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Die vorliegende Erfindung betrifft die Niedertemperaturtrocknung von Klärschlamm. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Klärschlammfräse zur Zerkleinerung von vorgetrocknetem Klärschlamm. Des weiteren betrifft die vorliegende Erfindung eine Niedertemperatur-Klärschlammtrocknungsanlage.
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Klärschlamm fällt bei jeder Kläranlage in beträchtlichen Mengen an. Dieser besteht im wesentlichen aus Wasser und Feststoffen, wobei der Wasseranteil ca. 95 bis 98% beträgt. Neben verwertbaren Stoffen sind im Klärschlamm auch Schwermetalle und andere umweltbelastende Stoffe enthalten. Ein Teil des Klärschlammes wird in der Landwirtschaft als Dünger verwendet. Wegen der damit verbundenen Bodenbelastung und der Gefährdung des Grundwassers ist eine solche Verwertung jedoch problematisch und wurde in einigen Gegenden eingeschränkt. In Zukunft wird die Verwertung des Klärschlammes in der Landwirtschaft deshalb immer schwieriger werden. Ein anderer Teil des Klärschlamms wird über Rekultivierung, Kompostierung und Deponierung entsorgt. Der verbleibende Teil wird verbrannt, und beispielsweise als „nachwachsender” Braunkohleersatz verwendet. Getrockneter Klärschlamm hat einen Heizwert von 8 bis 10 MJ/kg. Die letztgenannte Entsorgung bzw. Verwertung wird in Zukunft immer mehr an Bedeutung gewinnen. Dieses setzt aber voraus, dass der Klärschlamm ausreichend und insbesondere auch energieeffizient getrocknet ist.
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Aus der
EP 1 150 083 B1 sind bereits ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trocknen von Klärschlamm in einer Kläranlage mit Trocknungsluft bekannt, wobei die Trocknungsluft zum Trocknen eines Feuchtgutes erwärmt und als Wärmequelle zum Erwärmen der Trocknungsluft Abwasser aus der Kläranlage verwendet wird. Mit der Erfindung wird die Energieeffizienz beim Trocknen von Klärschlamm weiter verbessert.
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Erfindungsgemäß werden hierzu eine Klärschlammfräse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Niedertemperatur-Klärschlammtrocknungsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 9 vorgeschlagen.
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Mit der erfindungsgemäßen Klärschlammfräse zur Zerkleinerung von vorgetrocknetem Klärschlamm wird dieser noch während der Trocknungszeit, d. h. solange er noch eine Restfeuchte aufweist, die größer ist als die Zielrestfeuchte, zerkleinert, wodurch eine Verkürzung der Trocknungszeit durch Oberflächenvergrößerung des Klärschlamms erreicht wird.
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Die erfindungsgemäße Klärschlammfräse umfasst eine Mehrzahl von Fräsblättern. Die Fräsblätter sind entlang ihren Rotationsachsen auf einer Drehwelle angeordnet. Die Drehwelle erstreckt sich im Betriebszustand quer zu einem Trocknungsbett zur Klärschlammtrocknung. Im Betrieb ist die Drehwelle mit den Fräsblättern in Längsrichtung des Trocknungsbetts translatorisch verfahrbar. Des weiteren kann die Drehwelle absenkbar ausgebildet werden, um zu einem gewünschten Zeitpunkt einen Eingriff der Fräsblätter in den Klärschlamm herzustellen. Bei einer überlagerten Translation und Rotation der Fräsblätter (bei Eingriff in den Klärschlamm) erfolgt eine „Granulierung” des Klärschlamms. Mit der damit einhergehenden Oberflächenvergrößerung des Klärschlamms wird eine Verkürzung der Trocknungszeit und somit eine Energieeinsparung bzw. Kapazitätserhöhung der Trocknungsanlage erzielt.
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Die Fräsblätter können unterschiedliche geeignete Formen aufweisen. Beispielsweise können sie Sägezahnform aufweisen oder mit entlang ihrem Umfang angeordneten Keilzähnen, gekrümmten Zinken usw. ausgebildet sein.
