DE4332799A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Entwässern von Schlämmen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Entwässern von SchlämmenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1 sowie auf eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 22. Ein Verfahren und eine Vorrichtung dieser Art sind aus der
WO 93/00562 bekannt.
Bei bekannten Anlagen zum Entwässern von Schlämmen, insbesondere aus Klär
anlagen, wird dem flüssigen Schlamm mittels einer Vollmantelzentrifuge, einer
Kammerfilterpresse oder einer Siebbandpresse mechanisch ein Teil des darin
gebundenen Wassers entzogen. Der flüssige Schlamm mit einem Wassergehalt von
beispielsweise 95 Gew.-% wird dabei in einen klumpenden, feuchten Dickstoff mit
einem Trockensubstanzgehalt von etwa 15 Gew.-% bis etwa 35 Gew.-% überführt.
Der Dickstoff stellt eine zu entsorgende Restmasse dar, die je nach erzieltem
Entwässerungsgrad etwa 1/4-tel bis 1/7-tel der ursprünglichen Schlammasse
ausmacht.
Eine weitere Verringerung des Wassergehaltes mit Hilfe mechanischer Entwässe
rung ist bei Schlämmen im allgemeinen nicht möglich. Wird ein geringerer
Wassergehalt des Dickstoffs gewünscht, werden der mechanischen Entwässerungs
vorrichtung eine oder mehrere thermische Trocknungsstufen nachgeschaltet. Bei den
genannten Trocknungsstufen handelt es sich um Kurzzeit-Trockner, beispielsweise
Schaufeltrockner gemäß der EP-A-0 538 653, oder Langzeittrockner, beispielsweise
Wirbelschichttrockner oder Scheibentrockner.
Aus der WO 93/00562 ist es bereits bekannt, eine Vollmantel-Schneckenzentrifuge
mit dem Gehäuse eines Zerstäubungstrockners zu umgeben und dabei die radialen
Abwurföffnungen der Vollmantelzentrifuge als Dispergierorgan für den Zer
stäubungstrockner zu verwenden. Die mit hoher Geschwindigkeit als Partikelschleier
abgeschleuderten Dickstoffpartikeln werden auf ihrer Flugbahn mit Trocknungsgas
umspült und dabei vorgetrocknet. Für höhere Trockensubstanzgehalte ist allerdings
nach wie vor eine Nachtrocknung der vorgetrockneten Partikeln im Austrag des
Zerstäubungstrockners erforderlich.
Die Aufgabe der Erfindung besteht demgegenüber darin, bei Schlämmen einen
höheren Trockensubstanzgehalt mit vergleichsweise geringerem apparativen und
energetischem Aufwand zu erzielen.
Diese Aufgabe wird verfahrenstechnisch durch die kennzeichnenden Merkmale des
Patentanspruchs 1 und apparativ durch die kennzeichnenden Merkmale des
Patentanspruchs 22 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen
Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 21.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen
Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen 23 bis 44.
Die Erfindung beruht auf der Überlegung, als Nabe eines energetisch besonders
günstigen Schaufeltrockners den rotierenden Mantel einer Entwässerungszentrifuge
zu benutzen, um in einer baulichen Einheit den Schritt vom flüssigen Schlamm zu
einem rieselfähigen Feststoff-Granulat mit hohem Trockensubstanzgehalt ohne die
Notwendigkeit einer weiteren Nachtrocknung durchzuführen.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen näher
erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer
Entwässerungs-, Trocknungs- und Granuliervorrichtung nach der
Erfindung, bestehend aus einem Schaufeltrockner mit integrierter
Vollmantel-Schneckenzentrifuge;
Fig. 2 eine schematische Übersicht über eine, teilweise im geschlossenen
Kreislauf betriebene Schlammtrocknungsanlage mit einer erfindungs
gemäß ausgebildeten Vorrichtung nach Fig. 1;
Fig. 3 eine schematische Übersicht über eine ähnliche Anlage wie gemäß
Fig. 2, bei welcher zusätzlich eine Reinigung des entstaubten
Abgases in der Zentratzone der Vollmantel-Schneckenzentrifuge
erfolgt;
Fig. 4 eine schematische Ansicht von Turbinenschaufeln des Schaufel
trockners der Vorrichtung nach Fig. 1;
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht von Axiallüfterschaufeln des Schaufel
trockners der Vorrichtung nach Fig. 1;
Fig. 6 einen schematischen Längsschnitt durch Räumschaufeln des
Schaufeltrockners der Vorrichtung nach Fig. 1, und
Fig. 7 einen schematischen Längsschnitt durch ein weiteres Ausführungs
beispiel einer Entwässerungs-, Trocknungs- und Granuliervorrichtung
nach der Erfindung.
