DE1908612A1

DE1908612A1 - Verfahren zum Trocknen und Verbrennen von Abwasserschlamm und Anlage zur Durchfuehrung des Verfahrens

Info

Publication number: DE1908612A1
Application number: DE19691908612
Authority: DE
Inventors: Guy Quesnel
Original assignee: Stein and Roubaix SA
Current assignee: Stein and Roubaix SA
Priority date: 1968-02-23
Filing date: 1969-02-21
Publication date: 1969-09-18
Also published as: NL6902801A; ES364303A1; GB1239857A; US3521581A; FR1584987A; BE728166A; LU57988A1

Description

PATENTANWÄLTE 8H/22 13. Febr. 1969

DR.-ING. WOLFF, H. BARTELS
DR. BRANDES, DR.-ING. HELD
STUHGART-N, LANGE STRASSE 51

Reg.-Nr. 121 768

Sjrein & Roubaix, Paris 16^e (Frankreich)

Verfahren zum Trocknen und Verbrennen von Abwasserschlamm und Anlage zur Durchführung des Verfahrens.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trocknen und Verbrennen von Abwasserschlamm und eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens.

Es ist bekannt, daß der in zu Dohlen führenden Sammelkanälen fließende Abwasserschlamm in ganz erheblichem Maße Wasser enthält. Gewöhnlich wird der Schlamm in Becken von Klärwerken abgeklärt. Nach dem Dekantieren wird der Schlamm einer weiteren Behandlung unterzogen, sei es eine einfache Belebung oder sei es eine Zersetzung des Schlammes. In allen Fällen wird der Schlamm schließlich zentrifugiert oder gefiltert. Dabei erhält man ein Schlammkonzentrat, das zwischen 75 % und 85 % Wasser enthält. Obwohl das Volumen des so behandelten AbwasserSchlammes beträchtlich vermindert ist, verglichen mit dem in den Sammelkanälen von Dohlen fließenden Abwasserschlamm, ergeben sich nichtsdestoweniger Probleme hinsichtlich der Aufbereitung oder Beseitigung des Schlammes.

Es ist weiterhin bekannt, den Schlamm in Teiche zu füllen, wo die Einwirkung des Windes und der Sonnenstrahlung zu einer Austrocknung führt, sodaß man nach einer mehr oder weniger langen Zeitspanne einen relativ 909838/1291

wenig feuchten Schlamm erhält, der transportabel und evtl. als Dung verwendbar ist. Das Einfüllen in Teiche ist jedoch wegen des erforderlichen Geländes sehr teuer, wobei die Kosten umso höher sind, je näher sich das Gelände bei einer Stadt befindet. ν

Man sucht auch nach Lösungen, diesen Schlamm vollständig zu beseitigen und dies so durchzuführen, daß die nach der Verbrennung des getrockneten Schlammes vorhandenen Rückstände so wenig voluminös wie möglich und auf jeden Fall bakteriologisch neutral sind.

Es ist gewiß möglich, Abwasserschlamm zu trocknen, ohne ihn einzuäschern. Der Rauch indessen, welcher zum Trocknen gedient hat, verläßt die Trockenanlage im allgemeinen mit einer relativ niedrigen Temperatur und enthält Bestandteile, die Obelkeit erregen. Außerdem ist das Trocknen teuer, da es im Hinblick auf die große zu verdampfende Wassermenge einen sehr erheblichen Aufwand an Wärme erfordert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zum Trocknen und Verbrennen von Abwasserschlamm zu schaffen, das billig durchführbar ist und zu einer Desodorierung der i.n die Luft entlassenen Gase und zu bakteriologisch neutralen Verbrennungsrückständen führt.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die mit Geruchstoffen beladenen verbrauchten Trocknungsgase mit den heißen Verbrennungsgasen vermischt werden und das Mischgas nach einer für dessen Desodorierung hinreichenden, von der Mischgastemperatur abhängigen Zeitspanne zum Teil wieder zum Trocknen verwendet und zum Teil in die Luft entlassen wird. Vorteilhafterweise wird der getrocknete, pulverisierte Schlamm wenigstens teilweise dem feuchten Schlamm vor dessen Trocknung zugemischt.