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Die Fräsblätter können auf der Drehwelle beabstandet zueinander aufgereiht sein. Andererseits können die Fräsblätter auch fest oder einstückig mit einer auf der Drehwelle aufgebrachten Walze verbunden sein. Andere Ausgestaltungen erschließen sich dem Fachmann ohne weiteres.
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Die Klärschlammfräse kann derart ausgebildet sein, dass die Drehwelle im Betrieb in Bezug auf die translatorische Vorschubrichtung gegenläufig rotiert. Dies bedeutet, dass die Rotation der Drehwelle und somit der Fräsblätter gegenläufig zu der Drehrichtung erfolgt, die ein abrollendes Rad bei dieser Translationsrichtung hätte.
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In Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Klärschlammfräse kann diese mindestens eine den Fräsblättern zugeordnete kammartige Aufnahme zur Abfuhr von Klärschlamm aufweisen.
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Die Drehwelle mit den Fräsblättern kann beispielsweise in einem Gehäuse angeordnet sein. Damit ist einerseits eine erhöhte Sicherheit und andererseits eine erhöhte Effizienz bei der Zerkleinerung verbunden. Das Gehäuse kann beispielsweise an einer im Betrieb zum Klärschlamm weisenden Unterseite Schlitze zum Durchgriff der Fräsblätter aufweisen, so dass diese aus dem Gehäuse in den darunter liegenden Klärschlamm hineinragen. An einer in Richtung der Translation weisenden Vorderseite können entsprechende Aufnahmen zur Zufuhr von Klärschlamm zu den Fräsblättern angeordnet sein. An der gegenüberliegenden Rückseite können entsprechende Auswurföffnungen vorgesehen sein.
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Das Gehäuse kann derart ausgebildet ein, dass die Gehäusewandung eine geringen Abstand zu den Fräsblättern aufweist. Dies gewährleistet eine Wechselwirkung zwischen den Klärschlamm mit in das Gehäuse hineinziehenden Fräsblättern und der Gehäusewandung, die einer Zerkleinerung des Klärschlamms zuträglich ist.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zur Niedertemperaturtrocknung von Klärschlamm mit warmer Trocknungsluft sieht nach dem Einbringen von feuchtem Klärschlamm auf ein Trocknungsbett ein Vortrocknen des Klärschlamms in einer Vortrocknungsphase und ein anschließendes Nachtrocknen des Klärschlamms in einer Nachtrocknungsphase vor, wobei warme Trocknungsluft der Vortrocknungsphase zumindest teilweise Abluft aus der Nachtrocknungsphase ist, die mittels eines Gebläses dem Klärschlamm der Vortrocknungsphase zugeführt wird. Mit dieser erfindungsgemäßen Maßnahme wird eine Abwärmenutzung im Niedertemperaturbereich (d. h. bis ca. 50° Celsius) und damit verbunden eine deutliche Verbesserung der Energieeffizienz der Trocknungsanlage erreicht.
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Die erfindungsgemäße Niedertemperatur-Klärschlammtrocknungsanlage zur Durchführung dieses Verfahrens weist einen ersten Trocknungsbereich zum Vortrocknen von feuchtem Klärschlammeintrag auf einem Trocknungsbett in einer Vortrocknungsphase und einen zweiten Trocknungsbereich zum Nachtrocknen von vorgetrocknetem Klärschlamm auf einem Trocknungsbett in einer Nachtrocknungsphase auf, wobei ein Gebläse zur direkten Zuleitung von Abluft aus dem zweiten Trocknungsbereich zu dem ersten Trocknungsbereich vorgesehen ist.
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Das Gebläse kann direkt in dem zweiten Trocknungsbereich und/oder in einem aus dem zweiten Trocknungsbereich wegführenden Abluftrohr angeordnet sein. Die direkte Zuleitung von Abluft aus dem zweiten Trocknungsbereich zu dem ersten Trocknungsbereich erfolgt ausschließlich durch Gebläseeinwirkung, die derart ausgelegt ist, dass die Abluft aus dem zweiten Trocknungsbereich durch ein geeignetes Verbindungsmittel dem ersten Trocknungsbereich zugeleitet wird. Ein geeignetes Verbindungsmittel kann dabei mindestens ein den zweiten Trocknungsbereich mit dem ersten Trocknungsbereich verbindendes Abluftrohr bzw. ein Abluftkanal sein. Andere Mittel sind ebenfalls denkbar, wie beispielsweise bei nebeneinander oder übereinander angeordneten Trocknungsbereichen eine Trennwand mit Löchern, Klappen oder Kanälen. Beispielsweise kann als Gebläse auch das ohnehin vorhandene Gebläse des ersten und/oder des zweiten Trocknungsbereiches dienen.
