DE202021102133U1

DE202021102133U1 - Vorrichtung zum Trocknen von Material, insbesondere Biomasse, beispielsweise Klärschlamm

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Publication number: DE202021102133U1
Application number: DE202021102133.0U
Authority: DE
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Priority date: 2021-04-21
Filing date: 2021-04-21
Publication date: 2021-04-29
Anticipated expiration: 2031-04-22

Abstract

Vorrichtung (1) zum Trocknen von Material, insbesondere Biomasse, beispielsweise Klärschlamm,
mit einem oder mehreren Trocknungsflächen-Paaren (2), wobei jedes Trocknungsflächen-Paar (2) eine obere Trocknungsfläche (2a) und eine untere Trocknungsfläche (2b) aufweist, über die das Material zum Trocknen förderbar ist,
wobei jedem Trocknungsflächen-Paar (2) eine um die obere Trocknungsfläche (2a) umlaufende Fördereinrichtung (3) mit Förderelementen (4) zum Fördern des Materials über die obere Trocknungsfläche (2a) und die untere Trocknungsfläche (2b) zugeordnet ist,
wobei die obere Trocknungsfläche (2a) und die untere Trocknungsfläche (2b) sowie die Fördereinrichtung (3) und deren Förderelemente (4) derart ausgebildet und zueinander angeordnet sind, dass die Förderelemente (4) zum Fördern des Materials über die obere Trocknungsfläche (2a) und zum Fördern des Materials über die untere Trocknungsfläche (2b) in entgegengesetzte Richtungen bewegt werden,
wobei die obere Trocknungsfläche (2a) derart relativ zur unteren Trocknungsfläche (2b) angeordnet ist, dass das Material nach der Förderung über die obere Trocknungsfläche (2a) zur anschließenden Förderung über die untere Trocknungsfläche (2b) von der oberen Trocknungsfläche (2a) auf die untere Trocknungsfläche (2b) fällt,
dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens vier oder mindestens acht oder mindestens sechzehn Trocknungsflächen-Paare (2) derart übereinander angeordnet sind, dass das Material nacheinander über alle Trocknungsflächen (2a, 2b) förderbar ist oder gefördert wird und hierbei von der unteren Trocknungsfläche (2b) des jeweils oberen Trocknungsflächen-Paares (2) auf die obere Trocknungsfläche (2a) des jeweils unteren Trocknungsflächen-Paares (2) fällt, bis die untere Trocknungsfläche (2b) des untersten Trocknungsflächen-Paares (2) erreicht ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trocknen von Material, insbesondere Biomasse, beispielsweise Klärschlamm. Es kann sich beim der Biomasse auch um Milchschlamm, Biertreber, Gärreste, Gülle, Tiergülle oder Biogasgülle handeln. Bei dem Material kann es sich auch um befeuchtete oder Feuchtigkeit enthaltende Masse oder Schlamm oder befeuchtete oder Feuchtigkeit enthaltende Teilen oder Granulate, wie etwa Metallspänen oder Hackschnitzel handeln.
Bekannte Vorrichtungen bringen beispielsweise Klärschlamm zur Trocknung auf einer Trocknungsfläche aus. Diese Vorrichtungen weisen Fördereinrichtungen auf, mit denen der Klärschlamm auf der Trocknungsfläche verteilt bzw. über die Trocknungsfläche gefördert wird. Es ist ferner bekannt, mehrere Trocknungsflächen übereinander anzuordnen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neue Vorrichtung zum Trocknen von Material anzugeben. Insbesondere soll eine Vorrichtung vorgeschlagen werden, die eine große Fläche für die Trocknung des Materials bei kleinem Platzbedarf ermöglicht.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Trocknen von Material, insbesondere Biomasse, beispielsweise Klärschlamm, weist eine oder mehrere Trocknungsflächen-Paaren auf, wobei jedes Trocknungsflächen-Paar eine obere Trocknungsfläche und eine untere Trocknungsfläche aufweist, über die das Material zum Trocknen förderbar ist. Jedem Trocknungsflächen-Paar ist eine um die obere Trocknungsfläche umlaufende Fördereinrichtung mit Förderelementen zum Fördern des Materials über die obere Trocknungsfläche und die untere Trocknungsfläche zugeordnet. Die obere Trocknungsfläche und die untere Trocknungsfläche sowie die Fördereinrichtung und deren Förderelemente sind derart ausgebildet und zueinander angeordnet, dass die Förderelemente zum Fördern des Materials über die obere Trocknungsfläche und zum Fördern des Materials über die untere Trocknungsfläche in entgegengesetzte Richtungen bewegt werden. Die obere Trocknungsfläche ist derart relativ zur unteren Trocknungsfläche angeordnet, dass das Material nach der Förderung über die obere Trocknungsfläche zur anschließenden Förderung über die untere Trocknungsfläche von der oberen Trocknungsfläche auf die untere Trocknungsfläche fällt.
Weiter ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen, dass mindestens vier oder mindestens acht oder mindestens sechzehn Trocknungsflächen-Paare derart übereinander angeordnet sind, dass das Material nacheinander über alle Trocknungsflächen förderbar ist oder gefördert wird und hierbei von der unteren Trocknungsfläche des jeweils oberen Trocknungsflächen-Paares auf die obere Trocknungsfläche des jeweils unteren Trocknungsflächen-Paares fällt, bis die untere Trocknungsfläche des untersten Trocknungsflächen-Paares erreicht ist.
