DE3926649A1

DE3926649A1 - Ceramic material prodn. from sediments - esp. silt and sludge contg. water and combustible (non-)volatile matter

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Publication number: DE3926649A1
Application number: DE3926649A
Authority: DE
Inventors: Erfinder Wird Nachtraeglich Benannt Der
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-08-11
Filing date: 1989-08-11
Publication date: 1991-02-14

Abstract

(A) Ceramic materials are produced from sediments, esp. silt and sludge, contg. water and combustible volatile and non-volatile substances, by (a) heat treating part of the sediment at up to 330 deg.C to form an initial prod. which is free of water and combustible volatile substances; (b) mixing the initial prod. with a further part of the sediment to obtain a mixt. of 4-12 wt.% moisture content; and (c) subjecting the mixt. to moulding and firing. (B) Appts. for carrying out the process comprises a heat treatment unit and a ceramic firing kiln, the novelty being that the heat treatment unit consists of one or more heated channels equipped with transport equipment for longitudinal transport of the material and equipment for extracting gases and vapours formed during heat treatment. USE/ADVANTAGE - The ceramic material is used for prodn. of brick and tile prods. (claimed). The process produces a high quality prod., avoids pollution and makes use of the combustible matter in the sediment for primary energy saving.

Description

Überall dort wo Wasserströmungen ihre Geschwindigkeit verlieren, lagern sich Sedimente ab. Das wird gezielt z.B. in Kläranlagen zur Abwasserreinigung ausgenutzt, geschieht aber auch höchst unerwünscht in Flußmündungen, Hafenbecken, Staubecken u. dgl., die deshalb regelmäßig ausgebaggert werden müssen. Die da bei anfallenden Sedimente, also z.B. Klärschlamm oder Hafen schlick, enthalten durchweg unzulässig hohe Mengen an anorgani schen sowie organischen Schadstoffen und müssen deshalb beseitigt werden. Sie werden bislang auf Spülfelder verbracht, im Meer ver klappt oder in Sonderdeponien gelagert. Das sind umwelttechnisch fragwürdige und auf Dauer nicht akzeptable Methoden.Wherever water flows their speed lose sediments deposit. This is targeted, e.g. in Wastewater treatment plants used for wastewater treatment, but also happens highly undesirable in estuaries, docks, reservoirs u. Like. That must therefore be dredged regularly. The there with accumulating sediments, e.g. Sewage sludge or harbor silt, consistently contain inadmissibly high amounts of anorgani and organic pollutants and must therefore be eliminated become. They are so far spent on rinsing fields, in the sea ver works or stored in special depots. These are environmental questionable and in the long run unacceptable methods.

Andererseits enthalten die Sedimente auch einen ver hältnismäßig hohen Anteil an keramisch brennbaren (z.B. silika tischen) Materialien, was die Überlegung ausgelöst hat, aus den Sedimenten Ziegelerzeugnisse herzustellen, welche die Schadstoffe - soweit sie nicht beim Brennprozeß zerstört werden oder in das Abgas übergehen - in gebundener (unlöslicher) Form enthalten und zugleich Nutzprodukte darstellen. Einer direkten Verziegelung stellen sich jedoch im wesentlichen folgende Probleme entgegen: On the other hand, the sediments also contain a ver relatively high proportion of ceramic combustible (e.g., silica table) materials, which has triggered the consideration, from the Sediments to produce brick products containing the pollutants - as far as they are not destroyed during the firing process or in the Exhaust gas - contained in bound (insoluble) form and at the same time represent useful products. A direct Verziegelung However, there are essentially the following problems:

1) Die Sedimente besitzen einen sehr hohen Wassergehalt, der bis zu 80 Gew.% betragen kann.1) The sediments have a very high water content, which may be up to 80% by weight.
2) Der sehr hohe Feinkornanteil macht den Rohstoff für eine ziegelei-ähnliche Verarbeitung zu fett.2) The very high proportion of fines makes the raw material for a brick-like processing too fat.
3) Der sehr hohe Anteil an Ausbrennstoffen, d.h. verbren nungsfähigen Substanzen (z.B. hat trockener Hamburger Hafenschlick 20% Glühverlust, davon allein 8% C, der Rest flüchtige Kohlenwasserstoffe) ist im normalen Zie gelofen (Tunnelofen) nicht zu beherrschen. Insbesondere die flüchtigen Kohlenwasserstoffe verbrennen unkontrol liert, stören das Temperaturprofil des Ofens und beein trächtigen dessen Betriebssicherheit, aber auch der nicht-flüchtige Kohlenstoff ist infolge seines hohen Anteils und des entsprechend großen Heizwertes proble matisch. Außerdem können die gesetzlichen Abgas-Aufla gen (TA-Luft) nur mit unwirtschaftlichem Aufwand durch Nachverbrennung und Reinigung der sehr hohen Abgasmen gen (ca. 3000 Nm³ Abgas je Tonne Sediment Trockensub stanz) eingehalten werden.3) The very high proportion of spent fuel, ie combustible substances (eg dry Hamburg port silt 20% loss on ignition, of which 8% C, the remainder volatile hydrocarbons) is in the normal Zie blast furnace (tunnel kiln) can not be controlled. In particular, the volatile hydrocarbons burn unkontrol profiled, interfere with the temperature profile of the furnace and adversely affecting its reliability, but also the non-volatile carbon is problematic due to its high proportion and the correspondingly large calorific value. In addition, the legal Abgas-Aufla conditions (TA-air) conditions only with uneconomical effort by afterburning and cleaning the very high Abgasmen gene (about 3000 Nm ³ exhaust per ton of sediment Trockensub punch) are met.
4) Die vorstehend aufgezählten Punkte führen zu einer extrem hohen Trockenschwindung (ca. 12%) und zu einer hohen Brennschwindung (ca. 6%), das Produkt wird somit während eines normalen Ziegelei-Produktionsganges ca. 18% kleiner. Damit lassen sich einigermaßen maß haltige Ziegelerzeugnisse nicht mehr herstellen.4) The points listed above lead to a extremely high drying shrinkage (about 12%) and at one high burning shrinkage (about 6%), the product is thus during a normal brickyard production cycle about 18% smaller. This can be reasonably measured no longer produce containing brick products.
5) Die in den Sedimenten oft enthaltenen Säurereste und ebenso einige Schwermetalle, die beim Brennen verdamp fen, wie Quecksilber, Cadmium und Blei, erfordern eine zusätzliche mehrstufige Reinigung der Abgase. Hier kommt wiederum der Nachteil der sehr großen Abgasmenge zum Tragen.5) The acid residues often contained in the sediments and as well as some heavy metals that evaporate on burning such as mercury, cadmium and lead, require one additional multi-stage cleaning of the exhaust gases. Here again comes the disadvantage of the very large amount of exhaust gas to carry.

Aus diesen Gründen haben die bisherigen Versuche einer Verziegelung im wesentlichen nur zu zwei bekannt gewordenen Vor schlägen geführt, von denen der eine darin besteht, einen übli chen Ziegelrohstoff mit 10-20% Sedimenten zu versetzen und dann in einem normalen Tunnelofen zu verarbeiten. Damit lassen sich aber die sehr großen Mengen an anfallenden Sedimenten nicht bewältigen, und außerdem bleiben die Abgasprobleme ungelöst. Der andere Vorschlag umfaßt die Pelletierung und das Brennen von Granulat im Drehrohrofen. Das ist jedoch sehr unwirtschaftlich, und außerdem bleiben auch dabei wieder die Abgasprobleme im vol len Umfang bestehen.For these reasons, the previous attempts have a Vergebungung essentially only two became known Vor led, one of which is a übli to shift 10% of the raw material to 10% of sediments then process in a normal tunnel oven. Leave it but not the very large amounts of accumulating sediments and the exhaust problems remain unresolved. The Another proposal involves pelleting and burning Granules in the rotary kiln. This is very uneconomical, and besides, the exhaust problems in the vol range.

