DE8908363U1 - Device for drying moist dry goods - Google Patents
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Description
Beschreibung:Description:
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trocknen von feuchtem Trockengut wie Erdreich, Schl&äaa, a. Br Klär- oder-FaulschlaiüKi und dergleichen «?emäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device for drying moist dry material such as soil, sludge, sewage or digestion sludge and the like, according to the preamble of claim 1.
In Kläranlagen fallen Klär- bzw. Faulschlämme mit hoher Schadstoffbelastung und großem Wassergehalt an und müssen deshalb für dit Deponie vorbereitet werden. Dazu sind die Schlämme zunächst su entwässern, wofür nach dem Stand der Technik mechanische und/oder eher» i ehe Verfahren eingesetzt werden, und zu trocknen, wobei flüchtige Schadstoffe ausgetrieben, aufgefangen und unschädlich gemacht sowie entnaltene Kohlenwasserstoffe in eine für die Deponierung geeignete Form übergeführt werden müssen. Die trockenen Feststoffe werden dann zur weiteren Behandlung in die Kläranlage rückgeführt, verbrannt, deponiert oder anderweitig verwendet.Sewage treatment plants produce sewage or digested sludge with a high level of pollutant load and a high water content and therefore must be prepared for landfilling. To do this, the sludge must first be dewatered, using state-of-the-art mechanical and/or conventional methods, and dried, whereby volatile pollutants must be expelled, captured and rendered harmless, and the hydrocarbons contained must be converted into a form suitable for landfilling. The dry solids are then returned to the sewage treatment plant for further treatment, incinerated, landfilled or used in some other way.
Die anfallenden Kondensate werden analysiert, neutralisiert, entgiftet und schließlich in den Wasserkreislauf rückgeführt.The resulting condensates are analyzed, neutralized, detoxified and finally returned to the water cycle.
Die Schadgase werden einer thermischen Nachverbrennung zugeführt, wobei die Kohlenstoffverbindungen verbrannt und die möglicherweise vorhandenen Gifte, insbesondere Dioxine, zersetzt werden.The harmful gases are fed into a thermal afterburner, where the carbon compounds are burned and any poisons that may be present, especially dioxins, are decomposed.
Der Stand der Technik zeigt eine Vielzahl von Konstruktionen und Verfahren zur Lösung dieses Problems. Gerade die Vielzahl der bekannten Vorschläge zeigt jedoch, daß die mit der Trocknung von Schlamm und anderen kontaminiertenThe state of the art shows a variety of designs and methods to solve this problem. However, the large number of known proposals shows that the costs associated with drying sludge and other contaminated
Materialien verbundenen Probleme bisher nicht gelöst werden konnte. Teilweise sind die bekannten Vorrichtungen sehr aufwendig, beispielsweise durch die Verwendung von »lochdruck-Autoklaven, von Wirbelschichtbrennern oder dergleichen, teilweise sind sie nicht in der Lage, die enthaltenen Schadstoffe; insbesondere Dioxine, wirksam zu zersetzen, teilweise arbeiten sie wenig wirtschaftlich.The problems associated with these materials have not yet been solved. Some of the known devices are very complex, for example through the use of »perforated pressure autoclaves, fluidized bed burners or the like, some are not able to effectively decompose the pollutants contained, especially dioxins, and some are not very economical.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Anlagen besteht darin, daß sie stationär sind, so daß der Schlamm, insbesondere Klär- bzw. Faulschlamm, von den Kläranlagen zur Trocknungsanlage gebracht werden muß, was jedoch wegen des hohen Wassergehaltes der Klärschlämme unwirtschaftlich ist.A further disadvantage of the known plants is that they are stationary, so that the sludge, especially sewage or digested sludge, has to be brought from the sewage treatment plants to the drying plant, which is, however, uneconomical due to the high water content of the sewage sludge.
Insbesondere sei darauf hingewiesen, daß unter dem Begriff "Schlamm" nicht nur Klär- bzw. Faulschlämme, sondern auch kontaminiertes Erdreich zu verstehen ist, wie es beispielsweise nach einem Chemieunfall, ulunfall oder dergleichen abgetragen wird. Besonders in diesen Fällen zeigen sich die mit der ortsfesten Einrichtung der bekannten Anlagen verbundenen Nachteile.In particular, it should be noted that the term "sludge" does not only refer to sewage or digested sludge, but also to contaminated soil, such as that removed after a chemical accident, oil accident or similar. It is particularly in these cases that the disadvantages associated with the fixed installation of the known systems become apparent.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schlammtrocknungsanlage der eingangs genannten Art anzugeben, die eine hochwirksame Trocknung, gegebenenfalls auch Entgiftung des feuchten Trockengutes ermöglicht, mit hohem Wirkungsgrad arbeitet und insbesondere sehr kompakt aufzubauen ist.The present invention is based on the object of specifying a sludge drying plant of the type mentioned at the beginning, which enables highly effective drying, if necessary also detoxification of the moist dry material, works with a high degree of efficiency and, in particular, is very compact in design.
