DE19724049A1

DE19724049A1 - Sludge drying process

Info

Publication number: DE19724049A1
Application number: DE19724049A
Authority: DE
Inventors: Reiner Dr Ing Numrich; Manfred H Dr Ing Pahl; Hans-Joachim Dr Ing Warnecke
Original assignee: LIMUS KLAERSCHLAMMENTSORGUNG G; Loedige Maschbau Geb GmbH
Current assignee: LIMUS KLAERSCHLAMMENTSORGUNG G; Loedige Maschbau Geb GmbH
Priority date: 1997-06-07
Filing date: 1997-06-07
Publication date: 1998-12-10
Anticipated expiration: 2017-06-08
Also published as: DE19724049B4

Abstract

In a process and assembly to treat sludge or sludges of similar consistency, the sludge is subject to mechanical de-watering pressure prior to the application of heat treatment. The novelty is that (a): the sludge is pre-heated, prior to being subject to pressure before being dried, and mineralised in a further process stage by pyrolysis or gasification; (b) before the first pressurised de-watering process, the sludge is heated by the use of effluent energy e.g. from the subsequent thermal drying process, improving the de-watering efficiency.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage zur Behandlung von Klärschlämmen oder Schlämmen ähn licher Konsistenz, bei dem die zu behandelnden Klärschlämme zunächst durch mechanische Druckbelastung (Pressen) entwäs sert und anschließend einer thermischen Behandlung unterzo gen werden. The present invention relates to a method and a Plant for the treatment of sewage sludge or sludge-like liche consistency, in which the sewage sludge to be treated first drained by mechanical pressure (pressing) sert and then subjected to a thermal treatment be.

Ein derartiges Verfahren und eine Anlage der eingangs ge nannten Art sind durch den Prospekt "Thermische Klärschlamm-Behandlung" der Firma PLEQ Plant & Equipment Engineering GmbH aus dem Jahre 1995 bekanntgeworden.Such a method and an installation of the ge are mentioned in the brochure "Thermal sewage sludge treatment" from PLEQ Plant & Equipment Engineering GmbH became known in 1995.

In den mechanischen, chemischen und biologischen Stufen von kommunalen Kläranlagen fällt flüssiger Klärschlamm an. Klär schlämme bestehen in der Hauptsache aus Wasser sowie aus mi neralischen (Sand, Salze etc.) und/oder organischen (Papier, Fäkalien etc.) Bestandteilen. Je nach Art der geklärten Ab wässer und der jeweiligen Stufe der Kläranlagen ergeben sich Klärschlämme unterschiedlicher Konsistenz. Die pro Jahr an fallenden Klärschlammengen werfen vielfältige technologische Probleme auf, die ihre Beseitigung, Verminderung oder Ver wendung betreffen. Daher wird nach Problemlösungen gesucht, wie dieses unvermeidliche Abfallprodukt der Abwasserbehand lung - der Klärschlamm - weiterbehandelt, verwendet oder entsorgt werden kann. Schlämme ähnlicher Konsistenz treten auch in Industriebetrieben auf, beispielsweise in Lackieran lagen, Waschanlagen jeder Art usw.In the mechanical, chemical and biological stages of municipal sewage treatment plants produce liquid sewage sludge. Clarify Sludges mainly consist of water and mi mineral (sand, salts etc.) and / or organic (paper, Faeces etc.) components. Depending on the type of clarified Ab water and the respective level of the sewage treatment plants Sewage sludges of different consistency. The per year falling sewage sludge throws diverse technological Problems related to their elimination, reduction or ver turn concern. Therefore, solutions are sought like this inevitable waste product of wastewater treatment treatment - the sewage sludge - further processed, used or can be disposed of. Sludges of similar consistency occur also in industrial companies, for example in paint shops locations, washing facilities of all kinds, etc.

Durch nationale Gesetze und die EG-Richtlinie vom Mai 1991 "über die Behandlung von kommunalem Abwasser und die Verbes serungen in der Abwasserbehandlung allgemein" wurden die Ge samtaufwendungen und Investitionen jährlich erhöht, um Ab wässer aus Industrieanlagen und privaten Haushalten besser klären zu können. Als logische Folge der Abwasserreinigung kam es in den letzten Jahren zu einem Anstieg der dabei an fallenden Klärschlammengen, die in den nächsten Jahren noch weiter zunehmen wird. Through national laws and the EC directive of May 1991 "on the treatment of municipal wastewater and the verbs wastewater treatment in general "were the Ge total expenses and investments increased annually to Ab better from industrial plants and private households to be able to clarify. As a logical consequence of wastewater treatment there has been an increase in this in recent years falling sewage sludge quantities that will remain in the next few years will continue to increase.