Somit besteht nach wie vor ein erheblicher Bedarf an einem praxisgerechten Verfahren zur Verziegelung der Sedimente. Hier setzt die Erfindung ein. Sie hat zum Ziel, ein Verfahren an zugeben, welches unter Vermeidung der vorangehend erörterten Nachteile zu hochwertigen Ziegelerzeugnissen führt, den Schad stoffkreislauf unterbricht und keine Umweltbelastung verursacht, also insbesondere auch die Abgasprobleme löst sowie außerdem die in den Sedimenten in Form von Ausbrennstoffen enthaltenen Ener gieträger beherrschbar zur Einsparung von Primärenergie ausnutzt.Thus, there is still a significant need for a practical method for verifying the sediments. This is where the invention starts. Its goal is to start a procedure which, while avoiding the previously discussed Disadvantages of high quality brick products leads to the damage substance cycle and does not cause any environmental impact, So in particular also solves the exhaust problems and also the Ener contained in the sediments in the form of spent fuel gieträger controllable exploited to save on primary energy.

Dieses Ziel erreicht die Erfindung durch ein Verfahren, welches sich durch folgende Schritte kennzeichnet:This object is achieved by the invention by a method which is characterized by the following steps:

a) Aus einem Teil der Sedimente wird durch Wärmebehandlung bei Temperaturen bis zu 330°C ein wärmebehandeltes Vor produkt gebildet.a) Part of the sediments is by heat treatment at temperatures up to 330 ° C a heat-treated Vor product formed.
b) Das wärmebehandelte Vorprodukt wird mit einem weiteren Teil der Sedimente in einem solchen Mischungsverhältnis vermischt, daß eine Mischung mit einem Feuchtigkeitsge halt von 4 bis 12 Gew.% entsteht.b) The heat-treated precursor is mixed with another Part of the sediments in such a mixing ratio mixed, that a mixture with a Feuchtigkeitsge Holds from 4 to 12 wt.% Is formed.
c) Die Mischung wird der üblichen Formgebung zugeführt und anschließend bei keramischen Brenntemperaturen ge brannt.c) The mixture is fed to the usual shape and then ge at ceramic firing temperatures burned.

Das erfindungsgemäße Verfahren sieht somit vor, zu nächst einen Teil der angefallenen Sedimente (d.h. der Sedimente im Rohzustand) einer Wärmebehandlung zu unterwerfen. Bei dieser Wärmebehandlung, die zweckmäßig in einer Behandlungsanlage nach Art eines Trockners durchgeführt wird, entweicht zunächst das Wasser, d.h. es tritt eine vollständige Trocknung ein, die bei einem Anstieg der Temperatur auf Werte von etwas oberhalb 100°C (z.B. auf Werte bis etwa 120°C, je nach Beschaffenheit der Sedi mente) als abgeschlossen angesehen werden kann. Bei weiterem An stieg der Temperatur erfolgt dann ein Ausgasen der flüchtigen Kohlenwasserstoffe, das im wesentlichen bei etwa 200-250°C ab läuft und bei etwa 300°C (zuzüglich einer Sicherheitsmarge, wie derum je nach Beschaffenheit der Sedimente) praktisch beendet ist. Durch die Wärmebehandlung entsteht ein Vorprodukt, bei dem der Gewichtsverlust durch Trocknung, die Trockenschwindung, der Gewichtsverlust durch flüchtige Kohlenwasserstoffe (bei dem ein gangs genannten Beispiel des Hamburger Hafenschlicks 12%) und ein Teil der Brennschwindung (in der Größenordnung von 1-3%) be reits vor Beginn des keramischen Brennprozesses gewissermaßen "vorweggenommen" sind. Wenn dieses Vorprodukt anschließend ge brannt wird, verbleiben nur noch ein Glühverlust von ca. 8%, der durch den Ausbrand von Kohlenstoff oberhalb etwa 800°C bedingt ist, und eine restliche Brennschwindung von 3-5%. Diese Werte sind völlig unproblematisch und auch bei normalen Ziegeleiroh stoffen üblich.The inventive method thus provides, too next part of the accumulated sediments (i.e. in the raw state) to undergo a heat treatment. At this Heat treatment, the appropriate in a treatment plant after Type of a dryer is performed, escapes first Water, i. it occurs a complete drying, which at a rise in temperature to values of just above 100 ° C (e.g., to levels up to about 120 ° C, depending on the nature of the sedi can be regarded as completed. At further on As the temperature rises then outgassing of the volatile Hydrocarbons, the substantially at about 200-250 ° C from running and at about 300 ° C (plus a safety margin, like in turn, depending on the nature of the sediments) practically finished is. The heat treatment creates a precursor in which the weight loss through drying, the drying shrinkage, the Weight loss by volatile hydrocarbons (in which initially mentioned example of the Hamburg harbor silt 12%) and a Part of burning shrinkage (in the order of 1-3%) be already before the start of the ceramic firing process, as it were "anticipated" are. If this precursor then ge is burned, leaving only a loss on ignition of about 8%, the caused by the burnout of carbon above about 800 ° C. is, and a remaining firing shrinkage of 3-5%. These values are completely unproblematic and also with normal Ziegeleiroh common.

Allerdings läßt sich das Vorprodukt als solches nicht zu brennfähigen Formlingen verarbeiten, und deshalb sieht das er findungsgemäße Verfahren weiterhin vor, das Vorprodukt - ggfs. nach Zerkleinerung auf die gewünschte Granulometrie - mit fri schen Roh-Sedimenten so zu mischen, daß eine Mischung mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 4-12 Gew.% entsteht. In dieser Mischung wirken die Roh-Sedimente als Bindeton. Außerdem sorgen sie dafür, daß die Mischung auf die für die Formgebung erforderliche Plasti zität und Feuchte eingestellt wird. In Anbetracht des hohen Was sergehaltes der Sedimente macht dabei das Vorprodukt den überwie genden Anteil der Mischung aus, der Anteil an Roh-Sedimenten in der Mischung liegt im allgemeinen in der Größenordnung unter 15 Gew.%. Der durch die Roh-Sedimente in die Mischung eingebrach te Gehalt an flüchtigen Kohlenwasserstoffen ist bei diesen Men genverhältnissen so gering, daß er nicht stört.However, the precursor as such can not be to process flammable moldings, and that's why he sees it inventive method continues, the precursor - if necessary. after crushing to the desired granulometry - with fri raw sediments so that a mixture with a Moisture content of 4-12 wt.% Formed. In this mixture the raw sediments act as binding clay. They also make sure that the mixture on the required for shaping Plasti and humidity is adjusted. Considering the high What The water content of the sediments makes the primary product the predominant proportion of the mixture, the proportion of raw sediments in the mixture is generally of the order of magnitude less 15% by weight. The buried by the raw sediments in the mixture The content of volatile hydrocarbons is in this Men conditions so low that it does not bother.

