DE1729240A1 - Method and device for drying sludge, in particular sewage sludge - Google Patents

Description

13. 6. 1967 N 4204/14June 13, 1967 N 4204/14

Dipl.Ing. Werner L u d i η , 8803 Rüschlikon, ZürichDipl.Ing. Werner L u d i η, 8803 Rüschlikon, Zurich

Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen von Schlamm, insbesondere AbwasserschlammMethod and device for drying sludge, in particular sewage sludge

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trocknen von Sohlamm, insbesondere Abwasserschlamm. Im einzelnen betrifft die Erfindung eine (| solche Arbeitsweise und Vorrichtung:, bei der die in dem wasserdampfhaltigen Abgas einer thermischen Trocknungsanlage für Schlamm enthaltene Wärme zur Voreindickung des Schlammes ausgenutzt wird.The present invention relates generally to a method and a device for drying sole sludge, in particular sewage sludge. In particular, the invention relates to a (| Such mode of operation and device: in which the in the exhaust gas containing water vapor of a thermal drying system for sludge contained heat to pre-thicken the sludge is exploited.

Anlagen zur Trocknung von Schlamm, insbesondere Abwasserschlamm, sind an sich bekannt. Man kann den Sohlamm entweder auf sickerfähigen Bodenflächen ausbreiten, wobei das Wasser in den Boden versickert und eine zusätzliche Verdunstung des j Wassers an der Oberfläche stattfindet. ■ ·Systems for drying sludge, in particular sewage sludge, are known per se. You can do the sole lamb either Spread out on soakable soil, whereby the water seeps into the soil and an additional evaporation of the j Water takes place on the surface. ■ ·

Stehen sickerfähige Bodenflachen nicht zur Verfügung, so muß man dem Schlamm künstlioh Wärme zuführen, durch die das Wasser verdampft wird. Diese sogenannten thermischen Abwassertrocknungeanlagen können sehr verschiedenartig gestaltet sein. Ein besondere wirtschaftlich arbeitendes Verfahren zur ther-If soakable floor areas are not available, see above one must add artificial heat to the mud through which the Water is evaporated. These so-called thermal wastewater drying systems can be designed in very different ways. A particularly economical process for thermal

mieohen Sohlammtrocknung ist in dem Patent . Mieohen lamb drying is in the patent.

(Anmeldung Kr. S 105 896 vom 16. Sept. 1966 ) beschrieben.(Application Kr. S 105 896 of Sept. 16, 1966).

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Die vorliegende Erfindung wird apäter in Verbindung mit einer thermiaohen Schlammtrocknungsanlage des genannten Typs betrieben, jedoch ist die Erfindung ganz allgemein anwendbar bei allen thermischen Schlammtrocknungaanlagen, bei denen ein wasserdampfhaltiges Abgas anfällt.The present invention will be made later in connection with a thermiaohen sludge drying plant of the aforesaid Type operated, but the invention is generally applicable to all thermal sludge drying plants, in which an exhaust gas containing water vapor occurs.

Dae erfindungsgemäsee Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man die in dem wasserdampfhaltigen Abgas enthaltene Wärme in der Trocknungeanlage selbst verwendet, und zwar daduroh, daß man das Abgas naoh Abtrennen des getrockneten Schlammrestes zwecks Vorentwässern des zu trocknenden Schlammes in einen Partialdruck-Verdampfer leitet, dem der zu trocknende Schlamm zugeleitet wird, bevor er in die eigentliche Trocknungsanlage eingeführt wird.The inventive method is characterized by that one contained in the exhaust gas containing water vapor Heat is used in the drying plant itself, namely because the exhaust gas is removed from the dried Sludge residue for the purpose of pre-dewatering the sludge to be dried passes into a partial pressure evaporator to which the sludge to be dried is supplied before it is introduced into the actual drying system.