Bisher wurde das bei der Abwasserreinigung erzeugte Abfall produkt "Klärschlamm" durch biologische Verfahren möglichst weitgehend mineralisiert und anschließend mit Hilfe von Fäulniseinrichtungen für die spätere externe Entsorgung sta bilisiert und in seiner Menge reduziert. Die dabei anfallen den Endprodukte werden derzeit entweder in der Landwirt schaft auf den Anbauflächen verteilt oder auf Deponien gela gert. Aufgrund der bereits angesprochenen gesetzlichen Rege lungen kann der Klärschlamm selbst in Zukunft nicht mehr auf landwirtschaftlichen Anbauflächen verteilt werden. Durch festgeschriebene zulässige Grenzwerte für die Ausbringung des Klärschlamms in die Landwirtschaft wird dieser Entsor gungsweg in absehbarer Zukunft entfallen.So far, the waste generated in wastewater treatment product "sewage sludge" by biological processes if possible largely mineralized and then with the help of Putrefaction facilities for later external disposal sta bilized and reduced in quantity. The incurred The end products are currently in either the farmer distributed on the cultivated areas or on landfills device. Due to the legal regulations already mentioned The sewage sludge will no longer be able to open even in the future agricultural areas to be distributed. By prescribed permissible application limits of sewage sludge in agriculture becomes this disposal in the foreseeable future.

Durch das bekannte Verfahren wird vorgeschlagen, einen durch eine mechanische Behandlung vorentwässerten Klärschlamm in eine Vorrichtung zum Trocknen zu geben. Zur besseren Wärme verteilung innerhalb des Klärschlamms kann die Vorrichtung zum Trocknen auch aus einer drehbar gelagerten Mischtrommel bestehen. Die Wärme wird über Kontaktflächen an den Klär schlamm übertragen, der mindestens auf die Verdampfungstem peratur erhitzt werden muß, um die Trocknung ausreichend durchführen zu können.The known method proposes a through a mechanical treatment of pre-dewatered sewage sludge to provide a device for drying. For better warmth The device can distribute it within the sewage sludge for drying also from a rotating drum consist. The heat is transferred to the clarifier via contact surfaces Mud transferred to at least the evaporation temperature temperature must be heated to ensure adequate drying to be able to perform.

Durch die bekannten Verfahrensschritte entsteht aus dem feuchten Klärschlamm ein Brennstoff. Für die thermische Ver wertung dieses Brennstoffs ist ein möglichst hoher Organik anteil anzustreben. Der Organikanteil eines Klärschlamms hängt auch davon ab, ob und mit welchen Verfahren der Klär schlamm stabilisiert wird. Die Bandbreite des Organikanteils kann dabei von 40% organischer Trockensubstanz bis zu 75% organischer Trockensubstanz reichen. Weitere wichtige Rand bedingungen zur Herstellung des Brennstoffs sind die Tren nung der Stoffströme bei der Durchführung des Verfahrens und die Betriebsart für den Betrieb thermischer Behandlungsanla gen. Thermische Betriebsanlagen erfordern eine kontinuierli che Betriebsweise. Diskontinuierliche Verfahren verursachen große Wärmeverluste und führen zu instabilen Betriebsver hältnissen.The known process steps result in the wet sewage sludge a fuel. For thermal ver The rating of this fuel is the highest possible organic matter to strive for share. The organic part of a sewage sludge also depends on whether and with what procedures the clarifier mud is stabilized. The range of organic content can range from 40% organic dry matter to 75% organic dry matter are sufficient. More important edge The doors are the conditions for the production of the fuel flow of substances during the implementation of the process and the operating mode for the operation of thermal treatment plants Thermal operating systems require continuous che mode of operation. Cause discontinuous processes large heat losses and lead to unstable operating conditions relationships.

Bei dem bekannten Verfahren ist auch nach dem mechanischen Entwässern noch ein hoher Feuchtigkeitsanteil innerhalb der Klärschlämme vorhanden. Daher werden den Klärschlämmen noch zusätzliche polymere Flockungshilfsmittel beigemischt wer den, damit die Klärschlämme auf möglichst hohe Feststoffan teile in den Filterkuchen entwässert werden können.In the known method is also mechanical Still drain a high moisture content within the Sewage sludge present. Therefore, the sewage sludge is still additional polymeric flocculants added to ensure that the sewage sludge reaches the highest possible solids parts in the filter cake can be dewatered.

Das bekannte Verfahren benötigt aufgrund des hohen Feuchtig keitsanteils innerhalb der Klärschlämme einen großen Ener giebedarf zur weiteren thermischen Trocknung dieser Schläm me. Dieser Energiebedarf erschwert einen Betrieb der Entwäs serung und Trocknung von Klärschlämmen. Die für den Betrieb des Verfahrens aufzuwendende Energie ist größer als die Energie, die durch die Verbrennung des produzierten Brenn stoffs aus Klärschlämmen frei wird.The known method requires due to the high humidity a large amount of energy within the sewage sludge need for further thermal drying of this sludge me. This energy requirement makes operation of the dewatering difficult Treatment and drying of sewage sludge. The for the operation process energy is greater than that Energy produced by burning the burning is released from sewage sludge.

