DE3538756A1 - Verfahren und anlage zum aufheizen von klaerschlamm - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufheizen von Klärschlamm für nachfolgende Behandlungsstufen, wozu der Klärschlamm durch einen mit einem Heizmedium beaufschlagten Wärmetauscher hindurchgefördert wird. - Bei den nachfolgenden Behandlungsstufen kann es sich beispielsweise um eine Konditionierungsstufe, Stabilisierungsstufe, Pasteurisierungs­ stufe oder Faulungsstufe handeln. Die Aufheizung des Klärschlammes mittels des Wärmetauschers - bei der es sich auch um eine Vorheizung handeln kann - erfolgt regelmäßig auf eine Schlammtemperatur von 25 bis 80 °C.

Bei derartigen Verfahren besteht ein ständiges Problem darin, daß die Aufheizung des Klärschlammes mittels des Wärmetauschers auf vorgege­ bene Schlammtemperatur bei diskontinuierlichem Betrieb erfolgt. Folglich muß die Heizvorrichtung für das den Wärmetauscher beaufschlagende Heizmedium auf diskontinuierlichen Betrieb ausgelegt werden. Regel­ mäßig wird jedoch angestrebt sowohl im Chargenbetrieb als auch im kontinuierlichen Betrieb arbeiten zu können. Für den letztgenannten Fall ist die Heizvorrichtung dann überdimensioniert. Das ist unwirt­ schaftlich.

Hinzukommt folgendes Problem. Häufig erfolgt die Behandlung des auf­ geheizten Klärschlammes im Rahmen einer ein- oder mehrstufigen Schlamm­ faulung. Dann fällt Faulgas an, welches bisweilen für den Betrieb eines Gasmotors verwendet wird, der beispielsweise einen Generator zur Stromerzeugung antreibt. Die Abwärme des Gasmotors kann zwar auf ver­ schiedene Weise genutzt werden, steht meist jedoch weitgehend konti­ nuierlich zur Verfügung und muß beim o. g. Chargenbetrieb daher über einen Abgaskamin oder auf andere Weise ungenutzt abgeführt werden. Auch das ist unwirtschaftlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art anzugeben, wonach sich Klärschlamm insbes. auch bei diskontinuierlichem Betrieb in wärmewirtschaftlicher Hinsicht mit optima­ lem Wirkungsgrad aufheizen läßt.

Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einem gattungsgemäßen Verfahren dadurch, daß der Klärschlamm bzw. die jeweilige Klärschlammcharge mehrere Male durch den Wärmetauscher hindurchgefördert und dazu in einem getrennten Kreislauf mit dem Wärmetauscher geführt wird, und daß der Klärschlamm nach Erreichen der jeweils vorgegebenen Schlamm­ temperatur der nächsten Behandlungsstufe zugeführt wird. - Die Erfin­ dung geht von der Erkenntnis aus, daß eine hinreichende Aufheizung des Klärschlammes bis beispielsweise 70 °C auch dann erreicht werden kann, wenn eine kleiner dimensionierte Heizvorrichtung für das den Wärmetauscher beaufschlagende Heizmedium eingesetzt wird, sofern eben der aufzuheizende Klärschlamm bzw. die jeweilige Klärschlammcharge entsprechend häufig durch den Wärmetauscher hindurchgefördert wird. In diesem Zusammenhang geht die Erfindung von der weiteren Erkennt­ nis aus, daß kontinuierlicher Betrieb praktisch nicht vorkommt. Dennoch ist das erfindungsgemäße Verfahren nicht nur für diskontinuierlichen, sondern auch kontinuierlichen Betrieb geeignet, wenn nämlich nach be­ vorzugter Ausführungsform mit selbständiger Bedeutung der Wärmetau­ scher mit der Abwärme eines mit Faulgas betriebenen Gasmotors und/oder mit dem von der Heizvorrichtung erwärmten Heizmedium beaufschlagt wird. Dann besteht die Möglichkeit, den Wärmetauscher ausschließlich mit der Abwärme des betreffenden Gasmotors zu betreiben oder ausschließ­ lich mit dem Heizmedium oder gleichzeitig mit der Abwärme und dem eigentlichen Heizmedium zu beaufschlagen. lnsoweit wird also eine hohe Anpassungsfähigkeit an den Klärschlammbetrieb erreicht. Denn stets steht die für das Aufheizen des Klärschlammes erforderliche Wärme im Wärmetauscher zur Verfügung, gleichgültig ob es sich um diskontinuier­ lichen oder kontinuierlichen Betrieb handelt. Soweit die Abwärme eines Gasmotors oder andere Abwärme Verwendung findet, wird darüber hinaus Wärmerückgewinnung erreicht. Das trägt zur Wirtschaftlichkeit des er­ findungsgemäßen Verfahrens insbes. dann bei, wenn die Behandlung des aufgeheizten Klärschlammes in einer nachgeschalteten ein- oder mehrstufigen Schlammfaulungsanlage erfolgt.