Die in Fig. 1 dargestellte Entwässerungs-, Trocknungs- und Granuliervorrichtung
für Schlämme, insbesondere Klärschlämme, Industrieschlämme und biologische
Schlämme, weist im dargestellten Beispielsfall eine Vollmantel-Schneckenzentrifuge
10 bekannter Bauart auf. Anstelle einer Vollmantel-Schneckenzentrifuge können
auch andere, für die Schlammentwässerung geeignete Zentrifugen, beispielsweise
Siebmantel-Schneckenzentrifugen verwendet werden.
Die nachstehend kurz als "Entwässerungszentrifuge" bezeichnete Vollmantel-
Schneckenzentrifuge 10 weist einen rotierenden Trommelmantel 12 auf, welcher an
seinen axialen Enden auf Wälzlagern 14 drehbar gelagert ist. Der Trommelmantel
12 verjüngt sich konisch etwa ab seiner axialen Mitte und ist an seinem konisch
verjüngten Ende mit gleichförmig über ihren Umfang verteilten Abwurföffnungen
13 versehen, welche die Abwurfzone der Schlammzentrifuge 10 bilden. Innerhalb
des Trommelmantels 12 ist längs deren Achse eine Entwässerungsschnecke 11 mit
Schneckenkern 11a und wendelförmigen Schneckenstegen 11b angeordnet, die an
ihren axialen Enden auf Wälz- oder Gleitlagern 15 drehbar gelagert ist. Die
Schnecke 11 wird mit geringfügig größerer Drehzahl als der Trommelmantel 12 von
einem Antrieb 16 angetrieben, so daß das in die Schneckengänge eingebrachte
Material entsprechend der Differenzdrehzahl zwischen Schnecke 11 und Trommel
mantel 12 axial in Richtung Abwurföffnungen 13 bewegt wird.
Der über ein Schlammrohr 17 in das Innere des Schneckenkerns 11a zugeführte,
flüssige Schlamm 1 gelangt über eine durch radiale Schottwände 11c, 11d des
Schneckenkerns 11a begrenzte Eintragzone 11e in die Schneckengänge zwischen
Schneckenkern 11a, Schneckenstegen 11b und Trommelmantel 12 und damit in das
Fliehkraftfeld der Zentrifuge 10. Infolge der Fliehkraftwirkung fließt Schlamm
wasser radial nach innen aus den Kapillaren des Klärschlamms, das sich als Zentrat
4 in Nähe des Schneckenkerns 11a ansammelt und zwischen den Schneckenstegen
11b spiralförmig zum rechten axialen Ende der Schnecke 11 abfließt. Dort wird das
Zentrat 4 an einem Wehr 12a des Trommelmantels 12 aufgestaut. Das über das
Wehr 12a abfließende Zentrat wird in eine haubenförmige Zentratschurre 3
geschleudert, welche als geschlossenes, feststehendes Gehäuse das rechte axiale
Ende des Trommelmantels 12 an dessen Durchtritt durch die Zentratschurre 3
dichtend umgibt. Von der Zentratschurre 3 wird das Zentrat 4 direkt zurück in die
Kläranlage geleitet.