Diese Aufgabe wird gelöst bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung durch die Merkmale gemäß kennzeichen defl Anspruchs 1 ,This object is achieved in a generic device by the features according to characterizing claim 1,
Die vorliegende Erfindung verwendet zur Erwärmung des Trockenguts bekannte und bewährte Thermoöle, die in einerThe present invention uses known and proven thermal oils to heat the dry goods, which are used in a
beispielsweise separaten, handelsüblichen Anlage erwärmt werden, wobei maximal Temperaturen von 300 bis 350 Grad C erreicht werden. Diese Temperaturen genügen vollkommen, da wasserhaltiges Trockengut sowieso nur auf ca. 100 Grad C erwärmt werden kann. Der Trockenvorgang wird durch die mit der Schneckenbewegung verbundene ständige Umwälzung des Trockengutes unterstützt, das dabei gleichsam gewalkt und geknetet wird, so daß bei der herkömmlichen Technik immer wieder zu beobachtende Verzögerungen bei der Verdampfung nicht auftreten können. Die in den Rohrschnecken anfallender Brüden können vollständig abgesaugl und anschließend kondensiert werden. Aufgrund der relativ geringen Temperaturen von ca. 100 Grad C maximal enthalten die Brüder praktisch keine Schadstoffe.for example, a separate, commercially available system can be heated, whereby maximum temperatures of 300 to 350 degrees C are reached. These temperatures are completely sufficient, since water-containing dry goods can only be heated to approx. 100 degrees C anyway. The drying process is supported by the constant circulation of the dry goods associated with the screw movement, which is in the process rolled and kneaded, so that the delays in evaporation that are always observed with conventional technology cannot occur. The vapors accumulating in the tube screws can be completely extracted and then condensed. Due to the relatively low temperatures of approx. 100 degrees C maximum, the screws contain practically no pollutants.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung sind die Schnecken bzw. ihre Wellen hohl und ebenfalls von heißem TJiermoöl durchflossen. Hierdurch wird die übertragung der Wärmeenergie auf das Trockengut beschleunigt.According to a further development of the invention, the screws or their shafts are hollow and also have hot thermoplastic oil flowing through them. This accelerates the transfer of heat energy to the dry material.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Transport- und Umwälzeinrichtung in einem vom Produkteintrag entfernt liegenden Bereich als offene Trogschnecke ausgebildet und mit einer Einrichtung zum Absaugen der Schadgase in Form eines zur Schnecke offenen, sich über die Länge des Trogs erstreckenden Saugkanals versehen, wobei darüber eine Heizeinrichtung aus wenigstens einem flächenhaften, gas- oder ölbeheizten Hochtemperaturbrenner angeordnet ist.According to an advantageous embodiment of the invention, the transport and circulation device is designed as an open trough screw in an area remote from the product inlet and is provided with a device for extracting the harmful gases in the form of a suction channel open to the screw and extending over the length of the trough, with a heating device consisting of at least one flat, gas- or oil-heated high-temperature burner being arranged above it.
Die starke Erwärmung des Trockenguts erfolgt somit erst, wenn dieses bereits praktisch wasserfrei ist, so daß es auch Temperaturen oberhalb 100 Grad C annehmen kann. Im Trockengut enthaltene Kohlenwasserstoffe werden dabei ebenso verflüchtigt und abgebaut wie möglicherweise enthalteneThe strong heating of the dry material only occurs when it is already practically water-free, so that it can also reach temperatures above 100 degrees C. Hydrocarbons contained in the dry material are evaporated and broken down, as are any
Schadstoffe. Diese werden dank der integrierten Absaugeinrichtung direkt am Ort des Entstehens abgesaugt und können dann in einem Hochtemperaturreaktor, beispielsweise mit offener Flamme, verbrannt werden, wobei alle Gift- und Schadstoffe sicher zersetzt werden.Pollutants. Thanks to the integrated extraction system, these are extracted directly at the point of origin and can then be burned in a high-temperature reactor, for example with an open flame, whereby all toxic and pollutant substances are safely decomposed.
