DE4332799C2 - Sludge dewatering method and apparatus - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Pa tentanspruchs 1 sowie auf eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentan spruchs 24. Ein Verfahren und eine Vorrichtung dieser Art sind aus der WO 93/00562 bekannt.The invention relates to a method according to the preamble of Pa claim 1 and to a device according to the preamble of the patent Proverb 24. A method and a device of this type are known from WO 93/00562 known.
Bei bekannten Anlagen zum Entwässern von Schlämmen, insbesondere aus Klär anlagen, wird dem flüssigen Schlamm mittels einer Vollmantelzentrifuge, einer Kammerfilterpresse oder einer Siebbandpresse mechanisch ein Teil des darin ge bundenen Wassers entzogen. Der flüssige Schlamm mit einem Wassergehalt von bei spielsweise 95 Gew.-% wird dabei in einen klumpenden, feuchten Dickstoff mit einem Trockensubstanzgehalt von etwa 15 Gew.-% bis etwa 35 Gew.-% überführt. Der Dick stoff stellt eine zu entsorgende Restmasse dar, die je nach erzieltem Entwässe rungsgrad etwa 1/4-tel bis 1/7-tel der ursprünglichen Schlammmasse ausmacht.In known systems for dewatering sludge, especially from sewage plants, is the liquid sludge using a solid bowl centrifuge, one Chamber filter press or a screen belt press mechanically part of the ge withdrawn bound water. The liquid sludge with a water content of for example 95% by weight is in a clumping, moist thick material with a Dry matter content of about 15 wt .-% to about 35 wt .-% transferred. The dick Substance represents a residual mass to be disposed of, depending on the drainage achieved degree of approx. 1/4 to 1/7 of the original sludge mass.
Eine weitere Verringerung des Wassergehaltes mit Hilfe mechanischer Entwässerung ist bei Schlämmen im allgemeinen nicht möglich. Wird ein geringerer Wasserge halt des Dickstoffs gewünscht, werden der mechanischen Entwässerungs-vomchtung eine oder mehrere thermische Trocknungsstufen nachgeschaltet. Bei den genannten Trocknungsstufen handelt es sich um Kurzzeit-Trockner, beispielsweise Schaufeltrockner gemäß der EP-A-0 538 653, oder Langzeittrockner, beispielsweise Wirbelschichttrockner oder Scheibentrockner.A further reduction in water content with the help of mechanical drainage is generally not possible with sludge. Will a lower water level of the thick matter is required, the mechanical drainage device one or more thermal drying stages downstream. With the above Drying levels are short-term dryers, for example paddle dryers according to EP-A-0 538 653, or long-term dryer, for example fluidized bed dryer or disc dryer.
Aus der WO 93/00562 ist es bereits bekannt, eine Vollmantel-Schneckenzentrifuge mit dem Gehäuse eines Zerstäubungstrockners zu umgeben und dabei die radialen Ab wurföffnungen der Vollmantelzentrifuge als Dispergierorgan für den Zer stäubungstrockner zu verwenden. Die mit hoher Geschwindigkeit als Partikelschleier ab geschleuderten Dickstoffpartikeln werden auf ihrer Flugbahn mit Trocknungsgas um spült und dabei vorgetrocknet. Für höhere Trockensubstanzgehalte ist allerdings nach wie vor eine Nachtrocknung der vorgetrockneten Partikeln im Austrag des Zerstäubungstrockners erforderlich.From WO 93/00562 it is already known to use a solid bowl screw centrifuge to surround the housing of an atomizing dryer and thereby the radial Ab Throw openings of the solid bowl centrifuge as a dispersing device for the cer to use dust dryer. That at high speed as a particle veil centrifuged thick matter particles are traversed with drying gas on their trajectory rinses and pre-dried. For higher dry matter contents is however after as before drying the pre-dried particles in the discharge of the Atomizing dryer required.
Die Aufgabe der Erfindung besteht demgegenüber darin, bei Schlämmen einen höheren Trockensubstanzgehalt mit vergleichsweise geringerem apparativen und energetischem Aufwand zu erzielen.In contrast, the object of the invention is one in sludges higher dry matter content with comparatively less equipment and to achieve energy expenditure.
Diese Aufgabe wird verfahrenstechnisch durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 und apparativ durch die Merkmale des Patentanspruchs 24 gelöst.This task is procedurally through the characteristics of Claim 1 and apparatus by the features of Claim 24 solved.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfah rens ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 23.Advantageous refinements and developments of the method according to the invention rens result from subclaims 2 to 23.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrich tung ergeben sich aus den Unteransprüchen 25 bis 47.Advantageous refinements and developments of the device according to the invention tion result from subclaims 25 to 47.