Die Mischung aus wärmebehandeltem Vorprodukt und Roh- Sedimenten läßt sich in üblicher Weise, z.B. mittels hydrauli scher Trockenpressen, zu Formlingen verarbeiten, die dann wie normale Ziegel-Formlinge in einem Brennofen, z.B. einem Tunnel ofen, gebrannt werden können. Auf diese Weise wird durch das er findungsgemäße Verfahren das Ziel erreicht, die Sedimente in hochwertige maßhaltige, auch großformatige Ziegelerzeugnisse zu überführen, die kein Umweltproblem mehr bilden, sondern ein hoch wertiges Produkt darstellen.The mixture of heat-treated primary product and raw Sediments can be conventionally precipitated, e.g. by means of hydrauli dry presses, to form moldings, which then like normal brick moldings in a kiln, e.g. a tunnel oven, can be fired. That way he gets through inventive method achieved the goal, the sediments in high-quality dimensionally stable, even large-format brick products too convict, which no longer form an environmental problem, but a high one represent a valuable product.

Ein besonders wichtiger Vorteil ist es dabei, daß das Verfahren den Heizwert der in den Sedimenten enthaltenen Aus brennstoffe voll nutzbar machen kann. Dieser Heizwert ist so groß, daß im laufenden Betrieb praktisch keine Primärenergie mehr zugeführt zu werden braucht. Infolge der dem keramischen Brenn prozeß vorgeschalteten Wärmebehandlung entstehen auch keine Pro bleme in der Beherrschung der aus den Ausbrennstoffen stammenden Wärmeenergie. Die flüchtigen Kohlenwasserstoffe werden in der Stufe der Wärmebehandlung freigesetzt und lassen sich gezielt als Heizmittel für diese Stufe verbrennen. Da diese Kohlenwasserstof fe (abgesehen von den geringen Mengen, die über die Roh-Sedimente in die Mischung gelangt sind) den Brennofen überhaupt nicht er reichen, können sie sich dort auch nicht nachteilig auf das Tem peraturprofil im Brennofen auswirken und die Betriebssicherheit beeinträchtigen. Der Brennofen seinerseits läßt sich durch den Kohlenstoffgehalt der Formlinge, der in der Wärmebehandlung nicht angetastet wurde, beheizen (außer natürlich beim Anfahren des Ofens). Da der Energieinhalt der Formlinge im allgemeinen größer ist als der Wärmebedarf des Ofens, kann im laufenden Betrieb noch Wärme aus dem Ofen abgezogen und anderweitig (z.B. in der Vor trocknung der Formlinge) ausgenutzt werden. A particularly important advantage is that the Process the calorific value of the sediments contained in the sediments fully usable fuels. This calorific value is so great, that virtually no primary energy during operation needs to be supplied. As a result of ceramic firing process upstream heat treatment are also no pro the mastery of those derived from the fuels Thermal energy. The volatile hydrocarbons are in the Stage of the heat treatment released and can be targeted as Burn heating media for this stage. Since these hydrocarbons Fe (apart from the small amounts that are above the raw sediments got into the mixture) the kiln at all he did not rich, they can not be detrimental to the Tem temperature profile in the kiln and the operational safety affect. The kiln in turn can be through the Carbon content of the moldings, not in the heat treatment was touched, heat (except of course when starting the Furnace). As the energy content of the moldings is generally larger is considered the heat requirement of the furnace, can still be in operation Heat is removed from the oven and otherwise (e.g., in the pre Drying of the moldings) are exploited.

In apparativer Hinsicht erfordert das erfindungsgemäße Verfahren keinen besonderen Aufwand. Für den keramischen Brenn prozeß ist jeder übliche Ofen, insbesondere Tunnelofen geeignet. Aus Gründen einer optimalen Energieausnutzung wird ein Gegenlauf ofen bevorzugt, dessen Bauprinzip und Wirkungsweise beispielswei se in den eigenen DE-A 25 51 811, 27 21 948 und 35 15 877 be schrieben sind. Dabei muß lediglich darauf geachtet werden, daß die Gasbefeuerung des Ofens mit ihrer Temperatur-Regelung so eingerichtet ist, daß sie auch als Kühlung arbeiten kann. Während der Inbetriebnahme wird dabei die Heizgasmenge von Temperatur- Reglern dem jeweiligen Wärmebedarf des Ofens angepaßt. Übersteigt die durch Kohlenstoff-Verbrennung freigesetzte Energie den Wärme bedarf des Ofens, so vergrößern die Regler, nach völligem Schlie ßen der Gaszufuhr, die Verbrennungsluftmenge an den Brennern. Da die Verbrennungsluft kalt eingeblasen, aber mit 1050°C wieder abgesaugt wird, transportiert sie Wärme aus dem Ofen und wirkt als Kühlluft. Die Regler passen die Kühlluftmenge dem Wärme- Überschuß an und können so eine Überschreitung ihrer Sollwerte wirksam verhindern. Um die erforderliche Menge an Kühlmedium klein zu halten, kann die Kühlluft auch ganz oder teilweise durch Wrasen aus der Trocknungs-Phase der Wärmebehandlung ersetzt wer den. Da Wasserdampf etwa die doppelte spezifische Wärme wie Luft hat, wird die erforderliche Menge entsprechend kleiner.In terms of apparatus, the invention requires Procedure no special effort. For the ceramic firing Process is any conventional oven, especially suitable tunnel kiln. For reasons of optimal energy utilization is a mating oven preferred whose construction principle and mode of operation beispielswei in their own DE-A 25 51 811, 27 21 948 and 35 15 877 be are written. It must only be ensured that the gas firing of the furnace with its temperature control so is set up that it can also work as a cooling. While During commissioning, the quantity of hot gas from temperature Controllers adapted to the respective heat demand of the furnace. exceeds the energy released by carbon combustion is the heat requires the furnace, so enlarge the controller, after complete Schlie ßen the gas supply, the amount of combustion air to the burners. There the combustion air blown cold, but with 1050 ° C again is sucked, it transports heat from the oven and works as cooling air. The regulators adjust the amount of cooling air to the heat Excess and can thus exceed their nominal values effectively prevent. To the required amount of cooling medium small, the cooling air can also completely or partially through Wrasen from the drying phase of the heat treatment replaced who the. Because water vapor is about twice the specific heat as air has, the required amount is correspondingly smaller.

Als Anlage für die Durchführung der Wärmebehandlung sind im Prinzip alle üblichen Trockner einsetzbar. Bevorzugt werden dabei jedoch kanalförmige Anlagen, da diese es besonders einfach ermöglichen, die beiden Phasen der Wärmebehandlung, nämlich die Trocknung und das Entgasen, apparativ zu trennen. Es können dann nämlich zwei oder mehr Kanäle entweder gegenläufig oder/und zweietagig so ausgeführt werden, daß in dem einen Kanal (z.B. dem oberen) getrocknet und in dem anderen Kanal (z.B. dem unteren) entgast wird. Dadurch lassen sich beispielsweise die unten ausgetriebenen Gase (die zur Beheizung des Trockners ver brannt werden) und die oben entstehenden Wrasen (die z.B. zur Kühlung des Brennofens dienen sollen) separat abfangen. As a facility for carrying out the heat treatment In principle, all conventional dryers can be used. Prefers However, they are channel-shaped systems, as they are particularly simply allow the two phases of heat treatment, namely the drying and the degassing, to separate equipment. It in that case two or more channels can go either in opposite directions and / or two-day executed so that in the one channel (e.g., the upper one) and dried in the other channel (e.g. lower) is degassed. This allows, for example, the gases expelled below (which are used to heat the dryer ver burned) and the vapors (e.g. Cooling of the furnace to serve) catch separately.