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Die Erkenntnis der Erfindung besteht darin, dass bei der Niedertemperatur-Klärschlammtrocknung auf aufwendige Maßnahmen wie Über- und/oder Unterdrucktrocknung verzichtet wird, sondern lediglich erwärmte Trocknungsluft dem Klärschlamm zugeleitet wird. Bei gleichmäßiger Ausbreitung des Klärschlamms auf einem Trocknungsbett mit trocknungsluftdurchströmtem Lochblechboden wird bei geeigneter Dicke der Klärschlammschicht eine Trocknung auf etwa den halben Feuchtigkeitsgehalt innerhalb einer Vortrocknungsperiode (der Dauer der Vortrocknungsphase) erreicht. Diese kann durch Wahl der Dicke der Klärschlammschicht und/oder der Lufttemperatur beispielsweise so eingestellt werden, dass sie etwa einen Tag beträgt. Sie kann jedoch auch länger oder kürzer eingestellt werden. Dies bedeutet, dass ausgehend von einer Feuchtigkeit in der Größenordnung zwischen 70 und 82% (da es sich um vorentwässerten Schlamm handelt) nach der Vortrocknungsperiode eine Feuchtigkeit in der Größenordnung von 40 bis 50% vorhanden ist. Bei einer Wahl der Nachtrocknungsperiode (Dauer der Nachtrocknungsphase) mit der gleichen Dauer wie die Vortrocknungsperiode fällt die Restfeuchte auf bis ca. 10% ab, was ausgehend von einer Zielrestfeuchte von < 10% eine noch nicht ganz zufriedenstellende Restfeuchte bedeutet. Um tatsächlich die Zielrestfeuchte zu erreichen, müsste daher länger als zwei Trocknungsperioden getrocknet werden.
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Erfindungsgemäß wird nun der während einer Vortrocknungsperiode vorgetrocknete Klärschlamm während der Nachtrocknungsperiode einer Nachtrocknung unterzogen, wobei die Abluft dieser Nachtrocknung direkt wieder der Vortrocknung der nächsten Klärschlammcharge wie beschrieben zugeführt wird. Dabei handelt es sich um „besonders wertvolle” Abluft, da im Rahmen der Erfindung erkannt wurde, dass während der zweiten Trocknungsperiode, wenn die Feuchtigkeit besonders stark abfällt, eine besonders warme und trockene Abluft entsteht. Mit der Zufuhr dieser Abluft zur Vortrocknungsphase wird der Klärschlamm in der Vortrocknung ohne erhöhten Energiebedarf besonders gut vorgetrocknet, so dass die Gesamttrocknungsdauer reduziert wird und in zwei im wesentlichen gleich lange Trocknungsperioden (mit einer Dauer von bspw. etwa einem Tag) unterteilt werden kann.
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Die Abluft der Nachtrockungsphase kann z. B. der Trocknungsluft für die Vortrocknung zugemischt werden, oder sie kann als ausschließliche Trocknungsluft verwendet werden.
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Diese erfindungsgemäßen Maßnahmen werden des weiteren dadurch optimiert, dass alternativ oder zusätzlich während der Nachtrocknungsphase eine erfindungsgemäße Zerkleinerung des Klärschlamms erfolgt, wodurch direkt nach dem Zerkleinerungsprozess eine deutliche Erhöhung der Luftfeuchte der Abluft spürbar ist, die wiederum zur Trocknungseffizienz der Vortrocknungsphase beiträgt, und eine weitere Verkürzung der Nachtrocknungsphase erreicht wird.