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BADORlGfNAL

Der Erfindung liegt auch die Aufgabe zu Grunde, eine Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu schaffen.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Trockenanlage und ein Zyklonofen zur Verbrennung des getrockneten Schlammes sowie für die verbrauchten Trocknungsgase eine die Trockenanlage mit dem Gasabzug des Zyklonofens verbindende erste Leitung und für das Mischgas aus Trocknungs- und Verbrennungsgasen eine den Gasabzug des Zyklonofens mit dem Gaseinlaß der Trockenanlage verbindende zweite Leitung hinreichender Länge vorgesehen ist und daß eine am Gaseinlaß der Trockenanlage von der zweiten abzweigende dritte Leitung mit der Atmosphäre in Verbindung steht.

Bei einer bevorzugten, einen hohen kalorischen Wirkungsgrad ergebenden Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage ist in die dritte Leitung ein die in der ersten Leitung strömenden, verbrauchten Trocknungsgase erwärmender erster Wärmetauscher und ein vorzugsweise stromab hinter diesem angeordneter, die dem Zyklonofen zuzuführende Verbrennungsluft erwärmender zweiter Wärmetauscher geschaltet. Hierbei wird durch zweimalige Abgabe von Wärme die Temperatur des in die Luft entlassenen Teiles des Mischgases aus Trocknungs- und Verbrennungsgasen auf den gewünschten Wert erniedrigt.

Im folgenden ist die Erfindung an Hand eines durch die Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles .der erfindungsgemäßen Anlage im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Ausführungsbeispiels ;

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Fig. 2 einen vereinfachten Längsschnitt: durch

den Zyklonofen des Ausführungsbeispiels, und

Fig. 3 einen vereinfachten Querschnitt durch

den Zyklonofen des Ausführungsbeispiels.

Das Ausführungsbeispiel besteht im wesentlichen aus einer Trockenanlage 1, einem Zyklonofen 2 und einer gewissen Anzahl von Strömungswegen.

Die Trockenanlage 1 kann in ihrer Ausführung von herkömmlicher Art sein. Für das Ausführungsbeispiel wird jedoch wegen ihres geringen Selbstkostenpreises eine Trockenanlage bevorzugt, die eine im wesentlichen horizontale, rotierbare zylindrische Trommel 2' aufweist, die mit Rollwege bildenden Ringbünden 3 und 4 versehen ist, auf deren Umfang Reibrollen 5 bzw. 6 abrollen, die sowohl zum Tragen als auch zum Antreiben der Trommel 2' für eine Rotation dienen.

Der rohe feuchte Schlamm wird mittels eines Förderbandes in einen Trichter 7 eingefüllt. Die beispielsweise eine Temperatur von 700⁰C bis 800⁰C aufweisenden heißen Gase werden an der Stelle 9 zum Trocknen des Schlammes in die Trockenanlage 1 eingeführt.

Das mit Wasserdampf beladene Trocknungsgas wird auf einem ersten Weg 10 abgeführt, während der getrocknete Schlamm an der Stelle 11 der Trockenanlage 1 entnommen und über eine Leitung 12 dem Zyklonofen 2 zugeführt wird. Der getrocknete Schlamm wird gleichzeitig mit der in die Leitung 12 einströmten Verbrennungsluft durch einen Ventilator

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zum Zyklonofen 2 befördert, wobei sich der Schlamm in pulverisierter Form befindet.

Der Zyklonofen 2 ist in den Fig. 2 und 3 näher dargestellt. Er weist einen senkrechten zylindrischen Abschnitt 2a auf, der nach unten durch einen kegelstumpfförmigen Abschnitt 2b verlängert ist, welcher seinerseits in eine Entnahmevorrichtung 2c mündet. Der Hauptteil der Verbrennungswärme des durch eine mit der Leitung 12 verbundenen Düse 14 dem Zyklonofen 2 zugeführten Schlammes entsteht bei der Verbrennung flüchtiger Materie, sodaß der Schlamm sich relativ leicht mittels eines mit Gas oder Heizöl betriebenen Startbrenners 15/16 entzünden läßt.

