DE19851612A1 - Verfahren und Anlage zur Trocknung und Pelletierung von Schlamm, insbesondere Klärschlamm - Google Patents

Abstract

Um aus Klärschlamm auf wirtschaftliche Weise mit vermindertem Aufwand an Investitions- und Betriebskosten Pellets bzw. Agglomerate erzeugen zu können, die ohne weitere Nachbehandlung nutzbringend verwertet werden können, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, maschinell entfeuchteten Schlamm (12) in einem Trocknungsgasstrom (13) zu trocknen und den konvektiv getrockenten Schlamm (19) nach Abtrennung von Trocknungsabgas ohne Zwischenlagerung und ohne weitere Behandlung unmittelbar einem Pelletriergerät (24) aufzugeben, in welchem der Schlamm zu Schlammpellets (28) geformt wird, die einer weiteren Verwertung wie z. B. Kompostierung (30) zugeführt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Trocknung und Pelletierung von Schlamm, insbesondere Klärschlamm, der maschinell entfeuch­ tet, in einem Trocknungsgasstrom konvektiv getrocknet und zu Pellets geformt wird. Außerdem betrifft die Erfindung eine Anlage zur Durch­ führung des Verfahrens.

Der in Abwasserkläranlagen in großen Mengen anfallende Klär­ schlamm muß vor seiner Verwertung in der Landwirtschaft, vor seiner Kompostierung, Verbrennung oder anderweitigen Entsorgung behan­ delt werden. So ist aus der EP-B-0 396 852 bekannt, nassen Klär­ schlamm in einer Zentrifuge, Kammerfilterpresse oder Siebband­ presse maschinell zu entwässern und anschließend in einem Kon­ takttrockner bzw. Muldentrockner bis auf einen Trockenstoffgehalt TS von etwa 50% zu trocknen. Der vorgetrocknete Schlamm wird dann über eine Fördereinrichtung einer Granuliereinrichtung aufgegeben, die den Schlamm zu würstchenförmigen Agglomeraten formt, welche anschließend auf einem von Heißgas durchströmten Bandtrockner auf einen TS-Gehalt von über 90% weiter getrocknet werden. Bei einem bekannten ähnlichen Verfahren (DE-A-35 18 323) besteht die Ein­ richtung zur Abformung des vorgetrockneten Klärschlamms zu den würstchenförmigen Agglomeraten aus einer Matrize, durch deren Perforationslöcher der pastöse Schlamm mittels eines schwenkbaren klappenförmigen Preßorgans hindurchgepreßt wird. Abgesehen vom maschinellen Aufwand des bekannten Verfahrens mit zweistufiger Trocknung ist beim Einsatz von Kontakttrocknern die Gefahr nicht ausgeschlossen, daß der pastöse Klärschlamm an den erhitzten Kontaktflächen kleben bleibt.

Bekannt ist auch die kombinierte zentrifugale Entwässerung und Trocknung von Klärschlamm in einer kompakten Baueinheit in Gestalt einer Vollmantel-Schneckenzentrifuge, die als Dispergierorgan für einen unmittelbar nachgeschalteten mit Heißgas betriebenen Kon­ vektionstrockner verwendet wird in der Weise, daß das Feststoff- Auslaßgehäuse der Zentrifuge von einem Trocknungsgas durchströmt und als Stromtrockner genutzt wird. Dabei wird der von der Zentrifu­ gentrommel abgeschleuderte zentrifugal entwässerte Feststoff in dis­ pergierter Form vom Trocknungsgas in Spiralbahnen verwirbelt und getrocknet und in einem Zyklon vom Trocknungsgas abgetrennt. Zur Verbesserung der Handhabbarkeit des praktisch staubförmigen ge­ trockneten Klärschlamms ist bereits vorgeschlagen worden, das aus dem Zyklonabscheider abgezogene körnige Produkt aus Sicherheits­ gründen zunächst in einem Silo zu lagern, aus dem es zu einem Paddelmischer gefördert wird, und zur Reduzierung der Gefahr der Selbstentzündung des konvektiv getrockneten Klärschlamms das Si­ losystem zu inertisieren. Das im Mischer vergleichmäßigte aufgelockerte Produkt wird mittels einer Förderschnecke einem Pelletiergerät aufgegeben, in welchem der Schlamm in Agglomerate geformt wird, die besser handzuhaben sind als das heißgasstromgetrocknete fein­ teilige Schlammprodukt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, aus Klärschlamm bei ver­ minderten Investitions- und Betriebskosten Klärschlamm-Pellets bzw. Agglomerate betriebssicher zu erzeugen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß verfahrensmäßig mit den Maß­ nahmen des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1 und vorrichtungs­ mäßig mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. Vorteilhafte Aus­ gestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird der Klärschlamm, und zwar Frischschlamm oder auch ausgefaulter Schlamm z. B. einer kommu­ nalen Abwasser-Kläranlage, zunächst maschinell entwässert, in der Regel in einer Vollmantel-Schneckenzentrifuge, oder auch in einer Kammerfilterpresse. Unmittelbar anschließend wird der mechanisch entwässerte Schlamm nicht in einem Kontakttrockner, sondern in einem Flugstromtrockner in einem Heißgasstrom konvektiv getrock­ net, insbesondere in einem Flugstromtrockner, dessen Gehäuse gleichzeitig das Zentrifugengehäuse ist. Bei einer solchen Kombina­ tion von Vollmantel-Schneckenzentrifuge und Flugstromtrockner ist die Gefahr von Festklebungen des Schlamms an heißen Flächen mi­ nimiert. Es hat sich überraschend gezeigt, daß der konvektiv getrock­ nete Klärschlamm nicht in einem Silo gespeichert, aufgelockert und inertisiert werden muß, um in Pellets bzw. Agglomerate geformt wer­ den zu können. Daher wird erfindungsgemäß der vom Heißgasstrom abgetrennte dispergierte getrocknete Schlamm mit einem TS-Gehalt von z. B. etwa 50 bis 65% ohne Zwischenlagerung und ohne weitere Behandlung unmittelbar einem Pelletiergerät oder Kompaktiergerät aufgegeben, in welchem der Schlamm zu relativ formstabilen Schlammpellets oder brikettartigen Agglomeraten geformt wird, die dann anschließend ohne Nachbehandlung nutzbringend verwertet werden können.

Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung können die Schlammpellets bzw. Agglomerate aufgeschichtet und unmittelbar kompostiert werden. Die Kompostierung verläuft besonders schnell, weil der Haufen aufgeschichteter Klärschlammpellets gut durchlüftbar ist, so daß die organischen Bestandteile des Klärschlamms durch die aeroben Mikroorganismen rasch zersetzt werden, wobei auch die Pellets mehr oder weniger weitgehend zu Kompost zerfallen. Die Klärschlammpellets können aber auch in Verteilvorrichtungen, wie sie in der Landwirtschaft zur Verteilung von Düngemittel bekannt sind, als Dünger verteilt werden. Insgesamt ist das erfindungsgemäße Verfah­ ren durch seine Einfachheit wirtschaftlich.

Zum Zwecke der Kompostierung können die im Pelletiergerät ge­ formten Schlammpellets eine Würstchenform mit einer Länge von z. B. etwa 5 bis 25 mm und mit einem Durchmesser von z. B. etwa 2 bis 10 mm haben. Als Pelletiergerät kann eine Pelletierpresse, eine Pel­ letiertrommel oder auch ein Pelletierteller eingesetzt werden. Es kann aber auch eine Formmulden-Zweiwalzenpresse verwendet werden, durch deren Formmulden der konvektiv getrocknete Schlamm zu Schlammbriketts gepreßt wird. Die Schlammbriketts können die Form von Kissen, Zigarren, Würstchen etc. haben mit Abmessungen, wie sie oben für die Schlammpellets angegeben sind.

Zum Zwecke der Kompostierung genügt es, wenn der Schlamm vor seiner Pelletierung bzw. Brikettierung auf einen Trockensubstanzge­ halt TS von etwa 50 bis 65% konvektiv getrocknet wird. Derartig ge­ trocknete Klärschlammagglomerate können eine Temperatur von z. B. etwa 40 bis 80°C aufweisen und sie müssen vor ihrer weiteren Ver­ wertung nicht gekühlt werden. Mit zunehmendem TS-Gehalt werden die Klärschlammagglomerate härter und rieselfähiger, wobei sie dann in der Landwirtschaft auch als Düngemittel einsetzbar sind.

