DE10128028A1

DE10128028A1 - Klärschlammgranulat und Verfahren zur Herstellung

Info

Publication number: DE10128028A1
Application number: DE10128028A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Knopf; Frank Wersch; Reiner Degner; Bernd Noack
Original assignee: VTI THUERINGER VERFAHRENSTECHN
Current assignee: VTI THUERINGER VERFAHRENSTECHN
Priority date: 2001-06-08
Filing date: 2001-06-08
Publication date: 2002-12-12

Abstract

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ein Granulat anzugeben, welches die Verarbeitung von Klärschlamm zu einem lagerfähigen Trockengranulat mit vorbestimmbarer Granulatform und -größe und gezielter, vorbestimmbarer Langzeitdüngewirkung ermöglicht und ein Klärschlammgranulat mit Langzeitdüngewirkung anzugeben. DOLLAR A Erfindungsgemäß gelingt die Lösung der Aufgabe dadurch, dass aus einer ersten Box entwässerter Klärschlamm und/oder aus einer zweiten Box getrockneter Klärschlamm entnommen wird und dass mineralisches Bindemittel einer Dosiereinrichtung zugeführt wird und dort dosiert und in einem Zwangsmischer dosiert Wasser zugeführt wird und dass im Zwangsmischer die zugeführten Stoffe durchmischt und vorgranuliert werden. DOLLAR A Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Düngemittels, bei dem Klärschlamm mit mineralischen Bindemitteln versetzt wird und ein nach diesem Verfahren hergestelltes Klärschlammgranulat.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Düngemittels, bei dem Klärschlamm mit mineralischen Bindemitteln versetzt wird und ein nach diesem Verfahren hergestelltes Klärschlammgranulat.

Die Erfindung wird vorzugsweise zur Herstellung eines organisch-mineralischen Klärschlammgranulates mit Langzeitdüngewirkung unter Verwendung von entwässertem und getrocknetem Klärschlamm angewendet.

Im Stand der Technik sind sowohl verschiedene Verfahren zur Herstellung eines Düngemittels, bei dem Klärschlamm mit mineralischen Bindemitteln versetzt wird als auch verschiedenen nach diesen Verfahren hergestellte Klärschlammgranulate bekannt.

Es ist allgemein üblich, in der Landwirtschaft und zu Rekultivierungszwecken maschinenentwässerten Klärschlamm zu Düngezwecken und zur Bodenverbesse rung einzusetzen. Aus dem mit dem Einsatz von maschinenentwässertem Klärschlamm verbundenen Risiko der Auswaschung in den Untergrund und der Gefahr einer Überdüngung in den ersten Jahren ergeben sich Schwierigkeiten bei der Dosierung dieses Düngemittels. Außerdem schränkt der schwierige Umgang mit entwässertem Klärschlamm dessen landwirtschaftliche und landschaftsbauliche Verwertung ein. Weiterhin wirkt sich die Diskrepanz zwischen kontinuierlichen Anfall und diskontinuierlichen Bedarf, das unausgewogene Nährstoffverhältnis sowie der hohe Feuchtegehalt negativ für eine Verwertung von maschinenentwäs serten Klärschlamm aus.

Nach AT 404 015 ist ein Verfahren zum Trocknen von Klärschlamm mit einer damit verbundenen Verbesserung des Handlings von Klärschlamm bekannt, bei dem aus dem Trocknungsgut ein Granulat erzeugt wird. Dabei wird bereits getrocknetes Feinmaterial dem noch zu trocknenden Gut zugegeben. Feste, getrocknete Klärschlammbestandteile werden, aus einer Trocknertrommel kommend, nach einer Filteranlage von der Luft getrennt und über ein Sieb geleitet. Danach werden grobe Anteile sowie ein Teil der mittelgroßen Granulate in einem Brecher zerkleinert. Die so hergestellten Granulatfraktionen werden nach einer Lagerung in Silos einer Verwertung zugeführt.

Ein ähnliches Verfahren wird in der Patentschrift AT 402 636 B beschrieben. Auch hier wird Nassschlamm mit bereits getrocknetem Schlamm gemischt, durch Heißluft in einem geeignetem Trockner getrocknet und anschließend wird durch einen Brecher ein Granulat hergestellt.

Nach DE 35 18 905 A1 ist ein Verfahren beschrieben, bei dem vorentwässerter Klärschlamm zwangsweise mit einer bestimmten Kalksorte bestimmter Art und Menge vermischt und anschließend mit Zusätzen versetzt wird, die Fehlsubstanzen ersetzen bzw. Düngelücken schließen. Nach einer anschließenden Wärmebehand lung des hergestellten Gemisches zwischen 300-600°C wird das grob granulierte Düngeprodukt zerkleinert, gekühlt und sortiert.

