<Desc/Clms Page number 1>
Korte aanduiding : Werkwijze voor het met behulp van een luchtstroom drogen van een reststoffen bevattend materiaal onder toepassing van een transportband en inrichting voor het uitvoeren van een dergelijke werkwijze.
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het met behulp van een luchtstroom drogen van een reststoffen bevattend materiaal onder toepassing van een transportband en heeft verder betrekking op een inrichting voor het uitvoeren van een dergelijke werkwijze.
Een dergelijke werkwijze is bekend uit de Europese octrooiaanvrage 0 552 583 waarbij slib onder toepassing van drie afzonderlijke transportbanden wordt gedroogd. Zoals beschreven in figuur 2 van de Europese octrooiaanvrage 0 552 583 wordt in een gesloten droogruimte, die twee enigszins gescheiden compartimenten omvat, slib op twee onder elkaar geplaatste transportbanden aangebracht, welke twee transportbanden onder dezelfde temperatuuromstandigheden van eenzelfde luchtstroom, waarvan de temperatuur ligt tussen 150 oe - 250 oe, worden voorzien. Het aldus in het ene compartiment gedroogde slib verlaat de beide transportbanden en komt vervolgens op een hieronder gelegen transportband terecht welke transportband zich bevindt in het andere compartiment.
Deze laatstgenoemde transportband is voorzien van een afzonderlijk luchtcirculatiesysteem waarvan de temperatuur ligt tussen 50 OC-60 OC, welk systeem dient om het reeds op de eerste twee transportbanden gedroogde slib na te drogen. Omdat de drie onder elkaar geplaatste transportbanden in een gesloten droogruimte aanwezig zijn, is er geen sprake van volledig gescheiden droogruimtes. Bovendien zal door een dergelijke constructie de aan de twee bovengelegen transportbanden toegevoerde luchtstroom in contact komen met de daaronder gelegen transportband, toegepast voor de nadroging. Anderzijds kan worden opgemerkt dat de voor de nadroging toe te passen luchtstroom in contact zal komen met de hierboven gelegen twee transportbanden, waardoor in de praktijk in beide compartimenten een nagenoeg gelijke temperatuur zal heersen.
Een nadeel van een dergelijk systeem is bovendien dat er twee afzonderlijke luchtcirculatiesystemen nodig zijn voor het drogen van het natte materiaal. Een ander nadeel is dat, afhankelijk van de aanwezige organische stoffen in het te drogen materiaal, slechts twee verschillende temperaturen kunnen worden ingesteld
<Desc/Clms Page number 2>
waardoor grote variaties ten aanzien van vochtigheid in het te drogen uitgangsmateriaal voor problemen kunnen zorgen.
Het is daarom gewenst een werkwijze voor het drogen van restmaterialen te ontwikkelen waarbij de hiervoor genoemde problemen zieh niet voordoen. Bovendien is het gewenst om de procesparameters, in het bijzonder de temperatuur, tijdens het droogproces zodanig te sturen dat een restproduct met een constante kwaliteit, in het bijzonder met een minimum vochtgehalte, wordt verkregen.
De werkwijze zoals vermeld in de aanhef, wordt gekenmerkt doordat de transportband door ten minste twee afzonderlijke, in serie geschakelde droogruimtes wordt geleid, welke droogruimtes ten opzichte van elkaar verschillende temperaturen hebben. Aldus wordt een droogproces tot stand gebracht waarbij de transportband, voorzien van een reststoffen bevattend materiaal, wordt geleid door in serie geschakelde droogruimtes, welke droogruimtes zijn voorzien van verschillende temperaturen. Onder reststoffen bevattend materiaal dient te worden verstaan slib, grond, mest, veilingafval en dergelijke waarin zieh vocht en eventueel organische en/of anorganische bestanddelen bevinden. Bij voorkeur is het te drogen reststoffen bevattende materiaal een water bevattend slib.
Volgens de onderhavige uitvinding kan echter elk materiaal worden toegepast dat op een transportband kan worden aangebracht.
De werkwijze wordt bij voorkeur zodanig uitgevoerd dat de luchtstroom die wordt afgevoerd uit een droogruimte vervolgens wordt toegepast als een invoer luchtstroom voor een andere droogruimte. Aldus wordt een nagenoeg gesloten luchtcirculatiesysteem verkregen waardoor schadelijke reststoffen, afkomstig uit het te drogen materiaal, niet naar de atmosfeer worden afgevoerd.
