DE3433913A1 - Process and apparatus for ashing sewage sludge - Google Patents
Process and apparatus for ashing sewage sludgeInfo
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Abstract
Description
Verfahren und Vorrichtung zur Veraschung von KlärschlammMethod and device for incinerating sewage sludge
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur umweltfreundlichen Veraschung von Klärschlamm. The invention relates to a method and a device for environmentally friendly Incineration of sewage sludge.
Städtische Abwässer enthalten neben sehr viel Wasser die verschiedensten Feststoffe, die in Klärwerken gesammelt und nach einer Anreicherung Faultürmen zugeleitet werden, wo sie unter anaeroben Bedingungen einer Gärung unterworfen werden, wobei stark methanhaltiges Klärgas entsteht. Dieser Prozeß hinterläßt einen stark wasserhaltigen Klärschlamm, dessen weitere Verwendung bzw. Entsorgung zunehmend Schwierigkeiten bereitet. Einerseits macht die Entwässerung, die jeder weiteren Aufbereitung vorausgehen muß, große Probleme, andererseits schränkt der Gehalt an schädlichen umweltbelastenden Stoffen die weitere Verwendung beispielsweise zu Düngezwecken sehr stark ein. Die direkte Verbrennung scheidet wegen des hohen Wassergehaltes fast immer aus. Durchweg sind Verbrennungs-oder Veraschungsprozessen daher aufwendige Trocknungsvorgänge vorgeschaltet. Nachdem bekannt wurde, daß hohe Verbrennungstemperaturen von 7000 bis 9000 C (973 - 1173 K) giftige Schwer- metalle in Oxidform in die Atmosphäre abgegeben werden, wurden die Möglichkeiten zur Verbrennung von Klärschlamm weiter eingeengt. In addition to a great deal of water, urban wastewater contains a wide variety of materials Solids collected in sewage treatment plants and fed to digestion towers after enrichment where they are subjected to fermentation under anaerobic conditions, whereby Sewage gas with a high methane content is produced. This process leaves a very watery one Sewage sludge, its further use or disposal increasing difficulties prepares. On the one hand, the drainage takes place before any further treatment must, big problems, on the other hand, limits the content of harmful polluting Substances have a very strong effect on further use, for example for fertilization purposes. the direct combustion is almost always ruled out due to the high water content. Consistently Combustion or incineration processes are therefore expensive drying processes upstream. After it became known that high combustion temperatures of 7000 up to 9000 C (973 - 1173 K) toxic heavy metals in oxide form in Released into the atmosphere, the possibilities for incinerating sewage sludge became further narrowed.
Klärschlamm zuerst in lufttrocknen Zustand überzuführen und ihn dann in von außen beheizten Retortenöfen zu entgasen, ist- nach der Anmeldung CH-A 478 216 bekannt. First transferring sewage sludge to air-dry condition and then converting it Degassing in externally heated retort furnaces is - according to the application CH-A 478 216 known.
Ohne Pyrolysierung nur mit Verbrennung des im Gleichstrom mit den Verbrennungsgasen getrockneten Klärschlammes arbeitet ein Verfahren nach DE-A-21 42 439. Without pyrolysis only with combustion of the in direct current with the Combustion gases of dried sewage sludge works according to DE-A-21 42 439.
Nach AT-B-266 723 ist es bekannt, Klärschlamm nach dem Aufsaugen eines Großteils des Wassers durch Trägermaterial, z.B. According to AT-B-266 723 it is known to remove sewage sludge after it has been sucked up a large part of the water by carrier material, e.g.
Sägemehl oder Torf, einem Trommeltrockner zuzuführen und das anfallende Produkt als Brennmaterial zu verwenden.Sawdust or peat to be fed to a drum dryer and the resulting Use product as fuel.
Aus CH-A-499 750 ist ein Verbrennungsverfahren von Klärschlamm bekannt, bei dem derselbe nach mehrmaligem Zentrifugieren einem Drehrohrofen zugeführt wird. From CH-A-499 750 a method of incinerating sewage sludge is known, in which the same is fed to a rotary kiln after being centrifuged several times.