Nach DE 197 49 085 A 1 ist ein Verfahren zum Verarbeiten von Klärschlamm bekannt, bei dem Klärschlamm thermisch aktivierter Ton zugesetzt wird. Es wird ein Bodensubstrat mit geringer Schadstoffmobilität und hohem Nährstoffgehalt, das biologisch aktivierbar ist, erzeugt. Bei diesem Verfahren werden dem Substrat durch den aktivierten Ton, insbesondere aus alkali- und erdalkalireichen Ziegelto nen, gezielt Nährstoffe, insbesondere Kalium und Magnesium, zugeführt.

Nachteilig ist bei allen genannten Verfahren, dass die Herstellung einer die Nährstoffabgabe bestimmenden, gezielten Granulatform und -größe nicht möglich ist. Außerdem ist bei den bekannten Verfahren die Herstellung eines Granulates mit gezielt verzögerter Nährstoffabgabe nicht möglich, so dass eine Diskrepanz zwischen einer erhöhten Nährstofffreisetzung nach Ausbringen des Düngers und dem Nährstoffbedarf der Pflanzen während der Vegetationsperiode besteht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, welches die Verarbeitung von Klärschlamm zu einem lagerfähigen Trockengranulat mit vorbe stimmbarer Granulatform und -größe und gezielter, vorbestimmbarer Langzeit düngewirkung ermöglicht und ein Klärschlammgranulat mit Langzeitdüngewirkung anzugeben.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit den in den Ansprüchen 1 und 8 angegebe nen Merkmalen gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung weist eine Reihe von Vorteilen auf. Durch ein Mischen von entwäs sertem Klärschlamm mit getrocknetem Klärschlamm sowie mit einem mittels einer Dosiereinrichtung dosierten mineralischen Bindemittel gelingt in einem Zwangsmi scher ein Vorgranulieren; durch Aufbaugranulierung des vorgranulierten Mischgu tes auf einem Pelletierteller gelingt die Herstellung eines verfestigten Granulates, welches mittels eines Bandtrockners zu einem lagerfähigen Düngemittel getrock net werden kann. Insbesondere durch die Verfahrensstufe der Aufbaugranulierung auf einem Pelletierteller gelingt es, die Kornform und -größe des Granulates vorzubestimmen.

Durch die gezielte und dosierte Zugabe von Düngemittelkomponenten in den Zwangsmischer oder den Pelletierteller gelingt die Einlagerung dieser Komponen ten beim Durchmischen und Vorgranulieren im Zwangsmischer oder bei der Aufbaugranulierung im Pelletierteller in das Vorgranulat oder in die Hüllen der Granalien. Dadurch können das Nährstoffverhältnis und der zeitliche Ablauf der Nährstoffabgabe an spezielle Einsatzzwecke als Dünge- oder Rekultivierungsgra nulat angepasst werden.

Durch die Einlagerung von Zellulosefasern neben mineralischen Komponenten gelingt die Verbesserung der mechanischen Eigenschaften des Granulates, so dass das Granulat witterungs- und temperaturbeständig ist und auf Grund seiner hohen mechanischen Beständigkeit nicht von bestimmten Ausbringungsverfahren abhän gig ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles näher beschrieben.

In der zugehörigen Zeichnung zeigt:

Fig. 1 einen schematisierten Verfahrensablauf zur Herstellung eines Klärschlammgranulates mit Langzeitdüngewirkung.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Verfahrensablauf zur Herstellung von Klärschlammgranulaten wird einer Box mit entwässertem Klärschlamm 1 und einer Box mit getrocknetem Klärschlamm 2 Klärschlamm mittels eines Ladegerä tes 3 entnommen und mittels einer Transporteinrichtung 4 einem Zwangsmischer 9, der einen Granulierstern enthält, zugeführt. Außerdem wird dem Zwangsmi scher 9 ein mittels einer Dosiereinrichtung 8 durchmengtes Gemisch aus minerali schen Bindemitteln 5.1, Zellulosefasern 5.2 und Zusatzstoffen 5.3 zugeführt. Bei den Zusatzstoffen 5.3 handelt es sich um Düngekomponenten. Im Zwangsmischer 9 werden die zugeführten Stoffe 5.1, 5.2, 5.3 mittels eines Granuliersternes mit dem Klärschlamm durchmischt und in diesen eingelagert. Die beigemengten Stoffe 5.1, 5.2, 5.3 werden jeweils aus Bunkern 5 entnommen. Zur Bildung von Vorgra nulat im Zwangsmischer 9 wird Wasser aus einer Wasserentnahmestelle 6 in solcher Menge zugeführt, dass sich eine Mischfeuchte von ca. 50% einstellt. Die Abmessungen der im Zwangsmischer 9 hergestellten Vorgranalien betragen zwischen 2 mm und 10 mm. Die im Zwangsmischer 9 erzeugten Vorgranalien werden zur weiteren Verfestigung einem Pelletierteller 10, in dem eine Aufbaugra nulierung erfolgt, zugeführt. Zur Ummantelung eines dabei im Pelletierteller 10 entstehenden Granulates 7 mit Düngekomponenten wird dem Pelletierteller außer dem ein Zusatzstoff 5.3, welcher die Düngemittelkomponenten enthält, zugeführt. Die im Pelletierteller 10 hergestellten Granalien werden auf einen Bandtrockner 11 gegeben, über dem eine Entstaubungseinrichtung 12 angeordnet ist. Auf dem Bandtrockner 11 erfolgt durch Trocknung des Granulates 7 im Niedertemperatur bereich bei Trocknungstemperaturen von ca. 100°C eine Reduzierung des Wassergehaltes des Granulates 7 auf weniger als 15%. Die durch die Trockenluft aufgenommenen Feingutanteile werden in der Entstaubungseinrichtung 12 abgeschieden und dem Zwangsmischer 9 zugeführt.