Das bekannte Verfahren betrifft einzelne Entsorgungswege für feuchte Klärschlämme, die eine mechanische Entwässerung, ei ne thermische Trocknung und auch eine Verglasung der Schläm me umfassen. Dem bekannten Verfahren fehlt aber ein Gesamt konzept, um Abwärme und entstehende Brennstoffprodukte sinn voll in den Verfahrenskreislauf zurückzuführen oder zu inte grieren.The known method relates to individual disposal routes for moist sewage sludge, the mechanical drainage, egg ne thermal drying and glazing of the sludge me include. However, the known method lacks an overall concept to make waste heat and fuel products fully attributed to the process cycle or to inte freeze.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher das technische Pro blem zugrunde, das bekannte Verfahren dahin gehend zu opti mieren, daß die innerhalb der betriebenen Anlage aufgewende te Energie effizienter eingesetzt wird, um eine verbesserte Energiebilanz nach der anschließenden Verbrennung des ge trockneten Klärschlamms zu erreichen.The present invention is therefore the technical pro blem based on the known method to opti mieren that the expenditures within the operated plant te energy is used more efficiently to improve Energy balance after the subsequent combustion of the ge to reach dried sewage sludge.

Dieses Problem wird dadurch gelöst, daß die Klärschlämme vor der mechanischen Druckbelastung (Pressen) erwärmt werden.This problem is solved in that the sewage sludge before the mechanical pressure load (presses).

Die Erwärmung der Klärschlämme kann beispielsweise über ei nen Wärmetauscher durchgeführt werden. Der erwärmte Klär schlamm läßt sich in einer der Erwärmungsvorrichtung nachge schalteten Kammerfilterpresse besser entwässern. Aus diesem Grund wird gegenüber dem Stand der Technik der Trockensub stanzanteil (TS) um ca. 5% bis 10% nach Austritt des Klär schlamms aus der Kammerfilterpresse erhöht. Als Folge dieser Erhöhung des Trockensubstanzgehalts kann die anschließende thermische Trocknung beschleunigt und mit einem wesentlich geringeren Energieaufwand durchgeführt werden. Der höhere Trockensubstanzanteil innerhalb der durch die mechanische Kammerfilterpresse erzeugten Filterkuchen wirkt sich signi fikant auf die Investitionskosten der nachfolgenden Anlagen teile (thermische Kontakttrocknung, Vergasung usw.) aus. Die erforderlichen thermischen Trocknerleistungen können erheb lich reduziert werden. Auch eine vorgesehene Brüdenkonden sataufbereitungsanlage kann wesentlich verkleinert dimensio niert werden.The sewage sludge can be heated, for example, via egg NEN heat exchangers are carried out. The warmed clarifier Mud can be nachge in one of the heating device switched chamber filter press better drain. For this Compared to the prior art, the reason for this is the dry sub Punch share (TS) by approx. 5% to 10% after the clarifier leaves sludge from the chamber filter press increased. As a result of this The subsequent increase in the dry matter content can thermal drying accelerates and with a substantial lower energy consumption can be carried out. The higher one Dry matter content within the by mechanical Chamber filter press produced filter cake affects signi fictional on the investment costs of the following systems parts (thermal contact drying, gasification, etc.). The required thermal dryer performance can increase be reduced. Also a planned vapor condensate sat processing plant can be significantly reduced in size be kidneyed.

Idealerweise wird die Temperatur, die die Klärschlämme vor der mechanischen Druckbelastung aufweisen, um ein ΔT von mindestens 20°C erhöht. Ideally, the temperature that the sewage sludge is before of the mechanical pressure load to have a ΔT of increased at least 20 ° C.

Durch die verbesserte Vorentwässerung des Klärschlamms läßt sich aus dem niederenergetischen, feuchten Klärschlamm ein Brennstoff herstellen, der weniger mit Wasser belastet ist als Roh-Braunkohle. Mit diesem hochwertigen Brennstoff läßt sich bei seiner Vergasung Energie gewinnen, die wieder in das System zurückgeführt werden kann. Durch das erfindungs gemäße Verfahren wird eine Klärschlammentsorgung vorgeschla gen, bei der sich die Kläranlage aus der eigenen Kohlen stoffquelle (Klärschlamm) mit Energie, d. h. ohne Energiezu fuhr von außen, versorgt. Es wird daher ein Konzept für eine Kläranlage der Zukunft vorgestellt. Die Verarbeitung der Klärschlämme erfolgt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren di rekt auf der Kläranlage. Der im Klärschlamm enthaltene Koh lenstoff wird auf dem Gelände der Kläranlage verwertet und in verfügbare Wärme und Strom umgewandelt.Thanks to the improved pre-dewatering of the sewage sludge from the low-energy, moist sewage sludge Produce fuel that is less contaminated with water as raw lignite. With this high quality fuel gaining energy during his gasification, which is in again the system can be returned. Through the fiction According to the procedure, sewage sludge disposal is suggested where the wastewater treatment plant is made from its own coals material source (sewage sludge) with energy, d. H. without energy drove from the outside, looked after. It therefore becomes a concept for one Sewage treatment plant of the future presented. Processing the Sewage sludge takes place di in the process according to the invention rect on the wastewater treatment plant. The Koh contained in the sewage sludge lenstoff is recycled on the site of the sewage treatment plant and converted into available heat and electricity.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird den Klärschlämmen vor der mechanischen Druckbelastung eine Additiv-Lösung zu geführt. Die Additiv-Lösung dient als Flockungshilfsmittel, um Feuchtigkeit aus den Klärschlämmen herauszuziehen.In a preferred embodiment, the sewage sludge add an additive solution before the mechanical pressure load guided. The additive solution serves as a flocculant, to pull moisture out of the sewage sludge.