Eine bevorzugte Ausführungsform des Verfahrene besteht darin, daß man das Abgas nacheinander durch einen Heizkörper des Partialdruck-Verdampfere und einen Luftvorwärmer führt, daß man den vorzuentwässernden Schlamm zwischen Partialdruok-Verdampfer und Heizkörper unter Zufuhr einer zusätzlichen Menge von frischem Schlamm umwälzt und daß man die im Vorwärmer erwärmte Luft mit dem im Partialdruok-Verdampfer vorhandenen Sohlamm in innigen Stoff- und Wärmeaustausch bringt.A preferred embodiment of the method exists in that one leads the exhaust gas one after the other through a radiator of the partial pressure evaporator and an air preheater, that the sludge to be dewatered between Partialdruok evaporators and heating element circulating while supplying an additional amount of fresh sludge and that the Air heated in the preheater with that in the Partialdruok evaporator Brings existing soles in an intimate exchange of substances and heat.

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Die Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist gekennzeichnet durch einen Partialdruok-Verdampfer mit einem Heizkörper, der an den Peststoffabscheider der Trocknungsanlage angeschlossen ist; durch einen ebenfalls an den Feststoffabscheider angeschlossenen Luftvorwärmer, aus dem erwärmte Luft in den Partialdruok-Verdampfer gelangt; durch Mittel zum Umwälzen des Schlammes zwischen Partialdruok- m Verdampfer und Heizkörper und zum Zuführen von frischem Schlamm in den Partialdruck-Verdampfer.The system for carrying out the method according to the invention is characterized by a Partialdruok evaporator with a heating element which is connected to the pesticide separator of the drying system; through an air preheater, which is also connected to the solids separator, from which the heated air flows into the Partialdruok evaporator; means for circulating the sludge between Partialdruok- m evaporator and radiator and for supplying fresh slurry into the partial-pressure evaporator.

In der Zeichnung ist schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. An Hand derselben wird das Verfahren näher erläutert. In der Zeichnung stellt der mit A bezeichnete linke Teil eine Anlage zum Trocknen von Abwasserschlamm dar, wie sie ausführlich in dem oben genannten Patent beschrieben ist. Einem duroh einen Verbrennungsofen 1 beheizten rotie- % renden Trommeltrockner 2 wird durch ein Fördermittel 3 ein Gemisch von Abwasserschlamm und einem saugfähigen Trägermaterial, z.B. Sägemehl oder Torf zugeführt, das aus einem Mischer 4 stammt. Aus dem Trommeltrockner 2 gelangen die Feststoffe zusammen mit den Verbrennungsgasen und dem Wasserdampf über die Leitung 5 in den Zyklon-Abscheider 6. Aus diesem treten oben das wasserdampfhaltige Abgas und unten die Feststoffe, bestehend aus Schlammetaub und Trägermaterial, aus. Die Feststoffe fallen auf ein Vibrationssieb 7. HierIn the drawing, an exemplary embodiment of a system for carrying out the method according to the invention is shown schematically. The method is explained in more detail on the basis of this. In the drawing, the left-hand part labeled A represents a plant for drying sewage sludge, as described in detail in the above-mentioned patent. A duroh a combustion furnace 1 heated rotie-% Governing drum dryer 2 is fed a mixture of sewage sludge and an absorbent carrier material, such as sawdust or peat, by a conveying means 3, which comes from a mixer. 4 From the drum dryer 2, the solids, together with the combustion gases and the water vapor, pass through the line 5 into the cyclone separator 6. From this, the exhaust gas containing water vapor emerges at the top and the solids, consisting of sludge dust and carrier material, emerge at the bottom. The solids fall on a vibrating sieve 7. Here

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wird der relativ feine» trookene Sohlammstaub zusammen mit Feinanteilen dee Trägermaterial· abgeschieden und durch Leitung 7a aus dem Kreislauf entfernt. Bas grobe Trägermaterial wird dem Mischer 4 zugeführt, wo es von neuem mit vorentwässertem Schlamm aua Leitung 17 vermischt und wieder dem Trommeltrockner 2 zugeführt wird.becomes the relatively fine »trookene sole lamb dust together with Fine fractions of the carrier material · deposited and through Line 7a removed from the circuit. The coarse carrier material is fed to the mixer 4, where it is added again pre-dewatered sludge from line 17 mixed and again the drum dryer 2 is supplied.