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Bei geeigneter Einstellung des Gesamtprozesses kann somit erreicht werden, dass Vortrocknungsphase und Nachtrocknungsphase im wesentlichen die gleiche Dauer aufweisen, was eine effiziente Handhabung bei der Beschickung der Trocknungsbetten für Vortrocknung und Nachtrocknung bedeutet, ohne dass aufwendige Maßnahmen wie beispielsweise eine Kondensation der Abluft, insbesondere der Abluft aus der Nachtrocknung, notwendig wären.
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Erfindungsgemäß können die Vortrocknung und die Nachtrocknung auf einem Trocknungsbett erfolgen, wobei das Trocknungsbett hierfür einen ersten Trocknungsbereich und einen zweiten Trocknungsbereich aufweist, die direkt hintereinander und beispielsweise durch eine Trennwand getrennt angeordnet sind. Aufgrund des Volumenverlusts (bedingt durch die Entfeuchtung) nach der Vortrocknungsphase können der erste Trocknungsbereich und der zweite Trocknungsbereich in einem Längenverhältnis von ca. 2:1 stehen, d. h. die Vortrocknungscharge benötigt bei der Nachtrocknung nur noch die halbe Länge an Trocknungsbett (bei der angenommenen Entfeuchtung in der Vortrocknung um ca. 50%; bei anderer, sich dem Fachmann ohne weiteres erschließenden Parameterwahl sind auch die Längenverhältnisse von Vortrocknungsbereich und Nachtrocknungsbereich entsprechend anzupassen).
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Zum Umschichten des Klärschlamms aus dem Vortrocknungsbereich in den Nachtrocknungsbereich kann eine geeignete Umschichtungsvorrichtung vorgesehen sein. Eine eventuelle Trennwand zwischen den beiden Trocknungsbereichen kann verstellbar und/oder öffenbar ausgebildet sein.
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Die Erfindung kann auch nach dem Zwei-Straßen-Prinzip auf zwei Trocknungsbetten durchgeführt werden. Hierzu sind die beiden Trocknungsbetten beispielsweise parallel und nebeneinanderliegend angeordnet und werden alternierend gegenläufig betrieben, d. h. in einem Trocknungszyklus wird das erste Trocknungsbett in der Vortrocknung betrieben während das zweite Trocknungsbett in der Nachtrocknung betrieben wird, so dass Luft (mittels eines geeigneten Gebläses) von dem zweiten Trocknungsbett dem ersten Trocknungsbett zugeleitet wird. Nach Beendigung des Trocknungszyklus verbleibt die vorgetrocknete Klärschlammcharge in dem ersten Trocknungsbett, das dann in der Nachtrocknung betrieben wird, während das zweite Trocknungsbett entleert und wieder neu mit feuchtem Klärschlamm zur Durchführung der Vortrocknungsphase befüllt wird und Abluft aus dem ersten Trocknungsbett entsprechend (mittels Gebläse) dem zweiten Trocknungsbett zugeleitet wird.
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Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
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Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.
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1 zeigt eine erfindungsgemäße Klärschlammtrocknungsanlage in perspektivischer Ansicht in schematischer Darstellung.
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2 zeigt eine erfindungsgemäße Klärschlammfräse in perspektivischer Ansicht.
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3 zeigt die Klärschlammfräse der 2 von unten.
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4 zeigt die Klärschlammfräse der 2 in horizontaler Draufsicht.
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5 zeigt eine seitliche Ansicht der Klärschlammfräse der 2 entlang der Blickrichtung des Pfeiles V.
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6 und 7 zeigen eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Klärschlammtrocknungsanlage.
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1 zeigt eine erfindungsgemäße Klärschlammtrocknungsanlage 10 in stark schematisierter perspektivischer Ansicht.
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Die Klärschlammtrocknungsanlage 10 umfasst in an sich bekannter Art und Weise ein Trocknungsbett 12 auf, das bspw. einen Lochblechboden aufweisen kann, auf dem zu trocknendes Feuchtgut, d. h. Klärschlamm, gleichmäßig ausgebreitet wird. Ein Lochblechboden eignet sich besonders gut, da er bei entsprechender Ausgestaltung der Löcher (nicht zu großer Durchmesser und engmaschige Anordnung) ein gleichmäßiges Durchströmen des Feuchtguts mit warmer Trocknungsluft gewährleistet, die von unten durch den Lochblechboden nach oben durch das Feuchtgut strömt.
