CH706735A2 - Verfahren und Vorrichtung zur Trocknung von feuchten und klebrigen Materialien in einem Schleuderwellentrockner. - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung beschreibt ein Verfahren, in dem besonders feuchte, sogar flüssige Materialien mit einem Schleuderwellentrockner (d) getrocknet werden können. Trockenes Material befindet sich im Schleuderwellentrockner (d). Feuchtes oder flüssiges Material wird zugegeben und durch die Bewegung der Schleuderwellen (f) mit dem trockenen Material gemischt.

Description

[0001] Für die Trocknung von zur Verklebung neigenden Materialien, wird bei verschiedensten Verfahren die Methode angewendet, einen Teil des Getrockneten Materials in den Trocknungsprozess zurückzuführen, um die relative Feuchtigkeit des dadurch entstehenden Gemisches zu senken. Ebenfalls bekannt sind sogenannte Schleuderwellentrockner, bei denen sich drehende Schaufelwellen das Material aufwerfen und so die optimalen Bedingungen für eine Konvektionstrocknung schaffen. Der vorliegenden Erfindung liegt zugrunde ein Verfahren vorzustellen, welche ein einfaches und optimales Trocknen von zur Verklebung neigenden Materialien, insbesondere von Klärschlamm, mit Schleuderwellentrocknern erlaubt, sowie einer dazu besonders geeigneten Vorrichtung. Das gleiche Verfahren kann auch einerseits auf das Trocknen von jeglichen, auch nicht zur Verklebung neigenden Materialien, andererseits, am anderen Ende der Extreme, auf Flüssigkeiten angewandt werden, wie beispielsweise Gülle und Gärreste aus Biogasanlagen. Die darin geschilderten Grundsätze können aber auch auf jegliches Material angewandt werden.

[0002] Der Kern des Verfahrens liegt darin, dass sich bereits trockenes Material im Trockner befindet, sei es, weil – im Falle einer Portionentrocknung – nur ein Teil des Materials entnommen und ein weiterer Teil drin gelassen wird, sei es, weil – im Falle einer Durchgangstrocknung, wie beispielsweise in Zeichnung 1 dargestellt – die Regulierung entsprechend ausgestaltet ist. Dadurch entfällt ein Mischen von feuchtem und trockenem Material vor dem Trockner und es entfällt ebenfalls eine aufwändige Rückführung des trockenen Materials nach dem Trockner, zurück in den Trockner oder in einen sich davor befindlichen Mischer.

[0003] Die Erfindung kann mit beliebigen Schleuderwellentrocknern umgesetzt werden. Die Zeichnung 1 zeigt eine dafür besonders geeignete Vorrichtung und bezieht sich auf die Trocknung von Klärschlamm, kann aber so und analog für alle weiteren Anwendungen genutzt werden. Sie greift Elemente aus den Patentanmeldungen 259/12 und 585/12 auf und entwickelt sie weiter.

[0004] Die Bezeichnungen sind in allen Zeichnungen gleich und beziehen sich auf folgende Elemente: a) Austritt des Klärschlamms aus der Zentrifuge. b) Zuführbehälter des Trockners c) Fördervorrichtung für den Fall eines Überlaufens des Zuführbehälters. d) Schleuderwellentrockner e) Eintritt des Klärschlamms in den Trockner f) Schleuderwelle g) Materialentnahme h) Materialrückführung i) Rutschblech j) Schale k) Leitblech l) Heizung von i + j + k m) Lufteintritt n) Filter o) Rutschblech Staub p) Brenner q) Wassermantel r) Lufteintritt Brennkammer s) Luftaustritt Brennkammer t) äusserer Mantel Funkenfilter u) Seele Funkenfilter v) Lufteintritt(e) Funkenfilter w) Sackgasse für den Staub x) «Nase» der Sackgasse für den Staub y) Lufteinzugsvorrichtung z) Beruhigungsstrecke aa) Möglicher Standort für Trocknerbefeuerung.

[0005] Der Klärschlamm kommt aus dem Auslass der Zentrifuge (a), in welchem er von einer flüssigen auf eine schlammartige Konsistenz gebracht worden ist und fällt direkt in den Zuführbehälter des Trockners (b). Dieser ist so ausgestaltet, dass die Wände relativ steil, wenn nicht gar senkrecht sind, so dass sich der Klärschlamm von selbst durch sein Eigengewicht in die sich unten befindliche Förderschnecke drückt. Der Förderbehälter ist am Trockner entgegengesetzten Ende mit einem Auslass versehen, welcher es erlaubt, bei Bedarf, durch die Umkehrung der Drehrichtung der Schnecke, den Behälter relativ leicht zu entleeren. Ebenso kann zu diesem Zwecke mindestens eine der Seitenwände abnehm- oder aufklappbar gestaltet werden.