Die in den Hochtemperaturbrennern sowie bei der Schadgas-Nachverbrennung entstehenden sehr heißen Abgase können dazu benutzt werden, die Schnecke bzw. den alsThe very hot exhaust gases produced in the high-temperature burners and during the post-combustion of harmful gases can be used to heat the screw or the
Doppelmantel ausgebildeten Trog der Trogschnecke zu beheizen, wodurch der Gesamtwirkungsgrad der Anlage hoch wird.To heat the double-jacketed trough of the trough screw, which makes the overall efficiency of the system high.
Zusätzlich kann die Hohlwelle der Schnecke mit schlitzförmigen Öffnungen versehen sein, wodurch die heißen Abgase direkt in das Trockengut eingeleitet werden, so daß sie darin enthaltene Restfeuchtigkeit direkt aufnehmen und abführen können.In addition, the hollow shaft of the screw can be provided with slot-shaped openings, whereby the hot exhaust gases are introduced directly into the material being dried, so that they can directly absorb and remove any residual moisture contained therein.
Es versteht sich, daß der getrocknete Klärschlamm vor dem Verlassen der Trocknungsvorrichtung gekühlt und bei Bedarf konditioniert, &zgr;. B. zerkleinert und/oder homogenisiert = It is understood that the dried sewage sludge is cooled and, if necessary, conditioned before leaving the drying device, e.g. crushed and/or homogenized =
wird. Zu diesem Zweck wird die im Austrag verwendete Rohrschnecke mittels Wasser oder auch Luft gekühlt. Im Falle der Luftkühlung kann die Hohlwelle der Austragsschnecke wieder mit schlitzförmigen Öffnungen versehen sein, um den trockenen Klärschlamm direkt kühlen zu können.For this purpose, the tube screw used in the discharge is cooled by water or air. In the case of air cooling, the hollow shaft of the discharge screw can again be provided with slot-shaped openings in order to be able to cool the dry sewage sludge directly.
Um die gesamte Vorrichtung optimal betreiben und um '&psgr;, To operate the entire device optimally and to '&psgr;,
insbesondere das anfallende Kondensat neutralisieren und fin particular neutralize the condensate and f
entgiften zu können, sind alle erforderlichen Meß-, Steuer- gTo be able to detoxify, all necessary measuring, control and
und Regeleinrichtungen vorgesehen. §and control devices are provided. §
Aufgrund der hohen Wirkungsgrade der verschiedenen IDue to the high efficiency of the various I
Anlagenteile kann die Gesamtvorrichtung so kompakt aufgebaut 4 The entire system can be constructed so compactly 4
werden, daß sie sich auf einem LKW- oder LKW-Anhänger-Fahrgestell unterbringen läßt. Diese mobilen Anlagen können dann direkt zum jeweiligen Einsatzort gefahren werden.so that it can be accommodated on a truck or truck trailer chassis. These mobile systems can then be driven directly to the respective site.
Anhand der Zeichnung soll die Erfindung in Form eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Es zeigen jeweils in schematischer DarstellungThe invention will be explained in more detail in the form of an embodiment using the drawing. They show each in a schematic representation
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine auf einem Sattelauflieger-Fahrgestell aufgebaute Trocknungsvorrichtung,Fig. 1 shows a longitudinal section through a drying device mounted on a semi-trailer chassis,
Fig. 2 auszugsweise einen Querschnitt durch die Vorrichtung der Fig. 1,Fig. 2 shows a partial cross-section through the device of Fig. 1,
Fig. 3 eine auszugsweise Darstellung aus Fig. 1 in vergrößertem Maßstab undFig. 3 is an excerpt from Fig. 1 on an enlarged scale and
Fig. 4 einen Querschnitt durch eine Trogschnecke der Transport- und Umwälzeinrichtung.Fig. 4 a cross-section through a trough screw of the transport and circulation device.
In Fig. 1 erkennt man ein Sattelauflieger-FahrgestelJ 1 mit Rädern "6. Nachdem die Vorrichtung zum Einsatzort gebracht ist, werden das Zugfahrzeug abgekoppelt und Stützen 3 ausgefahren.In Fig. 1 one can see a semi-trailer chassis 1 with wheels 6. After the device has been brought to the place of use, the towing vehicle is uncoupled and supports 3 are extended.