Die Erfindung beruht auf der Überlegung, als Nabe eines energetisch besonders günstigen Schaufeltrockners den rotierenden Mantel einer Entwässerungszentrifuge zu benutzen, um in einer baulichen Einheit den Schritt vom flüssigen Schlamm zu einem rieselfähigen Feststoff-Granulat mit hohem Trockensubstanzgehalt ohne die Notwendigkeit einer weiteren Nachtrocknung durchzuführen.The invention is based on the consideration of being energetically special as a hub inexpensive paddle dryer the rotating jacket of a dewatering centrifuge to be used to step from the liquid sludge in one structural unit a free-flowing solid granulate with a high dry matter content without the It is necessary to carry out further drying.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:The invention is explained in more detail below with the aid of exemplary embodiments explained. It shows:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer Entwässerungs-, Trocknungs- und Granuliervorrichtung nach der Erfindung, bestehend aus einem Schaufeltrockner mit integrierter Vollmantel-Schneckenzentrifuge; Figure 1 shows a longitudinal section through an embodiment of a dewatering, drying and granulating device according to the invention, consisting of a paddle dryer with an integrated solid bowl screw centrifuge.
Fig. 2 eine schematische Übersicht über eine, teilweise im geschlossenen Kreislauf betriebene Schlammtrocknungsanlage mit einer erfindungs gemäß ausgebildeten Vorrichtung nach Fig. 1; FIG. 2 shows a schematic overview of a sludge drying installation, partially operated in a closed circuit, with an inventive device according to FIG. 1;
Fig. 3 eine schematische Übersicht über eine ähnliche Anlage wie gemäß Fig. 2, bei welcher zusätzlich eine Reinigung des entstaubten Abgases in der Zentratzone der Vollmantel-Schneckenzentrifuge erfolgt; . Fig. 3 is a schematic overview of a similar system as in Figure 2, in which in addition a purification of the exhaust gas in the dust-Zentratzone the solid-bowl screw centrifuge is effected;
Fig. 4 eine schematische Ansicht von Turbinenschaufeln des Schaufel trockners der Vorrichtung nach Fig. 1; Fig. 4 is a schematic view of turbine blades of the blade dryer of the device of Fig. 1;
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht von Axiallüfterschaufeln des Schaufeltrockners der Vorrichtung nach Fig. 1; Fig. 5 is a perspective view of axial fan blades of the paddle dryer of the apparatus of FIG. 1;
Fig. 6 einen schematischen Längsschnitt durch Räumschaufeln des Schaufeltrockners der Vorrichtung nach Fig. 1, und Fig. 6 shows a schematic longitudinal section through reaming blades of the paddle dryer of the apparatus of Fig. 1, and
Fig. 7 einen schematischen Längsschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Entwässerungs-, Trocknungs- und Granuliervorrichtung nach der Erfindung. Fig. 7 is a schematic longitudinal section through a further embodiment of a dewatering, drying and granulating device according to the invention.
Die in Fig. 1 dargestellte Entwässerungs-, Trocknungs- und Granuliervorrichtung für Schlämme, insbesondere Klärschlämme, Industrieschlämme und biologische Schlämme, weist im dargestellten Beispielsfall eine Vollmantel-Schneckenzentrifuge 10 bekannter Bauart auf. Anstelle einer Vollmantel-Schneckenzentrifuge können auch andere, für die Schlammentwässerung geeignete Zentrifugen, beispielsweise Sieb mantel-Schneckenzentrifugen verwendet werden.The dewatering, drying and granulating device for sludge, in particular sewage sludge, industrial sludge and biological sludge shown in FIG. 1 has a solid bowl screw centrifuge 10 of known design in the example shown. Instead of a solid-bowl screw centrifuge, other centrifuges suitable for sludge dewatering, for example sieve-bowl screw centrifuges, can also be used.