Eine Pyrolyse zusammen mit stückigem Müll in indirekt beheizter Drehtrommel wird in DE-B-24 32 504 beschrieben. Für die Veraschung von reinem Klärschlamm ist dies Verfahren nicht geeignet. Dies gilt auch für ein Verfahren zum Umsatz hochpolymerer Abfallstoffe, wie Polyäthylen, Polypropylen und dergleichen durch thermische Zersetzung verbunden mit der Gewinnung von gasförmigen oder flüssigen Brennstoffen nach DE-B-22 22 267. A pyrolysis together with lumpy garbage in an indirectly heated rotating drum is described in DE-B-24 32 504. For the incineration of pure sewage sludge this method is not suitable. This also applies to a process for the conversion of high polymers Waste materials such as polyethylene, polypropylene and the like by thermal decomposition associated with the production of gaseous or liquid fuels according to DE-B-22 22 267.
Aus einer Veröffentlichung der VDI-Nachrichten vom 26.10.1979 ist ein Verfahren bekannt, bei dem der Klärschlamm in einem Trommelofen getrocknet und anschließend zu Düngezwecken angeboten wird. From a publication in the VDI-Nachrichten of October 26, 1979 a method known in which the sewage sludge in a drum furnace dried and then offered for fertilization purposes.
DE-PS-27 53 537 beschreibt eine Druckverbrennung von nassen Abfällen, insbesondere von Klärschlamm, bei dem eine recht gute Ausnutzung der bei der Verbrennung freiwerdenden Energie in einer allerdings recht aufwendigen Apparatur unter einem Druck von mehr als 11 bar erfolgen soll. DE-PS-27 53 537 describes a pressure incineration of wet waste, especially of sewage sludge, which makes a fairly good use of the incineration released energy in a, however, quite complex apparatus under one Pressure of more than 11 bar should take place.
Allen Verfahren ist eigen, daß die Aufbereitung von Klärschlamm meist in mehreren Arbeitsgängen erfolgt, letztlich zu Produkten führt, die wegen ihrer Schadstoffanteile nur noch sehr beschränkt Anwendung finden können oder deren Schwermetallbestandteile bei der Verbrennungstemperatur in Oxidform übergehen und dann eine Umweltbelastung darstellen, wenn sie in die Atmosphäre gelangen. It is common to all processes that sewage sludge is usually processed takes place in several operations, ultimately leads to products that because of their Contaminants or their heavy metal constituents can only be used to a very limited extent convert to oxide form at combustion temperature and then pollute the environment when they enter the atmosphere.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, den an der Luft etwas vo getrockneten, aber noch pumpfähigen Klärschlamm in einem Arbeitsgang zu entwässern und bei möglichst niedriger Temperatur umweltfreundlich zu veraschen. The invention was based on the object of something vo in the air to dewater dried, but still pumpable sewage sludge in one operation and to be incinerated at the lowest possible temperature in an environmentally friendly manner.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Klärschlamm Feinverteilern, z.B. Zerstäubungsdüsen zugeführt wird, daß der zerstäubte Klärschlamm in den oberen Bereich eines Trocknungsschachts eingegeben wird, daß der zerstäubte Klärschlamm im freien Fall zum Bodenbereich des Trocknungsschachts geleitet wird und daß im Bodenbereich des Trocknungsschachts eine Wirbelschichtfeuerung betrieben wird, deren Abgase im Gegenstrom zum Klärschlamm durch den Trocknungsschacht geführt werden. According to the invention, this is achieved in that the sewage sludge is finely distributed, e.g. atomizing nozzles is fed that the atomized sewage sludge in the upper Area of a drying shaft is entered that the atomized sewage sludge is passed in free fall to the bottom area of the drying shaft and that in A fluidized bed furnace is operated in the bottom area of the drying shaft, the Exhaust gases are led through the drying shaft in countercurrent to the sewage sludge.
Die zur Veraschung notwendige Verbrennung wird in einem Wirbelschichtofen, der für seine relativ niedrigen Verbrennungstemperaturen bekannt ist, vorgenommen, wobei die entstehenden Verbrennungs- bzw. Rauchgase einem unmittelbar darüber befindlichen Zerstäubungstrocknungsschacht zugeführt werden. The incineration necessary for incineration is carried out in a fluidized bed furnace, known for its relatively low combustion temperatures, with the resulting combustion or smoke gases located immediately above it Spray drying shaft are fed.
