NL1009486C1

NL1009486C1 - Drying apparatus for sewage sludge or manure, contains a microwave dryer unit for pre drying the material before a thermal drying step

Info

Publication number: NL1009486C1
Application number: NL1009486A
Authority: NL
Inventors: Hendrik Van Den Broek
Original assignee: Hendrik Van Den Broek
Priority date: 1998-06-24
Filing date: 1998-06-24
Publication date: 1999-12-27

Abstract

Wet material is pre-dried using a microwave dryer unit prior to a thermal drying step in a drying apparatus. A drying apparatus for wet organic material such as sewage sludge or manure contains a microwave unit mounted above a conveyor belt receiving the material from a silo via a dosing screw (4). The unit is used to heat the material to approximately 100 degrees Centigrade in order to reduce moisture content by approximately 20 %. The pre-heated, crumbly product is then dried in a conventional thermal dryer.

Description

-1- DE KNOW HOW HEEFT BETREKKING OP DE WERKWIJZE VAN EEN MICRO WAVE DROOGSYSTEEM IN COMBINATIE MET EEN THERMISCH DROOGINSTALLATIE TOEPASBAAR OP ALLE VOORKOMENDE DROOGTECHNIEKEN.-1- THE KNOW HOW RELATES TO THE METHOD OF A MICRO WAVE DRYING SYSTEM IN COMBINATION WITH A THERMAL DRYING SYSTEM APPLICABLE TO ALL PREVENTING DRYING TECHNIQUES.

Het thermisch drogen van afvalstoffen en andere organi- 5. sche produkten w.o.zuiveringsslib alsook koemest - var-kensmest en pluimveemest,kortom alle voorkomende organi-meststoffen,vindt reeds decennia lang plaats.De technieken die hiervoor worden toegepast zijn over het algemeen roterende trommeldrogers.The thermal drying of waste products and other organic products, including sewage sludge, as well as cow manure - pig manure and poultry manure, in short all common organic fertilizers, has been taking place for decades. The techniques used for this purpose are generally rotary drum dryers.

10. Maar ook banddrogers en allerlei pneumatische drogers zijn voor het drogen van dergelijke produkten inzetbaar.10. Belt dryers and all kinds of pneumatic dryers can also be used for drying such products.

Maar hoe de thermische drogers ook uitgevoerd zijn,geen van deze systemen is in staat deze produkten in hun oorspronkelijke struktuur te kunnen drogen,zonder dat daar- 15. bij een feed back systeem staat opgesteld,m.n.een mengunit die het natte produkt mengt met droogprodukt, zodat daarmede de struktuur van het produkt veranderd. Ingeval deze produkten in oorspronkelijke struktuur in een drooginstallatie gedoseerd wordt,in welk systeem 20. dan ook,veroorzaakt dit een inwendige aankoeking aan de materialen,waardoor het droogproces verstoord wordt en wel zodanig, dat het in zijn geheel niet meer funktioneerd.But no matter how the thermal dryers are designed, none of these systems is able to dry these products in their original structure, without being installed in a feed back system, no mixing unit that mixes the wet product with dry product. , thereby changing the structure of the product. When these products are dosed in a drying installation in any system in their original structure, this causes internal caking on the materials, as a result of which the drying process is disrupted, in such a way that it no longer functions as a whole.

Om dit moeilijke euvel op te lossen,is destijds de oplossing gevonden een deel van het gedroogde produkt als een 25 drager te gebruiken. Dit houdt in dat een gedeelte van het gedroogde produkt,vooraf te mengen met het natte produkt, om op deze wijze tot een hoger droge stofgehalte te komen van het te drogen produkt.Tevens verkrijgt het produkt hiermede een andere struktuur,m.n. dat de kleverige sub-30. stantie verdwijnt,en dat daarmede het probleem van aankoeking werd opgelost.Maar dit houdt wel in dat bij iedere drooginstallatie van welk systeem dan ook,een feed back unit hoort.D.m.v.dit recycling systeem is er meer produkt in omloop,te weten per 1000 liter waterverdamping 35. wordt er 1000 kg droog produkt teruggevoerd.In order to solve this difficult problem, the solution was found at the time to use part of the dried product as a carrier. This means that a part of the dried product, to be pre-mixed with the wet product, in this way to obtain a higher dry matter content of the product to be dried. In addition, the product thereby acquires a different structure, i.e. that the sticky sub-30. disappears and that the problem of caking is solved, but this means that with every drying installation of any system, a feed back unit belongs.Dmvdit recycling system there is more product in circulation, namely per 1000 liters water evaporation 35. 1000 kg of dry product is returned.

