專利名稱：處理來自垃圾加熱處置設(shè)備的剩余物料的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于處理來自垃圾加熱處理設(shè)備的剩余物料的設(shè)備，剩余物料包括含碳的可燃組份和不可燃組份，其中第一個裝置用于將可燃組份基本上與不可燃組份分開。
從生態(tài)學和經(jīng)濟學的觀點考慮，在垃圾加熱處置設(shè)備中，尤其在熱解設(shè)備中應(yīng)對熱處理產(chǎn)生的剩余物料進行分類并盡可能再利用。在這一過程中力圖將剩余物料分成含碳的可燃組份和不可燃組份。
由EP-A-0 302310和由西門子公司于1996年在柏林和慕尼黑出版的公司文件“低溫干餾燃燒設(shè)備，一種工藝說明”已知一種所謂的低溫燃燒裝置作為熱解設(shè)備，其中基本上實施一種兩個階段的處置過程。在第一個階段中將提供的垃圾置入低溫干餾滾筒(熱解反應(yīng)器)內(nèi)并低溫炭化(熱解)。在熱解時，在低溫干餾滾筒內(nèi)產(chǎn)生低溫干餾氣和熱解剩余物料。低溫干餾氣與熱解剩余物料的可燃部分一起在高溫燃燒室內(nèi)約1200℃的溫度下燃燒。接著凈化在此過程中產(chǎn)生的排氣。
熱解剩余物料中除可燃部分還有大部份的不可燃組分。不可燃組份主要由包括玻璃、沙石和陶瓷件的惰性物質(zhì)成分和金屬成分組成。后者可分為非鐵的和含鐵的成分。不可燃的組份作為剩余物料被挑出并輸入再利用裝置。鑒于生態(tài)學的觀點(它們也反映在法規(guī)中)，應(yīng)盡可能減少不可燃組份中碳的成分。
由EP 0144535A2已知一種“在再利用所產(chǎn)生殘渣的條件下的垃圾加熱處置方法”，其中在熱解殘渣的第一次過篩時分出粗大的成分，留下的較小的成分進行第二次篩分。對在第二次篩分時獲得的兩個成分分別實施風選，以便將含碳量低的重的成分與富含碳的輕的成分分開。富含碳的輕的成分輸入能量利用裝置，而貧碳的成分則被存放或例如用于鋪路。
在DE4426503A1中描述了一種處理切碎機輕質(zhì)垃圾的方法，這種垃圾是在粉碎含金屬的剩余物料時，例如在粉碎汽車時產(chǎn)生的。在這種處理中，在過濾后分離絨毛，接著進行篩分，目的是分離出很輕的塑料成分。在此過程中將分離出來的輕的成分添加到燃料成分中。
已知的這些方法中存在的問題是，熱解剩余物料中分出的不可燃組份中盡管已通過篩分但仍有不可謂不大的含碳的可燃組份。
本發(fā)明的目的是提供一種設(shè)備和一種方法用于處理剩余物料，借此，在尤其是連續(xù)的運行過程中將剩余物料中含碳的部分基本上完全和可靠地分離出來。
涉及設(shè)備的目的按本發(fā)明借助于按權(quán)利要求1的設(shè)備達到。在此設(shè)備中，按已知的方式首先在第一階段中將不可燃的組份基本上與含碳的可燃組份分開。在第二階段中首先從不可燃的組份中分離出小型成份，接著分離出留在小型成分中的含碳的輕成分。
本發(fā)明以下述發(fā)明思想為基礎(chǔ)，即，為了有效地分離，有必要對含碳的組份實施兩個階段的分離，因為經(jīng)過第一階段的分離在不可燃組份內(nèi)的含碳組份仍比較高。此外，本發(fā)明考慮問題的出發(fā)點是，含碳的輕的成分主要存在于不可燃組份的小型成分中。通過分離出小型成分以及接著分離出輕的成分，保證將含碳的組份基本上完全和可靠地從剩余物料中分離出來。
小型成分優(yōu)選是剩余物料的惰性成分，因為在其中存在高的含碳顆粒組份。在題為“固體處理設(shè)備”的德國專利申請19822991.7中描述了適用于分離這種惰性成分的設(shè)備。