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Die erfindungsgemäße Klärschlammtrocknungsanlage 10 weist des weiteren eine Trennwand 14 auf, die das Trocknungsbett 12 der Trocknungsanlage 10 in zwei Abschnitte, nämlich einen ersten Trocknungsbereich 16 zum Vortrocknen von feuchten Klärschlammeintrag (Vortrocknungskammer) und einen zweiten Trocknungsbereich zum Nachtrocknen von vorgetrocknetem Klärschlamm (Nachtrocknungskammer) 18 aufteilt. Die Trennwand 14 kann verfahrbar ausgestaltet sein, um die Einteilung zwischen Vortrocknungskammer 16 und Nachtrocknungskammer 18 variieren zu können (Verfahrbarkeit in horizontaler Richtung). Die Trennwand 14 kann alternativ oder ergänzend auch öffenbar ausgestaltet sein, um einen Durchlass zwischen Vortrocknungskammer 16 und Nachtrocknungskammer 18 freizugeben (z. B. durch Verfahrbarkeit in der Vertikalen oder einen geeigneten Klappmechanismus).
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Die Klärschlammtrocknungsanlage 10 umfasst des weiteren ein erstes Gebläse 19, das der Vortrocknungskammer 16 zugeordnet ist, und ein zweites Gebläse 20, das der Nachtrocknungskammer 18 zugeordnet ist.
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Die Gebläse dienen dazu, warme Trocknungsluft anzusaugen und in den Bereich unterhalb des Trocknungsbetts 12 zu leiten, damit eine Durchströmung des zu trocknenden Feuchtguts von unten durch den Lochblechboden erreicht wird.
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Erfindungsgemäß erfolgt die Trocknung in der Nachtrocknungskammer
18 mit vorgewärmter „Außenluft”, d. h. von außen zugeführter Luft, die mittels Wärmeenergie auf die gewünschte Betriebstemperatur (bei Niedertemperaturtrocknung in der Regel kleiner 50°Celsius) erwärmt wird. Die Wärmeenergie zur Erwärmung kann von einem Blockheizkraftwerk, einer Wärmepumpe oder einer anderen Abwärmequelle wie bspw. auch Abwärme der Kläranlage (vgl.
EP 1 150 083 B1 ) kommen.
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Die in der Vortrocknungskammer 16 zum Vortrocknen eingesetzte Luft ist zumindest teilweise Abluft aus der Nachtrocknungskammer 18, die ohne weitere Erwärmung, d. h. ohne weiteren Einsatz von Wärmeenergie, von der Nachtrocknungskammer 18 der Vortrocknungskammer 16 zugeführt wird. Dies erfolgt mittels eines der Nachtrocknungskammer 18 zugeordneten Abluftkanals 22, der derart angeordnet ist, dass er warme Abluft aus dem Nachtrocknungsbereich sammelt und – durch die Saugwirkung des Gebläses 19 der Vortrocknungskammer 16 – über ein Rohr 24 der Vortrocknungskammer 16 zuführt.
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Zur Abfuhr der Abluft der Vortrocknungskammer 16 ist ein der Vortrocknungskammer 16 zugeordneter Kamin 26 vorgesehen, der ggf. mit einem Wärmetauscher zur Erwärmung von Trocknungsluft entweder für die Nachtrocknungskammer und/oder für die Vortrocknungskammer versehen sein kann.
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Erfindungsgemäß ist ein Kamin für die Nachtrocknungskammer 18 nicht vorgesehen, da dort die Abluft in dem Abluftkanal 22 zur vollständigen und unmittelbaren Weiterleitung in die Vortrocknungskammer 16 gesammelt wird.
