DE2711040C2

DE2711040C2 - Reactor for processing preheated sewage sludge

Info

Publication number: DE2711040C2
Application number: DE19772711040
Authority: DE
Inventors: Katsuyoshi Osaka Nakamura; Kou Shimizu; Terumi Uchimura; Kenichi Uede
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1976-03-13
Filing date: 1977-03-14
Publication date: 1985-10-03
Also published as: FR2343703A1; GB1561612A; FR2343703B1; DE2711040A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Reaktor zur Bearbeitung von vorgewärmtem Abwasserschlamm gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a reactor for processing preheated sewage sludge according to the preamble of claim 1.

Als Stand der Technik ist bereits ein derartiger Reaktor bekannt, bei welchem jedoch nicht gewährleistet ist daß die in den Reaktor eingeschickte Luft gleichmäßig den Schlamm beaufschlagt (JA-PS 50-144 673). Dadurch wird die Wirksamkeit der Wärmebehandlung beeinträchtigt. Das im Reaktor abgeschiedene Gas wird in Form von Blasen über eine oben am Reaktor abgehende Abgasrohrleitung abgeführt, wodurch Verstopfungen, Korrosion und Verschleiß der Leitung auftreten können. Eine ausreichende Trennung von Gas und Flüssigkeit ist hierbei nicht gewährleistet.Such a reactor is already known as the state of the art, but this is not guaranteed that the air sent into the reactor evenly acts on the sludge (JA-PS 50-144 673). Through this the effectiveness of the heat treatment is impaired. The separated gas in the reactor is in In the form of bubbles discharged via an exhaust gas pipe leading out at the top of the reactor, causing blockages, Corrosion and wear of the line can occur. Adequate separation of gas and liquid is not guaranteed here.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Konstruktion eines derartigen Reaktors so zu verbessern, daß eine weitergehende Trennung von Gas und Flüssigkeit gegeben ist.The object of the present invention is to improve the design of such a reactor so that that there is a further separation of gas and liquid.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jede perforierte Platte auf ihrer Unterseite mit einem die Luftblasen zur gleichmäßigen Beaufschlagung des Schlamms gleichmäßig verteilenden Rippenprofil zur Bildung von Luftkammern versehen ist und daß oberhalb der Trennwand mindestens ein Entfeuchter zur Verhinderung des Austritts von Luftblasen angeordnet ist. Durch das Zusammenwirken dieser beiden Konstruktionsgruppen, nämlich Rippenprofil sowie Entfeuchter, wird auf einfache Weise eine weitergehende Trennung von Gas und Flüssigkeit erzielt.This object is achieved in that each perforated plate on its underside with a the air bubbles for evenly acting on the sludge evenly distributing rib profile is provided to form air chambers and that at least one dehumidifier above the partition is arranged to prevent the escape of air bubbles. Through the interaction of these two construction groups, namely ribbed profile as well as dehumidifier, becomes a more far-reaching one in a simple manner Separation of gas and liquid achieved.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann hierbei der Entfeuchter in Form horizontaler, übereinanderliegender Drahtlagen ausgebildet sein, wobei die Oberkante der Trennwand mit V-förmigen Kerben versehen ist so daß ein Zusammenwirken zwischen dem Entfeuchter und der Oberkante der Trennwand «orliegt
Weiterhin besteht die Möglichkeit daß der Entfeuchter rohrförmig ausgebildet mit einer Endplatte verschlossen und dem Abgasrohr vorgeschaltet ist Zwischen beiden Entfeuchtern kann nach einem anderen Merkmal der Erfindung eine horizontal liegende Dampf'.eizwicklung angeordnet sein.In a further embodiment of the invention, the dehumidifier can be designed in the form of horizontal, superimposed wire layers, the upper edge of the partition being provided with V-shaped notches so that there is cooperation between the dehumidifier and the upper edge of the partition
Furthermore, there is the possibility that the dehumidifier is tubular and closed with an end plate and is connected upstream of the exhaust pipe. According to another feature of the invention, a horizontally lying steam coil can be arranged between the two dehumidifiers.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. In der Zeichnung zeigt
F i g. 1 einen senkrechten Schnitt durch einen Reaktor; The invention is described in more detail below with reference to the exemplary embodiments shown in the drawing. In the drawing shows
F i g. 1 shows a vertical section through a reactor;