Die zur Beheizung erforderliche externe Thermoöl-Anlage ist in der Zeichnung nicht dargestellt.The external thermal oil system required for heating is not shown in the drawing.
Die wichtigsten Komponenten der Trocknungsvorrichtung sind ein Produkteintrag 10, ein Produktaustrag 20, eine Transport- und Umwälzeinrichtung 30, eine Heizeinrichtung 40, wobei die beiden letztgenannten Einrichtungen 30, 40 in einer Heizkammer 50 untergebracht sind, eine Kondensationskammer 60, eine Nachverbrennungseinrichtung 70The most important components of the drying device are a product inlet 10, a product outlet 20, a transport and circulation device 30, a heating device 40, whereby the last two devices 30, 40 are housed in a heating chamber 50, a condensation chamber 60, an afterburning device 70
und schließlich ein Steuerraum 80, in dem die zum störungsfreien optimalen Betrieb der Gesamtvorrrchtung erforderlichen Steuer- und Regeleinrichtungen untergebracht sind.and finally a control room 80, in which the control and regulating devices required for trouble-free, optimal operation of the entire device are housed.
Wie insbesondere Fig. 3 erkennen läßt, besteht der Produkteintrag 10 aus einem Aufgabetrichter 11 und wenigstens ein«»m Doppelmantelrohr 12, in dem eine Schnecke 13 rotiert. Im Doppelmantel des Rohrs 12 sowie gegebenenfalls in der hohlen Welle der Schnecke 13 wird heißes Thermoöl geführt, um den eingefüllten Schlamm aufzuheizen und vorzutrocknen.As can be seen in particular from Fig. 3, the product feed 10 consists of a feed hopper 11 and at least one double-walled pipe 12 in which a screw 13 rotates. Hot thermal oil is fed into the double walled pipe 12 and, if necessary, into the hollow shaft of the screw 13 in order to heat up and pre-dry the sludge that has been filled in.
Über ein Verbinderrohr 34 gelangt das Trockengut in eine Transport-und Umwälzeinrichtung 30 mit drei Etagen. Die oberste Etage wird gebildet zunächst durch eine Rohrschnecke 33, dann durch eine Trogschnecke 31. Die mittlere und untere Etage 32, 33 werden gebildet durch geschlossene Rohrschnecken. Alle Schnecken sind über Antriebswellen 35' mit Antriebsmotoren 35 verbunden.The dry material is fed via a connecting pipe 34 into a transport and circulation device 30 with three levels. The top level is formed first by a tubular screw 33, then by a trough screw 31. The middle and lower levels 32, 33 are formed by closed tubular screws. All screws are connected to drive motors 35 via drive shafts 35'.
Der Produktaustrag 20 besteht, wie Fig. 3 zeigt, aus einer Austragsrohrschnecke 22, deren Außenmantel 21 wenigstens teilweise mit einem Doppelmantel ausgerüstet und deren Welle 23 hohl ist. Doppelmantel 21 und Hohlwelle 23 sind von Kühlwasser oder Kühlluft durchströmt, um den trockenen Klärschlamm vor dem Verlassen der Vorrichtung abzukühlen.The product discharge 20 consists, as shown in Fig. 3, of a discharge tube screw 22, the outer casing 21 of which is at least partially equipped with a double casing and the shaft 23 of which is hollow. Cooling water or cooling air flows through the double casing 21 and the hollow shaft 23 in order to cool the dry sewage sludge before it leaves the device.
Wie insbesondere Fig. 2 erkennen läßt, sind in jeder Etage eine Vielzahl von Trogschnecken 31 bzw. Rohrschnecken 32, nebeneinander angeordnet und zu je einer Ausdampflinie zusammengefaßt. Dabei befinden sich über den offenen Trogschnecken 31 flächenhafte Hochtemperaturbrenner 41. Derartige Brenner erzeugen Temperaturen bis zu 1100 Grad C. Die Wärme wird insbesondere mittels Strahlung, aber auchAs can be seen in particular from Fig. 2, a large number of trough screws 31 or tube screws 32 are arranged next to one another on each level and combined to form an evaporation line. There are flat high-temperature burners 41 above the open trough screws 31. Such burners generate temperatures of up to 1100 degrees C. The heat is generated in particular by means of radiation, but also
mittels Konvektion auf das in den offenen Trogschnecken befindliche Trockengut übertragen, wodurch sich die darin enthaltenen flüchtigen Bestandteile sehr schnell erwärmen und verflüchtigen.transferred by convection to the dry material in the open trough screws, whereby the volatile components contained therein heat up very quickly and evaporate.