Die nachstehend kurz als "Entwässerungszentrifuge" bezeichnete Vollmantel- Schneckenzentrifuge 10 weist einen rotierenden Trommelmantel 12 auf, welcher an seinen axialen Enden auf Wälzlagern 14 drehbar gelagert ist. Der Trommelmantel 12 verjüngt sich konisch etwa ab seiner axialen Mitte und ist an seinem konisch verjüngten Ende mit gleichförmig über ihren Umfang verteilten Abwurföffnungen 13 versehen, welche die Abwurfzone der Schlammzentrifuge 10 bilden. Innerhalb des Trommelmantels 12 ist längs deren Achse eine Entwässerungsschnecke 11 mit Schneckenkern 11a und wendeiförmigen Schneckenstegen 11b angeordnet, die an ihren axialen Enden auf Wälz- oder Gleitlagern 15 drehbar gelagert ist. Die Schnecke 11 wird mit geringfügig größerer Drehzahl als der Trommelmantel 12 von einem Antrieb 16 angetrieben, so daß das in die Schneckengänge eingebrachte Material entsprechend der Differenzdrehzahl zwischen Schnecke 11 und Trommel mantel 12 axial in Richtung Abwurföffnungen 13 bewegt wird.The solid-bowl screw centrifuge 10 , hereinafter referred to briefly as the "dewatering centrifuge", has a rotating drum shell 12 , which is rotatably mounted on roller bearings 14 at its axial ends. The drum jacket 12 tapers approximately from its axial center and is provided at its conically tapered end with discharge openings 13 which are uniformly distributed over its circumference and form the discharge zone of the sludge centrifuge 10 . Within the drum shell 12 , a drainage screw 11 with a screw core 11 a and helical screw webs 11 b is arranged along the axis thereof, which is rotatably mounted on roller or slide bearings 15 at its axial ends. The screw 11 is driven at a slightly higher speed than the drum shell 12 by a drive 16 , so that the material introduced into the screw flights corresponding to the differential speed between the screw 11 and drum shell 12 is moved axially in the direction of discharge openings 13 .
Der über ein Schlammrohr 17 in das Innere des Schneckenkerns 11a zugeführte, flüssige Schlamm 1 gelangt über eine durch radiale Schottwände 11c, 11d des Schneckenkerns 11a begrenzte Eintragzone 11e in die Schneckengänge zwi schen Schneckenkern 11a, Schneckenstegen 11b und Trommelmantel 12 und da mit in das Fliehkraftfeld der Zentrifuge 10. Infolge der Fliehkraftwirkung fließt Schlammwasser radial nach innen aus den Kapillaren des Klärschlamms, das sich als Zentrat 4 in Nähe des Schneckenkerns 11a ansammelt und zwischen den Schneckenstegen 11b spiralförmig zum rechten axialen Ende der Schnecke 11 ab fließt. Dort wird das Zentrat 4 an einem Wehr 12a des Trommelmantels 12 aufge staut. Das über das Wehr 12a abfließende Zentrat wird in eine haubenförmige Zentratschurre 3 geschleudert, welche als geschlossenes, feststehendes Gehäu se das rechte axiale Ende des Trommelmantels 12 an dessen Durchtritt durch die Zentratschurre 3 dichtend umgibt. Von der Zentratschurre 3 wird das Zentrat 4 direkt zurück in die Kläranlage geleitet.Via a sludge pipe 17 11 a supplied liquid slurry 1 entering the interior of the screw core via a c by radial partition walls 11, 11 d of the worm core 11 a limited entry zone 11 e in the screw flights Zvi rule screw core 11 a, screw flights 11 b and the drum casing 12 and there with in the centrifugal force field of the centrifuge 10 . As a result of the centrifugal force effect, sludge water flows radially inward from the capillaries of the sewage sludge, which accumulates as a centrate 4 near the screw core 11 a and flows spirally between the screw webs 11 b to the right axial end of the screw 11 . There the centrate 4 is stowed on a weir 12 a of the drum jacket 12 . The flowing over the weir 12 a centrat is thrown into a hood-shaped central chute 3 , which surrounds the right axial end of the drum casing 12 as a closed, fixed housing at its passage through the central chute 3 sealingly. From the central chute 3 , the central 4 is returned directly to the sewage treatment plant.