Die erfindungsgemäße Erwärmung der Klärschlämme vor der Be handlung in der Kammerfilterpresse kann vorteilhafterweise mit dem Einsatz der Additiv-Lösung verknüpft sein. Dabei ist es bevorzugt, daß die Additiv-Lösung vor der Mischung mit den Klärschlämmen eine Temperatur von 70°C bis 80°C auf weist. Zwischen der erwärmten Additiv-Lösung und den Klär schlämmen findet ein Temperaturausgleich statt, der dazu führt, daß die Klärschlämme vor einer weiteren Behandlung erwärmt werden. Der nachfolgende mechanische Entwässerungs vorgang wird dadurch noch weiter erleichtert. Die Tempera turerhöhung durch die Additiv-Lösung ließe sich aber bei spielsweise auch dadurch verwirklichen, daß eine exotherme Reaktion zwischen der Additiv-Lösung und dem Klärschlamm stattfindet.The heating of the sewage sludge according to the invention before loading action in the chamber filter press can advantageously be linked to the use of the additive solution. It is it is preferred that the additive solution be mixed before the sewage sludge at a temperature of 70 ° C to 80 ° C points. Between the heated additive solution and the clarifier sludge, a temperature equalization takes place causes the sewage sludge before further treatment be heated. The subsequent mechanical drainage this makes the process even easier. The tempera However, the additive solution could increase the door for example also realize that an exothermic Reaction between the additive solution and the sewage sludge takes place.

Es ist bevorzugt, daß die Klärschlämme und die Additiv-Lö sung vor der mechanischen Entwässerung einer Vorrichtung zum kontinuierlichen Mischen zugeführt werden. Durch die Bear beitung der Klärschlämme und der Additiv-Lösung in einer Vorrichtung, die mit Misch- und/oder Bearbeitungselementen (vorzugsweise Pflugscharelemente) bestückt ist, kann das zu mischende Gut im Haufwerk und/oder im mechanisch erzeugten Wirbelbett bewegt werden. Dies hat den Vorteil, daß die als Flockungsmittel eingesetzte Additiv-Lösung die Klärschlämme gut durchdringen kann, um Feuchtigkeitsanteile innerhalb der Klärschlämme zu binden.It is preferred that the sewage sludge and additive sol solution before the mechanical drainage of a device for be continuously mixed. Through the Bear Processing of the sewage sludge and the additive solution in one Device with mixing and / or processing elements (preferably ploughshare elements), this can mixing material in the pile and / or in the mechanically generated Fluidized bed to be moved. This has the advantage that the as Additive solution used as a flocculant for the sewage sludge can penetrate well to keep moisture inside to bind the sewage sludge.

Als Additiv-Lösung bzw. Flockungshilfsmittel kann eine Poly merlösung eingesetzt werden. Bei der Entwässerung der Klär schlämme auf für die thermische Verarbeitung ausreichende Trockensubstanzanteile werden dem Klärschlamm Polymere do siert zugegeben. Die zugegebenen Polymere vergrößern weder die zu entsorgende Menge noch belasten sie die nachgeschal teten Verarbeitungsschritte.As a additive solution or flocculant, a poly mer solution. When the sewage is drained slurries sufficient for thermal processing Dry matter fractions are the sewage sludge polymers do admitted. The added polymers do not enlarge the amount to be disposed of is still a burden on the secondary formwork processing steps.

Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die durch eine Vergasung der getrockneten Klärschlämme erzeugten Gase durch nachgeschaltete Anlagen teile wieder in das Verfahren integriert. Nach der mechani schen Entwässerung und thermischen Trocknung kann der orga nische Anteil der Klärschlämme durch Verbrennung oder Verga sung (z. B. in einem Vergaser nach dem Prinzip des mecha nisch erzeugten Wirbelbetts) in mineralisierte Asche und entweichendes Gas umgewandelt werden. Das Gas kann anschlie ßend direkt genutzt oder aber in elektrische Energie umge wandelt werden. Die frei gewordene Wärme-Energie wird bei spielsweise zur Trocknung der Klärschlämme nach der mechani schen Entwässerung oder aber zur Erwärmung der Additiv-Lö sung genutzt. Folglich kann die erfindungsgemäße Anlage ohne zusätzliche Energiezufuhr betrieben werden.In a further embodiment of the invention Process are those by gasifying the dried Sewage sludge produced gases through downstream plants parts integrated into the process again. After the mechani draining and thermal drying can be done by the orga proportion of sewage sludge from combustion or gasification solution (e.g. in a carburettor based on the mecha nically produced fluidized bed) in mineralized ash and escaping gas can be converted. The gas can then used directly or converted into electrical energy be changed. The heat energy released is at for example to dry the sewage sludge after the mechani drainage or to heat the additive solution solution used. Consequently, the system according to the invention without additional energy supply can be operated.

Die Vergasung der organischen Bestandteile des gewonnenen Brennstoffs aus Klärschlämmen kann besonders effektiv da durch erreicht werden, daß in den Klärschlamm Luft oder Sau erstoffmoleküle mit einer Temperatur von etwa 700°C einge bracht werden.The gasification of the organic components of the extracted Fuel from sewage sludge can be particularly effective there can be achieved by air or sow in the sewage sludge material molecules with a temperature of about 700 ° C be brought.

Bei einer weiteren Variante werden die Klärschlämme vor der thermischen Behandlung einer Vorrichtung zum Mischen zuge führt. Durch entsprechende Misch- oder Bearbeitungselemente lassen sich die mit Flockungsmitteln angereicherten Klär schlämme derart aufbereiten, daß die anschließende thermi sche Trocknung effizienter durchgeführt werden kann.In another variant, the sewage sludge before thermal treatment of a mixing device leads. With appropriate mixing or processing elements the clarifier enriched with flocculants Process sludge in such a way that the subsequent thermi drying can be carried out more efficiently.

In den Rahmen der vorliegenden Erfindung fällt auch eine Klärschlammtrocknungsanlage zur Durchführung des erfindungs gemäßen Verfahrens mit einer Kammerfilterpresse und einer Kontakttrocknungsvorrichtung, bei der die Anlage eine Heiz vorrichtung zur Erwärmung der Klärschlämme aufweist, die der Kammerfilterpresse vorgeschaltet ist.One also falls within the scope of the present invention Sewage sludge drying system for carrying out the Invention method according to a chamber filter press and Contact drying device in which the system heats has device for heating the sewage sludge, the Chamber filter press is connected upstream.

Durch die Heizvorrichtung, die auch als Wärmetauscher ausge bildet sein kann, wird die Beweglichkeit der Wassermoleküle innerhalb der Klärschlämme erhöht, so daß der Feuchtigkeits anteil mit Hilfe der Kammerfilterpresse verbessert von den organischen Anteilen der Klärschlämme getrennt werden kann. By the heater, which is also used as a heat exchanger can be formed, the mobility of the water molecules increased within the sewage sludge so that the moisture share improved with the help of the chamber filter press organic parts of the sewage sludge can be separated.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Klärschlammtrock nungsanlage ist ein Drehrohrbündel-Trockner als Kontakt trockner vorgesehen. Die Erhitzung der Klärschlämme erfolgt durch direkten Kontakt mit beheizten Rohren, die um einige Grade gegen die Horizontale geneigt innerhalb einer drehba ren Trommel angeordnet sind. Die Erhitzung kann noch durch Zugabe eines erwärmten Gases unterstützt werden, das im Gleich- oder Gegenstrom durch den Drehrohrbündel-Trockner strömt. Durch die Neigung und Drehzahländerung kann verhin dert werden, daß die Klärschlämme an den Rohren festbacken.In a preferred embodiment, the sewage sludge skirt system is a rotary tube bundle dryer as a contact dryer provided. The sewage sludge is heated through direct contact with heated pipes around some Sloping against the horizontal within a rotatable ren drum are arranged. The heating can still go through Addition of a heated gas that is supported in the Co-current or counter-current through the rotary tube dryer flows. Due to the inclination and speed change can prevent be changed that the sewage sludge bake on the pipes.

Bei einer anderen Ausführungsform ist an die Anlage eine Einrichtung zum Vergasen der getrockneten Klärschlämme an schließbar. Durch diese Zusatzeinrichtung kann der getrock nete Klärschlamm (Brennstoff) in nutzbare Energie umgewan delt werden. Der Vergasungsprozeß kann in einem kontinuier lich betriebenen Reaktor erfolgen, bei dem in einer horizon tal gelagerten Trommel eine drehbare Mischerwelle angeordnet ist. Auf der Mischerwelle sind Mischwerkzeuge befestigt, die im Reaktionsraum sowohl das eingebrachte Gas als auch den Feststoff (z. B. Klärschlamm) gleichmäßig vertreiben und den Reaktionsprozeß begünstigen. Alternativ kann der Klärschlamm in einem geeigneten Drehrohr auch durch Pyrolyse vergast werden.In another embodiment, one is attached to the system Device for gasifying the dried sewage sludge closable. Through this additional device, the getrock Sewage sludge (fuel) converted into usable energy be delt. The gasification process can be continuous Lich operated reactor in which in a horizon arranged a rotatable mixer shaft is. Mixing tools are attached to the mixer shaft both the gas introduced and the Distribute solid matter (e.g. sewage sludge) evenly and remove the Favor reaction process. Alternatively, the sewage sludge also gasified by pyrolysis in a suitable rotary tube will.

