DE2943528C2 - Process for drying a flowable, water-containing, moist sewage sludge - Google Patents

Process for drying a flowable, water-containing, moist sewage sludge

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DE2943528C2
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.The invention relates to a method of the type corresponding to the preamble of claim 1.

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.For drying sewage sludge is known from US-PS 39 54 069, a previously mechanically dewatered sludge in a closed. To dry indirectly with steam heated drum dryer. The resulting steam and the heating steam used for it are then condensed.

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 zusammenAccording to the generic CH-PS 17 22S, a Trockengui is in a closed. Indirectly heated Drum dryer heated, so that inert gas is formed, which is composed essentially of water vapor setzt und das nach Überhitzung zurück In den Trockner geführt wird.and that is returned to the dryer after overheating.

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.From US-PS 38 61 058 it is well known that a granulate, geiride grains, in an indirectly heated Fluidized bed apparatus is tempered by means of a warm air stream.

Keines der bekannten Trocknungsverfahren befriedigt vollkommen In bezug auf Wirtschaftlichkeit, Umweltbelastung oder Qualität des Produkts beim Trocknen eines Abwasserschlamms.None of the known drying methods are completely satisfactory in terms of economy, environmental impact or quality of the product when drying a sewage sludge.

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.The object of the invention is to obtain a new product in the liquidation of the sewage sludge in an economical and environmentally friendly way, namely a product that can be used without hesitation in agriculture, hygienized, sterilized granules.

Das erfindungsgemäße Verfahren, das zu einem solchen Produkt führt, Ist In dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegeben.The process according to the invention, which leads to such a product, is in the characterizing part of the Claim 1 specified.

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.In the proposed method, inert gas, essentially water vapor, is used for fluidization of the fluidized bed. This prevents the drying process from burning. So it is possible with higher Temperatures to work when drying than before. It is possible to use temperatures that are not only for complete evaporation of the water in the material is sufficient, but a hygienic solution of the Product to ensure its disinfection.

Im weiteren wird der Erfindungsgegenstand anhand einer Zeichnung näher beschrieben und erklärt.The subject matter of the invention is described and explained in more detail below with the aid of a drawing.

Die Zeichnung zeigt beispielhaft eine Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens In schematischer Darstellung. The drawing shows an example of a system for carrying out the method according to the invention in a schematic representation.

Die dargestellte Anlage dient zum Trocknen eines Abwasserschlammes, welcher vorher mechanisch entwässert und zu einem Granulat aufbereitet wurde.The system shown serves to dry sewage sludge which has previously been mechanically dewatered and processed into granules.

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 The system has a closed fluidized bed dryer 1, which is provided with a gas distributor 2 below an inflow base 3. Above the inflow base 3, contact surfaces 4 and 5 are arranged, which are connected to a heat source in a controllable manner by lines 6 and 7, respectively. For example on a steam boiler. In this case, there are condensate lines on the other sides of the contact surfaces to discharge the condensate. In the area of the dryer built up by the contact surfaces, a fluidized bed of the

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. Granules drying in this way are held at a height H to a surface 8. The fluidized bed is indirectly heated by the contact surfaces, ie the heat which is introduced through the lines 6 and 7 is transferred via the contact surfaces 4 and 5 to the particles of the material when they come into contact with the surfaces.

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 GutThe fluidized bed is fluidized, and exclusively with the resultant in the drying, inert gas which is taken after emerging from the fluidized bed and recycled via a line 9, under glelchmäßi ger distribution over the Gasverteller 2 and through the gas distributor plate 3 through the Floating bed layer is driven. For this purpose, a fan 10 is connected in the circuit, in line 9. A cyclone or a filter 11 with a lock II 1 ensures that the inert, circulating gas is dedusted . The gas is driven through the Fl'.eßbettschlcht in such quantity and at such a speed that it is fluidized. In the filled state of the layer there is very good heat exchange between the contact surfaces and the material

w) erreicht.w) achieved.

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.The inert gas is essentially the vapor of the water of the goods to be dried which is evaporated during drying. Inertization occurs automatically when the gases are circulated through the gradual absorption of steam from the material. or it can be achieved by spraying the contact surfaces by means of a shower 12 when the system is started up.