Durch derartige Ausbildungen der Vorrichtung in die Höhe mit einer Vielzahl an übereinander angeordneten Trocknungsflächen kann eine vorhandene Aufstellfläche effizient genutzt werden. Auch reicht durch diese Ausbildung in die Höhe eine vergleichsweis kleine Fläche zum Aufstellen der Vorrichtung, die dennoch eine hohe Trockenleistung erbringen kann, da sich die zur Verfügung stehende Trocknungsfläche entsprechend der Anzahl der übereinander angeordneten Trocknungsflächen vervielfacht.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass mindestens acht Trocknungsflächen-Paare übereinander angeordnet sind und die Vorrichtung dadurch eine Höhe von mindestens 6 Metern hat, oder dass mindestens sechzehn Trocknungsflächen-Paare übereinander angeordnet sind und die Vorrichtung dadurch eine Höhe von mindestens 12 Metern hat.
Gemäß einer Ausgestaltung ist zur Zuführung des zu trocknenden Materials auf die obere Trocknungsfläche des obersten Trocknungsflächen-Paares eine Dickstoffpumpe vorgesehen.
Zweckmäßigerweise ist unterhalb der unteren Trocknungsfläche des untersten Trocknungsflächen-Paares eine Ausbringungseinrichtung zum Ausbringen des getrockneten und gegebenenfalls zerkleinerten Materials aus der Vorrichtung vorgesehen.
Gemäß einer Weiterbildung weist die erfindungsgemäße Vorrichtung ein Gehäuse auf, das die Trocknungsflächen-Paare mit ihren zugeordneten Fördereinrichtungen umschließt. Das Gehäuse weist eine oder mehrere Luftzuführungen und eine oder mehrere Luftabführungen auf, die derart angeordnet sind, dass die Luft zum Trocknen des Materials durch die Vorrichtung geführt wird. Die Luftzuführung oder die Luftzuführungen wiederum weisen eine Luftzuführungs-Heizeinrichtung, insbesondere einen Luftzuführungs-Wärmetauscher, zum Erwärmen der zugeführten Luft auf.
Die Luftzuführungs-Heizeinrichtung ermöglicht bei Bedarf eine erhöhte Energiezufuhr in Form von zusätzlich erwärmter zugeführter Luft. Diese wärmere Luft strömt durch die Vorrichtung und stellt zusätzliche Wärmeenergie zum Trocknen zur Verfügung. Dadurch lässt sich der Trocknungsvorgang beschleunigen.
Gemäß einer Weiterbildung weisen die Luftzuführung oder die Luftzuführungen ferner einen Luftzuführ-Ventilator zur Unterstützung der Luftzuführung in das Gehäuse auf. Der Luftzuführ-Ventilator kann die Trocknung weiter beschleunigen durch Erhöhung der Luftströmung durch die Vorrichtung. Ferner unterstützt der Luftzuführ-Ventilator die gezielte Luftzuführung über den Luftzuführungs-Wärmetauscher, da diese erzwungene Luftzuführung für eine Reduzierung der ansonsten durch andere Öffnungen, Lecks und Undichtigkeiten im Gehäuse in die Vorrichtung strömende Luft sorgt. Dadurch wird mehr durch den Wärmetauscher erwärmte Luft in die Vorrichtung geleitet und der für die Trocknung zur Verfügung stehende Energieeintrag erhöht sich. Die Temperatur in der Vorrichtung kann dadurch erhöht werden. Dies ist beispielsweise hilfreich bei vergleichsweise niedrigen Außentemperaturen.
Vorzugsweise weist die Luftabführung der Vorrichtung einen Luftabführ-Ventilator zur Unterstützung der Luftabführung aus dem Gehäuse auf. Dieser Luftabfuhr-Ventilator sorgt für Luftströmungen in der Vorrichtung und für die Abführung der bei der Trocknung mit Feuchtigkeit angereicherten Luft, wodurch die Trocknung beschleunigt wird.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Luftabführung einen Geräuschfilter aufweist. Der Vorteil des Geräuschfilters liegt in der Lärmreduzierung. Eine starke Lärmquelle ist beispielsweise der Luftabführ-Ventilator. Sieht man an der Luftabführung einen Geräuschfilter vor, so wirkt dieser als Schalldämpfer für den Luftabführ-Ventilator. Auf diese Weise lässt sich beispielsweise eine Senkung des Lärmpegels um 15 dB erreichen.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Luftabführung ein Abluftfiltersystem, insbesondere zur Geruchsfilterung, aufweist. In Trocknungsvorrichtungen kann es, insbesondere bei höheren Temperaturen, zu erheblicher Geruchsentwicklung kommen. Um diese zu mindern können Luftwäscher, die mit Chemikalien betrieben werden, vorgesehen werden. Diese arbeiten häufig nicht umweltfreundlich, sind teuer in der Anschaffung und im Unterhalt, unter anderem wegen der Entsorgung von Chemikalien, beispielsweise Säuren.
