DE4013761C2 - Verfahren zum Trocknen von pastösem und/oder brockigem Material - Google Patents
Verfahren zum Trocknen von pastösem und/oder brockigem MaterialInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
Ein derartiges Verfahren ist aus der DE-Z "Wasser, Luft, Boden",
1989, Heft 3, Seiten 35-40 bekannt. Bei diesem bekannten
Verfahren wird die Haufwerkschicht im Gegenstrom mit einem
Trocknungsgasstrom beaufschlagt, dessen Temperatur 80°C bis
maximal 150°C beträgt. Durch die Beaufschlagung der
Haufwerkschicht im Gegenstrom, wobei das 150°C heile Trocknungsgas
am in Vorschubrichtung der Fördereinrichtung stromabwärts
hinterseitigen Endabschnitt der Fördereinrichtung mit dem
entsprechend trockenen Haufwerk in Kontakt kommt, während das im
Haufwerk auf 80°C abgekühlte Trocknungsgas mit dem relativ
feuchten Haufwerk am Eingangsabschnitt der Fördereinrichtung in
Berührung kommt, ist es bei diesem Verfahren in Folge der zuerst
genannten hohen Trocknungsgas-Temperatur im hinterseitigen
Endabschnitt der Fördereinrichtung unvermeidlich, daß dort aus dem
Haufwerk nicht nur das Wasser, sondern auch Zusatzstoffe wie
Dioxine, Furane, Schwermetalle und dergleichen ausgetrieben
werden. Der Anteil an PSB, CSB, bzw. NH₄N ist bei diesen
Temperaturverhältnissen relativ gering.
Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist auch in der
DE 35 18 323 A1 der Anmelderin beschrieben. Mit diesem Verfahren
werden würstchen- bzw. spaghetti- oder nudelförmige Teilchen aus
pastösem Material wunschgemäß z. B. auf einen Restwassergehalt von
größenordnungsmäßig 5 Gew.-% getrocknet. Bei dem zu trocknenden
feuchten Material kann es sich um einen Klärschlamm, um einen
Industrieschlamm oder um ein beliebiges anderes in feuchter
Konsistenz vorliegendes Material handeln. Bei Industrie- und
insbes. bei Klärschlamm ergibt sich das Problem, daß er neben
unschädlichen Feststoffen und Wasser oftmals Zusatzstoffe wie
Schwermetalle, Dioxine, Furane, PCBs usw. enthält.
Wird ein solches Material nach bekannten Methoden getrocknet, so
wird ein Großteil der Zusatzstoffe bei der Trocknung mobilisiert,
d. h. die Zusatzstoffe dunsten aus dem schichtförmigen
durchlüftbaren Haufwerk aus und lagern sich in der
Trockeneinrichtung an der insbes. die Feuchtigkeit aufnehmenden
Umluft an. Die angefeuchtete Umluft wird üblicherweise in einem
mit der Trockeneinrichtung verbundenen Kondensator zur
Kondensation gebracht, das Kondensat wird dann normalerweise
wieder dem Klärwerk zugeführt. Das bedeutet jedoch, daß bei den
bekannten Verfahren insbes. auch die Zusatz- bzw. Schadstoffe über
das Kondensat dem Klärwerk zugeführt werden, so daß sich bei
wiederholtem Ablauf dieses Kreislaufes eine Zunahme der
Zusatzstoffe im Klärwerk ergibt, wenn es sich bei diesem Material
z. B. um einen Klärschlamm handelt. Bei den Zusatzstoffen handelt
es sich selbstverständlich nicht nur um die erwähnten Schadstoffe,
sondern auch um Nährstoffe, als Energieträger wirkende Nutzstoffe
u. dgl., so daß es in jedem Fall vorteilhaft ist, die Zusatzstoffe
nicht dem Kondensat zuzuführen.
Die DE-OS 22 46 138 offenbart ein Verfahren zum Trocknen von
Klärschlamm, mit welchem man als Endprodukt ein staubförmiges
Granulat mit einigermaßen einheitlicher Korngröße erhält. Das wird
dadurch erreicht, daß die Temperatur des Trockengases bei der
Entnahme aus der zur Anwendung gelangenden Trockentrommel zwischen
etwa 65°C und 75°C gehalten wird. Derartige Temperaturen des
Trockengases bei seiner Entnahme aus der Trommel bedingen jedoch
in der Trockentrommel Temperaturen des Trockengases, die über
diesen Temperaturen liegen. Außerdem handelt es sich hier um die
Anwendung einer Trockentrommel, die mit einer Fördereinrichtung,
wie sie beim Verfahren der eingangs genannten Art zur Anwendung
gelangt, nicht zu vergleichen ist.