小型成分中除惰性物質(zhì)和含碳顆粒外往往有其他一些尤其形式上為細線、絨毛或纖維的雜物。在將輕的含碳成分與重的惰性成分分離時，這些雜物會產(chǎn)生極其有害的影響，阻礙連續(xù)和無故障地處理小型成分。因此，按一種優(yōu)選的實施形式設(shè)有第三個裝置，在第三個裝置中完成將含碳的組份從小型成分中分離出來，此第三個裝置包括一個用于分離線狀組份的裝置以及在此裝置下游的用于分離含碳固體的重組份篩分機。
借助于分離線狀組分的裝置，以有利的方式保證在重組份篩分機上沒有線狀組份，要不然這種線狀組份會干擾重組份篩分機的工作。
優(yōu)選地，重組份篩分機有一個可流過空氣的外殼，其中設(shè)基本上橫向于流動方向的柵網(wǎng)，在柵網(wǎng)的相對端設(shè)用于輕的成分的第一出口和用于重的成分的第二出口。
在重組份篩分機中，從下方將空氣吹過柵網(wǎng)，使裝入的固體在柵網(wǎng)上方飄浮。在這種情況下輕的成分在重的成分上方飄浮，亦即與之分離。
與借助空氣流的所謂干式分離不同的另一種變型方法是沉浮分選，其中輕的成分懸浮在液態(tài)介質(zhì)中，而重的成分則下沉。這種方法的缺點是產(chǎn)生必須干燥的沉積物，以及必須凈化此液體。在所說明的用空氣流過的重組份篩分機中以干式分離為基礎(chǔ)，因此以有利的方式無需對分離的成分進行再處理。
為了保持重組份篩分機的工作能力，事先分離線狀組份D有決定性意義，因為它們會鉤在柵網(wǎng)內(nèi)并因而堵塞柵網(wǎng)孔。
為了使輕的成分與重的成分自動分開，柵網(wǎng)相對于水平面傾斜，輕的成分由此滑向柵網(wǎng)較深的一端，重的成分則相反到達位置較高的一端。
分離線狀組份的裝置按一種有利的設(shè)計包括一個線分離器，它有一個可繞其縱軸線旋轉(zhuǎn)的滾筒，在滾筒內(nèi)壁設(shè)一些爪子以及在其內(nèi)腔設(shè)沿縱軸線方向延伸的出料器。
借助于爪子尤其可以有利的方式將絨毛與其余的固體組份開并向上升。在上死點，絨毛在其自重作用下離開爪子下落并到達出料器上，借助于出料器將它們排出。
優(yōu)選地出料器有一振動流槽，一個篩與之連接，所以通過振動流槽的振動運動，粘附在絨毛上的細小的固體首先與絨毛脫開，接著被篩分離出來。
在這里篩優(yōu)選地包括一些薄板，它們朝輸送的方向重疊，在兩塊重疊的薄板之間構(gòu)成一個優(yōu)選地傾斜延伸的縫隙，分離出來的細小的固體組份可通過縫隙下落，絨毛則相反沿薄板滑走。
按一種有利的設(shè)計，用于分離線狀組份的裝置有一個用于細長的線狀組份D的篩，它優(yōu)選地與線分離器連接。篩用于分離仍包含在固體中的細長的細線段，例如細的綜絲或纖維。篩優(yōu)選地包括一振動臺，振動臺上有許多沿輸送方向延伸的縱向槽。與之相連的篩孔用于分離出細長的固體組份，其中，縱向槽的槽深沿輸送方向減小。
涉及方法的目的按本發(fā)明借助于按權(quán)利要求9的方法達到。針對設(shè)備所說明的一些考慮和優(yōu)點在一定意義上也同樣適用于方法。設(shè)備優(yōu)選的實施形式同樣可以按照相同的精神移用于方法。
下面借助附圖進一步說明本發(fā)明的實施例以及其他細節(jié)和優(yōu)選的實施形式。在示意圖中分別表示

圖1為用于處理小型成分的設(shè)備的線路方框圖2示出一線分離器；圖3為線分離器的剖面圖；圖4示出用于細長的固體組份的一種篩分裝置；圖5示出一重組份篩分機；以及圖6示出一垃圾加熱處置設(shè)備和與之連接的剩余物料處理設(shè)備，其中規(guī)定分兩個階段分離含碳的組份。
按圖1作為小型成分的固體F首先輸入一個用于分離線狀組份D的裝置2中。該裝置2包括一個線分離器4和用于細長的線組份的篩6。一重組份篩分機8與裝置2連接，它被空氣L流過。從重組份篩分機8排出的空氣L在其或重新輸入重組份篩分機8或例如作為燃燒用空氣應(yīng)用于圖中未表示的熱解設(shè)備的燃燒室之前，在一個空氣濾清器10內(nèi)凈化。