Zweckmäßig, aber keineswegs erforderlich ist es, die Wärmebehandlungsanlage und den Gegenlaufofen apparativ zu kombi nieren, indem die Behandlungskanäle in der Mittelwand des Gegen laufofens angeordnet werden. Dort wird ihr Temperaturlauf durch die große Masse des Gegenlaufofens stabilisiert. Örtliche Ener gie-Defizite oder Überschüsse werden vom Ofen und dessen Tempera tur-Regelung ausgeglichen. Außerdem läßt sich so gewährleisten, daß die ausgetriebenen Brenngase in der Mittelwand des Ofens im mer optimale Bedingungen für sichere Zündung und Verbrennung vorfinden.It is expedient, but by no means necessary, that Heat treatment plant and the countercurrent apparatus to be combined kidney by the treatment channels in the middle wall of the counter be arranged Laufofens. There is their temperature run through stabilized the large mass of the counterflow furnace. Local energy Energy deficits or surpluses are caused by the kiln and its tempera balanced. Besides, it can be guaranteed that the expelled fuel gases in the middle wall of the furnace in the optimal conditions for safe ignition and combustion find.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist übrigens nicht nur auf Hafenschlick oder andere Sedimente anwendbar, sondern auf alle keramisch verarbeitbaren Rohstoffe, die - sei es wegen hohem Gehalt an brennbaren Substanzen und/oder an Wasser im Anliefe rungszustand - bei normaler Verarbeitung Probleme bereiten.Incidentally, the method of the present invention is not only to harbor silt or other sediments applicable but on all ceramics that can be processed by ceramics - be it because of high Content of combustible substances and / or water in the delivery condition - cause problems with normal processing.

Nachfolgend werden das erfindungsgemäße Verfahren und ein dafür zweckmäßiges Ausführungsbeispiel eines Gegenlaufofens anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei stellen dar:Hereinafter, the inventive method and an expedient embodiment of a mating furnace explained in more detail with reference to the drawings. It shows:

Fig. 1 den Grundriß eines an das erfindungsgemäße Verfahren angepaßten Gegenlaufofens, Fig. 1 shows the outline of a method according to the invention adapted to the counter-flow furnace,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Gegenlaufofen (Ebene II-II in Fig. 1). Fig. 2 is a longitudinal section through the countercurrent furnace (level II-II in Fig. 1).

Fig. 3 einen Querschnitt durch die Aufheiz-/Kühlzone (Ebene III-III in Fig. 1) und Fig. 3 shows a cross section through the heating / cooling zone (level III-III in Fig. 1) and

Fig. 4 einen Querschnitt durch den Wärmebehandlungs kanal (Ebene IV-IV in Fig. 1). Fig. 4 shows a cross section through the heat treatment channel (level IV-IV in Fig. 1).

Bei dem zugrundeliegenden Gegenlaufofen handelt es sich um einen Tunnelofen mit zwei parallelen Kanälen, die von ihren ent gegengesetzten Enden her im Gegenstrom mit dem zu brennenden Material beschickt werden. In der Mitte des Ofens befindet sich für beide Kanäle die Brennzone und zu beiden Ofenseiten hin schließen sich an die Brennzone jeweils Zonen niedrigerer Tempe raturen an, die für den einlaufenden Materialstrom die Aufheiz zone und für den ausgehenden Materialstrom die Kühlzone darstel len. Dabei ist abschnittsweise zwischen einem Abschnitt der Kühl zone des einen Kanals und dem entsprechenden Abschnitt der Auf heizzone des anderen Kanals eine Luftumwälzung (Querkonvektion) vorgesehen, die einen Wärmeaustausch bewirkt. Außerdem besteht eine Längskonvektion, mit welcher alle in der Aufheizzone bzw. in der Kühlzone entstehenden Gase und Dämpfe zur Brennzone hinge führt werden, wo sie mit dem Rauchgas abziehen. Insoweit ent spricht der Gegenlaufofen dem bereits genannten Stand der Tech nik.The underlying countercurrent furnace is around a tunnel kiln with two parallel channels, separated from their ent opposite ends ago in countercurrent with the burning Material to be charged. Located in the middle of the oven for both channels the combustion zone and towards both sides of the furnace close to the firing zone each zones lower Tempe at the temperatures that are heating up for the incoming material flow zone and for the outgoing material flow the cooling zone depict len. Here is sections between a section of the cooling zone of a channel and the corresponding section of the up heating zone of the other channel an air circulation (cross-convection) provided, which causes a heat exchange. There is also a longitudinal convection, with which all in the heating zone or in The cooling zone resulting gases and vapors to the combustion zone hinged leading where they pull off with the flue gas. In that regard ent the countercurrent furnace speaks the already mentioned state of the art technology.

Ein solcher Gegenlaufofen stellt an sich eine optimale Energieausnutzung sicher und hat außerdem den besonderen Vorteil, daß nur verhältnismäßig geringe Abgasmengen anfallen, die in der Größenordnung von nur ca. 200 Nm³ je Tonne Trockensubstanz lie gen. Das Abgasvolumen ist also im Vergleich zum normalen Tunnel ofen um mehr als eine Zehnerpotenz geringer, und dadurch ergeben sich wirtschaftliche Größen und Kosten für die Beseitigung der in das Abgas übergegangenen Schadstoffe mit Hilfe üblicher Methoden und Apparate.Such a countercurrent furnace ensures optimal energy utilization and also has the particular advantage that only relatively small amounts of exhaust gas incurred, which lie in the order of only about 200 Nm ³ per ton of dry matter gene. The exhaust gas volume is thus compared to the normal tunnel less than one order of magnitude, and this results in economic parameters and costs for the elimination of pollutants that have been transferred to the exhaust gas by means of conventional methods and apparatus.

Zur Wirtschaftlichkeit trägt weiterhin bei, daß die in den Sedimenten enthaltenen Energiemengen im vollen Umfang für das Verfahren nutzbar gemacht werden können. Die aus den Ausbrenn stoffen der Sedimente stammenden Energiemengen sind normalerweise so hoch, daß der laufende Betrieb des Gegenlaufofens weitgehend ohne Einsatz von Primärenergie möglich ist und sogar noch ein Energieüberschuß entsteht, d.h. Wärmeenergie aus dem Gegenlauf ofen abgezogen werden kann, die sich dann z.B. zur Trocknung der Sedimente einsetzen läßt. Darauf wird nachfolgend bei der Be schreibung eines zahlenmäßigen Ausführungsbeispiels noch einge gangen. The economy continues to contribute that the in the amounts of energy contained in the sediments to the full extent for the Procedure can be harnessed. The burn out The quantities of energy derived from sediment are normally so high that the ongoing operation of the counterflow furnace largely without the use of primary energy is possible and even one more Energy surplus arises, i. Heat energy from the mating oven can be deducted, which then for drying the Use sediments. This will be described below in the Be Writing a numerical embodiment still turned addressed.