Zweckmäßigerweise umfasst das Abluftfiltersystem als Alternative zu diesen Luftwäschern ein oder mehrere Partikelfilter und/oder einen Aktivkohlefilter. Mit einem oder mehreren Partikelfiltern, insbesondere mehreren Partikelfiltern für unterschiedliche Partikelgrößen, lassen sich geruchsinfizierte Partikel herausfiltern und Gerüche deutlich abmildern. Falls dies nicht ausreichen sollte, ist zusätzlich ein Aktivkohlefilter zweckmäßig, der zumindest einen großen Teil der Gerüche aufnimmt.
Zweckmäßig ist, wenn das Abluftfiltersystem ein Einschubfiltersystem mit ein oder mehreren, insbesondere ein bis fünf, beispielsweise drei, auswechselbaren Filtereinschüben ist. Die Filtereinschübe können hierbei beispielsweise mit Partikelfiltern, insbesondere für verschiedene Partikelgrößen, und/oder einem Aktivkohlefilter ausgestattet sein. Dies hat den Vorteil erhöhter Flexibilität. Die Vorrichtung kann dadurch hinsichtlich ihrer Abluft auch noch am jeweiligen Aufstellungsort ohne Aufwand und ohne hohe Investitionskosten hinsichtlich der konkreten Filteranforderungen, die sich beispielsweise im Rahmen einer Genehmigung oder Abnahme ergeben, durch Austausch oder Nachrüstung geeigneter Filtereinschübe angepasst werden.
Vorzugsweise sind die oberen Trocknungsflächen und/oder die unteren Trocknungsflächen mittels einer Trocknungsflächen-Heizeinrichtung zumindest abschnittsweise, vorzugsweise vollständig beheizbar. Die Erwärmung der Trocknungsflächen kann hierbei nach Art einer Fußbodenheizung erfolgen. Beispielsweise kann ein Warmwassernetz in der Vorrichtung vorgesehen sein, dessen Warmwasserleitungen die Trocknungsflächen erwärmen. Dieses Warmwassernetz kann beispielsweiße von Wasser durchströmt werden, das auf bis zu 80°C erwärmt ist. An dieses Warmwassernetz können auch die Luftzuführungs-Heizeinrichtungen angeschlossen sein.
Gemäß einer Weiterbildung weist die Vorrichtung ein oder mehrere Feuchtigkeitssensoren zur Ermittlung des Feuchtigkeitsgehalts des Materials und/oder ein oder mehrere Feuchtigkeitssensoren zur Ermittlung der Luftfeuchtigkeit in der Vorrichtung und/oder außerhalb der Vorrichtung und/oder ein oder mehrere Temperatursensoren zur Ermittlung der Lufttemperatur in der Vorrichtung und/oder außerhalb der Vorrichtung auf.
Weiter kann die Vorrichtung eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung aufweisen, die zur Signalübertragung mit den Feuchtigkeitssensoren und/oder den Temperatursensoren und/oder den Luftzuführungs-Heizeinrichtungen und/oder Luftzuführ-Ventilatoren zum Zuführen von Luft in die Vorrichtung und/oder Luftabführ-Ventilatoren zum Abführen von Luft aus der Vorrichtung und/oder Trocknungsflächen-Heizeinrichtungen und/oder Antriebseinrichtungen der Fördereinrichtungen und/oder Verschlussklappen der Luftzuführungen und/oder einer Zuführeinrichtung für das zu trocknende Material verbunden ist. Diese Steuer- und/oder Regeleinrichtung kann derart eingerichtet sein, dass mittels der Signalübertragung eingehende Messwerte der Feuchtigkeitssensoren und/oder der Temperatursensoren verarbeitbar sind oder verarbeitet werden und auf Basis dieser Verarbeitung Steuersignale mittels der Signalübertragung an die Luftzuführungs-Heizeinrichtungen und/oder Luftzuführ-Ventilatoren und/oder den oder die Luftabführ-Ventilatoren und/oder den oder die Trocknungsflächen-Heizeinrichtungen und/oder den oder die Antriebseinrichtungen der Fördereinrichtungen und/oder die Verschlussklappen der Luftzuführungen und/oder die Zuführeinrichtung für das zu trocknende Material übertragbar sind oder übertragen werden.
Durch diese Steuer- und/oder Regeleinrichtung lässt sich aus dem zu trocknenden Material, insbesondere aus Biomasse wie Klärschlamm, ein qualitativ hochwertiges Trockengranulat als verwertbares Produkt herstellen, wobei ein entscheidender Punkt die durch die Steuer- und/oder Regeleinrichtung sichergestellte gleichbleibende Qualität des Trockengranulats ist. Wesentliche Merkmale sind hierbei die Korngröße, der Trocknungsgrad und der Materialdurchsatz. Durch Auswertung der Messwerte der Feuchtigkeits- und Temperatursensoren kann die Steuer- und/oder Regeleinrichtung auf sich ändernde Bedingungen, beispielsweise externe Wetterbedingungen oder sich ändernden Feuchtegehalt des Materials in verschiedenen Trocknungsstadien beim Durchlaufen der Vorrichtung, reagieren und beispielsweise die Luftströmung, die Temperatur der Luft und/oder der Trocknungsflächen, die Materialzugabe und/oder die Fördergeschwindigkeit anpassen. Hierzu ist in der Steuer- und/oder Regeleinrichtung eine entsprechende Software hinterlegt.