Zur Unterstützung des oben beschriebenen Zusammenwirkens von Additiv-Lösungen und Klärschlämmen ist vor der Kammerfilter presse der Klärschlammanlage eine Vorrichtung zum Mischen der Klärschlämme mit der Additiv-Lösung angeordnet. Die vor teilhaften Wirkungen wurden bereits oben beschrieben. To support the interaction of Additive solutions and sewage sludge is in front of the chamber filter press the sewage sludge plant a device for mixing the sewage sludge with the additive solution. The before partial effects have already been described above.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der beigefügten Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter aufgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln oder in beliebigen Kombinationen miteinander verwendet werden. Die erwähnten Ausführungsformen sind nicht als abschließend zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charak ter.Further advantages result from the attached drawing. Likewise, the above and the others Features listed individually or according to the invention can be used in any combination. The embodiments mentioned are not intended to be exhaustive to understand, but rather have exemplary character ter.

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird an hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is illustrated in the drawing and is hand of an embodiment explained in more detail.

Die Figur zeigt ein Flußschema des erfindungsgemäßen Verfahrens.The figure shows a flow diagram of the invention Procedure.

Das Flußschema zeigt das erfindungsgemäße Verfahren stark schematisiert und ist auf den erfindungswesentlichen Kern des Verfahrens reduziert.The flow diagram strongly shows the method according to the invention schematized and is on the core essential to the invention of the procedure reduced.

In einem Vorratsbehälter 10 befindet sich feuchter, unbehan delter Klärschlamm, wie er in einem Klärwerk anfällt. Über eine Pumpe 11 wird der Klärschlamm aus dem Vorratsbehälter 10 zur mechanischen Vorentwässerung einer Kammerfilterpresse 12 zugeleitet. Zur Verbesserung des Vorgangs der Vorentwäs serung des Klärschlamms ist der Kammerfilterpresse 12 eine Vorrichtung 13 zum Mischen vorgeschaltet. Die Vorrichtung 13 ist mit Misch- und Bearbeitungselementen 14 bestückt, um den feuchten Klärschlamm auflockern zu können. Der Klärschlamm wird vor dem Eintritt in die Kammerfilterpresse 12 um einen Temperaturbetrag ΔT von mindestens 20°C gegenüber seiner Ausgangstemperatur erhöht. Dies wirkt sich vorteilhaft auf die mechanische Vorentwässerung aus, da die Feuchtigkeitsbe standteile innerhalb des Klärschlamms besser von den organi schen Bestandteilen getrennt werden können. In a storage container 10 there is moist, untreated sewage sludge such as is obtained in a sewage treatment plant. The sewage sludge is fed via a pump 11 from the storage container 10 to a chamber filter press 12 for mechanical preliminary dewatering. In order to improve the process of sludge Vorentwäs provement of the chamber filter press is a device 13 for mixing upstream 12th The device 13 is equipped with mixing and processing elements 14 in order to loosen up the moist sewage sludge. Before entering the chamber filter press 12, the sewage sludge is increased by a temperature amount ΔT of at least 20 ° C. compared to its initial temperature. This has an advantageous effect on the mechanical pre-drainage, since the moisture components within the sewage sludge can be better separated from the organic components.

Aus einem Behältnis 15 kann dem Klärschlamm eine Additiv-Lö sung, vorzugsweise eine Polymerlösung, beigemischt werden. Die Additiv-Lösung erfüllt die Aufgabe eines Flockungsmit tels, um einerseits Feuchtigkeit zu binden und andererseits Feuchtigkeit von den organischen Bestandteilen des Klär schlamms zu lösen. Durch die mit der Vorrichtung 13 zum Mi schen bewirkten Maßnahmen kann die Additiv-Lösung den Klär schlamm weitgehend homogen durchdringen. Die anschließende Entwässerung in der Kammerfilterpresse 12 kann daher be schleunigt und mit geringerem Energieaufwand ablaufen und der Trockensubstanzanteil im mechanisch entwässerten Klär schlamm ist gegenüber dem Stand der Technik erhöht.An additive solution, preferably a polymer solution, can be added to the sewage sludge from a container 15 . The additive solution fulfills the function of a flocculant, on the one hand to bind moisture and on the other hand to loosen moisture from the organic components of the sewage sludge. Through the measures effected with the device 13 for mixing, the additive solution can penetrate the sewage sludge largely homogeneously. The subsequent dewatering in the chamber filter press 12 can therefore be accelerated and run with less energy and the dry matter content in the mechanically dewatered sewage sludge is increased compared to the prior art.

