DE19531101C1 - Verfahren zur Regelung einer Schlammtrocknungsanlage mit Rückführung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung einer Schlammtrocknungsanlage, insbesondere einer Klärschlammtrocknung, bei der ein mechanisch entwässerter Schlamm mit bereits getrocknetem Schlamm gemischt, das Gemisch getrocknet und in zwei oder mehr Fraktionen gesiebt wird, wobei eine oder mehrere Fraktionen für die Rückmischung verwendet werden.

Bei einer derartigen Schlammtrocknungsanlage (DE 39 15 082 C1) kann wegen des sogenannten Klebepunktes nicht der mechanisch entwässerte Schlamm direkt mit etwa 20 bis 30% TR (Trockenrückstand) aufgegeben werden, sondern es muß zuvor eine Rückmischung mit bereits getrocknetem Schlamm auf etwa 65-75% TR erfolgen. Aufgabe der Rückmischung ist es, gleichzeitig aus dem frischen und dem rückgeführten, getrockneten Schlamm ein in der Korngröße möglichst gleichmäßiges Granulat zu erzeugen, das sowohl für die Regelung des Trocknungsprozeßes als auch für die Schüttguteigenschaften des Trocknungsgutes von großer Bedeutung ist.

Bisher wurde mit Hilfe verschiedenster Meß- und Regelungsverfahren erfolglos versucht, ohne manuellen Eingriff stabile Verhältnisse bei der Regelung zu erzielen. Der Einsatz von Feuchtemeßgeräten scheitert, sobald sich die chemischen und sonstigen physikalischen Eigenschaften des Schlammes ändern, wie z. B. von unterschiedlichen Kläranlagen. Die Messung der Trockner- oder auch Mischguttemperatur hängt nicht nur vom Wassergehalt ab, so daß auch diese Temperaturen keine zuverlässigen Steuergrößen darstellen.

Das Granulierverhalten und somit die Korngrößenverteilung des Mischgranulates ist jedoch nicht nur vom Wassergehalt des Mischgutes abhängig, sondern auch von den chemischen und den physikalischen Eigenschaften der Schlämme. Das Granulierverhalten wird bisher nur visuell anhand des Trockengutes oder des Mischgutes im Mischer beurteilt und das Mischungsverhältnis bei zu feinem Korn auf höheren bzw. bei zu grobem auf niedrigeren Wassergehalt eingestellt. Sowohl der Wassergehalt als auch die von den übrigen Schlammeigenschaften abhängige Granulierfähigkeit beeinflussen die Korngrößenverteilung des Korngutes und stehen in direkter Abhängigkeit mit der Mengenaufteilung bei der Absiebung des getrockneten Schlammes.

Bei einer weiteren Schlammtrocknungsanlage (US-PS 5,279,637), wird durch Siebung Trockengut fraktioniert und mit mechanisch entwässertem Gut gemischt. Die Entscheidung, welche der abgesiebten Fraktionen für die Mischung herangezogen werden, wird durch einen Microprozessor herbeigeführt, der die Signale Feststoffgehalt des mechanisch entwässerten Klärschlammes, Trocknertemperatur, Feuchtigkeitsgehalt und Temperatur des Trockengutes, sowie die Antriebsleistung des Trockners verarbeitet. Hierdurch werden in Abhängigkeit von Meßgrößen, die vor dem Verfahrensschritt "Absiebung" ermittelt werden, das Mischungsverhältnis und damit die Anzahl der abgesiebten Fraktionen mit Hilfe des Microprozessors festgelegt. Es liegt somit keinerlei Abhängigkeit des Mischvorganges von den Mengenströmen der Siebfraktionen vor.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde bei unterschiedlichen Wassergehalten des angelieferten Schlammes und unterschiedlichen Granulierverhalten das Verhältnis der beiden Mengenströme von entwässerten zum getrockneten Schlamm so zu verändern, daß die Körngrößenverteilung des Tropfengutes und somit der gesamte Trocknungsprozeß konstant bleibt.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß beim Einsatz eines Siebes mit einem Siebbelag die beiden Mengenströme der Fein- (M5) und Grobfraktion (M4), und beim Einsatz eines Siebes mit zwei Siebbelägen die Mengenströme der Fein- (M5), Mittel- (M4F) und Grobfraktion (M4G) gemessen werden und bei Zunahme des Verhältnisses der Mengenströme M5/M4 bzw. M5/M4F, M5/M4G oder M5/(M4F + M4G) der Mengenstrom des rückgeführten Trockenschlammes (M2) verringert und/oder des entwässerten Schlammes (M1) erhöht wird.

Damit werden von den Mengenströmen der Fraktionen des Trockengutes das Mischungsverhältnis von Rückgut zu Frischschlamm bestimmt. Außerdem wird automatisch der Klebebereich verlassen, da in diesem Fall die Körnung des Trockengutes sich stark vergröbert, was nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zu einer Verringerung des Wasseranteils in der Mischung vom entwässerten und rückgeführten Schlamm führt.

Bei Veränderung der Mengenströmung wird entweder die Menge des rückgeführten Trockenschlammes oder des entwässerten Schlammes verändert. Bei einem gleichzeitigen Absinken der Temperatur am Trockneraustritt wird der Mengenstrom des entwässerten Schlammes verringert, bei einem Ansteigen der Temperatur erhöht. Des weiteren wird bei Veränderung der Mengenströme des rückgeführten Trockenschlammes und des entwässerten Schlammes eine Nachregelung unter Berücksichtigung der Totzeit zwischen dem Bereich der Mischung von entwässerten und rückgeführten Schlamm und dem Bereich der Absiebung vorgenommen. Hierdurch wird eine optimale Regelung erzielt.