Die Erfindung besieht sich auf eine Kombination des in der * Zeiohnung mit Λ bezeichneten Teils der Trocknungsanlage mit dem im folgenden beschriebenen und mit S bezeichneten Teil für die Schlamavorentwäseerung.The invention relates to a combination of the part of the drying system designated in the * drawing with Λ with the part for sludge pre-dewatering, described below and marked with an S.

Das aus dem' Abscheider 6 oben austretende Gemisch vor Wasserdampf, Luft und Verbrennungsgas (Abgas) wird durch Leitung 8 über einen Ventilator 9 duroh einen Luftvorwärmer 10 über Leitung 6a su einem Heizkörper 11 geführt, der mit einem ρ Partialdruok-Verdampfer 12 duroh Leitungen 13 und 14 verbunden 1st. Der Partialdruck-Verdampfer 12 enthält bis su einem bestimmten Kiveau 12a Abwasserschlamm. Dieser wird durch eine Pumpe 15 über die Leitung 14, den Heizkörper 11 und die Leitung 13 umgewälzt. In die Leitung 14 stündet eine Leitung 16, die frischen Schlamm aus einem nicht dargestellten Sammelbehälter zuführt. Der Partialdruok-Verdampfer 12 ist ferner duroh eine Förderleitung 17 mit dem Mischer 4 verbunden. Dem Luftvorwärmer 10 wird duroh ein Gebläse 18 Luft zugeführt, die in erwärmtes Zustand duroh eine Leitung 19 In den imThe mixture of water vapor, air and combustion gas (exhaust gas) emerging from the 'separator 6 above is passed through Line 8 via a fan 9 through an air preheater 10 guided via line 6a su a radiator 11, which is connected to a ρ Partialdruok evaporator 12 connected by lines 13 and 14 1st. The partial pressure evaporator 12 contains up to one certain level 12a sewage sludge. This is through a Pump 15 via line 14, the radiator 11 and the Line 13 circulated. In the line 14 there is a line 16 which supplies fresh sludge from a collecting container (not shown). The partial pressure evaporator 12 is also duroh a delivery line 17 is connected to the mixer 4. Air is supplied to the air preheater 10 by a blower 18, which in the heated state duroh a line 19 In the im

Partlaidruck-Verdampfer 12 vorhandenen Schlamm eingeführt wird.Partlaidruck-evaporator 12 existing sludge is introduced.

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Die Wirkungsweise der Anlage ist folgende jThe mode of operation of the system is as follows: j

