DE102008063661A1 - Method for thermal drying of solid-liquid-mixing system from finely-particulate solid materials, comprises heating drying goods in direct contact by conveyors driven by flexible transmission elements over heating plates - Google Patents

Method for thermal drying of solid-liquid-mixing system from finely-particulate solid materials, comprises heating drying goods in direct contact by conveyors driven by flexible transmission elements over heating plates Download PDF

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Abstract

The method for thermal drying of solid-liquid-mixing system from finely-particulate solid materials and fluid and/or ancillary materials and intermediate product of pretreating step such as sewage sludge, filter sludge, neutralization sludge, molecular-disperse mixing system and finely-particulate dispersion, comprises heating drying goods in direct contact by conveyors (3) driven by flexible transmission elements over long moved heating plates (2) arranged to each other. The drying is carried out in a partially evacuatable drying reactor (1). The method for thermal drying of solid-liquid-mixing system from finely-particulate solid materials and fluid and/or ancillary materials and intermediate product of pretreating step such as sewage sludge, filter sludge, neutralization sludge, molecular-disperse mixing system and finely-particulate dispersion, comprises heating drying goods in direct contact by conveyors (3) driven by flexible transmission elements over long moved heating plates (2) arranged to each other. The drying is carried out in a partially evacuatable drying reactor (1). The drying goods fell at the end of the heating plate and are guided in opposite direction through the reactor area. The emerged fluid stream is sucked and condensed as exhaust vapor by a vacuum pump (4) and is heated over the vaporizing temperature so that the condensed exhaust vapor transmits its condensation energy in a heat exchanger (5) at the heat circulation for the heating plates. The condensed exhaust vapor receives as odoriferous material emerging from the drying goods as washing liquid. The feed stock is distributed by an external output station subjected at the drying reactor on the width of the heating plate and is pressed over an inlet channel with a height of 1-2 cm in the drying reactor, where the output station comprises a vertical conveyor screw and two opposite distribution screws. The output station is introduced on the external wall of the reactor in vacuum-tight manner and the pressed drying good guarantees itself the sealing of the reactor towards outside. The drying goods are spread in a layer with a height of 1-2 cm on the uppermost of the heating plate heated by a heating circuit. The drying goods are moved by the flexible transmission element over the heating plate, where the heating plate is guided by the conveyor in the opposite direction through the reactor. The drying goods are conveyed at the end of the drying over an unloading station arranged in the interior of the reactors, where the drying goods guide together by two screws in the unloading station and are conveyed in a conveying screw. The drying goods are compressed so that the drying goods terminate itself in the outlet channel in vacuum tight manner. The drying reactor is evacuated by a vacuum pump, which is a rotary piston or an expansion device or roots-type blowers. The vacuum pump is a screw compressor or a fluid circle ring pump or a fluid circulation pump or a turbine. The heating circuit is a pump for conveying heating medium. A pre-heating device is arranged in the heating circuit behind the exhaust vapor heat exchanger and is controlled over a temperature sensing device in order to guarantee a given flow temperature. The pre-heating device is a gas- or heating oil thermal bath or a heat storage. The flexible transmission elements of the conveyor are chain, timing belt and/or V-belt made of metal, rubber or plastic and are formed by the web of a perforated driven conveyor belt. The conveyors are formed from elements in the form of carriers, stripper and/or squeegees. An INDEPENDENT CLAIM is included for a plant for thermal drying of solid-liquid-mixing system, sewage sludge, sludge from industrial wastewater treatment plant, finely particulated dispersion and agricultural products.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur thermischen Trocknung von feinteiligen Fest-Flüssig-Mischsystemen, bei denen hohe Wechselwirkungskräfte zwischen Feststoffen und Flüssigkeit auftreten. Deshalb wird eine Trennung prinzipiell erschwert und ab einer bestimmten Aufkonzentration der Feststoffe mit bekannten mechanischen Verfahren unmöglich. Die Erfindung sieht dazu ein Verfahren vor, das im Vergleich zum Stand der Technik Verbesserungen hinsichtlich Energiebedarf, Produktschonung durch geringe thermische Belastung sowie eine verfahrensbedingte Reduzierung etwaiger Umwelt belastender Geruchsemissionen aufweist.The The invention relates to a process for the thermal drying of finely divided Solid-liquid mixing systems, at which high interaction forces between solids and liquid. Therefore, a separation is in principle difficult and from a certain Concentration of the solids by known mechanical methods impossible. The invention provides for a method that compared to State of the art Improvements in terms of energy consumption, product protection due to low thermal load and a process-related Reduction of any environment polluting odor emissions.

Unter Fest-Flüssig-Mischsystemen werden im Sinne dieser Erfindung unterschiedliche Formen von Mischsystemen verstanden, in denen feinteilige organische oder anorganische Feststoffe in Flüssigkeiten, meist überwiegend Wasser, dispergiert sind. Technisch relevante Beispiele für solche Mischsysteme sind beispielsweise Klärschlämme, aber auch feinteilige Dispersionen aus Produktionsprozessen und/oder Filterschlämme aus Abwasserbehandlungsanlagen sowie landwirtschaftlichen Rückstände, wie beispielsweise Gülle oder Gärreste aus Biogasanlagen. Von besonderer technischer und wirtschaftlicher Bedeutung sind wegen der Anfallmengen Klärschlämme, die bei der Abwasserbehandlung in Kläranlagen anfallen. Deshalb wird im Folgenden meist nur von Klärschlämmen gesprochen, die Darstellung gilt jedoch in gleicher Weise für Fest-Flüssig-Mischsysteme mit ähnlichen Zusammensetzungen bzw. Eigenschaften.Under Solid-liquid mixing systems For the purposes of this invention, different forms of mixing systems are used understood, in which finely divided organic or inorganic solids in liquids, mostly predominantly Water, are dispersed. Technically relevant examples of such Mixed systems are, for example, sewage sludge, but also finely divided Dispersions from production processes and / or filter sludge Wastewater treatment plants and agricultural residues, such as for example manure or digestate from biogas plants. Of particular technical and economic Importance of sewage sludge due to the amounts of sewage treatment sewage treatment plants attack. Therefore, in the following, mostly only sewage sludge is spoken, However, the illustration applies equally to solid-liquid mixing systems with similar Compositions or properties.

Mischsysteme in Form von Schlämmen zeichnen sich dadurch aus, dass zwischen den feinteiligen Feststoffen und der Flüssigkeit vergleichsweise starke zwischenmolekulare Wechselwirkungskräfte wirken. Dadurch wird eine Abtrennung der feinteiligen Feststoffe von der Flüssigphase behindert. Eine solche Abtrennung ist jedoch erwünscht oder sogar notwendig, da viele Rohschlämme zunächst in sehr hohen Verdünnungen anfallen, bei Klärschlämmen etwa zwischen 2 und 5% Anteil Trockensubstanz, so dass die Handhabung, Nachbehandlung, Logistik und/oder Entsorgung technisch sehr aufwändig und damit teuer wäre.mixing systems drawing in the form of muds characterized by the fact that between the finely divided solids and the liquid act comparatively strong intermolecular interaction forces. As a result, a separation of the finely divided solids from the liquid phase with special needs. However, such separation is desirable or even necessary because many raw sludges first in very high dilutions incurred, in sewage sludge, for example between 2 and 5% dry matter content, so that the handling, aftertreatment, Logistics and / or disposal would be technically very complex and therefore expensive.

