Verfahren zum Trocknen von Schlamm, insbesondere Faulschlamm, und Anlage zur Durchführung des Verfahrens.
Die Trocknung von plastischen Stoffen wie Schlammen, insbesondere Faulschlamm, bringt in teehnischer Beziehung erhebliehe Sehwierig lieiten, weil diese Stoffe zur Klumpenbildung und zum Ankleben an den Heizwänden, Rühr- werken usw. neigen. Durch die Klumpenbil dung wird die einheitliche gleichmässige I) urehtrocknung des Gutes in Frage gestellt, auf alle FÏlle eine erhebliche Verzögerung des Trocknungsvorganges bewirkt.
Man hat versueht, diese Schwierigkeiten dadurch zu beheben, dass man die Troeknung in mehreren Stufen durchf hrt und f r jede stufe einen besonders ausgebildeten Apparat verwendet. So wurde beispielsweise vorge schlagen, in der ersten Stufe, in der das Material noch d nnfl ssig ist, einen Walzentrock- ner zu verwenden, in der zweiten Stufe dann einen Teller-oder Bandtrockner, der sieh für die Trocknung von plastischem Material eher eignet. Aber auch mit dieser kombinierten, aus mehreren Trocknungsapparaten zusammenge- setzten Troeknungsanlage konnte die Klum- penbildung nicht vermieden und damit eine rasehe gleichmässige Trocknung des Gutes nieht erzielt werden.
Dazu kommt noch, dass derartige Apparaturen nicht nur sehr volu- min¯s, sondern vor allem aueh sehr teuer sind.
Es wurde auch vorgeschlagen, bei Vakuumtrocknung von plastisehen Stoffen den Trockner in gewissen Zeitabständen zu belüften, wodurch eine Temperatursteigerung im zu trocknenden Material erzeugt wird. Die daran anschliessende Vakuumperiode vermag dann bei versehiedenen Materialien durch die momentane Dampfentwicklung im Material selbst eine Klumpenl¯sende Wirkung zu erreichen.
Als ein Fortschritt konnte der Vorsehlag angesehen werden, dem Material nach einer bestimmten Vortrocknung eine bestimmte Form zu erteilen und diese verformten Stiieke weiter zu trocknen. Die Formlinge sind nach der kurzen Antrocknung formbeständig und können dann in weiteren Apparaturen so lange einem Trocknungsvorgang unterworfen werden, bis eine vollständige Durchtrocknung des Formlings stattgefunden hat. Bei dieser Apparatur sind die Schwierigkeiten des Anklebens an den Trocknungseinrichtungen beseitigt, doch ist auch diese Einrichtung, da sie aus mehre- ren getrennt voneinander angeordneten, über Transportbänder miteinander verbundenen Apparaten besteht, in ihrem Aufbau sehr kostspielig.
Die vorliegende Erfindung bezweckt nun ein Verfahren und eine Anlage zum Trocknen von Schlamm, insbesondere Faulschlamm, zu schaffen, welche einfach sind und bei welchen Vorkehrungen zur weitgehenden Ausnutzmg der zugeführten WÏrme getroffen sind. Insbesondere wird eine Anlage angestrebt, die in ihrem Aufbau bedeutend einfacher und auch in der Herstellung bedeutend billiger ist, als die heute bekannten Schlammtrocknungs- anlagen. Darüber hinaus soll der Platzbedarf bedeutend geringer sein, was ebenfalls einen nicht zu übersehenden Vorteil darstellt.