[0006] Da der Trockner auch einmal stehen kann, sei es zur Wartung oder aus anderen Gründen, die Klärschlamm-Zentrifuge jedoch unaufhörlich läuft, oder wenn aus irgend einem anderen Grund die Zentrifuge mehr Klärschlamm fördert, als der Trockner aufnehmen und trocknen kann, ist unter dem Zuführbehälter (b) eine Fördervorrichtung (c) angebracht, welche den beim Stillstand des Trockners irgendwann einmal überlaufenden Klärschlamm aufnimmt und in eine entsprechende Puffer-Lagerungsvorrichtung fördert. Diese Fördervorrichtung kann ständig laufen, oder automatisch eingeschaltet werden, wenn Material darauf auftrifft. Dauert der Unterbruch länger so kann der Auswurf der Zentrifuge (a) schwenkbar gestaltet werden und das Material in Container gefördert werden, die anschliessend aufgeladen und abtransportiert werden können.

[0007] Bei dieser Art von Schleuderwellentrocknern wandert das Material vom Einlass (e), entlang der Schleuderwelle bis zum Auslass (g), der über eine regulierte Entnahme – hier in der Form einer Förderschnecke dargestellt – reguliert wird. So kann nicht nur die Verweildauer des Materials geregelt werden, sondern – im vorliegenden Falle besonders wichtig – die sich im Trockner befindliche Materialmenge.

[0008] Für eine schnellstmögliche Vermischung kann der Klärschlamm an mehreren Orten in kleinen Dosen eingeführt werden. In der Zeichnung 1 ist der Materialeinlass (e) nicht ganz am Rande des Trockners angebracht, sondern ein Stück weit danach, damit sich das eingeführte feuchte Material mit trockenem Material von beiden Seiten her vermischt. Je nach Beschaffenheit des Klärschlamms läuft die Förderschnecke während der Einfüllphase durchgehend, oder die Einfüllphase wird in Intervalle aufgeteilt. In den Förderpausen vermischt sich das feuchte Material jeweils mit dem trockenen und das Risiko einer Klumpenbildung wird vermindert. Der Vermischungseffekt kann durch die Anzahl und die Grösse der Wurfschaufeln beeinflusst werden, wie auch von der Geometrie derselben. So kann eine Schaufel in Dreiecksform den bei der Anordnung von einzelnen Schaufeln sowieso schon gegebenen Effekt, dass das Material durch die Aufwärtsbewegung der Schaufeln, nicht nur nach oben, sondern auch zur Seite befördert wird, noch verstärkt werden.

[0009] Das Material kann auf der ganzen Strecke turbulent aufgeworfen werden, oder auf dem weiteren Weg durch den Trocknung, je näher es sich dem Auswurf (g) nähert, zunehmend homogener aufgeworfen werden. Auch hier kann die Geometrie der Schleuderwelle genutzt werden, indem beispielsweise im hinteren Teil nicht mehr einzelne Schaufeln das Material aufwenden, sondern durchgehende Leisten, so wie dies in der Zeichnung 1 auch dargestellt ist.

[0010] Da Klärschlamm ein sehr klebriges Material ist, ist auch das Mischungsverhältnis ein besonderes. Erfindungsgemäss wird ein verhältnismässig trockenes Gemisch durch den Trockner gefahren, das um 85% Trockensubstanzgehalt (TS) bewegt. Diese Mischung hat sich bei kommunalen Klärschlämmen bewährt. Soll eine Endfeuchtigkeit von 90% TS erreicht werden, wird die Eingangsmischung ca. 80% TS haben. Die Werte können je nach Klärschlamm variieren, doch insbesondere bei kommunalem Klärschlamm wird mit einer Mischung gearbeitet, die deutlich über einer 50:50 Trocken/Feucht Mischung liegt und einen TS Gehalt von mindestens 65–70% aufweist.

[0011] Es stehen verschiedene Möglichkeiten offen, das Einführen des Klärschlamms zu regulieren. Eine die sich dabei anbietet ist jene, die Temperatur im Trockner zu beobachten. Wird feuchtes Material eingefüllt (e), sinkt die Temperatur im Trockner. Sobald es sich mit dem umliegenden trockenen, bzw. trockeneren Material vermischt hat und selbst zu trocknen beginnt, beginnt auch die Temperatur wieder zu steigen. So kann der Materialeintrag relativ einfach über eine obere Temperaturgrenze, welche das Einfüllen startet und eine untere Temperaturgrenze, welche das Einfüllen stoppt, geregelt werden. Schwanken die Eintrittstemperaturen, wenn beispielsweise die Trocknungswärme mit der Sonne hergestellt wird, oder aus ein am anderen Grund, können die Temperaturwerte dynamisch an der schwankenden Eintrittstemperatur der Trocknungsluft angeglichen werden. Da die Mischung verhältnismässig trocken ist und durch das Nachfüllen verhältnismässig nur wenig feuchter wird, wird auch die Trocknungstemperatur höher bei der Eintrittstemperatur liegen, als bei anderen Prozessen. Für die Steuerung reicht eine einzige Temperatursonde beim Austritt der Luft bei der Trocknungskammer. Eine Serie von Temperatursonden entlang des Materialwegs – in der Zeichnung 1 entspricht dies entlang der Schleuderwelle (f) – erlaubt sogar ein automatisiertes flexibles Reagieren auf sich ändernde Eintrittsfeuchtigkeiten des Materials.

