SE500661C2 - Förfarande och anordning för framställning av växtnäringspelletar ur avloppsreningsslam - Google Patents

Description

500 661 utmärkande särdragen har angivits i efterföljande patent- krav.

Tack vare uppfinningen har man nu åstadkommit ett förfaran- de och en anordning, som på ett utmärkt sätt fyller sina syften. Genom pelleteringen kan nämnas följande fördelar.

Enligt uppfinningen åstadkommer duschningen av pelletarna med pulver, företrädesvis hygroskopiskt, att pelletarna när de pressas ut från extrudern direkt blir styvare, vilket gör att de bibehåller sin form. Dessutom förhindrar be- läggningen med det torra pulvret att pelletarna klibbar ihop sig och bildar konglomerat. Pulverbeläggningen gör dessutom att pelletarna lättare och snabbare går att torka.

Det torra pulvret, som kan vara hygroskopiskt, suger näm- ligen snabbt upp vätska från de nybildade pelletarnas yta.

Fuktigheten upptas sedan snabbt i den torra varma och turbulenta luften i tombolan. Allteftersom pulvret blir torrt lossar det från pelletarna och pulvret kan återföras till processen. Pelletarna kan sedan på traditionellt sätt, i likhet med spannmål, torkas ned till en lagringsduglig vattenhalt av ca 12-15%. Pelletarna framställda enligt upp- finningen kan genom sin lagringsduglighet därför levereras vid en för jordbruket gynnsam tidpunkt. De kan vidare spridas på samma sätt som konstgödsel och ersätter således stora mängder sådant. Genom att pelletarna under en period av processen upphettas till 80° i 15 sekunder eliminerar man risken för smittspridning. Genom användande av modern värmepumpsteknik kan torkningen och pelleteringen enligt uppfinningen ske med mycket låg energiförbrukning.

Uppfinningen beskrives närmare nedan med hjälp av ett föredraget utföringsexempel under hänvisning till bifogade ritning, på vilken 500 661 fig. 1 schematiskt visar en anordning för genomförande av förfarandet för tillverkning av pelletar enligt föreliggande uppfinning och fig. 2 schematiskt visar i en förstoring en sektion genom extruderns munstycke samt dess munstycksöppningar, kring vilka är anordnat ett spaltformat, cirkulärt munstycke för tryckluft.

Fig. 1 visar en schematisk vy av en anordning för fram- ställning av växtnäringspelletar ur avloppsreningsslam. Här sker en pelletering med hjälp av en extruder 1, genom vilken avloppsreningsslammet 2 matas framåt till minst ett extrudermunstycke 3 med åtminstone en munstycksöppning 4. I det visade exemplet innefattar munstycket 3 ett flertal intill varandra anordnade munstycksöppningar 4, genom vilka slammet 2 är utpressbart under bildande av ett antal sepa- rata, parallellt med varandra förlöpande pelletsträngar 5.

På ritningen icke i detalj visade skärorgan finns för avkapning av de separata pelletarna 6 från pelletsträngarna . Avskärningsorganen kan utgöras av tryckluft, som via ett cirkulärt munstycke 29, som visas schematiskt i en tvärsek- tion i fig. 2, styrs i riktning mot extrudermunstyckets 3 centrum, eller en tunn ståltråd eller vilka som helst andra, lämpliga avskärningsorgan. Förstnämnda skärorgan arbetar enligt en metod som eliminerar risken för bildande av avlagringar från den kletiga massan, som annars lätt uppstår speciellt på knivar, om sådana används. I anslut- ning till munstycksöppningarna 4 finns åtminstone ett inblåsningsmunstycke 14 för pulver 9, vilket munstycke 14 på lämpligt sätt är riktat mot extrudermunstycket 3 för att med hjälp av en luftström 7 uppbärande pulver 9 fullstän- digt pudra in de frampressade pelletsträngarna 5 och/eller avskilda pelletar 6. Pulverduschningen sker enligt det föredragna utföringsexemplet enligt uppfinningen konti- nuerligt eller intermittent. Vid andra utföringsformer enligt uppfinningen kan pulverduschningen naturligtvis även ske antingen innan pelletsträngarna 5 uppkapats eller i anslutning till eller efter själva uppkapningen till sepa- rata pelletar 6. Nedanför extrudern 1 innefattar anord- ningen enligt uppfinningen en i en roterbar tombola 12 utformad urtagning 10, som rymmer en uppsamling 11 av överskottspulver, i vilken en mängd 8 avkapade pelletar 6 kan samlas. Urtagningen 10 ligger med andra ord i tombolans 12 slutna del 16, vilken i sin tur är roterbart lagrad kring en fast del 13. I den fasta delen 13 finns förutom extrudern 1 inblåsningsmunstycket 14 för pulvret 9 och den detta transporterande luftströmmen 7, en utsugningskanal 15 för överskottspulver samt det cirkulära, slitsformade munstycket 29. Tombolan 12 mynnar med en slits 17 i tom- bolan 12 ovanför en transportör 18 för vidarebefordran av de inpudrade pelletarna 6 till en på ritningen ej visad torkanordning via en transportör 19, i vilken ett traditio- nellt torkningsförfarande används. En förtorkning av pelle- tarna sker således i tombolan 12 till dess att pulverskalet lossat och pelletarna erhållit en viss styrka, varefter en slutlig torkning sker i sistnämnda torkanordning på i och för sig känt sätt.