1009486 _ 2 _1009486 _ 2 _

Dit betekent 1000 kg per eenheid waterverdamping extra in omloop. Deze handling veroorzaakt extra slijtage van materialen,en qua emissie uitstoot een hogere stof en geurbelasting.This means an additional 1000 kg per unit of water evaporation in circulation. This handling causes extra wear of materials, and in terms of emissions, a higher dust and odor load.

5. TOEPASSING VAN MICRO WAVE TECHNIEKEN BRENGEN HIERAAN DUIDELIJKE VERBETERINGEN.5. APPLICATION OF MICRO WAVE TECHNIQUES BRINGS CLEAR IMPROVEMENTS.

DE VINDING HEEFT BETREKKING OP DE MICRO WAVE TECHNIEKEN: DE WERKWIJZE IS ALS VOLGT.THE INVENTION RELATES TO MICRO WAVE TECHNIQUES: THE METHOD IS AS FOLLOWS.

Het produkt o.a slib of mest wordt vanuit een silo mid- 10. dels een doseerschroef op een transportband gedoseerd.The product, including sludge or manure, is dosed from a silo by means of a dosing screw onto a conveyor belt.

Boven de transportband is een micro wave unit gemonteerd. Tijdens het transport passeert het produkt de micro wave en wordt het produkt d.m.v.de micro straling opgewarmd tot 100 graden C. Vanwege deze speciale voorverwarmings- 15. methode wordt een deel van het aanwezige vocht omgezet in damp,zodat hiermede een voordroging plaats vindt.A micro wave unit is mounted above the conveyor belt. During transport, the product passes the micro wave and the product is heated to 100 degrees C by means of the micro radiation. Because of this special preheating method, part of the moisture present is converted into vapor, so that a pre-drying takes place.

In dit proces vindt dan een eerste afscheiding plaats van vocht,en wel tot een indroging van plus minus 20 %. Tegelijkertijd verandert dan de struktuur van het produkt 20. zodat de kleverige substantie omgevormd wordt in een kruimel achtige produkt.Daarmede is dan het probleem van aankoeking in de droogapparatuur opgelost.In this process, a first separation of moisture takes place, and this to a drying of plus minus 20%. At the same time, the structure of the product 20 changes so that the sticky substance is transformed into a crumb-like product, thereby solving the problem of caking in the drying equipment.

Dit impliceert dat het mengsysteem van droog met nat produkt komt te vervallen.Dit betekent een belangrijke 25. kostenbesparing qua investering en onderhoud.This implies the elimination of the dry-wet product mixing system, which represents a significant cost savings in terms of investment and maintenance.

Het voorverwarmde produkt komt met een temperatuur van 100 graden C in de droogapparatuur terecht,waarin dan de nadroging plaats vindt.The preheated product enters the drying equipment at a temperature of 100 degrees C, in which the post-drying takes place.

Niet alleen het uitschakelen van het feed back system 30. geeft een kostenbesparing op de exploitatie rekening, ook op de thermische nadroging zijn vele voordelen te noemen.Om hieraan meer duidelijkheid te geven, stellen we het nieuwe procédé in vergelijking met de bestaande droogtechniek.Not only is switching off the feed back system 30. gives a cost saving on the operating bill, but there are also many advantages with regard to the thermal drying. To clarify this, we compare the new process with the existing drying technique.