Der durch das Fliehkraftfeld vorentwässerte Klärschlamm 2 bildet sich an der In nenwand des Trommelmantels 12 aus, wird durch die Förderschnecke 11 nach links gegen die Abwurföffnungen 13 bewegt und wird infolge fortschreitender Verdich tung umso stärker eingedickt, je länger er sich im Fliehkraftfeld der Zentrifuge 10 befindet. Der daraus resultierende Dickstoff wird ferner durch Verringerung der Schneckenganghöhe zwischen dem sich konisch verjüngenden, linken Endabschnitt des Trommelmantels 12 und dem Schneckenkern 11a gepreßt, so daß im Ergebnis der Trockensubstanz-Gehalt von anfänglich etwa 5 Gew.-% im flüssigen Schlamm 1 auf bis maxial etwa 35 Gew.-% im Dickstoff bei dessen Abwurf in radialer Richtung durch die Abwurföffnungen 13, erhöht wird.The sewage sludge 2 dewatered by the centrifugal force field forms on the inner wall of the drum shell 12 , is moved to the left against the discharge openings 13 by the screw conveyor 11 and is thickened as a result of progressive compression, the longer it is in the centrifugal force field of the centrifuge 10 , The resulting thick matter is further pressed by reducing the screw flight height between the conically tapering, left end portion of the drum shell 12 and the screw core 11 a, so that as a result the dry matter content of initially about 5% by weight in the liquid sludge 1 up to a maximum of about 35% by weight in the thick material when it is ejected in the radial direction through the ejection openings 13 .
Erfindungsgemäß bildet der rotierende Trommelmantel 12 der Zentrifuge 10 die Nabe eines Schaufel-("Turbo")-Trockners 20, dessen Gehäusemantel 22 die Zentrifuge 10 unter Ausbildung eines Ringkanals 30 umgibt. Die Schaufeln 21 des Schaufeltrockners 20 sind an der Außenseite des rotierenden Trommelmantels 12 angebracht und rotieren innerhalb des Ringkanals 30. Alternativ kann, wie an Hand der Ausführungsform nach Fig. 7 angedeutet ist, der Trommelmantel 12 im Anschluß an die Abwurföffnungen 13 eine axiale Verlängerung 12a aufweisen, welche die Nabe des Schaufeltrockners 20a bildet. Das freie axiale Ende der Verlängerung 12a ist auf einem nicht näher bezeichne ten Wälzlager gelagert, wobei sich der Antrieb 16 am freien axialen Ende der Ver längerung 12a befindet. In diesem Beispielsfalle umgibt der Gehäusemantel 22a des Schaufeltrockners 20 die axiale Verlängerung 12a sowie den Endabschnitt der Zentri fuge 10 mit den Abwurföffnungen 13. Der Durchmesser des Gehäusemantels 22a kann dabei kleiner gewählt werden als der Durchmesser des Gehäusemantels 22 bei dem Aus führungsbeispiel nach Fig. 1, um die Umfangsgeschwindigkeit der auf der axialen Verlän gerung 12a angebrachten Schaufeln 21 zu reduzieren. Infolge dieser Reduktion der Um fangsgeschwindigkeit verringert sich der Verschleiß der Schaufeln 21. Ferner kann die Baulänge des Trockners 20a unabhängig von den Abmessungen des mechanischen Entwässerungsraums der Zentrifuge 10 gewählt werden. Schließlich gewährleistet das Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 eine einfache Nachrüstung vorhandener Zentrifu gen mit dem Trockner 20a.According to the invention, the rotating drum jacket 12 of the centrifuge 10 forms the hub of a blade (“turbo”) dryer 20 , the housing jacket 22 of which surrounds the centrifuge 10 , forming an annular channel 30 . The blades 21 of the blade dryer 20 are attached to the outside of the rotating drum shell 12 and rotate within the ring channel 30 . Alternatively, as indicated by the embodiment according to FIG. 7, the drum jacket 12 following the discharge openings 13 has an axial extension 12 a, which forms the hub of the paddle dryer 20 a. The free axial end of the extension 12 a is mounted on a roller bearing, not specified, the drive 16 being located at the free axial end of the extension 12 a. In this example case, the housing jacket 22 a of the paddle dryer 20 surrounds the axial extension 12 a and the end section of the centrifuge 10 with the discharge openings 13 . The diameter of the housing shell 22 a can be chosen to be smaller than the diameter of the housing shell 22 in the exemplary embodiment according to FIG. 1, in order to reduce the peripheral speed of the blades 21 a attached to the axial extension 12 a. As a result of this reduction in the initial speed, the wear of the blades 21 is reduced. Furthermore, the length of the dryer 20 a can be selected regardless of the dimensions of the mechanical drainage space of the centrifuge 10 . Finally, the embodiment of FIG. 7 ensures easy retrofitting existing centrifuge conditions with the dryer 20 a.