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Im Betrieb der Klärschlammtrocknungsanlage wird feuchter Klärschlamm von einer Eintragseite E auf das Trocknungsbett 12 in der Vortrocknungskammer 16 eingebracht und dort einer Vortrocknung unterzogen. Beim Beschickungsbeginn, d. h. der ersten Beladung der Trocknungsanlage, befindet sich in dieser Phase noch kein Klärschlamm in der Nachtrocknungskammer, so dass die Vortrocknung mit erwärmter Trocknungsluft konventionell durchgeführt wird. Nach der Vortrocknungsphase wird der vorgetrocknete Klärschlamm in die Nachtrocknungskammer 18 verbracht. Aufgrund des Feuchtigkeitsverlustes des Klärschlamms benötigt dieser in der Nachtrocknung weniger Volumen, so dass die Dimensionen der Nachtrocknungskammer, insbesondere deren Länge, kleiner gewählt sein können. Bei einer Vortrocknung des Klärschlamms auf etwa den halben Feuchtigkeitsgehalt kann die Nachtrocknungskammer etwa die halbe Länge der Vortrocknungskammer afuweisen.
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Gleichzeitig wird die Vortrocknungskammer 16 mit einer neuen Charge feuchten Klärschlamms befüllt und die Nachtrocknung des zuvor vorgetrockenete Klärschlamms in der Nachtrocknungskammer 18 und die Vortrocknung des neuen Klärschlamms in der Vortrocknungskammer 16 werden parallel durchgeführt, wobei Abluft aus der Nachtrocknungskammer 18 über den Abluftkanal 22 aufgrund der Saugwirkung des Gebläses 18 der Vortrocknungskammer 16 zugeführt wird.
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Nach Beendigung des Trocknungszyklus wird der getrocknete Klärschlamm aus der Nachtrocknungskammer 18 auf einer Austragseite A der Trocknungsanlage ausgetragen, der vorgetrocknete Klärschlamm aus der Vortrocknungskammer 16 wird wie zuvor in die Nachtrocknungskammer 18 verbracht und eine neue Charge feuchten Klärschlamms wird von der Eintragseite E her in die Vortrocknungskammer 16 eingebracht.
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Die übrige Funktionsweise der Klärschlammtrocknungsanlage ist dem Fachmann grundsätzlich bekannt, so bspw. auch der Einsatz von Längs- und/oder Querverteilungsvorrichtungen zum gleichmäßigen Ausbreiten des Klärschlamms auf dem Trocknungsbett
12. Lediglich beispielhaft sei hier u. a. auf die Druckschriften
EP 1 854 767 B1 ,
EP 1 150 083 B1 und
DE 20 2006 011 052 U1 verwiesen.
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Darüber hinaus kann die erfindungsgemäße Klärschlammtrocknungsanlage 10 eine Klärschlammfräse 50 aufweisen, wie sie in 2 perspektivisch dargestellt ist.
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Die Klärschlammfräse 50 weist eine Mehrzahl von Fräsblättern 52 auf. Die Fräsblätter 52 sind entlang ihren Rotationsachsen auf einer Drehwelle 54 angeordnet, die in einem Gehäuse 56 gelagert ist (vgl. auch 3 und 4).
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Die Klärschlammfräse 50 verfügt des weiteren über einen Motor 58, der mit der Drehwelle 54 derart in Wirkverbindung steht, dass mit dem Motor 58 eine Drehung der Fräsblätter 52 bewirkt wird. Die Wirkverbindung kann in an sich bekannter Art und Weise mittels Riemen-, Ketten- oder anderer geeigneter Übertragungsmittel umgesetzt werden.
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Das Gehäuse 56 der Klärschlammfräse 50 ist derart ausgebildet, dass die Fräsblätter 52 in Kontakt mit zu verkleinerndem bzw. granulierendem Klärschlamm kommen können.
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Im Betrieb ist die Klärschlammfräse 50 mit der Drehwelle 54 quer zu einer translatorischen Vorschubrichtung T in einer Klärschlammtrocknungsanlage oberhalb des Trocknungsbetts angeordnet. Die Anordnung der Klärschlammfräse 50 kann bspw. derart sein, dass sie zum Einsatz abgesenkt werden kann, so dass ein möglichst guter Kontakt zwischen Fräsblättern 52 und Klärschlamm hergestellt wird. Im Ruhezustand (Warteposition) wird die Klärschlammfräse 50 angehoben, damit sie sich beabstandet zum Klärschlamm befindet (was sich bspw. während des Eintrags bzw. des Austrags von Klärschlamm als vorteilhaft erweist). Bspw. kann die Klärschlammfräse 50 an einer ohnehin vorhandenen Vorrichtung zum Verteilen des Klärschlamms angebracht sein, die entlang der Länge der Trocknungskammer verfahrbar angeordnet ist.
