Die Erfindung betrifft einen Etagenofen zur Verbrennung
von alkalischem Klärschlamm mit untereinander angeordneten Vortrocknungs-, Verbrennungsund
Kühletagen.The invention relates to a deck oven for combustion
of alkaline sewage sludge with pre-drying, incineration and
Cooling floors.
Ein derartiger Etagenofen ist aus der US-PS 22 83 641 bekannt. Seine Besonderheit besteht insbesondere
darin, die Abgase der Verbrennungszone, deren fühlbare Wärme zur Vortrocknung des Klärschlamms
innerhalb der Trocknungszone ausgenutzt worden ist, mindestens teilweise in die Verbrennungszone zurückzuleiten. Hierdurch sollen die in der Trocknungszone
aufgenommenen übelriechenden Gase und Dämpfe vernichtet werden. Ein wesentlicher Teil des
Abgases wird dann der Verbrennungszone entnommen.Such a deck oven is known from US Pat. No. 2,283,641. Its peculiarity is in particular
in it, the exhaust gases of the combustion zone, their sensible heat for the pre-drying of the sewage sludge
has been exploited within the drying zone to at least partially return to the combustion zone. This should help in the drying zone
Any malodorous gases and vapors that have been absorbed are destroyed. An essential part of the
Flue gas is then withdrawn from the combustion zone.
Ein Nachteil dieses wie der Mehrzahl anderer Verfahren zur Verbrennung von ausschließlich Klärschlamm
ist, daß die Verbrennung nur durch Beigabe von Hilfsbrennstoffen aufrechterhalten werden kann.A disadvantage of this like the majority of other processes for the incineration of only sewage sludge
is that the combustion can only be maintained by adding auxiliary fuels.
Es liegt die Aufgabe vor, die Verbrennung von alkalischem Klärschlamm wirtschaftlicher zu gestalten, indem
die Menge des erforderlichen Hilfsbrennstoffes erheblich gesenkt wird oder Hilfsbrennstoff ganz entbehrlich
ist und die bei einer getrennten Müllverbrennung anfallenden heißen, sauren Abgase nutzbringend
einem geeigneten Verwendungszweck zuzuführen und dabei die insbesondere mit der Beseitigung der sauren
Gasbestandteile auftretenden Schwierigkeiten zu bewältigen. The task is to make the incineration of alkaline sewage sludge more economical by
the amount of auxiliary fuel required is significantly reduced or auxiliary fuel is completely dispensable
and the hot, acidic waste gases produced by separate incineration are beneficial
to a suitable purpose and thereby in particular with the elimination of the acidic
Gas components encountered difficulties to cope with.
Diese Aufgabe wird mit einem Etagenofen der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß mindestens eine Zuführungsleitung für heiße, saure Abgase einer getrennten Müllverbrennungsanlage
in die Verbrennungszone des Etagenofens vorgesehen istThis object is achieved according to the invention with a deck oven of the type specified at the outset,
that at least one supply line for hot, acidic exhaust gases from a separate waste incineration plant
is provided in the combustion zone of the deck oven
Der hierdurch erzielte wesentliche technische Fortschritt besteht darin, daß eine gesonderte Kühlung der
heißen Abgase der Müllverbrennung sowie die sonst erforderliche Neutralisation entfallen kann und daß die
fühlbare Wärme der Abgase der Klärschlammverbrennung zugute kommt. Es gelingt beispielsweise, auf 1 m2
Fläche einer Trocknungsetage bis zu 50 kg/h Wasser abzudampfen, den SCh-Gehalt von 400 auf 40 mg/Nm3
und den HCl-Gehalt von 200 auf 2 mg/Nm3 zu verringern.
The essential technical progress achieved in this way consists in the fact that separate cooling of the hot waste gases from waste incineration and the otherwise required neutralization can be dispensed with and that the sensible heat of the waste gases is used for sewage sludge incineration. It is possible, for example, to evaporate up to 50 kg / h of water on a 1 m 2 area of a drying floor, to reduce the SCh content from 400 to 40 mg / Nm 3 and the HCl content from 200 to 2 mg / Nm 3 .
Beim Betrieb des erfindungsgemäßen Etagenofens wird der obersten Etage voreingedickter oder entwässerter
alkalisch eingestellter Frisch- und/ oder Faulschlamm aufgegeben. Die Alkalität ergibt sich infolge
einer früheren Zugabe von gebranntem Kalk oder Hydratkalk zur Verbesserung der Eindickung oder einer
guten Entwässerung auf Filtern oder Zentrifugen. Sie kann aber durch alkalische Zusätze auch auf beispielsweise
pH 12 gesteigert werden, um die Neutralisation und Reinigung des Abgases der Müllverbrennung noch
zu verbessern. Derartige alkalische Zusätze können Asche eigener Produktion bzw. — falls die zur Verfugung
stehenden Klärschlämme und damit auch die anfallende Asche arm an Kalziumverbindungen sind —
gebrannter oder gelöschter Kalk oder fremde kalkhaltige Asche sein.When operating the multiple-hearth furnace according to the invention, the top floor is pre-thickened or drained
alkaline set fresh and / or digested sludge abandoned. The alkalinity arises as a result
an earlier addition of quick lime or hydrated lime to improve thickening or a
good drainage on filters or centrifuges. But you can also use alkaline additives, for example
pH 12 can be increased in order to neutralize and purify the waste gas from waste incineration
to improve. Such alkaline additives can be produced by ash in-house or - if available
standing sewage sludge and thus also the ash is low in calcium compounds -
burnt or slaked lime or other lime-containing ash.
