DE19502273A1 - Verfahren und Anlage zum Entsorgen von Klärschlamm - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entsorgen von Klärschlamm - insbesondere Klärschlamm aus kleinen und mittelgroßen Kläranlagen für kommunale Abwässer. Zudem erfaßt die Erfindung eine für dieses Verfahren geeignete Anlage.

Neue Umweltschutzverordnungen schränken die Entsorgungsmög­ lichkeiten für Klärschlamm weitgehend ein. Der bisher meist genutzte Ausweg zur Deponie wird wohl in den kommenden Jahren verboten werden. Die Abgabe an die Landwirtschaft stößt aufzunehmenden Widerstand und ist mit bisher quanti­ tativ nicht ermittelten Langzeitproblemen behaftet. Die thermische Verwertung ist zur Zeit wegen der außerordent­ lich aufwendiger Rauchgasreinigung nur in Großanlagen praktiziert, die auf einen sehr großen Einzugsbereich angewiesen sind und zu Monopolsituationen führen mit ent­ sprechenden Kostenbelastungen für kleinere Gemeinden.

In Kenntnis dieser Gegebenheiten ist Ziel der vorliegenden Erfindung die Entwicklung eines kostengünstigen Klärschlamm-Entsorgungsverfahrens für kleine und mittlere Kläranlagen, mit dem unter Einhaltung der relevanten Umweltvorschriften der Klärschlamm zu einer minimalen Restmenge reduziert wird, die problemlos deponiert oder als Zuschlagstoff, beispielsweise im Straßenbau, eingesetzt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe führt die Lehre des unabhängigen Patentanspruches; die Unteransprüche geben günstige Weiterbildungen an.

Erfindungsgemäß wird der Klärschlamm - in einer Hochdruckbandpresse - auf 30% bis 50% Trockensubstanz entwässert und der dabei entstehende Kuchen zu einem Granulat von 3 bis 10 mm Korngröße zerkleinert; dieses Granulat wird in einer Trocknungszone bei etwa 20° bis 50°C auf 70% bis 99% Trockensubstanz getrocknet, wonach letztere in einer Verbrennungszone verbrannt wird, deren Abgas in einer Mischkammer schockartig von der Verbrennungstemperatur auf 30° bis 50°C herabgekühlt wird. Dazu hat es sich als günstig erwiesen, das durch Kaltluftzuführung auf 30° bis 50°C schockgekühlte Abgas aus der Verbrennungszone durch feuchte Haufwerkschichten zu führen und darin zu entstauben, wobei die Schwermetallbelastung durch Absorption in den Haufwerkschichten auf unbedenkliche Restwerte reduziert wird.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung werden die Haufwerkschichten aus dem Granulat in einem Niedertemperatur-Trockner im Strömungsweg der Abluft der Mischkammer gebildet. Die Abluft der Mischkammer wird durch den Niedertemperatur-Trockner gesaugt.

Das erfindungsgemäße Verfahren setzt sich also bevorzugt zusammen aus den folgenden Schritten:
einer Entwässerung des Klärschlamms auf granulierfähige Restfeuchte mit anschließender Zerkleinerung;
einer Niedertemperaturtrocknung des Granulats;
einer Verbrennung der Trockensubstanz aus der Niedertemperaturtrocknung;
einer Schock- oder Schnellkühlung der Verbrennungsabgase durch Zumischung entsprechend großer Luftmengen;
einer Reinigung des Abgas-/Luftgemisches beim Durchströmen der Klärschlammgranulatschichten in mehreren Stufen.

Eine erfindungsgemäße Anlage zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens enthält einen Trockner für die granulatartige Trockensubstanz aus Klärschlamm - insbesondere einen Niedertemperatur-Trockner -, dem eine Verbrennungszone nachgeordnet ist; deren Abgasaustrag ist einer Mischkammer für Frischlufteintrag vorgeordnet.

Zudem hat es sich als günstig erwiesen, den Abgasaustrag der Mischkammer an den Trockner anzuschließen. Letzterer weist bevorzugt in jenem Abgasaustrag Flächen für Granulatbetten aus jener Trockensubstanz auf.

Im Rahmen der Erfindung liebt es auch, vor der Mischkammer eine der Verbrennungszone nachgeordnete Nachbrennkammer vorzusehen.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung, deren einzige Figur ein Verfahrensschema für ein Verfahren zum Entsorgen von Klärschlamm wiedergibt.

In einer Anlage 10 zum Entsorgen von insbesondere aus kleineren oder mittleren kommunalen oder industriellen Kläranlagen stammendem Klärschlamm A wird dieser mit Flockungsmittel B einem Zulauf 12 einer Hochdruckbandpresse 14 zugeführt, in welcher er - nach chemischer oder thermischer Konditionierung - mit 90 Gew.-% bis 99 Gew.-% Wassergehalt auf 30 Gew.-% bis 50 Gew.-% Trockensubstanz kontinuierlich entwässert wird. Das in der Hochdruckbandpresse 14 abgeschiedene Filtrat C wird einem nicht dargestellten Sammler zugeführt, die Trockensubstanz als Preßkuchen A₁ einer Zerkleinerungseinrichtung 16, in welcher der Preßkuchen A₁ zu einem Granulat D von 3 bis 10 mm Korngröße wird.

