EP0407770A1 - Verfahren zum Entsorgen von klebenden Schlämmen - Google Patents

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EP0407770A1
EP0407770A1 EP90111626A EP90111626A EP0407770A1 EP 0407770 A1 EP0407770 A1 EP 0407770A1 EP 90111626 A EP90111626 A EP 90111626A EP 90111626 A EP90111626 A EP 90111626A EP 0407770 A1 EP0407770 A1 EP 0407770A1
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sludge
carrier material
dried
drying unit
application station
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John Louis Pastor
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B3/00—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
    • F26B3/02—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C3/00—Foundations for pavings
    • E01C3/006—Foundations for pavings made of prefabricated single units
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B17/00—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement
    • F26B17/02—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement with movement performed by belts carrying the materials; with movement performed by belts or elements attached to endless belts or chains propelling the materials over stationary surfaces
    • F26B17/023—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement with movement performed by belts carrying the materials; with movement performed by belts or elements attached to endless belts or chains propelling the materials over stationary surfaces the material being a slurry or paste, which adheres to a moving belt-like endless conveyor for drying thereon, from which it may be removed in dried state, e.g. by scrapers, brushes or vibration

Definitions

  • the invention relates to a method for drying adhesive sludges according to the preamble of the first claim.
  • sludges are paint sludges, plastic sludges and the like. understood.
  • water-emulsified paint sludge is produced in particular in the paint shop. Solvent residues are also present in this paint sludge. It can also contain coagulants in order to let the paint particles stick together and thus better separate them from the water. The water serves to keep the paint booths free of dust and also to remove the paint mist that occurs during painting.
  • the resulting emulsified paint sludge is pure waste and contains no less than 30% residual moisture or residual water.
  • They can only be disposed of by burning them or taking them to landfill sites. Both disposal processes are environmentally harmful and very costly.
  • the object of the present invention is to remedy this.
  • This problem is solved by the characterizing features of the first claim.
  • This solution is based on the basic idea that the resulting sludge can then be stored without problems or can also be further processed when the water and / or the solvents have completely dried out.
  • the water and also the solvent components can nowadays be burned safely, for example, using known devices and can be dried out without problems.
  • the carrier material on which the sludge to be dried is applied, forms a unit with the sludge after the drying process and can be disposed of or further processed.
  • the carrier material used can consist of the simplest materials, which are selected depending on the purpose of further use will.
  • the carrier material can consist of glass fibers or a glass fiber mat. Hemp, sisal or paper, also recycled paper, as a woven fabric or as a closed web can also be used as the carrier material.
  • Examples of applications for the dried sludge provided with a carrier material on one side are, for example, relining for sports fields or paths.
  • the dried sludge can also be coated with asphalt or bitumen and used as building material or for road construction. It is also conceivable, for example, to use the carrier materials provided with dried mud as relining for landfills to support the cover film.
  • the development according to claim 2 describes a continuously working inexpensive disposal method. If the carrier material is unwound from a supply roll like a tape, continuous operation can practically be carried out. The sludge is then dosed in the sludge application station depending on the strip material and its load-bearing capacity, and with regard to the intended further use / processing.
  • ovens are used as drying units, which in the best case work with waste heat.
  • thermal power plants for example, 60% of the primary energy used there can be used in the simplest way for such drying purposes.
  • Waste heat is also usually available where, for example, the paint sludge is produced. As a result, dried sludge can be produced on the spot on the support material.
  • the development according to claim 3 can be used. This ensures that the sludge dripping through the uppermost carrier material band is absorbed by the underlying carrier material band.
  • the development according to claim 4 has the advantage that a product provided with carrier material from both sides is thus created at the end. This has the advantage that the dried sludge cannot break out so easily during further processing. This also allows a homogeneous surface to be achieved.
  • the development according to claim 5 is particularly suitable when the dried sludge is to be available as a flat base or plate so that it can be passed on for further processing.
  • the shaping takes place when the sludge has dried to the extent that adhesion can no longer take place on the shaping surface.
  • the development according to claim 7 represents a reinforcement of the product obtained after the drying process.
  • the system consists of a sludge discharge station 1, the two supply rolls 2 and a drying oven 3.
  • the sludge discharge station 1 consists of a feed line 4 through which the sludge is delivered as an aqueous solution. From there, the sludge 5 reaches a funnel-shaped discharge container 6. At the end of the discharge container 6, a metering device 7 is attached.
