reaktors gegebenenfalls nach deren Aktivierung wieder in die Abwasserfilterzone zurückgeführt wird, und wobei im ersten Reaktor, der in einem Mehrfachreaktormeiler untergebracht ist, eine Pyrolyse hei Sauerstoffzufuhr in unterstöchiometrischem Verhältnis und bei einer Temperatur, die im wesentlichen 800°C nicht übersteigt, unter Gewinnung eines Brenngases und Wärme durchgeführt wird, die entstehende Wärme zur Beheizung des zweiten, im Mehrfachreaktormeiler untergebrachten Reaktors herangezogen wird, in welchem Reaktor die mit Schmutzlast gesättigte Filterkohle in sauerstofffreier Atmosphäre thermisch behandelt wird, wobei die an der Filterkohle haftende Schmutzlast zersetzt wird und ein kohlenwasserstoffreiches Schwelgas und weitere Kohle gewonnen werden, daß weiters mindestens ein Teil der im zweiten Reaktor hergesteUten bzw. regenerierten Kohle einem Pelletierungsverfahren unterworfen wird, wobei für die Füterung besonders geeignete Produkte erzeugt werden, und gegebenenfalls zumindest ein Teil des gebildeten Brenn- bzw. Schwelgases, welches langkettige Kohlenwasserstoffe enthält, in einer thermischen Crack-Vorrichtung in kurzkettige Kohlenwasserstoffe zerlegt wird. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Reaktor im unteren Teil in unmittelbarer Nachbarschaft zu den weiteren Reaktoren des Mehrfachreaktormeilers angeordnet ist. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Reaktor im oberen Teil des Mehrfachreaktormeilers angeordnet ist. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das in den Reaktoren des Meilers befindliche Ofengut kontinuierlich vermischt wird, wobei die Vermischung gegebenenfaüs durch Rotation der Reaktoren um eine horizontale Achse erfolgt. 5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Mehrfachreaktormeüer mehrere Reaktoren der ersten und zweiten Art umfaßt. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennung des festen Mülls in dem ersten Reaktor des Mehrfachreaktormeüers bei 500 bis 800°C erfolgt. 7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Sauerstoffzufuhr in den ersten Reaktor des Mehrfachreaktormeüers in Abhängigkeit von der Zusammensetzung und dem Feuchtigkeitsgehalt des festen Mülls 30 bis 90% der stöchiometrisch erforderlichen Sauerstoffmenge beträgt. 8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aus der im zweiten Reaktor gewonnenen Füterkohle bzw. regenerierten Kohle die Kohleteüchen, die unterhalb einer gewünschten TeüchengrÖße liegen, und der Kohlenstaub abgetrennt werden, die abgetrennte Kohle zu Kohlepellets pelletiert wird, und anschließend gegebenenfalls die pelletierte Kohle mit den vorher abgetrennten gröberen Kohleteüchen vermischt wird. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die peüetierte Kohle und/oder die aussortierten gröberen Kohleteüchen als Füterkohle im ersten Fütrierabschnitt eingesetzt werden. 10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im zweiten Reaktor des Mehrfachreaktormeüers hergestellte Kohle nach erfolgter Vorbehandlung aktiviert und gegebenenfalls peüetiert wird. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die neugewonnene bzw. regenerierte Füterkohle vor deren Aktivierung fein gemahlen und mit Teer oder Pech im Verhältnis 10 : 1 bis 5 : 1 gemischt wird, das erhaltene Gemisch unter Anwendung hoher Drücke und bei Temperaturen, die wenig oberhalb des Erweichungspunktes des jeweiligen Bindemittels liegen, kompaktiert und anschließend auf die gewünschte Partikelgröße heruntergemahlen wird. 12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die neugewonnene bzw. regenerierte Füterkohle vor deren Aktivierung fein gemahlen und mit Teer oder Pech im Verhältnis 10 : 1 bis 5 : 1 gemischt wird, das erhaltene Gemisch unter Anwendung hoher Drücke und bei Temperaturen, die knapp oberhalb des Erweichungspunktes des jeweiligen Bindemittels liegen, mit Hilfe von Strangpressen direkt zu Formlingen der gewünschten Größe verpreßt werden. 13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Brennbzw. Schwelgas zur Spaltung langkettiger Kohlenwasserstoffe in kurzkettige Kohlenwasserstoffe durch eine sauerstoffarme Hochtemperaturzone mit einer Temperatur von mindestens 1300°C geleitet wird. - 9 Nr. 360445 14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufspaltung der Brenn- bzw. Schwelgase unter Ausschluß von Sauerstoff erfolgt. 