Das erfindungsgemässe Verfahren zum Trocknen von Schlamm, insbesondere Faul- schlamm, in einem einen Vorwärmer, einen Verdampfer und einen Tellertroekner aufwei- senden Trocknungsapparat, bei welehem Verfahren der zu trocknende Schlamm aus einem Vorratsbehälter mittels einer Dickstoffpumpe zunäehst dem Vorwärmer, hierauf dem Verdampfer und dann dem Tellertroekner zugeführt wird, kennzeiehnet sieh dadureh, dass die im Verdampfer entstehenden Brüden direkt und die im Tellertrockner entstehenden Br den ber einen Wäseher einem Kompressor zugeleitet und von diesem als Heizmittel in die Verdampferheizkorper und die Teller des Tellertroekners gedrüekt werden,
wobei min destens ein Teil des in den Verdampferheizkörpern entstehenden Kondensates den Vorwärmerheizkorpern und hierauf als Kühl-und Schmiermittel den Stopfbüehsen des Kompres- sors zugeführt wird, dass ferner sowohl. im Vorwärmer als aueh im Verdampfer und Tel lertrockner der Schlamm durch rotierende Mittel bewegt wird und im Tellertroekner spÏ testen, s nach demjenigen Teller, auf dem er zur Zusammenstellung neigt, vor der weiteren Trocknung in Stäbehen aufgeteilt wird.
Die ebenfalls Gegenstand der Erfindung bildende Schlammtrocknungsanlage zur Dureh- führung dieses Verfahrens, die mit einem Vor ratsbehälter für den Sehlamm, einem einen Vorwärmer, einen Verdampfer und einen Tellertroekner aufweisenden Trocknungsapparat und einer Dickstoffpumpe zur Forderung des Schlammes aus dem Vorratsbehälter in den Vorwärmer ausgerüstet ist, kennzeiehnet sieh dadurch, dass einer der Teller des Tellertroek ners Mittel zum Aufteilen des Schlamms in Stäbchen aufweist.
In der beiliegenden Zeiehnung ist eine beispielsweise Ausführungsform einer Sehlamm- troeknungsanlage gemäss der vorliegenden Er findung dargestellt, und das s erfindungsgemϯe Verfahren wird an Hand der Zeichnung bei- spielsweise erläutert. Es zeigt :
Fig. 1 die seliematiselie Anordnung sÏmtlicher Teile der Trocknungsanlage,
Fig. 2 eine Ansicht einer praktisehen Aus führungsform der Trocknungsanlage,
Fig. 3 eine Aufsicht auf die Anlage nach Fig. 2 und
Fig. 4 einen teilweisen Schnitt durch den eigentlichen Trocknungsapparat.
In Fig. 1 ist der schematische Aufbau der Anlage gezeigt und mit 1 der Vorratsbehälter für den Faulschlamm bezeichnet. Von diesem Behälter l gelangt der Faulschlamm über die Dickstoffpumpe 2 in den Troekenapparat T, und zwar zuerst in den Vorwärmerraum 3.
An den Vorwärmerraum 3 sehliesst der Verdampferraum 4 an, von welchem aus ber die Leitung 5 der Schlamm in den mit Troekentellern 7 versehenen Tellerraum 6 gelangt. Der Trockenapparat T ist hier nur sellematiseli dargestellt, d. h. die Schlammf¯rderer und deren Antriebsorgane sind nicht gezeichnet. Die Troekenteller 7a sind im Durchmesser kleiner als der lichte Durchmesser des Behälters 32, so dass der Schlamm dureli den Zwisehenraum 7b je auf einen Teller 7c fÏllt, der eine zentrale Íffnung 7d f r den Durch- gang des Schlammes hat, im Au¯endurchmes ser aber dem lichten Durchmesser des Behälters 32 entspricht.
Der Schlamm gelangt daher von einem Trockenteller auf den andern, um schliesslich getroeknet über die Schleuse 8 in Pfeilrichtung den Trockenapparat T zu verlassen. In dem Verdampferraum 4 entstehen heisse Brüdendämpfe, die ber die als zweipunktgestriehelte Linie gezeichnete Leitung 9 zu einem Kompressor 10 geleitet werden.
In dem Kompressor 10 findet eine Verdichtung und damit eine gleichzeitige Temperaturerhö- hung der heissen Brüdendämpfe statt, und diese gelangen zum Teil ber die wiederum als zweipunktgestricheite Linie gezeichnete Leitung 11 in die Verdampferheizk¯rper 4?, die aus senkrechten Ringen bestehen, mcl aus diesen ber die Leitung lla in den Tank 17. tuber die Leitung 12 gelangen heisse Brüden- dämpfe vom Kompressor 10 auch in die Trockenteller 7? und 7c und entweichen ber die Leitung 11? ebenfalls zum Tank 17. Da durch werden sämtliche Teller geheizt.