Het verdient verder de voorkeur dat de richting waarin de luchtstroom zich verplaatst van de ene droogruimte naar de andere droogruimte tegengesteld is aan de richting waarin de transportband zich door de droogruimtes verplaatst. Een dergelijke tegenstroomsituatie is met name gunstig omdat aan de laatste droogruimte, in welke droogruimte het laatste restje vocht uit het te drogen materiaal dient te worden verwijderd, de luchtstroom met het laagste vochtgehalte wordt toegevoerd. Na het verlaten van deze droogruimte zal de luchtstroom een bepaalde hoeveelheid vocht afkomstig van het te drogen materiaal hebben opgenomen. De drijvende kracht voor het droogproces zal immers voornamelijk worden bepaald door het verschil in vochtgehalte tussen het te drogen materiaal
<Desc/Clms Page number 3>
en de luchtstroom.
Door nu de luchtstroom met het laagste vochtgehalte toe te voeren aan de droogruimte waarin zieh het te drogen materiaal met de minste hoeveelheid vocht bevindt, zal optimaal gebruik worden gemaakt van deze drijvende kracht.
Omdat de in de droogruimtes heersende luchtstroom er voor kan zorgen dat het te drogen reststoffen bevattende materiaal van de transportband kan worden geblazen, verdient het de voorkeur om in bepaalde droogruimtes de luchtstroom via de bovenzijde aan de transportband toe te voeren. Een dergelijke situatie zal zieh met name voordoen in een droogruimte waarin het vochtgehalte van het te drogen materiaal laag is.
Aldus wordt het te drogen reststoffen bevattende materiaal op de transportband "gedrukt" waardoor het verstuiven van het te drogen materiaal wordt voorkomen. De lucht wordt vervolgens uit de droogruimte afgevoerd via een aan de onderzijde van de transportband gelegen opening. In de eerste droogruimte, waarin zieh het meest vochtige, te drogen materiaal op de transportband bevindt, wordt daarentegen de luchtstroom bij voorkeur via de onderzijde van de transportband toegevoerd en uit de droogruimte verwijderd via een aan de bovenzijde van de transportband gelegen opening.
Het voordeel van een dergelijke wijze van het toevoeren van de luchtstroom is dat aldus een open structuur in het te drogen materiaal wordt gevormd, welke structuur het droogproces in de opvolgende droogruimte gunstig beïnvloedt.
Bij voorkeur wordt, voordat de uit de ene droogruimte komende luchtstroom wordt toegevoerd aan de andere droogruimte, de temperatuur van deze luchtstroom verhoogd. In een uitvoeringsvorm waarbij de richting waarin de luchtstroom zieh verplaatst van de ene droogruimte naar de andere droogruimte tegengesteld is aan de richting waarin de transportband zieh verplaatst door de droogruimtes, zal de temperatuur van de luchtstroom in de"natste"droogruimte, te weten de droogruimte waarin het vochtgehalte van het te drogen materiaal het hoogst is, de hoogste waarde bezitten.
De temperatuur van de luchtstroom zal vervolgens in de richting waarin de transportband zieh verplaatst door de verschillende droogruimtes afnemen, waarbij de laagste temperatuur van de luchtstroom zieh bevindt in de laatste droogruimte, te weten de droogruimte waarin het vochtgehalte van het te drogen materiaal het laagst is en waarbij, zoals hiervoor beschreven, de luchtvochtigheid van de luchtstroom ook het
EMI3.1
laagst zal zijn.
In een dergelijke uitvoeringsvorm zal de luchtvochtigheid van de luchtstroom van de ene droogruimte naar de opvolgende droogruimte,
<Desc/Clms Page number 4>
waarbij de richting van de luchtstroom tegengesteld is aan de richting van de transportband door de droogruimtes, toenemen en de hoogste waarde bereiken na het verlaten van de droogruimte met de hoogste temperatuur, te weten de droogruimte waarin zich het reststoffen bevattende materiaal met het hoogste vochtgehalte bevindt.
Het verdient verder de voorkeur om het verwarmen van de luchtstroom tussen elke opvolgende droogruimte uit te voeren door middel van indirecte verwarming. Volgens een dergelijke wijze van verwarmen wordt voorkomen dat verbrandingsgassen van de verwarming zich vermengen met de luchtstroom die wordt toegepast voor het drogen.
Nadat de luchtstroom met het hoogste vochtgehalte de droogruimte heeft verlaten, wordt de bevochtigde luchtstroom bij voorkeur gekoeld tot een temperatuur lager dan 60 C waardoor condensatie optreedt.