Wenn im Zyklonofen 2 "eine hohe Temperatur aufrechterhalten wird, erhält man in dessen kegelstumpfförmigem Abschnitt 2b Aschen in "flüssiger" Form. Diese Aschen sind bakteriologisch neutral, da sie der sehr hohen Verbrennungstemperatur ausgesetzt sind. Die Aschen befinden sich in einer "gesinterten" Form mit relativ hoher Dichte, die ihre Beförderung erleichtert. Über die Vorrichtung 2c können die Aschen dem Zyklonofen 2 entnommen werden.

Die Verbrennungsgase werden in dem oberen kaminartigen Teil 17 gesammelt und verlassen den Zyklonofen 2 auf einem zweiten Weg 18 mit einer zwischen 1400⁰C und 1600⁰C liegenden Temperatur. Auf dem ersten Weg 10 werden mit Hilfe eines Ventilators 19 die Trocknungsgase dem Gasaustritt des Zyklonofens 2 zugeführt und auf einem zweiten Weg 18, vermischt mit den Verbrennungsgasen ,weitergeleitet. Die Mischung der Trocknungsgase mit den eine Temperatur von 1400⁰C bis 1600⁰C aufweisenden Verbrennungsgasen ergibt eine Temperatur des Mischgases und damit eine Temperatur der Trocknungsgase zwischen 700⁰C und 800⁰C. Auf dem

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zweiten Weg 18 wird das Mischgas an der Stelle 9 der Trockenanlage 1 teilweise zugeführt, wobei die Länge des zweiten Weges 18 hinreichend groß ist, damit die Übelkeit erregenden Teile des Mischgases während einer hinreichend langen Zeit einer Temperatur zwischen 700⁰C und 800⁰C ausgesetzt sind.

In den durch die Trockenanlage 1 und die Wege 10 und gebildeten Kreislauf v/erden durch den Zyklonofen 2 Verbrennungsgase eingeführt. Dementsprechend muß man eine entsprechende Gasmenge dem Kreislauf entnehmen und in die Atmosphäre entlassen.

Diese Gasmenge wird aus dem Mischgas an der Stelle 9 vor dem Eintritt des Mischgases in die Trockenanlage auf einem dritten Weg 20 abgezweigt, dem die Aufgabe übertragen ist, Gase, vom Trocknen stammenden Wasserdampf und eine gewisse Menge auf den bisherigen Wegen eingeführte Luft abzuleiten. Vorsichtshalber ist auch der dritte Weg 20 solange gestaltet, daß vor dem Ablassen in die Atmosphäre eine weitestgehende Desodorierung der Gase erfolgt.

Da die auf dem dritten Wege 20 abgezweigten Gase eine Temperatur zwischen 600⁰C und 700⁰C haben, ist es zur Erhöhung des kalorischen Wirkungsgrades zweckmäßig, die Wärme vor dem Entlassendes Gases in die Atmosphäre wiederzugewinnen.

Hierzu ist in den dritten Weg 20 ein erster Wärmetauscher 21 gelegt, der von den auf dem ersten Weg 10 befindlichen Trockungsgasen durchströmt wird, sodaß die,Temperatur der in die Atmosphäre zu entlassenden Gase erniedrigt und die Temperatur der Trocknungsgase erhöht wird, bevor diese am Gasabzug des Zyklonofens 2 mit dessen Verbrennungsgasen zu einem Mischgas vereinigt werden, das eine Temperatur von 700⁰C bis etwa 800⁰C hält.