在重組份篩分機8中，去除了線狀組份D的固體F分離為主要包含惰性物質(zhì)的重的成分I和主要包括含碳的組份的輕的成分C。輕的成分C與從空氣濾清器10中作為濾塵分離出來的輕的成分C′一起輸入一個貯倉12，并從那里導(dǎo)往磨碎機14。在磨碎機14中破碎為粒度優(yōu)選地具有幾毫米直徑的輕的成分C，例如作為燃料供給一個圖中未表示的燃燒室。
投放到設(shè)備中的固體物料F主要包括惰性物質(zhì)、含碳固體和線狀組份D，并優(yōu)選地含有尺寸為幾個厘米的顆粒。固體F例如源自一種惰性成分，這種惰性成分是在熱解過程從所獲得的熱解剩余物料中分離出來的(對此可參見圖6及相關(guān)的說明)。
在線分離器4中分離出構(gòu)成絨毛G的那些含線的組份，并接著在篩6中分離出細長的線組份尤其是絞合線。裝置2保證將所有的線狀組份D幾乎完全從固體F分離出來。這一點通過線分離器4與篩6有利的組合達到。
沒有線的現(xiàn)在僅只包括稱為重成分I的惰性物質(zhì)以及稱為輕成分C的含碳組份的固體F輸入重組分篩分機8。在重組份篩分機8中完成分離含碳的輕成分C，所以含惰性物質(zhì)的重成分I幾乎不含碳并例如可用于鋪路。
按圖2，線分離器4設(shè)計為一個可繞其縱軸線16旋轉(zhuǎn)的滾筒18，在滾筒內(nèi)壁設(shè)有例如設(shè)計為鉤狀的爪子20。只有絨毛G鉤在爪子20上，它們隨爪子20一起運動并向上提升。固體F的其余組份在此旋轉(zhuǎn)運動過程中從爪子20向下掉落。在上死點，絨毛G落在相對于滾筒18的旋轉(zhuǎn)固定不動的出料器22上。出料器22布置在滾筒18的內(nèi)腔28中并沿縱軸線16的方向延伸。
如圖3所示，出料器22優(yōu)選地布置為相對于滾筒18的縱軸線16傾斜，并尤其設(shè)計為振動流槽和沿輸送方向26連接的篩27。篩27優(yōu)選地由一塊塊薄板28組成。通過振動流槽的振動運動，粘附在絨毛G上的固體組份F與絨毛分開并朝著篩27的方向被進一步輸送。
薄板28設(shè)計成彎曲的并尤其大體設(shè)計為一個臥倒的“L”。它們彼此重疊，所以在各薄板28之間分別構(gòu)成縫隙30。與絨毛G分離的固體F可通過縫隙30落下，而絨毛G經(jīng)篩27導(dǎo)出。分離出來的固體F重新回落在滾筒18內(nèi)。
圖4表示用于分離細長線段的稱為指桿式尾篩(Fingersieb)的篩6。按圖4，振動臺32從沒有絨毛的固體F的進料區(qū)34沿輸送方向36一直延伸到分離區(qū)38。分離區(qū)有一些沿輸送方向36呈V形延伸的篩孔40，圖中表示了其中的兩個。在篩孔40中各通入振動臺32的一個縱向槽42。因此，篩孔40沿輸送方向36與縱向槽42連接，并從縱向槽起連續(xù)擴大到分離裝置的端部44。縱向槽42的槽深朝篩孔40的方向減小。振動臺32尤其有鋸齒形或波紋形的型面?？v向槽42由成型的振動臺32的隆凸和沉陷構(gòu)成。
每個篩孔40的兩個側(cè)邊設(shè)計為彈性的，尤其設(shè)計為彈性邊幫46。邊幫46大體成三角形，因此通過安置這兩個邊幫46構(gòu)成篩孔40的V形擴展。
固體F在進料區(qū)34交付給振動臺32。由于振動臺32的振動，固體F沿輸送方向36輸送。此外，振動臺32的振動導(dǎo)致細長的固體組份48，尤其是纖維或絞合線在縱向槽42內(nèi)沿輸送方向36定向。因此，振動臺32促使輸送固體F并與此同時使細長的固體組份48定向。振動借助于振動驅(qū)動裝置，例如偏心傳動裝置產(chǎn)生。
只要縱向槽42在其過渡到篩孔40中之前只有一個較小的槽深便足以將一旦已定向的細長的固體組份48沿輸送方向36定向地繼續(xù)輸送，便足夠了。因此，振動臺32可在直接位于篩孔40前面的區(qū)域內(nèi)幾乎設(shè)計為平的。由于槽深逐漸減小，扁平的固體組份50平坦地并基本上平行于振動臺平面地定向。振動臺32的振動有助于扁平的固體組份50處于平放位置。