F i g. 2 eine perspektivische Ansicht der im Reaktor angeordneten perforierten Platten und Rippenprofile;F i g. 2 shows a perspective view of the perforated plates and rib profiles arranged in the reactor;

F i g. 3 und 4 Unteransichten der an den perforierten Platten vorgesehenen Rippenprofile;F i g. 3 and 4 bottom views of the rib profiles provided on the perforated plates;

F i g. 5 einen senkrechten Schnitt durch den oberen Teil des Reaktors nach F i g. 1.F i g. 5 shows a vertical section through the upper part of the reactor according to FIG. 1.

Der in Fi g. 1 im Schnitt dargestellte Reaktor ist Teil eines Systems zur Behandlung von in der Abwasserreinigung anfallendem Schlamm. Darin wird Schlamm in einem Wärmetauscher vorgewärmt wonach der vorgewärmte Schlamm zusammen mit Dampf und Luft in einem Reaktor wärmebehandelt wird. Das aus dem Reaktor austretende Gas gelangt zu einer Verbrennungsstufe, wohingegen der Schlamm über den Wärmetau- scher zu einem Eindicker mit nachfolgender Verbrennungsstufe weitergeleitet wird.The in Fi g. 1 reactor shown in section is part of a system for the treatment of wastewater treatment accumulating sludge. In it, the sludge is preheated in a heat exchanger, after which the preheated one Sludge is heat treated together with steam and air in a reactor. That from the reactor escaping gas reaches a combustion stage, whereas the sludge via the heat exchanger shear is passed on to a thickener with a subsequent combustion stage.

Wie aus F i g. 1 ersichtlich, wird der aus einem nicht näher dargestellten Sandabscheider erhaltene Schlamm über eine Rohrleitung 22 dem Reaktor 16 zugeführt Gleichzeitig erfolgt über Rohrleitungen 23 und 24 ein Dampf- und Drucklufteintrag in den Reaktor 16.As shown in FIG. 1 can be seen, the sludge obtained from a sand separator, not shown in detail The reactor 16 is fed via a pipeline 22. At the same time, a pipeline 23 and 24 is used Entry of steam and compressed air into the reactor 16.

Im oberen Abschnitt des Reaktors 16 ist eine Trennwand 25 vorgesehen, welche den Reaktionsraum in eine Oxydationskammer 26 und in eine Schlammkondensationskammer 27 unterteilt.In the upper section of the reactor 16, a partition 25 is provided, which the reaction space into a Oxidation chamber 26 and divided into a sludge condensation chamber 27.

In der erstgenannten Kammer 26 ist unterhalb der Trennwand 25 eine Anzahl perforierter Platten 28 in horizontalen, mit Zwischenabstand angeordneten Lagen vorgesehen. Um regelmäßige Zwischenabstände zu erreichen, werden sie vor ihrer Montage im Reaktor an ihrem Umfang über eine Anzahl vertikaler Verbindungsstäbe 29 nach F i g. 2 miteinander verschweißt.In the first-mentioned chamber 26, a number of perforated plates 28 in horizontal, spaced-apart layers provided. To have regular intervals too reach, they are before their assembly in the reactor on their circumference via a number of vertical connecting rods 29 according to FIG. 2 welded together.