Beispielsweise überprüft die Steuer- und/oder Regeleinrichtung an verschiedenen Stellen der Vorrichtung anhand der Messwerte der dort vorgesehenen Feuchtigkeitssensoren für das Material die Leistung der Trocknung. Weicht das Ergebnis von einem gewünschten Sollwert ab und ist die Leistung der Trocknung zu gering, das heißt das Material ist zu feucht, so kann in einem ersten Schritt die Temperatur der Trocknungsflächen-Heizeinrichtung erhöht werden, das heißt der Energieeintrag über die Trocknungsflächen-Heizeinrichtungen wird erhöht. Reicht das nicht, dann können die Luftzuführungs-Heizeinrichtungen in den Luftzuführungen eingeschaltet oder deren Temperatur erhöht werden, um die Zuluft zu erwärmen und dadurch mehr Energie in die Vorrichtung einzubringen. Weiter ist es möglich, die Luftzufuhr-Ventilatoren einzuschalten oder ihre Leistung zu erhöhen, wodurch sich der Energieeintrag in die Vorrichtung weiter erhöht. Sollten all diese Maßnahmen nicht ausreichen und das Material ist weiterhin zu feucht, so kann die Steuer- und/oder Regeleinrichtung die Antriebseinrichtungen der Fördereinrichtungen und gleichzeitig die Zuführmenge an Material reduzieren. Dadurch wird zwar die bearbeitete Materialmenge pro Zeiteinheit reduziert, allerdings erhöht sich die Verweilzeit des Materials in der Vorrichtung, was zu einer stärkeren Trocknung führt.
Ermittelt die Steuer- und/oder Regeleinrichtung hingegen eine zu geringe Feuchtigkeit des Materials, so können die vorgenannten Schritte und Maßnahmen, typischerweise in umgekehrter Reihenfolge, zurückgenommen werden und der Energieeintrag in die Vorrichtung wird reduziert. Reicht das nicht, weil die Außenbedingungen (Temperatur hoch und niedrige Luftfeuchtigkeit) zu gut sind, können zusätzlich vorgesehene Verschlussklappen an den Luftzuführungen den Zuluftstrom drosseln. Hierzu kann jede Luftzuführung mit einer verschließbaren Verschlussklappe ausgerüstet sein.
Die Steuer- und/oder Regeleinrichtung kann auch dazu eingerichtet sein, einen gewünschten Feuchtigkeitsgehalt des getrockneten Materials vorzugeben. Dadurch können Endprodukte mit unterschiedlichen Eigenschaften hergestellt werden, das heißt es kann auf unterschiedliche Anforderungen der Abnehmer der Produkte reagiert werden. Beispielsweise ist das Endprodukt als Brennstoff gefragt, wobei verschiedene Öfen unterschiedliche Anforderungen an den Feuchtigkeitsgehalt des eingesetzten Brennstoffs und damit des Endprodukts der Vorrichtung stellen. Abhängig von dieser Vorgabe steuert und/oder regelt die Steuer- und/oder Regeleinrichtung dann die Vorrichtung, so dass die Vorgabe zuverlässig eingehalten wird und das Endprodukt, das getrocknete Material, die gewünschte Qualität aufweist.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, die Vorrichtung ein oder mehrere Zerkleinerungseinrichtungen, insbesondere Häcksler, zur Zerkleinerung des Materials während der Trocknung, insbesondere beim Übergang zwischen zwei Trocknungsflächen, beispielsweise von der oberen Trocknungsfläche auf die untere Trocknungsfläche, und/oder am Ende der Trocknung, insbesondere vor dem Verlassen der Vorrichtung, vorzugsweise zur Herstellung einer definierten Korngröße, aufweist. Der Antrieb der Zerkleinerungseinrichtung durch eine der Fördereinrichtungen erfolgt. Auch hier kann eine Einstellbarkeit der Zerkleinerungseinrichtungen vorgesehen sein, damit Endprodukte verschiedener Korngröße herstellbar sind, entsprechend den jeweils gestellten Anforderungen.
Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Trocknen in einer schematischen Querschnittsdarstellung, und
2 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Trocknen in einer schematischen Querschnittsdarstellung.

Einander entsprechende Teile und Komponenten sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt eine Vorrichtung 1 zum Trocknen von Material, insbesondere Biomasse, beispielsweise Klärschlamm. Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Vorrichtung 1 zwei übereinander angeordnete Trocknungsflächen-Paare 2 auf, wobei ebenso beispielsweise vier oder acht Trocknungsflächen-Paare 2 übereinander angeordnet sein könnten. Jedes Trocknungsflächen-Paar 2 wiederum weist eine obere Trocknungsfläche 2a und eine untere Trocknungsfläche 2b auf. Diesen Trocknungsflächen 2a, 2b ist, wie symbolisch durch eine gestrichelte Linie angedeutet, vergleichbar einer Fußbodenheizung jeweils eine Trocknungsflächen-Heizeinrichtung 8 zugeordnet, mittels der die jeweilige Trocknungsfläche 2a, 2b erwärmt werden kann. Beispielsweise kann es sich hierbei um ein Warmwassernetz mit Warmwasserleitungen handein.
