DE3420498A1

DE3420498A1 - Verfahren zur aufbereitung von kalkschlamm

Info

Publication number: DE3420498A1
Application number: DE19843420498
Authority: DE
Inventors: Konrad 3000 Hannover Wildmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-06-01
Filing date: 1984-06-01
Publication date: 1985-12-05
Also published as: DE3420498C2

Description

Verfahren zur Aufbereitung von Kalkschlamm
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung von aus einem Gemenge aus Kalk und Wasser bestehenden Kalkschlamm, bei welchem dem Kalkschlamm das Wasser wenigstens teilweise wieder entzogen wird.
Der Begriii Kalkachlamm schließt die sogenannte Kornmasse (Sand plus Kalk), sofern diese gegebenenfalls vorhanden ist, mit ein.
Verfahren dieser Art dienen insbesondere dazu, den bei der Waaseraufbereitung anfallenden Kalkschlamm zu entwässern.
Dieser fällt bei der Wasseraufbereitung deswegen an, weil dem Trinkwasser zur Einstellung des pR-Wertes und zur Reaktion weiterer gelöster Mineralien Kalk zugesetzt wird. Der überschlüssige Kalk fällt hierbei in Form von Kalkschlamm an.
Bei bekannten Verfahren der eingangs genannten Art wird der Kalkschlamm durch Pressen, Filtrieren und durch Eindicken in Sammelbehältern entwässert. Die Entwässerung durch die bekannten Verfahren führt aber nicht so weit, daß dem Kalkschlamm das Wasser vollständig entzogen wird, sondern hinterläßt normalerweise einen Wasseranteil von etwa 40 , so daß der Kalkschlamm als feuchter Schlammrückstand übrig bleibt, der sodann in Deponien gelagert wird.
Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mit welchem erreichbar ist, daß aus dem Kalkschlamm ein wiederverwendbares Kalkhydrat in besonders energiesparender Weise gewonnen wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Kalkschlamm einer Lufttrocknung unterworfen wird und daß der durch die Lufttrocknung in brennfähigen Zustand gebrachte Kalk gebrannt und gelöscht wird, wobei die beim Brennen und/oder Löschen entstehende Abwärme zur vorherigen Lufttrocknung ausgenutzt wird.
Mit diesem Verfahren wird erreicht, daß die Wiederverwendung des im Kalkschlamm enthaltenen Kalks ohne zusätzliche Energiezufuhr ermöglicht wird, wobei lediglich die Zufuhr der Brennenergie zum Brennofen notwendig ist, die aber für den Brennvorgang ohnehin erforderlich ist. Sofern ein relativ nasser Kalkschlamm aufbereitet werden soll, kann selbstverständlich zusätzliche Energie zugeführt werden, entweder während des Trocknungsvorganges oder während des Brennvorganges.
Zwar kann entweder nur die beim Brennen entstehende Abwärme oder nur die beim Löschen entstehende Abwärme zur Vortrocknung ausgenutzt werden, besonders zweckmäßig ist es jedoch, wenn beide Energiemengen gleichzeitig der Trocknung dienen.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht zweckmäßigerweise aus einer Trocknungsvorrichtung, einem dieser nachgeschalteten Brennofen und einer dem Brennofen nachgeschalteten Löschvorrichtung.
Zweckmäßigerweise sind hierzu der Brennofen und die Löschvorrichtung über Abluftkanäle mit der Trocknungsvorrichtung verbunden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Trocknungsvorrichtung aus einem liegenden, vorzugsweise zylindrischen Gehäuse besteht, in welchem eine Fördervorrichtung angeordnet ist, die den Kalkschlamm mit relativ niedriger Geschwindigkeit durch das Gehäuse hindurchtransportiert. Für einen Durchlauf wird zweckmäßigerweise eine Zeit von etwa 1 bis 2 Stunden vorgesehen. Zweckmäßigerweise schließen die Abluftkanäle an ein äußeres Gehäuse der Trocknungsvorrichtung an, in welchem ein inneres, den Kalkschlamm aufnehmendes Gehäuse angeordnet ist. Das innere Gehäuse kann hierbei drehbar im äußeren Gehäuse angeordnet sein. Zusätzlich sind Verbindungsleitungen zwischen dem inneren und äußeren Gehäuse möglich.