Damit die im Gegenstrom aus dem zerstäubten Klärschlamm durch Verdampfung des enthaltenen Wassers entstehenden Feststoffpartikel in möglichst großem Umfange durch die Schwerkraftwirkung in die darunter befindliche Wirbelschicht der Feuerung fallen können, ist der Querschnitt des Trocknungsschachtes wesentlich größer als derselbe des Wirbelschichtschachtes. Die Strömungsgeschwindigkeit des aufsteigenden Rauchgases wird auf diesem Wege herabgesetzt. Die dennoch mitgerissenen Feststoffpartikel werden in einer isolierten Heißentstaubungsanlage ausgeschieden und über die Förderluftleitung der Wirbelschicht zugeleitet. Es ist davon auszugehen, daß die Zerstäubungstrocknung wie auch die Wirbelschichtfeuerung, darüberhinaus die erforderlichen Wärmerückgewinnungsanlagen, überhitzer usw., als Stand der Technik gelten können und keiner weiterer Beschreibung bedürfen.So that in countercurrent from the atomized sewage sludge by evaporation of the water contained in the resulting solid particles to the greatest possible extent due to the effect of gravity in the fluidized bed of the furnace below can fall, the cross-section of the drying shaft is much larger than the same of the fluidized bed shaft. The flow rate of the ascending Flue gas is reduced in this way. The solid particles that were nevertheless carried away are separated in an insulated hot dedusting system and via the conveying air line fed to the fluidized bed. It can be assumed that the spray drying as well as the fluidized bed combustion, as well as the necessary heat recovery systems, superheater, etc., can be considered state of the art and no further description need.
Die Zeichnung, aus der sich weitere erfinderische Merkmale ergeben, zeigt die für das Verfahren notwendige Anlage im Schema: In den Verbrennungsschacht einer Wirbelschichtfeuerung 7 wird zum Anfahren eine Quarzsandschicht 8 eingebracht. Diese ruht auf einem perforierten Rost 11. Durch Heißluft, die zum Anfahren durch Fremdbeheizung, beispielsweise auch eine Gasflamme, erwärmt wurde, wird dieser Sand in eine wirbelnde Bewegung versetzt. Ist die Verbrennungstemperatur erreicht, wird der Förderluft 12 vorübergehend feingemahlene Kohle aus dem Bunker 14 zugesetzt. Unter Mitwirkung der vorgewärmten Verbrennungsluft 10 wird diese Kohle in der Wirbelschicht 8 verbrannt. Die Verbrennungsgase heizen den darüber befindlichen Trocknungsschacht 5 auf. The drawing from which further inventive features emerge, shows the system required for the process in the scheme: In the combustion shaft A layer of quartz sand 8 is introduced into a fluidized bed furnace 7 for start-up. This rests on a perforated grate 11 Start up was heated by external heating, for example also a gas flame, this is Sand set in a whirling motion. Once the combustion temperature has been reached, finely ground coal from the bunker 14 is temporarily added to the conveying air 12. With the help of the preheated combustion air 10, this coal is in the fluidized bed 8 burned. The combustion gases heat the drying shaft above 5 on.
Nach ausreichender Aufheizung der gesamten Anlage wird der noch pumpfähige Klärschlamm über die Zuleitung 1 einer oder mehrerer Zerstäuberdüsen 3 zugeführt. Der feinverteilte Klärschlamm sinkt zuerst in Tropfenform nach unten (4). Hierbei gibt er seinen Wassergehalt an die heißen Verbrennungsgase ab. After the entire system has been sufficiently heated, it can still be pumped Sewage sludge is supplied to one or more atomizer nozzles 3 via the supply line 1. The finely divided sewage sludge first sinks down in the form of drops (4). Here it releases its water content to the hot combustion gases.
Die so entstehenden Feststoffteilchen sinken zu einem Teil weiter nach unten und werden an der Oberfläche 6 der Wirbelschicht erfaßt und verbrannt. Ein anderer Teil wird durch die im Gegenstrom nach oben steigenden Verbrennungsgase weiterbefördert. In einer isolierten 16 Heißentstaubung 17 werden die letzten Feststoffpartikel abgeschieden und durch die Leitung 13 der Förderluft 12 zugeleitet, die sie der Verbrennung zuführt.Part of the resulting solid particles continue to sink down and are captured and burned at the surface 6 of the fluidized bed. Another part is caused by the combustion gases rising upwards in countercurrent promoted. In an isolated 16 hot dedusting 17, the last solid particles are deposited and fed through line 13 of the conveying air 12, which they the Incineration.
Die Rauchgase gelangen 15 zur Wärmerückgewinnung, die in an sich bekannter Weise der Vorwärmung der Verbrennungsluft und der Förderluft dienen kann, und dann in den Kamin. The flue gases reach 15 for heat recovery, which in itself can serve as a known way of preheating the combustion air and the conveying air, and then in the fireplace.