Ausführungsbeispielembodiment Gegenlaufofen mit Wärmebehandlungs-EinrichtungMating furnace with heat treatment facility

Es wird der zeichnerisch dargestellte Gegenlaufofen eingesetzt, der gegenüber den bekannten Typen so abgewandelt ist, daß neben dem keramischen Brand auch die Wärmebehandlung im glei chen Ofen stattfindet. Zu diesem Zweck sind in der Mittelwand des Ofenkörpers 1 mehrere, z.B. vier Paare von Behandlungskanälen 2 und 3 in Form stabiler Stahlkästen vorgesehen, die sich im we sentlichen in den beiden Bereichen der Mittelwand befinden, in denen die Aufheizzone des einen Kanals über Querkonvektionsöff nungen 10 und 11 mit der Kühlzone des gegenläufigen anderen Ka nals in Verbindung steht. Jedes Paar dieser Kanäle ist in zwei Etagen angeordnet, und der jeweils obere Kanal 2 dient im wesent lichen zum Trocknen der Roh-Sedimente, während der jeweils untere Kanal 3 zum Entgasen des getrockneten Materials dient. Dabei hat die obere Querkonvektions-Öffnung direkten Kontakt mit den Kanä len 3.It is used in the counter rotating furnace shown in the drawing, which is modified compared to the known types so that in addition to the ceramic fire, the heat treatment takes place in the moving furnace. For this purpose, several, for example, four pairs of treatment channels 2 and 3 in the form of stable steel boxes are provided in the middle wall of the furnace body 1 , which are we sentlichen in the two areas of the middle wall, in which the heating zone of a channel via Querkonvektionsöff openings 10th and 11 communicates with the cooling zone of the opposing other channel. Each pair of these channels is arranged in two floors, and each upper channel 2 is used in wesent union for drying the raw sediments, while the respective lower channel 3 is used for degassing of the dried material. The upper transverse convection opening has direct contact with the Kanä len third

Die oberen Kanäle 2 werden entweder am Ofenende oder, wie gezeichnet, in der Ofenmitte über eine Aufgabestation 12 mit Roh-Sedimenten beschickt. Das Material wird dann durch Förderein richtungen (zweckmäßig solchen, die während des Förderns eine ständige Umwälzung des Materials gewährleisten, wie Schleppket ten- oder Kratzförderer) den Kanälen 2 entlang transportiert, dann in die paarweise zugehörigen Kanäle 3 übergeben und entlang diesen Kanälen wieder zurücktransportiert, bis es am Ende der Kanäle 3 als Vorprodukt entnommen wird. Die Kanäle 2 werden mit tels Gasbrennern 4 beheizt, welche als Injektionsbrenner ausge bildet sind und als Brenngas die in den Kanälen 3 freigesetzten Kohlenwasserstoffe ansaugen, wobei Zündbrenner 6 für eine sichere und einwandfreie Verbrennung sorgen.The upper channels 2 are fed either at the furnace end or, as shown, in the furnace center via a feed station 12 with raw sediments. The material is then conveyed through conveyors (expediently those which ensure a constant circulation of the material during conveyance, such as a trailing belt or scraper conveyor) along the channels 2 , then transferred to the pairs of associated channels 3 and transported back along these channels, until it is removed at the end of the channels 3 as a precursor. The channels 2 are heated by means of gas burners 4 , which forms out as injection burner and suck as fuel gas released in the channels 3 hydrocarbons, with pilot burner 6 ensure safe and proper combustion.

Der Energieinhalt der freigesetzten Kohlenwasserstoffe liegt in der gleichen Größenordnung wie der Wärmeverbrauch zur Wasserverdunstung, so daß die Wärmebehandlungsanlage in sich etwa Energie-autark ist. Weder der Sauerstoffgehalt der Ofenatmosphäre noch das Betriebsdiagramm des Ofens werden beeinträchtigt. Der Ofen wirkt nur insoweit mit der Wärmebehandlungsanlage zusammen, daß über die Kontaktfläche zwischen den Entgasungskanälen 3 und der Querkonvektions-Öffnung 11 gewisse Energie-Defizite oder -Überschüsse in der Wärmebehandlungsanlage ausgeglichen werden. Dies läßt sich noch dadurch unterstützen, daß die Kanäle 2 und 3 nicht fest eingebaut, sondern höhenverstellbar an Spindeln o. dgl. aufgehängt werden. Dann kann die Eintauchtiefe der Wärmebe handlungsanlage in die Querkonvektions-Öffnung 11 von Hand oder automatisch geändert werden, um den Trocknungs- und Entgasungs vorgang und vor allem die Regulierung seines Wärmehaushalts zu beeinflussen.The energy content of the released hydrocarbons is in the same order of magnitude as the heat consumption for water evaporation, so that the heat treatment plant is approximately self-sufficient in energy. Neither the oxygen content of the furnace atmosphere nor the operating diagram of the furnace are affected. The furnace cooperates only with the heat treatment plant to the extent that certain energy deficits or excesses in the heat treatment plant are compensated via the contact surface between the degassing channels 3 and the transverse convection opening 11 . This can be further supported by the fact that the channels 2 and 3 are not permanently installed, but height adjustable on spindles o. The like. Are suspended. Then, the immersion depth of the heat treatment plant can be changed in the transverse convection opening 11 by hand or automatically to affect the drying and degassing process and especially the regulation of its heat balance.

Betont sei an dieser Stelle nochmals, daß es zwar zweckmäßig und bevorzugt ist, die Wärmebehandlungsanlage in die Mittelwand eines Gegenlaufofens einzubauen, daß dies aber keines falls erforderlich ist. Infolge ihrer weitgehenden Energie- Autarkie ist es vielmehr möglich, die Wärmebehandlungsanlage völ lig separat vom Brennofen anzuordnen, wobei, wenn ein Energiefluß zwischen Ofen und Wärmebehandlungsanlage gewünscht wird, dies auch über Leitungen geschehen kann, über die heiße Gase (Abgase) aus dem Ofen abgezogen und zur Wärmebehandlungsanlage geleitet werden können.It should be stressed at this point again that it indeed expedient and preferred, the heat treatment plant in the Install middle wall of a mating furnace, but that none if necessary. As a result of their extensive energy Autarky it is rather possible, the heat treatment plant völ lig to arrange separately from the kiln, wherein, if a flow of energy between oven and heat treatment plant is desired, this can also be done via pipes, over the hot gases (exhaust gases) withdrawn from the oven and passed to the heat treatment plant can be.

Auch ist es zwar zweckmäßig und bevorzugt, aber wie derum keinesfalls erforderlich, die Wärmebehandlungsanlage kanal förmig auszubilden. Im Prinzip ist vielmehr jeder aus der kera mischen Trocknungstechnik bekannte Typ von Haufwerks-Trocknern auch als Wärmebehandlungsanlage geeignet. Kanalförmig ausgebilde te Anlagen haben u.a. den Vorteil, daß die Phasen der Trocknung und der Entgasung räumlich so deutlich voneinander getrennt sind, daß sich die Wrasen einerseits und die ausgetriebenen Brenngase andererseits problemlos separat abziehen lassen. Bei anderen Typen von Haufwerks-Trocknern, z.B. bei Drehtrommeln oder char genweise beschickten Heizkammern, Rührkesseln o. dgl. ist dies nicht immer gegeben, so daß in einem solchen Fall eventuell noch eine Kondensationsstufe zur Abtrennung der Wrasen aus dem anfal lenden Gas-/Dampf-Gemisch vorgesehen sein muß. An der grundsätz lichen Eignung solcher anderen Typen ändert dies aber nichts.Although it is convenient and preferred, but how In no case required, the heat treatment plant channel form. In principle, everyone is from the kera mix drying technology known type of Haufwerks dryers also suitable as a heat treatment plant. Channel-shaped te plants have u.a. the advantage that the phases of drying and the degassing are so clearly separated from each other spatially, that the Wrasen on the one hand and the expelled fuel gases on the other hand can easily be deducted separately. For others Types of debris driers, e.g. for rotary drums or char infrequently charged heating chambers, stirred kettles o. The like. This is not always given, so that in such a case may still a condensation stage for separating the vapors from the anfal lenden gas / steam mixture must be provided. At the fundamental However, this does not change the suitability of such other types.