Vorteilhaft ist es weiter, wenn die Fördervorrichtung im inneren Gehäuse aus einer den Kalkschlamm transportierenden Schnecke besteht, die ebenso wie die Gehäuse horizontal liegt und den Kalkschlamm von dem Beschickungsrohr auf der einen Seite zu einem Ausgabeende auf der anderen Seite fördert.
Eine besonders vorteilhafte, weil energiesparende Anordnung ergibt sich, wenn die Trocknungsvorrichtung, der Brennofen und die Löschvorrichtung übereinander angeordnet sind, so daß der Kalkschlamm bzw. der dann gebrannte und getrocknete Kalk den einzelnen Vorrichtungsteilen durch senkrecht verlaufende Verbindungskanäle aufgrund der Schwerkraft zugeführt werden kann.
Der Brennofen ist zweckmäßigerweise als Drehrohrofen ausgebildet, bei welchem normalerweise die Notwendigkeit besteht, das zu brennende Material stirnseitig zuzuführen. Falls eine solche stirnseitige Zufuhr erforderlich ist, kann ein geneigt liegendes Zufuhrrohr vorgesehen sein, wobei die Neigung so gewählt werden kann, daß der aus der Trocknungsvorrichtung kommende Kalkschlamm aufgrund seines Eigengewichtes in den Drehrohrofen fällt. Sollte in diesem Fall das Eigengewicht und/oder die Neigung nicht ausreichen, kann in diesem Zufuhrrohr ein Schieber, ein Kolben, eine Schnecke od. dgl. vorgesehen sein, welche den vorgetrockneten Kalkschlamm in den Brennofen fördert.
Die Löschvorrichtung hat zweckmäßigerweise die Form eines Trichters, wobei im oberen Abschnitt des Trichters eine dessen Querschnitt überstreichende Wasserzufuhreinrichtung in Form von kreis- oder sternförmig angeordneten Sprührohren Verwendung findet.
Die beim Brennen entstehenden Energiemengen und Temperaturen sind ebenso wie diejenigen, die beim Löschen des Kalks entstehen, beträchtlich, So erreicht die Abluft aus dem Drehrohrofen normalerweise Temperaturen von etwa 200 bis 300 C (473 bis 573 Kelvin).
Beim Löschen des Kalkes entstehen Ablufttemperaturen von etwa ebenfalls 2000 C (473 Kelvin).
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung näher erläutert.
Die Figur zeigt in schematischer Darstellung eine Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Diese besteht aus einer Trocknungsvorrichtung 1, einem dieser nachgeschalteten Brennofen 2 und einer dem Brennofen nachgeschalteten Löschvorrichtung 3. Der Brennofen 2 und die Löschvorrichtung 3 sind über Abluftkanäle 4 und 5 mit der Trocknungsvorrichtung 1 verbunden.
Die drei genannten Teile der Vorrichtung sind beim dargestellten Ausführungsbeispiel übereinander angeordnet, so daß die Schwerkraft zur Förderung des zu behandelnden Materials ausgenutzt werden kann.
Die Trocknungsvorrichtung 1 besteht aus einem liegenden, vorzugsweise zylindrischen Gehäuse 6, welches zweiteilig ausgebildet ist und ein äußeresGehäuse 7 aufweist, in welchem ein inneres, den Kalkschlamm aufnehmendes Gehäuse 8, vorzugsweise drehbar angeordnet ist. Die Zufuhr des Kalkschlammes (CaC03+H20) erfolgt über einen Zufuhrstutzen 9, der stirnseitig an das innere Gehäuse 8 anschließt. Im inneren Gehäuse 8 ist eine Schnecke 10 drehbar angeordnet, welche den Kalkschlamm in Richtung des Pfeiles 11 langsam durch das Gehäuse 8 hindurchfördert. Die Schnecke 10 wird durch einen Motor 12 angetrieben. Das in der Figur links dargestellte Ende des inneren Gehäuses 8 ist mit einem Abfallschacht 13 versehen, der in ein Zufuhrrohr 14 mündet, welches geneigt angeordnet ist, so daß aufgrund der Schwerkraft eine stirnseitige Beschickung des Brennofens 2 möglich ist. Außerdem kann das Zufuhrrohr 14 mit einem Schieber, einem Kolben, einer Schnecke od. dgl.