Die Erfindung und deren weitere Merkmale und Vorteile werden an­ hand des in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungs­ beispieles näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt das Fließbild des erfindungsgemäßen kontinuier­ lichen Verfahrens bzw. der entsprechenden Anlage zur Trocknung, Pelletierung und Verwertung von Klärschlamm 10, der in einer Voll­ mantel-Schneckenzentrifuge 11 auf einen Trockensubstanzgehalt TS von z. B. etwa 35% entwässert wird. Der am Feststoffaustragsende (rechten Ende) von der rotierenden Zentrifugentrommel abgeschleu­ derte Feststoff 12 wird in dispergierter Form von einem Trocknungs­ gas 13 erfaßt und in Spiralbahnen 14 im Ringraum zwischen Zentrifu­ gentrommel und Zentrifugengehäuse 15 verwirbelt und getrocknet, d. h. das Zentrifugengehäuse ist gleichzeitig das Gehäuse eines Strom­ trockners. Das zentrifugal vom Feststoff 12 abgetrennte Zentrat wird, wie schematisch angezeigt, bei 16 abgezogen. Das den Feststoff 12 suspendierende Trocknungsgas 13 tritt bei 17 aus der Maschine aus und fördert pneumatisch den Feststoff, der im Ausführungsbeispiel auf einen TS-Gehalt von etwa 50 bis 65% konvektiv getrocknet wor­ den ist, zu einem Zyklonabscheider 18, durch welchen der Feststoff 19 aus dem Trocknungsabgas 20 ausgeschleust wird, das wenigstens teilweise zum Heißgaserzeuger 21 rezierkuliert wird, der mittels dem mit Verbrennungsluft 22 versorgten Brenner 23 das Trocknungsgas 13 erzeugt.

Gemäß der Erfindung wird der konvektiv getrocknete Feststoff 19 ohne Zwischenlagerung und ohne weitere Nachbehandlung unmittel­ bar einem Pelletiergerät, im Ausführungsbeispiel einer Pelletier­ presse 24 aufgegeben, die eine rotierende perforierte Ringmatrize 25 aufweist, auf deren Innenoberfläche zwei oder drei Preßrollen 26 an­ drückbar sind, durch deren Wirkung aus dem in der Pelletierkammer 27 befindlichen Feststoffmaterial Schlammpellets 28 geformt werden, die im Ausführungsbeispiel mit einer Förderschnecke 29 unmittelbar zu einer Kompostierungsstelle 30 gefördert werden. Die Schlamm­ pellets 28 können aber auch per LkW etc. zur Kompostierungsstelle 30 gefördert werden. Infolge der guten Durchlüftbarkeit der aufge­ schichteten relativ formbeständigen Schlammpellets gelingt erfin­ dungsgemäß eine schnelle Kompostierung und damit wirtschaftliche Verwertung des Klärschlamms. Die kontinuierlich erzeugten Schlammpellets können aber auch verbrannt werden, in der Landwirt­ schaft als Düngemittel eingesetzt werden oder anderweitig wirtschaft­ lich verwertet werden.

Claims (8)

1. Verfahren zur Trocknung und Pelletierung von Schlamm, insbe­ sondere Klärschlamm, der mechanisch entfeuchtet, in einem Trocknungsgasstrom konvektiv getrocknet und zu Pellets geformt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der getrocknete Schlamm (19) nach Abtrennung vom Trocknungsgas (20) ohne Zwischenlagerung und ohne weitere Behandlung unmittelbar einem Pelletiergerät (24) bzw. Kompaktiergerät aufgegeben wird, in welchem der Schlamm zu Schlammpellets (28) bzw. Agglomeraten geformt wird, die einer wei­ teren Verwertung (30) zugeführt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Pelletiergerät (24) kommenden Schlammpellets (28) aufge­ schichtet und kompostiert (30) werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Pelletiergerät (24) kommenden Schlammpellets (28) in einer Rostfeuerung, Wirbelschichtfeuerung oder dergl. verbrannt werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Pelletiergerät eine Pelletierpresse (24) verwendet wird, welche den konvektiv getrockneten Schlamm (19) zu würst­ chenförmigen Pellets (28) mit einer Länge von etwa 5 bis 25 mm und mit einem Durchmesser von insbesondere etwa 2 bis 10 mm formt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Pelletiergerät eine Trommelsiebwalzenpresse (25, 26) verwendet wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Agglomeriergerät eine Formmulden-Zweiwalzen­ presse verwendet wird, durch deren Formmulden der konvektiv ge­ trocknete Schlamm zu Schlammbriketts gepreßt wird.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeich­ net, daß der Schlamm vor seiner Pelletierung/Brikettierung auf einen Trockensubstanzgehalt TS von etwa 50 bis 65% konvektiv getrocknet wird.

8. Anlage zur Trocknung und Pelletierung von Schlamm, insbeson­ dere Klärschlamm, gekennzeichnet durch eine Vollmantel-Schnecken­ zentrifuge (11), deren Gehäuse mit einem Einlaß (13) und Auslaß (17) für Trocknungsgas versehen ist, wobei der Einlaß (13) mit einem Heißgaserzeuger (21) und der Auslaß (17) mit einem Feststoffab­ scheider (18) verbunden sind, dessen Feststoffaustrag (19) unmittel­ bar zu einem Pelletiergerät (24) zur Herstellung von Schlammpellets (28) führt.