Verfahrensablaufprocess flow

Der angelieferte Schlamm wird über Roste mit ca. 50 mm Maschenweite in Beschicker gefüllt. Dabei werden grobe Fremdkör per, die den Verfahrensablauf stören könnten, ausgesondert. Aus den Beschickern werden die Behandlungskanäle in der Mittelwand des Gegenlaufofens gefüllt. Nach beendeter Trocknung und Entga sung wird das Material zur Aufbereitung transportiert, dort auf die gewünschte Granulometrie zerkleinert, mit ca. 14% frischem Schlamm als Bindeton versetzt und auf hydraulischen Pressen zu Formlingen gepreßt. Zwischengeschaltete Silos sorgen für Produk tionspuffer.The delivered mud is over grates with approx. 50 mm Mesh size filled in feeder. This will be rough Fremdkör separated, which could disturb the procedure. Out The feeders become the treatment channels in the middle wall filled the counter furnace. After completion of drying and Entga solution, the material is transported for reprocessing crushed the desired granulometry, with about 14% fresh Mud mixed as bind clay and added to hydraulic presses Moldings pressed. Intermediate silos provide products tion buffer.

Die Formlinge werden auf Tunnelofenwagen gestapelt, durchlaufen einen Vortrockner zur Austreibung der Preßfeuchte und danach den Ofen. Die Fig. 2 und 3 lassen schematisch Ofenwagen 8 mit dem darauf gestapelten Besatz 9 erkennen. Der Ofen wird durch den Ausbrand von Kohlenstoff aus den Formlingen beheizt. Da die freigesetzte Energie größer ist als der Wärmebedarf des Ofens, muß dessen Garbrandtemperatur in der schon erläuterten Weise durch Kühlen reguliert werden. Das gebrannte Gut gibt seine Rest wärme an den Vortrockner des Nachbarkanals ab, kommt kalt aus dem Ofen, wird auf herkömmliche Weise abgeladen, palettiert, einge schrumpft oder anderweitig versandbereit gemacht.The moldings are stacked on tunnel kiln cars, go through a pre-dryer for expelling the pressed moisture and then the oven. Figs. 2 and 3 can be schematically seen with the stacked thereon stocking 9 furnace carriage 8. The furnace is heated by the combustion of carbon from the moldings. Since the energy released is greater than the heat demand of the furnace, its Garbrandtemperatur must be regulated in the manner already explained by cooling. The fired material gives its residual heat to the pre-dryer of the adjacent channel, comes out of the oven cold, is unloaded in a conventional manner, palletized, shrunk or otherwise made ready for shipment.

RohstoffeigenschaftenRaw material properties

In dem vorangehend beschriebenen Gegenlaufofen soll eine Leistung von 240 t/Tag gebrannte Produkte aus Hamburger Hafenschlick hergestellt werden. In the countercurrent furnace described above an output of 240 t / day baked products from hamburger Harbor silt can be produced.

Der Rohstoff wird mit 50% Wassergehalt (bezogen auf das Naßgewicht) angeliefert, dies ist der Normalzustand eines Spülfeldes nach zweÿährigem Abstehen,The raw material is 50% water content (based on the wet weight), this is the normal state of a Rinse field after two years of standing,

Trockenschwindung 10,2% bezogen auf Trockensubstanz
Glühverlust 23,45% bezogen auf Trockensubstanz
Brennschwindung 5,5% bezogen auf Trockensubstanz.Dry shrinkage 10.2% based on dry matter
Loss on ignition 23.45% based on dry matter
Burning shrinkage 5.5% based on dry matter.

Der Austritt von brennbaren Dämpfen und Kristallwasser erfolgt zwischen 200 und 300°C mit einem Maximum bei 250°C. Dieser Austritt verursacht einen anteiligen Glühverlust von ca. 15%. Die Dämpfe bestehen etwa zur Hälfte aus Wasserdampf, zur anderen Hälfte aus Kohlenwasserstoffverbindungen, hauptsäch lich Methan.The escape of combustible vapors and water of crystallization takes place between 200 and 300 ° C with a maximum at 250 ° C. This leakage causes a proportionate loss on ignition of about 15%. The vapors consist of about half of water vapor, the other half from hydrocarbon compounds, mainly methane.

Der restliche Glühverlust erfolgt oberhalb 800°C. Er besteht zu ca. 8% im Ausbrand von Kohlenstoffen, zu etwa 0,45% aus restlichem Kristallwasser.The remaining loss on ignition is above 800 ° C. He consists of about 8% in the burnout of carbon, about 0.45% from residual water of crystallization.

Die im Rohstoff enthaltene Energie kann wie folgt abge schätzt werden (Circa-Angaben):The energy contained in the raw material can be deducted as follows estimated (approximate):

a) Methan ca. 7% bezogen auf TS (=Trockensubstanz) Heizwert ca. 41,9 kJ/kg = 2.900 kJ/kg TSa) Methane approx. 7% referred to TS (= dry substance) Calorific value approx. 41.9 kJ / kg = 2,900 kJ / kg TS

b) Kohlenstoff ca. 8% bezogen auf TS,
Heizwert ca. 32,1 kJ/kg = 2.700 kJ/kg TS
Energie-Inhalt gesamt = 5.600 kJ/kg TSb) carbon about 8% based on TS,
Calorific value approx. 32.1 kJ / kg = 2,700 kJ / kg TS
Total energy content = 5,600 kJ / kg TS

Materialflüssematerial flows

a) Eingesetzter Rohstoff gesamta) Total raw material used 627,00 t/Tag Baggergut,627.00 t / day of dredged material, bestehend ausconsisting of 313,5 t/Tag Trockensubstanz313.5 t / day of dry matter undand 313,5 t/Tag Wasser313.5 t / day of water b) Einsatz in die Wärmebehandlung gesamt:b) Use in the heat treatment total: 586,00 t/Tag Baggergut586.00 t / day of dredged material Wasserverdunstungwater evaporation 293,00 t/Tag293.00 t / day Entgasungdegasing 43,95 t/Tag43.95 t / day Austrag zur FormgebungDischarge for shaping 249,05 t/Tag getrocknet und entgast249.05 t / day dried and degassed c) Formgebung @c) shaping @ Einsatzcommitment 249,05 t/Tag Trockengut249.05 t / day dry goods 41,00 t/Tag frischen Schlick41.00 t / day fresh silt ergibtresults 290,05 t/Tag Preßmasse290.05 t / day molding compound darin enthaltencontained in it 20,50 t/Tag = 7,06% Wasser20.50 t / day = 7.06% water d) Vortrockner am Ofen @d) Pre-dryer on the stove @ Einfahrtentrance 290,05 t/Tag Formlinge290.05 t / day moldings Wasserverdunstungwater evaporation 20,50 t/Tag20.50 t / day Ausfahrtexit 269,55 t/Tag269.55 t / day e) Brennofen @e) kiln @ Einfahrtentrance 269,55 t/Tag269.55 t / day restlicher Glühverlustresidual loss on ignition 29,55 t/Tag29.55 t / day Ausfahrt FertigproduktExit finished product 240,00 t/Tag240.00 t / day

