DE2943528C2 - Verfahren zum Trocknen eines fliessfähigen, wasserhaltigen, feuchten Abwasserschlammes - Google Patents

Verfahren zum Trocknen eines fliessfähigen, wasserhaltigen, feuchten Abwasserschlammes

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DE2943528C2 DE2943528A DE2943528A DE2943528C2 DE 2943528 C2 DE2943528 C2 DE 2943528C2 DE 2943528 A DE2943528 A DE 2943528A DE 2943528 A DE2943528 A DE 2943528A DE 2943528 C2 DE2943528 C2 DE 2943528C2
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren der dem Oberbegriff des Anspruches 1 entsprechenden Art.
Zum Trocknen von Abwasserschlamm Ist nach US-PS 39 54 069 bekannt, einen vorab mechanisch entwasserten Schlamm in einem geschlossenen. Indirekt mit Dampf beheizten Trommeltrockner thermisch zu trocknen. Der dabei entstehende Dampf und der dazu eingesetzte Heizdampf werden nachher kondensiert.
Nach der gattungsgemäßen CH-PS 17 22S wird ein Trockengui in einem geschlossenen. Indirekt beheizten Trommeltrockner erwärmt, so daß inertes Gas entsteht, das sich Im wesentlichen aus Wasserdampf zusammen setzt und das nach Überhitzung zurück In den Trockner geführt wird.
Aus der US-PS 38 61 058 Ist welter bekannt, daß ein Granulat, Geireidekörner, In einem indirekt beheizten Fließbettapparat mittels eines warmen Luftstroms temperiert wird.
Keines der bekannten Trocknungsverfahren befriedigt vollkommen In bezug auf Wirtschaftlichkeit, Umweltbelastung oder Qualität des Produkts beim Trocknen eines Abwasserschlamms.
Aufgabe der Erfindung ist es, bei der Liquidation des Abwasserschlamms auf wirtschaftliche und umweltfreundliche Weise ein neues Produkt zu erhalten, nämlich ein In der Landwirtschaft bedenkenlos anwendbares, hyglenislertes, entkeimtes Granulat.
Das erfindungsgemäße Verfahren, das zu einem solchen Produkt führt, Ist In dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegeben.
Bei dem vorgeschlagenen Verfahren wird also Inertes Gas, im wesentlichen Wasserdampf, zum Fluidisieren des Fließbettes eingesetzt. Das verhindert Brennprozesse des Trockengutes. Es Ist also möglich mit höheren Temperaturen beim Trocknen zu arbeiten als bisher. Es ist möglich Temperaturen zu benutzen, die nicht nur zum vollständigen Verdampfen des Wassers Im Material genügen, sondern die eine Hygienlslerung des Produkts, seine Entkeimung gewährleisten.
Im weiteren wird der Erfindungsgegenstand anhand einer Zeichnung näher beschrieben und erklärt.
Die Zeichnung zeigt beispielhaft eine Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens In schematischer Darstellung.
Die dargestellte Anlage dient zum Trocknen eines Abwasserschlammes, welcher vorher mechanisch entwässert und zu einem Granulat aufbereitet wurde.
Die Anlage weist einen geschlossenen Fließbetttrockner 1 auf, welcher mit einem Gasverteller 2 unterhalb eines Anströmbodens 3 versehen Ist. Oberhalb des Anströmbodens 3 sind Kontaktflächen 4 und 5 angeordnet, die durch Leitungen 6 bzw. 7 an eine Wärmequelle regulierbar angeschlossen sind. Z. B. an einen Dampfkessel. An den anderen Seiten der Kontaktflächen sind In diesem Falle Kondensatleitungen vorhanden zum Abführen des Kondensats. In dem durch die Kontaktflächen bebauten Raum des Trockners wird ein Fließbett des zu
so trocknenden Granulats in einer Höhe H zu einer Oberfläche 8 gehalten. So wird das Fließbett durch die Kontaktflächen Indirekt beheizt, d. h. die Wärme, welche durch die Leitungen 6 und 7 eingeführt wird, wird über die Kontaktflächen 4 und 5 auf die Partikel des Gutes beim Kontakt mit den Flächen übertragen.
Das Fließbett wird fluidisiert, und zwar ausschließlich mit dem bei dem Trocknen entstehenden, Inerten Gas, das nach dem Austreten aus dem Fließbett gefaßt wird und Im Kreislauf über eine Leitung 9, unter glelchmäßiger Verteilung über den Gasverteller 2 und durch den Anströmboden 3 durch die Flleßbett-Schicht getrieben wird. Dazu ist In dem Kreislauf, in der Leitung 9 ein Gebläse 10 geschaltet. Für eine Entstaubung des inerten, kreislaufenden Gases sorgt ein Zyklon oder ein Filter 11 mit einer Schleuse II1. Das Gas wird in der Menge und mit solcher Geschwindigkeit durch die Fl'.eßbettschlcht getrieben, daß diese fluidisiert Ist. In dem flultllsierten Zustand der Schicht ist ein sehr guter Wärmeaustausch zwischen den Kontaktflächen und dem Gut
w) erreicht.