  • Two nonwoven or sieve-like carrier material tapes 8 and 9 are stored as supply rolls 2 and are each guided to the sludge discharge station 1 via a deflection drum 10 and 11.
  • the deflection drums 10 and 11 work together with tensioning rollers 12 and 13 and thus serve to adjust the tension in the carrier tape.
  • From the sludge discharge station 1, the two belts run parallel to one another.
  • the carrier material strip 8 closest to the sludge discharge station 1 is loaded with sewage sludge via the metering device 7.
  • the carrier material strip 9 running in parallel below receives the sludge 5 dripping through the carrier material strip 8.
  • both parallel carrier strips 8 and 9 are passed into the drying oven 1.
  • This drying oven 1 is charged with warm air in the range between 40 ° C. and 100 ° C. via the inlet 14. With the aid of a blower 15, the warm air with the dried volatile constituents is removed from the sludge. Depending on the nature of the dried volatile constituents, the hot air thus loaded is treated further, for example led to an afterburning device. There, the exhaust air, gas, solvent and other vapors are burned safely. Due to the amount of water vapor contained, the amount of NOX in the afterburning process can be greatly reduced, depending on the type of combustion.
  • the two loaded carrier material strips 8 and 9 run over the drive rollers 16 and 17, which simultaneously maintain the tension in the carrier material strips from the deflection rollers 10 and 11.
  • the carrier material band can then be cut and stacked into plates or stored in some other way.
  • FIG. 2 An alternative to the system according to FIG. 1 is shown in FIG. 2.
  • a further carrier material roll 20 is provided here, the carrier material band 21 of which is pressed into the drying oven 3 via corresponding deflection and tensioning rollers 22 and 23 via a pressure roller 24 onto the surface of the still moist but no longer sticky sludge.
  • the sludge to be dried and dried is held on its top and bottom by a carrier material.
  • the carrier material can also protrude laterally so that the dried sludge is enclosed on all sides by the carrier material. This is particularly advantageous if the sludge is to be brought into a predetermined uniform shape during the drying process via calendering devices.
  • Fig. 4 shows a perspective view of a section through a dried sludge plate 40 produced by the method according to the invention.
  • This plate 40 consists of dried sludge 5 ', which by a upper carrier material band 41 and a lower carrier material band 42 is covered.
  • a reinforcing fabric 43 for example wire or plastic fabric, which is embedded in the still wet sludge before or during the drying process.

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Abstract

Um während des Trocknungsprozesses klebende Schlämme umweltfreundlich zu entsorgen und nicht als wässerige Lösungen auf Sondermülldeponien abzulagern, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, den feuchten Schlamm (5) auf ein Trägermaterialband (8) aufzutragen und dann durch einen Trocknungsofen (3) zu schicken. In dem Trocknungsofen (3) werden die flüchtigen Bestandteile aus dem Schlamm (5) ausgetrocknet. Hierbei trocknet der Schlamm (5) und verklebt mit dem Trägermaterialband (8, 9) zu einer festen Einheit. Diese Einheit kann dann problemlos entsorgt werden oder als Unterlage für Sportplätze, Wege o.ä. verwendet werden.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Trock­nen von klebenden Schlämmen nach dem Oberbegriff des ersten Anspruchs.
  • Unter Schlämme im Sinne dieser Erfindung werden Lack­schlämme, Kunststoffschlämme u. ä. verstanden.
  • Bei der Herstellung von Kraftfahrzeugen fällt insbeson­dere in der Lackiererei wasseremulgierter Lackschlamm an. In diesem Lackschlamm sind Lösungsmittelreste ebenfalls vorhanden. Weiterhin können darin Koagulie­rungsmittel enthalten sein, um die Lackpartikel zusam­menkleben zu lassen und somit besser von dem Wasser zu trennen. Das Wasser dient zum Staubfreihalten der Lackierkabinen und auch zum Abtransport der beim Lackie­ren entstehenden Lacknebel.
  • Die so entstehenden emulgierten Lackschlämme sind reiner Abfall und enthalten nicht weniger als 30 % Restfeuchte oder Restwasser. Sie können heutzutage nur dadurch beseitigt werden, daß sie verbrannt werden oder auf Sondermülldeponien gebracht werden. Beide Beseitigungs­verfahren sind umweltbelastend und sehr stark kosten­intensiv.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, hier Abhilfe zu schaffen. Gelöst wird diese Aufgabe durch die kenn­zeichnenden Merkmale des ersten Anspruchs. Diese Lösung basiert auf dem Grundgedanken, daß die anfallenden Schlämme dann problemlos zu lagern sind oder auch weiterverarbeitet werden können, wenn das Wasser und/oder die Lösungsmittel restlos ausgetrocknet sind. Das Wasser und auch die Lösungsmittelbestandteile können heutzutage über bekannte Einrichtungen gefahrlos bei­spielsweise verbrannt werden und problemlos ausgetrock­net werden.