versehen sein, durch welchen der vorgetrocknete Kalkschlamm (CaCO3+ wenig B20) dem Brennrohrofen 2 zugeführt wird. Ein Antrieb dieser zusätzlichen Fördermittel ist bei 15 angedeutet.
Das äußere Gehäuse 6 der Trocknungsvorrichtung 1 ist noch mit einem nach oben weisenden Abluftkanal 16 versehen, in welchem ein Zugregler 17 angeordnet sein kann.
Der Brennofen 2 ist zweckmäßigerweise als Drehrohrofen ausgebildet, wobei wie dargestellt die Beschickung stirnseitig auf der in der Figur linken Seite erfolgt. Der Brenner des Brennofens ist mit 18 bezeichnet.
Das dem Zufuhrrohr 14 abgewandte Ende des Brennofens 2 ist über einen Auslaßschacht 19 mit der Löschvorrichtung 3 verbunden.
Die Löschvorrichtung 3 hat beim dargestellten Ausführungsbeispiel die Form eines Trichters, wobei im oberen Abschnitt des Trichters eine dessen Querschnitt überstreichende Wasserzufuhreinrichtung 20 angeordnet ist. Diese Wasserzufuhreinrichtung kann zweckmäßigerweise die Form von kreis- oder sternförmig angeordneten Sprührohren haben. Die Wasserzufuhr zu der Wasserzufuhreinrichtung ist schematisch durch eine Leitung 21 angedeutet, in welcher sich ein Magnetventil 22 und ein Zähler 23 befinden, wobei letzterer der Vorwahl einer bestimmten Wassermenge dienen kann.
Am unteren Ende des Trichters ist eine verschließbare Entnahmeöffnung 24 vorgesehen, aus welcher der geloschte Kalk in Form von Kalkhydrat (Ca(OB)d entnehmbar ist. Ferner kann die Löschvorrichtung 3 noch mit einer Füllstandsmeßeinrichtung 25 versehen sein.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Anordnung ist folgende: Der zu behandelnde Kalkschlamm wird über das Zufuhrrohr 9 dem inneren Gehäuse 8 der Trocknungsvorrichtung 1 zugeführt und mittels der Schnecke 10 in Richtung des Pfeiles 11 langsam (für die Zeit von etwa 1 bis 2 Stunden) durch das innere Gehäuse 8 hindurchgefördert. Das äußere Gehäuse 6 ist über die Leitung 5 mit der Löschvorrichtung 3 und über die Leitung 4 mit dem Brennofen 2 verbunden, so daß die aus diesen Vorrichtungsteilen kommende Abwärme das innere Gehäuse 8 erheblich erwärmt. Auf diese Weise findet beim Durchlauf des Kalkschlammes durch das innere Gehäuse eine Vortrocknung statt.
Am Ende des inneren Gehäuses 8 gelangt der vorgetrocknete Kalkschlamm über den Schacht 13 in das Zufuhrrohr 14 und von dort gegebenenfalls unter Mithilfe weiterer im Zufuhrrohr 14 angeordneter Fördermittel in den als Drehrohrofen ausgebildeten Brennofen 2. Dies ist durch die Pfeile 26 und 27 verdeutlicht.
Der vorgetrocknete Kalkschlamm durchläuft nun aufgrund der nicht dargestellten, an sich bekannten Fördermittel des Drehrohrofens 2 in Richtung des Pfeiles 28 den Brennofen 2 und verläßt diesen durch die Auslaßleitung 19 in Richtung des Pfeiles 29 als gebrannter Kalk (CaO).
Er gelangt nunmehr in die trichterförmige Löschvorrichtung 3 und wird dort mittels der Sprührohre 20 gelöscht Die hierbei entstehende Abwärme wird in der beschriebenen Weise über die Leitung 5 wieder der Trocknungseinrichtung i zugeführt. Der gelöschte Kalk kann - wie bereits beschrieben - bei 24 der Löschvorrichtung 3 entnommen werden.
- Leerseite