Deshalb liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Trocknung des
schichtförmigen durchlüftbaren Haufwerkes aus den eine große
Oberfläche aufweisenden Partikeln aus feuchtem Material gezielt
derartig durchgeführt wird, daß aus dem feuchten Material nur der
Wasseranteil abgetrennt wird, während die Feststoffe und die
Zusatzstoffe, insbesondere die Dioxine, Furane, Schwermetalle und
dergleichen in den nach der Trocknung eine bestimmte Restfeuchte
aufweisenden Teilchen verbleiben.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des
kennzeichnenden Teiles des Anspruchs 1 gelöst. Eine Weiterbildung
des erfindungsgemäßen Verfahrens ist im Anspruch 2 gekennzeichnet.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ergibt sich der Vorteil, daß
sowohl die möglicherweise vorhandenen Schadstoffe als auch die
gegebenenfalls vorhandenen Nutzstoffe in den getrockneten Teilchen
verbleiben, so daß es möglich ist, die getrockneten Teilchen
entweder zu verbrennen, um einerseits Energie zu gewinnen und
andererseits mögliche Schadstoffe hierbei gezielt aus filtern zu
können, oder die getrockneten Teilchen infolge ihres
Nährstoffanteils z. B. in der Landwirtschaft einzusetzen, oder die
Teilchen anderen an sich bekannten Verwendungen zuzuführen, bei
denen es sich bspw. um Deponieabdeckungen oder Straßenbeläge
handeln kann. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen
Verfahrens besteht darin, daß das Kondensat der in der
Trockeneinrichtung entstehenden angefeuchteten Umluft problemlos
einem Klärwerk zugeführt werden kann, weil es keine bzw. nur einen
minimalen Anteil von Zusatzstoffen unterhalb der zulässigen
Grenzen aufweist.
Wie bereits erwähnt worden ist, eignet sich das erfindungsgemäße
Verfahren besonders vorteilhaft zur Trocknung von Klärschlamm; es
ist selbstverständlich nicht auf die Klärschlammtrocknung
beschränkt, sondern ganz allgemein zur Trocknung von beliebigen
Schlämmen bzw. pastösem Material aus solchen Schlämmen geeignet.
Die beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Anwendung gelangende
Temperatur der Haufwerkschicht ist sowohl von der Temperatur des
Trocknungsgasstromes als auch von der jeweiligen Feuchtigkeit der
Haufwerkschicht sowie der Vorschubgeschwindigkeit der
Haufwerkschicht durch die Trockeneinrichtung hindurch abhängig.
Durch passende Einstellung aller Parameter ist es möglich, die
Teilchen aus feuchtem Material in optimaler Weise auf einen
bestimmten vorgegebenen Restwassergehalt zu trocknen, der
größenordnungsmäßig bei 5 Gew.-% liegen kann.
Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren zum Trocknen von
feuchtem Material an Hand der schematischen Zeichnung erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der Vorrichtung bzw. der
wichtigsten Teile der Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens zum Trocknen feuchten Materials, und
Fig. 2 eine Diagrammdarstellung zur schematischen
Verdeutlichung des Temperatur- und
Feuchtigkeitsverlaufes in der Trockeneinrichtung gemäß
Fig. 1.
Fig. 1 zeigt eine Formgebungseinrichtung 10, in welcher pastöses
und/oder brockiges Material eines bestimmten
Feuchtigkeitsbereiches bspw. zu würstchenförmigen oder nudel- bzw.
spaghettiförmigen Teilchen geformt wird. Die Zufuhr des eine
bestimmte Feuchtigkeit aufweisenden Materials zur
Formgebungseinrichtung 10 ist durch den Pfeil 12 angedeutet. Bei
der Formgebungseinrichtung 12 kann es sich auch um eine
Einrichtung handeln, in welcher nasses oder feuchtes brockiges
Material nur geeignet zerkleinert wird, um auf einer
Fördereinrichtung 14 in einer durchlüftbaren Haufwerkschicht
aufgebracht zu werden. Die in der Formgebungseinrichtung 10
geformten Teilchen werden auf die Fördereinrichtung 14
übergeben, was durch den Pfeil 16 angedeutet ist. Bei der
Fördereinrichtung 14 handelt es sich bspw. um eine
Bandfördereinrichtung, auf welche die würstchen- nudel- oder
spaghettiförmigen, die brockigen oder beliebig anders geformten
Teilchen aus dem feuchten Material in einem schichtförmigen
durchlüftbaren Haufwerk 18 angeordnet werden. Die
Fördereinrichtung 14 bzw. das endlose Band 20 der
Fördereinrichtung 14 ist luftdurchlässig ausgebildet und wird
mit einer durch den Pfeil 22 angedeuteten
Vorschubgeschwindigkeit durch eine Trockeneinrichtung 24
durchbewegt. Hierbei wird das durchlüftbare Haufwerk 18 aus den
zu trocknenden Teilchen durch die Trockeneinrichtung 24
durchbewegt. Die Trockeneinrichtung 24 ist derartig
ausgebildet, daß ein Trocknungsgasstrom 26 abwechselnd hin-
und hergehend durch die luftdurchlässige Fördereinrichtung 20
und die Schicht des Haufwerkes 18 und durch die Schicht des
Haufwerkes 18 und die luftdurchlässige Fördereinrichtung 20
durchgeleitet wird. Aus Fig. 1 ist auch ersichtlich, daß der
Trocknungsgasstrom 26 im Gegenstrom, d. h. entgegen der
Vorschubrichtung (Pfeil 22) der Fördereinrichtung 14 gelenkt
wird.
Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß der Trocknungsgasstrom 26
innerhalb der dem Abwurf 28 benachbarten zweiten Hälfte der
Trockeneinrichtung 24 seine maximale Temperatur Tg, max
besitzt. Der Temperaturverlauf des Trockengasstromes 26 entlang
der Trockeneinrichtung 24 ist in Fig. 2 durch die Linie 30
angedeutet. Die Feuchtigkeit der zu trocknenden Teilchen des
Haufwerkes 18 ist in Fig. 2 durch die Linie 32 angedeutet, aus
der ersichtlich ist, daß die Feuchtigkeit der Teilchen vom
Einlaß 34 in die Trockeneinrichtung 24 zu deren Abwurf 28 hin
bis zu einem gewünschten Restwassergehalt abnimmt, der durch
den Punkt 34 gegeben ist. Dieser Restwassergehalt kann bspw.
bei 5 Gew.-% liegen. Der Anfangswassergehalt der zu trocknenden
Teilchen kann z. B. bei 70 bis 80 Gew.-% liegen, wenn die zu
trocknenden Teilchen in einer pastösen Konsistenz vorliegen.
Brockige Teilchen weisen z. B. einen Anfangswassergehalt
zwischen 40 und 60 Gew.-% auf. Er ist durch die Linie 36
angedeutet.
Das schichtförmige Haufwerk 18 wird einem derartigen
Trocknungsgasstrom 26 bzw. einem Trocknungsgasstrom 26 mit
einem solchen Temperaturverlauf (sh. Linie 30 in Fig. 2)
ausgesetzt, daß die Temperatur der Haufwerkschicht, die in
Fig. 2 durch die Linie 38 angedeutet ist, an keiner Stelle
innerhalb der Trockeneinrichtung 24 eine Temperatur erreicht
oder übersteigt, bei welcher die im feuchten Material der zu
trocknenden Teilchen enthaltenen Zusatzstoffe mobilisiert, d. h.
aus den Teilchen in die Umluft 40 (sh. Fig. 1) abgegeben
werden. Die die Feuchtigkeit des Materials der zu trocknenden
Teilchen aufnehmende Umluft 40, d. h. die angefeuchtete Umluft
40 wird mittels einer Saugeinrichtung 42, bei der es sich z. B.
um ein Sauggebläse handelt, aus der Trockeneinrichtung
herausgesaugt und einem Kondensator 44 zugeführt, in welchem
die angefeuchtete Umluft kondensiert wird. Das Kondensat, bei
dem es sich um Wasser handelt, kann einem Klärwerk zugeführt
werden, was durch den Pfeil 46 angedeutet ist. Die im
Kondensator 44 entstehende Energie kann wieder dem
erfindungsgemäßen Verfahren zugeführt werden, was durch den
Pfeil 48 angedeutet ist, oder sie kann einem externen
Verbraucher zugeleitet werden.
Claims (2)
1. Verfahren zum Trocknen von eine relativ große Oberfläche
aufweisenden Teilchen aus pastösem und/oder brockigem
Material, das Feststoffe, Wasser und Zusatzstoffe aufweist,
wobei die Teilchen auf eine luftdurchlässige
Fördereinrichtung (14) in einem schichtförmigen
luftdurchlässigen Haufwerk (18) aufgebracht und mittels der
Fördereinrichtung (14) durch eine Trockeneinrichtung (24)
durchbewegt werden, während gleichzeitig in der
Trockeneinrichtung (24) ein Trocknungsgasstrom (26) im
Gegenstrom abwechselnd hin- und hergehend durch die
Fördereinrichtung (14) und durch die luftdurchlässige Schicht
des Haufwerks (18) bzw. durch die Haufwerkschicht und die
Fördereinrichtung (14) durchgeleitet wird, um das Wasser aus
den feuchten Teilchen zu entziehen,
dadurch gekennzeichnet
daß die Haufwerkschicht (18) derartig mit dem
Trocknungsgasstrom (26) beaufschlagt wird, daß sie während
ihres Transportes durch die Trockeneinrichtung (24) hindurch
an keiner Stelle 348 K übersteigt.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Haufwerkschicht (18) maximal auf 343 K erwärmt
wird.
Priority Applications (1)
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Publications (2)
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
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8330 | Complete renunciation |