Um das zu trocknende Material über die Trocknungsflächen 2a, 2b zu fördern, ist beiden Trocknungsflächen-Paaren 2 je eine um die obere Trocknungsfläche 2a umlaufende Fördereinrichtung 3 mit Förderelementen 4 zum Fördern des Materials über die obere Trocknungsfläche 2a und die untere Trocknungsfläche 2b zugeordnet. Die obere Trocknungsfläche 2a und die untere Trocknungsfläche 2b sowie die Fördereinrichtung 3 und deren Förderelemente 4 sind derart ausgebildet und zueinander angeordnet, dass die Förderelemente 4 zum Fördern des Materials über die obere Trocknungsfläche 2a und zum Fördern des Materials über die untere Trocknungsfläche 2b in entgegengesetzte Richtungen bewegt werden. Die jeweilige Bewegungsrichtung der Förderelemente 4 ist in 1 durch Pfeile gezeigt.
Konkret umfasst die Fördereinrichtung 3 umlaufende Zugmittel 5, beispielsweise eine Kette oder ein Seil, die um jeweils zwei Räder 6 geführt sind, wovon einem dieser Räder 6 eine Antriebseinrichtung 7, beispielsweise ein Motor, insbesondre ein Elektromotor, zugeordnet ist, die das Rad 6 und damit das dazugehörige Zugmittel 5 bewegt. Bei den Förderelementen 4 kann es sich beispielsweise um quer zur Bewegungsrichtung und senkrecht zur Zeichenebene in 1 verlaufende Querbalken mit sich im Wesentlichen senkrecht zu den Querbalken erstreckenden Förderhaken handeln. Diese Förderhaken sind so angeordnet und/oder ausgerichtet, dass sie sich beiderseits der Zugmittel erstrecken, so dass das zu trocknende Material durch die Fördereinrichtung 3 mit ihren Förderelementen 4 sowohl auf der oberen Trocknungsebene 2a als auch auf der unteren Trocknungsebene 2b gefördert wird.
Die obere Trocknungsfläche 2a ist jeweils derart relativ zur unteren Trocknungsfläche 2b angeordnet, dass das Material nach der Förderung über die obere Trocknungsfläche 2a zur anschließenden Förderung über die untere Trocknungsfläche 2b von der oberen Trocknungsfläche 2a auf die untere Trocknungsfläche 2b fällt. Konkret sind die beiden Trocknungsflächen 2a, 2b hierzu in waagrechter Richtung versetzt zueinander angeordnet. Dies gilt auch für die Anordnung der Trocknungsflächen-Paare 2 zueinander. Diese erfolgt derart, dass das Material von der unteren Trocknungsfläche 2b des jeweils oberen Trocknungsflächen-Paares 2 auf die obere Trocknungsfläche 2a des jeweils unteren Trocknungsflächen-Paares 2 fällt. Die Fallrichtung des Materials zwischen den Trocknungsflächen 2a, 2b ist in 1 mit gestrichelten Pfeilen gezeigt. Zu erkennen ist hierbei, dass zwischen der oberen Trocknungsfläche 2a und der unteren Trocknungsfläche 2b jedes Trocknungsflächen-Paares 2 eine Zerkleinerungseinrichtung 10, beispielsweise ein Häcksler, zum Zerkleinern des Materials angeordnet ist. Diese Zerkleinerungseinrichtung 10 kann durch die Antriebseinrichtung 7 der Fördereinrichtung 3 mittelbar oder auch unmittelbar angetrieben sein. Eine weitere entsprechende Zerkleinerungseinrichtung 10 ist unterhalb der untersten Trocknungsebene der Vorrichtung derart angeordnet, dass von der untersten Trocknungsebene herabfallendes Material zerkleinert wird. Anschließend tritt das getrocknete und zerkleinerte Material aus der Vorrichtung 1 aus bzw. wird aus der Vorrichtung 1 entnommen. Die Zuführung des zu trocknenden Materials in die Vorrichtung 1 erfolgt im dargestellten Beispiel von oben, das Material fällt auf die obere Trocknungsfläche 2a des obersten Trocknungsflächen-Paares 2. Dies ist durch einen gestrichelten Pfeil dargestellt. Alternativ ist auch eine seitliche Zuführung möglich, wobei auch in diesem Fall das Material auf die obere Trocknungsfläche 2a des obersten Trocknungsflächen-Paares 2 fällt. In der Regel muss das Material in beiden Fällen in die erforderliche Höhe befördert werden. Hierfür können geeignete Höhenfördereinrichtungen vorgesehen werden.
Die Vorrichtung 1 weist ein Gehäuse 11 auf, das die Trocknungsflächen-Paare 2 mit ihren zugeordneten Fördereinrichtungen 3 umschließt. Das Gehäuse 11 weist zwei Luftzuführungen 12 und eine Luftabführung 13 auf. Es sind auch nur eine Luftzuführung 12 oder mehr als zwei Luftzuführungen 12 möglich, ebenso zwei oder mehrere Luftabführungen 13. Die Anordnung der Luftzuführungen 12 und Luftabführungen 13 sollte derart erfolgen, dass die Luft zum Trocknen des Materials durch die Vorrichtung 1 geführt wird. Die Luft sollte somit zweckmäßigerweise über das zu trocknende Gut geführt werden und/oder an dem zu trocknenden Gut für einen Luftaustausch sorgen. Im dargestellten Beispiel in 1 wird die Luft von links in die Vorrichtung 1 und dann durch das Innere des Gehäuses 11, vorbei an den beiden Trocknungsflächen-Paaren 2 zur Luftabführung 13 geführt. Die Luftzuführung über die Luftzuführungen 12 und die Luftabführung über die Luftabführung 13 sind jeweils durch Pfeile in 1 gezeigt.