Die Erfindung betrifft auch eine Anlage zum Durchführen des beanspruch­ ten Verfahrens, mit einem Wärmetauscher und einer Heizvorrichtung für das den Wärmetauscher beaufschlagende Heizmedium und mit einem dem Wärmetauscher nachgeschalteten Behandlungsbehälter für den in dem Wärmetauscher auf vorgegebene Schlammtemperatur aufgeheizten Klär­ schlamm und mit einer zu dem Wärmetauscher und von dem Wärmetau­ scher zu dem Behandlungsbehälter führenden Förderleitung mit einer Fördervorrichtung für den Klärschlamm. Eine solche Anlage, die sich durch besonders einfache und funktionsgerechte Bauweise auszeichnet, ist dadurch gekennzeichnet, daß in Schlammförderrichtung hinter dem Wärmetauscher und vor dem Behandlungsbehälter, also zwischen dem Wärmetauscher und dem Behandlungsbehälter, eine Rücklaufleitung von der Förderleitung abzweigt und vor dem Wärmetauscher in die Förder­ leitung einmündet, und daß die Rücklaufleitung eine eigene Fördervor­ richtung für den im Kreislauf geführten Klärschlamm aufweist, und daß einerseits die Rücklaufleitung von der Förderleitung und andererseits die Förderleitung von der Rücklaufleitung mittels Absperrorgane absperr­ bar ist. Die Rücklaufleitung und folglich der getrennte Kreislauf können also wahlweise gleichsam ein- oder ausgeschaltet werden. Bei einge­ schalteter Rücklaufleitung passiert der aufzuheizende Klärschlamm den Wärmetauscher mehrmals, und zwar so oft, bis die vorgegebene Schlamm­ temperatur erreicht ist. Dann wird die Rücklaufleitung wieder ausge­ schaltet und die Förderleitung wieder eingeschaltet. Um nicht nur dis­ kontinuierlichen, sondern auch kontinuierlichen Betrieb zu ermöglichen, ist vorzugsweise in die Rücklaufleitung ein Vorlagebehälter eingesetzt, der gleichsam als Puffer dient und zur Aufnahme hinreichender Klär­ schlammengen geeignet ist. - Nach einem Vorschlag der Erfindung mit selbständiger Bedeutung ist vorgesehen, daß wärmezuführungsseitig an den Wärmetauscher zusätzlich - also zusätzlich zu dem üblichen Heiz­ mediumkreislauf - ein Abwärmekreislauf mit z. B. einem von Faulgas betriebenen Gasmotor angeschlossen ist. Auf diese Weise läßt sich die Abwärme z. B. des Gasmotors für die Aufheizung des Klärschlammes ver­ wenden, kann darüber hinaus jedoch der Kreislauf mit dem von der Heizvorrichtung erwärmten Heizmedium zugeschaltet werden.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, daß ein Verfahren und eine Anlage zum Aufheizen von Klär­ schlamm für nachfolgende Behandlungsstufen verwirklicht werden, die sowohl bei kontinuierlichem als auch diskontinuierlichem Betrieb mit einem in wärmewirtschaftlicher Hinsicht optimalen Wirkungsgrad arbeiten. Denn einerseits kann die Heizvorrichtung für die Erwärmung des den Wärmetauscher beaufschlagenden Heizmediums kleiner als bisher dimen­ sioniert werden, andererseits wird über einen zusätzlichen Abwärme­ kreislauf im Wege der Wärmerückgewinnung eine weitere Wärmequelle für den Wärmetauscher erschlossen. Stets ist durch mehrmaliges Pas­ sieren des Wärmetauschers die hinreichende Aufheizung des Klärschlam­ mes in beliebigen Zeitintervallen gewährleistet.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausfüh­ rungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt eine erfindungsgemäße Anlage zum Aufheizen von Klärschlamm im Fließschema.