Die Abtrennung der feinteiligen Feststoffe aus Klärschlamm und vergleichbaren Schlämmen erfolgt nach dem Stand der Technik in mehreren Behandlungsschritten: zunächst eine Eindickung mit Hilfe von Flockungshilfsmitteln, anschließend eine mechanische Entwässerung, die üblicherweise mit unterschiedlichen Arten von Pressen, so etwa Filterpressen oder Siebbandpressen, oder mit Hilfe von Zentrifugen durchgeführt wird. Mit diesen mechanischen Trennverfahren erreicht man bei Klärschlämmen Zwischenstufen mit bis zu 30% Anteil Trockensubstanz, sogenannter TS30-Klärschlamm.The Separation of finely divided solids from sewage sludge and comparable whitewash takes place according to the state of the art in several treatment steps: first a thickening with the aid of flocculation aids, then a mechanical Drainage, the usual with different types of presses, such as filter presses or Screen belt presses, or is carried out with the help of centrifuges. With these mechanical separation processes, intermediate stages are achieved in sewage sludge with up to 30% dry matter content, so-called TS30 sewage sludge.

Der hohe Wasseranteil im Rohschlamm besteht physikalisch aus unterschiedlichen Fraktionen:

  • – der Anteil des freien Wassers zwischen den Flocken macht etwa 70–80% des im Klärschlamm enthaltenen Wassers aus.
  • – das Wasser in Zwischenräumen, die sich während der Flockenbildung zwischen Schlammpartikeln und Flockungsmittel oder zwischen zwei Schlammflocken gebildet haben, dieses sog. Zwischenraumwasser macht etwa 10–20% aus.
  • – Adsorptionswasser als Kapillar- und Zellwasser in Feststoffteilchen und Flocken; dieser Wasseranteil beträgt etwa 5–10% des ursprünglich im Klärschlamm enthaltenen Wassers.
The high proportion of water in the raw sludge physically consists of different fractions:
  • - The proportion of free water between the flakes makes up about 70-80% of the water contained in sewage sludge.
  • - The water in interstices, which have formed during flocculation between mud particles and flocculants or between two mud flakes, this so-called. Zwischenraumwasser makes about 10-20%.
  • - Adsorption water as capillary and cell water in solid particles and flakes; this proportion of water is about 5-10% of the water originally contained in sewage sludge.

Physikalisch wird bei der Eindickung des Klärschlamms mit Flockungshilfsmitteln das ungebundene freie Wasser zwischen den gebildeten Flocken mit Hilfe des natürlichen oder eines maschinell erzeugten Schwerefeldes abgetrennt. Bei den Entwässerungsverfahren wird durch hohe physikalische Kräfte wie Druck- und Scherkräfte bzw. durch starke Schwerefelder in Zentrifugen das Zwischenraumwasser abgetrennt. Mit den erwähnten mechanischen Entwässerungsverfahren erreicht man üblicherweise TS-Gehalte von 30% bei Zentrifugen, größere Werte bis 40% mit leistungsfähigen Hochdruckpressen.Physically becomes during the thickening of sewage sludge with flocculants the unbound free water between the formed flakes with the help of natural or machine-made Severity field separated. In the dewatering process is through high physical forces like pressure and shear forces or by strong fields of gravity in centrifuges, the interstitial water separated. With the mentioned mechanical dewatering process you usually reach TS contents of 30% for centrifuges, higher values up to 40% with powerful high-pressure presses.

Mechanisch entwässerter Klärschlamm enthält jetzt noch Wassermoleküle, die sich an der Oberfläche der Feststoffpartikel, der Flocken und der Flockungsmittel in einer oder mehreren Schichten adsorptiv angelagert haben. Will man dieses Adsorptionswasser noch zusätzlich abtrennen, also den Anteil der Trockensubstanz weiter erhöhen, so kann dies praktisch nur durch Trocknungsverfahren mit Einsatz von thermischer Energie bewirkt werden. Nach dem Stand der Technik werden hierzu unterschiedliche Arten von Trocknungsverfahren bzw. Trocknerbauarten verwendet, so etwa Bandtrockner, Scheibentrockner, Trommeltrockner oder Wirbelschichttrockner. Grundsätzlich unterscheiden sich diese Trocknerbauarten nach dem Verfahrensprinzip der Konvektions- oder Kontakttrocknung. Bei der Kontakttrocknung ist das Trockengut in direktem thermischen Kontakt mit der Heizfläche, bei der Konvektionstrocknung wird das Trockengut mit erwärmter Luft oder heißen Abgasen beaufschlagt, die das Wasser verdunsten und/oder verdampfen und dann forttragen.Mechanically dehydrated sewage sludge contains now water molecules, which are on the surface the solid particles, the flakes and the flocculant in one or adsorptively attached to several layers. Do you want this Adsorption water in addition cut off, so the proportion of dry matter continue to increase, so This can be practically achieved only by using drying methods thermal energy can be effected. According to the state of the art For this purpose, different types of drying processes or dryer types used, such as belt dryer, disc dryer, drum dryer or fluidized bed dryer. Basically, these are different Dryer types according to the process principle of convection or Contact drying. In contact drying, the dry material is in direct thermal contact with the heating surface, during convection drying the dried material is heated with Air or hot Exhaust gases are applied, which evaporate the water and / or evaporate and then carry it off.

Ein besonderes Problem für die Trocknung von Klärschlamm stellt die sog. Leimphase dar, in der der Klärschlamm sehr klebrig wird, wodurch die mechanische Bewegung in Apparaten stark behindert wird und entsprechende technische Gegenmaßnahmen erfordert. Diese Leimphase liegt etwa zwischen 45 und 55% Trockensubstanzanteil.A particular problem for the drying of sewage sludge is the so-called. Glue phase in which the sewage sludge is very sticky, whereby the mechanical movement in apparatuses is severely hampered and appropriate technical Gegenmaßnah requires. This glue phase is approximately between 45 and 55% dry matter content.

Der Energiebedarf für die thermische Trocknung von Klärschlämmen ist durch das stark anhaftende Adsorptionswasser sehr hoch. Für Bandtrockner, die sich bei kleineren Anfallmengen durchgesetzt haben, werden von Herstellern spezifische Energieverbräuche von etwa 0,85 kWh pro kg entzogenes Wasser genannt. Für andere Trockner werden noch höhere Energieverbräuche angegeben.Of the Energy requirement for the thermal drying of sewage sludge is very high due to the strongly adhering adsorption water. For belt dryers, which have prevailed for smaller amounts of seizure, are of Manufacturers specific energy consumption of about 0.85 kWh per kg called withdrawn water. For other dryers will be even higher energy consumption specified.

Eine zusätzliche Erschwernis für die thermische Trocknung von Klärschlammen und ähnlichen Mischsystemen liegt in den Geruchsemissionen, die eine sorgfältige Nachbehandlung des verdampften Wassers, dem sog. Brüden, erfordern. Ein Nachteil der Konvektionstrocknung, z. B. in einem Bandtrockner, liegt darin, dass das zu behandelnde Emissionsvolumen aus Brüden und Trocknungsluft sehr groß ist. Die Nachbehandlung umfasst üblicherweise eine Kondensation des Brüden in einem Kondensator und ein Entfernen gasförmiger Geruchsstoffe durch zusätzliche Behandlungsverfahren, wie Waschen, Adsorbieren u. ä., wobei der technische Aufwand mit zunehmenden Emissionsvolumen entsprechend ansteigt.A additional Complication for the thermal drying of sewage sludge and similar mixing systems lies in the odor emissions, which is a careful aftertreatment of the evaporated water, the so-called vapors, require. A disadvantage of convection drying, z. In one Belt dryer, lies in the fact that the emission volume to be treated from vapors and drying air is very large. The aftertreatment usually includes a condensation of the vapor in a condenser and removing gaseous odors additional Treatment methods, such as washing, adsorbing u. Ä., where the technical complexity with increasing emission volume accordingly increases.