[0012] Wird der Trockner aus verschiedenen Wärmequellen beheizt, was beispielsweise der Fall bei der Nutzung der Abwärme eines Verbrennungsmotors sein kann, wo die Wärme in der Form von heissen Abgasen und warmem Wasser aus der Motorkühlung zu Verfügung steht, kann die damit erwärmte Luft zu einem einzigen Strom zusammengefasst werden, oder – wie auch in den Patentanmeldungen 259/12 und 585/12 beschrieben – auf mehrere Luftzüge im Trockner aufgeteilt werden, die jeweils ein eigenes Segment beheizen. Diese Segmente können offen sein, indem jeweils ein Ventilatorenpaar den gegebenen Luftzug, in einem gegebenen Bereich der Wegstecke des Materials durch den Trockner, einbläst und wieder absaugt. Diese Segmente können auch durch eine Trennwand getrennt werden, oder im Extremfall sogar auf mehrere Trocknereinheiten verteilt werden. Die Einführung der Luft kann seitlich sowohl von der einen, wie auch von der anderen Seite der Schleuderwelle(n) nach einem in den Patentanmeldungen 259/12 und 585/12 beschrieben Verfahren eingeführt werden, ebenso wie die Möglichkeit besteht, die Luft stirn- und achterseitig von der Welle einzuführen. Dabei können stirn- und achterseitig ebenfalls Luftströme aus verschiedenen Energiequellen eingeführt werden, im Extremfall von der einen Seite geheizt und von der anderen Seite her nur gekühlt werden.

[0013] Beim Klärschlamm und anderen Gütern empfiehlt es sich, das Material nach der Trocknung zu kühlen. Bei allen Materialien empfiehlt sich die Kühlung auch aus Gründen der thermischen Effizienz, da die kühlende Luft nochmals einen nicht unerheblichen Teil der Feuchtigkeit aus dem Material heraus tragen kann. Erfindungsgemäss geschieht dies entweder nach der Schleuderwellen-bestückten Trocknungskammer, beispielsweise in einer belüfteten Förderschnecke. Wird eine Segmentförderschnecke wird das Material nicht nur gefördert, sondern zusätzlich gemischt. Doch ebenso kann die Trocknungskammer selbst zur Kühlung genutzt werden, sei es, weil nach dem oben beschriebenen Prinzip eines der gewählten Segmente mit frischer, ungeheizter, oder gar gekühlter Umgebungsluft belüftet wird, sei es, weil in einem Segment, oder über die ganze Trocknungskammer der Brenner ein- und ausgeschaltet wird, wahrend der Frischluftventilator durchläuft. In der Patentanmeldung 585/12 wird beschrieben, dass bei dieser Art von Vorrichtung auch direkt in das Material hinein gefeuert werden kann, sei es in den Hohlraum, den das aufgeworfene Material über der Schleuderwelle beschreibt, sei es an einer anderen Stelle. In diesem Fall kann entweder der Brenner ein direkt Segment beheizen, während ein anderes Segment nur gekühlt wird, oder abwechslungsweise nur der Brenner oder nur der Ventilator in ein Segment, oder in die gesamte Trocknungskammer feuern, respektive blasen.

[0014] Die Materialentnahme kann – wie in der Patentanmeldung 585/12 beschrieben – über die Wellenlast gesteuert werden. Dabei kann es sinnvoll sein, die Entnahme jeweils nach einem Einfüllungsintervall vorzunehmen, so dass das feucht Material auf möglichst viel trockenes, beziehungsweise vorgetrocknetes Material trifft.

