Verfahren und Einrichtung zum Trocknen und Verbrennen von Schlämmen.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren-zum Trocknen und Verbrennen von Schlämmen in
Verbindung mit einer mit festen Brennstoffen oder Müll betriebenen Feuerung sowie
die Einrichtungen, die zur Durchführung des Verfahrens erforderlich sind. In Städten
und Industriegebieten anfallende Schlämme werden üblicher-weise in Becken gesammelt,
angefault und in Absetzbetken ausgetrocknet oder aber Über Pressen oder Vakuumeinrichtungen
soweit entwässert, daß sie zu einer stichfesten Masse werden. Hierzu benö,-tigt
man ein sehr großes Gelände sowie umfangreiche Einrichtungen und Anlagen. Da für
die Anlage von Klärbecken geeignete-Geländegebiete in immer begrenzterem Umfang
verfügbar sind und auch die Beseitigung des getrockneten Schlamms durch Abgabe an
die Landwirtschaft wegen der zum Teil giftigen Stoffe im Schlamm immer größere Schwierigkeiten
bereitet, sucht man in letzter Zeit nach anderen Möglichkeiten zur Schlammbeseitigung.
Es sind verschiedene Ofen- und Feuerungsarten bekannt geworden, in denen
Schlämme allein oder zusammen mit anderen Brennstoffen oder Abfällen verascht werden
können (Zeitschrift Brennstoff-Wärme-#Kraft, Mal 1966, Band 18 No.
5, Seiten 213
bis 268). Zum Beispiel wird vorgetrockneter Schlamm
In einer Mahltrocknungsanlage weiter aufbereitet und dann zusammen mit anderem Brennstoff
in die Feuerung eingeblasen (a.a.0. Seite 221" Bild 11
und 12 mit dazugehörigem
Text). Man hat auch versucht, vorgetrockneted Schlamm zusammen mit MUll auf einem
Rost zu verbrennen (a.a.0. Seite 214, Zeilen 15 ff.). In diesen Fällen ist
aber immer eine ausgedehnte Vortrocknung'erforderlich"
für die,
wenn sie auf konventionelle Art erfolgt$ ein umfangreiches Gelände benötigt wird.
Außerdem ist es schwierig, geeignete Fördermittel für'den vorgetrockneten Schlamm,
der meist nicht mehr pumpfähig ist, zu konstruieren, da der Schlamm je nach Feuchtigkeitsgehalt
und Art der Feststoffeklebrig oder auch so konsistent Ist, daß eine Förderung mit
den üblichen Fördereinrichtungen schlecht möglich ist.Method and device for drying and incinerating sludge. The invention relates to a method for drying and incinerating sludge in connection with a furnace operated with solid fuels or refuse, as well as the devices which are required for carrying out the method. Sludge that occurs in cities and industrial areas is usually collected in basins, rotted and dried out in sedimentation beds or dewatered using presses or vacuum devices to the point where it becomes a solid mass. This requires a very large area and extensive facilities and systems. Since there are increasingly limited areas of land suitable for the installation of clarifiers and the disposal of the dried sludge by giving it to agriculture is becoming increasingly difficult because of the sometimes toxic substances in the sludge, other options for sludge removal have recently been sought . Various furnace and Feuerungsarten become known, in which sludge can be ashed alone or together with other fuels or wastes (Journal fuel heat # force time in 1966, Volume 18 No. 5, pages 213-268). For example, pre-dried sludge is further processed in a grinding-drying plant and then blown into the furnace together with other fuel (aa0. Page 221 "Fig. 11 and 12 with associated text). Attempts have also been made to burn pre-dried sludge together with garbage on a grate (ibid. page 214, lines 15 ff.). In these cases, however, extensive pre-drying is always 'required' for which, if it is done in the conventional manner, extensive terrain is required. In addition, it is difficult to construct suitable conveying means for the pre-dried sludge, which is usually no longer pumpable, since the sludge, depending on the moisture content and type of solids, is sticky or so consistent that it is difficult to convey with the usual conveying devices.