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Der Einsatzbereich der Klärschlammfräse ist die Nachtrocknung. Erfindungsgemäß erweist es sich als vorteilhaft, den Klärschlamm in einer späten Phase der Trocknung, wenn er bereits zu etwa 2/3 bis 3/4 getrocknet ist, zu zerkleinern bzw. zu granulieren, um die Oberfläche des Klärschlamms zu vergrößern und damit die weitere Trocknungszeit zu verkürzen und um Wärme aus dem Klärschlamm freizusetzen, die zur Erwärmung der Abluft beiträgt, die wiederum erfindungsgemäß dem Vortrocknungsbereich zugeleitet wird.
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Das Gehäuse 56 der Klärschlammfräse 50 ist derart ausgebildet, dass durch die Wirkung der Fräsblätter 52 Klärschlamm, der durch die Rotation der Fräsblätter in das Gehäuse mit hineingerissen wird, zwischen Gehäusewandung und Fräsblättern zerkleinert wird (vgl. auch 5). Die Gehäuseinnenwandung weist hierzu eine Krümmung auf, die parallel mit kleinem Abstand zum Außenumfang der aus den Fräsblättern gebildeten Walze verläuft. Klärschlamm wird somit von den Fräsblättern durch das Gehäuse durchgerissen und dabei zerkleinert.
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Auf der der Vorschubrichtung T gegenüberliegenden Seite weist die Klärschlammfräse bspw. eine kammartige Aufnahme 60 mit Schlitzen 64 zur Abfuhr, d. h. zum Abstreifen, von Klärschlamm zwischen den Fräsblättern 52 auf. Die Fräsblätter 52 greifen durch die Schlitze 64, so dass sich zwischen den Fräsblättern befindlicher Klärschlamm mechanisch abgestreift wird. Der abgestreifte Klärschlamm wird über einen Abstreifrand 62 abgeführt.
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Eine erfindungsgemäße Maßnahme sieht vor, dass die Fräsblätter 52 im Betrieb gegenläufig zu der translatorischen Vorschubrichtung T rotieren, d. h. die Rotationsrichtung R der Fräsblätter 52 gegenläufig zu derjenigen eines in gleicher Richtung abrollenden Rades ist (vgl. auch den Rotationspfeil R in den 2 und 5).
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Wie in 5 schematisch angedeutet, bewegt sich die Klärschlammfräse im Betrieb bspw. von der Austragseite A her kommend translatorisch in Richtung der Eintragseite E. Die Warteposition wäre dann bspw. am austragseitigen Ende der Trocknungskammer bzw. des Trocknungsbereiches.
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Die 6 und 7 veranschaulichen in stark schematischer perspektivischer Schnittansicht eine erfindungsgemäße Klärschlammtrocknungsanlage im Zwei-Straßen-Prinzip.
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Die Zwei-Straßen-Trocknungsanlage 70 verfügt über zwei parallel zueinander angeordnete Trocknungsbetten (bzw. Trocknungskammern) 72.1 und 72.2. Jedem Trocknungsbett ist ein Gebläse 74.1, 74.2 zur Zufuhr von Trocknungsluft zugeordnet. Die beiden Trocknungsbetten 72.1, 72.2 können gleichsinnig parallel angeordnet sein (d. h. Eintragseiten und Austragseiten der beiden Trocknungsbetten sind jeweils an der gleichen Seite angeordnet) oder gegensinnig angeordnet sein (d. h. die Eintragseite des einen Trocknungsbettes ist auf der gleichen Seite angeordnet wie die Austragseite des anderen Trocknungsbettes).
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Erfindungsgemäß werden die beiden Trocknungsbetten 72.1, 72.2 wechselweise im Vortrocknungs- und im Nachtrocknungsmodus betrieben.