15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Hochtemperaturzone dadurch erzeugt wird, daß in einem senktrechten Behälter brennbare Stoffe eingefüllt werden, dieselben am unteren Ende des Behälters durch Einblasen einer dosierten Sauerstoffmenge verbrannt werden, und das Brenngas in Abwärtsrichtung durch die Vorrichtung geleitet wird, wobei die Sauerstoffmenge derart dosiert wird, daß eine kontrollierte Verbrennung der Stoffe sowie die Erzeugung der gewünschten Temperatur gewährleistet ist, und das Gas ohne nennenswerte Verbrennung oder Oxydation die Vorrichtung passiert. 16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß brennbare Stoffe in ausreichender Menge in die Vorrichtung eingefüllt werden, so daß während des Betriebes ein Teil dieser Stoffe eine relativ niedrige Temperatur aufweist, wobei beim Leiten der Brennbzw. Schwelgase über bzw. durch diese Stoffe mit niedriger Temperatur die von den Gasen mitgeführten festen und flüssigen Teüchen haften bleiben und diese, sobald die genannten Stoffe in die Hochtemperaturzone zu liegen kommen mitverbrannt werden. 17. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die aus der Hochtemperaturzone austretenden Gase in ausreichendem Maße abgekühlt werden, um sie zu verflüssigen, wobei gegebenenfalls eine Auftrennung in flüssigen Stickstoff und ein flüssiges, brennbares, stickstofffreies Gas erfolgt. 18. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die aus der Hochtemperaturzone kommenden Gase zur Energiegewinnung in eine Gasverbrennungsvorrichtung eingeleitet werden. 19. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die entstehenden Abgase durch einen Wärmeaustauscher geleitet werden, wobei die Wärmeenergie von den Abgasen auf das Wärmeaustauschmedium übertragen wird. 20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der aus den Abgasen gewonnenen Wärmeenergie mindestens einem der Reaktoren des Mehrfachreaktormeilers zur Unterstützung des Pyrolyse- oder Thermolyseschrittes zugeführt wird. 21. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Abgas gewonnene Wärme zur Vortrocknung von festem Müll und/oder von mit Schmutzlast gesättigter Filterkohle verwendet wird. 22. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Abgas zur Entfernung von teilchenförmigen Verunreinigungen durch ein Kohlefilter geleitet wird, 23. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß über einen zweiten Wärmeaustauscher die aus dem Abgas gewonnene Wärme dazu dient, das Wasser zur Rückspülung von gesättigter Aktivkohle aufzuheizen, um die Desorption der ausgefilterten Stoffe, die an der Aktivkohle haften, zu erleichtern. 24. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer Abwasserzuführung mit Absetzbecken, hierin befindlichen Grob- und Feinfilterelementen mit Kohle bzw. Aktivkohle, sowie Müllzerkleinerungsvorrichtungen, einem Mehrfachreaktormeiler mit mindestens einem Thermolysereaktor und mindestens einem Pyrolysereaktor, die in unmittelbarer räumlicher Nachbarschaft angeordnet sind, Müllbzw. Filterkohlevortrocknungseinrichtungen, gekennzeichnet durch eine dem Thermolysereaktor nachgeschaltete PeUetiervorrichtung zur Pelletierung der austretenden Kohle und Vermahlungseinrichtungen, sowie eine Crack-Vorrichtung zur Aufspaltung der im Brenn- bzw. Schwelgas enthaltenen langkettigen Kohlenwasserstoffe. (Hiezu 6 Blatt Zeichnungen) Druck: Ing.E.Voytjech, Wien ÖSTERREICHISCHES PATENTAMT Ausgegeben 1981 01 12 Blatt - Bl.l Patentschrift Nr. 360 445 Klasse : c » Int.Cl 3 .: C 05 F 9/00, C 05 F 9/02 C 02 F 1/00 ÖSTERREICHISCHES PATENTAMT Ausgegeben 1981 01 12 Blatt - Bl.2 Patentschrift Nr. 360 445 Klasse : 85 c, 10 Int.Cl 3 .: C 05 F 9/00, C 05 F 9/02 C 02 F 1/00 FIG. 2a Patentschrift Nt. 360 445 Klasse : 85 c, 10 Int.Cl 3 .: C 05 F 9/00, C 05 F 9/02 C 02 F 1/00 ÖSTERREICHISCHES PATENTAMT Ausgegeben 1981 01 12 Blatt - Bl.3 C 02 F 1/00 276 Patentschrift Nr. 360 445 Klasse : 85 c, 10 Int.Cl 3 .: C 05 F 9/00, C 05 F 9/02 C 02F 1/00 ÖSTERREICHISCHES PATENTAMT Ausgegeben 1981 01 12 Blatt - Bl.5 Patentschrift Nr. 360 445 Klasse : 85 c, 10 Int.Cl 3 .: C 05 F 9/00, C 05 F 9/02, C02F 1/00 ÖSTERREICHISCHES PATENTAMT Ausgegeben 1981 01 12 Blatt - Bl.6