DE2535683B2 - Sludge dryer for indirect drying of sludge - Google Patents
Sludge dryer for indirect drying of sludgeInfo
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Description
Die Erfindung geht von einem Schlammtrockner zur indirekten Trocknung von Schlamm vor dessen Verbrennung in einem Wirbelschichtofen, dessen Rauchgase zur Vorwärmung der Trägerluft für den Wirbelschichtofen verwendet werden und anschließend dem Schlammtrockner zugeleitet werden, aus.The invention relates to a sludge dryer for the indirect drying of sludge before it Combustion in a fluidized bed furnace whose flue gases are used to preheat the carrier air for the Fluidized bed furnace are used and then fed to the sludge dryer.
Ein derartiges Schlammtrocknungsverfahren mit einer entsprechenden Vorrichtung ist aus der CH-PS 4 52 092 bekannt.Such a sludge drying process with a corresponding device is from CH-PS 4 52 092 known.
Ausgehend von der Zeitschrift »Kommunalwirtschaft«, 9/1965, Seiten 351 und 352, ist der Fachmann darauf hingewiesen, daß bei übelriechenden Schlämmen die direkte Schlammtrocknung wegen des Geruchsproblems nicht vorteilhaft ist. In dieser Zeitschrift wird deshalb angegeben, daß für derartige Schlämme die indirekte Trocknung zweckmäßig ist. Durch diese technische Lehre ist der Fachmann dazu angehalten, bei einer Schlammtrocknung nach der CH-PS 4 52 092 auch die indirekte Schlammtrocknung anzuwenden.Based on the magazine "Kommunalwirtschaft", 9/1965, pages 351 and 352, the specialist is pointed out that with malodorous sludge the direct sludge drying because of the odor problem is not beneficial. This journal therefore states that for such sludges the indirect drying is appropriate. Through this technical teaching, the skilled person is encouraged to sludge drying according to CH-PS 4 52 092, indirect sludge drying can also be used.
Es liegt die Aufgabe vor, einen Schlammtrockner zu schaffen, der eine gute Abkühlung der Abgase und wirkungsgradmäßig günstige Trocknung des Schlammes zu ermöglichen in der Lage ist.The task at hand is to create a sludge dryer that cools the exhaust gases well and is able to enable favorable drying of the sludge in terms of efficiency.
Die Aufgabe wird bei einem Schlammtrockner der erfindungsgemäßen Art dadurch gelöst, daß im Schlammtrockner mehrere Schlammkanäle beliebiger Querschnittsform in Reihe geschaltet sind, wobei die Schlammkanäle mindestens an einer ihrer Seiten direkt von den Rauchgasen umströmt sind und daß in den Schlammkanälen Zwangsfördereinrichtungen für den Schlamm vorgesehen sind.The object is achieved in a sludge dryer of the type according to the invention in that in Sludge dryer several sludge channels of any cross-sectional shape are connected in series, the The flue gases flow around at least one of their sides directly through the mud channels and that in the Mud channels forced conveying devices for the mud are provided.
Der erste Schlammkanal trägt eine Aufgabevorrichtung für das zu trocknende Gut. Der Schlamm wird durch eine Zwangsfördereinrichtung, beispielsweise ein Kratzerband, durch jeden Schlammkanal bewegt. Am Kanalende befinden sich Übergabestellen zum nächstfolgenden Kanal. Durch diese Zwangsfördereinrichtung wird ein Verstopfen des Kanals durch Schlammverkrustungen vermieden, gleichzeitig ein gewisser Umwälzeffekt des Schlammes und eine Reinigung der Heizflächen erreicht. Um bei schwankenden Schlammsufgabemengen eine Übertrocknung oder Verkokung des Schlammes zu vermeiden, ist die Fördereinrichtung in ihrer Geschwindigkeit stetig regelbar. Der letzte Schlammkanal besitzt eine Austragsvorrichtung für den getrockneten Schlamm.The first mud channel carries a feed device for the material to be dried. The mud will moved through each mud channel by a forced conveyor device, for example a scraper belt. At the At the end of the channel, there are transfer points to the next channel. Through this forced conveyor becomes a clogging of the sewer by mud incrustations avoided, at the same time a certain circulation effect of the sludge and a cleaning of the heating surfaces achieved. To prevent overdrying or coking of the sludge with fluctuating sludge input quantities To avoid this, the speed of the conveyor can be continuously regulated. The last mud channel has a discharge device for the dried sludge.