Indien de luchtstroom wordt afgekoeld tot een temperatuur die hoger is dan 60'C zal onvoldoende vocht uit de luchtstroom worden verwijderd waardoor de drijvende kracht voor het droogproces, zoals hiervoor beschreven, te gering zal zijn. Vervolgens wordt de van vocht ontdane luchtstroom verwarmd tot de inlaattemperatuur van de droogruimte waarin zich, zoals hiervoor beschreven, het te drogen materiaal met het laagste vochtgehalte bevindt. Om een eventuele ophoping van vluchtige bestanddelen, die tijdens de condensatie niet met het vocht worden afgevoerd, in de circulatieluchtstroom te voorkomen, is het mogelijk om de circulatieluchtstroom door een koolfilter of een ander daarvoor geschikt orgaan te leiden waardoor dergelijke vluchtige bestanddelen uit de circulatieluchtstroom worden verwijderd.
In een met name bij voorkeur toegepaste uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding wordt het droogproces uitgevoerd onder toepassing van vier in serie geschakelde droogruimtes, waarbij de inlaattemperatuur van de luchtstroom in de vierde droogruimte, waarin zich het reststoffen bevattende materiaal met het laagste vochtgehalte bevindt, ten minste 130 C bedraagt.
De inlaattemperatuur van de luchtstroom van de hiervoor in seriegeplaatstedroogruimte, tewetendederdedroogrijimte, bedraagt bij voorkeur ten minste 140 C, de temperatuur van de luchtstroom
EMI4.1
van de tweede droogruimte ten minste 150 en de inlaattemperatuur van de luchtstroom van de eerste droogruimte bedraagt ten minste zullen de te drogen materialen die zieh op de transportband bevinden en zieh verplaatsen van de eerste droogruimte naar de laatste, vierde droogruimte, temperaturen ondervinden van respectievelijk 160'C, 150'C,
<Desc/Clms Page number 5>
140 C en 130 C. Het is voor een deskundige op dit gebied duidelijk dat de hiergenoemde temperaturen niet als beperkend voor de beschermingsomvang van de onderhavige uitvinding moeten worden opgevat.
Dergelijke temperaturen zijn immers afhankelijk van de samenstelling van het te drogen materiaal, het vochtgehalte hiervan, de verblijftijd van het te drogen materiaal in elke droogruimte, het debiet van de luchtstroom, de temperatuur waarnaar de bevochtigde luchtstroom wordt afgekoeld en dergelijke.
Verder heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een inrichting voor het met behulp van een luchtstroom drogen van een reststoffen bevattend materiaal onder toepassing van een transportband waarbij de inrichting wordt gekenmerkt door een continue transportband, welke band door ten minste twee afzonderlijke, in serie geschakelde droogruimtes is geleid, waarbij de droogruimtes zijn voorzien van middelen voor het verwarmen van de luchtstromen. In een bij voorkeur toegepaste uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de onderhavige uitvinding is verdereennagenoeggeslotenluchtcirculatiesysteemaanwezig, welksysteem naast leidingen een condensor en daarvoor noodzakelijke pompen en compressoren omvat.
In de condensor of luchtwasser wordt de warme, vochtige lucht in contact gebracht met een koelend medium waarbij door afkoeling van deze vochtige 1 ucht condensati e optreedt. Het gecondenseerde materiaal wordt afgevoerd, eventueel via een koolfilter, en het in de luchtwasser opgewarmde koelmedium wordt, eventueel via een warmte-wisselaar, naar een koeltoren geleid om vervolgens opnieuw naar de luchtwasser te worden geleid. Het is ook mogelijk om de warmte-energie opgeslagen in het koelmedium nuttig aan te wenden voor verwarmingsdoeleinden.
Hierna volgt een nadere toelichting op de werkwijze en inrichting toegepast volgens de onderhavige uitvinding. Het moet duidelijk zijn dat de onderhavige uitvinding niet is beperkt tot de in het voorbeeld toegepaste procesomstandigheden, het aantal droogruimtes en het te drogen materiaal.
In de bijgevoegde figuur is de inrichting volgens de onderhavige uitvinding schematisch weergegeven.
Het te drogen materiaal, bijvoorbeeld slib met een vochtgehalte van 30%, wordt voorbehandeld in voorbehandelingseenheid 5 en vervolgens op een transportband aangebracht, welke transportband zich achtereenvolgens verplaatst door de droogruimtes aangeduid met verwijzingscijfers 1, 2,3 en 4, waarbij de richting van de transportband wordt
<Desc/Clms Page number 6>
aangegeven met de getrokken lijnen tussen de droogruimtes. Het gedroogde slibmateriaal met een restvochtgehalte van 1% verlaat de laatste droogruimte 4 en wordt vervolgens verder behandeld in nabehandel ingsruimte 7. Het te drogen materiaal wordt gedroogd onder toepassing van een nagenoeg gesloten luchtcirculatiesysteem waarbij in de figuur de luchtstroom met behulp van stippellijnen is weergegeven.