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Außerdem ist in den dritten Weg 20 hinter den ersten Wärmetauscher 21 ein zweiter Wärmetauseher 22 gelegt, der außerdem in eine Leitung 23 eingeschaltet ist, durch welche die für den Zyklonofen 2 bestimmte Verbrennungsluft mit Hilfe des Ventilators 13 angesaugt und in die Leitung 12 eingeblasen wird. Derjenige Teil des Mischgases, der in die Atmosphäre entlassen werden soll, wird dadurch nochmals auf eine Temperatur zwischen 200⁰C und 25O°C abgekühlt, während die Verbrennungsluft von Raumtemperatur auf eine Temperatur von etwa 200 C erwärmt und erst dann von dem Ventilator 13 angesaugt wird.

Schließlich wird der abgekühlte Teil des Mischgases durch einen Ventilator 2M· in eine Entstaubungseinrichtung 25 befördert, bevor er an der Stelle 26 in die Atmosphäre entlassen wird.

Es sind im Rahmen der Erfindung natürlich mannigfaltige Änderungen möglich. So kann zum Beispiel der Zyklonofen 2 in einer relativ großen Entfernung zur Trockenanlage 1 angeordnet werden, damit die Strecke des zweiten Weges 18 eine hinreichende Länge erhält. Indessen kann der Zyklonofen 2 auch in der Nähe der Trockenanlage 1 installiert werden, wenn man durch eine 'Formgebung in jeder gewünschten Art dafür Sorge trägt, daß die Strecke des Weges 18 hinreichend lang ist.

Wie in Fdg. 1 angedeutet, kann man auch einen Teil des an der Stelle 11 gewonnenen getrockneten Schlammes wieder in die Trockenanlage einspeisen. Dies geschieht mit Hilfe einer Förderschnecke 27, welche den wieder einzuspeisenden Teil des Schlammes von der Stelle 11 vorzugsweise in eine Mischschnecke 2 8 befördert, welche gleichzeitig den rohen feuchten Schlamm aufnimmt. Eine Konditionierung des mit

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getrocknetem Schlamm vermischten feuchten Schlammes verbessert nämlich den Wirkungsgrad der Trockenanlage.

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Claims

- 9 Patentansprüche :

1. !Verfahren zum Trocknen und Verbrennen von Abwasserschlämm, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Geruchsstoffen beladenen verbrauchten Trocknungsgase mit den heißen Verbrennungsgasen vermischt werden und das Mischgas nach einer für dessen Desodorierung hinreichenden, von der Mischgastemperatur abhängigen Zeitspanne zum Teil wieder zum Trocknen verwendet und zum Teil in die Luft entlassen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, .daß der getrocknete, pulverisierte Schlamm wenigstens teilweise dem feuchten Schlamm vor dessen Trocknung zugemischt wird.

3. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Trockenanlage (1,2^!,3 bis 8) und ein Zyklonofen (2) zur Verbrennung des getrockneten Schlammes sowie für die verbrauchten Trocknungsgase eine die Trockenanlage (1,2',3 bis 8) mit dem Gasabzug des Zyklonofens (2) verbindende erste Leitung (10) und für das Mischgas aus Trocknungs- und Verbrennungsgasen eine den Gasabzug des Zyklonofens (2) mit dem Gaseinlaß der Trockenanlage (1,2',3 bis 8) verbindende zweite Leitung (18) hinreichender Länge vorgesehen ist und daß eine am Gaseinlaß der Trockenanlage (1,2',3 bis 8) von der zweiten (18) abzweigende dritte (20) Leitung mit der Atmosphäre in Verbindung steht.

4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

daß in die dritte Leitung (20) ein die in der ersten Leitung (10) strömenden, verbrauchten Trocknungsgase erwärmender erster Wärmetauscher (21) geschaltet ist.

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5. Anlage nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß in die dritte Leitung, gegebenenfalls vorzugsweise stromab hinter dem ersten Wärmetauscher (21), ein die dem Zyklonofen (2) zugeführte Verbrennungsluft erwärmender zweiter Wärmetauscher (22) geschaltet ist.

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