DE2302836A1 - Anlage zum trocknen von abwasserschlamm - Google Patents

Description

Essen, den 1. 12. 197^ N 4544/14 Dr.Ha/Wi.

Heinrich Koppers Gesellschaft mit beschränkter Haftung, 43 Essen, Moltkestrasse 29

Anlage zum Trocknen von Abwasserschlamm.

Die Erfindung betrifft eine Anlage zum Trocknen von Abwasserschlamm. Derartige Anlagen sind bereits in verschiedenen Ausführungsformen vorgeschlagen worden. So wird beispielsweise in der deutschen Offenlegungsechrift 1 784 834 ein Verfahren und eine Anlage -zum Trocknen von Abwasserschlamm beschrieben, wobei dem nassen Abwasserschlamm ein Teil des getrockneten Schlammes als saugfähiges Trägermaterial zugemischt wird. Dieses Aus gangs gemisch wird in eine mit zylindrischen Einbauten versehene Trockentrommel eingeleitet, die unmittelbar mit einem Heissgaserzeuger verbunden ist- Hinter der Trockentrommel sind ein Ventilator und eine Zyklonanlage angeordnet, in der die Abtrennung des getrockneten Schlammes erfolgt. Der getrocknete Schlamm wird sodann in zwei Teilströme aufgeteilt, von denen der eine durch einen Vibrationsförderer zu einem Mischer gefördert wird, von wo er nach Zumischung von nassem Abwasserschlamm in die Trockentrommel zurückgelangt. Der zweite Teilstrom wird währenddessen abgesackt und einer anderweitigen Verwendung zugeführt.

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Das vorstehend kurz umrissene Verfahren hat eich in der Praxis im allgemeinen als brauchbar erwiesen- Es hat sich jedoch gezeigt, dass die Anlage zur Durchführung des Verfahrens in einigen wesentlichen Punkten verbesserungsbedürftig ist. Diese Punkte betreffen vor allem eine Vereinfachung der Aufgabe des Ausgangsgemisches sowie der Kreislaufführung des getrockneten Schlammes. Ferner hat sich gezeigt, dass am Ventilatorrad ein hoher Verschleiss durch die grosse Staubbelastung auftritt, der das Ventilatorrad bisher ausgesetzt war. Ausserdem führte beim bisherigen Verfahren die anfallende Abluft bisweilen zu einer empfindlichen Geruchsbelästigung der Umgebung, die bei den immer schärfer werdenden behördlichen Auflagen nicht mehr ohne weiteres hingenommen werden kann.

Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, eine Anlage zum Trocknen von Abwasserschlamm zu schaffen, bei der die vorstehend skizzierten Nachteile vermieden werden.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Anlage zum Trocknen von Abwasserschlamm, bei der dem nassen Abwasserschlamm ein Teil des getrockneten Schlammes als saugfähiges Trägermaterial zugemischt wird und die aus einer mit einem Heissgaserzeuger verbundenen Trockentrommel, einer nachgeschalteten Zyklonanlage sowie Vorrichtungen zur

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Abtrennung und Rückführung einer Teilmenge des getrockneten Schlammes zur Aufgabevorrichtung besteht. Die Anlage ist dabei erfindungsgemäss gekennzeichnet durch die Kombination folgender Vorrichtungsmerkmale :

1. dass die Trockentrommel und der Heissgaserzeuger gegenüber den übrigen Anlageteilen so abgesenkt sind, dass die Zuführung des nassen Ausgangs gemisches über eine Schurre erfolgen kann,

2. dass der Ventilator hinter der Zyklonanlage angeordnet ist,

3. dass hinter dem Ventilator eine Gaswäsche angeordnet ist, von der eine Rückführungsleitung zum Heissgaserzeuger führt und

4. dass von der Rückführungeleitung eine Leitung abzweigt, die zu einer Nachbehandlungseinrichtung führt, von der die restliche Abluft über eine Leitung abgezogen wird.