Die hohen Trocknungskosten für bereits mechanisch entwässerten Klärschlamm, die vor allem in den hohen Energiekosten begründet sind, waren einer der wesentlichen Gründe dafür, dass der „Entsorgungspfad” für Klärschlamm meist nach der mechanischen Entwässerung abgeschlossen wurde. Der entwässerte Klärschlamm wurde üblicherweise auf landwirtschaftliche Flächen ausgebracht. Nachdem diese Ausbringung durch gesetzliche Vorgaben, die in möglichen schädlichen Inhaltsstoffen, wie z. B. Schwermetalle oder pharmazeutische Reststoffe, begründet sind, zunehmend eingeschränkt wird, müssen die Klärschlämme zukünftig thermisch in großen Verbrennungsanlagen entsorgt werden. Wegen des hohen Wasseranteils, bei Klärschlamm TS30 immer noch 70%, wird dabei die Verbrennung so stark behindert, dass die Betreiber dieser Anlagen für diese Entsorgung Gebühren veranschlagen. Zusätzlich ist der Transport dieses Klärschlamms sehr aufwändig und wird bei steigenden Kraftstoffpreisen immer teurer.The high drying costs for already mechanically drained sewage sludge, which are mainly due to the high energy costs, were one of the important reasons that the "disposal path" for sewage sludge mostly after mechanical drainage was completed. The dehydrated sewage sludge became common on agricultural land applied. After this application by legal requirements, in possible harmful Ingredients such. Heavy metals or pharmaceutical residues, justified are, increasingly limited will have to the sewage sludge in the future thermally in large incinerators be disposed of. Because of the high water content, with sewage sludge TS30 still 70%, the combustion is so much hampered, that the operators of these facilities charge fees for this disposal. additionally is the transport of this sewage sludge very elaborate and becomes more expensive with rising fuel prices.

Um die benötigten großen Trocknungsenergien kostengünstiger bereitzustellen, werden inzwischen auch Trocknungseinrichtungen mit Solarwärme angeboten, zum Teil in Kombination mit zusätzlicher Niedertemperaturwärme, die als Abwärme aus vorgelagerten Prozessen zur Verfügung gestellt wird.Around The necessities huge Drying energies cheaper are now also drying facilities with solar heat offered, in part in combination with additional low-temperature heat, the as waste heat from upstream processes.

Aber auch diese Lösungen weisen spezifische Nachteile auf. So ist z. B. wegen der geringen Energiedichte der Sonnenstrahlung der Platzbedarf sehr groß, meist werden hier Trocknungshallen mit Gewächshaus-Charakter vorgeschlagen, in der die Schlämme in geringer Schütthöhe verteilt und periodisch mit geeigneten Geräten umgewendet werden. Abhängig von der verfügbaren Sonneneinstrahlung können hier Trocknungszeiten von bis zu 1 Jahr entstehen, wodurch diese Methode in der Trocknungsleistung begrenzt ist. Zusätzliche Nachteile ergeben sich daraus, dass im Hinblick auf die hygienischen Vorschriften eine bestimmte Mindesttemperatur des Trockengutes, die für eine zuverlässige Abtötung von Keimen und Bakterien erforderlich ist, nicht garantiert werden kann. Dies macht die Handhabung des Trockengutes problematisch, und zur Einhaltung von Vorschriften müssten die dort arbeitenden Mitarbeiter mit entsprechender Schutzbekleidung ausgestattet werden.But also these solutions have specific disadvantages. So z. B. because of the low energy density The solar radiation, the space required very large, mostly here drying halls with greenhouse character proposed in which the sludge distributed at a low level and periodically reversed with suitable equipment. Depending on the available Sunlight can here drying times of up to 1 year arise, causing these Method is limited in the drying performance. additional Disadvantages arise from the fact that in terms of hygienic regulations a certain minimum temperature of the dry material, which is responsible for a reliable killing of germs and bacteria is required, can not be guaranteed. This makes the handling of the dry matter problematic, and compliance of regulations the employees working there with appropriate protective clothing be equipped.

Die vorstehenden Erläuterungen begründen zum einen die wachsende Bedeutung einer thermischen Trocknung von entwässertem Klärschlamm, und verdeutlichen andererseits die bestehenden technischen Probleme und Nachteile hinsichtlich Energiebedarf, Handhabung und Emissionsbehandlung.The above explanations give reasons for a the growing importance of a thermal drying of dehydrated Sewage sludge, and on the other hand illustrate the existing technical problems and disadvantages in terms of energy consumption, handling and emission treatment.

Die Erfindung hat sich deshalb zum Ziel gesetzt, mehrere der vorgenannten Nachteile des Standes der Technik zu überwinden. Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.The Invention has therefore set itself the goal of several of the aforementioned Overcome disadvantages of the prior art. The solution of Task is carried out according to the invention by the features of claim 1. Advantageous embodiments of the invention are in the subclaims specified.

Ein erstes vorteilhaftes Merkmal der vorliegenden Erfindung betrifft die Ausgestaltung als „Kontakttrockner”, bei dem das Trockengut mit Heizflächen, die über einen Heizkreislauf erwärmt werden, in direktem Kontakt steht. Damit ist die bei der Konvektionstrocknung gegebene Gefahr der Staubbildung im Verlaufe der Trocknung ausgeschlossen. Solche Stäube von getrocknetem Schlamm im Reaktor haben in manchen Trocknerbauarten bereits sogar zu Explosionen geführt.One first advantageous feature of the present invention relates the embodiment as a "contact dryer", in which the dry material with heating surfaces, the above heated a heating circuit be in direct contact. This is the convection drying given danger of dust formation in the course of drying excluded. Such dusts of dried sludge in the reactor have in some dryer types even led to explosions.

Insbesondere vermindert die vorliegende Erfindung den spezifischen Energiebedarf durch eine energieeffiziente Prozessführung. Dazu sieht die Erfindung eine Trocknung unter vermindertem Druck vor, wodurch die Verdampfung bei einer niedrigeren Temperatur als der normalen Siedetemperatur, bei Wasser 100°C, in Gang gesetzt wird. Der Unterdruck wird mit Hilfe einer dazu geeigneten Ansaugvorrichtung herbeigeführt, mit der nach der anfänglichen Absaugung von enthaltenen Inertgasen aus dem nach außen abgedichteten Trocknungsreaktor anschließend nur noch der aus dem Trockengut verdampfende Brüden angesaugt wird.Especially The present invention reduces the specific energy requirement through an energy-efficient process management. This is what the invention looks like drying under reduced pressure, whereby the evaporation at a lower temperature than the normal boiling point, at water 100 ° C, is set in motion. The negative pressure is determined by means of a suitable Suction device brought about, with the after the initial Extraction of contained inert gases from the sealed to the outside Drying reactor then only the vapor evaporating from the dry material is sucked in.

Zwei wesentliche Vorteile dieser Verdampfung bei vermindertem Druck, also verminderter Siedetemperatur, sind zum einen die geringere thermische Belastung von Inhaltsstoffen mit Produktcharakter, verbunden mit geringeren Gasemissionen, sowie zum anderen die Möglichkeit, dass damit auch solche Wärmeenergie für die Trocknung verwendet werden kann, die als Niedertemperatur-Abwärme im Bereich von 100°C bis etwa 120°C aus energetischen oder industriellen Umwandlungsprozessen anfällt. Von Bedeutung ist aber in diesem Zusammenhang der Hinweis, dass mit Verdampfungstemperaturen zwischen etwa 80 bis 90°C die hygienischen Vorschriften sicher eingehalten werden.Two major advantages of this evaporation at reduced pressure, so you reduced Detemperatur, on the one hand, the lower thermal load of ingredients with product character, associated with lower gas emissions, and on the other hand, the possibility that also such heat energy can be used for drying, as low-temperature waste heat in the range of 100 ° C to about 120 ° C from energetic or industrial conversion processes. Of importance, however, in this context, the note that with evaporation temperatures between about 80 to 90 ° C, the hygienic rules are safely met.

