SE432924B - Forfarande for kontinuerlig konditionering av slam - Google Patents

Description

l0 l5 20 25 30 35 790216l-4 Detta kräver emellertid ytterligare insats med avseende på inves- terings- och driftskostnader. Även utblâsningen av gas från mellan- stegen är naturligtvis städse förbunden med värmeförluster och borde därför begränsas till ett minimum. En viss gasutblåsning erfordras emellertid, eftersom atmosfären i de enskilda stegen, vilken i idealfallet borde bestå av ren vattenånga, i verklighe- ten är mer eller mindre anrikad med inertgas, framför allt med koldioxid. Inertgasen försämrar emellertid värmeöverföringen. Ändamålet med uppfinningen är att förenkla regleringen av det inledningsvis angivna förfarandet och att därvid hålla värme- förlusterna så låga som möjligt.

Uppgiften löses enligt uppfinningen genom att ingående inerta gasers koncentration bestämmes för varje steg och användes såsom regleringsstorhet för avtappning av gas. Mätningen för inertgaskoncentrationen utföres i avgasledningen.

Det har visat sig att bildandet av inertgas i de enskilda stegen är olika. Bildandet av inertgas är framförallt av påtag- lig betydelse i de kallaste och i de varmaste stegen. Däremot uppträder knappast någon inertgas alls i mellanstegen. I enlighet härmed kan ångförluster nästan helt undvikas i mellanstegen vid regleringsförfarandet enligt uppfinningen.

Uppfinnaren har funnit att skillnaden mellan rörslammets utloppstemperatur och det konditionerade slammets utloppstempe- ratur för varje steg utgör ett mått på inertgaskoncentrationen.

Detta är plausibelt, ty den nämnda temperaturskillnaden utgör en följd av ofullkomligheten av värmeväxlingen, som i sin tur i första hand är betingad av inertgashalten.

Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen bestämmes därför för varje steg skillnaden mellan råslammets utloppstem- peratur och det konditionerade slammets utloppstemperatur och denna skillnad användes såsom en regleringsstorhet för gasav- tappningen.

Denna utföringsform av uppfinningen utmärkes av sin speciel- la enkelhet. i Uppfinningen kommer nu att beskrivas närmare nedan i form av ett utföringsexempel under hänvisning till de bifogade rit- ningarna.

Figur l visar en konditioneringsanläggning.

Figur 2 visar en separat direktvärmeväxlare med de tillhö- 10 15 20 25 30 35 40 7902161-4 3 rande mät- och reg1eringsanordningarna.

Den visade an1äggningen innefattar en reaktor 1 och tre direktvärmeväx1are 2a, 2b och Zc. I praktiken visar det sig eme1- 1ertid i rege1 1ämp1igt att använda ett större anta1 direktvärme- växïare- ungefär upp ti11 sex - såsom optima1t anta1. Direkt- värmeväx1arna består av upprättstående cy1indriska behå11are med vä1vda bottnar. Varje direktvärmeväx1are är genom en snedstä11d me11anbotten 10 uppde1ad i ett undre rum 11 och ett övre rum 12.

Genom en öppning i me11anbottnen 10 står rummen 11 och 12 i för- binde1se med varandra. Ett rör 13, som är hopsvetsat med öpp- ningens kant, sträcker sig från me11anbottnen 10 och uppåt. Me1- 1an detta och direktvärmeväx1arens yttervägg finns över me11an- bottnen 10 en ringformig ränna 15. I rummet 12 är kaskadpiåtar 14a, 14b anordnade.

En rör1edning 6a är via en högtryckpump 3a dragen från en icke visad rås1amreservoir ti11 direktvärmeväx1arens Zc övre botten, som den passerar igenom vid mitten. Motsvarande rör1ed- ningar 6b, 6c, som var och en är förseddamed en pump 3b, 3c, 1eder från direktvärmeväx1arnas 2c, 2b ränna 15 och utåt och är ans1utna vid de fö1jande direktvärmeväx1arna 2b, 2a. S1ut1igen är en med pump 3d försedd rör1edning 6d anordnad, vi1ken utgår från direktvärmeväx1arens 2a ränna och uppifrån mynnar i reaktorn 1.