Die dargestellte Anlage zum Aufheizen von Klärschlamm für nachfol­ gende Behandlungsstufen weist einen Wärmetauscher 1 und eine Heizvor­ richtung 2 für das den Wärmetauscher 1 beaufschlagende Heizmedium auf, ferner einen den Wärmetauscher 1 nachgeschalteten Behandlungs­ behälter 3 für den in dem Wärmetauscher 1 auf vorgegebene Schlamm­ temperatur aufgeheizten Klärschlamm und eine zu dem Wärmetauscher 1 und von dem Wärmetauscher 1 zu dem Behandlungsbehälter 3 führende Förderleitung 4 mit einer Fördervorrichtung 5 für den Klärschlamm auf. Bei dem Behandlungsbehälter 3 kann es sich beispielsweise um einen Be­ hälter für Schlammstabilisierung, Schlammkonditionierung, um einen Pasteurisierungsbehälter oder Faulbehälter handeln. ln Schlammförder­ richtung zweigt hinter dem Wärmetauscher 1, jedoch vor dem Behand­ lungsbehälter 3 eine Rücklaufleitung 6 von der Förderleitung 4 ab und mündet vor dem Wärmetauscher 1 in die Förderleitung 4. Die Rücklauf­ leitung 6 weist eine eigene Fördervorrichtung 7 für den im Kreislauf geführten Klärschlamm auf. Die Rücklaufleitung 6 ist von der Förder­ leitung 4 ebenso wie die Förderleitung 4 von der Rücklaufleitung 6 mittels Absperrorgane 8 absperrbar. Auf diese Weise kann erreicht wer­ den, daß der Klärschlamm bzw. die jeweilige Klärschlammcharge mehrere Male durch den Wärmetauscher 1 hindurchgefördert und dazu in einem getrennten Kreislauf - nämlich über die Rücklaufleitung 6 mit dem Wärmetauscher 1 - geführt wird, wobei der Klärschlamm nach Erreichen der jeweils vorgegebenen Schlammtemperatur der nächsten Behandlungs­ stufe zugeführt werden kann, nämlich nach dem Absperren der Rück­ laufleitung 6. An die Rücklaufleitung 6 ist ein Vorlagebehälter 9 ange­ schlossen, der als Pufferbehälter dient und dem ebenfalls übliche Ab­ sperrorgane 10 zugeordnet sind. - Wärmezuführungsseitig ist an den Wärmetauscher 1 zusätzlich ein Abwärmekreislauf 11 mit einem von Faul­ gas betriebenen Gasmotor 12 angeschlossen, so daß der Wärmetauscher 1 einerseits mittels der Abwärme des Gasmotors 12, andererseits mittels des von der Heizvorrichtung 2 erwärmten Heizmediums betrieben werden kann. - Die Fördervorrichtungen 5, 7 für den Klärschlamm sind regel­ mäßig als Pumpen oder Förderschnecken ausgebildet.

Claims (5)

1. Verfahren zum Aufheizen von Klärschlamm für nachfolgende Behand­ lungsstufen, wozu der Klärschlamm durch einen mit einem Heizmedium be­ aufschlagten Wärmetauscher hindurchgefördert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Klärschlamm mehrere Male durch den Wärmetauscher hindurchgefördert und dazu in einem getrennten Kreis­ lauf geführt wird, und daß der Klärschlamm nach Erreichen der jeweils vorgegebenen Schlammtemperatur der nächsten Behandlungsstufe zugeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher mit der Abwärme eines vorzugsweise mit Faulgas betrie­ benen Gasmotors, anderer Abwärme, und/oder mit dem Heizmedium selbst beaufschlagt wird.

3. Anlage zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, mit einem Wärmetauscher und einer Heizvorrichtung für das den Wärme­ tauscher beaufschlagende Heizmedium und mit einem dem Wärmetauscher nachgeschalteten Behandlungsbehälter für den in dem Wärmetauscher auf vorgegebene Schlammtemperatur aufgeheizten Klärschlamm und mit einer zu dem Wärmetauscher und von dem Wärmetauscher zu dem Behandlungs­ behälter führenden Förderleitung mit Fördervorrichtung für den Klär­ schlamm, dadurch gekennzeichnet, daß in Schlammförderrichtung hinter dem Wärmetauscher (1) eine Rücklaufleitung (6) von der Förderleitung (4) abzweigt und vor dem Wärmetauscher (1) in die Förderleitung (4) mündet, und daß die Rücklaufleitung (6) eine eigene Fördervorrichtung (7) für den im Kreislauf geführten Klärschlamm aufweist, und daß einerseits die Rücklaufleitung (6) von der Förder­ leitung (4) und andererseits die Förderleitung (4) von der Rücklauf­ leitung (6) mittels Absperrorgane (8) absperrbar ist.

4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an die Rück­ laufleitung (6) ein Vorlagebehälter (9) angeschlossen ist.

5. Anlage nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß an den Wärmetauscher (1) zusätzlich ein Abwärmekreislauf (11) mit z. B. einem von Faulgas betriebenen Gasmotor ( 12) angeschlossen ist.