Ein weiteres wichtiges Merkmal der Erfindung ist die energieeffiziente Bereitstellung der für die Verdampfung benötigten Verdampfungsenergie durch eine Rückführung der im abgesaugten Brüden enthaltenen Wärmeenergie. Dazu wird der Brüden in der Ansaugvorrichtung verdichtet und dabei erhitzt, wobei die Kondensationstemperatur des Brüden, der dem Siedepunkt der Flüssigkeit bei dem erhöhten Druck entspricht, erhöht wird und zwar auf ein Temperaturniveau, das zum einen oberhalb der Verdampfungstemperatur in dem unter vermindertem Druck stehenden Trocknungsreaktor liegt, und darüber hinaus bei den erfindungsgemäßen Prozessparametern oberhalb der Vorlauftemperatur des Heizkreislaufes für die Kontakterwärmung des Trockengutes. Indem die Kondensation des verdichteten Brüden bei einer derart erhöhten Temperatur erfolgt, kann die Kondensationsenergie auf den Heizkreislauf übertragen und damit erneut für die Verdampfung von frischem Brüden genutzt werden. Da Verdampfungs- und Kondensationstemperatur praktisch gleich groß sind, gelingt es damit, den spezifischen Energiebedarf für die Verdampfung von 1 kg Wasser drastisch zu senken. Die Energierückführung wird angetrieben durch die Verdichtungsleistung der verwendeten Ansaugvorrichtung, so dass zudem thermische Verluste im Kreisprozess weitgehend abgedeckt werden. Die erfindungsgemäße Energierückführung kann mit der Wirkung einer Wärmepumpe verglichen werden.One Another important feature of the invention is the energy efficient Providing the for the Needed evaporation Evaporation energy through a return of the contained in the extracted vapor Thermal energy. This is the vapor compressed in the suction device and thereby heated, the Condensation temperature of the vapor, the boiling point of the liquid at the elevated pressure corresponds, increases is and indeed to a temperature level, on the one hand above the Evaporation temperature in the reduced pressure Drying reactor is located, and above addition to the process parameters according to the invention above the flow temperature of the heating circuit for the contact heating of the Dry material. By adding condensation of the compressed vapor such an increased Temperature occurs, the condensation energy can be transferred to the heating circuit and again for the evaporation of fresh vapor be used. Because evaporation and condensation temperature practically the same are big, succeeds in this, the specific energy needs for evaporation drastically lower by 1 kg of water. The energy return is driven by the compaction performance of the suction device used, so that also covered thermal losses in the cycle largely become. The energy recycling according to the invention can compared with the effect of a heat pump become.

Die vorliegende Erfindung sieht in einer vorteilhaften Ausführung vor, zusätzlich in den Heizkreislauf für die Heizflächen eine über einen Temperaturfühler angesteuerte Heiztherme, angetrieben durch Erdgas, Heizöl oder auch aus einem Wärmespeicher, zu integrieren. Diese Nachheizvorrichtung soll immer dann anspringen, sobald der Temperaturfühler im Vorlauf des Heizkreislaufes die Unterschreitung einer vorgegebenen Mindesttemperatur ermittelt.The present invention provides in an advantageous embodiment, additionally in the heating circuit for the heating surfaces one over a temperature sensor controlled heating, powered by natural gas, heating oil or else from a heat storage, to integrate. This Nachheizvorrichtung should always start, as soon as the temperature sensor in the flow of the heating circuit falls below a predetermined Minimum temperature determined.

Die beschriebene Rückführung der Energie durch Kondensation des verdichteten Brüden mit Wärmeübertragung auf den Heizkreislauf hat erfindungsgemäß den weiteren Vorteil, dass nach Einfahren der Anlage im stationären Prozess praktisch keine gasförmigen Emissionen auftreten, da der Trocknungsreaktor luftdicht nach außen abgedichtet ist. Bei der Kondensation des Brüden werden zudem die im Trocknungsgut enthaltenen geruchsauslösenden gasförmigen Bestandteile verfahrensbedingt „ausgewaschen”, indem sie im Kondensat gebunden werden. Das Kondensat fällt mit einer Temperatur von nahezu 100°C an. Dieses Kondensat kann anschließend ohne weitere Behandlung nach einer möglichen vorteilhaften zusätzlichen Nutzung der darin noch enthaltenen fühlbaren Wärme, wieder zurück in die Kläranlage geleitet werden bzw. bei anderen Schlämmen wieder der Prozessflüssigkeit hinzugefügt werden.The described repatriation of Energy by condensation of the compressed vapor with heat transfer to the heating circuit has according to the invention the other Advantage that after retraction of the plant in the stationary process practically no gaseous Emissions occur because the drying reactor is hermetically sealed to the outside is. At the condensation of the vapor In addition, the odor-causing gaseous constituents contained in the drying material procedurally "washed out" by they are bound in the condensate. The condensate falls with it a temperature of nearly 100 ° C at. This condensate can then be used without further treatment after a possible advantageous additional Use of the sensible heat contained therein, back in the sewage plant be routed or in other sludge again the process fluid added become.

In einer vorteilhaften Ausführung als Kontakttrockner ist der Trocknungsreaktor mit mehreren übereinander angeordneten, jeweils längsversetzten und über einen Heizungskreislauf beheizten Platten ausgestattet, über die das Trockengut mit etagenweise wechselnder Bewegungsrichtung mittels Förderelementen in der Form von Mitnehmern oder Rakeln, die über flexible Übertragungselemente, beispielsweise Ketten oder Riemen angetrieben werden, bewegt wird. In einer bevorzugten Ausführung wird das Trockengut mittels eines flexiblen, perforierten Förderbandes, wobei die Stege der Perforation direkt als Mitnehmerelemente dienen, bewegt. Das Trockengut Klärschlamm wird als etwa 2 bis 3 cm, bevorzugt 1 bis 2 cm hohe Schicht mit einer von der Trocknungsleistung abhängigen Breite von bis zu 3 m, bevorzugt 1 bis 2 m, auf das oberste Förderband aufgebracht und von den Heizplatten aufgeheizt. Sobald die Temperatur des Trockenguts die Siedetemperatur des im Reaktor eingestellten Druckniveaus übersteigt, tritt eine Verdampfung des Wasseranteils ein, der als Brüden austritt. Am Ende jeweils einer Heizplatte fällt das Trockengut auf die nächstfolgende Heizplatte, über die es in entgegengesetzter Richtung bewegt wird.In an advantageous embodiment as a contact dryer is the drying reactor with several superimposed arranged, each longitudinally offset and over a Heating circuit equipped with heated plates, over the the dry material with floor by floor changing direction of movement means conveyor elements in the form of drivers or squeegees, which have flexible transmission elements, For example, chains or belts are driven, is moved. In a preferred embodiment is the dry material by means of a flexible, perforated conveyor belt, the webs of the perforation serve directly as entrainment elements, emotional. The dry material sewage sludge is as about 2 to 3 cm, preferably 1 to 2 cm high layer with a drying performance dependent width of up to 3 m, preferably 1 to 2 m, applied to the uppermost conveyor belt and of heated up the heating plates. Once the temperature of the dry material exceeds the boiling point of the pressure level set in the reactor, occurs evaporation of the water content, which emerges as vapors. At the end of each of a hot plate, the dry material falls on the next following Hot plate, over which it is moved in the opposite direction.