Zu den beanspruchten Vorrichtungsmerkmalen ist dabei im einzelnen folgendes zu bemerken :

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Durch das Absenken der Trockentrommel ist es möglich, den Mischer, in dem der getrocknete und der nasse Schlamm gemischt werden, über der Trockentrommel anzuordnen, so dass die Zuführung des nassen Ausgangsgemisches in einfacher Weise über eine Schurre erfolgen kann, während hierfür bisher ein Aufgabe apparat mit Zuführungeregler verwendet werden musste. Es liegt aber auf der Hand, dass diese Einrichtungen bei der Förderung eines feuchten und aggressiven Gutes, wie es nasser Abwasserschlamm nun einmal ist, einem starken Verschleiss ausgesetzt sind. Der Fortfall des Aufgabeapparates und des Zuführungsreglers kann dabei durch eine einfache konstruktive Massnahme erreicht werden. Die Absenkung der Trockentrommel und des Heissgaserzeugers gegenüber den übrigen Anlageteilen kann nämlich in einfacher Weise entweder in der Weise durchgeführt werden, dass die übrigen Anlageteile erhöht angeordnet sind, also beispielsweise auf einer Rampe oder einem Gerüst montiert werden. Es kann aber auch umgekehrt vorgegangen werden, indem die Trockentrommel und der Heissgaserzeuger in einer hierfür vorgesehenen Grube angeordnet werden, während sich die übrigen Anlageteile auf normalem Niveau befinden. In jedem Falle sind die hierfür erforderlichen Investitionskosten ausserordentlich gering im Vergleich zur erzielten Einsparung.

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Bei der in der deutschen Offenlegungsschrift 1 784 834 beschriebenen Anlage ist der Ventilator am Austritt der Trockentrommel vor der Zyklonanlage angeordnet- Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil, dass der Verschleies am Ventilatorrad wegen der hohen Staubbelastung recht erheblich ist. Hinter der Trockentrommel beträgt nämlich die Staubbelastung durch das auetretende Gemisch aus getrocknetem Schlamm, Wasserdampf (Brüden) und heissen Gasen ca. 250 g/Nm , während hinter der Zyklonanlage die Staubbelastung bei nur 1 - ?. g/Nm liegt. Durch die erfindungsgemässe Anordnung des Ventilators hinter der Zyklonanlage wird dagegen der Verschleies am Ventilatorrad unbedeutend. Ausserdem bringt diese Anordnung aber noch einen anderen wesentlichen Vorteil mit sich. Der aus der Trockentrommel austretende getrocknete Schlamm wird nicht mehr durch das Ventilatorrad zerschlagen, so dass er in der Zyklonanlage nicht mehr staubförmig, sondern in krümeliger Form abgeschieden werden kann. Damit wird aber auch eine Siebanlage zur Absiebung des staubförmigen Anteiles überflüssig, die bisher in der Praxis unerlässlich war, weil der staubförmige Anteil des getrockneten Schlammes nicht streufähig und deshalb nicht als Dünge- oder Bodenverbesserungsmittel verwendungsfähig ist. Da bei der erfindungagemässen Anlage der Schlamm nur in krümeliger Form anfällt, ist schliesslich auch nur noch

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eine Siloanlage erforderlich, während man bisher die verschiedenen Kornfraktionen getrockneten Schlammes auch in getrennten Siloanlagen lagerte..

Schliesslich sind bei der erfindungsgemässen Anlage Einrichtungen zur Behandlung der beim Verfahren anfallenden Abluft vorgesehen. Dabei wird der grössere Teil der anfallenden Abluftmenge durch eine Rückführungsleitung zum Heissgaserzeuger zurückgeführt (Umluftbetrieb), während der kleinere Teil einer Nachbehandlung unterworfen wird, um danach über einen Kamin in die Atmosphäre abgelassen zu werden, ohne dass es dadurch zu einer Geruchsbelastigung der Umwelt kommt. Die erforderliche Nachbehandlungseinrichtung kann dabei als Chemikalienwäsche oder als thermische Nachbehandlung oder als katalytische Nachverbrennung ausgebildet sein· Welche Art der Nachbehandlung letztlich zur Anwendung gelangt, hängt von der Zusammensetzung der anfallenden Abluft ab.

