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Verfahren zum Trocknen von Abwasserschlamm Zum Trocknen von Schlämmen,
z. B. aus städtischen Kläranlagen, wird den Schlämmen die Flüssigkeit mittels Filter
entzogen und anschließend das gefilterte Gut in einer Trocknungsanlage weiterbehandelt.
Es sind hierbei Verfahren zur Steigerung der Filterleistung bekannt, die die Flockung
und Konzentration der in der Suspension schwebenden Feststoffteilchen dadurch verbessern,
daß ein Teil des angefilterten Filterkuchens abgesondert und dem zufließenden Schlamm
bzw. Abwasser vor der Filtration wieder beigemengt wird, so daß dieser Teil die
Anlage ein zweites Mal durchlaufen muß. Die Größe dieses zurückzuführenden Filterkuchenanteiles
richtet sich nach der jeweiligen Zusammensetzung des Schlammes. Bei einigen dieser
Verfahren wird gleichzeitig eine Einsparung an Chemikalien erzielt, die dem Schlamm
bzw. Abwasser zur Konzentration der Feststoffteilchen beigegeben werden. Man hat
des weiteren herausgefunden, daß die Filtrationsgeschwindigkeit, die die Filterleistung
besonders bei Schlämmen hohen Wassergehaltes maßgeblich beeinflußt, durch Temperaturerhöhung
des zu filternden Schlammes beachtlich gesteigert werden kann. Wird beispielsweise
die Temperatur des zu filternden Schlammes von 10 auf 40° C erhöht, so steigt die
Filtrationsgeschwindigkeit um das Doppelte.
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Bei einer bekannten Schlammtrocknungs- und Verbrennungsanlage wird
zur Steigerung der Filter- und Trocknungsleistung im Gegensatz zu den eingangs erwähnten
Verfahren der in einem Sichter abgeschiedene Trockenschlamm dem mit etwa 80 Oh,
Wassergehalt anfallenden Filterkuchen in solcher Menge beigemischt, daß der Wassergehalt
des nun aus Trockenschlamm und Filterkuchen bestehenden Gemisches 40 bis 50% beträgt.
Sodann wird dieses Gemisch in einer Art Mahltrockenanlage weiterbehandelt, um danach
in einem Trockenschacht getrocknet und der Brennkammer zugeführt zu werden. Dieses
Verfahren ist jedoch unwirtschaftlich, da stets ein großer Teil des getrockneten
Schlammes bei zweimaligem Durchlaufen der Anlage zur Vermischung mit dem recht wasserhaltigen
Filterkuchen benötigt und somit der Verbrennung entzogen wird. Der Gewinn an verbrennbarem
Schlamm ist daher hinsichtlich der aufzuwendenden Brennstoffmenge gering.
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Demgegenüber besteht das Verfahren nach der Erfindung darin, daß die
in .der Trocknungsanlage entstehenden Brüden zum Aufheizen des Schlammes unmittelbar
in den Schlammbehälter eingeleitet werden, während als Trockensubstanz der in einem
Entstauber anfallende Staub dem aufgeheizten Schlamm zur Erhöhung des Feststoffgehaltes
in einer vor der Filterstufe liegenden Mischstufe zugesetzt wird.
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Hierdurch wird erreicht, daß der Trockenschlamm nach nur einmaligem
Durchlaufen der Anlage in nahezu unverminderter Menge unverzüglich seiner weiteren
Verwendung zugeführt wird, während gleichzeitig der bei der Trocknung anfallende
Staub zur Erhöhung des Feststoffgehaltes des Schlammes dient. Die mit dem Staub
aus der Trockentrommel abgesaugten Brüden werden in wärmewirtschaftlich günstiger
Weise zum Erhitzen des Schlammes vor dessen Filtration benutzt und dadurch eine
Steigerung der Filtrationsgeschwindigkeit erreicht. Der feine Staub ist besonders
auch deswegen zur Erhöhung des Feststoffgehaltes des Schlammes gut geeignet, weil
die feinen Staubteilchen sich leicht gleichmäßig im Schlamm verteilen.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung werden die vom Staub befreiten
Brüden zum Aufheizen des Schlammes in Hohlkörper eingeleitet, die nach Art von Gleitblechen
innerhalb des Schlammbehälters eingebaut sind. Hierdurch erübrigt sich in vorteilhafter
Weise ein zwischengeschalteter Wärmeaustauscher, der zwangläufig Wärmeverluste verursachen
und den Betrieb der Anlage verteuern würde. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht
daher bei Verwendung einfacher Mittel und ohne erhöhten Wärmeverbrauch eine wesentliche
Verbesserung der Gesamtleistung einer Schlammtrocknungsanlage. Die Zeichnung zeigt
in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer Anlage zur Durchführung
des Verfahrens nach der Erfindung. Der Innenraum des Schlammbehälters 1 ist mit
zur waagerechten Ebene geneigten, gegebenenfalls hohlen Gleitblechen 2 ausgestattet
und geht im unteren Teil in einen Trichter 1 a über, der mittels der Leitung 3 mit
einer Saug- und Druckpumpe 4 verbunden ist. Die Druckleitung 5 der Saug- und Druckpumpe
4 führt zur Mischkammer A eines Flockungs- und Mischbehälters 6 an sich bekannter
Art.