In einem - bei 17 nur angedeutete Bandflächen für das Granulat D enthaltenden - Niedertemperaturtrockner 18 wird das Granulat D bei 20° bis 50°C kontinuierlich auf 70 Gew.-% bis 99 Gew.-% Trockensubstanz getrocknet und das über eine Leitung 20 ausgetragene Trockengranulat E in einem nachgeordneten Ofen 22 als Verbrennungszone verbrannt. Durch niedrigen Luftüberschuß entsteht ein Rauchgas G mit geringer NOx-Belastung bei gleichzeitiger thermischer Zerstörung von Dioxinen und anderen organischen Schadstoffen.

Der Trockensubstanz E kann vor dem Ofen 22 Primärluft H₁ zugeführt werden, dem Rauchgas G nach dem Ofen 22 Sekundärluft H₂. In der Zeichnung ist dazu gegenläufig ein Austrag 24 des Ofens 22 für Asche oder Schlacke K zu erkennen.

Die Rauchgase G gelangen durch einen Austrag 26 zu einer Nachbrennkammer 28 in der durch entsprechendes Zumischen der Sekundärluft H₂ das entstandene CO₂ verbrannt wird. Das ausgebrannte Rauchgas G₁ wird über einen Austrag 30 der Nachbrennkammer 28 zu einer Turbulenz-Mischkammer 32 gebracht und dort durch Zugabe einer entsprechend großen Frischluftmenge M schlagartig auf 30° bis 50°C Austrittstemperatur gekühlt, wodurch die Neubildung von dioxinartigen Schadstoffen unterbunden wird.

Das Abgas aus der Mischkammer 32 wird als Trocknungsluft N von einem Ventilator 34 durch den Niedertemperaturtrockner 18 gesaugt, und die Trocknungsluft N durchströmt die auf den von Siebbändern gebildeten Randflächen 17 des Niedertemperaturtrockners 18 lagernden Granulatschüttungen; diese Granulatschichten wirken als Staubfilter und absorbieren Quecksilber und Kadmium, so daß das Abgas Q aus dem Niedertemperaturtrockner 18 ohne weitere Nachreinigung abgenommen werden kann. Das Abgas Q erfüllt die derzeit geltenden gesetzlichen Vorschriften und vermag somit direkt in die Atmosphäre entlassen zu werden.

Je nach Temperaturführung entsteht im Verbrennungsofen 22 ein fester Rückstand in Form glasartiger Schlacke oder körniger Asche K, in welcher der Großteil der anorganischen Schadstoffe so fest eingebunden ist, daß auch hier die Vorschriften über die Eluierbarkeit erfüllt sind und eine Ablagerung auf einer Deponie der Klasse 1 oder eine Verwendung des Materials K im Straßenbau möglich ist; diese Schlacke oder Asche K bildet den festen Gesamtrückstand des Entsorgungsverfahrens und beträgt nur etwa 50 bis 60 Gew.-% der Trockensubstanz des Klärschlammes A.

Claims (8)

1. Verfahren zum Entsorgen von Klärschlamm (A), insbesondere Klärschlamm aus Kläranlagen für kommunale Abwässer, bei dem nach einer Entwässerung auf 30% bis 50% Trockensubstanz der dabei entstehende Kuchen (A₁) zu einem Granulat (D) von 3 bis 10 mm Korngröße zerkleinert und das Granulat in einer Trocknungszone (18) bei etwa 20° bis 50°C auf 70% bis 99% Trockensubstanz (E) in einer Verbrennungszone (22) verbrannt wird, deren Abgas (G) in einer Mischkammer (32) schockartig von Verbrennungstemperatur auf 30° bis 50°C herabgekühlt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das durch Kaltluftzuführung auf 30° bis 50°C schockgekühlte Abgas (G) aus der Verbrennungszone (22) durch feuchte Haufwerkschichten geführt und darin entstaubt wird, wobei die Schwermetallbelastung durch Absorption in den Haufwerkschichten auf unbedenkliche Restwerte reduziert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Haufwerkschichten aus dem Granulat (D) in einem Niedertemperatur-Trockner (18) im Strömungsweg der Abluft (N) der Mischkammer (32) gebildet werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abluft (N) der Mischkammer (32) durch den Niedertemperatur-Trockner (18) gesaugt wird.

5. Anlage zur Durchführung des Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß einem Trockner (18) für granulatartige Trockensubstanz (D) aus Klärschlamm (A), insbesondere einem Niedertemperatur-Trockner, eine Verbrennungszone (22) nachgeordnet ist, deren Abgasaustrag (26) einer Mischkammer (32) für Frischlufteintrag vorgeordnet ist.

6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischkammer (32) an den Trockner (18) angeschlossen ist.

7. Anlage nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Trockner (18) im Abgasaustrag Flächen (17) für Granulatbetten aufweist.

8. Anlage nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Mischkammer (32) eine der Verbrennungszone (32) nachgeordnete Nachbrennkammer (28) vorgesehen ist.