Reaktorn 1 är vid sin övre de1 1ika1edes försedd med kas- kadp1âtar 14a, 14b. Under kaskadp1åtarna är en 1edning 6e an- s1uten för ti11förse1 av ånga utifrån.

Från reaktorns 1 undre de1 utgår en 1edning 7a, som inne- hâ11er en tryckreduceringsventi1 4a och som sid1edes mynnar i direktvärmeväx1arens 2a rum 11. Motsvarande förbindnings1ed- ningar 7b, 7c med venti1erna 4b, 4c förbinder när1iggande direkt- värmeväx1are. Från direktvärmeväx1aren 2c 1eder en 1edning 7d med en venti1 4d ut i det fria.

Gasavtappnings1edningar 8a - 8d, som är försedda med venti- 1er 5a - Sd, är ans1utna ti11 den övre de1en av reaktorn 1 och direktvärmeväx1arna 2a - 2c samt förbundna med en sam1ings1edning 9.

An1äggningen arbetar på fö1jande sätt: rås1ammet transpor- teras av pumpen 3a genom rör1edningen 6a i direktvärmeväx1arens 2c rum 12, där s1ammet vid ans1aget mot kaskadp1åtarna 14a, 14b förde1as och uppvärmes genom kondensationsvärmet hos den från 10 l5 20 25 30 35 40 7902161-4 4 rummet ll uppstigande vattenângan - såsom förklaras närmare nedan.

Det uppvärmda råslammet bildar med vattenångkondensatet i rännan l5 en sump och transporteras därur av pumpen 3b genom rörledningen 6b under tryckökning till nästa direktvärmeväxlare 6b. I denna och i den därefter följande direktvärmeväxlaren Za upprepas det beskrivna förloppet. Slutligen bringas det sålunda förvärmda rå- slammet av pumpen 3d till reaktortrycket och införes i reaktorn.

I denna strilar slammet ner i tunna slöjor över kaskadplåtarna och bringas därvid genom direkt värmeväxling med den motström- mande avloppsgasen och med vid 6e tillförd yttre ånga till reak- tortemperaturen. Efter den erforderliga fördröjningstiden för det upptill tillförda râslammet lämnar det nu konditionerade slammet nertill reaktorn genom rörledningen 7a och expanderas i expansionsventilen 4ä till det i direktvärmeväxlaren 2a rådande trycket. Därvid avkyles det konditionerade slammet under ângbild- ning. I direktvärmeväxlarens rum ll skiljes konditionerat slam och ånga från varandra. Vattenångan stiger upp i rummet l2 och blandar sig där med det mindre varma råslammet. Det konditionera- de slammet bildar vid bottnen en sump, varur slammet avrinner genom rörledningen 7b. Därefter expanderas slammet på nytt i expansionsventilen 4b. I direktvärmeväxlarna 2b och 2c sker ett motsvarande förlopp och ett i hög grad avkylt, konditionerat slam lämnar sedan genom rörledningen 7d anordningen. Så långt motsvarar arbetssättet huvudsakligen teknikens ståndpunkt.

Enligt ett utföringsexempel på uppfinningen är ett termo- element l6 respektive l7 anordnat vid varje direktvärmeväxlare vid den övre och den undre sumpen, varvid det ena elementet stän- digt mäter temperaturen hos det i riktning mot reaktorn l ström- mande râslammet och det andra ständigt mäter temperaturen hos det utpasserande konditionerade slammet. Termoelementen lä och l7 kopplas mot varandra. Den resulterande spänningsskillnaden om- vandlas av mätomformaren l8 till en strömsignal. Denna sändes för vidare bearbetning till regulatorn l9. Om en avvikelse från det inställda börvärdet förekommer så sänder regulatorn l9 en mot denna avvikelse svarande utgångssignal såsom strömsignal till den elektropneumatiska signalomformaren 20. Denna omvandlar ström- signalen till en trycksignal, som sändes vidare till den pneu- matiska lägesregulatorn Zl. Denna sörjer med hjälp av den pneu- matiska lägesdrivanordningen 22 för att ventilen 5b intar det mot utgångssignalen hos regulatorn l9 svarande läget. 10 15 20 25 30 35 7902161-4 Reaktortrycket regleras med hjälp av den inmatade yttre ångan.