In den Luftzuführungen 12 ist jeweils eine Luftzuführungs-Heizeinrichtung 14, beispielsweise ein Luftzuführungs-Wärmetauscher, zum Erwärmen der zugeführten Luft und ein Luftzuführ-Ventilator 15 zur Unterstützung der Luftzuführung in das Gehäuse 11 eingebaut. Der Luftzuführ-Ventilator 15 sorgt dafür, dass die zugeführte Luft über die Luftzuführungs-Heizeinrichtung 14 in das Gehäuse geführt und dadurch erwärmt wird, so dass ein entsprechender erhöhter Energieeintrag erfolgt. Die Luftzuführungs-Wärmetauscher 14 können an ein gemeinsames Heizsystem mit den Trocknungsflächen-Heizeinrichtungen 8 angeschlossen sein, beispielsweise an ein Warmwassernetz mit Warmwasserleitungen. Um den Zuluftstrom über die Luftzuführungen 12 gegebenenfalls reduzieren zu können, ist an jeder Luftzuführung eine verschließbare Verschlussklappe 21 angebracht.
Auch die Luftabführung 13 weist einen Luftabführ-Ventilator 16 zur Unterstützung der Luftabführung aus dem Gehäuse 11 auf. Weiter weist die Luftabführung 13 ein Abluftfiltersystem 17, insbesondere zur Geruchsfilterung, und/oder einen Geräuschfilter 18 auf. Das Abluftfiltersystem 17 ist ein Einschubfiltersystem mit fünf auswechselbaren Filtereinschüben 19, wobei auch eine andere Anzahl, beispielsweise nur ein Filtereinschub 19 oder auch drei Filtereinschübe 18 vorgesehen sein können. Die Filtereinschübe 19 können beispielsweise mit verschiedenen Partikelfiltern für unterschiedliche Partikelgrößen oder einem Aktivkohlefilter ausgestattet sein.
Die Vorrichtung 1 weist im dargestellten Beispiel drei Feuchtigkeitssensoren 9 zur Ermittlung des Feuchtigkeitsgehalts des Materials auf, zwei jeweils auf der unteren Trocknungsfläche 2b, direkt nach dem Auffallen des Materials, und einer in oder an der Zerkleinerungseinrichtung 10, die unterhalb der unteren Trocknungsfläche 2b des untersten Trocknungsflächen-Paares 2 angeordnet ist. Weiter können ein oder mehrere Feuchtigkeitssensoren zur Ermittlung der Luftfeuchtigkeit in der Vorrichtung 1 und/oder außerhalb der Vorrichtung 1 und/oder ein oder mehrere Temperatursensoren zur Ermittlung der Lufttemperatur in der Vorrichtung 1 und/oder außerhalb der Vorrichtung 1 vorgesehen sein, die in 1 nicht dargestellt sind.
Ferner weist die Vorrichtung 1 eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung 20 auf, die in 1 symbolisch oben auf dem Gehäuse 11 dargestellt ist. In der Regel ist diese Steuer- und/oder Regeleinrichtung 20 in einem Schaltschrank der Vorrichtung 1 angeordnet. Die Steuer- und/oder Regeleinrichtung 20 ist zur Signalübertragung mit den Feuchtigkeitssensoren 9 für das Material und den Feuchtigkeitssensoren für die Luft und den Temperatursensoren und den Luftzuführungs-Heizeinrichtungen 14 und den Luftzuführ-Ventilatoren 15 zum Zuführen von Luft in die Vorrichtung 1 und dem Luftabführ-Ventilator 16 zum Abführen von Luft aus der Vorrichtung 1 und/oder Trocknungsflächen-Heizeinrichtungen 8 und/oder den Antriebseinrichtungen 7 der Fördereinrichtungen 3 und/oder den Verschlussklappen der Luftzuführungen 12 und der Höhenfördereinrichtung oder anderen Zuführeinrichtungen für das zu trocknende Material verbunden. Die Verbindung zur Signalübertragung kann per Kabel ausgeführt sein, sie kann aber auch kabellos, beispielsweise per Funk, verwirklicht sein. Die Steuer- und/oder Regeleinrichtung 20 ist derart eingerichtet, dass mittels der Signalübertragung eingehende Messwerte der Feuchtigkeitssensoren und/oder der Temperatursensoren verarbeitbar sind oder verarbeitet werden und auf Basis dieser Verarbeitung, beispielsweise anhand hinterlegter Tabellen und/oder Algorithmen, Steuersignale mittels der Signalübertragung an die Luftzuführungs-Heizeinrichtungen 14 und an die Luftzuführ-Ventilatoren 15 und den Luftabführ-Ventilator 16 und die Trocknungsflächen-Heizeinrichtungen 8 und den oder die Antriebseinrichtungen 7 der Fördereinrichtungen 3 und/oder die Verschlussklappen 21 der Luftzuführungen 12 und die Höhenfördereinrichtung oder sonstigen Zuführeinrichtung für das zu trocknende Material übertragbar sind oder übertragen werden.