Die Gesamtfläche der im Reaktorraum angeordneten Heizplatten wird in Abhängigkeit der geforderten Trocknungsleistung sowie der bei den eingestellten Parametern resultierenden Wärmeübertragungsraten ausgelegt. Ein weiterer Vorteil der Kombination von Vakuum, Kontakttrocknung und praktisch ruhendem Trockengut besteht darin, dass die für die Handhabung so schwierige klebrige „Leimphase” elegant überwunden wird, indem die kritische Feststoffkonzentration mit ruhendem Trockengut praktisch „durchfahren” wird.The total area the arranged in the reactor chamber heating plates is dependent the required drying capacity and the at the set Parameters resulting heat transfer rates designed. Another advantage of the combination of vacuum, contact drying and practically dormant dry matter is that for handling so difficult sticky "glue phase" elegant overcome is by the critical solids concentration with dormant dry matter practically "pass through" is.

In einer vorteilhaften Ausführung des Trockners kann über eine Geschwindigkeitssteuerung der Fördereinrichtung die Verweilzeit im Trocknungsreaktor variabel gestaltet und je nach gewünschtem Trocknungsgrad eingestellt werden. Die Kontakt-Heizfläche hat eine mittlere Temperatur von etwa 90°C.In an advantageous embodiment the dryer can over a speed control of the conveyor the residence time made variable in the drying reactor and depending on the desired degree of drying be set. The contact heating surface has an average temperature from about 90 ° C.

Die Vorlauftemperatur des Heißwasserkreislaufes von etwa 93–96° C wird über die temperaturgesteuerte Nachheizvorrichtung und dem damit kombinierten Brüdenwärmetauscher eingestellt. Der Rücklauf des Heizkreislaufes hat eine Temperatur von beispielsweise 85–88°C, abhängig von der umgewälzten Wassermenge und der gewünschten Heizleistung.The Flow temperature of the hot water circuit from about 93-96 ° C is over the Temperature controlled reheater and the combined with it Brüdenwärmetauscher set. The return the heating circuit has a temperature of for example 85-88 ° C, depending on the circulated Amount of water and the desired heat output.

Der Brüdenverdichter erzeugt einen konstanten Unterdruck zwischen 500 und 800 mbar, bevorzugt 500 und 700 mbar, Absolutdruck. Über den mit dem Brüdenverdichter erzeugten Unterdruck kann die Siedetemperatur des Brüden variiert werden, um beispielsweise die Verfahrensparameter einer Beheizung der Kontaktflächen aus sonstigen verfügbaren Wärmequellen anzupassen. Die Prozessparameter des Brüdenverdichters sind unter Berücksichtigung der thermischen Leistungdaten dahingehend zu optimieren, dass die elektrische Antriebsleistung für den Verdichter, der sich aus dem Fördervolumen und dem Verdichtungsverhältnis ergibt, aus Kostengründen gering gehalten wird.Of the Vapor produces a constant negative pressure between 500 and 800 mbar, preferably 500 and 700 mbar, absolute pressure. about the one with the vapor compressor generated negative pressure, the boiling point of the vapor can be varied be, for example, the process parameters of a heating the contact surfaces from other available heat sources adapt. The process parameters of the vapor compressor are taken into account to optimize the thermal performance data so that the electrical drive power for the compressor, which results from the delivery volume and the compression ratio, for cost reasons is kept low.

Die Abdichtung des Vakuums wird in einer ersten möglichen Ausführung durch dicht schließende Zuführschleusen realisiert.The Sealing of the vacuum is in a first possible embodiment by tight closing Zuführschleusen realized.

In einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführung übernimmt das Trockengut selbst die Abdichtung des Vakuums nach außen, indem die Aufgabestation als schmal ausgezogener Aufgabespalt die Entnahmestation als druckfestes Auslassrohr ausgebildet werden, die bei Aufgabe und Entnahme jeweils so mit Schlamm unter hohem Pressdruck gefüllt werden, dass eine Abdichtung nach außen erreicht wird. Die Aufgabestation wird dazu außerhalb des Reaktors, die Entnahmestation innerhalb des Reaktors angeordnet. Die Aufgabe- und Entnahmestation sind ähnlich aufgebaut und bestehen jeweils aus einer Dosierschnecke und zwei zugeordneten gegenläufigen Verteilschnecken, mit denen das Trockengut jeweils mit hohem Druck in den Aufgabe- und Auslasstrichter gepresst wird.In a preferred embodiment of the invention takes over the dry material itself, the sealing of the vacuum to the outside, by the feeding station as a narrow drawn-out nip the removal station be designed as a pressure-resistant outlet tube, the task and removal in each case so filled with mud under high pressure, that a seal to the outside is reached. The feeding station is outside the reactor, the sampling station arranged inside the reactor. The loading and unloading station are similar constructed and each consist of a metering screw and two associated counter-rotating Distribution screws, with which the dry matter at high pressure is pressed into the task and discharge hopper.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Trocknungsanlage liegt in der Tatsache, dass für die Kondensation des Brüden keine eigenständige Kühleinrichtung bzw. Kühlturm erforderlich wird. Dies ist dann besonders günstig, wenn am Standort keine geeigneten Kühlmedien zur Verfügung stehen. Vor allem aber geht die Kondensationsenergie nicht an die Umgebung verloren, sondern wird weiter im Prozess genutzt.One Another advantage of the inventive design of the drying plant lies in the fact that for the condensation of the vapor no independent cooling device or cooling tower is required. This is particularly favorable if no location at the site suitable cooling media to disposal stand. Above all, the condensation energy does not go to the Environment is lost, but continues to be used in the process.

Erfindungsgemäß wird zur technischen Umsetzung des Verfahrens eine Anlage zur Trocknung von Fest-Flüssig-Mischsystemen, insbesondere Klärschlämmen, zur Verfügung gestellt, die folgende Bauteile umfasst:

  • a) ein Trocknungsreaktor, in dem Trockengut getrocknet wird,
  • b) im Trocknungsreaktor übereinander angeordnete, längs versetzte Heizplatten, über die das Trockengut in jeweils wechselnder Richtung im direkten Kontakt mit Hilfe von geeigneten Fördereinrichtungen geführt wird,
  • c) eine Aufgabeeinheit außerhalb des Trocknungsreaktors, bestehend aus einer Dosierschnecke und einer nachgeordneten gegenläufigen Verteilschnecke, mit der das Aufgabegut in einen schlitzförmigen, schmal ausgezogenen breiten Aufgabespalt gepresst wird,
  • d) eine Ausfördereinheit innerhalb des Trocknungsreaktors, bestehend aus zwei gegenläufigen Verteilschnecken und einer Dosierschnecke, mit der der getrocknete Schlamm in ein Auslassrohr gepresst wird.
  • e) eine Vakuumpumpe, ausgebildet als Brüderverdichter, mit dem der aus dem Trocknungsgut austretende Brüden abgesaugt, verdichtet und dabei erhitzt wird,
  • f) ein Heizkreislauf zur Beheizung der Heizplatten, bestehend aus einem Wärmeaustauscher, in dem der verdichtete Brüden durch Wärmeübertragung seine Kondensationsenergie überträgt sowie eine Nachheizvorrichtung, die über einen Temperaturfühler gesteuert wird, um eine vorgegebene Vorlauftemperatur für den Heizkreislauf sicherzustellen,
  • g) eine Pumpe im Heizkreislauf, mit der das aufgeheizte Wasser durch die Heizplatten im Trocknungsraum gedrückt wird,
According to the invention, a plant for drying solid-liquid mixed systems, in particular sewage sludge, is provided for the technical implementation of the process, comprising the following components:
  • a) a drying reactor in which dried material is dried,
  • b) in the drying reactor stacked, longitudinally offset heating plates over which the dry material is guided in each alternating direction in direct contact with the aid of suitable conveyors,
  • c) a task unit outside the drying reactor, consisting of a metering screw and a downstream counter-rotating distribution screw with which the feed material is pressed into a slot-shaped, narrow extended wide feed gap,
  • d) a discharge unit within the drying reactor, consisting of two counter-rotating distribution screws and a metering screw, with which the dried sludge is pressed into an outlet pipe.
  • e) a vacuum pump, designed as a brother compressor, with which the exhausted from the Trocknungsgut vapors, is compressed and thereby heated,
  • f) a heating circuit for heating the heating plates, consisting of a heat exchanger in which the compressed vapor transfers its condensation energy by heat transfer and a Nachheizvorrichtung, which is controlled by a temperature sensor to ensure a predetermined flow temperature for the heating circuit
  • g) a pump in the heating circuit, with which the heated water is forced through the heating plates in the drying room,

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der in Bezugnahme auf 1 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Einzelnen beschrieben wird. Dabei können die in den Ansprüchen und der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description, in reference to 1 an embodiment of the invention will be described in detail. The features mentioned in the claims and the description may each be essential to the invention individually or in any desired combination.