Der voreingedickte oder vorentwässerte, gegebenenfalls auch durch Aschezusatz auf 80 bis 90% Wassergehalt
eingestellte Klärschlamm durchwandert den Etagenofen von oben nach unten.The pre-thickened or pre-drained, possibly also by adding ash to 80 to 90% water content
The sewage sludge that has been set migrates through the multiple-hearth furnace from top to bottom.
Bei der Trocknung und Erwärmung des Klärschlammes an seiner Oberfläche bis an die Kühlgrenz-Temperatur
werden gleichzeitig die Abgase durch Kontakt mit dem Klärschlamm weitgehend neutralisiert und
entstaubt. Durch die stetige Umwälzung des Klär-Schlammes auf den Böden der etwa 3 bis 6 Trockenetagen
werden dauernd neue Schlammpartikeln an die Oberfläche gebracht, so daß dadurch der Stoff- und
Wärmeaustausch sehr intensiv abläuft.
Im Anschluß an die Trocknung erfolgt die Verbrennung des Klärschlammes. Sie geschieht gewöhnlich bei
Temperaturen zwischen 700 und 9000C. In diesem
Temperaturbereich findet bereits eine Reaktion zwischen den Kalziumverbindungen des Klärschlammes
und den Säuren im Abgas der Müllverbrennungsanlage statt. Außerdem bilden die Verbrennungsetagen die
Nachbrennzone für die Abgase der Müllverbrennung, was besonders zur Verminderung der organischen Verunreinigungen
und des Rußgehaltes von Bedeutung ist. Die Verbrennung läuft infolge ständiger Bewegung des
Gutes durch die Rührschaufeln auf den etwa 2 bis 4 Verbrennungsetagen vollständig und gleichmäßig ab.
Den Sauerstoff für die Verbrennung liefern primär die heißen Abgase aus der Müllverbrennung, die einen
restlichen Sauerstoffgehalt von etwa 10 bis 14 Volumprozent besitzen. Sind Hohlwelle und Rührarme mit
Luft gekühlt, kann diese Kühlluft als zusätzliche Verbrennungsluft im Etagenofen oder auch in der Müllverbrennungsanlage
verwendet werden.During the drying and heating of the sewage sludge on its surface up to the cooling limit temperature, the exhaust gases are at the same time largely neutralized and dedusted through contact with the sewage sludge. Due to the constant circulation of the sewage sludge on the floors of the approximately 3 to 6 drying floors, new sludge particles are constantly brought to the surface, so that the exchange of substances and heat takes place very intensively.
After drying, the sewage sludge is burned. It usually takes place at temperatures between 700 and 900 ° C. In this temperature range, a reaction between the calcium compounds in the sewage sludge and the acids in the waste gas from the waste incineration plant takes place. In addition, the incineration floors form the afterburning zone for the waste gases from waste incineration, which is particularly important for reducing organic contamination and the soot content. Due to the constant movement of the material through the paddles, the combustion takes place completely and evenly on the approximately 2 to 4 combustion floors. The oxygen for the incineration is primarily provided by the hot waste gases from the waste incineration, which have a residual oxygen content of around 10 to 14 percent by volume. If the hollow shaft and agitator arms are cooled with air, this cooling air can be used as additional combustion air in the multiple-hearth furnace or in the waste incineration plant.
Die in den Verbrennungsetagen anfallende Asche wird anschließend über etwa 1 bis 3 Kühletagen geführt
und darin mit Frischluft oder mit vorgewärmter Kühlluft aus Hohlwelle und Rührarmen gekühlt. Dabei
verdrängt diese Luft die Kohlensäure aus der heißen Asche und bewirkt eine derartige Verschiebung des
Kalk-Kohlensäure-Gleichgewichts, daß die Asche nachher einen erheblichen Gehalt an aktivem, gebranntem
Kalk besitzt. Die Asche kann dem eingedickten oder entwässerten Klärschlamm zugesetzt werden.The ash that accumulates in the incineration floors is then passed over about 1 to 3 cooling days
and then cooled with fresh air or with preheated cooling air from the hollow shaft and agitator arms. Included
this air displaces the carbon dioxide from the hot ash and causes such a shift in the
Lime-carbonic acid equilibrium means that the ashes subsequently have a considerable content of active, burnt
Owns lime. The ash can be added to the thickened or drained sewage sludge.