Einzelheiten der Erfindung sind in einer Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 ein Verfahrensschema einer Klärschlammtrocknungsanlage mit einfacher Absiebung,

Fig. 2 ein Verfahrensschema einer Klärschlammtrocknungsanlage mit zweifacher Absiebung.

Der entwässerte Klärschlamm wird einem Annahmebunker 1 zugeführt und über ein Förderaggregat 2 einem Naßschlammsilo aufgegeben. Ein Förderaggregat 4 ist mit einem Mischer 5 verbunden, an den sich ein Förderaggregat 6 anschließt. Von hier gelangt das Mischgut in einen beispielhaft dargestellten Trommeltrockner 7, wobei das getrocknete Gut über einen Kühler 8 und ein Förderaggregat 9 einem Sieb 10 zugeführt wird. Diesem Sieb ist ein Trockengutsilo 11 nachgeschaltet, aus dem der getrocknete Klärschlamm abgezogen wird. Mit 12 ist ein Staubabscheider bezeichnet, dem ein Förderaggregat 13 und ein Vorlagesilo 14 zugeordnet ist. Über ein Förderaggregat 15 gelangt rückgeführtes Gut in den Mischer 5. Dem Trommeltrockner 7 ist ein Wärmetauscher 16 mit einem Brüdenkondensator 17 und einem weiteren Wärmetauscher 18 vorgeschaltet. Aus dem Brüdenkondensator 17 wird das Brüdenkondensat nach unten abgezogen und die Restbrüden in den Trommeltrockner 7 eingeführt. Beim Wärmetauscher 18 ist mit KW ein Kühlwasserkreislauf bzw. die Luftkondensation bezeichnet.

Die Mengenströme sind wie folgt bezeichnet. Mit M1 der entwässerte Klärschlamm, mit M2 das Rückgut, mit M3 das Mischgut, mit M4 das grobe Trockengut, mit M4G die Grobfraktion von M4, mit M4F die Feinfraktion von M4 und mit M5 das feine Trockengut.

Bei Einsatz eines Siebbelages erfolgt die Aufteilung in die Feinfraktion M5 und die Grobfraktion M4. Beide Mengenströme M5 und M4 werden kontinuierlich z. B. mit Bandwaagen oder Prallblechen mit Impulsgebern oder diskontinuierlich als Silofüllmengen gemessen. Verschlechtert sich nun die Granulierung, d. h. die Kornverteilung wird entweder aufgrund geringeren Wassergehaltes des Mischgutes oder schlechterer Granulierfähigkeit des Schlammes feiner, so nimmt das Verhältnis der Massenströme M5/M4 zu. Der Mengenstrom M2 und/oder M1 wird nun so lange verändert, bis das alte Verhältnis M5/M4 wieder hergestellt ist und zwar wird bei einem gleichzeitigen Absinken der Temperatur am Trockneraustritt der Mengenstrom M1 verringert, bei einem Ansteigen der Temperatur erhöht. Diese Regelart funktioniert auch noch, wenn sich der Wassergehalt der Mischung bis in die Nähe des Klebepunktes absenkt, da auch hiermit eine Veränderung der Körnung, nämlich eine Vergröberung, verbunden ist. Das System verringert automatisch den Wasseranteil und verläßt den Klebebereich.

Wird bei der Absiebung des Trockengutes ein Sieb mit zwei Siebbelägen eingesetzt, so kann entweder das Verhältnis M5/M4F bzw. M5/M4G oder M5/(M4F + M4G) zur Regelung herangezogen werden.

Die für die Regelung erforderlichen Einrichtungen sind nicht dargestellt. So ist es ohne weiteres denkbar für die Regelung auch eine Rechneranlage einzusetzen, um somit die Anlage stets im optimalen Bereich zu fahren.

Claims (8)

1. Verfahren zur Regelung einer Schlammtrocknungsanlage, insbesondere einer Klärschlammtrocknung, bei der ein mechanisch entwässerter Schlamm mit bereits getrocknetem Schlamm gemischt, das Gemisch getrocknet und in zwei oder mehr Fraktionen gesiebt wird, wobei eine oder mehrere Fraktionen für die Rückmischung verwendet werden, dadurch gekennzeichnet, daß beim Einsatz eines Siebes mit einem Siebbelag die beiden Mengenströme der Fein- (M5) und Grobfraktion (M4), und beim Einsatz eines Siebes mit zwei Siebbelägen die Mengenströme der Fein- (M5), Mittel- (M4F) und Grobfraktion (M4G) gemessen werden, und bei Zunahme des Verhältnisses der Mengenströme M5/M4 bzw. M5/M4F, M5/M4G oder M5/(M4F + M4G) der Mengenstrom des rückgeführten Trockenschlammes (M2) verringert und/oder des entwässerten Schlammes (M1) erhöht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Veränderung der Mengenströme etwa in gleicher Weise die Mengenströme des rückgeführten Trockenschlammes und des entwässerten Schlammes verändert werden.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Erniedrigung der Temperatur am Trockneraustritt der Mengenstrom M1 erniedrigt und bei einem Ansteigen der Temperatur erhöht wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Veränderung der Mengenströme des rückgeführten Trockenschlammes und des entwässerten Schlammes eine Nachregelung unter Berücksichtigung der Totzeit zwischen dem Bereich der Mischung von entwässertem und rückgeführtem Schlamm und dem Bereich der Absiebung vorgenommen wird.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mengenströme kontinuierlich gemessen werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die kontinuierliche Messung mittels Bandwaagen oder Prallblechen mit Impulsgebern erfolgt.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mengenströme diskontinuierlich gemessen werden.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die diskontinuierliche Messung mittels Silofüllmengen erfolgt.