Pelleteringsanordningen enligt uppfinningen kan vidare innefatta, såsom närmare framgår av fig. 1, en silo 21 för kalkpulvret 9, vilken är påfyllbar via en öppning 22. Från silon 21 töms kalkpulvret 9 direkt ner på en transportör 23 och kommer vidare via en inmatningsöppning 24 in i en ledning 26. Olika anordningar för duschning med pulver kan tänkas, t.ex. med kompressorluft, som via ett specialmun- stycke medelst vakuum suger upp pulvret direkt från silon 21 och direktsprayar det över munstycket 3. Enligt figuren användes en fläkt 25 i ledningen 26, som blandar luft och kalkpulver 9 till en kalkpulverbärande luftström 7, som matas genom ledningen 26 fram till inblåsningsmunstycket 14. Kalkpulvret 9, som virvlar omkring i luften inuti trumman eller ansamlats i urtagningen 10 såsom en uppsam- ling 11, är sedan återvinningsbart och utsugs genom kanalen med hjälp av en fläkt 27 och vidare uppåt till en cyklon och ett på ritningen icke visat filter. Härifrån matas pulvret 9 vidare åter till silon 21. Genom en ledning 28 matas returluften, som först kyls och avfuktas i ett kyl- batteri 30 och därefter uppvärms i ett värmebatteri 31 före inträdet i tombolan 12, varvid luften får en mycket låg fuktighetshalt. Denna luft är avsedd att ge en kraftig turbulens på luften i trumman, så att överskottspulvret på pelletarna lossar och löst pulver kan återföras i proces- S611 .

Förfarandet enligt uppfinningen kan med hjälp av ovan be- skrivna anordning ske på följande sätt: Det från ett re- ningsverk kommande avloppsreningsslammet matas på icke visat sätt fram till och genom extrudern 1. Genom denna matas slammet 2 framåt genom extrudermunstycket 3, som har en eller ett flertal munstycksöppningar 4, genom vilka slammet 2 utpressas under bildande av ett antal separata, parallellt med varandra förlöpande pelletsträngar 5. Då pelletsträngarna 5 kommer ut genom munstycksöppningarna 4, avskärs dessa till separata pelletar 6 medelst det slits- formade munstycket 29 samtidigt som de framträngande pel- letsträngarna och/eller de avskurna pelletarna kontinuer- ligt duschas med ett av en luftström uppbärande pulver för att underlätta torkningen, styva upp pelletsträngarna och förhindra bildande av ett pelletkonglomerat, när pelletarna frigörs från munstycksöppningarna 4. Samtidigt som detta sker roterar tombolan 12, varvid de pelletar 6, som fallit ned, effektivt kompletteras med pulver 9 över hela sin yta både med pulver som finns i urtagningen 10 och pulver som finns i tombolans undre del. Från urtagningen 10 i tombolan 550 661 12 rullar pelletarna 6 på tombolans 12 inre mantelyta fram till tombolans 12 lägsta del, varifrån pelletarna 6 via en slits 17 faller ned på transportörerna 18 och 19 och matas vidare in i den efterföljande, på ritningen icke visade torkanordningen. I torkanordningen torkas dessa ner till en lagringsduglig vattenhalt av ca 12-15% med känd teknik.

Detta sker under förutbestämd tid. Vid ett föredraget utföringsexempel upphettas pelletarna under ett moment av torkningsprocessen, exempelvis via en mikrovågstunnel till ca 80°C under en tid av 15 sekunder. Dosering av lämplig pulvermängd i förhållande till extruderkapaciteten och âtervinningen av överskottspulver regleras efter önskemål.

Torkningsprocessen underlättas och vattenhalten i pelletar- na sänks med hjälp av pudringen med det torra kalkpulvret.

Tillsatsen av ett kalkpulver kommer icke nämnvärt att fördyra slamhanteringen, då reningsverken normalt till- sätter kalk (ca 200-300 kg/ton TS slam). Det ursprungligen kalkfattiga slammet tillförs kalk för att, ur växtnärings- synpunkt, bli mer attraktivt för jordbrukarna. Tillsatsen kan dock ifrågasättas, eftersom alkaliseringen orsakar kväveförluster genom avgång av ammoniak. En pudring av ytan på pelletarna med kalkpulver ger emellertid icke lika stora kväveförluster som kalkinblandning i hela massan. Vid pudring förväntas endast själva ytan bli alkaliserad och under lagringen av torkade pelletar uppstår inga kväveför- luster, eftersom de kemiska processerna i stort sett upphör vid låg vattenhalt. Man kan därför antaga, att pelleterat slam kommer att få ett högre kvävevärde än obehandlat slam.