Das Inerte Gas Ist Im wesentlichen der Dampf des beim Trocknen verdampften Wassers des zu trocknenden Gutes. Die Inertisierung stellt sich so beim Kreislauf der Gase von selbst ein durch allmähliche Aufnahme des Dampfes aus dem Gut. oder sie kann beim Anfahren der Anlage durch Besprühen der Kontaktflächen mittels einer Dusche 12 erzielt werden.
Λ« Im wesentlichen wird die ganze zur Verdampfung des zu verdampfenden Wassers zuzuführende Wärmemenge über die In dem Raum der Flleßbett-Schicht eingebauten Kontaktflächen 4 und 5 in die fluldisierte Schicht geführt. Es ist naheliegend, daß die Höhe der Schicht durch die Höhe des durch die Kontaktflächen verbauten Raumes Im Trockner gegeben Ist. Es muß nämlich so viel Kontaktfläche eingebaut werden, wie zur
Übergabe der zuzuführenden Wärmemenge notwendig ist..
Im Falle des Bedarfs ist es möglich, das krelslaufende Gas z. B. mittels eines dem Gasverieiler 2 vorgeschalteten Wärmeaustauschers 13 aufzuheizen, welcher an eine Wärmequelle angeschlossen ware, um /. B. eine Kondensierung des umlaufenden Gases in der Fließbettschicht zu vermelden. Im anderen Falle könnte dieser Wärmeaustauscher auch an die Kondensatleitung der Kontaktflächen angeschlossen werden. s
Die übrigen, den Bedarf der Begasung der Materialschicht abersteigenden Abgase werden aus dem Fließbetttrockner 1 auf einem von dem Kreislauf abgezweigten Wege, d. h. durch eine Leitung 14 abgeführt. An diesem Wege sind zur Hygienisierung der Abgase sin Zyklon, bzw. ein Filter 15 mit einer Schleuse 151, bzw. zur Wärmerückgewinnung z. B. ein Kondensator 16 geschaltet.
Das zu trocknende Frischgut, ein vorab mechanisch entwässerter, granulierter Abwasserschlamm, wird in den Trockner mittels eines Förderaggregates 17 eingetragen. Z. B. kann das ein Dekanter mit einer Förderschnecke sein. Die Eintragung erfolgt auf die Oberfläche 8 der Fließbettschicht, und zwar in einer Entfernung E von der Stelle eines Produktaustritts 18. In Richtung zur Produktaustrittsstelle hin gesehen ist es in der ersten Hälfte des Fließbettes.
-' Diese Eintragungsstelle befindet sich an einem Raum 0 der Ffießbettschicht, welcher mindestens von zwei
Heizflächen begrenzt ist, und in welchem sich keine Kontaktflächen befinden. Diese Kontaktflächen 4 und 5 sind in zwei Systemen im Räume der Fließbett-Schicht eingebaut und zwischen ihnen ist der Raum 0 freigelassen. Die beiden Systeme können verschiedene Wärmemengen übermitteln. So kann die Schicht in jedem der Systembereiche eine unterschiedliche Temperatur aufweisen. Es ist vorteilhaft, daß das Frischgut in diesen unbebauten Raum 0 eingetragen wird. Es kann dort unter den Bedingungen der Fluldisierung sehr intensiv mit dem vorhandenen Trockengut vermischt werden. Dieser Raum 0 saugt, sozusagen, die Wärme aus den zwei mit den Kontaktflächen beheizten Räumen auf. Diese Maßnahme hilft wesentlich zur Aufrechterhaltung der fluidisierten F'ießbett-Schlcht, da das feuchte Frischgut ständig mit genügender Menge bereits trockenen Gutes gemischt wird. Dabei muß man jedoch durch Regulieren der Wärme- und/oder der Frischgutzufuhr In die Schicht die durchscrmiuiithe Feuchtigkeit der Schicht niedrig halten. Sie bleibt dann fluidlsierbar, bricht nicht zusammen, denn bei höherer Feuchtigkeit der Fileßbett-Schicht würde das kre<?!auftenäe Gas, der Wasserdampf kondensieren. Zur Aufrechterhaitung der Materialschicht im fluldisierten Zustand ist ihre geometrische Form sehr wichtig. Die Schicht Ist relativ hoch, schon wie erwähnt wegen der Höhe der notwendigerweise einzubauenden Kontaktflächen. Es wurde auch gefunden, daß es aus demselben Grunde wichtig Ist, daß das Verhältnis: Entfernung £7Höhe //, zwischen 0,1 bis 5,0 Hegt.