Die im Tellerraum 6 entstehenden Brüden werden über die Leitung 13 einem Wäseher 14 zugeführt. Die Br den verlassen den Wäscher über die Leitung 15 und münden in die Leitung 9, die zum Kompressor 10 führt. Das sich im Wäseher 14 bildende Kondensat wird zusammen mit Waschflüssigkeitüber die Lei tung 16 abgeführt und gelangt in den Tank 17, wo es gesammelt und mittels einer Pumpe durci die Leitung 16a zum Teil dem Vorwär merheizkorper 37 und zum Teil dem Brüden- wÏscher 14 zugef hrt wird.
Das Kondensat aus dem VorwÏrmerheizk¯rper 37 wird ber die Leitung 18 (einpunktgestrichelte Linie) dem Tank 19 zugeführt und mit Hilfe einer lampe 20 in die Kompressorstopfbüehsen 10a gef hrt. Nachdem es hier zur Kühlung und Sehmierung gedient hat, verlässt es das Sy stem. Schliesslich ist noch eine Wasserring pumpe 21 vorgesehen, die nicht kondensierte vase und eventuell auch Luft aus der Aus gangsschleuse 8 des Trockenapparates T ab- saut.
Die kurze Beschreibung des sehematischen Aufbaues der Sehlammtroeknungsanlage zeigt schon, da¯ durch die Führung der Brüden eine gr¯¯tm¯gliche Ausn tzung der Wärme erfolgt. In Fig. 2 und 3 ist nun die Anlage so, wie sie praktisch ausgeführt wird, dargestellt. Der zentral angeordnete Trockenapparat ist wiederum mit T bezeichnet. Aus dem Schlammvorratsbehälter 23 wird der Sehlamm über die Dickstoffpumpe 24 und die Leitung24? dem Trockenapparat T zugeführt, d. h. wie aus dem Sehema naeh Fig. 1 ersicht- lich, zunäehst dem Vorwärmerraum 3. Das getrocknete.
Hut verlässt über die Schleuse 25 den Trockenapparat T und wird über das Becherwerk 26 in ein Vorratssilo 27 f r Troekenschlamm gefordert. Die Kompressorgruppe für die zweistufige Verdichtung der aus dem Verdampferraum (4 in Fig. 1) über die Leitung 28 abgesaugten Brüden ist mit 29 bezeichnet. Der Eondensatbehälter ist mit 30, die Vakuumpumpe mit 31 bezeichnet.
In Fig. 4 ist nun der Aufbau des Trocken- Hpparates T für sich allein dargestellt. Dieser besteht aus einem zylindrischen Gehäuse 32, an welchem am obern Ende ein Motor 33 gelagert ist. Der Motor 33 treibt eine zentrale Welle 34 an, die sich am Fu¯ des Gehäuses 32 in einem Lager 35 abstützt. An dieser zen tralen Welle 34 sind sämtliche Organe f r die Bewegung des Faulschlammes angeordnet.
Der Faulsehlamm wird ber den Stutzen 36 zunächst dem Vorwärmerraum 3 zugeführt, dem ein Heizkörper 37 zugeordnet ist. Der Schlamm wird nun mittels Bürsten 38, die an einem sich mit der Welle 34 drehenden Hebel 39 sitzen, mitgenommen. Neben den ringför- migen aufrechtstehenden Verdampferheizkör- pern 4a sind ebenfalls Bürsten 38 angeordnet, die den Faulschlamm zwischen diesen Heizkörpern hindurch bewegen. ¯ber den Stutzen 40 werden die im Verdampferraum entstehenden heissen Briiden abgesaugt.