Nach einem Merkmal der Erfindung durchlaufen der is Schlamm und die Rauchgase den Schlammtrockner im Gleichstrom. Bei weniger temperaturempfindlichen Schlämmen oder Pasten, z. B. solchen aus dem Gebiet der Steine und Erden, kann das Rauchgas jedoch auch im Gegenstrom geführt werden. Jeder Kanal enthält ebenfalls Ein- und Ausströmöffnungen für das Rauchgas, welches durch Übergabevorrichtungen von Kanal zu Kanal weitergeleitet wird.According to a feature of the invention, the sludge and the flue gases pass through the sludge dryer Direct current. With less temperature-sensitive slurries or pastes, e.g. B. those from the area the stones and earth, the flue gas can, however, also be conducted in countercurrent. Each channel contains also inflow and outflow openings for the flue gas, which is passed through transfer devices from the duct is forwarded to channel.
Die entstehenden Brüden aus der Schlamm-Wasserverdampfung strömen gemeinsam mit dem Schlamm und werden arn Anfang und am Ende des Kanals in einen Brüdenraum vom Schlamm getrennt und durch Brüdenöffnungen .abgeführt. Sie können im ersten Rauchgaskanal zur Schlammvorwärmung benutzt und dabei kondensiert oder aber dem Ofen zur Desodorierung zugeleitet werden.The resulting vapors from the sludge-water evaporation flow together with the mud and are in at the beginning and at the end of the canal a vapor space separated from the sludge and discharged through vapor openings. You can in the first Flue gas duct used to preheat the sludge and condensed in the process, or the oven for deodorization be forwarded.
Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der, daß Schlamm- und Rauchgaskanal mit den zugehörigen Ein-, Austritts- und Brüdenöffnungen sowie der Zwangsfördereinrichtung mit Übergabestellen eine Kompakteinheit bilden. Eine Trockenvorrichtung ist je nach der erforderlichen Trockenkapazität aus mehreren hintereinandergeschalteten Kompakteinheiten zusammengesetzt, wodurch sich eine besonders wirtschaftliche Konstruktion ergibt. Ebenfalls ist auf einfache Weise eine nachträgliche Kapazitätsänderung möglich.A particular advantage of the device according to the invention is that the sludge and flue gas channel with the associated inlet, outlet and vapor openings as well as the forced conveying device with transfer points form a compact unit. A drying device is available depending on the drying capacity required composed of several compact units connected in series, which makes a special economical construction results. A subsequent change in capacity is also easy possible.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung stehen die Schlammkanäle unter Unterdruck. Die Schlammkanäle sind entweder kaskadenartig übereinander, senkrecht oder in der Horizontalen angeordnet. Wenn die Schlammkanäle nacheinander in der Horizontalen oder Schrägen angeordnet sind, dienen sie erfindungsgemäß zum gleichzeitigen Fördern des Schlamms.According to a further feature of the invention, the mud channels are under negative pressure. The mud channels are either arranged in a cascade on top of each other, vertically or horizontally. If the Mud channels are arranged one after the other in the horizontal or inclined, they are used according to the invention for simultaneous pumping of the sludge.
Eine derartige Kombination von indirekter rekuperativer Schlammtrocknung mit einem Wirbelschichtofen bewirkt somit, insbesondere bei feuchten Schlämmen, neben der erheblichen Einsparung an Zusatzbrennstoff auch eine Senkung der Investitionskosten für die Nachbehandlung und damit eine Erweiterung des wirtschaftlichen Anwendungsbereiches der Wirbelschichtverbrennung. So kann z. B. für einen Schlamm mit einem Wassergehalt von 80% und einem unteren Heizwert der Trockensubstanz vonSuch a combination of indirect recuperative sludge drying with a fluidized bed furnace thus, especially in the case of moist sludge, not only results in considerable savings in additional fuel also a reduction in investment costs for post-treatment and thus an expansion of the economic area of application of fluidized bed combustion. So z. B. for a mud with a water content of 80% and a lower calorific value of the dry matter of
Huts = 12 561 kj/kg die Zusatzwärme von 2303 kj/kg Schlamm auf 251 kj/kg Schlamm, also um 89%, gesenkt werden. Huts = 12 561 kj / kg the additional heat can be reduced from 2303 kj / kg sludge to 251 kj / kg sludge, i.e. by 89%.
Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher erläutert.Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the drawing.
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrensschemas einer Wirbelschichtverbrennung mit einem indirekten Schlammtrockner unter Ausnutzung der Abgaswärme,Fig. 1 shows an embodiment of a process scheme a fluidized bed incineration with an indirect sludge dryer using the exhaust gas heat,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen indirektenFig. 2 is a longitudinal section through an indirect
Schlammtrockner,Sludge dryer,
F i g. 3 die Draufsicht eines indirekten Schlammtrockners nach den F i g. 2 und 4 undF i g. 3 is a top view of an indirect sludge dryer according to FIGS. 2 and 4 and
Fig.4 einen Querschnitt eines indirekten Schlammtrockners entsprechend F i g. 2.Figure 4 is a cross-section of an indirect sludge dryer according to FIG. 2.