P g a inertgasandeien ligger temperaturen hos siammet i reaktorn några grader under mättningstemperaturen. Siamtemperaturen regieras genom att en motsvarande utïoppsgasmängd avtappas via ventiien 5a. Från de enskiida direktvärmeväxiarna 2a - 2c aviämnas med hjäip av den beskrivna regieringsanordningen så mycket gas, att den temperaturskiiinad, som skuiie vara försvinnande iiten vid fuiiständig frånvaro av inertgas och vid fuliständig värmeväxïing, inte överskrider ett föregivet maximaït värde. Detta betyder med andra ord att inertgaskoncentrationen håïies så ïåg, att den inte försämrar värmeväxiingen i en ofrånkomlig men så liten grad som möjligt. Pâ detta sätt instäiies i direktvärmeväxiarna 2a - 2c trycken och temperaturerna automatiskt på optimaia meiianvär- den, så att en degiiknande ökning av tryck och temperatur erhåiies för det tiiiströmmande råsïammet och en stegiiknande minskning av tryck och temperatur erhåïies för det bortströmmande, kondi- tionerade siammet.

Naturiigtvis kan den beskrivna, automatiska regieringen även utbytas mot en manueiï styrning. Därvid måste ventiïernau 5b - 5d efterinstäiias manueiït då och då p g a de med termoeie- menten 16 och 17 mätta och med icke åskådiiggjorda instrument indikerade temperaturerna.

Såsom redan omnämnts är temperaturskiiinaden endast ett mått eiier ett indicium på förekomsten av inertgas. Inertgasen är den egentliga orsaken tili värmeväxiingens försämring. Därför använ- des vid en annan utföringsform av uppfinningen inertgaskoncentra~ tionen direkt såsom regleringsstorhet. Den är visserïigen av naturiiga skäi inte konstant i de enskiida direktvärmeväxiarna utan ökar nedifrân och uppåt. Den är därför störst i avïoppsgasen och mätes därstädes. Detta sker med hjäip av det från den tyska patentskriften nr. 2 225 853 kända mätförfarandet. Därvid be- stämmes för den totaia avioppsgasströmmen hos varje direktvärme- växiare eïier för en från denna avgrenad deïström fukthalten. Den kvarbiivna resten utgöres av inertgas. Regieringen sker på ett sätt, som motsvarar det, viiket beskrivits i figur 2, endast med den skiiinaden, att inertgaskoncentrationen tjänar såsom regie- ringsstorhet istäiiet för temperaturskiiinaden.

Claims (3)

10 15 20 7902161-4 6 PATENTKRAV

1. Förfarande för kontinuerlig konditionering av slam, speciellt avloppsvattenslam, vid förhöjt tryck och för- höjd temperatur, varvid râslammet föras i en serie behand- lingssteg (2a, 2b, 2c) med successivt ökande tryck och temperatur i varje steg tills det för konditionering nöd- vändiga trycket och temperaturen i det sista steget nåtts, varefter det konditionerade slammet i motsatt ordning I ' passerar behandlingsstegen med successivt minskande tryck och temperatur och att kondensationsvärmet i den frigjorda vattenângan användes för uppvärmning av râslammet, n e t e c k n a t k ä n - därav att ingående inerta gasers kon- centration bestämmes för varje steg och användes som regle- ringsstorhet för avtappning av gas. _

2. Förfarande enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a t därav att mätningen för inertgaskoncentrationen utföres i avgasledningen.

3. Förfarande enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a t därav att de inerta gasernas koncentration bestämmas som skillnaden mellan råslammets och det konditionerade slammets utloppstemperaturer för varje steg.