1 009486 _ 3 _1 009486 _ 3 _

Deze vergelijking willen we stellen in de vorm van formules , gebaseerd op een hoeveelheid te verwerken nat produkt met een vochtgehalte van 80 %.Dit produkt wordt ingedroogd tot 8 % vocht c.q. 92 % droge stof.We want to make this comparison in the form of formulas, based on an amount of wet product to be processed with a moisture content of 80%. This product is dried to 8% moisture or 92% dry matter.

5. Dit produkt wordt gedroogd in een installatie met een feed back system.En voor deze mengunit is het noodzakelijk dat het produkt wordt ingedroogd tot 8 % vocht om een goede menging te verkrijgen.5. This product is dried in an installation with a feed back system. And for this mixing unit it is necessary that the product is dried to 8% moisture to obtain a good mixing.

Formule.1. geeft de situatie aan van een drooginstallatie 10. uitgevoerd met een mengsysteem,en nemen daarin op een hoeveelheid van 1000 kg nat produkt.Formula 1. indicates the situation of a drying installation 10. equipped with a mixing system, and including therein an amount of 1000 kg of wet product.

1000 [ 80 - 8 } 783.1000 [80-8] 783.

( 100 - 8 }(100 - 8}

In deze installatie wordt uit 1000 kg nat 783 liter water 15. verdampt.Blijft over aan droog produkt 1000 kg - 783 liter w.v. = 217 kg droogprodukt met 8 % vocht.In this installation, 15 kg of water is evaporated from 1000 kg of wet water. = 217 kg of dry product with 8% moisture.

Formule.2. en 3. geven de situatie aan van een MICRO WAVE UNIT in combinatie met een thermische droger.Vanwege het feit dat een mengsysteem voor deze combi-droger niet van 20. toepassing is,kan het produkt tot een hogere vochtpercen-tage worden ingedroogd.Formula. 2. and 3. indicate the situation of a MICRO WAVE UNIT in combination with a thermal dryer. Due to the fact that a mixing system for this combi dryer is not applicable, the product can be dried to a higher moisture percentage.

Formule.2. geeft de situatie aan van de Micro Wave unit, waarin het produkt wordt ingedroogd van 80 % vocht naar 60 % vocht.In formule 2 nemen we weer 1000 kg nat produkt. 25. 1000 { 80 - 60 } 500.Formula. 2. indicates the situation of the Micro Wave unit, in which the product is dried from 80% moisture to 60% moisture. In formula 2 we again take 1000 kg of wet product. 25. 1000 {80 - 60} 500.

100 - 60 D.m.v.deze unieke voorverwarmingsmethode komt er 500 liter water in dampvorm vrij. Dit is alleen haalbaar als beide technieken aan elkaar gekoppeld zijn.Want produkt en 30. waterdamp gaan vanuit de Micro unit over in een thermische nadroger.100 - 60 This unique preheating method releases 500 liters of water in vapor form. This is only feasible if both techniques are linked, because product and 30. water vapor are transferred from the Micro unit into a thermal dryer.

1009486 _ 4 -1009486 _ 4 -

Het produkt wordt vanuit de Micro unit in de thermische nadroger gedoseerd.De waterdamp wordt d.rn.v.de ventilator van de nadroger afgezogen en passeert de brander van de oven die deze dampen opwarmt tot de gewenste temperatuur 5. voor het nadrogingsproces.The product is dosed from the Micro unit into the thermal dryer. The water vapor is extracted by means of the fan of the dryer and passes through the burner of the oven which heats these vapors to the desired temperature for the drying process.

D.m.v. het opwarmen van de waterdamp wordt met oververhitte stoom gedroogd. Deze temperaturen hebben een indringender werking op het droogproces.Het verkrijgt daardoor een zuurstof arme drooglucht,dat betekent,geen oxiderende 10. werking op het produkt,en meer veiligheid t.a.v.het explosiegevaar .Na formule.2. blijft er nog over voor het nadrogingsproces 1000 - 500 liter w.v. = 500 kg van 60 % vocht. Om deze hoeveelheid verder in te drogen tot 15 % vocht resteert er nog 265 liter water te verdampen,dat 15. dat volgens formule.3.het eind resultaat is.By means of heating the water vapor is dried with superheated steam. These temperatures have a more penetrating effect on the drying process. It therefore obtains an oxygen-poor drying air, which means no oxidising effect on the product, and more safety with regard to the explosion hazard. After formula. 2. remains for the after-drying process 1000 - 500 liters w.v. = 500 kg of 60% moisture. To further dry this amount to 15% moisture, 265 liters of water remain to evaporate, which is 15, which according to formula 3 is the end result.