Claims

Ansprüche 1. Verfahren zur Aufbereitung von aus einem Gemenge aus Kalk und Wasser bestehenden Kalkschlamm, bei welchem dem Kalkschlamm das Wasser wenigstens teilweise wieder entzogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Kalkschlamm einer Lufttrocknung unterworfen wird und daß der durch die Lufttrocknung in brennfähigen Zustand gebrachte Kalk gebrannt und gelöscht wird, wobei die beim Brennen und/oder Löschen entstehende Abwärme zur vorherigen Lufttrocknung ausgenutzt wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung aus einer Trocknungsvorrichtung (i), einem dieser nachgeschalteten Brennofen (2) und einer dem Brennofen (2) nachgeschalteten Löschvorrichtung (3) besteht,
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennofen (2) und die Löschvorrichtung (3) über Abluftkanäle (4,5) mit der Trocknungsvorrichtung (i) verbunden sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknungsvorrichtung (1) aus einem liegenden, vorzugsweise zylindrischen Gehäuse besteht, in welchem eine Fördervorrichtung (10) angeordnet ist, die den Kalkschlamm mit relativ niedriger Geschwindigkeit durch das Gehäuse hindurchtransportiert.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (12) der Fördervorrichtung (10) so ausgelegt ist, daß ein Durchlauf durch die Trocknungsvorrichtung (i) etwa 1 bis 2 Stunden dauert.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknungsvorrichtung (1) ein äußeres Gehäuse (6) aufweist, in welchem ein inneres, den Kalkschlamm aufnehmendes Gehäuse (8) angeordnet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Gehäuse (8) drehbar im äußeren Gehäuse (6) angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abluftkanäle (4,5) an das äußere Gehäuse (6) anschließen.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem inneren und dem äußeren Gehäuse (8,6) Verbindungsleitungen vorgesehen sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördervorrichtung (io) im inneren Gehäuse (8) aus einer kalkschlammtransportierenden Schnecke besteht, die ebenso wie die Gehäuse (8,6) mit ihrer Achse horizontal liegt und den Kalkschlamm von dem Beschickungsrohr (9) an einem Ende der Trocknungsvorrichtung (i) bis zum Ausgabeende (13) auf der anderen Stirnseite der Gehäuse fördert.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknungsvorrichtung (i), der Brennofen (2) und die Löschvorrichtung (3) übereinander angeordnet sind und daß zwischen den einzelnen Vorrichtungsteilen senkrecht oder stark geneigt laufende Verbindungskanäle (13,14;19) vorgesehen sind.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennofen (2) als Drehrohrofen ausgebildet ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beschickung des Brennofens (2) an einer Stirnseite des Brennofens (2) ein geneigt liegendes Zufuhrrohr (14) vorgesehen ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Zufuhrrohr (14) eine solche Neigung hat, daß der aus der Trocknungsvorrichtung (1) kommende Kalkschlamm aufgrund seines Eigengewichtes in den Drehrohrofen (2) fällt.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Zufuhrrohr (14) ein Schiebers ein Kolben, eine Schnecke od. dgl. vorgesehen sind, welche den vorgetrockneten Kalkschlamm in den Brennofen (2) fördern.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Löschvorrichtung (3) die Form eines Trichters hat.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß im oberen Abschnitt des Trichters eine dessen Querschnitt überstreichende Wasserzufuhreinrichtung (20) angeordnet ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserzufuhreinrichtung die Form von kreis- oder sternförmig angeordneten Sprührohren hat.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungskanäle (13,14;19) für die Förderung des Material es von der Trocknungsvorrichtung (1) zum Brennofen (2) und vom Brennofen (2) zur Löschvorrichtung (3) jeweils an dem dem Beschickungsende abgewandten Ende der Trocknungsvorrichtung (1) bzw. des Brennofens (2) angeordnet sind.