[0015] Obschon der Grundsätzliche Vorteil dieser Vorrichtung darin zu sehen ist, dass eine Rückmischung nicht erforderlich ist, heisst es nicht, dass sie ausgeschlossen ist. Eine mögliche Ausführung einer solchen Materialrückführung (h) ist in der Zeichnung 1 dargestellt. Damit ist auch eine Trocknung nach dem klassischen Prinzip, der Rückführung und der Vermischung der Materialien vor oder im Trockner denkbar. In der Zeichnung 1 wird für die Entnahme von trockenem, oder zumindest angetrocknetem Material, eine ähnliche Konstruktion, wie für die Entnahme (g) gewählt, bei der das Material unten in eine Öffnung fällt, beziehungsweise sogar von der Schleuderwelle in diese hineingedrückt wird. Unter der Öffnung befindet sich ein Fördermechanismus – in der Zeichnung in der Form einer Förderschnecke dargestellt – die das Material zurückfördert und an einer geeigneten Stelle wieder in den Trockner hinein drückt. In der Zeichnung 1 wurde die gleiche Höhe der Schleuderwelle gewählt, auf der auch das feuchte Material eingebracht wird (e). Der Auslauf des Rückführkanals ist schräg. Das austretende Material wird von der sich drehenden Schleuderwelle mitgenommen. Bei Ausführungen mit mehreren Segmenten, oder gar mehreren Trocknern, kann diese Rückführung über mehrere Segmente oder gar Trocknereinheiten führen. In der Zeichnung 2 sind weitere Standorte einer möglichen Rückführung dargestellt. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, das Material pneumatisch an einer Stelle der Trocknungskammer abzusaugen und an einer anderen wieder einzuführen. Der Transport ist theoretisch auch in die andere Richtung möglich, so dass aus einer Materialrückführung eine Materialvorführung werden kann.

[0016] Im Zusammenhang mit der weiter oben geschilderten Materialkühlung kann dies bedeuten, dass die Materialrückführung zu einer mehrfachen Erwärmung und Kühlung das Material genutzt werden. Auf die Zeichnung 1 übertragen könnte dies bedeuten, dass die linke Hälfte beheizt wird und die rechte Hälfte nur gekühlt wird. Diese Konstellation, bei der das Material im Schleuderwellentrockner kreist, ist auch bei einer anderen Kombination Energiequellen und Luftzügen denkbar.

[0017] Der in dieser Patenschrift beschriebene Prozess ist nicht nur für Klärschlamm und andere sehr feuchte Materialien geeignet, sondern auch dafür, flüssige Lösungen zu Pulver zu verarbeiten, in einem Schleuderwellentrockner wie hier geschildert, oder irgendeinem anderen Schleuderwellentrockner. Dabei wird die Flüssigkeit in den Schleuderwellentrockner, nach irgendeiner dafür geeigneten Methode, eingeführt, das sich im Trockner befindliche trockene oder vorgetrocknete Material angefeuchtet und danach wieder herunter getrocknet. Dies ist insbesondere für Gülle und Gärreste von besonderem Interesse, aber nicht auf diese Materialien beschränkt. Eine Wärmerückgewinnung kann dabei die energetische Effizienz verbessern. Da das Trocknen von flüssigen Lösungen besonders Energie-intensiv ist, sei an dieser Stelle die Möglichkeit erwähnt, die Wärme nicht nur direkt, über einen Brennstoff herzustellen, oder eventuell verfügbare Abwärmequellen zu nutzen, sondern auch erneuerbare Energiequellen, wie Sonne, Erwärmen, Windenergie, oder sonstige zu nutzen. Sonnen- und Windenergie kann auch zur Erzeugung der nötigen mechanischen Energie für das Bewegen der Schleuderwelle(n), des Ventilators und weiteren Verbrauchern genutzt werden. Bei Sonnen-, Wind-, aber auch anderen Energiequellen, kann das für die Trocknung zu Verfügung stehende Temperatur-Niveau schwanken. Bei Materialien wie Gülle oder Gärreste, oder bei anderen Materialien, bei denen eine gewisse Hygienisierung erwünscht ist, wird bei genügend hohen Temperaturen, das Material bereits im Zuge des Trocknungsprozesses hygienisiert. Bei Eintrittstemperaturen der Trocknungsluft im mittleren Temperatursegment, wird das Trocknungsgut erst gegen Ende die für die Hygienisierung erforderliche Temperatur erreichen. In diesem Falle lohnt es sich, dem Trockner einen isolierten, oder gar beheizten Pufferbehälter anzuschliessen, in dem es noch eine Weile auf dem Niveau der Austrittstemperatur gehalten wird, so dass die gewünschte Hygienisierung eintritt. Bei Eintrittstemperaturen im tiefen Temperatursegment, wird das Material zwar getrocknet, erreicht aber die für die Hygienisierung notwendige Temperatur nie. In diesem Falle kann bei Portionentrocknern jeweils am Ende der Trocknungsphase, bei Durchgangstrockner jeweils im letzten Segment, mit einer zusätzlichen Energiequelle das Material nachgeheizt werden.