Nachfolgend soll der Betrieb der erfindungsgemässen Anlage anhand des in der Abbildung wiedergegebenen Fliessscheixm s erläutert werden. In diesem Fliessschema sind dabei nur die zur Durchführung des Verfahrens wesentlichen Anlageteile aufgeführt, während die sonstigen Nebeneinrichtungen, wie Abstützungen, Gerüste u.e.w., die nur eine untergeordnete Bedeutung haben, nicht aufgeführt werden.

Der zu trocknende Schlamm wird mit dem Schlammförderer 1 dem

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Mischer 2 zugeführt. Bei dem Schlammförderer 1 handelt es sich um ein hierfür geeignetes Förderaggregat, wie beispielsweise eine

Schlammpumpe mit regelbarer Zellenradschleuse oder eine regelbare Paddelschnecke. Natürlich wird man die Auswahl des Schlammförderers 1 unter Berücksichtigung des Wassergehaltes des zu trocknenden Schlammes treffen. Auf dem Mischer 2 wird dem nassen Schlamm über eine Dosierschnecke 3 soviel getrockneter Schlamm zugegeben, bis ein Mischgut mit einem Wassergehalt von 40 - 60 °/o entsteht. Dabei ist zu beachten, dass es sich bei dem nassen Schlamm auch um einen bereits vorentwässerten Schlamm handeln kann und dass dann natürlich die Zugabe von getrocknetem Schlamm entsprechend geringer ausfallen kann. Das Aus gangs gemisch, das den gewünschten Wassergehalt aufweist, gelangt über die Schurre 4 direkt in die Trockentrommel 5.

Diese ist in diesem Falle zusammen mit dem Heissgaserzeuger 6 in der dafür vorgesehenen Grube 18 angeordnet, während sich die übrigen Anlageteile auf normalem Niveau in der Halle 19 befinden. Durch diese Anordnung wird die erforderliche Absenkung der Trockentrommel 5 erreicht.

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Bei dieser kann es sich beispielsweise um eine bekannte Konstruktion handeln, die drei konzentrisch ineinanderliegende Zylinder 20, 21 und 23 aufweist, wobei der äussere Zylinder ?.3, der gleichzeitig auch die Trommelwand bildet, nach innen gerichtete, gebogene Schaufeln besitzt, während die Wandungen der beiden inneren Zylinder 2 1 und 20 mit Längsrippen versehen sind, die im Querschnitt ein sägezahnähnliches Profil aufweisen. Der innere Zylinder ?0 stellt dabei auch gleichzeitig die Verbindung zum Heissgaserzeuger 6 her, und in dieaai Zylinder mündet auch die Schurre 4. Das Ausgangsgemisch durchströmt zunächst mit den im Heissgaserzeuger erzeugten heissen Gasen diesen innersten Zylinder ?0 und wird dann am Trommelende um 180 ^β umgelenkt und in den Zwischenraum zwischen dem innersten Zylinder 20 und dem Zylinder 21 geleitet, "der im Sinne der eingezeichneten Pfeile von rechts nach links durchströmt wird. Am Ende dieses Zwischenraumes erfolgt eine erneute Umlenkung um 180 °, worauf der Zwischenraum zwischen dem Zylinder 21 und dem die Trommelwand bildenden äusseren Zylinder 23 durchströmt wird. Wie die Pfeile andeuten, erfolgt in diesem Falle die Strömung von links nach rechts. Anschliessend gelangt das nunmehr vollständig getrocknete Gemisch durch die Leitung 22 zur Zyklonanlage 7.