Auslegung der wichtigsten AggregateDesign of the most important aggregates

a) Beschickung und Vorreinigung:a) Feed and pre-cleaning: RohstoffzufuhrRaw material supply 627,00 t/Tag = 26,125 t/h627.00 t / day = 26.125 t / h Raumgewicht ca.Volume weight approx. 1,5 t/m³1.5 t / m³ Durchsatzthroughput 418 m/Tag = 17,417 m³/h418 m / day = 17,417 m³ / h b) Wärmebehandlungsanlage: @b) Heat Treatment Plant: @ Einsatzcommitment 586,00 t/Tag = 24,42 t/h586.00 t / day = 24.42 t / h = 390,67 m³/Tag = 16,28 m³/h= 390.67 m³ / day = 16.28 m³ / h b1) Trockenstufe @b1) drying step @ Trockenzeit ca.Drying time approx. 3 h3 h Trockner Gesamtinhalt 48,84m³Total dryer content 48.84m³ aufgeteilt in 4 Kanäle à 80,00 mdivided into 4 channels of 80.00 m each Füllungfilling 0,153 m³/lfd. m0.153 m³ / lfd. m NutzbreiteEffective width 1,00 m1,00 m Schütthöhedumping height 0,153 m0.153 m Verdunstungsleistungevaporation capacity 293 t Wasser/Tag = 12.208 kg/h293 t of water / day = 12,208 kg / h spezifischer Wärmeverbrauchspecific heat consumption 2.700 kJ/kg Wasser2,700 kJ / kg of water Wärmeverbrauchheat consumption 32.961.600 kJ/h32,961,600 kJ / h Abdampfvolumen bei R =Exhaust steam volume at R = 0,768 15.896 m³/h0,768 15,896 m³ / h b2) Entgasungsstufe @b2) degassing stage @ Entgasungszeit ca.Degassing time approx. 3 h3 h Einsatz in EntgaserUse in degasser 293 t/Tag Trockensubstanz = 12.208 kg/h293 t / day of dry substance = 12,208 kg / h Raumgewicht ca.Volume weight approx. 1,4 t/m³1.4 t / m³ EinsatzvolumenDuty cycle 209 m³/Tag = 8,72 m³/h209 m³ / day = 8.72 m³ / h Entgaser Gesamtinhalt 26,16 m³Degasser total capacity 26.16 m³ aufgeteilt in 4 Kanäle à 80,00 mdivided into 4 channels of 80.00 m each Füllungfilling 0,0818 m³/lfd. m0.0818 m³ / lfd. m NutzbreiteEffective width 1,00 m1,00 m Schütthöhedumping height 0,0818 m0.0818 m Entgasungsvolumendegassing volume 43,95 t/Tag = 1.831 kg/h43.95 t / day = 1,831 kg / h Heizwert ca.Calorific value approx. 19.335 kJ/kg19,335 kJ / kg Freigesetzte EnergieReleased energy 35.403.200 kJ/h35.403.200 kJ / h c) Formgebung: @c) shaping: @ Einsatzcommitment 249,05 t/Tag entgastes Trockengut249.05 t / day degassed dry material + 41,00 t/Tag frischer Schlick+ 41.00 t / day fresh silt =290,05 t Preßmasse mit 7,06% Feuchte,= 290.05 t molding compound with 7.06% moisture, =12.085 kg/h = 7,553 m³/h bei R = 1,6 t/m³= 12,085 kg / h = 7,553 m³ / h at R = 1,6 t / m³ d) Vortrockner am Ofen: @d) Pre-dryer at the furnace: @ Einsatzcommitment 290,05 t Formlinge mit 7,06% Wasser290.05 t moldings with 7.06% water Wasserverdunstungwater evaporation 20,5 t/Tag = 854 kg/h20.5 t / day = 854 kg / h spezifischer Wärmeverbrauchspecific heat consumption 3.328 kJ/kg Wasser3,328 kJ / kg of water Wärmeverbrauchheat consumption 2.842.667 kJ/h2,842,667 kJ / h TrockenluftverbrauchDry air consumption 21.350 m³/h21,350 m³ / h Trockenzeitdry season 24 h24 hours Trocknerinhaltdryer content 290,5 t290.5 t Besatz eines 4 m langen OfenwagensTrimming a 4 m long kiln car 14,4 t Trockensubstanz14.4 tonnes of dry matter Wagenzahl im TrocknerNumber of wagons in the dryer 2020 notwendige Trocknerlänge 80,00 mnecessary dryer length 80,00 m aufgeteilt in 2 Kanäle à 40,00 mdivided into 2 channels à 40.00 m e) Brennofen: @e) Kiln: @ Einsatz in den OfenUse in the oven 269,55 t/Tag269.55 t / day restlicher Glühverlustresidual loss on ignition 29,55 t/Tag29.55 t / day Austragdischarge 240,00 t/Tag Fertigprodukte240.00 t / day of finished products DurchlaufzeitThroughput time 86 h86 h Setzdichtesetting density 700 kg/m³700 kg / m³ Ofeninhaltfurnace capacity 864 t = 1.234 m³ Brennraum864 t = 1,234 m³ combustion chamber BrennkanalabmessungenFocal channel dimensions 120,00 m Länge, 1,60 m Nutzhöhe120.00 m length, 1.60 m usable height 2×3,25 m Nutzbreite, 10,40 m² Nutzquerschnitt2 × 3.25 m usable width, 10.40 m² useful cross section Wagenlängecar length 4,00 m4,00 m Wagenbesatzcar setting 14,4 t14.4 t Länge der AufheizzoneLength of the heating zone 45,00 m45.00 m Länge der BrennzoneLength of the burning zone 30,00 m30.00 m Länge der KühlzoneLength of the cooling zone 45,00 m45.00 m

Energiefluß im OfenEnergy flow in the oven

b) Wärmebehandlungsanlageb) heat treatment plant Dem Wärmeverbrauch zur Wasserverdunstung vonThe heat consumption to the water evaporation of 32.961.600 kJ/h32,961,600 kJ / h steht ein Energiegewinn aus der Entgasung vonis an energy gain from the degassing of 35.403.200 kJ/h35.403.200 kJ / h gegenüber. Der Energiefluß innerhalb der Anlage ist etwa ausgeglichen. Die im Rohmaterial enthaltenen flüchtigen Kohlenwasserstoffe werden zum Trocknen verwendet. Der Anlage muß Energie im nennenswerten Ausmaß weder zu- noch abgeführt werden. Kleine Differenzen werden über den Boden des Kanals 3 und den Querkonvektionsstrom des Ofens 11 ausgeglichen. @across from. The energy flow within the plant is about balanced. The volatile hydrocarbons contained in the raw material are used for drying. Energy must not be added or removed to any appreciable extent by the system. Small differences are balanced across the bottom of the channel 3 and the cross convection current of the furnace 11 . @ d) Vortrockner @d) pre-dryer @ Der Wärmeverbrauch im Vortrockner beträgtThe heat consumption in the pre-dryer is 2.842.667 kJ/h.2,842,667 kJ / h. Die gebrannte Ware des Nachbargleises tritt aus dem Ofen mit ca. 150°C aus und kann durch Luftumwälzung auf ca. 50°C abgekühlt werden. Hierdurch wird stündlich eine Wärmemenge von @The fired product of the neighboring track exits the kiln at about 150 ° C and can be cooled by air circulation to about 50 ° C. As a result, an hourly heat amount of @ 10.000×1,00×100=10000 × 1.00 × 100 = 1.000.000 kJ/h1,000,000 kJ / h gewonnen. Der noch fehlende Rest vonwon. The missing remainder of 1.842.667 kJ/h1,842,667 kJ / h wird aus der Brennzone des Ofens entnommen. @is taken from the burning zone of the furnace. @ e) Ofen @e) oven @ Das Brennen im Gegenlaufofen erfordert einen Netto-Energie-Zufluß von ca. 420 kJ/kg gebranntes Gut. Bei einer Leistung von 10.000 kg/h sind dasFiring in the countercurrent furnace requires a net energy inflow of about 420 kJ / kg burned material. At a capacity of 10,000 kg / h, these are 4.200.000 kJ/h4,200,000 kJ / h Mit dem Kohlenstoffgehalt der Formlinge werden zugeführt @With the carbon content of the moldings are fed @ ca. 2.700 kJ/h×10.000=about 2,700 kJ / h × 10,000 = 27.000.000 kJ/h27,000,000 kJ / h Der Überschuß beträgtThe excess is 22.800.000 kJ/h22,800,000 kJ / h