Auf der Unterseite jeder perforierten Platte 28 ist ein Rippenprofil 30 durch Schweißung befestigt Das Rippenprofil 30 kann gitterförmig, wie nach F i g. 2, oder in Form von durchkreuzten, konzentrischen Kreisen nach F i g. 3 oder wabenförmig nach F i g. 4 ausgebildet sein.On the underside of each perforated plate 28, a rib profile 30 is attached by welding. The rib profile 30 can be latticed, as shown in FIG. 2, or in the form of crossed, concentric circles according to F i g. 3 or honeycomb according to FIG. 4 be formed.

In allen Fällen bildet das Rippenprofil 30 eine Anzahl von Luftkammern 31.In all cases, the rib profile 30 forms a number of air chambers 31.

Ein Entfeuchter 32 in Form übereinanderliegender Drahtlagen ist in horizontaler Anordnung an der Trennwand 25 befestigt, deren Oberkante nach F i g. 5 mit einer Vielzahl V-förmiger Kerben 33 versehen ist. Oberhalb des Entfeuchters 32 ist in horizontaler Anordnung eine Dampfheizwicklung 34 vorgesehen, welche spiralförmig ausgebildet ist. Es besteht auch die Möglichkeit, diese Dampfheizwicklung zickzackförmig oder gitterförmig auszulegen.
Ein gesonderter Gasabzug 39 ist von einem rohrförmigen Entfeuchter 36 umgeben, welcher ebenfalls aus Drahtlagen besteht und an seinem unteren Ende durch eine Endplatte 35 geschlossen ist. Weiterhin ist ein Abgasrohr 37 vorgesehen, welchem der Entfeuchter 36A dehumidifier 32 in the form of superimposed wire layers is fastened in a horizontal arrangement to the partition wall 25, the upper edge of which is shown in FIG. 5 is provided with a plurality of V-shaped notches 33. Above the dehumidifier 32, a steam heating coil 34 is provided in a horizontal arrangement, which is formed in a spiral shape. It is also possible to design this steam heating winding in a zigzag or grid shape.
A separate gas vent 39 is surrounded by a tubular dehumidifier 36, which also consists of wire layers and is closed at its lower end by an end plate 35. Furthermore, an exhaust pipe 37 is provided, to which the dehumidifier 36

vorgeschaltet ist. Das im Reaktor 16 abgeschiedene Gas strömt durch die Entfeuchter 32 und 36 in das Abgasrohr 37, in dem ein nicht näher dargestelltes Druckregelventil sitztis upstream. The gas separated in the reactor 16 flows through the dehumidifiers 32 and 36 into the exhaust pipe 37, in which a pressure control valve, not shown in detail sits

Da die in dem Reaktor 16 eingeblasrrne Druckluft zusammen mit dem Schlamm in Form von Luftblasen unter teilweiser Oxydation des Schlammes hochsteigt, dringen die Luftblasen in jede Luftkammer 31 auf der Unterseite des Rippenprofils 30 ein und strömen durch die Löcher in den perforierten Platten 28. Die Luftblasen erfahren hierbei in den Luftkammern eine gute Verteilung, auch dann, wenn die Platten 28 nicht exakt horizontal montiert sind. Diese Anordnung gewährleistet somit eine einheitliche Durchmischung des Schlammes mit Luft.Since the compressed air blown into the reactor 16 together with the sludge in the form of air bubbles rises with partial oxidation of the sludge, the air bubbles penetrate into each air chamber 31 on the Underside of the rib profile 30 and flow through the holes in the perforated plates 28. The air bubbles experience good distribution in the air chambers, even if the plates 28 are not exactly horizontal are mounted. This arrangement thus ensures uniform mixing of the sludge with air.

Nach Durchströmen der perforierten Platten 28 überflutet der Schlamm die Trennwand 25 und gelangt in die Schlammkondensationskammer 27, wo er unter Wärmezufuhr im sauerstoffarmen, stehenden Zustand kondensiert wird. Obwohl der Entfeuchter 32 «-uf der Trennwand 25 befestigt ist, behindert er den Schlammfluß nicht da auf der Oberseite der Trennwand 25 die V-förmigen Kerben 33 vorgesehen sind.After flowing through the perforated plates 28, the sludge floods the partition 25 and gets into the Sludge condensation chamber 27, where it condenses with the supply of heat in the low-oxygen, standing state will. Although the dehumidifier 32 "is attached to the partition 25, it hinders the flow of sludge not because the V-shaped notches 33 are provided on the upper side of the partition wall 25.