  • Das Austrocknen von klebenden Schlämmen ist theoretisch bekannt. Es konnte jedoch bisher praktisch nicht durch­geführt werden, da alle zum Trocknen verwendeten Trans­portbänder, Trommeln oder Behältnisse während des Trocknungsvorganges mit dem Schlamm verklebten und damit unbrauchbar wurden. Eine Reinigung scheitert praktisch daran, daß die Klebwirkung so hoch ist, daß ein Reinigen nur sehr mühselig und unter starker Beanspruchung der Transportbänder, Trommeln oder Behälter möglich ist. Gerade in Lackschlämmen ist ein hoher Bestandteil von Materialien, die beste Hafteigenschaften aufweisen, insbesondere auf Metalle. Dies liegt darin begründet, daß das Trocknen oder Verdampfen der Lösungsmittelbe­standteile aus dem Schlamm bei über 40°C bis 100°C erfolgen muß und dies genau der Temperaturbereich ist, in dem die Haftwirkung der Lackpartikel einsetzt.
  • Bei der Erfindung wird dieses Problem dadurch gelöst, daß das Trägermaterial, auf dem der zu trocknende Schlamm aufgetragen wird, nach dem Trocknungsprozeß mit dem Schlamm eine Einheit bildet und entsorgt bzw. auch weiterverarbeitet werden kann. Das zur Anwendung gelan­gende Trägermaterial kann aus einfachsten Materialien bestehen, die je nach Zweck der Weiterverwendung gewählt werden. Beispielsweise kann das Trägermaterial aus Glasfasern bestehen bzw. aus einer Glasfasermatte. Auch kann als Trägermaterial Hanf, Sisal oder Papier, auch Recycling-Papier, als Gewebe oder als geschlossene Bahn verwendet werden.
  • Als Anwendungsfälle für den mit einem Trägermaterial zumindest einseitig versehenen getrockneten Schlamm kommen beispielsweise Unterfütterungen für Sportplätze oder Wege in Frage. Auch können die getrockneten Schläm­me mit Asphalt oder Bitumen beschichtet werden und so als Baumaterial oder zum Straßenbau benutzt werden. Auch ist es beispielsweise denkbar, die mit getrocknetem Schlamm versehenen Trägermaterialien als Unterfütterung für Mülldeponien zum Unterstützen der Abdeckfolie zu verwenden.
  • Die Weiterbildung nach Anspruch 2 beschreibt ein konti­nuierlich arbeitendes preiswertes Entsorgungsverfahren. Wird das Trägermaterial bandartig von einer Vorratsrolle abgewickelt, so kann praktisch ein kontinuierlicher Betrieb durchgeführt werden. In Abhängigkeit des Bandma­terials und seiner Tragfähigkeit sowie im Hinblick auf die vorgesehene Weiterverwendung/Weiterverarbeitung wird dann der Schlamm in der Schlammauftragstation dosiert.
  • Als Trocknungseinheit dienen bekannte Öfen, die im günstigsten Fall mit Abwärme arbeiten. So sind beispiels­weise in Wärmekraftwerken 60 % der dort verwandten Primärenergie auf einfachste Weise für solche Trock­nungszwecke verwendbar. Auch steht üblicherweise Abwärme dort zur Verfügung, wo beispielsweise die Lackschlämme anfallen. Dadurch kann sofort an Ort und Stelle auf Trägermaterial getrockneter Schlamm hergestellt werden.
  • Wenn insbesondere als Trägermaterialband ein Vlies verwendet wird, kann die Weiterbildung nach Anspruch 3 zur Anwendung gelangen. Dadurch wird sichergestellt, daß der durch das oberste Trägermaterialband durchtropfende Schlamm von dem darunterliegenden Trägermaterialband aufgenommen wird.
  • Die Weiterbildung nach Anspruch 4 hat den Vorteil, daß damit am Ende ein von beiden Seiten mit Trägermaterial versehenes Produkt entsteht. Dies hat den Vorteil, daß bei einer Weiterverarbeitung der getrocknete Schlamm nicht so leicht ausbrechen kann. Hierdurch kann ferner eine homogene Oberfläche erreicht werden.