Der Erfinder hat sich die Aufgabe gestell t, _ein Verfahren zu entwickeln,
das die oben erwähnten Nachteile vermeidet und es ermöglicht, Schlamm in einer einzigen
Anlage zugleich vor.zutrocknen -und zu verbrennen. Es wird deshalb eine'Müllverbrennungsanlage
vorgeschlagen, In der der Schlamm unter Ausnutzung der durch die Verbrennung der
Feststoffe entstehenden heißen Gase erhitzt und getrocknet wird und anschließend
zusammen mit den festen Brennstoffen in die Feuerung gelangt. Die Abwässer werden
in einem größeren Klärbecken gesammelt, aus dem der Schlamm an der tiefsten Stelle
abgepumpt und durch ein Rohrsystem, welches von den Rauchgasen der Müllfeuerung'beheitt
wird, in einen Entgasungsbehälter gepumpt. Die Erwärmung soll hier nur bis kurz
unter den Siedepunkt erfolgen"so daß nur die in diesem Temperaturbereibh freiwerdenden
Gase abgesondert werden. Die abgeschiedenen Gase werden zum Feuerraum geleitet,-wo
sie, soweit sie-brennbar sind, verbrennen, injedem Fall aber die Haupttemperaturzone
der Feuerung passieren und geruchlos aus dem Schornstein austreten. Der heiße Schlamm
läuft aus dem Entgaaungebehälter in eine Ausdampfwanne, die oben Im Feuerraum so
angeordnet ist, daß das Wasser aus dem Schlamm durch die in den Feuergasen enthaltene
Wärme weitestgehend ausgedampt wird. Aufgabe und Trocknung des Schlamms erfolgen
hierbei im Gleichstrom.
Ein - geeignetes Kratzband sorgt
dafür, daß der auf dem Boden der Ausdampfwann -e anbackende Schlamm gelöst und zum
Ende der Wanne transportiert wirdä Dort fällt der getrocknete Schlamm ab und wird
zum Müllbunker geleitet, um zusammen mit dem Müll in die Feuerung zu gelangen. Die
Ausdampfwanne ist mit einer Haube luftdicht abgeschlossen und mit einem Kondensator
versehen, damit die Dämpfe niedergeschlagen und abgeführt werden können. Das sich
bei der Ausdempfung entwickelnde Gas-Wird, -soweit es trotz Abkühlung im Kondensator
noch flüchtig Ist,-zusammen mit dem im Entgasungsbehälter abgeschiedenen Gas in
die Feuerung gegeben.The inventor has set himself the task of developing a process that avoids the disadvantages mentioned above and enables sludge to be pre-dried and burned in a single system at the same time. A garbage incineration plant is therefore proposed in which the sludge is heated and dried using the hot gases resulting from the combustion of the solid matter and then enters the furnace together with the solid fuels. The wastewater is collected in a larger clarification basin, from which the sludge is pumped out at the deepest point and pumped into a degassing tank through a pipe system, which is heated by the flue gases from the waste incineration system. The heating should only take place until just below the boiling point "so that only the gases released in this temperature range are separated. The separated gases are directed to the furnace, where they burn, insofar as they are-combustible, but in any case the main temperature zone of the Pass the furnace and exit the chimney without smell. The hot sludge runs out of the degassing tank into an evaporation pan, which is arranged at the top of the combustion chamber in such a way that the water from the sludge is largely evacuated by the heat contained in the flue gases. Feeding and drying of the sludge be effected in cocurrent A -. suitable scraper belt ensures that the caking mud -e on the bottom of Ausdampfwann wirdä dissolved and transported to the end of the trough where the dried sludge falls off and is directed to the waste bunker, together with the waste in the The evaporation pan is hermetically sealed with a hood and with a A condenser is provided so that the vapors can be precipitated and discharged. The gas that develops during evaporation - insofar as it is still volatile despite cooling in the condenser - is fed into the furnace together with the gas separated in the degassing tank.
Um die Wärmeaufnahme der Ausdampfwanne zu erhöhen, kann diese zur
Vergrößerung der Heizfläche an der Unterseite mit Rippen oder ähnlichen Profilen
versehen sein. Es können auch mehrere Ausdampfwannen. zur besseren Wärmeausnutzung
übereinander angeordnet werden.-Sofern die Müllverbrennungsanlage mit wasser- oder
dampfgekühlten Heizflächen ausgerüstet oder Kühl-.;. wasser oder -dampf aus einer
anderen Quelle verfügbar Ist, kann die Ausdampfwanne auch aus an das -
betreffende
KtMlsystem angeschlossenen'Flossenrohren zusammengesehweft werden,-um eine mögliche
Überhitzung der Ausdampfwanne zu"verhindern. Als Impuls für die Kühlung dient die
Temperatur am Ende'der Trockenstrecke.In order to increase the heat absorption of the evaporation pan, it can be provided with ribs or similar profiles on the underside to enlarge the heating surface. Several evaporation trays can also be used. - If the waste incineration plant is equipped with water- or steam-cooled heating surfaces or cooling -.;. water or steam is available from another source, the Ausdampfwanne can also be made to the - are concerned zusammengesehweft KtMlsystem angeschlossenen'Flossenrohren, -to prevent possible overheating of the Ausdampfwanne to "The impetus for the cooling, the temperature is at Ende'der. Drying section.