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Ee ist natürlich auch denkbar, an dieser Stelle eine andere Konstruktion der Trockentrommel 5 zu verwenden .

Der Heissgaserzeuger 6 ist normalerweise als Verbrennungsofen ausgebildet, der vorzugsweise mit leichtem Heizöl oder Erdgas beheizt wird, der aber auch aus der Anlage staznmenden getrocknetem Schlamm, Faulgas oder Altöl verbrennen kann. Die im Heissgas erzeuger 6 erzeugten heissen Gase werden mit einer Temperatur von ca. 300 bis 600 ° C in die Trockentrommel 5 eingeleitet. Das Heissgas nimmt beim Trocknungsvorgang die Feuchtigkeit des Ausgangs gemisches in Form von Wasserdampf auf.

In der Zyklonanlage 7 wird dann der getrocknete Schlamm vom Brüden und der Abluft getrennt. Das abgeschiedene Trockengut wird über eine Schnecke 8 und den Steilförderer 9 in die Siloanlage 10 gefördert. Von hier aus wird ein Teil des getrockneten Schlammes über die Dosierschnecke 3 auf den Mischer 2 gefördert, wo die Zumischung zum nassen Abwasserschlamm erfolgt. Der restliche Teil des Trockengutes wird über eine Absackvorrichtung 11 abgesackt oder bis zu seiner weiteren Verwendung anderweitig gelagert.

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Die Abluft und die Brüden, die aus der Zyklonanlage 7 austreten, werden über die Leitung 24, den Ventilator 12 sowie die Leitung 75 zur Entstaubung sowie gegebenenfalls zur gleichzeitigen Kühlung in die Gaswäsche 13 eingeführt. Die Gaswäsche 13 ist im vorliegenden Falle als Strahlgaswaschanlage ausgebildet, die nach dem Prinzip der Wasserstrahlpumpe arbeitet. Ee kann hier aber natürlich auch eine andere Art der Gaswäsche, wie z. B. ein Rieselturm oder eine Füllkörperkolonne zur Anwendung gelangen. Das erforderliche Waschwasser wird von der Pumpe 27 über die Leitung 26 auf die als Strahlgaswaschanlage ausgebildete Gaswäsche 13 aufgegeben. Das aus der Strahlgaswaschanlage austretende Waschwasser -Abluftgemisch wird im Behälter 28 getrennt. Während das Waschwasser zunächst im Behälter 28 gespeichert und dann über die Leitung 29 abgezogen werden kann, gelangt die entweichende Abluft in die Rückführungsleitung 15, die zum Heisegaserzeuger 6 führt. Dabei ist zu beachten, dass der Sog des Ventilators 12 normalerweise eine ausreichende Saugwirkung in der Rückführungsleitung 15 hervorruft, so dass die Abluft ohne weiteres zum Heissgaserzeuger 6 zurückgesaugt wird.

Von der Rückführungsleitung 15 zweigt die Leitung 16 ab, die mit einer Drosselklappe 30 versehen ist und zur Nachbehandlungseinrichtung 14 führt, die in diesem Falle als Chemikalienwäsche ausgebildet

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ist, welche ebenfalls nach dem Prinzip der Wasserstrahlpumpe arbeitet, ist die Drosselklappe entsprechend weit geöffnet, so gelangt eine Teilmenge der Abluft zur Nachbehandlung in die Chemikalienwäsche. Die erforderliche Chemikalienlösung wird aus dem Behalter 31 über die Leitung 33 vermittels der Pumpe 32 in die als Chemikalienwäeche ausgebildete Nachbehandlungseinrichtung 14 gepumpt. Die aus der Chemikalienwäsche austretende Lösung gelangt dabei wieder in den Behälter 31 zurück und kann im Kreislauf erneut aufgegeben werden. Währenddessen kann die gereinigte Abluft aus dem Behälter 31 durch die Leitung 17 abgezogen werden. Diese Abluft kann ohne Geruchebeläetigung über einen nicht dargestellten Kamin in die Atmosphäre abgelassen werden. Verbrauchte Chemikalienlösung kann durch die Leitung 34 ergänzt werden, während gleichzeitig durch die Leitung 35 eine entsprechende Lösungsmenge abgestossen wird. Diese gelangt über den Behälter 18 und die Leitung ?9 zum Abfluss.