Der bei beiden Ausführungsbeispielen nach Fig. 1 und 7 als radialer Partikelschleier aus den Abwurföffnungen 13 ausgeworfene Dickstoff wird in unmittelbarer Nähe der Ab wurföffnungen 13 mit heißem Trocknungsgas 40 quer zu seiner Abwurfrichtung ange strömt, so daß die Flugbahn der abgeworfenen Dickstoff-Partikeln in den Ringkanal 30 (Fig. 1) bzw. 30a (Fig. 7) umgelenkt wird. Dabei kann das Trocknungsgas 40 axial oder tangential zugeführt werden. Zur Unterstützung der Trocknungswirkung des Trocknungsgases 40 ist, wie Fig. 1 zeigt, der Gehäusemantel 22 des Trockners 20 beheizt, beispielsweise mit Hilfe eines elektrisch oder mit Heißdampf bzw. heißem Öl beheizten Heizungsmantels 50, der nach außen hin durch einem Isoliermantel 51 wär meisoliert ist. Der Heißdampf bzw. das heiße Öl wird im Gegenstrom bezüglich der Transportrichtung der Dickstoffpartikeln am rechten axialen Ende des Heizungsmantels 50 über eine Zuleitung 52 zugeführt und am linken axialen Ende des Heizungsmantels 50 über einen Rücklauf 53 ausgeleitet. Um die getrockneten Dickstoff-Partikeln vor dem Austritt aus dem Trockner 20 bzw. 20a abzukühlen, kann der im Bereich des Parti kel-Austrags angeordnete Abschnitt des Heizungsmantels 50 in nicht gezeigter Weise mit einem Kühlmedium beschickt werden. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 ist zusätzlich vorgesehen, durch die als Hohlwelle ausgebildete axiale Verlängerung 12a ein Heizmedium 6, z. B. Heißdampf oder heißes Öl, hindurchzuleiten, um zusätzlich die Schaufeln 21 zu heizen.The in both embodiments of FIGS. 1 and 7 as a radial particle veil from the discharge openings 13 ejected thick matter is in the immediate vicinity of the discharge openings 13 with hot drying gas 40 flows transversely to its discharge direction, so that the trajectory of the ejected thick matter particles into the annular channel 30 ( Fig. 1) or 30a ( Fig. 7) is deflected. The drying gas 40 can be supplied axially or tangentially. To support the drying effect of the drying gas 40 , as shown in FIG. 1, the housing jacket 22 of the dryer 20 is heated, for example with the aid of a heating jacket 50 heated electrically or with superheated steam or hot oil, which is insulated from the outside by an insulating jacket 51 , The superheated steam or the hot oil is fed in countercurrent with respect to the direction of transport of the thick matter particles at the right axial end of the heating jacket 50 via a feed line 52 and discharged at the left axial end of the heating jacket 50 via a return 53 . In order to cool the dried thick matter particles before they leave the dryer 20 or 20 a, the section of the heating jacket 50 arranged in the area of the particle discharge can be charged with a cooling medium in a manner not shown. In the embodiment of FIG. 7 is additionally provided by the form of a hollow shaft axial extension 12 a heating medium 6, for example. B. superheated steam or hot oil, to additionally heat the blades 21 .
Für die gezeigte, axiale Zuführung des heißen Trocknungsgases 40 ist eine ring förmige Luftführungshaube 41 vorgesehen, welche das linke axiale Ende des Trommelmantels 12 umschließt und gleichzeitig den linken axialen Abschluß des Ge häusemantels 22 des Trockners 20 bildet. Die ringförmige Luftaustrittsöffnung der Hau be 41 umgibt die Abwurföffnungen 13 unter Ausbildung eines engen Ringspaltes, um die axiale Anströmung der abgeworfenen Dickstoffpartikeln besonders wirksam zu gestalten. Das heiße Trocknungsgas 40, z. B. heißes Rauchgas, wird in die ringförmige Haube 41 an einer oberen Umfangsstelle eingeleitet. Die mit getrockneten Dickstoff- Partikeln vermischte Abluft 43 wird am rechten axialen Ende des Ringkanals 30 über ei nen Stutzen 42 des Gehäusemantels 22 ausgeleitet.For the shown axial supply of the hot drying gas 40 , a ring-shaped air guide hood 41 is provided which encloses the left axial end of the drum shell 12 and at the same time forms the left axial end of the housing shell 22 of the dryer 20 Ge. The annular air outlet opening of the housing 41 surrounds the discharge openings 13 , forming a narrow annular gap, in order to make the axial inflow of the thrown off thick material particles particularly effective. The hot drying gas 40 , e.g. B. hot flue gas is introduced into the annular hood 41 at an upper peripheral point. The exhaust air 43 mixed with dried thick matter particles is discharged at the right axial end of the annular channel 30 via egg NEN nozzle 42 of the housing shell 22 .