Der auf diese Weise behandelte Schlamm wird über ein automatisches, nicht näher dargestelltes Ablaßventil über ein Ablaßrohr 38 abgeführt. Aufgrund dieser Wärmebehandlung im Reaktor 16 erfährt der Schlamm eine teilweise Oxydation, so daß er sich in Gas und Feststoffe trennt und sich seine Filtrierbarkeit verbessert. Das über das Abgasrohr 37 abgeschiedene Gas wird einer nicht näher dargestellten Verbrennungsstufe zugeführt.The sludge treated in this way is drained through an automatic drain valve (not shown) Discharged via a drain pipe 38. Due to this heat treatment in the reactor 16, the sludge undergoes a partial oxidation, so that it separates into gas and solids and its filterability improves. That Gas separated via the exhaust pipe 37 is fed to a combustion stage (not shown in detail).

Die Dampfheizwicklung 34 ist zwischen den Entfeuchtern 36 und 32 angeordnet. Bei Durchtritt des abgeschiedenen Gases durch den Entfeuchter 32 platzen nahezu alle Luftblasen. Etwaige, durch den Entfeuchter gelangte Luftblasen zerplatzen bei Berührung mit der Dampfheizwicklung 34. Sollten dennoch einige Blasen bestehenbleiben, so zerplatzen sie am zweiten Entfeuchter 36. Auf diese Weise wird gewährleistet, daß keinerlei unerw ünschte Blasen durch das Abgasrohr 37 austreten können.The steam heating coil 34 is disposed between the dehumidifiers 36 and 32. Upon passage of the deposited As gas passes through the dehumidifier 32, almost all of the air bubbles burst. Any, through the dehumidifier Any air bubbles that have entered burst when they come into contact with the steam heating winding 34. A few bubbles should nevertheless persist, they burst at the second dehumidifier 36. This ensures that no undesired bubbles can escape through the exhaust pipe 37.

Die vollständige Trennung von Gas und Flüssigkeit ist durch den Reaktor 16 gegeben. Dadurch verlängert sich die Lebensdauer des nicht näher dargestellten Druckregelventils im Anschluß an das Abgasrohr 37. Außerdem kann die nachfolgende Verbrennungsstufe mit niedrigeren Temperaturen gefahren werden.The reactor 16 provides complete separation of gas and liquid. Extended thereby the service life of the pressure control valve, not shown in detail, following the exhaust pipe 37. In addition, the subsequent combustion stage can be run at lower temperatures.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

5050

6060

6565

Claims

Patent claims:

1. Reactor for processing preheated sewage sludge, in one reactor for another Heat treatment with steam and compressed air, in which a number of perforated plates in horizontal, in each case a spaced-apart layers is arranged, above which the reactor divided by a partition into an oxidation chamber and a sludge condensation chamber is and on the top of which an exhaust pipe is provided, characterized in that that each perforated plate (28) on its underside with one of the air bubbles for even exposure evenly distributing the sludge rib profile (30) to form air chambers (31) is provided and that above the partition (25) at least one dehumidifier (32; 36) to prevent the exit of air bubbles is arranged

2. Reactor according to claim 1, characterized in that the dehumidifier (32) in the form of horizontal, superimposed wire layers is formed, the upper edge of the partition (25) with V-shaped notches (33) is provided

3. Reactor according to claim 1 or 2, characterized in that the dehumidifier (36) is tubular formed with an end plate (35) closed and upstream of the exhaust pipe (37).

4. Reactor according to one of the preceding claims, characterized in that between the two Dehumidifying (32; 36) a horizontally lying steam heating coil (34) is arranged.