  • Die Weiterbildung nach Anspruch 5 eignet sich insbeson­dere dann, wenn der getrocknete Schlamm als ebene Unterlage oder Platte zur Verfügung stehen soll, um so der Weiterverarbeitung zugeführt zu werden. Hierbei findet die Formgebung dann statt, wenn der Schlamm soweit angetrocknet ist, daß keine Haftung mehr an der formgebenden Oberfläche stattfinden kann.
  • Die Weiterbildung nach Anspruch 6 ist immer dann vor­teilhaft, wenn nur ein einziges Trägermaterialband verwendet werden soll, dieses undurchlässig für den Schlamm ist aber nicht genügend Festigkeit aufweist, um die notwendige Zugspannung bis zum Ende des Trocknungs­prozesses aufzubringen.
  • Die Weiterbildung nach Anspruch 7 stellt eine Armierung des nach dem Trocknungsprozeß gewonnenen Produktes dar.
  • Auch ist es möglich, die Schlämme durch Zusätze für ihren späteren Verwendungszweck zu verbessern.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
    Es stellen dar:
    • Fig. 1 einen schematisierten Querschnitt durch die erfindungsgemäß aufgebaute Entsorgungsanlage;
    • Fig. 2 eine Weiterbildung der Anlage nach Fig. 1;
    • Fig. 3 eine Variante der Anlage nach Fig. 1.
    • Fig. 4 eine perspektivische Darstellung einer getrockneten Schlammplatte.
  • Die Anlage besteht aus einer Schlammaustragstation 1, den beiden Vorratsrollen 2 sowie einem Trocknungsofen 3. Die Schlammaustragstation 1 besteht aus einer Zubringer­leitung 4, durch die der Schlamm als wässerige Lösung angeliefert wird. Von dort gelangt der Schlamm 5 in einen trichterförmigen Austragsbehälter 6. Am Ende des Austragsbehälters 6 ist eine Dosiereinrichtung 7 ange­bracht.
  • Zwei vlies- oder siebartige Trägermaterialbänder 8 und 9 sind als Vorratsrollen 2 gelagert und werden über jeweils eine Umlenktrommel 10 und 11 zu der Schlammaus­tragstation 1 geführt. Die Umlenktrommeln 10 und 11 arbeiten mit Spannrollen 12 und 13 zusammen und dienen so zum Einstellen der Spannung im Trägerband. Ab der Schlammaustragstation 1 verlaufen die beiden Bänder parallel untereinander. Das der Schlammaustragstation 1 nächstliegende Trägermaterialband 8 wird über die Dosiereinrichtung 7 mit Klärschlamm beladen. Das pa­rallel darunter laufende Trägermaterialband 9 nimmt den durch das Trägermaterialband 8 durchtropfenden Schlamm 5 auf.
  • Sodann werden beide parallel laufenden Trägermaterial­bänder 8 und 9 in den Trocknungsofen 1 geleitet. Dieser Trocknungsofen 1 wird über den Einlauf 14 mit Warmluft im Bereich zwischen 40°C und 100°C beschickt. Mit Hilfe eines Gebläses 15 wird die Warmluft mit den abgetrock­neten flüchtigen Bestandteilen aus dem Schlamm abge­führt. Je nach Art der abgetrockneten flüchtigen Be­standteile wird die so beladene Warmluft weiterbehan­delt, beispielsweise in eine Nachverbrennungseinrichtung geführt. Dort werden die Abluft-, Gas-, Lösungsmittel- und sonstigen Dämpfe gefahrlos verbrannt. Aufgrund der enthaltenen Wasserdampfmenge kann der NOX-Anteil im Nachverbrennungsprozeß je nach Verbrennungsart stark gemindert werden.
  • Während des Trocknungsprozesses in dem Trocknungsofen 3 verklebt der zu trocknen beginnende Schlamm untereinan­der und auf dem Trägermaterialband 8 und 9.
  • Nach Verlassen des Trocknungsofens laufen die beiden beladenen Trägermaterialbänder 8 und 9 über die An­triebsrollen 16 und 17, die gleichzeitig die Spannung in den Trägermaterialbändern ab den Umlenkrollen 10 und 11 aufrechterhalten.
  • Sodann kann das Trägermaterialband je nach weiterer Verwendung geschnitten und zu Platten gestapelt werden oder anderweitig gelagert werden.
  • Selbstverständlich ist es möglich, zwischen der Schlamm­austragstation 1 und dem Ausgang des Trocknungsofens 3 mehrere Trägermaterialbänder parallel untereinander zu führen, wenn die Gefahr besteht, daß von dem unteren Trägermaterialband 9 noch weiterer flüssiger Schlamm abtropft.