Ein Falle der Anlage gemäß Fig. 2 wird die Abluft 43 einem Staubabscheider 110 und (zu einem kleineren Teil) einem Mischer 140 zugeführt, welcher die Abluft mit heißer Frischluft 131 mischt. Zusätzlich oder alternativ zu der Kühlung innerhalb des Trockners 20 kann eine Kühlung der mit der Abluft 43 aus dem Trockner 20 ausgetragenen Dickstoff-Partikeln auf dem Weg zum Staubabscheider 110 oder innerhalb des Staubabscheiders 110 vorgesehen werden. Die heiße Frischluft 131 wird in einem Wärmetauscher 130 aus Kaltluft 132 gewonnen, wobei als Wärmetauschermedium heißes Rauchgas 133, verwendet wird, das auf diese Weise nicht unmittelbar als Trocknungsgas 40 verwendet wird. Zum Aufheizen der Frischluft kann auch in nicht gezeigter Weise die Abwärme aus der Abluft 43 verwendet werden. Das Gemisch aus heißer Frischluft 131 und Abluft 43 wird mittels eines Verdichters 150 verdichtet und der ringförmigen Haube 41 zugeführt. Die im Staubabscheider 110 gereinigte Abluft 111 wird im Falle von Fig. 2 nochmals einem Feinststaubfilter 120 zuge führt, um dann als Kaltluft 132 über einem Verdichter 151 dem Wärmetauscher 130 im geschlossenen Kreislauf wieder zugeführt zu werden. Die aus der Abluft 43 im Staubabscheider 110 und aus der Abluft 111 im Feinststaubfilter 120 abgetrennten Staubpartikel werden über jeweils eine Zellenradschleuse 112 bzw. 121 am Boden des Abscheiders 110 bzw. Filters 120 ausgetragen. Der Feinststaub aus dem Filter 120 wird, wie Fig. 2 weiter zeigt, durch eine oder mehrere Öffnungen 60 im Gehäuse mantel 22 in der Nähe der Haube 41 den zu trocknenden Dickstoff-Partikel zuge mischt, wenn der Trockensubstanzgehalt noch weiter erhöht werden soll. Bei sehr feinkörnigen Dickstoff-Partikeln kann in den Ringkanal 30 ferner über eine oder mehrere Zuführungen 61 eine Granulierflüssigkeit zugemischt werden, um die Granulatbildung zu fördern.A case of the system of FIG. 2 is fed to the exhaust air 43 a dust collector 110, and (to a lesser extent) a mixer 140 which mixes the air with hot fresh air 131st In addition or as an alternative to the cooling within the dryer 20 , cooling of the thick matter particles discharged with the exhaust air 43 from the dryer 20 can be provided on the way to the dust separator 110 or within the dust separator 110 . The hot fresh air 131 is obtained in a heat exchanger 130 from cold air 132 , hot flue gas 133 being used as the heat exchange medium, which in this way is not used directly as drying gas 40 . The waste heat from the waste air 43 can also be used in a manner not shown for heating the fresh air. The mixture of hot fresh air 131 and exhaust air 43 is compressed by means of a compressor 150 and fed to the annular hood 41 . The cleaned in the dust separator 110 exhaust air 111 in the case of FIG. 2 again leads to a very fine dust filter 120 , in order then to be fed back to the heat exchanger 130 in a closed circuit as cold air 132 via a compressor 151 . The separated from the exhaust air 43 in the dust separator 110 and 111 from the exhaust air in the dust filter 120, respectively dust particles are discharged through a rotary valve 112 and 121 at the bottom of the separator 110 and filter 120th The fine dust from the filter 120 is, as shown in FIG. 2, through one or more openings 60 in the housing jacket 22 in the vicinity of the hood 41, the thick material particles to be mixed when the dry matter content is to be increased even further. In the case of very fine-grained thick matter particles, a granulating liquid can also be mixed into the annular channel 30 via one or more feeds 61 in order to promote the formation of granules.