Während 1 anhand von lediglich zwei Trocknungsflächen-Paaren 2 die Details der Vorrichtung 1 verdeutlicht, zeigt 2 die Möglichkeiten zum Aufbau der Vorrichtung 1 in die Höhe. Die verschiedenen Details können hierbei analog zu 1 verwirklicht sein. Die Zugmittel der Fördereinrichtungen sind in 2 in Abgrenzung zu den Trocknungsflächen als gestrichelte Linien dargestellt. Typischerweise weist die Vorrichtung zumindest vier Trocknungsflächen-Paare 2, also acht Trocknungsflächen 2a, 2b auf. Ein doppelt so hoher Aufbau mit acht Trocknungsflächen-Paaren 2 und damit sechzehn Trocknungsflächen 2a, 2b weist, wie in 2 dargestellt, typischerweise eine Höhe H1 von 6 Metern auf. Um eine nochmals doppelte Gesamttrocknungsfläche bereitstellen zu können, ist auch ein doppelt so hoher Aufbau mit sechzehn Trocknungsflächen-Paaren 2 und zweiunddreißig Trocknungsflächen 2a, 2b möglich, wie in 2 dargestellt. Die Höhe erhöht sich dann um die Höhe H2 von ebenfalls 6 Metern auf die Gesamthöhe H von 12 Metern. In all diesen Ausbildungen sind die jeweiligen Trocknungsflächen-Paare derart übereinander angeordnet, dass das Material nacheinander über alle Trocknungsflächen 2a, 2b förderbar ist oder gefördert wird und hierbei von der unteren Trocknungsfläche 2b des jeweils oberen Trocknungsflächen-Paares 2 auf die obere Trocknungsfläche 2a des jeweils unteren Trocknungsflächen-Paares 2 fällt, bis die untere Trocknungsfläche 2b des untersten Trocknungsflächenpaares 2 erreicht ist. Der Weg des Materials durch die Vorrichtung 1, konkret der Übergang zwischen den Trocknungsflächen, ist in 2 durch Pfeile gezeigt. Die obere Materialzuführung und die untere Materialausbringung ist durch gestrichelte Pfeile symbolisiert.
In 2 ist eine Höhenfördereinrichtung 22 gezeigt, mittels der das zu trocknende Material in die für die Höhe H der Vorrichtung 1 erforderliche Höhe gefördert werden kann, so dass das Material auf die obere Trocknungsfläche 2a des obersten Trocknungsflächen-Paares 2 aufgebracht werden kann. Bei der Höhenfördereinrichtung kann es sich um eine Dickstoffpumpe handeln.
Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung
2: Trocknungsflächen-Paar
2a: obere Trocknungsfläche
2b: untere Trocknungsfläche
3: Fördereinrichtung
4: Förderelemente
5: Zugmittel
6: Rad
7: Antriebseinrichtung
8: Trocknungsflächen-Heizeinrichtung
9: Feuchtigkeitssensor für das Material
10: Zerkleinerungseinrichtung
11: Gehäuse
12: Luftzuführung
13: Luftabführung
14: Luftzuführungs-Heizeinrichtung
15: Luftzuführ-Ventilator
16: Luftabführ-Ventilator
17: Abluftfiltersystem
18: Geräuschfilter
19: Filtereinschub
20: Steuer- und/oder Regeleinrichtung
21: Verschlussklappen
22: Höhenfördereinrichtung

Claims

Vorrichtung (1) zum Trocknen von Material, insbesondere Biomasse, beispielsweise Klärschlamm, mit einem oder mehreren Trocknungsflächen-Paaren (2), wobei jedes Trocknungsflächen-Paar (2) eine obere Trocknungsfläche (2a) und eine untere Trocknungsfläche (2b) aufweist, über die das Material zum Trocknen förderbar ist, wobei jedem Trocknungsflächen-Paar (2) eine um die obere Trocknungsfläche (2a) umlaufende Fördereinrichtung (3) mit Förderelementen (4) zum Fördern des Materials über die obere Trocknungsfläche (2a) und die untere Trocknungsfläche (2b) zugeordnet ist, wobei die obere Trocknungsfläche (2a) und die untere Trocknungsfläche (2b) sowie die Fördereinrichtung (3) und deren Förderelemente (4) derart ausgebildet und zueinander angeordnet sind, dass die Förderelemente (4) zum Fördern des Materials über die obere Trocknungsfläche (2a) und zum Fördern des Materials über die untere Trocknungsfläche (2b) in entgegengesetzte Richtungen bewegt werden, wobei die obere Trocknungsfläche (2a) derart relativ zur unteren Trocknungsfläche (2b) angeordnet ist, dass das Material nach der Förderung über die obere Trocknungsfläche (2a) zur anschließenden Förderung über die untere Trocknungsfläche (2b) von der oberen Trocknungsfläche (2a) auf die untere Trocknungsfläche (2b) fällt, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens vier oder mindestens acht oder mindestens sechzehn Trocknungsflächen-Paare (2) derart übereinander angeordnet sind, dass das Material nacheinander über alle Trocknungsflächen (2a, 2b) förderbar ist oder gefördert wird und hierbei von der unteren Trocknungsfläche (2b) des jeweils oberen Trocknungsflächen-Paares (2) auf die obere Trocknungsfläche (2a) des jeweils unteren Trocknungsflächen-Paares (2) fällt, bis die untere Trocknungsfläche (2b) des untersten Trocknungsflächen-Paares (2) erreicht ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens acht Trocknungsflächen-Paare (2) übereinander angeordnet sind und die Vorrichtung (1) dadurch eine Höhe (H1) von mindestens 6 Metern hat, oder dass mindestens sechzehn Trocknungsflächen-Paare (2) übereinander angeordnet sind und die Vorrichtung (1) dadurch eine Höhe (H) von mindestens 12 Metern hat.