[0018] Im Weiteren werden nun noch weitere technische Ergänzungen beschrieben, die sich auf die Ausführung von Schleuderwellentrocknern im Allgemeinen und auf die in diesem Dokument und in den Patentanmeldungen 259/12 und 585/12 beschriebenen Vorrichtungen insbesondere beziehen.

[0019] Die Zeichnung 3 stellt einen Portionentrockner dar. Für die Materialentnahme (g) wurde eine Zellradschleusen-ähnliche Vorrichtung gewählt, die sich über einen Teil oder über die ganze Länge der Schleuderwelle zieht, deren Drehbewegung den Trockner entleert. Auf das weiter oben beschriebene Trocknungsverfahren bedeutet dies allerdings, dass entweder das feuchte und das trockene Material gleichzeitig eingeführt werden, oder eben, in der vereinfachten Form, das getrocknete Material nicht ganz entleert wird und das was drin bleibt, für die nächste Mischung mit feuchtem Material bereit steht. Somit entfällt eine Rückführung des getrockneten Materials, ebenso wie ein eventueller Mischer vor dem Trockner. Die Materialmenge kann relativ einfach über die Wellenlast reguliert werden. Der Zeitpunkt der Entleerung des Trockners ebenso, eventuell in Kombination mit der Kontrolle der Feuchtigkeit. Diese Betriebsart bezieht sich nicht nur auf die geschilderten Trocknervorrichtungen, sondern auf jeden Schleuderwellentrockner, der für diese Art von Trocknungsprozess genutzt wird. Eine alternative zur Zellradschleuse kann eine Förderschnecke sein.

[0020] In der Zeichnung 4 werden verschiedene kleine technische Ergänzungen gezeigt. Zuerst einmal haben die Wurfschaufeln verschiedene Anstellungswinkel, so dass es möglich ist damit verschiedene Wurfrichtungen zu erreichen. Ebenso wurden an der Schleuderwelle Luft-Einzugsvorrichtungen (y) angebracht, welche – dank einer passenden, hier nicht näher festgelegten Geometrie – den Effekt, dass die Drehbewegung der Schleuderwelle die Tendenz hat, die aus dem Lufteintritt (m) ausströmende Luft in die Welle, aber damit auch in die durch die Wurfbewegung beschriebene Materialelypse, hinein zu ziehen, was die Vermischung von Trocknungsluft und Material unterstützt. Bei den Einzugsvorrichtungen (y) kann es sich um einzelne Elemente handeln, die an den Schaufeln angebracht wurden, oder um Vorrichtungen die über die ganze Länge der Schleuderwelle montiert worden sind. Der Lufteintritt (m) verhältnismässig nahe des Materials angebracht, nachdem es durch ein Richtung-gebendes Leitblech (k) in die gewünschte Richtung geworfen wird. So kommt es nach dem Austritt zu einem sofortigen Kontakt mit dem Material. Eine Verjüngung des Lufteintritts (m) bedeutet zwar einen höheren Aufwand für den Ventilator, aber dafür dringt die Luft tiefer in die Schicht des ausgeworfenen Materials und der Kontakt zwischen Trocknungsluft und Material wird intensiviert. In der Zeichnung 4 wurde zudem ein steiler Einfallswinkel in der Gegenrichtung des aufsteigenden Materials gewählt.

[0021] In der Zeichnung 4 ist ebenfalls eine Beheizung (1) von Rutschblech (i), Wellenschale (j) und Leitblech (k) dargestellt, die auf verschiedene Arten erfolgen kann. In der vorliegenden Darstellung wird die Trocknungsluft, die bei Schleuderwellentrocknern beim Eintritt in den Trockner in der Regel sehr hoch ist und sich zwischen 300 und 800 Grad Celsius bewegt, erst um das Rutschblech (i), die Wellenschale (j) und das Leitblech (k) herum geführt, bevor sie umgelenkt und durch den Lufteintritt (m) in das Material geleitet wird. Dies kann Segmentweise oder über die ganze Trocknerlänge erfolgen und es kann auch mit anderen Orten der Lufteinführung kombiniert werden, beispielsweise mit einem Einführen der Luft in den Tunnel der Materialelypse, wie in 585/12 beschrieben. Bei dieser Art der Beheizung ist auf die richtige Eintrittshöhe der heissen Luft zu achten, genügend hoch, um möglichst viel des Rutschbleches (i) zu beheizen, genügend tief um Materialablagerungen im Bereich, wo das Material auf das Rutschblech (i) auftrifft, nicht zu entzünden. Doch Luft ist nicht das einzige Medium, mit dem der Schleuderwellentrockner von unten beheizt werden kann. Flüssigkeiten wie Wasser und Öl sind dafür ebenfalls geeignet. Hierbei kann das Kühlwasser eines Verbrennungsmotors verwendet werden, oder die Abwärme einer wassergekühlten Brennkammer, die weiter unten beschrieben werden wird, oder ein durch die Sonne erwärmtes Medium, oder jede sonst zur Verfügung stehende Wärmequelle. Auch hier gilt, dass dies segmentiert, oder über die ganze Länge des Trockners erfolgen kann.