Bas Abgas aus dem Abscheider 6 tritt mit einer Temperatur von etwa 75— 120° σ aus und wird durch, die Leitung 8 zum Vorwärmer 10 geleitet. Die diesem durch das Gebläse 18 zugefübrte Luft wird auf etwa 45 - 60° C erwärmt und durch die Leitung 19 in den im Partialdruck-Verdampfer 12 vorhandenen Schlamm vorrat eingedrückt. Das im Luftvorwärmer 10 entstehende wässrige Kondensat wird durch die Leitung 20 aus dem Torwärmer 10 abgeleitet. Abgas strömt dann durch die Leitung 8a zum Heizkörper 11, durch den der Schlamm mittels der Leitungen 14 und 13 kontinuierlich umgewälzt wird. Der Schlamm wird dabei*ebenfalls auf etwa 45 - 60° C erwärmt. Die durch die Leitung 19 in äen Verdampfer 12 eingeführte Luft wird mit Wasserdampf, der dem Schlamm entzogen wird, nahezu gesättigt und verläßt aen Verdampfer durch die Leitung 21. Die Betriebstemperatur dee Partialdruck-Verdampfers muß unter dem Wasserdampf-Taupunkt des Abgases liegen, damit durch Kondensation des in dem Abgas enthaltenen Wasserdampfes die dabei freiwerdende Wärme ausgenutzt werden kann. Aus dem Heizkörper 1! tritt durch die Leitung 22 das Kondensat aus, während durch die Leitung die Abgasreete ins Freie geleitet werden. Am Oberteil des Verdampfers 12 kann ein Tropfenabscheider 24 angebaut sein, der das Mitreißen grober flüssigkeits- und Sohlammteile verhindert. Selbstverständlich wäre es auch möglich, die Leitung 8 zu verzweigen und einen Teil des Abgases dem Vorwärmer 10 und einen anderen Teil direkt dem Heiskörper 11 euzuftihren. 109824/0368 The exhaust gas from the separator 6 exits at a temperature of about 75-120 ° σ and is passed through the line 8 to the preheater 10. The air supplied to this by the fan 18 is heated to about 45-60 ° C. and pressed through the line 19 into the sludge supply present in the partial pressure evaporator 12. The aqueous condensate formed in the air preheater 10 is discharged from the gate warmer 10 through the line 20. Exhaust gas then flows through line 8a to heating element 11, through which the sludge is continuously circulated by means of lines 14 and 13. The sludge is also heated to around 45 - 60 ° C. The introduced through line 19 in AEEN evaporator 12 air is nearly saturated with water vapor, which is withdrawn from the slurry and leaves aen evaporator through the conduit 21. The operating temperature dee partial pressure evaporator dew point of water vapor has the exhaust gas are carried below the Condensation of the water vapor contained in the exhaust gas, the heat released in the process can be used. From radiator 1! the condensate exits through the line 22, while the exhaust gas reets are passed into the open through the line. A droplet separator 24 can be installed on the upper part of the evaporator 12, which prevents coarse liquid and soil particles from being carried along. Of course, it would also be possible to branch the line 8 and feed part of the exhaust gas to the preheater 10 and another part directly to the hot body 11 . 109824/0368

13. 6. 196? I 4204/14June 13, 196? I 4204/14

Durch die Leitung 25 wird frischer Schlaa» Ton e.B. 90 i» Wassergehalt zugeführt und durch die Leitung t? vorentwäs-■erter Schlamm von etwa 82 f* Wassergehalt über den Mischer 4 dem Trommeltrockner 2 zugeführt. Die aus der Leitung 21 austretenden Re et gase können ist allgemeinen unmittelbar am die Atmosphäre abgegeben werden, da sie praktisch lediglich Wasserdampf enthalten. Sie könnten aber auch in eine« besonderen Kühler kondensiert oder einer weiteren Wlrmeverwertungsanlage zugeführt werden*Fresh tubing clay eB 90 i » water content is fed through line 25 and through line t? vorentwäs- ■ erter slurry of about 82 f * water content supplied to the tumble dryer 2 via the mixer. 4 The Re et gases emerging from line 21 can generally be released directly into the atmosphere, since they practically only contain water vapor. But they could also be condensed in a «special cooler or fed to a further heat recovery system *

Mit der beschriebenen Anlage kann eine wesentliche Verbesserung des Wirkungsgrades der Trocknungsanlage erzielt werden. Zudem wird eine Verschmutzung der IMgebungeliaft durch die aus dem Abscheider 6 austretenden Abgase, tie unter anderem auch geringe Mengen von Staub enthalten können, weitgehend verhindert.The system described can be a significant improvement the efficiency of the drying system can be achieved. In addition, pollution of the environment is avoided due to the exhaust gases emerging from the separator 6, which can also contain small amounts of dust, largely prevented.