Ter voorkoming van accumulatie van ongewenste bestanddelen in de circulatielucht is het mogelijk om een koolfilter (niet weergegeven) te plaatsen tussen condensor 6 en verwarmingsorgaan 11. Na condensor 6 is een toevoerleiding 12 van lucht schematisch aangegeven. Doordat in het gesloten luchtcirculatiesysteem in de praktijk enige lekkage van lucht zal optreden, moeten voorzieningen worden getroffen om het verlies aan circulerende lucht te kunnen aanvullen door het toevoeren van lucht. Tijdens de opstartfase zal echter de circulatielucht hoofdzakelijk via leiding 12 aan het systeem worden toegevoerd. De uit condensor 6 tredende droge lucht wordt verwarmd in verwarmingsorgaan 11 tot een temperatuur van 130 C.
De uit droogruimte 4 tredende luchtstroom heeft een temperatuur van 110 C en wordt vervolgens in verwarmingsorgaan 10 opgewarmd naar een temperatuur van 140 C. De aan droogruimte 4 toe te voeren luchtstroom wordt aan de bovenzijde van de transportband toegevoerd om het verstuiven van het op de transportband liggende materiaal te voorkomen. Nadat de luchtstroom in verwarmingsorgaan 10 is verwarmd tot een temperatuur van 140 C wordt volgens dezelfde manier zoals beschreven bij droogruimte 4 de luchtstroom aan de bovenzijde van de transportband in droogruimte 3 toegevoerd. De uit droogruimte 3 tredende luchtstroom is afgekoeld tot 110 C en wordt vervolgens in verwarmingsorgaan 9 in temperatuur verhoogd tot 150'C.
De aldus verwarmde luchtstroom wordt aan de bovenzijde van de transportband in droogruimte 2 toegevoerd en verlaat de droogruimte via een aan de onderzijde van de transportband gelegen opening, waarbij de temperatuur van de luchtstroom is afgenomen naar 110 C. De uit droogruimte 2 tredende luchtstroom wordt vervolgens in verwarmingsorgaan 8 opgewarmd tot een temperatuur van 160 OC en aan droogruimte l toegevoerd, bij voorkeur wordt nu de luchtstroom aan de onderzijde van de transportband toegevoerd. De uit droogruimte l tredende luchtstroom wordt vervolgens door afkoelen naar 50 C in condensor 6 van vocht ontdaan en daarna opnieuw via verwarmingsorgaan 11 naar droogruimte 4 geleid en aldus verwarmd tot 130 C.
Uit condensor of luchtwasser 6 wordt het uit de circulatielucht gecondenseerde vocht afgevoerd, eventueel via een koolfilter (niet weergegeven). Als koelmedium wordt in luchtwasser
<Desc/Clms Page number 7>
6 water van 30 OC toegepast dat na warmte-uitwisseling met de circulatielucht van de droogruimtes een temperatuur van 70 C heeft bereikt. Het aldus opgewarmde koelmedium wordt vervolgens, voordat het naar luchtwasser 6 wordt teruggeleid, eventueel via een warmtewisselaar aan een koeltoren toegevoerd waardoor de temperatuur van het koelmedium wordt verlaagd tot de gewenste invoertemperatuur van de luchtwasser 6. De verwarmingsorganen 8,9, 10 en 11 zijn voorzien van leidingen waarin een hete olie stroomt, en langs welke leidingen de luchtstroom wordt geleid om aldus te worden opgewarmd.
Volgens de hier beschreven werkwijze wordt slib met een
EMI7.1
vochtgehalte van 30% gedroogd tot een restmateriaal met een vochtgehalte van 1% waarbij de verblijftijd in elke droogruimte ongeveer 8 minuten bedraagt. Indien het gewenste eindvochtgehalte niet kan worden bereikt, dan is het mogelijk om de snelheid van de transportband te verlagen waardoor de verblijftijd in de afzonderlijke droogruimtes wordt verhoogd, of om de temperatuur van de afzonderlijke droogruimtes te verhogen. Een andere mogelijkheid is het in condensor 6 afkoelen van de natte luchtstroom afkomstig van droogruimte 1 tot een zeer lage temperatuur, waardoor een luchtstroom met een zeer lage relatieve vochtigheid aan droogruimte 4 wordt toegevoerd.