Das mittels des Bandtrockners 11 getrocknete Granulat 7 wird Fertiggutbehältern 13 zugeführt und in diesen gespeichert.

BEZUGSZEICHENLISTE

1

erste Box

1.1

entwässerter Klärschlamm

2

zweite Box

2.1

getrockneter Klärschlamm

3

Ladegerät

4

Transporteinrichtung

5

Bunker

5.1

mineralisches Bindemittel

5.2

Zellulosefasern

5.3

Düngemittelkomponenten

6

Wasserentnahmestelle

7

Granulat

8

Dosiereinrichtung

9

Zwangsmischer

10

Pelletierteller

11

Bandtrockner

12

Entstaubungseinrichtung

13

Fertiggutbehälter

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines Düngemittels, bei dem Klärschlamm mit mineralischen Bindemitteln (5.1) versetzt wird, dadurch gekennzeichnet,
dass aus einer ersten Box (1) entwässerter Klärschlamm (1.1) und/oder aus einer zweiten Box (2) getrockneter Klärschlamm (2.1) entnommen und mittels eines Ladegerätes (3) einer Transporteinrichtung (4) zugeführt und von dieser in einen Zwangsmischer (9) transportiert wird,
dass mindestens einem von mehreren Bunkern (5) mineralisches Bindemittel (5.1) entnommen und einer Dosiereinrichtung (8) zugeführt wird,
dass der oder die der Dosiereinrichtung (8) zugeführten Stoff/Stoffe von der Dosiereinrichtung (8) dosiert und einem Zwangsmischer (9) zugeführt werden,
dass dem Zwangsmischer (9) von einer Wasserentnahmestelle (6) dosiert Wasser zugeführt wird,
dass im Zwangsmischer (9) die zugeführten Stoffe durchmischt und vorgranuliert werden,
dass das im Zwangsmischer (9) vorgranulierte Mischgut einem Pelletierteller (10) zugeführt wird und dort durch Aufbaugranulierung verfestigt und in Granulat (7) umgewandelt wird und
dass das vom Pelletierteller (10) erzeugte Granulat (7) auf einem Bandtrockner (11) getrocknet wird, wobei dabei entstehender Staub mittels einer Entstaubungs einrichtung (12) aufgenommen und dem Zwangsmischer (9) zugeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass einem weiteren Bunker (5) Zellulosefasern (5.2) entnommen und der Dosiereinrichtung (8) zugeführt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass einem weiteren Bunker (5) Düngemittelkomponenten (5.3) entnommen werden, dass die Düngemittelkomponenten (5.3) der Dosiereinrichtung (8) und/oder dem Zwangsmischer (8) zugeführt werden und
dass die Düngemittelkomponenten (5.3) in das beim Durchmischen und Vorgranu lieren im Zwangsmischer (8) entstehende Vorgranulat eingelagert werden.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass Düngemittelkomponenten (5.3) dem Pelletierteller (10) zugeführt werden und dass die Düngemittelkomponenten (5.3) in die Hüllen des bei der Aufbaugranulie rung im Pelletierteller (10) erzeugten Granulates (7) eingelagert werden.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass das einem der Bunker (5) entnommene und der Dosiereinrichtung (8) zugeführte mineralische Bindemittel (5.1) feinkörnig ist und Industrieabfall, insbe sondere Hüttenkalk und/oder Kraftwerksfilterasche, enthält oder ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zellulosefasern, (5.2) eine Faserlänge von weniger als 5 mm aufweisen dem Zwangsmischer (9) in einem Anteil von bis zu 10% zugegeben werden.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass die im Zwangsmischer (9) eingestellte Mischfeuchte zwischen 30% und 60% beträgt und dass der Durchmesser des im Zwangsmischer (9) erzeugten Vorgranulates zwischen 2 und 10 mm beträgt.

8. Nach einem der vorhergehenden Ansprüche hergestelltes Klärschlammgranulat, dadurch gekennzeichnet, dass Form und Größe des Granulates (7) gezielt unregelmäßig sind.

9. Klärschlammgranulat nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass neben Klärschlamm mineralische Bindemittel (5.1), Zellulosefasern (5.2) und Düngemit telkomponenten (5.3) in den Kernen des Granulates (7) in definiertem Mischungs verhältnis eingelagert sind und dass in den Hüllen des Granulates (7) gleiche oder andere Düngemittelkomponenten (5.3) in einem gleichen oder anderem definierten Mischungsverhältnis eingelagert sind.