DE4103463C2 - Verfahren zum Verbrennen von getrocknetem Klärschlamm - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbrennen von getrocknetem Klärschlamm gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Ein derartiges Verfahren ist durch die JP 60-126 512 A bekannt.

Durch die DE 39 10 215 A1 ist ein Verfahren bekannt, bei dem indirekt getrockneter Klärschlamm zusammen mit Kohle in der Feuerung eines Kohlekraftwerks verbrannt wird. Zur Minderung der Stickoxide wird das Rauchgas zwischen der Feuerleistungszone und den Heizflächen mit den Brüden des Klärschlammtrockners in Kontakt gebracht. Dabei werden die reduzierenden Bestandteile der Brüden zusammen mit weiteren Reduktionsstoffen mit den Stickoxiden des Rauchgases zur Reaktion gebracht, wodurch diese zu molekularem Stickstoff reduziert werden.

Dieses Verfahren ist aber naturgemäß aber nur dann anwendbar, wenn der Klärschlamm in nicht allzugroßer Entfernung von einem Kraftwerk anfällt. Außerdem können sich genehmigungsrechtliche Probleme ergeben.

Das in der Schrift aufgezeigte Entstickungsverfahren ist nicht ohne weiteres bei dem gattungsgemäßen Verbrennungsverfahren anwendbar, bei dem der Klärschlamm autark verbrannt wird. Bei der autarken Klärschlammverbrennung ist nämlich - im Gegensatz zu einem Kohlekraftwerk, bei dem große Mengen Kohle zusammen mit vergleichsweise kleinen Mengen Klärschlamm verbrannt werden - die Rauchgasmenge relativ klein. Durch die Verwendung mit Sauerstoff angereicherter Verbrennungsluft wird sie noch weiter verkleinert. Leitet man in diese Rauchgasmenge die gesamten Trocknungsbrüden ein, so ist der Einfluß auf die Temperatur und die chemische Zusammensetzung des entstehenden Gasgemischs wesentlich größer als bei einer großen Kraftwerksfeuerung. Durch schwankende Mengen von unkontrollierbaren chemischen Beimischungen, darunter auch brennbaren Gasen, können störende Nebenreaktionen entstehen, deren Wärmetönung die Einhaltung der für die Entstickung vorgeschriebenen Temperatur unmöglich macht. Ein schwankender Gehalt der Brüden an dem für die Entstickung wesentlichen Ammoniak kann einerseits zu einer unzulänglichen Entstickung, andererseits zu einem überhöhten Ammoniakgehalt im Reingas führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auch bei einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 das in den Trocknungsbrüden enthaltene Ammoniak in vorteilhafter Weise zur Entstickung des Rauchgases zu nutzen.

Die Zeichnung dient zur Erläuterung der Erfindung anhand einer schematisch dargestellten Anlage zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung.

Naßschlamm wird in einer Vorrichtung 1, die z. B. eine Zen­ trifuge oder eine Filterpresse sein kann, mechanisch auf etwa 20-30% Trockensubstanz entwässert und anschließend in einem Kontakttrockner 2 auf 90-95% Trockensubstanz getrocknet. Der getrocknete Schlamm gelangt in ein Silo 3 und wird von dort - gegebenenfalls zusammen mit Additiven, wie Kalk - einer Mühle 4 zugeführt. Das gemahlene Trocken­ gut wird teils zum Kontakttrockner 2 zurückgeführt, teils in eine Staubfeuerung 5 eingeblasen. In der Feuerung 5 wird eine Temperatur aufrechterhalten, bei der die Asche in schmelzflüssiger Form anfällt. Der hierzu geeignete Tempe­ raturbereich liegt zwischen 1300 und 1600°C. Die flüssige Asche fließt in einen Naßentschlacker 6, wo sie zu einem glasartigen Granulat erstarrt.

Der aus der Feuerung 5 austretende Rauchgasstrom wird in einem Dampferzeuger 7 auf eine Temperatur zwischen 870 und 1100°C abgekühlt. Bei dieser Temperatur werden durch Ein­ sprühen von Ammoniak mitgeführte Stickoxide abgebaut. Der von den Stickoxiden befreite Rauchgasstrom wird an­ schließend über einen Wärmetauscher 8 und/oder einen Luft­ vorwärmer 9 einer weiteren Reinigungsvorrichtung 10 zuge­ führt, die insbesondere einen Entstauber und eine Entschwe­ felungsvorrichtung umfaßt. Von dort wird das gereinigte Rauchgas in die Atmosphäre ausgestoßen.

Aus dem Dampferzeuger 7 wird dem Kontakttrockner 2 Dampf als Wärmeträger zugeführt. In dem Wärmetauscher 8 kann ebenfalls Dampf erzeugt werden, der je nach Wärmebilanz ebenfalls dem Kontakttrockner 2 oder einem anderen Wärme­ verbraucher zugeführt wird. In dem Luftvorwärmer 9 wird die mit Sauerstoff angereicherte Verbrennungsluft für die Feuerung 5 vorgewärmt. Zur Aufrechterhaltung einer autarken Verbrennung bei einer Temperatur, bei der die Asche schmelzflüssig anfällt, wird der Sauerstoffgehalt über 30%, vorzugsweise auf 40-60% eingestellt.

Die aus dem Kontakttrockner 2 entweichenden Brüden werden in einem Kondensator 11 kondensiert. Nicht kondensierbare Gase werden abgesaugt und zwecks Desodorierung in die Feuerung 5 eingeblasen. Das Kondensat wird dem Behandlungs­ gefäß 12 zugeführt. Dort wird das in ihm gelöste Ammoniak in die Gasphase überführt, z. B. durch Erhöhung des PH- Wertes auf mehr als 10 und Erhitzung auf mindestens 60°C. Die verbleibende Flüssigkeit wird einer Reinigungsanlage zugeführt. Das Ammoniakgas wird in einem Ammoniakwäscher 13 aus der Gasphase ausgewaschen. Das auf diese Weise gewon­ nene Ammoniakwasser wird in einem Zwischenbehälter 14 ge­ speichert. Aus diesen wird es wieder entnommen und zwischen dem Dampferzeuger 7 und dem Wärmetauscher 8 zwecks nicht­ katalytischer Entstickung in den Rauchgasstrom eingedüst.

Claims (1)

1. Verfahren zum Verbrennen von getrocknetem Klärschlamm unter Verwendung von mit Sauerstoff angereicherter Verbrennungsluft bei einer Verbrennungstemperatur, bei der flüssige Asche anfällt, wobei das Rauchgas zur Erzeugung von Dampf benutzt wird und der Dampf als Wärmeträger zur indirekten Trocknung des Klärschlamms eingesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß aus den Trocknungsbrüden Ammoniak abgetrennt wird und daß dieses dem auf 870-1100°C abgekühlten Rauchgas zwecks nichtkatalytischer Entstickung zugesetzt wird.