已定向的細長固體組份48通過篩孔40下落并因而與其余的固體F分離。相比之下，扁平的固體組份50雖然起先同樣被縱向槽42定向，但由于槽深逐漸變小而平放，所以它們經(jīng)由篩孔40一直滑行至分離裝置的端部44。
此外在圖4中還表示出在兩個篩孔40中各有一個清除耙子的尖狀梳齒52。梳齒52從下面插入篩孔40內(nèi)靠近縱向槽42的區(qū)域內(nèi)并沿輸送方向36在篩孔內(nèi)移動。在此過程中它們將在某些情況下卡住的固體組份F繼續(xù)沿輸送方向36推移，從而使其脫開并由于篩孔40的擴張而通過篩孔落下。由于篩孔40邊緣的彈性設(shè)計，只用比較小的力便可以夾住固體組份F，所以梳齒52并因而清除耙子的負荷也同樣比較小。當清除耙子54沿輸送方向36通過篩孔40一直移動到分離裝置的端部44后，它從篩孔40抽出并返回其在篩孔40起始處的原始位置，在那里梳齒52可重新插入篩孔40內(nèi)。
所說明的篩6與德國專利申請19822996.8中所公開的“用于細長固體組份的分離裝置”基本一致。因此可參閱所提及的德國專利申請。由該申請可知其他有利的設(shè)計。
圖5表示了重組分篩分機8的一種特別優(yōu)選的設(shè)計。按照這種實施形式，經(jīng)由通道60從下方往重組份篩分機8輸入空氣L。通道60沿空氣L的流動方向擴展，在剖面圖中看大體構(gòu)成一個V形體62。一柵網(wǎng)64設(shè)在V形體上面并流過空氣L?？諝釲由一個排氣裝置66導(dǎo)出，該排氣裝置同樣大體上設(shè)計成V形并以其口罩在柵網(wǎng)64上方。排氣裝置66通入一出口通道68中。排氣裝置66和機體62基本上構(gòu)成了重組份篩分機8的外殼69。固體F的進料通過一個進料裝置74實現(xiàn)，它設(shè)在排氣裝置66側(cè)面上。
柵網(wǎng)64相對于水平面傾斜布置。在其位置較低的端部處，在柵網(wǎng)與排氣裝置66之間設(shè)有用于輕成分C的第一出口70，在其位置較高的端部處設(shè)用于重成分I的第二出口72。重成分I基本上不含碳并幾乎只有惰性物質(zhì)。相比之下輕成分C是非常富碳的。
由于空氣流，直接在例如設(shè)計為孔板的柵網(wǎng)64上方形成一空氣墊?？装鍨榇死缬兄睆綖楹撩准壍男】?。重成分I以及輕成分C懸浮在此氣墊上。輕成分懸浮在重成分I的上方并在重成分I上“飄浮”，從而使這兩個成分互相分開。通過傾斜地布置柵網(wǎng)，使輕成分C到達位置較低的第一出口70，而重成分I去往位置較高的第二出口72。
借助于重組份篩分機8以簡單的方式實現(xiàn)了使含碳的輕成分C與惰性成分I幾乎完全地分離。因此獲得含碳量高的并因而有高熱值的輕成分C。輕成分C優(yōu)選地利用來在燃燒室內(nèi)生熱。通過特別有利地組合線分離器4、篩6和重組份篩分機8，可以在連續(xù)的工作中可靠地分離出輕成分C。
在圖6所示的用于加熱處置垃圾A的設(shè)備中，垃圾供入熱解室80中并熱解。在此過程中產(chǎn)生低溫干餾氣S和熱解剩余物料R。低溫干餾氣S例如引入一個圖中未表示的燃燒室以利用其能量。為了處理剩余物料R，它首先在第一個裝置82中分離為含碳的可燃組份R1和貧碳的不可燃組份R2。不可燃的組份R2中除含鐵和不含鐵的組份以及惰性物質(zhì)外還有含碳的固體，它們尤其粘附在小的固體部分上。因此在第二個裝置84中規(guī)定將粗大的固體GF與小型成分，亦即與細小的固體F分開。為了將細小的固體F中含碳的輕成分C與重成分I分離開，將細小的固體F供入第三個裝置86。為了處理小型成分，優(yōu)選地首先將不可燃組份R2中含鐵的、不含鐵的金屬和惰性物質(zhì)彼此分開。接著從惰性物質(zhì)分離出小型成分，因為在不可燃組份R2內(nèi)的含碳的剩余組份主要存在于此小型成分中。