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Hierzu sind die beiden Trocknungsbetten 72.1, 72.2 mittels Luftschleusen bzw. Luftkanälen und Klappenventilen miteinander verbunden.
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Das Trocknungsbett 72.1 (bzw. die zugehörige Trocknungskammer) weist einen nach oben weisenden Abluftschacht bzw. Abluftkamin 76.1 mit einem darin angeordneten Klappenventil 78.1 auf. Die zweite Trocknungskammer (Trocknungsbett 72.2) weist entsprechend einen Abluftkamin 76.2 mit darin angeordnetem Klappenventil 78.2 auf.
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Des weiteren weist das erste Trocknungsbett 72.1 an einer zu dem zweiten Trocknungsbett 72.2 weisenden Längsseite eine mittels einer Verstellklappe 80.1 öffen- und schließbare Abluftöffnung 82.1 auf, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel direkt in einen Ansaugraum des Gebläses 74.2 des zweiten Trocknungsbetts 72.2 weist.
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Das zweite Trocknungsbett 72.2 wiederum weist eine korrespondierende Abluftöffnung 82.2 auf, die mittels einer Verstellklappe 82.2 öffen- und schließbar ist. Die Abluftöffnung 82.2 des zweiten Trocknungsbetts 72.2 führt in einen Abluftkanal 84, der Abluft aus dem zweiten Trocknungsbett 72.2 dem Gebläse 74.1 des ersten Trocknungsbetts 72.1 zuführt.
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Die beschriebenen Klappen bzw. Klappenventile sind im Betrieb jeweils paarweise geöffnet/geschlossen, derart dass Abluft aus der einen Kammer durch den Abluftkamin 76.1 bzw. 76.2 entweicht, wenn dieser Kammer die Abluft aus der anderen Kammer über die Abluftöffnung 82.1 bzw. 82.2 zugeführt wird.
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Dies bedeutet mit anderen Worten, dass von den Abluftklappenventilen 78.1, 78.2 stets eines geöffnet und das andere geschlossen ist, und gegensinnig von den Abluftklappen 80.1, 80.2 ebenfalls stets eine geöffnet und die andere geschlossen ist, so dass die Abluft aus einer Kammer nur den Weg entweder durch den Abluftkamin nach draußen oder durch die Abluftöffnung zu der jeweils anderen Kammer nehmen kann.
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Diese Anordnung ermöglicht einen wechselweise gegensinnigen Betrieb der beiden Trocknungsbetten 72.1, 72.2 im Vortrocknungs- und Nachtrocknungsmodus. In der in 6 dargestellten Stellung der Klappen 78.1, 78.2, 80.1, 80.2 wird das erste Trocknungsbett 72.1 in der Nachtrocknungsphase betrieben, d. h. der Abluftkamin 76.1 ist geschlossen und die Abluftöffnung 82.1, die zu dem Gebläse 74.2 des zweiten Trocknungsbettes 72.2 führt, ist geöffnet, so dass Abluft aus der ersten Trocknungskammer der zweiten Trocknungskammer, die entsprechend im Vortrocknungsmodus betrieben wird, zugeführt wird. Entsprechend ist die zu dem Abluftkanal 84 führende Abluftöffnung 82.2 der zweiten Trocknungskammer 72.2 geschlossen und der zugehörige Abluftkamin 76.2 ist geöffnet.
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7 zeigt die entsprechend gegenläufige Betriebsweise, d. h. sämtliche Klappen sind umgestellt, so dass nun die zweite Trocknungskammer 72.2 im Nachtrocknungsmodus und die erste Trocknungskammer 72.1 im Vortrocknungsmodus betrieben wird.
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Aus Gründen der Vereinfachung der Darstellung wird in der Beschreibung der 6 und 7 nicht zwischen „Trocknungsbett” und „Trocknungskammer” unterschieden – der Fachmann wird diese Begriffswahl in dem Zusammenhang der Schilderung der Betriebsweise als gleichbedeutend verstehen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1150083 B1 [0003, 0038, 0045]
- EP 1854767 B1 [0045]
- DE 202006011052 U1 [0045]