Anstelle der soeben beschriebenen Chemikalienwäsche kann für die durch die Leitung 16 strömende Abluft auch eine Anlage zur thermischen Nachbehandlung oder katalytischen Nachverbrennung vorgesehen sein.

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Würde man die gesamte bei der Trocknung anfallende Abluft durch die Rückführungsleitung 15 ohne Regelung zum Heissgaserzeuger 6 zurückführen, so würde sich der Unterdruck im Trocknersystem laufend ändern, da ja die anfallende Abluftmenge in Abhängigkeit von der Zusammensetzung des Ausgangsgemisches gewissen Schwankungen unterworfen ist. Um dies zu vermeiden, ist in der Leitung 22 ein Druckmesser 36 vorgesehen. Dieser steuert über den Regelkreis 37 (bestehend aus Regler und Messumformer) die Stellung der Drosselklappe 30 in der Weise, dass die durch die Rückführungeleitung 15 strömende Abluftmenge konstant gehalten wird, während die überschüssige Abluft über die Drosselklappe 30 und die Leitung 16 zur Nachbehandlungseinrichtung 14 gelangt. Durch diese Regelung wird der Unterdruck im Trocknersystem konstant gehalten.

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Claims (4)

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Patentansprüche

Anlage zum Trocknen von Abwasserschlamm, bei der dem nassen Abwasserschlamm ein Teil des getrockneten Schlammes als saugfähiges Trägermaterial zugemischt wird, bestehend aus einer mit einem Heisegaserzeuger verbundenen Trockentrommel, einer nachgeschalteten Zyklonanlage sowie Vorrichtungen zur Abtrennung und Rückführung einer Teilmenge des getrockneten Schlammes zur Aufgabevorrichtung, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Vorrichtungsmerkmale :

1. dass die Trockentrommel (5) und der Heissgaserzeuger (6) gegenüber den übrigen Anlageteilen so abgesenkt sind, dass die Zuführung des nassen Ausgangsgemisches über eine Schurre (4) erfolgen kann,

2. dass der Ventilator (12) hinter der Zyklonanlage (7) angeordnet ist,

3. dass hinter dem Ventilator eine Gaswäsche (13) angeordnet ist, von der eine Rückführungsleitung (15) zum Heissgaserzeuger (6) führt und

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4. dass von der Rückführungsleitung (15) eine Leitung (16) abzweigt, die zu einer Nachbehandlungs einrichtung (14) führt, von der die restliche Abluft über Leitung (17) abgezogen wird.

2.) Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachbehandlungseinrichtung (14) als Chexnikalienwäsche oder als therxnische Nachbehandlung oder als katalytische Nachverbrennung ausgebildet ist.

3.) Anlage nach den Ansprüchen 1 und ?., dadurch gekennzeichnet, dass in der Leitung (^2) ein Druckmesser (36) vorgesehen ist, dessen Messwerte über einen Regelkreis (37) zur Steuerung einer Drosselklappe (30) herangezogen werden, die in der Leitung (16) angeordnet ist.

4.) Anlage nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Trockentrommel (5) drei konzentrisch ineinanderliegende Zylinder (?.O, 21 und 23) aufweist, wobei der äusaere Zylinder (23) nach innen gerichtete, gebogene Schaufeln besitzt, während die Wandungen der beiden inneren Zylinder ?.O und mit Längsrippen versehen sind, die im Querschnitt ein sägezahnähnliches Profil aufweisen.

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