Es zeigt 1
eine Anlage zur Trocknung von Klärschlamm mit Vakuum-Kontakttrocknung und mechanischer Brüdenverdichtung.It shows 1
a plant for the drying of sewage sludge with vacuum contact drying and mechanical vapor recompression.

In den Trocknungsreaktor (1), der mit Hilfe einer Vakuumpumpe (4) evakuiert wird, wird über eine Aufgabestation (7) zu trocknender Klärschlamm mit einem Trockensubstanzgehalt TS30 aufgegeben. In der Aufgabestation (7) wird der Schlamm in einen Einfülltrichter eingefüllt und mit einer senkrecht stehenden Förderschnecke verdichtet und auf zwei gegenläufig drehende Verteilschnecken gefördert, mit der der Klärschlamm auf die Breite der im Trocknungsreaktor (1) angeordneten Heizplatten (2) verteilt und so in den schmal ausgezogenen Einlassspalt gepresst wird, dass sich vor dem Austritt aus der Aufgabestation (7) dicht gepresster Klärschlamm aufbaut, wodurch die Abdichtung des im Trocknungsreaktor (1) eingestellten Vakuums durch den gepressten Klärschlamm selbst erfolgt. Aufgrund des wirkenden Anpressdrucks tritt der Klärschlamm aus der Aufgabestation (7) durch einen schmalen Auslassspalt als dünne Schicht mit einer Dicke von 1–2 cm aus. Diese Schicht wird auf den obersten der im Trocknungsreaktor (1) angebrachten Heizplatten (2) abgelegt und mit Hilfe einer kettengetriebenen Fördereinrichtung (3), die mit Mitnehmern und Abstreifern versehen ist, über die Heizplatten (2) geführt. Die Heizplatten werden mittels eines Heizkreislaufes (6) beheizt, wobei die Vorlauftemperatur mit etwa 95°C deutlich über der Siedetemperatur des im Schlamm gebundenen Wassers liegt, die abhängig von dem mit der Vakuumpumpe (4) eingestellten Unterdruck im Bereich von 70° bis 86°C, bevorzugt 80° bis 84°C, beträgt.In the drying reactor ( 1 ), which by means of a vacuum pump ( 4 ) is evacuated via a loading station ( 7 ) to be dried sewage sludge with a dry matter content TS30 abandoned. In the loading station ( 7 ), the sludge is introduced into a hopper and compacted with a vertical screw conveyor and conveyed to two counter-rotating distribution screw, with the sewage sludge to the width of the drying reactor ( 1 ) arranged heating plates ( 2 ) is distributed and pressed into the narrowed inlet gap, that before exiting the up gabestation ( 7 ) tightly packed sewage sludge, whereby the sealing of the drying reactor ( 1 ) set vacuum through the pressed sewage sludge itself. Due to the effective contact pressure, the sewage sludge leaves the loading station ( 7 ) through a narrow outlet slit as a thin layer with a thickness of 1-2 cm. This layer is placed on the top of the drying reactor ( 1 ) mounted heating plates ( 2 ) and with the aid of a chain-driven conveyor ( 3 ), which is provided with drivers and scrapers, on the heating plates ( 2 ) guided. The heating plates are heated by means of a heating circuit ( 6 ), wherein the flow temperature of about 95 ° C is well above the boiling point of the bound water in the sludge, which depends on the with the vacuum pump ( 4 ) set vacuum in the range of 70 ° to 86 ° C, preferably 80 ° to 84 ° C., Is.

Die im Trocknungsreaktor (1) übereinander angeordneten Heizplatten (2) sind längs gegeneinander versetzt, so dass am Ende je einer Heizplatte der zu trocknende Klärschlamm auf die nächst tiefere Platte fällt und dort von einer weiteren kettenangetriebenen Fördereinrichtung (3) in die Gegenrichtung gefördert wird. Auf diese Weise wird der Klärschlamm von oben nach unten über sämtliche Heizplatten (2) gefördert, wobei aufgrund der vom Heizkreislauf (6) beheizten Platten der Klärschlamm ständig im direkten Kontakt so weit aufgeheizt wird, dass der Wasseranteil als Brüden verdampft. Der sich bildende Brüden wird sofort von der Vakuumpumpe (4) abgesaugt, verdichtet und dabei auf eine Temperatur oberhalb der Vorlauftemperatur des Heizkreislaufs (6) erhitzt. Dadurch ist es möglich, den Brüden in einem Wärmetauscher (5), der im Heizkreislauf (6) angeordnet ist, zu kondensieren, wobei der Brüden seine Kondensationswärme auf den Heizkreislauf (6) überträgt. Der so erwärmte Brüden wird mit Hilfe der Umwälzpumpe (9) als Heizungsvorlauf zurück in den Trocknungsreaktor (1) zurückgefördert, wodurch die im Brüden enthaltene Kondensationswärme erneut zur Verdampfung von frischem Brüden genutzt werden kann.The in the drying reactor ( 1 ) superimposed heating plates ( 2 ) are longitudinally offset from each other, so that at the end of each one heating plate of the sewage sludge to be dried falls on the next lower plate and there by another chain-driven conveyor ( 3 ) is conveyed in the opposite direction. In this way, the sewage sludge from top to bottom over all heating plates ( 2 ), whereas due to the heating cycle ( 6 ) heated slabs of sewage sludge is constantly heated in direct contact so far that the water content evaporates as vapors. The forming vapor is immediately removed from the vacuum pump ( 4 ) sucked, compressed and thereby to a temperature above the flow temperature of the heating circuit ( 6 ) heated. This makes it possible, the vapors in a heat exchanger ( 5 ) in the heating circuit ( 6 ) is arranged to condense, wherein the vapor its heat of condensation on the heating circuit ( 6 ) transmits. The thus heated vapor is with the help of the circulating pump ( 9 ) as heating flow back into the drying reactor ( 1 ), whereby the condensation heat contained in the vapor can be used again for the evaporation of fresh vapor.

Im Vorlauf des Heizkreislaufs (6) ist hinter der Pumpe (9) eine Nachheizvorrichtung in Form einer Gastherme (10) angeordnet, die über einen Temperaturfühler am Eintritt des Heizungsvorlaufs in den Trocknungsreaktor (1) angesteuert wird. Der Temperaturfühler setzt die Nachheizvorrichtung immer dann in Betrieb, sobald die Temperatur des Heizungsvorlaufes die vorgegebene Sollltemperatur, hier 95°C, unterschreitet.In the flow of the heating circuit ( 6 ) is behind the pump ( 9 ) a Nachheizvorrichtung in the form of a gas boiler ( 10 ), which via a temperature sensor at the entrance of the heating flow into the drying reactor ( 1 ) is driven. The temperature sensor always puts the afterheater into operation as soon as the temperature of the heating flow drops below the specified setpoint temperature, here 95 ° C.