Dieser Überschuß wird durch Kühlluft, die kalt in die Brennzone eingeblasen und heiß wieder herausgesaugt wird, abgeführt. Je Nm³-Kühlluft kann man 1.384 kJ abführen. Kühlluftverbrauch 16.474 Nm³/h. Ein Anteil von ca. 10% wird dem Vortrockner in Form von Heißluft zugeführt, um dessen Energie-Defizit zu decken. Der Überschußrest von ca. 20.000.000 kJ kann anderweitig verwendet werden, z. B. über Abhitzekessel, Dampfturbinen und Drehstromgeneratoren zur Erzeugung ca. 1400 kW an Kraftstrom.This excess is due to cooling air, which is cold in the Blown combustion zone and hot sucked out again, dissipated. Each Nm³ of cooling air can dissipate 1,384 kJ. Cooling air consumption 16,474 Nm³ / h. A share of about 10% is the pre-dryer supplied in the form of hot air to its energy deficit too cover. The surplus remainder of approx. 20,000,000 kJ can be used elsewhere be used, for. B. about waste heat boiler, steam turbines and Three-phase generators for generating approx. 1400 kW of power.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von keramischen Massen aus Sedimenten, insbesondere Schlick und Schlamm, welche Wasser und brennbare flüchtige und nicht-flüchtige Substanzen enthalten, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

a) Aus einem Teil der Sedimente (S) wird durch Wärmebe handlung bei Temperaturen bis zu 330°C ein wärmebehan deltes Vorprodukt (V) gebildet, welches kein Wasser und keine brennbaren flüchtigen Substanzen mehr enthält,
b) Das wärmebehandelte Vorprodukt (V) wird mit einem weiteren Teil der Sedimente (S) in einem solchen Mischungsverhältnis vermischt, daß eine Mischung (M) mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 4 bis 12 Gew.% ent steht,
c) Die Mischung (M) wird der üblichen Formgebung zugeführt und anschließend bei keramischen Brenntemperaturen ge brannt.

1. A process for producing ceramic masses from sediments, in particular sludge and sludge, which contain water and combustible volatile and non-volatile substances, characterized by the following steps:

a) From a portion of the sediments (S) is heat-treated at temperatures of up to 330 ° C a thermally deltes precursor (V) is formed by heat treatment, which contains no more water and no combustible volatile substances,
b) the heat-treated precursor (V) is mixed with another part of the sediment (S) in a mixing ratio such that a mixture (M) with a moisture content of 4 to 12 wt.% ent,
c) The mixture (M) is fed to the usual shape and then burned ge at ceramic firing temperatures.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmebehandlung bei Temperaturen bis 300°C, vorzugsweise bis 250°C durchgeführt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the heat treatment at temperatures up to 300 ° C, preferably up to 250 ° C is performed.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das wärmebehandelte Vorprodukt (V) mit den weiteren Sedimenten (S) in einem solchen Mischungsverhältnis vermischt wird, daß eine Mischung mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 6 bis 10 Gew.% ent steht.3. The method according to claim 1, characterized in that the heat-treated precursor (V) with the other sediments (S) is mixed in such a mixing ratio that a Mixture with a moisture content of 6 to 10 wt.% Ent stands.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die während der Wärmebehandlung zur Bildung des Vorproduktes (V) aus dem Material entweichenden Gase und Dämpfe, ggfs. nach Abtrennung von Wasserdampf, als Heizmittel für die Wärmebehandlung eingesetzt werden.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized characterized in that during the heat treatment for the formation the precursor (V) from the material escaping gases and Vapors, if necessary after removal of water vapor, as a heating medium for the heat treatment can be used.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Brennen in einem Tunnelofen, vorzugsweise in einem Gegenlaufofen ohne Einsatz von Primärenergie durchge führt wird.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized characterized in that the firing in a tunnel kiln, preferably in a countercurrent furnace without the use of primary energy leads.

6. Verwendung der nach einem der Ansprüche 1 bis 5 herge stellten keramischen Masse zur Herstellung von Ziegelerzeugnis sen.6. Use of the Herge according to one of claims 1 to 5 set ceramic mass to make brick product sen.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, umfassend eine Wärmebehandlungsanlage und einen keramischen Brennofen, dadurch gekennzeichnet, daß die Wär mebehandlungsanlage aus mindestens einem beheizbaren Kanal be steht, welcher mit Fördereinrichtungen zur Längsförderung des Materials versehen ist sowie mit Mitteln zum Abziehen der während der Wärmebehandlung gebildeten Gase und Dämpfe.7. Apparatus for carrying out the method according to one of claims 1 to 5, comprising a heat treatment plant and a ceramic kiln, characterized in that the heat mebehandlungsanlage from at least one heatable channel be stands, which with conveyors for longitudinal promotion of Material is provided as well as means for stripping the during the heat treatment formed gases and vapors.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Behandlungskanal in zwei paarweise und gegenläufig ne beneinander oder übereinander angeordnete Kanalabschnitte (2 und 3) unterteilt ist, von denen der eine Abschnitt (2) (z.B. der obere) zur Trocknung des Materials und der andere Kanalabschnitt (3) zur Austreibung der brennbaren flüchtigen Substanzen aus dem Material dient.8. Apparatus according to claim 7, characterized in that each treatment channel is divided into two pairs and opposite ne adjacent or superimposed channel sections ( 2 and 3 ), of which a section ( 2 ) (eg the upper) for drying the material and the other channel section ( 3 ) serves to expel the combustible volatiles from the material.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß dem einen (z.B. dem oberen) Kanalabschnitt (2) Brenner (4) zugeordnet sind, welche mit den im anderen Abschnitt (3) ausge triebenen Substanzen als Brenngas versorgbar sind.9. Apparatus according to claim 8, characterized in that the one (eg the upper) channel portion ( 2 ) burners ( 4 ) are associated with which in the other section ( 3 ) exaggerated substances are supplied as fuel gas.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9 in Verbin dung mit einem Gegenlaufofen in Form eines Tunnelofens mit zwei gegenläufigen Brennkanälen, wobei jeder Brennkanal eine in der Ofenmitte angeordnete Brennzone besitzt, der jeweils eine Auf heizzone vorgeschaltet und eine Kühlzone nachgeschaltet ist, und wobei die Aufheizzone des einen Kanals und die Kühlzone des be nachbarten Kanals über Querkonvektionsöffnungen in der gemeinsa men Mittelwand des Ofens miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Kanal zur Durchführung der Wärmebehandlung in der Mittelwand des Gegenlaufofens angeord net ist und mit den oberen Querkonvektionsöffnungen der Mittel wand in wärmetauschender Verbindung steht.10. Device according to one of claims 7 to 9 in Verbin with a countercurrent furnace in the form of a tunnel kiln with two opposing combustion channels, each combustion channel one in the Furnace center arranged combustion zone has, each one on heating zone upstream and downstream of a cooling zone, and wherein the heating zone of a channel and the cooling zone of the be adjacent channel via transverse convection in the common middle wall of the oven are interconnected, thereby characterized in that the at least one channel for performing the heat treatment in the middle wall of the mating furnace angeord is net and with the upper cross convection openings of the means wall is in heat exchanging connection.