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Claims (5)

13. 6. 1967 H 4204/H Dr.Pn/PN Pate η tans ρ r Ü c h eJune 13, 1967 H 4204 / H Dr.Pn/PN Pate η tans ρ r Ü c h e 1. Verfahren zum Trocknen von Schlamm, insbesondere Abwasserschlamm, in einer thermischen Trocknungsanlage, dadurch gekennzeichnet, daß man die in dem wasserdampfhaltigen Abgas der Trocknungsanlage enthaltene Wärme in der Trocknungsanlage selbst verwendet, und zwar dadurch, daß man ^ das Abgas nach Abtrennen des getrockneten Sohlammrtstee zwecke Torentwässern des zu trocknenden Schlamme« in einen Partialdruck-Verdampftr leitet, dem der zu trocknende Schlamm zugeleitet wird, bevor er in die eigentliche Troek-1.Methods for drying sludge, especially sewage sludge, in a thermal drying system, characterized in that the in the water vapor-containing Exhaust gas from the drying system, the heat contained in the drying system used by the fact that one ^ the exhaust gas after separating the dried Sohlammrttee for the purpose of draining the sludge to be dried «into one Partial pressure evaporator leads to which the to be dried Sludge is fed in before it enters the actual troec- nungsanlage eingeführt wird.system is introduced. 2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Abgase aus dem Abscheider der Trocknungsanlage zum Teil einem Heizkörper des Partialdruek-Verdampfers und ^ zum Teil einem dazugehörigen Luftvorwärmer zuführt, daß man den vorzuentwäseernden Schlamm zwischen Partialdruok-Yerdampfer und Heizkörper unter Zufuhr einer zusätzlichen Menge von frischem Schlamm umwälzt und daß man die im Vorwärmer erwärmte Luft mit dem im Partialdruek-Verdampf«r vorhandenen Schlamm in innigen Stoff- und Wärmeaustausch bringt.2. The method according to claim 1, characterized in that that the exhaust gases from the separator of the drying system are partly a radiator of the partial pressure evaporator and ^ partially supplies an associated air preheater that the sludge to be dewatered between Partialdruok-Yerdampfer and heating element circulating with the supply of an additional amount of fresh sludge and that the air heated in the preheater with the partial pressure evaporator brings existing sludge into an intimate exchange of substances and heat. 10982A/036810982A / 0368 13. 6. 1967June 13, 1967 K 4204/U Dr.yn/PNK 4204 / U Dr.yn / PN 3. Verfahren naoh Fatentanepruoh 1 oder 2, daduroh gekennzeichnet, daß die aus dem Partialdruok-Verdampfer austretenden Restgaee einer Abkühlung zwecke Kondensation des Wasserdampfes unterworfen werden.3. Method naoh Fatentanepruoh 1 or 2, daduroh characterized in that the residual gas exiting the Partialdruok evaporator cooling for the purpose of condensation Be subjected to water vapor. 4. Verfahren naoh Patentanspruch 1 oder 2, daduroh gekennzeichnet, daß das aus dem Fartialdruok-Verdampfer austretende wasserdampfhaltige Restgas einer weiteren Wärmeverwertung zugeführt wird.4. The method naoh claim 1 or 2, characterized in that the residual gas containing water vapor leaving the Fartialdruok evaporator is fed to further heat recovery. 5. Anlage zur Durchführung des Verfahrens naoh Patentanspruch 1, gekennzeichnet durch einen Partialdruck-Verdampfer in Kombination mit einem Heizkörper, der mit der Abgasleitung des Feststoffabsoheiders der Trocknungsanlage in Verbindung steht; duroh einen Luftvorwärmer zur Erzeugung von erwärmter Luft, die dem Fartialdruok-Verdampfer zugeführt wird, sowie duroh Mittel zum Umwälzen des Schlammes zwischen5. Plant for carrying out the process naoh claim 1, characterized by a partial pressure evaporator in combination with a radiator, which is connected to the exhaust pipe of the Solid absorbers of the drying system in connection stands; duroh an air preheater to generate heated air that is fed to the Fartialdruok evaporator, as well as means for circulating the sludge between Partlaldruok-Verdampfer und Heizkörper und zum Zuführen von frisohem Schlamm in den Fartialdruok-Verdampfer.Partlaldruok evaporator and radiator and for feeding from wet mud to the Fartialdruok evaporator. 109824/0368109824/0368