[0022] Des Weiteren wurde eine Filtervorrichtung (n) in der Trocknungskammer drin gewählt, in der Zeichnung 4 in der Form von Taschenfiltern dargestellt. Was in der – beliebig ausbaubaren – Beruhigungsstrecke (z) nicht bereits von der Schwerkraft zurück gehalten worden ist, wird hier abgeschieden. Die Filtervorrichtung kann durch ein Rutschblech (o) ergänzt werden, an dessen unterem Ende eine Förderschnecke, oder sonst eine geeignete Entnahmevorrichtung angebracht ist.

[0023] Schliesslich sei noch erwähnt, dass Rutschblech (i), Wellenschale (j) und Leitblech (k) gerade bei Klärschlamm und anderen mit anorganischen Materialien, insbesondere mit Sand belasteten Materialien einem gewissen Verschleiss unterliegen. Dem kann einerseits mit einer passenden Beschichtung entgegen gewirkt werden. Andererseits besteht auch die Möglichkeit die genannten Elemente doppelt zu führen, wobei die dem Material ausgesetzte Schicht in regelmässigen Intervallen ersetzt wird. Bei doppelt, aber auch bei einzeln geführten Elementen besteht die Möglichkeit, diese Elemente nicht fest zu verschweissen, sondern durch geeignete Haltevorrichtungen nur hinein zu legen, ev. daran nur leicht zu befestigen, so dass die Elemente leicht herausgenommen und ersetzt werden können. Analoges gilt auch für die Schleuderwelle, deren Enden, in der Trocknungskammer, jeweils vor den Lagerungen, so gestaltet werden, dass die Schleuderwelle leicht ersetzt werden kann, sei es durch an einander anliegende verschraubte «Teller», sei es durch eine andere geeignete Vorrichtung.

[0024] In der Patentanmeldung 259/12 wird beschrieben, dass für den Start der Welle nach einer Blockierung durch das Material, oder im Falle einer Überladung des Trockners, ein zweiter Elektromotor montiert werden kann, um den erforderlichen Extra-Schub für den Start geben zu können. Dies kann aber auch ganz einfach durch die Anbringung einer fixen, oder abnehmbaren mechanischen Vorrichtung geschehen, beispielsweise mit einem Drehschlüssel, der nur in eine Richtung dreht, einem entsprechend langen Hebel und ein passendes Ende der Schleuderwelle, an dem dieser angesetzt werden kann.

[0025] Die Zeichnung 5 zeigt eine Brennkammer. Der Brenner (p) befindet sich im unteren Teil. Die Flamme hat genügend Platz frei zu verbrennen. Die heissen Rauchgase steigen auf und vermischen sich mit der frischen Luft, die durch den Einlass (r) eintritt und als heisses Luft/Rauchgasgemisch die Brennkammer durch den Luftaustritt (s) verlässt. Andere Anordnungen von Feuerung, Frischlufteintritt und Vermischung von Luft und Brenngasen sind ebenfalls vorstellbar. Allen Ausführungen ist erfindungsgemäss gemeinsam, dass sie mit Wasser, ev. mit Öl, oder sonst einem geeigneten gasförmigen, flüssigen oder gar festen Medium gekühlt werden (q). Dies erlaubt, die Abstrahlungswärme des Brenners (p) besser zu nutzen, als wenn sie nur isoliert wird. Eine erste Möglichkeit besteht darin, die Wärme über einen Wärmetauscher im Bereich des Lufteintritts der Brennkammer (r) abzunehmen, indem die eintretende Luft vorgewärmt wird. Wird dabei ein Gegenstrom Wärmetauscher eingesetzt ergeben sich höhere Temperaturen als bei anderen Wärmetauscher-Konfigurationen, die aber auch nicht ausgeschlossen sind. Wird eine Konfiguration gewählt, bei der gar keine Frischluft hinzugeführt wird, kann die Zuluft des Brenners erwärmt werden. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, mit der Wärme aus der Brennkammerkühlung (q) die Wände des Schleuderwellentrockners zu beheizen. Erwähnt sei auch die Möglichkeit einen Wärmetauscher auch im Austrittsbereich der Luft (s) anzubringen, beispielsweise um einen Teil der Wärmeenergie zu nutzen um damit eine Dampfmaschine, oder eine sonstige Kraft-Wärme-Koppelungsmaschine zu betreiben. Damit kann, unter anderem die Energie für die Bewegung der Schleuderwelle, der Ventilatoren, sonstiger Verbraucher des Trockners, oder sogar mechanische Energie über die Bedürfnisse des Trockners selbst gewonnen werden. Bei Stirling oder anderen Motoren, die eher hohe Temperaturen benötigen, wird der entsprechende Wärmetauscher näher an der Flamme angeordnet werden sein. Die Abwärme der Brennkammer kann auch für Heizwecke ausserhalb des Trockners verwendet werden, unter anderem im Winter zur Beheizung des Lokals, in dem der Trockner steht.