Durch die Leitung 41 gelangt der angetrocknete Schlamm auf die Trockenteller 7a und 7c. Über diesen feststehenden Tellern 7a und 7c rotieren Kratzer oder Bürsten 43, die ebenfalls von der zentralen Welle 34 aus angetrieben werden.
Auf der Zeichnung ist der Durchgang 7b beim dritten Teller durch ein ringförmiges Sieb 44 abgedeckt, durch das der Schlamm mittels der Kratzer oder Bürsten 43 gepresst wird. Damit wird der Schlamm in einzelne Stäbehen geringen Querschnittes aufgeteilt und gelangt in diesem aufgeteilten Zustand auf den nächsten Teller 7c. In den folgenden Tellerstufen werden die Stäbehen geringen Querschnittes fertig getrocknet und mittels deh Kratzern 43 zerbröekelt, worauf sie über die Schleuse 46 in das Becherwerk 26 gelangen, das sie in den Vorratsbehälter 27 für das getrocknete Gut befördert.
Das Sieb 44 wird nach demjenigen Teller angeordnet, bei welchem das zu trocknende Gut einen Trocknungszustand erreicht hat, der zur Klumpenbildung neigt. Bekanntlich ist eine Trocknung des Gutes, nachdem es sich in Klumpen zusammengeballt hat, nicht mehr möglieh, da die OberflÏche der Klumpen zu gering ist und diese daher nur in geringen Tiefen antrocknet. Durch das durch das Sieb 44 bewirkte Aufteilen in Teile geringen Quer schnittes wird einmal die Klumpenbildung entweder vermieden oder aber, falls eine Zu sammenballung schon stattgefunden hat, durch die Aufteilung zumindest der Naehteil der Klumpenbildung beseitigt.
Es werden selbstverständlieh nieht alle Substanzen in ein und derselben Tellerstufe zur Klumpenbildung neigen, deshalb können keine genauen Angaben gemacht werden, nach welchem Teller das Sieb eingebaut werden muss. Der allge- meine Aufbau des Trockenapparates T lässt aber den Einbau des Siebes an irgendeiner Stelle des Tellertrockners zu, so dass die Anlage nicht nur f r einen bestimmten Schlamm, sondern für plastisehe Stoffe versehiedener Art Verwendung finden kann.
W ie das Ausf hrungsbeispiel zeigt, sind sämtliehe zur eigentliehen Troeknung des Schlammes erforderlichen Teile zn einem gemeinsamen Trockenapparat (T) zusammenge- baut. Die Hilfsapparate der Anlage ermöglichen eine weitgehende Wärmeausnützung.
Es hat sieh beim Betrieb der Anlage als zweckmϯig erwiesen, bei der Verdichtung der heissen Brüden im Kompressor eine Temperatursteigerung von etwa 20¯ C vorzusehen.
Ebenso ist es zweckmässig, im Trockenapparat T mit einem geringen Vakuum zu arbeiten.
Aber aneth bezüglich der Temperatursteige- rung im Kompressor und des zu verwenden- den Vakuums sollen die angegebenen Daten nur richtungsweisend sein. Je naeh Art der zu u trocknenden Schlämme können sieh hier Abweichungen als nützlich erweisen.
Method for drying sludge, in particular digested sludge, and installation for carrying out the method.
The drying of plastic materials such as sludge, especially digested sludge, is technically difficult because these materials tend to clump and stick to heating walls, agitators, etc. The formation of lumps calls into question the uniform, even drying of the goods, and in all cases causes a considerable delay in the drying process.
Attempts have been made to remedy these difficulties by carrying out the drying process in several stages and using a specially trained apparatus for each stage. For example, it was proposed to use a drum dryer in the first stage, in which the material is still thin, and then a plate or belt dryer in the second stage, which is more suitable for drying plastic material. But even with this combined drying system, made up of several drying devices, the formation of lumps could not be avoided and thus a very even drying of the goods could not be achieved.
In addition, such devices are not only very bulky, but above all very expensive.