  • In Fig. 2 ist eine Alternative zu der Anlage nach Fig. 1 dargestellt. Ergänzend ist hier eine weitere Träger­materialbandrolle 20 vorgesehen, deren Trägermaterial­band 21 über entsprechende Umlenk- und Spannrollen 22 und 23 über eine Andrückrolle 24 auf die Oberfläche des noch feuchten aber nicht mehr klebenden Schlammes in den Trocknungsofen 3 eingedrückt wird.
  • Dadurch wird der zu trocknende und getrocknete Schlamm auf seiner Ober- und Unterseite von einem Trägermaterial gehalten. Hierbei kann das Trägermaterial auch noch seitlich überstehen, so daß der getrocknete Schlamm von allen Seiten von Trägermaterial eingeschlossen ist. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn der Schlamm während des Trocknungsprozesses über Kalandriereinrich­tungen in eine vorgegebene gleichmäßige Form gebracht werden soll.
  • In Fig. 3 ist im Gegensatz zu der Ausführung nach Fig. 1 und 2 nur ein einziges undurchlässiges Trägermaterial­band 8 vorgesehen. hierbei notwendig werden, daß von der Schlammauftragstation 1 bis zum Ausgang des Trocknungs­ofens 3 ein Stützband vorgesehen werden muß, damit das Trägermaterialband 8 nicht durchhängt. Hierzu wird das endlos umlaufende Stützband 30 vorgesehen, welches aus Sicherheitsgründen noch mit einem Haftverhinderer, beispielsweise Öl, auf seiner dem Trägermaterialband 8 zugewandten Oberfläche benetzt ist. Dadurch wird sicher verhindert, daß während des Trockungsprozesses eine Verbindung zwischen dem Stützband 30 und dem Trägerma­terialband 8 eintritt.
  • Fig. 4 zeigt in perspektivischer Ansicht einen Schnitt durch eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herge­stellte, getrocknete Schlammplatte 40. Diese Platte 40 besteht aus getrocknetem Schlamm 5′, der von einem oberen Trägermaterialband 41 und einem unteren Träger­materialband 42 bedeckt ist. Innerhalb des getrockneten Schlammes 5′ befindet sich ein Armierungsgewebe 43, beispielsweise Draht- oder Kunststoffgewebe, welches vor oder während des Trocknungsprozesses in den noch feuch­ten Schlamm eingebettet wird.

Claims (8)

1. Verfahren zum Entsorgen von klebenden Schlämmen, insbesondere Lackschlämme oder Kunststoffschlämme, die umweltunverträgliche und unter Wärmeeinwirkung verdunstbare Bestandteile enthalten,
dadurch gekennzeichnet, daß der feuchte Schlamm auf ein Trägermaterial aufgetragen wird und daran anschließend derart getrocknet wird, daß der Schlamm auf dem Trägermaterial festklebt.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial als Band von einer Vorratsrolle abgewickelt wird und zu einer Schlammauftragstation geleitet wird, daß das Trägermaterial dort gespannt und anschließend der Schlamm dosiert aufgetragen wird, daß der Schlamm mit dem Trägermaterial durch eine Trocknungseinheit geführt wird und daß anschließend das mit dem getrockneten Schlamm beklebte Trägermaterial abgelegt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Träger­materialbänder zumindest zwischen der Schlammauf­tragstation und dem Ausgang der Trockeneinheit parallel untereinander geführt werden.
4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß nach der Schlammauf­tragstation vor Einlauf in die Trocknungseinheit weiteres Trägermaterial auf die Oberfläche des aufgetragenen Schlammes aufgelegt wird.
5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß in der Trocknungsein­heit Kalibriereinrichtungen vorhanden sind, die den trocknenden Schlamm in seiner Breite und/oder Dicke kalibrieren.
6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß in dem Bereich der Schlammauftragstation bis zu dem Ausgangsbereich der Trocknungseinheit unter dem Trägermaterialband ein mit einem Haftverhinderer versehenes Stützband geführt wird.
7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß in oder nach der Schlammauftragstation in den aufgetragenen noch feuchten Schlamm ein zur Armierung dienendes Material eingebracht wird.
8. Platte aus getrocknetem Schlamm, bestehend aus einem auf einem Trägermaterialband aufgetrockneten und daran haftenden Schlammschicht mit einer in der Schlammschicht eingebetteten siebartigen Armierung.
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