Der getrocknete Klärschlamm fällt nach Abschluss der letzten Heizplatte (2) in eine im Inneren des Trocknungsreaktors angeordnete Entladestation (8). Diese weist einen ähnlichen Aufbau wie die Aufgabestation auf und besteht aus zwei über die Breite der Heizplatte (2) angeordneten Schnecken, mit der der auf einen Trockensubstanzgehalt von etwa TS70 getrocknete Klärschlamm zunächst zusammengeführt wird und anschließend einer Förderschnecke zugeführt wird. Mit dieser Förderschnecke wird der getrocknete Schlamm dann erneut so weit verdichtet, dass sich im Auslasskanal ein dichter Pfropfen bildet, der, ähnlich wie bei der Aufgabestation, den Trocknungsreaktor (1) vakuumdicht gegen die Umgebung abdichtet. Der schließlich aus dem Auslasskanal austretende getrocknete Klärschlamm fällt in einen Auffangbehälter (12) oder eine Auffangstation einer nachgeordneten Behandlungsstufe, bspw. eine Brikettierung.The dried sewage sludge falls after completion of the last heating plate ( 2 ) in an arranged inside the drying reactor discharge station ( 8th ). This has a similar structure as the feeding station and consists of two across the width of the heating plate ( 2 ), with which the dried to a dry matter content of about TS70 sewage sludge is first brought together and then fed to a screw conveyor. With this screw conveyor, the dried sludge is then compressed again so far that forms a dense plug in the outlet, which, similar to the feed station, the drying reactor ( 1 ) seals vacuum-tight against the environment. The dried sewage sludge finally leaving the outlet channel falls into a collecting container ( 12 ) or a reception station of a downstream treatment stage, for example a briquetting.

Der im Wärmeaustauscher (5) kondensierte Brüden läuft als Kondensat in einen Kondensatsammelbehälter (13). Aus diesem Sammelbehälter kann das Kondensat, nach Möglichkeit unter Nutzung der im heißen Kondensat gespeicherten Wärme, zurück in das Klärbecken oder eine andere Nachbehandlungsstufe geleitet werden.The in the heat exchanger ( 5 ) condensed vapors run as condensate into a condensate collection tank ( 13 ). From this sump, the condensate, if possible using the heat stored in the hot condensate, can be directed back to the clarifier or other aftertreatment stage.

11
Trocknungsreaktordrying reactor
22
Heizplatte(n)Hot plate (n)
33
FördereinrichtungConveyor
44
Vakuumpumpe/BrüdenverdichterVacuum pump / vapor compressor
55
Wärmeaustauscherheat exchangers
66
Heizkreislaufheating circuit
77
Aufgabestationfeeding station
88th
Entladestationunloading
99
Umwälzpumpe Heizkreislaufcirculating pump heating circuit
1010
Nachheizvorrichtungafter-heater
1111
Temperaturfühlertemperature sensor
1212
Auffangbehälterreceptacle
1313
Kondensatsammelbehältercondensate tank

Claims (17)