Neben der Mischkammer. A befinden sich zwei weitere Mischkammern B und C, die mit
Zuleitungen 7 und 8 für beizumengende Chemikalien versehen sind. An die Mischkammer
C schließt sich ein Überlaufraum D an, von dem eine Leitung 9 zum Trog des Trommeldrehfilters
10 führt. Von der in der Zeichnung nur angedeuteten Abnahmevorrichtung des Trommeldrehfilters
10 ist eine Verbindungsleitung 11 zur Aufgabeseite der z. B. mit Brenngasen
beheizten Trockentrommel 12 angeordnet. An der Austragseite der Trockentrommel 12
ist in bekannter Weise ein Ausfallgehäuse 13 angebracht, durch dessen untere Öffnung
der Trockenschlamm ausgetragen wird und an dessen oberer Öffnung eine zum Entstauber
14 führende Brüdenleitung 15 angeschlossen ist. Am oberen Ausgang des Entstaubers
14 befindet sich ein Exhaustor 16, der die entstaubten Brüden der Trockengase durch
die Leitung 17 entweder unmittelbar in den Trichter 1 a des Schlammbehälters 1 oder
in einen Wärmeaustauscher drückt, der z. B. aus von den Brüden durchströmten, als
Hohlkörper ausgebildeten Gleitblechen 2 bestehen kann. Der im Entstauber abgeschiedene
Staub wird durch die Leitung 18 zur Mischkammer A des Flockungs- und Mischbehälters
6 befördert.
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Eine derartige Anlage arbeitet wie folgt: Der aus Faulräumen oder
aus Absetzbecken einer Kläranlage mit etwa 93 % Wassergehalt kommende Schlamm wird
dem Schlammbehälter 1 von oben zugeführt. Die vom Exhaustor 16 durch die
Leitung 17 in den Trichter 1 a gedrückten Brüden der Trockengase durchströmen
den auf den Gleitblechen 2 absinkenden Schlamm im Gegenstrom bzw. erhitzen die Gleitbleche
2, so daß die Schlammtemperatur auf etwa 60° C erhöht wird. Diese Temperaturerhöhung
des Schlammes hat bei der nachfolgenden Filtration die eingangs erwähnte, an sich
bekannte Steigerung der Filtrationsgeschwindigkeit zur Folge. Der erhitzte Schlamm
wird sodann mittels der Saug- und Druckpumpe 4 durch die Leitung 3 aus dem Schlammbehälter
1 abgesaugt und durch die Druckleitung 5 in die Mischkammer A des Flockungs-und
Mischbehälters 6 gedrückt. Hier wird dem Schlamm, dessen p11-Wert zweckmäßigerweisezwischen
8 und 11 liegt, der im Entstauber 14 abgeschiedene Staub über die Leitung 18 in
regelbaren Mengen so beigegeben, daß der Feststoffgehalt des Schlammes den für die
nachfolgende Filtration günstigsten Wert aufweist, der z. B. bei 87 % Wassergehalt
liegen kann. Der Schlamm strömt nun in die Mischkammern B und C über, wo mittels
der Zuleitungen 7 und 8 die für die Flockung benötigten Chemikalien, z. B. Eisensulfat,
Eisenchlorid, Aluminiumsulfat, Natriumaluminat, Kalk, in der der jeweiligen Zusammensetzung
des Schlammes entsprechenden Menge zugeführt und mit dem Schlamm vermischt werden.
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Der so aufbereitete Schlamm strömt in den Überlaufraum D, in dem die
beim Mischvorgang durchwirbelten Feststoffteilchen des Schlammes sich zwecks besserer
Filtration konzentrieren, um von da über die Leitung 9 zum Trog des Trommeldrehfilters
10 zu gelangen und auf der Filtertrommel auf etwa 60% Wassergehalt entwässert
zu werden.
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Der vom Trommeldrehfilter 10 abgenommene Schlammkuchen gelangt nun
über die Verbindungsleitung 11 in die von heißen Gasen beliebiger Art durchströmte
Trockentrommel 12 und wird getrocknet aus dem Ausfallgehäuse 13 zur weiteren Verwendung
ausgetragen. Die beim Trockenvorgang entstandenen Brüden werden zusammen mit dem
Staub des Trockenschlammes mittels des Exhaustors 16 durch die Brüdenleitung 15
in den Entstauber 14 gesaugt, wo eine Trennung von Brüden und Staub erfolgt, die
in vorbeschriebener Weise verwendet werden.
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Das Verfahren nach der Erfindung ist bei allen Trocknungseinrichtungen
anwendbar, die eine Staub-und Brüdenabscheidung aus den Trockengasen und vom Trockenschlamm
gestatten. Es ist daher nicht auf Anlagen mit einer Trockentrommel beschränkt. Vielmehr
kann an deren Stelle in gleicher Weise z. B. einer der an sich bekannten Vertikaltrockner
treten. Auch ist zur Verwirklichung der Erfindung nicht unbedingt ein Trommeldrehfilter
erforderlich. Es kann gegebenenfalls in gleicher Weise eine andere, den vorherrschenden
Betriebsverhältnissen gerecht werdende Filterart Verwendung finden. Bezüglich der
Aufbereitung des zu trocknenden Schlammes ist noch zu erwähnen, daß die Anzahl der
Mischkammern im Flockungs- und Mischbehälter und die Umlaufgeschwindigkeiten der
Mischorgane, z. B. der Rührarme, von der jeweiligen chemischen Zusammensetzung des
Schlammes abhängen.