Das Verfahren und die dazugehörigen Einrichtungen werden im Folgenden
an Hand der beiliegenden Skizzen erläutert.The procedure and associated facilities are described below
explained on the basis of the enclosed sketches.
Abb.Izeigt In vereinfachter-Weise die fUr das Ver. fahren erforderlichen
Einrichtungen, während in Abb.* 2 ein BeispieLfUr die Anlage mit mehreren AusdaMpfwannen
und einer zusätzlichen., wassergekühlten Heizfläche dargestellt ist.
Aus
dem nicht eingezeichneten Absetzbecken wird der Schlamm abgezogen und durch die
Heizfläche 2 in den Entgoser 4 gepumpt. Die Schlammitemperatur im Entgaser 4 soll
kurz unter dem Siedepunkt liegen. Die bei dieser Temperatur freiwerdenden Gase werden
der Feuerung 1 zugeführt. Der Schlamm gelangt vom Entgaser 4 in die Ausdampfwanne
3"' In der das Kratzband 6 die ausgedampften Feststoffe zum Austrag am Ende
der Trockenstreeke schiebt, von wo sie entweder direkt in den Beschickungssehacht
für die Feuerung 1 oder in den Müllbunker gelangen. Die Ausdampfwanne .3
ist mit einer Haube 5 luftdicht abgeschlossen und mit einem Kondensator versehen,
In dem die Dämpfe niedergeschlagen werden. Das Kondensat wird als Wasser
1 Iabgeführt während die nicht niedergeschlagenen Gase gemeinsam mit den
aus dem Entgaser abgeschiedenen Gasen in die Feuerung 1 geleitet.werden.
Aus Sicherheitsgründ'en bzw. um ein Verbrennen der Ausdampfwanne beim Abfahren zu
vermeiden, is t eine Notwasserleitung 8 vorgesehen. Die zusätzliche, wassergekühlte
Heizfläche 7 kann bei Bedarf eingebaut werden. Zur Erläuterung der Erfindung
wurden-Verfahren und Einrichtungen beschrieben, die sich in erster Linie auf Klärschlamm
und Stadtmüll beziehen. Es ist jedoch ohne weiteres möglich, die Anlage mit anderen
Schlämmen und Brennstoffen zu betreiben. Außer der erwähnten Strahlungsheizfläche
7 kann bei Bedarfauch noch eine zusätzliche wassergekühlte-Helzfläche als
Nachschaltheizfläche im'Rauchgasweg installiert werden. Allerdings ist das Verfahren
besonders geeignet und-vorteilhaft für MUllverbrennungsanlagen mit Schlammveraschung
ohne Wärmeausnutzung, da eine Abkühlung der Rauchgase durch die Schlammtrocknung
soweit möglich ist, daß die Rauchgase entstaubt und ins Freie geleitet werden können,
ohne daß Zusatzeinrichtungen zur weiteren Herabsetzung der Rauchgastemperaturerforderlich
sind.Fig. I shows in a simplified way the for the Ver. drive the necessary equipment, while in Fig. * 2 an example of the system with several exhaust pans and an additional, water-cooled heating surface is shown. The sludge is drawn off from the sedimentation basin (not shown) and pumped through the heating surface 2 into the degasser 4. The sludge temperature in the degasser 4 should be just below the boiling point. The gases released at this temperature are fed to furnace 1. The sludge passes from the degasser 4 into the evaporation pan 3 ''', where the scraper belt 6 pushes the evaporated solids to the discharge at the end of the drying line, from where they either go directly to the charging shaft for the furnace 1 or into the garbage bunker. The evaporation pan .3 is hermetically sealed with a hood 5 and provided with a condenser in which the vapors are precipitated. The condensate is discharged as water 1, while the gases not precipitated together with the gases separated from the degasser are fed into the furnace 1. For safety reasons 's, or a burning of the Ausdampfwanne to avoid during shutdown, is t provided an emergency water pipe. 8 the additional water-cooled heating surface 7 can be incorporated as required. and facilities methods have been described to illustrate the invention, referring to primarily Obtain sewage sludge and municipal waste, but it is easily possible to use the plant with other to operate ren sludges and fuels. In addition to the aforementioned radiant heating surface 7 , an additional water-cooled heating surface can also be installed as a secondary heating surface in the smoke gas path, if required. However, the process is particularly suitable and advantageous for waste incineration plants with sludge incineration without heat utilization, since the flue gases can be cooled by drying the sludge to the extent that the flue gases can be dedusted and discharged into the open without the need for additional devices to further reduce the flue gas temperature.