Verfahren zur thermischen Trocknung von Fest-Flüssig-Mischsystemen aus feinteiligen Feststoffen und Flüssigkeiten sowie Hilfsmitteln und Zwischenprodukten aus Vorbehandlungsschritten, wie zum Beispiel Klärschlämme, Filterschlämme, Neutralisationsschlämme, molekulardisperse Mischsysteme, feinteilige Dispersionen u. ä. dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknung in einem teilevakuierten Trocknungsreaktor (1) erfolgt, wobei das Trockengut in direktem Kontakt mittels von flexiblen Übertragungselementen angetriebenen Fördereinrichtungen (3) über längs versetzte, übereinander angeordnete Heizplatten (2) beheizt wird, wobei das Trockengut am Ende einer Heizplatte auf die darunter liegende Platte fällt und in entgegengesetzter Richtung durch den Reaktorraum geführt wird, wobei der austretende Flüssigkeitsdampf als Brüden von einer Vakuumpumpe (4) angesaugt, verdichtet und über die Verdampfungstemperatur hinaus erhitzt wird, so dass der verdichtete Brüden seine Kondensationsenergie in einem Wärmetauscher (5) an den Heizkreislauf (6) für die Heizplatten (2) überträgt, wobei der kondensierende Brüden als Waschflüssigkeit aus dem Trockengut ausgetretene Geruchsstoffe aufnimmt.Process for the thermal drying of solid-liquid mixed systems of finely divided solids and liquids, as well as auxiliaries and intermediates from pretreatment steps, such as sewage sludge, filter sludge, neutralization sludge, molecular dispersion systems, finely divided dispersions and the like. ä. characterized in that the drying (in a partially evacuated drying reactor 1 ), wherein the dry material in direct contact by means of flexible transmission elements driven conveyors ( 3 ) on longitudinally offset, superposed heating plates ( 2 ) is heated, wherein the dry material falls at the end of a hot plate on the underlying plate and is guided in the opposite direction through the reactor chamber, wherein the exiting liquid vapor as vapors from a vacuum pump ( 4 sucked, compacted and is heated above the evaporation temperature, so that the compressed vapor its condensation energy in a heat exchanger ( 5 ) to the heating circuit ( 6 ) for the heating plates ( 2 ) transmits, wherein the condensing vapors absorbs as a washing liquid from the dry matter leaked odors. Verfahren nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, dass das Aufgabegut mittels einer außen am Trocknungsreaktor angebrachten Aufgabestation (7), bestehend aus einer senkrechten Förderschnecke und zwei gegenläufigen Verteilschnecken auf die Breite der Heizplatten ausgebreitet wird und über einen ebenso breiten, schmalen Einlasskanal von einer Höhe von 2 bis 3 cm, bevorzugt 1 bis 2 cm, in den Trocknungsreaktor gepresst wird.A method according to claim 1, characterized in that the feed material by means of an externally attached to the drying reactor feed station ( 7 ), consisting of a vertical screw conveyor and two counter-rotating distribution screws is spread to the width of the heating plates and is pressed through an equally wide, narrow inlet channel of a height of 2 to 3 cm, preferably 1 to 2 cm in the drying reactor. Verfahren nach Anspruch 1. und 2., dadurch gekennzeichnet, dass die Aufgabestation (7) vakuumdicht an der Außenwand des Reaktors angebracht ist und das eingepresste Trockengut selbst die Abdichtung des Reaktors (2) nach außen sicherstellt.Method according to claims 1 and 2, characterized in that the feeding station ( 7 ) is vacuum-tightly attached to the outer wall of the reactor and the pressed-in dry material itself seals the reactor ( 2 ) ensures to the outside. Verfahren nach Anspruch 2. und 3., dadurch gekennzeichnet, dass das Trockengut in einer etwa 2 bis 3 cm, bevorzugt 1 bis 2 cm hohen Schicht auf die oberste von mehreren übereinanderliegenden, jeweils längs versetzten, von einem Heizkreislauf (6) erwärmten Heizplatten (2) aufgetragen wird,A method according to claim 2 and 3, characterized in that the dry material in a about 2 to 3 cm, preferably 1 to 2 cm high layer on the top of several superimposed, each longitudinally offset, from a heating circuit ( 6 ) heated heating plates ( 2 ) is applied, Verfahren nach Anspruch 4., dadurch gekennzeichnet, dass das Trockengut mittels einer von flexiblen Übertragungselementen angetriebenen Fördereinrichtung (3) über die Heizplatte (2) bewegt wird, wobei am Ende einer beheizten Heizplatte (2) jeweils auf die nächst darunter liegende Heizplatte fällt und von der Fördereinrichtung in die entgegengesetzte Richtung durch den Reaktor geführt wird.A method according to claim 4, characterized in that the dry material by means of a flexible transmission elements driven conveyor ( 3 ) over the heating plate ( 2 ) is moved, wherein at the end of a heated hot plate ( 2 ) falls in each case to the next underlying heating plate and is guided by the conveyor in the opposite direction through the reactor. Verfahren nach Anspruch 1. und 2., dadurch gekennzeichnet, dass das Trockengut am Ende der Trocknung über eine im Inneren des Reaktors angeordnete Entladestation (8), in der das Trockengut von zwei gegenläufigen Schnecken zusammengeführt, dann in eine Förderschnecke gefördert wird und dort so zusammengepresst wird, dass das Trockengut selbst bei der Ausförderung den Auslasskanal vakuumdicht nach außen abschließt.A method according to claim 1 and 2, characterized in that the dry material at the end of the drying via an arranged inside the reactor discharge station ( 8th ), in which the dry material is brought together by two counter-rotating screws, then conveyed into a screw conveyor and pressed together so that the dry material, even during the discharge, closes off the outlet channel in a vacuum-tight manner to the outside. Verfahren nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, dass der Trocknungsreaktor (1) mittels einer Vakuumpumpe (4) evakuiert wird.Process according to claim 1, characterized in that the drying reactor ( 1 ) by means of a vacuum pump ( 4 ) is evacuated. Verfahren nach Anspruch 7., dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumpumpe (4) ein Drehkolben- oder Wälzkolbengebläse, auch Roots-Gebläse genannt, ist,Method according to claim 7, characterized in that the vacuum pump ( 4 ) is a rotary piston or Roots blower, also called Roots blower is, Verfahren nach Anspruch 7., dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumpumpe (4) ein Schraubenverdichter oder eine Flüssigkreisringpumpe ist,Method according to claim 7, characterized in that the vacuum pump ( 4 ) is a screw compressor or a liquid ring pump, Verfahren nach Anspruch 7., dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumpumpe (4) eine Turbine ist,Method according to claim 7, characterized in that the vacuum pump ( 4 ) is a turbine, Verfahren nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, dass im Heizkreislauf (6) eine Pumpe (9) zur Förderung des Heizmediums angeordnet ist,Method according to claim 1, characterized in that in the heating circuit ( 6 ) a pump ( 9 ) is arranged to convey the heating medium, Verfahren nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, dass im Heizkreislauf (6) hinter dem Brüdenwärmeaustauscher (5) eine zusätzliche Nachheizvorrichtung (10) angeordnet ist, die über einen Temperaturfühler (11) gesteuert wird, um eine vorgegebene Vorlauftemperatur sicherzustellen.Method according to claim 1, characterized in that in the heating circuit ( 6 ) behind the vapor heat exchanger ( 5 ) an additional reheating device ( 10 ) arranged via a temperature sensor ( 11 ) is controlled to ensure a predetermined flow temperature. Verfahren nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, dass die Nachheizvorrichtung (10) eine Gas- oder Heizöl-Therme oder ein Wärmespeicher ist.Method according to claim 1, characterized in that the afterheating device ( 10 ) is a gas or heating oil spa or a heat storage. Verfahren nach Anspruch 5., dadurch gekennzeichnet, dass die flexiblen Übertragungselemente der Fördereinrichtung (3) Ketten, Zahnriemen und/oder Keilriemen aus Metall, Gummi oder Kunststoff sind oder von den Stegen eines perforierten angetriebenen Förderbandes gebildet werden.A method according to claim 5, characterized in that the flexible transmission elements of the conveyor ( 3 ) Chains, toothed belts and / or V-belts made of metal, rubber or plastic or are formed by the webs of a perforated driven conveyor belt. Verfahren nach Anspruch 5., dadurch gekennzeichnet, dass die Fördereinrichtung (3) aus Elementen in Form von Mitnehmern, Abstreifern und/oder Rakeln gebildet wird.Method according to claim 5, characterized in that the conveyor ( 3 ) is formed from elements in the form of drivers, scrapers and / or doctor blades. Anlage zur thermischen Trocknung von Fest-Flüssig-Mischsystemen, Klärschlämme, Schlämme aus industriellen Abwasserbehandlungsanlagen, feinteilige Dispersionen und landwirtschaftliche Produkte u. ä., dadurch gekennzeichnet, dass sie folgende Komponenten umfasst: a) einen Trocknungsreaktor (1), in dem Trockengut getrocknet wird, b) im Trocknungsreaktor übereinander angeordnete, längs versetzte Heizplatten (2), über die das Trockengut in jeweils wechselnder Richtung im direkten Kontakt mit Hilfe von geeigneten Fördereinrichtungen geführt wird, c) eine Aufgabestation (7) außerhalb des Trocknungsreaktors (1), bestehend aus einer Dosierschnecke und einer nachgeordneten gegenläufigen Verteilschnecke, mit der das Aufgabegut in einen schlitzförmigen, schmal ausgezogenen breiten Aufgabespalt gepresst wird, d) eine Entladestation (8) innerhalb des Trocknungsreaktors (1), bestehend aus zwei gegenläufigen Verteilschnecken und einer Dosierschnecke, mit der der getrocknete Schlamm in ein Auslassrohr gepresst wird. e) eine Vakuumpumpe (4), ausgebildet als Brüdenverdichter, mit dem der aus dem Trocknungsgut austretende Brüden abgesaugt, verdichtet und dabei erhitzt wird, f) ein Heizkreislauf (6) zur Beheizung der Heizplatten, bestehend aus einem Wärmeaustauscher (5), in dem der verdichtete Brüden durch Wärmeübertragung seine Kondensationsenergie überträgt sowie eine Nachheizvorrichtung (10), die über einen Temperaturfühler (11) gesteuert wird, um eine vorgegebene Vorlauftemperatur für den Heizkreislauf sicherzustellen, g) eine Pumpe (9) im Heizkreislauf, mit der das aufgeheizte Wasser durch die Heizplatten (2) im Trocknungsreaktor (1) gedrückt wird.Plant for the thermal drying of solid-liquid mixing systems, sewage sludge, sludges from industrial wastewater treatment plants, finely divided dispersions and agricultural products u. Ä., Characterized in that it comprises the following components: a) a drying reactor ( 1 ), is dried in the dried material, b) in the drying reactor stacked, longitudinally offset heating plates ( 2 ), over which the dry material in each alternating direction is guided in direct contact by means of suitable conveying devices, c) a loading station ( 7 ) outside the drying reactor ( 1 ), consisting of a metering screw and a downstream counter-rotating distribution screw, with which the feed material is pressed into a slot-shaped, narrow extended wide feed gap, d) an unloading station ( 8th ) within the drying reactor ( 1 ), consisting of two counter-rotating distribution screws and a dosing screw, with which the dried sludge is pressed into an outlet pipe. e) a vacuum pump ( 4 ), designed as a vapor compressor, with which the exhausted from the drying material vapors, is compressed and thereby heated, f) a heating circuit ( 6 ) for heating the heating plates, consisting of a heat exchanger ( 5 ), in which the compressed vapor transfers its condensation energy by heat transfer, and a reheating device ( 10 ), which have a temperature sensor ( 11 ) is controlled to ensure a predetermined flow temperature for the heating circuit, g) a pump ( 9 ) in the heating circuit, with which the heated water through the heating plates ( 2 ) in the drying reactor ( 1 ) is pressed. Anlage nach Anspruch 15., die nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1. bis 14. betreibbar ist.Plant according to claim 15, according to one of the preceding claims 1st to 14th is operable.
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