為了有良好的分離效果，第一、第二、第三裝置82、84、86優(yōu)選地分別具有多個部件。第三個裝置86尤其包括在圖1中所表示的那些部件。
權(quán)利要求
1．一種處理來自垃圾加熱處置設(shè)備的剩余物料(R)的設(shè)備，該剩余物料包括含碳的可燃組份(R1)和不可燃組份(R2)，其中第一個裝置(82)用于將可燃組份(R1)基本上與不可燃組份(R2)分離開，其特征在于a)第二個裝置(84)用于從不可燃組份(R2)中分離出一個小型成分(F)，以及b)第三個裝置(86)用于分離出在小型成分(F)中仍存在的含碳的輕的成分(C)。
2．按照權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于第三個裝置(86)包括一個用于分離線狀組份(D)的裝置(2)和一個設(shè)在裝置(2)下游用于分離含碳的輕成分(C)的重組份篩分機(8)。
3．按照權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于所述重組份篩分機(8)具有一個可流過空氣(L)的外殼(69)，外殼內(nèi)基本上橫向于流動方向地設(shè)有一柵網(wǎng)(64)，在柵網(wǎng)的兩個相對端分別設(shè)置用于輕的成分(C)的第一出口(70)和用于重的成分(I)的第二出口(72)。
4．按照權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于柵網(wǎng)(64)相對于水平面傾斜。
5．按照權(quán)利要求2至4中任一項所述的設(shè)備，其特征在于所述用于分離線狀組份(D)的裝置(2)具有一個線分離器(4)，它包括一個可繞其縱軸線(16)旋轉(zhuǎn)的滾筒(18)，在滾筒內(nèi)壁設(shè)一些刮板(20)以及在其內(nèi)腔(23)設(shè)一個出料器(22)，該出料器(22)沿縱軸線(16)方向延伸。
6．按照權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于所述出料器(22)具有一振動滑槽(24)，一個篩(26)與之連接。
7．按照權(quán)利要求2至6中任一項所述的設(shè)備，其特征在于所述用于分離線狀組份(D)的裝置(2)具有一個用于細長的線狀組份(D)的篩(6)。
8．按照權(quán)利要求7和5或6所述的設(shè)備，其特征在于所述篩(6)設(shè)在線分離器(4)下游。
9．一種處理來自垃圾加熱處置設(shè)備的剩余物料(R)的方法，按此方法剩余物料(R)中含碳的可燃組份(R1)基本上與不可燃的組份(R2)分離開，其特征在于a)從不可燃的組份(R2)中分離出一小型成分(F)；以及b)從小型成分(F)中分離出含碳的輕的成分(C)。
全文摘要
按本發(fā)明,為了從剩余物料(R),例如熱解的剩余物料中盡可能完全分離出含碳的成分(R1、C)首先將可燃的組份(R1)與不可燃的組份(R2),分離開。接著,從不可燃組份(R2)的小型成分(F)中分離出含碳的輕的成分(C)。為了進行連續(xù)地分離,按優(yōu)選的實施形式,將用于分離線狀組份(D)的裝置(2)與設(shè)在其下游的重組份篩分機(8)組合起來。由此得到的含碳的成分(R1、C)優(yōu)選地輸入熱解設(shè)備的燃燒室供進一步利用。
文檔編號B07B9/00GK1302323SQ99806494
公開日2001年7月4日 申請日期1999年5月12日 優(yōu)先權(quán)日1998年5月22日
發(fā)明者赫爾穆特·沃迪尼格, 溫弗雷德·馮萊因, 倫哈德·特斯徹斯, 喬基姆·博里茨基, 安東·埃伯特 申請人:西門子公司