It has also been proposed to ventilate the dryer at certain time intervals when vacuum drying plastic materials, whereby an increase in temperature is generated in the material to be dried. The subsequent vacuum period can then achieve a lump-dissolving effect on different materials due to the instantaneous vapor development in the material itself.
The suggestion to give the material a certain shape after a certain pre-drying and to dry these deformed pieces further could be regarded as a step forward. After the brief initial drying, the moldings retain their shape and can then be subjected to a drying process in further equipment until the molding has completely dried out. With this apparatus, the difficulties of sticking to the drying devices are eliminated, but this device too, since it consists of several apparatuses arranged separately from one another and connected to one another via conveyor belts, is very expensive in its construction.
The present invention aims to provide a method and a system for drying sludge, in particular digested sludge, which are simple and in which precautions are taken for extensive utilization of the heat supplied. In particular, a system is sought which is significantly simpler in its structure and also significantly cheaper to manufacture than the sludge drying systems known today. In addition, the space requirement should be significantly less, which is also an advantage that cannot be overlooked.
The inventive method for drying sludge, in particular digested sludge, in a drying apparatus having a preheater, an evaporator and a plate dryer, in which method the sludge to be dried from a storage container by means of a thick matter pump first the preheater, then the evaporator and then is fed to the plate dryer, see that the vapors produced in the evaporator are fed directly to a compressor and the gases produced in the plate dryer are fed via a washer, which then presses them into the evaporator heating elements and the plates of the plate dryer,
at least a portion of the condensate formed in the evaporator heaters is fed to the preheater heaters and then as a coolant and lubricant to the stuffing boxes of the compressor. The sludge is moved by rotating means in the preheater as well as in the evaporator and plate dryer and then tested in the plate dryer after the plate on which it tends to be put together is divided into sticks before further drying.
The sludge drying system, which is also the subject of the invention, for carrying out this process, which is equipped with a storage container for the sludge lamb, a drying apparatus with a preheater, an evaporator and a plate dryer, and a thick matter pump for drawing the sludge from the storage container into the preheater, It is characterized in that one of the plates of the plate dryer has means for dividing the sludge into sticks.
The attached drawing shows an example of an embodiment of a sludge lamb drying system according to the present invention, and the method according to the invention is explained using the drawing, for example. It shows :
Fig. 1 the selective arrangement of all parts of the drying system,
Fig. 2 is a view of a practical imple mentation of the drying system,
3 shows a plan view of the system according to FIGS. 2 and
4 shows a partial section through the actual drying apparatus.
In Fig. 1, the schematic structure of the system is shown and 1 denotes the storage container for the digested sludge. From this container 1, the digested sludge reaches the dryer T via the thick matter pump 2, namely first into the preheater room 3.
The preheater space 3 is followed by the evaporator space 4, from which the sludge arrives via the line 5 into the plate space 6 provided with drying plates 7. The drying apparatus T is shown here only sellematiseli, i. H. the mud conveyors and their drive mechanisms are not shown. The drying plates 7a are smaller in diameter than the clear diameter of the container 32, so that the sludge through the intermediate space 7b fills each on a plate 7c, which has a central opening 7d for the passage of the sludge, but in the outer diameter corresponds to the clear diameter of the container 32.
The sludge therefore passes from one drying plate to the other in order to finally leave the drying apparatus T dry via the lock 8 in the direction of the arrow. In the evaporation chamber 4, hot exhaust vapors arise, which are conducted to a compressor 10 via the line 9 drawn as a two-dot dashed line.
In the compressor 10 there is a compression and thus a simultaneous increase in temperature of the hot vapor vapors, and some of these pass through the line 11, again drawn as a two-dot dashed line, into the evaporator heaters 4? Which consist of vertical rings, mcl from these Via the line 11a into the tank 17. Via the line 12, hot vapor vapors from the compressor 10 also reach the drying plate 7? and 7c and escape via line 11? also to tank 17. All plates are heated by this.