Zur weiteren Erhöhung des Trockensubstanzgehaltes können zusätzlich gemäß Fig. 3 dem Schlamm 1 vor seinem Eintrag in die Zentrifuge 10 in einem Mischer 90 was serabsorbierende Trocknungssubstanzen 6 oder drainage-begünstigende Stoffe, z. B. CaO (Brandkalk), Flugasche oder Staub aus dem Abscheider 110 bzw. Filter 120 zu gemischt werden. Ferner kann gemäß Fig. 3 der Schlamm 1 vor seinem Eintrag in die Zentrifuge 10 in einem Wärmetauscher 80 mittels eines heißen Rauchgases 133 oder dgl. erwärmt werden, wodurch die Wasserabtrennung innerhalb der Zentri fuge 10 verbessert wird. Zur Erwärmung des flüssigen Schlamms 1 kann alter nativ die Abwärme der Abluft 43 verwendet werden. Das Zentrat 4 kann gemäß Fig. 3 in einem Zentratwäscher 70 zum Auswaschen von Brüden 5 benutzt wer den, die aus dem Ringkanal 30 im Bereich seines rechten axialen Endes abge saugt werden.To further increase the dry matter content, the sludge 1 can additionally be shown in FIG. 3 before it enters the centrifuge 10 in a mixer 90, which sera absorbing drying substances 6 or drainage-promoting substances, eg. B. CaO (branded lime), fly ash or dust from the separator 110 or filter 120 to be mixed. Furthermore, the sludge can 1 according to FIG. 3 prior to its entry into the centrifuge 10 in a heat exchanger 80 by means of a hot flue gas 133 or the like. Are heated, whereby the removal of water within the centri fuge 10 is improved. For heating the liquid sludge 1 , the waste heat of the exhaust air 43 can alternatively be used. The centrate 4 can be used in accordance with FIG. 3 in a centrate washer 70 for washing out vapors 5 who are sucked off from the annular channel 30 in the region of its right axial end.
Während bei den Ausführungsformen nach Fig. 1 und 2 die getrockneten Schlammpartikeln mit der Abluft 43 aus dem Trockner 20 ausgetragen werden, ist bei den Ausführungsformen nach Fig. 3 und 7 im Bereich des Austragsendes des Gehäusemantels 22 bzw. 22a an dessen Unterseite ein Fallschacht 23 mit einer Zellenradschleuse 24 angebracht, über welche Grobanteile der getrockneten und granulierten Dickstoff-Partikeln ausgetragen werden. Zur Reinigung des Trockners 20 sind bei der Ausführungsform nach Fig. 1 im Bereich beider axialer Enden des Ge häusemantels 22 an dessen Unterseite Reinigungsklappen 25, 26 angebracht.While be discharged in the embodiments according to FIGS. 1 and 2, the dried sludge particles with the exhaust 43 of the dryer 20, in the embodiments according to FIGS. 3 and 7 in the region of the discharge end of the housing shell 22 and 22a on the underside of a chute 23 attached with a cellular wheel sluice 24 , through which coarse fractions of the dried and granulated thick matter particles are discharged. To clean the dryer 20 are in the embodiment of FIG. 1 in the region of both axial ends of the Ge housing shell 22 on the underside cleaning flaps 25 , 26 attached.
Die Schaufeln 21 dienen generell sowohl zur Wandreinigung der Gehäusewand 22 als auch zum Transport der Dickstoff-Partikeln im Ringkanal 30, wobei sich die Verweildauer der Dickstoff-Partikeln im Ringkanal 30 und damit die Wärmeüber tragung vom Trocknungsgas 40 und der Heizungseinrichtung 50 auf die Partikeln mit Hilfe der Schaufeln 21 steuern läßt.The blades 21 are generally used both for cleaning the wall of the housing wall 22 and for transporting the thick matter particles in the ring channel 30 , the residence time of the thick matter particles in the ring channel 30 and thus the heat transfer from the drying gas 40 and the heating device 50 to the particles Can control the blades 21 .
Die Schaufeln 21 des Schaufeltrockners 20 sind je nach ihrer axialen Entfernung von dem Eintrag des Partikelschleiers in den Ringkanal 30 (Abwurföffnungen 13) unterschiedlich ausgebildet. Im Falle des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 sind die den Abwurföffnungen 13 am nächsten liegenden Schaufeln als Räumleisten 21a ausgebildet, deren Schabkanten unter geringem Abstand zu der inneren Mantelfläche des Gehäusemantels 22 rotieren, um Agglomerationen von feuchten Dickstoff partikeln mechanisch von der Mantelfläche abzulösen und in den Ringkanal 30 zurück zu transportieren.The blades 21 of the paddle dryer 20 are designed differently depending on their axial distance from the entry of the particle veil into the ring channel 30 (discharge openings 13 ). In the exemplary embodiment according to FIG. 1, the blades closest to the discharge openings 13 are designed as clearing bars 21 a, the scraping edges of which rotate at a short distance from the inner surface of the housing shell 22 in order to mechanically detach agglomerations of moist thick matter from the surface and into to transport the ring channel 30 back.