[0026] Die Zeichnung 6 stellt einen Funkenfilter dar, der vor allem dann benötigt wird, falls feste Brennstoffe verfeuert werden. Er besteht aus einem zylindrischen Kanal (t), in dem die Rauchgase, oder das Rauchgas/Luftgemisch, in eine schnelle Drehbewegung versetzt wird/werden. Durch die schnelle Bewegung der Luft entstehen an den Wänden keine Anhaftungen und die Funken werden «ausgeblasen». Die Drehbewegung und die Geschwindigkeit kann durch eine weitere, innen liegende zylindrische Vorrichtung, hier «Seele» genannt, unterstützt werden. Des Weiteren wird eine geeignete Lufteinführung die Rotationsbewegung unterstützen. In der vorliegenden Darstellung wird die Luft tangential durch zwei sich gegenüber liegende Einlasskanäle (v) eingeführt. Dies führt zu einer sofortigen Drehbewegung im ganzen Kanal, wahrend sie sich bei nur einem Einlass erst allmählich aufbaut. Die gleiche Vorrichtung kann auch zur Abscheidung von Staubpartikeln genutzt werden, welche durch die Drehbewegung nach aussen gedrückt werden. Dafür wird an einer geeigneten Stelle, über einen Teil, oder über die ganze Länge des zylindrischen Kanals (t) eine Sackgasse angebracht, in welche die Staubpartikel durch die Drehbewegung der Luft hineinbefördert werden. Steht der Eintritt dieser Sackgasse in der Form einer «Nase» hervor, steigt der Aufwand für die Beförderung der Luft, aber der Staubabscheidungsgrad verbessert sich.

[0027] Diese Vorrichtung kann in die Brennkammer integriert, oder danach installiert werden. Sowohl der zylindrische Kanal (t) wie auch die Seele (u) können mit irgendeinem Medium, nach irgendeinem gängigen Verfahren gekühlt werden. Besonders interessant kann es dabei sein, den zylindrischen Kanal (t), die Seele (u), oder beides, in der Form einer Rohrschlange zu gestalten.

[0028] Ein möglicher Standort für die Brennkammer, mit oder ohne Funkenfilter, oder für die Trocknerbefeuerung ganz allgemein, ist in Zeichnung 4 mit (aa) bezeichnet und befindet sich im Hohlraum hinter dem Rutschblech (i), so dass auch dieser Raum genutzt wird und die Gesamtanlage noch kompakter wird. Hier besteht auch die Möglichkeit, dass die Strahlungswärme des Brenners das Rutschblech (i) gleich direkt beheizt.

[0029] Die Kombination der Brennkammer – in der Ausführung mit oder ohne Frischluftzufuhr – mit dem Funkenfilter, kann als Vorrichtung nicht nur zur Beheizung mit festen Brennstoffen von Trocknern, sondern auch anderen Vorrichtungen dienen. Die eventuell nachfolgenden Wärmetauscher werden durch die Entstaubung der Rauchgase weniger belastet.

Claims (16)

1. Verfahren zur Trocknung von gewöhnlichen, von zur Verklebung neigender Materialien, von feuchten oder sogar flüssigen Materialien mittels Schleuderwellen-Trocknern in einem Mischverfahren von trockenem und feuchtem Material, insbesondere Klärschlamm, Gülle und Gärreste, dadurch gekennzeichnet, dass sich das trockene Material bereits im Schleuderwellentrockner befindet und das feuchte Material in den Trockner hinzugefügt und durch die Bewegung der Schleuderwellen auf eine optimale Konsistenz gemischt werden kann.

2. Verfahren zur Trocknung von gewöhnlichen, von zur Verklebung neigender Materialien, von feuchten oder sogar flüssigen Materialien mittels Schleuderwellen-Trocknern in einem Mischverfahren von trockenem und feuchtem Material, nach dem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Portionen-Trocknungsverfahren, am Ende der Trocknungsphase, nur ein Teil des Materials entnommen wird und das im Schleuderwellentrockner belassene Material für die Mischung mit dem hinzuzufügenden feuchten Material zu Verfügung steht.