Nach dem Austritt des vorentwässerten Klärschlamms aus der Kammerfilterpresse 12 gelangt der Klärschlamm in eine Kon takttrocknungsvorrichtung 16. In der Kontakttrocknungsvor richtung 16 kann der Klärschlamm durch Kontakttrocknung über heiße Rohrbündel getrocknet werden, die innerhalb der Kon takttrocknungsvorrichtung 16 angeordnet sind. Der Kontakt trocknungsvorrichtung 16 ist ebenfalls eine Vorrichtung 17 zum Mischen vorgeschaltet, die mit Bearbeitungselementen 18 ausgestattet ist. Der Trocknungsvorgang in der Kontakttrock nungsvorrichtung 16 wird durch die vorgeschaltete Vorrich tung 17 erleichtert.After the pre-dewatered sewage sludge exits the chamber filter press 12 , the sewage sludge passes into a contact drying device 16 . In the Kontakttrocknungsvor direction 16 , the sewage sludge can be dried by contact drying over hot tube bundles, which are arranged within the con tact drying device 16 . The contact drying device 16 is also a device 17 for mixing upstream, which is equipped with processing elements 18 . The drying process in the contact drying device 16 is facilitated by the upstream device 17 .

Das ausgetriebene Wasser verläßt die Kontakttrocknungsvor richtung 16 als leicht überhitzter Brüden mit ca. 110 bis 120°C. Die Brüden werden entstaubt und über ein Gebläse wieder der Kontakttrocknungsvorrichtung 16 zugeführt. Die thermische Energie der erhitzten Brüden kann aber auch dazu verwendet werden, den feuchten Klärschlamm vor dem Eintritt in die Kammerfilterpresse 12 um ein ΔT zu erwärmen. Mit Hil fe eines Wärmeaustauschers kann die Energie der Brüden auf den Klärschlamm übertragen werden.The expelled water leaves the Kontakttrocknungsvor device 16 as a slightly overheated vapor at about 110 to 120 ° C. The vapors are dedusted and fed back to the contact drying device 16 via a blower. However, the thermal energy of the heated vapors can also be used to heat the moist sewage sludge by a ΔT before it enters the chamber filter press 12 . With the help of a heat exchanger, the energy of the vapors can be transferred to the sewage sludge.

Nach der thermischen Trocknung in der Kontakttrocknungsvor richtung 16 liegt der Klärschlamm als getrockneter Brenn stoff vor. In einer Vergasungseinrichtung 19 kann der Brenn stoff (Klärschlamm) zu mineralisierter Asche und einem ent weichenden Gas umgesetzt werden. Die Vergasung erfolgt so, daß in der Vergasungseinrichtung 19 heiße Luft oder heiße Sauerstoffmoleküle eingeblasen werden, die eine Temperatur von ca. T = 700°C aufweisen. Durch unterstöchiometrische Verbrennung eines Teils des Klärschlamms wird die notwendige Wärme für die Vergasung erzeugt. Die mineralisierte Asche 20 ist nach Austritt aus der Vergasungseinrichtung 19 von Feuchtigkeit und Schadstoffen weitgehend befreit, so daß sie auf Deponien gelagert werden kann. Je nach Einzelzulassung kann die Asche 20 aber auch in der Bauindustrie eingesetzt werden.After the thermal drying in the Kontakttrocknungsvor direction 16 , the sewage sludge is present as a dried fuel. In a gasification device 19 , the fuel (sewage sludge) can be converted to mineralized ash and a gas that escapes. The gasification takes place in such a way that hot air or hot oxygen molecules, which have a temperature of approximately T = 700 ° C., are blown into the gasification device 19 . The substoichiometric combustion of part of the sewage sludge generates the heat necessary for gasification. The mineralized ash 20 is largely freed of moisture and pollutants after exiting the gasification device 19 so that it can be stored in landfills. Depending on the individual approval, the ash 20 can also be used in the construction industry.

Das aus der Vergasungseinrichtung 19 (z. B. einem Lödige-Re aktor) austretende heiße Gas wird wiederum zur Trocknung des Klärschlamms benutzt. Das entstehende Gas läßt sich einem gasbetriebenen Motor zuführen und in elektrische Energie um wandeln. Die Energie kann dann wiederum innerhalb des Ver fahrenszyklus eingesetzt werden. Die entstehende Abwärme wird wieder für die thermische Trocknung genutzt.The hot gas emerging from the gasification device 19 (eg a Lödige reactor) is in turn used to dry the sewage sludge. The resulting gas can be fed to a gas-powered engine and converted into electrical energy. The energy can then be used again within the process cycle. The waste heat generated is used again for thermal drying.