Claims (9)

500 661 Patentkrav

1. Förfarande för framställning av växtnäringspelletar ur avloppsreningsslam, s.k. råslam, med en vattenhalt, som vanligtvis uppgår till 70-80% (30-20% TS), vid vilket en pelletering sker utan ytterligare avvattning av slammet (2) och vid vilket ett pulver (9) används för att stabilisera och förhindra hopklibbning av de bildade pelletarna (6), k ä n n e t e c k n a t a v att pulvret, i samband med att slammet (2) formas till minst en pelletsträng och avskäres till separata pelletar (6), tillsättes med hjälp av en pulvret (9) uppbärande luftström (7) i form av en duschning för att direkt ge den mjuka pelletsträngen och de avskurna pelletarna (6) bättre styvhet och förhindra bil- dandet av pelletkonglomerat under efterföljande uppsamling av pelletarna (6), varefter en torkning utföres till en förutbestämd lagringsduglig fukthalt på ca 12-15% (es-85% Ts).

2. Förfarande enligt patentkrav 1, vid vilket en pellete- ring sker med hjälp av företrädesvis en extruder (1), genom vilken slammet (2) matas framåt till minst ett extrudermun- stycke (3), uppvisande åtminstone en munstycksöppning (4) och lämpligen ett flertal intill varandra anordnade mun- stycksöppningar (4), genom vilka slammet (2) är utpressbart under bildande av ett antal separata, parallellt med va- randra förlöpande pelletsträngar (5), k ä n n e t e c k - n a t a v att pelletsträngarna (5) efter sitt utträde från munstycksöppningarna (4) avskärs till separata pelle- tar (6) samtidigt som själva pelletsträngarna och/eller de avskurna pelletarna (6) kontinuerligt duschas med pulver- luftströmmen (7).

3. Förfarande enligt patentkrav 1 eller 2, k ä n n e - t e c k n a t a v att det pulver som uppbärs av luft- 500 661 strömmen (7) och riktas mot munstycksöppníngarna (4) utgörs av kalkpulver (9), vilket inpudrar först de framträngande pelletsträngarna ävensom de avskurna pelletarna (6), då dessa befinner sig i ett luftrum efter extrudermunstycket (3) och då dessa faller ned i en urtagning (10) nedanför extrudermunstycket (3), vilken urtagning (10) rymmer en uppsamling (11) av överskottspulver.

4. Förfarande enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t a v att de med överskottspulver försedda, avskurna pelletarna (6) roterar i det överskotts- pulver som finns i botten av en roterande tombola (12), och härigenom matas även pelletarna (6) ut ur tombolan (12) genom en slits (17) samtidigt som överskottspulver från pelletarna (6) återvinns.

5. Förfarande enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t a v att strömmen inpudrade pelle- tar (6) efter utträdet ur tombolan (12) genom slitsen (17) transporteras till en torkanordning (19), i vilken pelle- tarna (6) torkas under en bestämd tid för att erhålla en fukthalt av cirka 12-15% (88-85% TS), varefter pelletarna (6) lagras och paketeras.

6. Förfarande enligt patentkrav 5, k ä n n e t e c k - n a t a v att slammet eller pelletarna under processen upphettas till ca 80°C under ca 15 sekunder för avdöd av patogena bakterier, parasitägg m.m.

7. Anordning för framställning av växtnäringspelletar ur avloppsreningsslam, vilken innefattar en extruder (1) med minst en munstycksöppning (4) försett extrudermunstycke (3) för formning av slammet (2) till minst en pelletsträng (5) samt skärorgan (29) för avkapning av pelletar (6) från pelletsträngen (5), k ä n n e t e c k n a d a v att i 500 661 anslutning till munstycksöppningen (4) finns minst ett munstycke (14) för inblåsning av en ett pulver uppbärande luftström i riktning mot pelletsträngen (5) och de från denna avkapade pelletarna (6), att extrudern (1) är via en fast del (13) omgiven av och mynnar i en roterbar tombola (12) för uppsamling av överskottspulver i tombolans lägsta punkt och att tombolan (12) mynnar med en slits (17) ovan- för minst en transportör (18, 19) för vidarebefordran av de inpudrade pelletarna (6) till en efterföljande torkanord- ning, vid vilken pelletarna (6) torkas till en förutbestämd fukthalt under en bestämd tid och efter vilken pelletarna (6) är klara för lagring och paketering.

8. Anordning enligt patentkrav 7, k ä n n e t e c k - n a d a v att en utsugningskanal (15) för överskottspulv- ret sträcker sig igenom den fasta delen (13) och är anord- nad med sin öppning i tombolans (12) slutna del (16), där även extrudern (1) är belägen.

9. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d a v att skärorganet (29) för avkapningen av pelletarna (6) utgörs av ett cirkelrunt munstycke för tryckluft, som är riktat mot extrudermun- styckets (3) centrum för intermittent avskärning av pellet- strängarna (5).