Das in Fig. 1 dargestellte Verfahrensschema gemäß der Erfindung zeigt einen an sich bekannten Wirbelschichtofen 1 zur Veraschung von Abfallschlamm.The process scheme according to the invention shown in FIG. 1 shows a fluidized bed furnace known per se 1 for incineration of waste sludge.
Der Abfallschlamm 2 wird durch eine Aufgabevorrichtung 3 dem Ofen zugeführt. Die entstehenden Rauchgase 4 durchlaufen einen Luftvorwärmer 5 und einen Vorabscheider 6, in welchem die Grobanteile der Flugasche abgeschieden werden. Anschließend treten sie in den indirekten Schlammtrockner 7 ein, geben den größten Teil der Wärme an den Schlamm ab, werden, da sie nicht mit dem Schlamm in Berührung gekommen sind, direkt in einer Rauchgas-Reinigungsvorrichtung 8 bis auf die zulässigen Emissionswerte gereinigt und strömen über einen Kamin 9 in die Atmosphäre.The waste sludge 2 is fed through a feed device 3 fed to the furnace. The resulting flue gases 4 pass through an air preheater 5 and a pre-separator 6, in which the coarse fractions of the fly ash are separated. Then kick they enter the indirect sludge dryer 7, give off most of the heat to the sludge, because they have not come into contact with the sludge, directly in a flue gas cleaning device 8 Purified except for the permissible emission values and flow through a chimney 9 into the atmosphere.
Die Wirbel- und Verbrennungsluft 10 wird über den Luftvorwärmer 5 auf etwa 500 bis 5500C vorgewärmt Die abgeschiedene Flugasche 11 führt aan dem Aschesilo zu.The fluidizing and combustion air 10 is preheated to 550 0 C on the air preheater 5 provided at about 500, the deposited fly ash 11 leads to aan the ash silo.
Der feuchte Klärschlamm 2 tritt über eine Aufgabevorrichtung 12 in den indirekten Schlammtrockner 7 ein und verläßt diesen in getrockneter Form über die Ausschleusvorrichtung 13 in Richtung Wirbelschichtofen. Der im Schlammtrockner entstehende Brüden wird über eine Rohrleitung 14 in die erste Stufe des Trockners geleitet und zur Schlammvorwärmung kondensiert Das Kondensat 15 wird in die Kläranlage zurückgeführt Wo dies nicht möglich ist, führt man den entstehenden Brüden direkt dem Ofen zur Desodorierung zu.The moist sewage sludge 2 enters the indirect sludge dryer 7 via a feed device 12 and leaves this in dried form via the discharge device 13 in the direction of the fluidized bed furnace. The vapors produced in the sludge dryer are fed into the first stage of the via a pipe 14 The condensate 15 is fed into the sewage treatment plant returned Where this is not possible, the resulting vapors are sent directly to the oven for deodorization to.
Fig.2, 3 und 4 zeigen ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen indirekten Schlammtrockners. Der schematisch dargestellte 8-stufige Schlammtrockner besteht aus vier aufeinandergesetzten Kompakteinheiten I — IV, die kaskadenartig hintereinandergeschaltet sind. Der zu 'rocknende Schlamm 20 wird über einen Zellenradzuteiler 12 dem ersten Schlammkanal 21 zugeführt der rechteckigen Querschnitt aufweist. Der Trockengaskanal 22 umschließt den Schlammkanal 21 auf zwei gegenüberliegenden Seiten. Das Rauchgas 23 tritt durch den Zuführungsstutzen 24 in die erste Stufe ein, strömi durch Umlenkhauben 25 jeweils im Gleichstrom mit dem Schlamm von Stufe :zu Stufe und verläßt den Trockner durch den Abgasstutzen 26. Der Schlamm wird mittels der Kratzerförderer 27 durch den betreffenden Schlammkinal befördert, wobei ein Kratzerförderer jeweils für zwei Schlammkanäle vorgesehen ist Am Ende des Kanals befindet sich eine Schlammübergabevorrichtung 28 in Form eines Leitbleches, welches den Schlamm in den nächsten Schlammkanal leitet Die letzte Trockenstufe ist mit einer Trockenschlamm-Austragsvorrichtung 13, hier ein Zellenrad, versehen. Der getrocknete Schlamm 29 wanden zum Verbrennungsofen 1. Der Antrieb der Kratzerförderer 27 erfolgt über einen nicht dargestellten Ketten- bzw. Riementrieb und einen regelbaren AntriebsmotorFigures 2, 3 and 4 show an embodiment of a indirect sludge dryer according to the invention. The 8-stage sludge dryer shown schematically consists of four compact units I - IV placed one on top of the other, which are cascaded in series are. The sludge 20 to be dried is fed to the first sludge channel 21 via a rotary feeder 12 has fed the rectangular cross-section. The drying gas channel 22 encloses the sludge channel 21 on two opposite sides. The flue gas 23 enters the first stage through the feed nozzle 24 a, strömi through deflection hoods 25 each in Co-current with the sludge from stage: to stage and leaves the dryer through the exhaust port 26. The Sludge is conveyed through the relevant sludge terminal by means of the scraper conveyor 27, with a Scraper conveyor is provided for two sludge channels. There is one at the end of the channel Sludge transfer device 28 in the form of a guide plate, which the sludge in the next sludge channel The last drying stage is with a dry sludge discharge device 13, here a cellular wheel, Mistake. The dried sludge 29 went to the incinerator 1. The drive of the scraper conveyors 27 takes place via a chain or belt drive, not shown, and a controllable drive motor
30. Mit Hilfe von Spannvorrichtungen 31 können die Kratzerförderer 27 entsprechend vorgespannt werden.30. With the help of tensioning devices 31, the scraper conveyor 27 can be pretensioned accordingly.