Durch die verbesserte Vorentwässerung des Klärschlamms und die Möglichkeit der Energierückgewinnung wird die Energiebi lanz beim Betrieb des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung wesentlich verbessert. Durch die Optimierung im Eingangs- und Endbereich des Verfahrens läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren energietechnisch nahezu autark betreiben, sofern eine gewisse Energie zum An fahren der Anlage bereitgestellt worden ist.Due to the improved pre-dewatering of the sewage sludge and the energy recovery becomes the possibility of energy recovery lance in the operation of the method according to the invention or device according to the invention significantly improved. By optimization in the entry and end areas of the process the method according to the invention can be used in terms of energy technology operate almost autonomously, provided a certain amount of energy is available drive the system has been provided.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage zur Be handlung von Klärschlämmen oder Schlämmen ähnlicher Konsi stenz. Die thermisch zu behandelnden Klärschlämme werden zu nächst durch mechanische Druckbelastung entwässert, an schließend durch eine thermische Behandlung getrocknet und bevorzugt in einem weiteren Schritt durch Pyrolyse oder Ver gasung mineralisiert. Die Klärschlämme werden vor der mecha nischen Druckbelastung durch Abwärme, beispielsweise aus der thermischen Trocknung, erwärmt. Die Vorentwässerung wird da durch verbessert. Die Abwärme aus dem Vergasungsprozeß und/oder der Verbrennung im Gasmotor dient zur thermischen Trocknung. Die innerhalb der betriebenen Anlage aufgewendete Energie kann effizient eingesetzt werden, so daß die Ener giebilanz des erfindungsgemäßen Verfahrens gegenüber dem Stand der Technik wesentlich verbessert ist.The invention relates to a method and a system for loading treatment of sewage sludge or sludge of similar consi stenz. The sewage sludges to be thermally treated become next dewatered by mechanical pressure finally dried by a thermal treatment and preferably in a further step by pyrolysis or Ver Gassing mineralized. The sewage sludge is in front of the mecha African pressure load from waste heat, for example from the thermal drying, heated. The pre-drainage is there through improved. The waste heat from the gasification process and / or the combustion in the gas engine is used for thermal Drying. The spent within the operated plant Energy can be used efficiently so that the ener Balance sheet of the method according to the invention State of the art is significantly improved.

Claims

1. a process for the treatment of sewage sludge or sludge of similar consistency,
in which the sewage sludge is first dewatered by mechanical pressure (pressing) and then subjected to a thermal treatment,
characterized by
that the sewage sludge are heated before the mechanical pressure load.

2. The method according to claim 1, characterized in that the temperature that the sewage sludge without external ener Pour supply before mechanical pressure load sen is increased by a ΔT of at least 20 ° C.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized net that the sewage sludge before the mechanical pressure load an additive solution is supplied.

4. The method according to claim 3, characterized in that the additive solution before mixing with the sewage sludge men has a temperature of 70 ° C-80 ° C.

5. The method according to claim 3 or 4, characterized net that the sewage sludge and the additive solution before the mechanical drainage of one with mixing elements and / or processing elements equipped device be fed for mixing.

6. The method according to any one of claims 3 to 5, characterized ge indicates that a polymer solution as an additive solution solution is used.

7. The method according to any one of the preceding claims characterized in that by the gasification of the Dried sewage sludge generated by a gas downstream device back into the process in be tegrated.

8. The method according to claim 7, characterized in that in the sewage sludge air or oxygen with a tem temperature of about 700 ° C is introduced.

9. The method according to claim 7 or 8, characterized net that the waste heat of the gases to heat the clarifier sludge and / or the additive solution can be used.

10. The method according to any one of the preceding claims characterized in that the sewage sludge before thermal treatment of a device for continuous be mixed.

11. sludge treatment system for performing the method according to one of the preceding claims with egg ner chamber filter press ( 12 ), and a contact drying device ( 16 ), characterized in that the system has a heating device for heating the sewage sludge, which the chamber filter press ( 12 ) is switched before.

12. sludge treatment plant according to claim 11, characterized in that a rotary tube dryer is provided as a contact drying device ( 16 ).

13. sludge treatment plant according to claim 11 or 12, characterized in that a Einrich device ( 19 ) for gasifying the dried sewage sludge can be connected to the plant.

14. Sludge treatment plant according to one of claims 11 to 13, characterized in that a device ( 13 ) for continuously mixing the sewage sludge with an additive solution is arranged in front of the chamber filament ( 12 ).

15. Sludge treatment plant according to claim 13, characterized in that the device ( 19 ) is a horizontally oriented, continuously operated reactor which has a rotatably mounted Mischerwel le with mixing elements in the reaction chamber, that the reactor has at least one opening as seen over the length of the reactor , via which a reaction gas flows into the product-filled reaction chamber, and that openings are provided on the reactor, through which the product to be processed can flow in and out and the resulting gas can be drawn off.

16. sludge treatment plant according to one of claims 13 to 15, characterized in that the device ( 19 ) is a horizontal externally heated rotary tube, in which the required heat of gasification is introduced by indirect heat exchange with exclusion of air (pyrolysis).