Es hängt von der Qualität des Klärschlammes ab, ob und in welchem Umfange die Zufuhr zusätzlichen Brennstoffes über den Bunker 14 eingestellt oder gedrosselt werden kann. Der bescheidene Anteil an brennbaren Anteilen im Klärschlamm kann meist nicht im vollen Umfange den Energiebedarf decken, weswegen meist ein Kohlezusatz notwendig bleiben wird. It depends on the quality of the sewage sludge whether and in which one Extend the supply of additional fuel via the Bunker 14 can be adjusted or throttled. The modest proportion of combustible parts in sewage sludge can usually not fully cover the energy demand, which is why mostly a coal addition will remain necessary.
Der Ascheabzug 9 ist schematisch angedeutet und gehört zur Wirbelschichtfeuerungstechnik. The ash extractor 9 is indicated schematically and belongs to fluidized bed combustion technology.
In gleicher Weise wie die Zufuhr von Kohle, können Zuschlagsstoffe der Verbrennung beigefügt werden, wodurch beispielsweise die Entstehung von umweltschädlichen Anteilen in den Verbrennungsgasen (z.B. Schwefeldioxid) ganz oder teilweise verhindert werden kann. Wird die Anlage für einen dauernden und größeren Zusatz von Kohle konzipiert, ist eine zusätzliche Energieerzeugung möglich, während die Klärschlammveraschung intermittierend nach Anfall vorgenommen wird. In the same way as adding coal, you can add aggregates are added to the incineration, whereby, for example, the emergence of environmentally harmful Fractions in the combustion gases (e.g. sulfur dioxide) completely or partially prevented can be. If the system is designed for a permanent and larger addition of coal, an additional energy generation is possible during the incineration of sewage sludge is done intermittently after a seizure.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19843433913 DE3433913A1 (en) | 1984-09-15 | 1984-09-15 | Process and apparatus for ashing sewage sludge |
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DE (1) | DE3433913A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4036037A1 (en) * | 1990-11-13 | 1992-05-14 | Balcke Duerr Ag | Burning clarifier sludge in fluidised bed furnace - with additive to encapsulate heavy metal content |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1526060A1 (en) * | 1965-06-16 | 1970-03-19 | Charbonnages De France | Method and device for the thermal treatment of partially combustible materials |
DE1551836B1 (en) * | 1966-12-08 | 1971-01-28 | Dorr Oliver Inc | Plant for incinerating organic waste material in a fluidized bed furnace |
DE2449798A1 (en) * | 1974-10-19 | 1976-04-29 | Rheinstahl Ag | Turbulent bed incinerator for partially dewatered sludge - secondary combustion air injectors inclined adjustably towards afterburner |
DE2706039A1 (en) * | 1977-02-12 | 1978-08-17 | Metallgesellschaft Ag | Incineration of (refinery) salt-contg. sludges - using a fluidised bed of basalt chips, to lower operating gas pressures and obviate abrasion of the bed |
DE3047060A1 (en) * | 1980-12-13 | 1982-07-22 | Bergwerksverband Gmbh, 4300 Essen | METHOD AND DEVICE FOR DRYING AND BURNING SLUDGE |
-
1984
- 1984-09-15 DE DE19843433913 patent/DE3433913A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1526060A1 (en) * | 1965-06-16 | 1970-03-19 | Charbonnages De France | Method and device for the thermal treatment of partially combustible materials |
DE1551836B1 (en) * | 1966-12-08 | 1971-01-28 | Dorr Oliver Inc | Plant for incinerating organic waste material in a fluidized bed furnace |
DE2449798A1 (en) * | 1974-10-19 | 1976-04-29 | Rheinstahl Ag | Turbulent bed incinerator for partially dewatered sludge - secondary combustion air injectors inclined adjustably towards afterburner |
DE2706039A1 (en) * | 1977-02-12 | 1978-08-17 | Metallgesellschaft Ag | Incineration of (refinery) salt-contg. sludges - using a fluidised bed of basalt chips, to lower operating gas pressures and obviate abrasion of the bed |
DE3047060A1 (en) * | 1980-12-13 | 1982-07-22 | Bergwerksverband Gmbh, 4300 Essen | METHOD AND DEVICE FOR DRYING AND BURNING SLUDGE |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
DE-Z: Aufberreitungstechnik, 1977, Nr.10, S.543-548 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4036037A1 (en) * | 1990-11-13 | 1992-05-14 | Balcke Duerr Ag | Burning clarifier sludge in fluidised bed furnace - with additive to encapsulate heavy metal content |
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