Formule.3.Formula. 3.

500 ( 60 - 15 ] 265.500 (60-15] 265.

[ 100 - 15 }[100 - 15}

Zoals aangegeven wordt in de thermische nadroger dan nog 20. 265 liter water verdampt,inplaats van 783 liter zoals in formule.1.is berekend.Hiermede wordt aangetoond dat een thermische droger in een kleinere type kan worden uitgevoerd tot zeker 50 % van de grootte bij handhaving van dezelfde kapaciteit.Bij indroging tot 15 % vocht blijft 25. er 500 - 265 = 235 kg droogprodukt over.As indicated, 20,265 liters of water are evaporated in the thermal dryer, instead of 783 liters as calculated in formula 1. This demonstrates that a thermal dryer can be made in a smaller type up to 50% of its size if the same capacity is maintained. With drying up to 15% moisture, 25 .500 - 265 = 235 kg of dry product remains.

1009486 _ 5 _ BIJLAGEN SITUATIE- SCHETSEN.1009486 _ 5 _ APPENDICES SITUATION SKETCHES.

SITUATIE-SCHETS.1. is een opstelling van een bestaande situatie n.l. een trommeldroger met feed back systeem.SITUATION SKETCH. 1. is an arrangement of an existing situation. a drum dryer with feed back system.

Het feed back systeem bestaat uit de pos nrs: 5. 13 is de recycling schroef.The feed back system consists of pos numbers: 5.13 is the recycling screw.

3 is doseerbunker.3 is dosing bunker.

4.is doseerschroef.4.is dosing screw.

5.is de korrelbreker.5.is the grain breaker.

7.is de paddlemenger.7.is the paddle mixer.

10. Op pos nummer 5 is in de jaren " 70 een oktrooi verleend t.n.v.Van den Broek Engineering Stationweg te Driebergen. Familiebedrijf waar aanvrager dezer ook werkzaam is geweest .10. A patent was granted in the 1970s for item 5 in the name of Van den Broek Engineering Stationweg in Driebergen. Family business where the applicant also worked.

STTUATÏE-SCHETS.2.is een opstelling van een bestaande 15. situatie,waarop de pos nrs 13-3-4-5-7-zijn verwijderd. Hiervoor is in de plaats de Micro wave opgesteld.STUATO SKETCH 2.is an arrangement of an existing 15. situation, on which pos Nos 13-3-4-5-7-have been removed. The Micro wave has been installed instead.

Deze schetsen vertonen voorbeelden hoe de Micro wave het feed back mixing systeem vervangt.These sketches show examples of how the Micro wave replaces the feed back mixing system.

Zo is deze techniek toepasbaar op alle voorkomen droog- 20. systemen.For example, this technique is applicable to all occurring drying systems.

10094861009486

Claims

1. The Micro wave technique changes the structure of the product by means of the heat radiation, so that this product can be dried without any problems. 5.

2.Micro wave unit replaces the feed back system with which the wet product is mixed with dry product.

3. By switching off the feed back unit, drying product is no longer recycled in the drying system. 10.

4.This implies a more favorable emission emission with regard to dust and odor pollution.

5. By means of the Micro wave, the product can be dried to a higher moisture percentage, n.1.15% instead of 8% for the feed back system, to obtain a good mixing. G. Due to the application of Micro wave technology coupled to a thermal drying unit, the thermal drying installation can be reduced by 50% while maintaining the same capacity. 20. 7. This innovation in drying technology gives many advantages that are visible on the operating account. I 00 94 86