An die Räumleisten 21a schließt sich am Übergang von dem konischen zum zylin drischen Abschnitt des Trommelmantels 12 (also dort, wo sich der Ringkanal 30 maximal verengt hat) ein Kranz von axial gerichteten Schaufeln 21b (Fig. 5) an, die zusammen einen Axiallüfter bilden. Mit Hilfe dieses Axiallüfters läßt sich die axi ale Strömung des Trocknungsgases 40 und der Dickstoff-Partikeln innerhalb des Ringkanals 30 und damit die Verweildauer der Partikeln steuern. Hierzu sind die Stellungen der Schaufeln 21b des Axiallüfters zueinander in gewünschter Weise zu wählen.At the clearing bars 21 a adjoins at the transition from the conical to the cylindrical portion of the drum shell 12 (that is, where the annular channel 30 has narrowed to the maximum) a ring of axially directed blades 21 b ( FIG. 5), which together form one Form axial fan. With the help of this axial fan, the axial flow of the drying gas 40 and the thick matter particles within the ring channel 30 and thus the residence time of the particles can be controlled. For this purpose, the positions of the blades 21 b of the axial fan in relation to one another are to be selected in the desired manner.
Unmittelbar axial hinter (in Austragsrichtung der Partikeln gesehen) den Schau feln 21b ist ein Kranz von in einer gemeinsamen Radialebene des Ringkanals 30 liegenden Räumschaufeln 21c vorgesehen, welche eine ähnliche Wirkung wie die Räumleisten haben, jedoch kürzere Schabkanten als die Räumleisten 21a auf weisen. Ein weiterer Kranz von Räumschaufeln 21c befindet sich ferner im Bereich des rechten axialen Endes des Ringkanals 30. Die in Fig. 6 näher gezeigten Räumschaufeln 21c sind um eine Achse 210 senkrecht zur Innenfläche des Ge häusemantels 22 um einen Winkel alpha drehbar gelagert. Durch geeignete Wahl der Drehstellung der Räumschaufeln 21c läßt sich deren Vortriebswirkung in axialer Richtung auf die Partikeln und damit die Verweildauer der Partikeln im Ringkanal 30 erhöhen oder verringern. Beispielsweise werden die Schaufeln 21c so ausge richtet, daß sie die Partikeln entgegen der Strömungsrichtung des Trocknungs gases 40 lenken, wodurch die Partikeln länger im Ringkanal 30 verweilen als das Trocknungsgas 40. Immediately axially behind (seen in the direction of discharge of the particles) the fins 21 b, a ring of lying in a common radial plane of the annular channel 30 clearing blades 21 c is provided, which have a similar effect to the clearing bars, but shorter scraping edges than the clearing bars 21 a point. Another ring of scraper blades 21 c is also located in the area of the right axial end of the ring channel 30 . The clearing blades 21 c shown in FIG. 6 are rotatably supported about an axis 210 perpendicular to the inner surface of the housing shell 22 by an angle alpha. By a suitable choice of the rotary position of the clearing blades 21 c, their propelling effect in the axial direction on the particles and thus the length of time the particles remain in the annular channel 30 can be increased or decreased. For example, the blades 21 c are aligned so that they direct the particles against the flow direction of the drying gas 40 , as a result of which the particles remain in the annular channel 30 longer than the drying gas 40 .
Im axialen Bereich zwischen den beiden Kränzen von Räumschaufeln 21c sind ein oder mehrere, in Fig. 4 ausschnittsweise gezeigte Kränze von Turbinen schaufeln 21d vorgesehen, die auf einem gemeinsamen Tragring 21e ange bracht sind. Die Turbinenschaufeln 21d sind, wie Fig. 4 zeigt, in der Radialebe ne gekrümmt und haben eine Durchmischungswirkung auf die fluidisierte Schicht 7 von Dickstoff-Partikeln, die sich in der Nähe des Gehäusemantels 22 ausbildet. Infolge dieser Durchmischung wird die Wärmeübertragung zwischen Trocknungsgas 40 und Partikeln sowie zwischen Heizungsmantel 50 und Partikeln verbessert.In the axial region between the two rings of clearing blades 21 c, one or more ring blades of turbines 21 d shown in FIG. 4 are provided, which are placed on a common support ring 21 e. The turbine blades 21 d, as shown in FIG. 4, are curved in the radial plane and have a mixing effect on the fluidized layer 7 of thick matter particles, which is formed in the vicinity of the housing shell 22 . As a result of this mixing, the heat transfer between drying gas 40 and particles and between heating jacket 50 and particles is improved.
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