Die Produktaustrittstelle 18 ist, und so der geschlossene Fließbetttrockner 1, gegen die Atmosphäre mit einer Schleuse 19 abgeschlossen. In dem Trockner wird so ein leichter Überdruck gehalten, um eine Ansaugung der Luft aus der Umgebung zu vermelden. Um ein Eindringen von Luft mit dem Frischgut über das Förderaggregat 17 zu vermeiden, kann vorgesehen sein, daß der Weg der aus dem Trockner abzuführenden Abgase wenigstens teilweise gegen den Strom der Frischgutzufuhr geführt ist, um dabei mit dem entgegengesetzten Strom der Abgase die Luft aus dem Frischgutstrom wegzudrängen. Eine dazu geeignete Abgasleitung ist In Zeichnung gestrichelt angedeutet und mit 20 bezeichnet.
Andererseits kann es von Vorteil sein, z. B. bei einem übelriechenden Gut, Luft In den Trockner einzusaugen. Diese kann dann z. B. bei der Kondensation der Abgase abgesondert werden und z. B. durch Verbrennen desodoriert werden. In dem Falle kann man in dem Trockner einen leichten Unterdruck einstellen.
Das beschriebene Verfahren Ist nicht nur zum Trocknen des Abwasserschlammes, wie beschrieben, anwendbar. Die gleiche Technik 1st auch bei anderen thermischen Prozessen anwendbar, z. B. Kalzinieren von Natriumbikarbonat zu Leichtsoda durch entsprechende thermische Behandlung.
Beispiel 1
Technische Daten eines erfindungsgemäßen Verfahrens:
Trocknen von Klärschlamm:
Produktform:
Granulat, das durch Rückführen von Trockengut durch Mischen mit Frischschlamm aufbereitet wurde, Korngröße 0.1-8,0 mm
Trockengutmenge: 12 000 kg
Wassermenge: 3 000 kg (entspr. 20%)
Wasserverdampfung: 3 000 kg Abmessungen des Fließbetttrockners:
Anströmboden: Länge χ Breite 2,5 χ 2 = 5 m2
Kontaktflächen: 1. System (5) 30 m!
2. System (4) 60 m2 zusammen 90 m2
Schichthöhe (H): H = 1,5 m Längen: Kontaktflächen 5 0,75 m
Kontaktflächen 4 1,35 m
dazwischen Aufgaberaum (0) - 4,0 m
E= 1,35+1/2(0,4)= 1,55 m
E/H = 1.55/1,5= 1.033
Heizmedium für Kontaktflächen: Sattdampf 30 bar/230°C
Heizmedium für Wärmeauslauscher (13) Im Kreislauf: Sattdampf 30 bar/23O°C
Kreislaufgasmenge: 14 000 kg/h
bei 1700C 28 60OmVh
Begasungsgeschwindigkeit: 1,6 m/sec Anfahren der Anlage:
a) Beim Einsprühen von Wasser zum Austausch des Gasvolumens In der geheizten Anlage: Wassermenge: ca. 150 I
b) Einfüllen von 5 m3 Trockengranulat und Aufheizen des Trockengranulats auf über UO0C, anschließend Speisung mit Naßgut.
Betriebszustand:
Produktaufgabe: 7500 kg/1 m Bettbreite Durchschnittliche Abgastemperatur: 1200C (oberhalb der Schicht) Temperatur in der Aufgabezone (O): 103° C Produktendtemperatur: 125° C Temperatur Im Bereich der Systeme der Kontaktflächen (4, 5): ca. 1200C Temperatur der fluldislerenden Gase: 17O0C Abgas: 3000 kg/h bei 12O0C aus Anlage Möglichkeit der Wärmerückgewinnung: Kondensation von 3000 kg bei 1 bar = ca. = 1,618 χ 10° k cal/h Staubanteil aus dem Zyklon 11 und 15 geht in die Aufbereitung des Granulats zurück.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprache:
1. Verfahren zum Trocknen eines fließfähigen, wasserhaltigen, feuchten Abwasserschlammes durch Führen des granulierten Materials in einen geschlossenen Trockner, in dem es behetet wird, so daß Inertes Gas entsteht, das im wesentlichen aus Wasserdampf bssteht und durch Rückführen des Gases in den Trockner, dadurch gekennzeichnet, daß das Trocknen in einem indirekt beheizten Fließbett vorgenommen wird, bei dem ausschließlich das beim Trocknen entstehende Gas als Fluldislerungsmlttel verwendet wird und das Wasser im Material vollständig verdampft wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material in einen Raum eingeführt wird, welcher mindestens von zwei Heizflächen begrenzt 1st.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Frischgutaufgabe an mehreren Aufgabestellen erfolgt.
4. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Inerte Gas kondensiert und gereinigt, gegebenenfalls entgiftet wird.
DE2943528A 1979-05-28 1979-10-27 Verfahren zum Trocknen eines fliessfähigen, wasserhaltigen, feuchten Abwasserschlammes Expired DE2943528C2 (de)

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