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 zurΛ «Essentially all of the heat to be supplied to evaporate the water to be evaporated Via the contact surfaces 4 and 5 built into the fluidized bed layer in the fluidized bed Shift led. It is obvious that the height of the layer should be determined by the height of the contact surfaces built-in space in the dryer is given. Namely, as much contact surface has to be built in as for

Übergabe der zuzuführenden Wärmemenge notwendig ist..Transfer of the amount of heat to be supplied is necessary ..

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. sIf necessary, it is possible to use the krelslaufende gas z. B. by means of a gas distributor 2 upstream Heat exchanger 13, which would be connected to a heat source to /. Legs To report condensation of the circulating gas in the fluidized bed layer. Otherwise this could be Heat exchangers can also be connected to the condensate line of the contact surfaces. 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.The remaining exhaust gases, which increase the need for gassing the material layer, are discharged from the fluidized bed dryer 1 on a path branched off from the circuit, ie through a line 14. In this way, sin cyclone, or a filter 15 with a lock 15 1 , or for heat recovery z. B. a capacitor 16 is connected.

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.The fresh material to be dried, a previously mechanically dewatered, granulated sewage sludge, is introduced into the dryer by means of a conveyor unit 17. For example, this can be a decanter with a screw conveyor. The entry takes place on the surface 8 of the fluidized bed layer, specifically at a distance E from the point of a product outlet 18. Viewed in the direction of the product outlet point, it is in the first half of the fluidized bed.

-' Diese Eintragungsstelle befindet sich an einem Raum 0 der Ffießbettschicht, welcher mindestens von zwei- 'This entry point is located in a room 0 of the fluidized bed layer, which is at least of two

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.Heating surfaces is limited, and in which there are no contact surfaces. These contact surfaces 4 and 5 are installed in two systems in the space of the fluidized bed layer and space 0 is left free between them. The two systems can transmit different amounts of heat. So the shift in each of the System areas have different temperatures. It is advantageous that the fresh goods in these undeveloped space 0 is entered. It can be very intense there under the conditions of the volatization be mixed with the existing dry material. This room 0 sucks, so to speak, the heat from the two the contact surfaces on heated rooms. This measure helps significantly to maintain the fluidized F'ießbett-Schlcht, since the moist fresh goods are constantly with sufficient quantities of already dry goods is mixed. However, you have to regulate the heat and / or the supply of fresh goods in the Layer keep the moisture penetrated by the layer low. It then remains fluidizable and does not break together, because with higher humidity of the bed-bed layer, the gas, the water vapor, would be released condense. To maintain the material layer in the fluidized state, its geometric shape very important. The layer is relatively high, as already mentioned because of the height that must be built in Contact surfaces. It has also been found that, for the same reason, it is important that the ratio: Distance £ 7Height //, between 0.1 to 5.0.

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.The product outlet point 18 is, and so the closed fluidized bed dryer 1, against the atmosphere with a Lock 19 completed. A slight overpressure is maintained in the dryer in order to draw in the To report air from the environment. To prevent air from getting in with the fresh food via the conveyor unit To avoid 17, it can be provided that the path of the exhaust gases to be discharged from the dryer at least is partially out against the current of the fresh goods supply to thereby with the opposite current of the Exhaust gases to force the air away from the stream of fresh goods. A suitable exhaust pipe is shown in the drawing indicated by dashed lines and denoted by 20.

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.On the other hand, it can be advantageous, e.g. B. with a foul smelling good to suck air into the dryer. This can then z. B. be separated in the condensation of the exhaust gases and z. B. by burning be deodorized. In this case, a slight negative pressure can be set in the dryer.

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.The method described is not only applicable for drying the sewage sludge as described. The same technique is applicable to other thermal processes, e.g. B. Calcining Sodium Bicarbonate to light soda through appropriate thermal treatment.