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Zuführung des zu trocknenden Materials auf die obere Trocknungsfläche (2a) des obersten Trocknungsflächenpaares (2) eine Dickstoffpumpe vorgesehen ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) ein Gehäuse (11) aufweist, das die Trocknungsflächen-Paare (2) mit ihren zugeordneten Fördereinrichtungen (3) umschließt, wobei das Gehäuse (11) eine oder mehrere Luftzuführungen (12) und eine oder mehrere Luftabführungen (13) aufweist, die derart angeordnet sind, dass die Luft zum Trocknen des Materials durch die Vorrichtung (1) geführt wird, wobei die Luftzuführung (12) oder die Luftzuführungen (12) eine Luftzuführungs-Heizeinrichtung (14), insbesondere einen Luftzuführungs-Wärmetauscher, zum Erwärmen der zugeführten Luft aufweisen.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftzuführung (12) oder die Luftzuführungen (12) einen Luftzuführ-Ventilator (15) zur Unterstützung der Luftzuführung in das Gehäuse (11) aufweist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftabführung (13) einen Luftabführ-Ventilator (16) zur Unterstützung der Luftabführung aus dem Gehäuse (11) aufweist.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftabführung (13) ein Abluftfiltersystem (17), insbesondere zur Geruchsfilterung, und/oder einen Geräuschfilter (18) aufweist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Abluftfiltersystem (17) ein oder mehrere Partikelfilter und/oder einen Aktivkohlefilter umfasst.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Abluftfiltersystem (17) ein Einschubfiltersystem mit ein oder mehreren, insbesondere ein bis fünf, beispielsweise drei, auswechselbaren Filtereinschüben (19) ist, wobei die Filtereinschübe (19) beispielsweise mit Partikelfiltern und/oder einem Aktivkohlefilter ausgestattet sind.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Trocknungsflächen (2a) und/oder die untere Trocknungsflächen (2b) mittels einer Trocknungsflächen-Heizeinrichtung (8) zumindest abschnittsweise, vorzugsweise vollständig beheizbar sind.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) ein oder mehrere Feuchtigkeitssensoren (9) zur Ermittlung des Feuchtigkeitsgehalts des Materials und/oder ein oder mehrere Feuchtigkeitssensoren zur Ermittlung der Luftfeuchtigkeit in der Vorrichtung (1) und/oder außerhalb der Vorrichtung (1) und/oder ein oder mehrere Temperatursensoren zur Ermittlung der Lufttemperatur in der Vorrichtung (1) und/oder außerhalb der Vorrichtung (1) aufweist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung (20) aufweist, die zur Signalübertragung mit den Feuchtigkeitssensoren (9) für das Material und/oder für die Luft und/oder den Temperatursensoren und/oder den Luftzuführungs-Heizeinrichtungen (14) und/oder Luftzuführ-Ventilatoren (15) zum Zuführen von Luft in die Vorrichtung (1) und/oder Luftabführ-Ventilatoren (16) zum Abführen von Luft aus der Vorrichtung (1) und/oder Trocknungsflächen-Heizeinrichtungen (8) und/oder Antriebseinrichtungen (7) der Fördereinrichtungen (3) und/oder Verschlussklappen (21) der Luftzuführungen (12) und/oder einer Zuführeinrichtung, insbesondere einer Höhenfördereinrichtung (22), für das zu trocknende Material verbunden ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Regeleinrichtung (20) derart eingerichtet ist, dass mittels der Signalübertragung eingehende Messwerte der Feuchtigkeitssensoren (9) für das Material und/oder für die Luft und/oder der Temperatursensoren verarbeitbar sind oder verarbeitet werden und auf Basis dieser Verarbeitung Steuersignale mittels der Signalübertragung an die Luftzuführungs-Heizeinrichtungen (14) und/oder an den oder die Luftzuführ-Ventilatoren (15) und/oder den oder die Luftabführ-Ventilatoren (16) und/oder den oder die Trocknungsflächen-Heizeinrichtungen (8) und/oder den oder die Antriebseinrichtungen (7) der Fördereinrichtungen (3) und/oder die Verschlussklappen (21) der Luftzuführungen (12) und/oder die Zuführeinrichtung, insbesondere Höhenfördereinrichtungen (22), für das zu trocknende Material übertragbar sind oder übertragen werden.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) ein oder mehrere Zerkleinerungseinrichtungen (10), insbesondere Häcksler, zur Zerkleinerung des Materials während der Trocknung, insbesondere beim Übergang zwischen zwei Trocknungsflächen (2a, 2b), beispielsweise von der oberen Trocknungsfläche (2a) auf die untere Trocknungsfläche (2b), und/oder am Ende der Trocknung, insbesondere vor dem Verlassen der Vorrichtung (1), vorzugsweise zur Herstellung einer definierten Korngröße, aufweist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb der Zerkleinerungseinrichtung (10) durch eine der Fördereinrichtungen (3) erfolgt.