3. Verfahren zur Trocknung von gewöhnlichen, von zur Verklebung neigender Materialien, von feuchten oder sogar flüssigen Materialien mittels Schleuderwellen-Trocknern in einem Mischverfahren von trockenem und feuchtem Material, nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Durchgangs-Trocknungsverfahren ein regulierbarer Materialauslass, die sich im Trockner befindliche getrocknete und vorgetrocknete Materialmenge regelt, zu der das feuchte Material hinzugefügt und mit der es vermischt wird.

4. Verfahren zur Trocknung von gewöhnlichen, von zur Verklebung neigender Materialien, von feuchten oder sogar flüssigen Materialien mittels Schleuderwellen-Trocknern in einem Mischverfahren von trockenem und feuchtem Material, nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Verfahren zur Trocknung von Gülle, Biogas-Gärresten und ähnlichen Flüssigkeiten genutzt wird, aus denen sich hochwertige Dünger herstellen lassen.

5. Verfahren zur Trocknung von gewöhnlichen, von zur Verklebung neigender Materialien, von feuchten oder sogar flüssigen Materialien mittels Schleuderwellen-Trocknern in einem Mischverfahren von trockenem und feuchtem Material, nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Anwendungen, bei welchen die Trocknungstemperatur nicht zur Hygienisierung des Materials reicht, das Material nachgeheizt wird und/oder in einer anschliessendem isolierten oder beheizten Behälter während der dafür erforderlichen Zeit auf der natürlichen oder nachgeheizten Austrittstemperatur aus dem Trockner gehalten wird.

6. Verfahren zur Trocknung von gewöhnlichen, von zur Verklebung neigender Materialien, von feuchten oder sogar flüssigen Materialien mittels Schleuderwellen-Trocknern in einem Mischverfahren von trockenem und feuchtem Material, nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dafür eine Vorrichtung nach Patentanmeldung 259/12 und 585/12 genutzt wird, insbesondere in Bezug auf die Möglichkeit mehrere Luftzüge für die Trocknung zu benutzen, die Materialmenge über die Wellenlast und das Hinzufügen von feuchtem Material über die Temperatur zu regeln.

7. Trocknungsvorrichtung, nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Anbringung von mehreren Temperatursonden entlang der Schleuderwelle, die Trocknerregelung flexibel auf unterschiedliche Eintrittsfeuchtigkeiten des Materials reagieren kann.

8. Trocknungsvorrichtung, nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Trockner mit einer Materialrück- oder -vorführung ausgestattet ist, in der Form einer Förderschnecke oder einer pneumatischen Vorrichtung, an einem Ort Material eines bestimmten Trocknungsgrades entnehmen und an einem anderen Ort im Trockner wieder hinzufügen kann.

9. Trocknungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Segment des Trockners zur Kühlung des Materials verwendet wird.

10. Trocknungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material über die Materialrück- oder -vorführung zwischen verschiedenen Trocknungssegmenten, oder zwischen einem Segment in dem geheizt und einem anderen Segment, in dem es gekühlt wird, im Kreis geführt wird.

11. Trocknungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Rutschblech, Schale und Leitblech beheizt sind, entweder durch die eintretende heisse Trocknungsluft, die erst um diese Elemente herum geführt wird bevor sie in den Trockner eintritt, oder durch eine Anbringung der Trocknerbefeuerung hinter dem Rutschblech, oder durch Wasser, Öl oder sonst einem Medium aus einer anderen Wärmequelle.

12. Brennkammer, mit oder ohne Zuführung von Frischluft, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit Wasser, Öl, oder sonst einem flüssigen, gasförmigen oder festen Medium gekühlt wird und die so gewonnene Wärme die Frischluft, oder die Zuluft des Brenners, oder die Trocknerwände heizt, oder die Wärme für sonstige Zwecke genutzt werden kann.

13. Zylinderförmiger Funkenfilter, mit oder ohne Seele, dadurch gekennzeichnet, dass die Funken in einer schnellen Rotationsbewegung der Luft ausgeblasen werden.

14. Zylinderförmiger Funkenfilter, mit oder ohne Seele nach vorangehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Luft, bzw. die Rauchgase tangential durch zwei Einlässe eingeführt wird.

15. Zylinderförmiger Funkenfilter, mit oder ohne Seele, nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die sich in der Luft, bzw. den Rauchgasen befindlichen Partikel durch eine tangential angeordnete Sackgasse, mit oder ohne in den Zylinder vorstehenden Vorsprung, abgeschieden werden.

16. Kombination von Brennkammer und Funkenfilter, dadurch gekennzeichnet, dass damit feste Brennstoffe verfeuert werden können und dass sie andere Vorrichtungen als Trockner beheizen.