Fig. 4, die einen Querschnitt durch eine Trogschnecke zeigt, läßt erkennen, daß der Trog 31.1 einen Doppelmantel besitzt. Diesem wird entweder das heiße Thermoöl oder das heiße Abgas des Hochtemperaturbrenners 41 oder auch das heiße Abgas der Schadgas-Nachverbrennungseinrichtung 70 über einen Anschlußstutzen 31.5 zugeführt. Dadurch wird das Trockengut auch von unten beheizt.Fig. 4, which shows a cross-section through a trough screw, shows that the trough 31.1 has a double jacket. Either the hot thermal oil or the hot exhaust gas from the high-temperature burner 41 or the hot exhaust gas from the harmful gas afterburning device 70 is fed to this via a connection piece 31.5. This also heats the dry material from below.
Falls mit Abgasen geheizt wird, kann die Hohlwelle 31.4 zusätzlich mit schlitzförmigen Öffnungen versehen werden, so daß Teile der heißen Abgase in das Trockengut geleitet werden und dieses direkt aufheizen.If exhaust gases are used for heating, the hollow shaft 31.4 can additionally be provided with slot-shaped openings so that parts of the hot exhaust gases are directed into the material being dried and heat it up directly.
Wie Fig. 4 weitet hin erkennen läßt, sind oberhalb des Doppelmantels des Trogs 31.1 rechts und links Absaugkanäle 31.2 vorgesehen, die einen sich über die gesamte Länge erstreckenden Schlitz besitzen. Dank dieser Absaugkanäle 31.2 werden die das Trockengut verlassenden flüchtigen Bestandteile unmittelbar am Entstehungsort abgesaugt.As can be seen from Fig. 4, suction channels 31.2 are provided on the right and left above the double casing of the trough 31.1, which have a slot extending over the entire length. Thanks to these suction channels 31.2, the volatile components leaving the dry material are sucked away directly at the point of origin.
Wie Fig. 1 erkennen läßt, befinden sich die Heizvorrichtung 40 und die Transport- und Umwälzvorrichtung 30 in einem Heizraum 50, dessen Wand 51 besonders isoliert ist. Außerhalb des Heizraums 50 erkennt man symbolisch dargestellt eine Zuluftanlage 43 zur Luftversorgung insbesondere der Hochtemperaturflächenbrenner 41.As can be seen in Fig. 1, the heating device 40 and the transport and circulation device 30 are located in a heating room 50, the wall 51 of which is specially insulated. Outside the heating room 50, a supply air system 43 for supplying air, in particular to the high-temperature surface burners 41, can be seen symbolically.
Die abgesaugten Brüden und Schadgase werden, wie schon erwähnt, in einer besonderen Kondensationskammer 60 mit Kondensator 61 abgekühlt. Die flüssigen Bestandteile werdenThe extracted vapours and harmful gases are, as already mentioned, cooled in a special condensation chamber 60 with condenser 61. The liquid components are
gesammelt und nach Neutralisation und Entgiftung in den Wasserkreislauf eingeleitet.collected and, after neutralization and detoxification, introduced into the water cycle.
Die gasförmigen Bestandteile werden der Nachverbrennungsanlage 70 zugeführt, deren Abgase teilweise in die Heizkammer 50 zurückgeführt, teilweise an die Umluft abgegeben werden.The gaseous components are fed to the afterburning system 70, the exhaust gases of which are partly returned to the heating chamber 50 and partly released into the circulating air.
Es versteht sich, daS die Trocknungsvorrichtung in der Zeichnung nur schematisch dargestellt ist. Nicht dargestellt sind beispielsweise die in der Praxis nötige Feuerlöschanlage, die Energieversorgungs&nlage, die Thermoöi-Äufheizanlage, die Meß-, Neutralisxerungs- und Entgiftungsanlage usw.It goes without saying that the drying device is only shown schematically in the drawing. Not shown are, for example, the fire extinguishing system required in practice, the energy supply system, the thermal oil heating system, the measuring, neutralization and detoxification system, etc.
Claims (17)
10 t · r ·
10
Erdreich, Schlamm,1. Device for
Soil, mud,
z. B. Klär-Drying of
e.g. sewage
oder Faulschlamm, undmoist dry goods such as
or sludge, and
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-
1989
- 1989-07-08 DE DE8908363U patent/DE8908363U1/en not_active Expired
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