DE3320951A1 - Verwendung von wasserfeuchtem klaerschlamm bei der eisenerzeugung - Google Patents

Description

Verwendung von wasserfeuchtem Klärschlamm bei -der Eisenerzeugung.

Die Erfindung betrifft die Verwendung von feuchtem Klärschlamm (Belebtschlamm) als Brennstoff und Reduktionsmittel und als Mittel zur Temperaturregelung bei der Eisenerzeugung.

Klärschlamm, wie er bei der biologischen Oxydation in Kläranlagen entsteht, hat auch bei den besten bis heute bekannten mechanischen Entwasserungsmethoden einen Feuchtigkeitsgehalt von ca. 50 % und mehr. Er kann trotz seines erheblichen Gehalts an brennbaren Inhaltsstoffen nur in Verbindung mit anderen brennbaren Substanzen wie öl, Erdgas, Kohle oder Abfallstoffen verbrannt werden, es sei denn, er würde vorher unter Energieaufwand getrocknet. Der Beitrag von feuchtem Klärschlamm zur Verbrennungswärme solcher Gemische ist wegen der notwendigen Wasserverdampfung im allgemeinen negativ. Trotzdem ist die gemischte Verbrennung eine' der heute häufig praktizierten Methoden, um den lästigen Uberschußschlamm zu beseitigen; sie ist jedoch nicht wirtschaftlich.

Es ist anderseits bekannt, daß man trockenen Klärschlamm zur Reduktion von Erzen, speziell Eisenerzen, verwenden kann (DP 29 23 726). ^ie V/irtschaftlichkeit dieser Methodehängt aber auch hierbei in entscheidender Weise von den (Vor)-TrocJamngskosten ab.

Der vorligenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, noch feuchten Klärschlamm einer nützlichen Verwendung zuzuführen und ihn dabei zugleich umweltfreundlicher als heute zu beseitigen.

Bekanntlich wird bei modernen Hochöfen die Iniientemperatmr dadurch geregelt, daß man entweder Mineralöl oder V/asser in das "Gestell" eindüst, wobei ersteres verständlicherweise zu einer Erhöhung, letzteres zu einer Erniedrigung der Innent.emperatur führt. Man kann auch, wie früher üblich, rtie Regelung durch Veränderung des Koksgehalts im Aufgabegut ("Möller") herbeiführen mit dem Nachteil, daß die Wirkung erst nach einer Latenzzeit einsetzt, die durch die begrenzte Durchsatzgeschwindigkeit des Hcchofeninhalts-vorgegeben ist. (Das führt Aäufig zu Schwingungen im Temperaturverlauf).

BAD ORIGINAL _rQpSf ^T

Die Lösung der oben geschilderten Aufgabe besteht nun darin, daß man zu Kühlzwecken statt des Wassers eine Klärschlamm_Suspension verwendet, sei es durch Einsprühen in . den Hochofen, sei es durch Zugabe mit dem Möller (wobei man die erwähnte Latenzzeit in Kauf zu nehmen hat) oder auf andere Weise. Gegenüber der Verwendung von nur Wasser,' welches übrigens bei den im Hochofen herrschenden Temperaturen weitgehend in Wasserstoff und Sauerstoff zerfällt, leisetet der Klärschlamm durch seinen erwiesenen Gehalt an reduzierenden Substanzen einen eigenen Beitrag sum Reduktionsprozeß und substituiert insoweit fossilen Brennstoff, analog wie im zit. DP 29 23 726 beschrieben. Dies stellt einen volkswirtschaftlich und betriebswirtschaftlich wichtigen Beitrag zur Energieeinsparung dar. Gleichzeitig wird damit ein Weg aufgezeigt, wie man Klärschlamm kostengünstig und ohne Umweltbelastung beseitigen kann; die im Klärschlamm vorhandenen Spuren an Schwermetallen (inc-1. Eisen von Fällungsmitteln) welche die Verwendung als Düngen so problematisch machen, sind bei der erfindungsgemäßen Methode nach bisherigen Kenntnissen und Voruntersuchungen völlig unschädlich.

Sie in den folgenden Beispielen genannten Vorgehensweisen sind frei gewählte Ausgestaltungen des allgemeinen, theo- j retisch gesichertsten Erfindungsgedankens, der aus wirtschaftlichen Gründen in der geschilderten Art noch nicht in die Realität umgesetzt werden konnte. Es ist jedoch beabsichtigt, bis zur Offenlegung.konkrete Beispiele nach- I zureichen.

BAD ORIGINAL

COPY

Beispiel 1

Mechanisch vorentwässerter Klärschlamm mit 55 % TS (Trockensubstanz) aus der biologischen Stufe einer Kläranlage wird zu einer pumpfähigen Suspension angerührt und im Verhältnis 1 Tl.TS Klärschlamm zu 19 Koks über eine Dickstoffpumpe in die Reduktionszone eines Hochofens eingespeist. Während das Wasser (65 % der Suspension) in erwünschter Weise zur Temperaturabsenkung verwendet wird, wobei es verdampft und teilweise dissoziiert, wirkt der Klärschlamm durch seinen Gehalt an organischen Substanzen als Brennstoff und Reduktionsmittel, mit der Folge, daß pro 100 Tie TS ca 40-50 Tie. koks oder öl weniger verbraucht werden als ohne diese Maßnahme.

Beispiel 2

Bei ansteigender Temperatur im Hochofen wird dem Möller im Verhältnis 1:20 bezogen auf TS feuchter Klärschlamm von 75 % Feuchtgehalt zugesetzt, mit der Folge, daß nach einer Latenzzeit von etlichen Minuten die Innentemperatur auf den optimalen Wert zurückfällt während gleichzeitig der Klärschlamm einen äquivalenten Teil konventionellen Brennstoff ersetzt.

Claims (4)

ϊ - Ansprüche:

1. Verwendung von Klärschlamm als Brennstoff bzw. Reduktionsmittel "bei der Eisenerzeugung, d.g.,daß man diesen mit Restfeuchigkeitsgehalten von 25-96 % bei Temperaturen von 900 - 1350 C mit Eisenoxyd und üblichen Zuschlagen zur Reaktion bringt.

2. Wie Anspruch 1, d.g.,daß man das im Klärschlamm enthaltene Wasser zur Temperaturregelung ausnützt.

3. Wie Anspr. 1_2, d.g.,daß man feuchten Klärschlamm als wässrige Suspension in einen Hochofen eindüst.

4. Wie Anspruch 1_2, d.g. daß man feuchten -klärschlamm, mit dem Möller vermischt, in einen Hochofen einbringt,

COPY