Beispiel 1example 1

Technische Daten eines erfindungsgemäßen Verfahrens:Technical data of a method according to the invention:

Trocknen von Klärschlamm:Drying sewage sludge:

Produktform:Product shape:

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%)Granulate that has been prepared by recycling dry material by mixing with fresh sludge, grain size 0.1-8.0 mm
Amount of dry goods: 12,000 kg
Amount of water: 3,000 kg (corresponds to 20%)

Wasserverdampfung: 3 000 kg Abmessungen des Fließbetttrockners:
Anströmboden: Länge χ Breite 2,5 χ 2 = 5 m2
Kontaktflächen: 1. System (5) 30 m! Water evaporation: 3,000 kg Dimensions of the fluid bed dryer:
Inflow tray: length χ width 2.5 χ 2 = 5 m 2
Contact areas: 1st system (5) 30 m !

2. System (4) 60 m2 zusammen 90 m2 2. System (4) 60 m 2 together 90 m 2

Schichthöhe (H): H = 1,5 m Längen: Kontaktflächen 5 0,75 mLayer height (H): H = 1.5 m Lengths: contact areas 5 0.75 m

Kontaktflächen 4 1,35 mContact areas 4 1.35 m

dazwischen Aufgaberaum (0) - 4,0 min between task area (0) - 4.0 m

E= 1,35+1/2(0,4)= 1,55 mE = 1.35 + 1/2 (0.4) = 1.55 m

E/H = 1.55/1,5= 1.033E / 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°CHeating medium for contact surfaces: saturated steam 30 bar / 230 ° C
Heating medium for heat exchanger (13) In the circuit: saturated steam 30 bar / 230 ° C

Kreislaufgasmenge: 14 000 kg/hCirculation gas volume: 14,000 kg / h

bei 1700C 28 60OmVhat 170 0 C 28 60OmVh

Begasungsgeschwindigkeit: 1,6 m/sec Anfahren der Anlage:Aeration speed: 1.6 m / sec Starting up the system:

a) Beim Einsprühen von Wasser zum Austausch des Gasvolumens In der geheizten Anlage: Wassermenge: ca. 150 Ia) When spraying water to exchange the gas volume in the heated system: Amount of water: approx. 150 l

b) Einfüllen von 5 m3 Trockengranulat und Aufheizen des Trockengranulats auf über UO0C, anschließend Speisung mit Naßgut.b) Filling in 5 m 3 of dry granulate and heating the dry granulate to above RO 0 C, then feeding it with wet material.

Betriebszustand:Operating condition:

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.Product feed: 7500 kg / 1 m bed width Average exhaust gas temperature: 120 0 C (above the layer) Temperature in the feed zone (O): 103 ° C End product temperature: 125 ° C Temperature in the area of the systems of the contact surfaces (4, 5): approx. 120 0 C temperature of the fluldislerende gases: 17O 0 C exhaust gas: 3000 kg / h at 12O 0 C from the system Possibility of heat recovery: condensation of 3000 kg at 1 bar = approx. = 1.618 χ 10 ° k cal / h dust content from the cyclone 11 and 15 go back to the preparation of the granulate.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (4)

Patentansprache:Patent address: 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 Inertes1. Process for drying a flowable, water-containing, moist sewage sludge through Passing the granulated material into a closed dryer in which it is treated so that it is inert 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.Gas is produced which essentially consists of water vapor and is produced by recycling the gas into the dryer, characterized in that the drying is carried out in an indirectly heated fluidized bed where only the gas produced during the drying process is used as a liquid dispersant and the water in the material is completely evaporated. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material in einen Raum eingeführt wird, welcher mindestens von zwei Heizflächen begrenzt 1st.2. The method according to claim 1, characterized in that the material is introduced into a space, which is limited by at least two heating surfaces. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Frischgutaufgabe an mehreren Aufgabestellen erfolgt.3. The method according to claim 2, characterized in that the fresh goods are fed at several feed points. 4. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Inerte Gas kondensiert und gereinigt, gegebenenfalls entgiftet wird.4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the inert gas is condensed and cleaned, if necessary detoxified.
DE2943528A 1979-05-28 1979-10-27 Process for drying a flowable, water-containing, moist sewage sludge Expired DE2943528C2 (en)

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