The vapors produced in the plate space 6 are fed to a washer 14 via the line 13. The Br leave the scrubber via line 15 and open into line 9, which leads to compressor 10. The condensate that forms in the washer 14 is discharged together with the washing liquid via the line 16 and reaches the tank 17, where it is collected and fed through the line 16a partly to the preheater 37 and partly to the vapor washer 14 becomes.
The condensate from the preheater heater 37 is fed to the tank 19 via the line 18 (single-dot dashed line) and guided into the compressor stuffing boxes 10a with the aid of a lamp 20. After it has served here for cooling and septation, it leaves the system. Finally, a water ring pump 21 is also provided, which sucks the uncondensed vase and possibly also air from the exit lock 8 of the drying apparatus T.
The brief description of the seminal structure of the lamb drying system shows that the heat is utilized to the greatest possible extent by guiding the vapors. In Fig. 2 and 3, the system is now shown as it is carried out in practice. The centrally arranged dryer is again labeled T. The sludge is extracted from the sludge storage container 23 via the thick matter pump 24 and the line 24? fed to the drying apparatus T, d. H. as can be seen from the diagram near Fig. 1, first of all the preheater room 3. The dried.
Hat leaves the drying apparatus T via the lock 25 and is conveyed via the bucket elevator 26 into a storage silo 27 for dry sludge. The compressor group for the two-stage compression of the vapors sucked off from the evaporator chamber (4 in FIG. 1) via the line 28 is denoted by 29. The condensate container is denoted by 30 and the vacuum pump by 31.
In Fig. 4, the structure of the drying Hpparates T is now shown on its own. This consists of a cylindrical housing 32 on which a motor 33 is mounted at the upper end. The motor 33 drives a central shaft 34 which is supported on the base of the housing 32 in a bearing 35. All organs for moving the digested sludge are arranged on this central shaft 34.
The digested lamb is first fed via the nozzle 36 to the preheater space 3, to which a heating element 37 is assigned. The sludge is now carried along by means of brushes 38 which are seated on a lever 39 which rotates with the shaft 34. In addition to the annular upright evaporator heating elements 4a, brushes 38 are also arranged, which move the digested sludge through between these heating elements. The hot briids that arise in the evaporator chamber are sucked off via the connection 40.
The dried sludge reaches the drying plates 7a and 7c through the line 41. Scratches or brushes 43, which are also driven by the central shaft 34, rotate above these stationary plates 7a and 7c.
In the drawing, the passage 7b in the third plate is covered by an annular sieve 44 through which the sludge is pressed by means of the scrapers or brushes 43. In this way, the sludge is divided into individual sticks with a small cross section and, in this divided state, reaches the next plate 7c. In the following plate stages, the small cross-section sticks are completely dried and crumbled by means of the scrapers 43, whereupon they pass through the lock 46 into the bucket elevator 26, which conveys them into the storage container 27 for the dried material.
The sieve 44 is arranged after that plate in which the material to be dried has reached a drying state that tends to form lumps. It is known that drying the material after it has agglomerated in lumps is no longer possible, since the surface of the lump is too small and therefore it only dries in shallow depths. Due to the division into parts of small cross-section effected by the sieve 44, the formation of lumps is either avoided or, if an agglomeration has already taken place, at least the near part of the formation of lumps is eliminated by the division.
It goes without saying that all substances in one and the same plate setting will not tend to form clumps, so no precise information can be given as to which plate the sieve must be installed after. The general structure of the drying apparatus T, however, allows the sieve to be installed at any point on the plate dryer, so that the system can be used not only for a specific sludge, but also for various types of plastic materials.
As the exemplary embodiment shows, all of the parts required for the actual drying of the sludge are assembled in a common drying apparatus (T). The auxiliary equipment in the system enables extensive heat utilization.
When operating the system, it has proven to be expedient to provide a temperature increase of around 20¯ C when compressing the hot vapors in the compressor.
It is also useful to work in the drying apparatus T with a low vacuum.
But anyway, with regard to the temperature increase in the compressor and the vacuum to be used, the data given should only be indicative. Depending on the type of sludge to be dried, deviations can prove useful here.