Der entstehende Brüden aus der WasserverdampfungThe resulting vapor from the water evaporation
wandert mit dem Schlamm durch die Schlammkanäle 21 und sammelt sich im Brüdenraum 32, wo er vom Schlamm getrennt und durch die Brüdenoffnungen 33 über die Brüdenabzugsstutzen 34 abgesaugt wird.migrates with the sludge through the sludge channels 21 and collects in the vapor space 32, where it is from Sludge is separated and sucked off through the vapor openings 33 via the vapor discharge nozzle 34.
In dem hier gezeigten Beispiel muß der Brüden dem Ofen zur Desodorierung zugeführt werden. Nicht dargestellt ist der Fall, in dem der F.üden über einen getrennten Kana! bereits der zweiten S'ufe entzogen und in der obersten ersten Stufe des Trockners im Trockengaskanal kondensiert wird und damit zur Schlammvorwärmung dientIn the example shown here, the vapor has to be fed to the oven for deodorization. not the case is shown in which the south over a separate Kana! already withdrawn from the second level and is condensed in the top first stage of the dryer in the drying gas duct and thus to the Sludge preheating is used
Mit Hilfe einer anderen, nicht dargestellten Ausführungsform, bei der die einzelnen Stufen in der Horizontalen oder Schrägen angeordnet sind, kann das Trockengut gleichzeitig getrocknet und gefördert werden.With the help of another, not shown embodiment, in which the individual stages in the If they are arranged horizontally or at an incline, the items to be dried can be dried and conveyed at the same time will.
Darüber hinaus kann bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Schlammkanal im Unterdruckbereich liegen, wobei der Trocknungseffekt durch Erhöhung des Temperaturgefälles vergrößert wird. Der erfindungsgemäße Schlammtrockner ist in seinem Anwendungsbereich nicht auf die Trocknung von Klärschlamm in Verbindung mit einem Wirbelschichtofen beschränkt. Vielmehr kann der Trockner für jedes Trocknungsproblem eingesetzt werden, be: dem eine Verkrustungsgefahr der Heizflächen oder eine Verstopfungsgefahr der Schlammkanäle besteht Dies ist besonders bei allen klebrigen und pastenartigen Schlämmen der Fall. Als Trockriungsgase können Heizabgase jeglicher Art Verwendung finden, die aus irgendwelchen Gründen nicht mit dem Gut in Berührung gebracht werden dürfen, also auch Abgase aus Müllverbrennungsanlagen.In addition, in a further advantageous embodiment, the sludge channel can be in the negative pressure range, the drying effect being increased by increasing the temperature gradient. The sludge dryer according to the invention is not limited in its field of application to the drying of sewage sludge in connection with a fluidized bed furnace. Rather, the dryer can be used for any drying problem be: is the one of incrustation of the heating surfaces or clogging of the slurry channels This is especially for all sticky and pasty sludge the case. Heating exhaust gases of any kind can be used as drying gases, which for whatever reason may not be brought into contact with the property, including exhaust gases from waste incineration plants.
In einer konstruktiven Ausbildung des erfindungsgemäßen Schlammtrockners ist eine Vielzahl von Varianten möglich. Die dargestellte Ausführungsform zeigt nur eine Art der möglichen Ausbildung.In a constructive embodiment of the invention A large number of variants are possible with the sludge dryer. The illustrated embodiment only shows some type of possible training.
Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings
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