Der durch das Fliehkraftfeld vorentwässerte Klärschlamm 2 bildet sich an der
Innenwand des Trommelmantels 12 aus, wird durch die Förderschnecke 11 nach
links gegen die Abwurföffnungen 13 bewegt und wird infolge fortschreitender
Verdichtung umso stärker eingedickt, je länger er sich im Fliehkraftfeld der
Zentrifuge 10 befindet. Der daraus resultierende Dickstoff wird ferner durch
Verringerung der Schneckenganghöhe zwischen dem sich konisch verjüngenden,
linken Endabschnitt des Trommelmantels 12 und dem Schneckenkern 11a gepreßt,
so daß im Ergebnis der Trockensubstanz-Gehalt von anfänglich etwa 5 Gew.-% im
flüssigen Schlamm 1 auf bis maxial etwa 35 Gew.-% im Dickstoff bei dessen
Abwurf in radialer Richtung durch die Abwurföffnungen 13 erhöht wird.
Erfindungsgemäß bildet der rotierende Trommelmantel 12 der Zentrifuge 10 die
Nabe eines Schaufel-("Turbo")-Trockners 20, dessen Gehäusemantel 22 die
Zentrifuge 10 unter Ausbildung eines Ringkanals 30 umgibt. Die Schaufeln 21 des
Schaufeltrockners 20 sind an der Außenseite des rotierenden Trommelmantels 12
angebracht und rotieren innerhalb des Ringkanals 30. Alternativ kann, wie an Hand
der Ausführungsform nach Fig. 7 angedeutet ist, der Trommelmantel 12 im An
schluß an die Abwurföffnungen 13 eine axiale Verlängerung 12a aufweisen, welche
die Nabe des Schaufeltrockners 20a bildet. Das freie axiale Ende der Verlängerung
12a ist auf einem nicht näher bezeichneten Wälzlager gelagert, wobei sich der
Antrieb 16 am freien axialen Ende der Verlängerung 12a befindet. In diesem
Beispielsfalle umgibt der Gehäusemantel 22a des Schaufeltrockners 20 die axiale
Verlängerung 12a sowie den Endabschnitt der Zentrifuge 10 mit den Abwurf
öffnungen 13. Der Durchmesser des Gehäusemantels 22a kann dabei kleiner gewählt
werden als der Durchmesser des Gehäusemantels 22 bei dem Ausführungsbeispiel
nach Fig. 1, um die Umfangsgeschwindigkeit der auf der axialen Verlängerung 12a
angebrachten Schaufeln 21 zu reduzieren. Infolge dieser Reduktion der Umfangs
geschwindigkeit verringert sich der Verschleiß der Schaufeln 21. Ferner kann die
Baulänge des Trockners 20a unabhängig von den Abmessungen des mechanischen
Entwässerungsraums der Zentrifuge 10 gewählt werden. Schließlich gewährleistet
das Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 eine einfache Nachrüstung vorhandener
Zentrifugen mit dem Trockner 20a.
Der bei beiden Ausführungsbeispielen nach Fig. 1 und 7 als radialer Partikel
schleier aus den Abwurföffnungen 13 ausgeworfene Dickstoff wird in unmittelbarer
Nähe der Abwurföffnungen 13 mit heißem Trocknungsgas 40 quer zu seiner Ab
wurfrichtung angeströmt, so daß die Flugbahn der abgeworfenen Dickstoff-Partikeln
in den Ringkanal 30 (Fig. 1) bzw. 30a (Fig. 7) umgelenkt wird. Dabei kann das
Trocknungsgas 40 axial oder tangential zugeführt werden. Zur Unterstützung der
Trocknungswirkung des Trocknungsgases 40 ist, wie Fig. 1 zeigt, der Gehäuse
mantel 22 des Trockners 20 beheizt, beispielsweise mit Hilfe eines elektrisch oder
mit Heißdampf bzw. heißem Öl beheizten Heizungsmantels 50, der nach außen hin
durch einen Isoliermantel 51 wärmeisoliert ist. Der Heißdampf bzw. das heiße Öl
wird im Gegenstrom bezüglich der Transportrichtung der Dickstoffpartikeln am
rechten axialen Ende des Heizungsmantels 50 über eine Zuleitung 52 zugeführt und
am linken axialen Ende des Heizungsmantels 50 über einen Rücklauf 53 ausgeleitet.
Um die getrockneten Dickstoff-Partikeln vor dem Austritt aus dem Trockner 20
bzw. 20a abzukühlen, kann der im Bereich des Partikel-Austrags angeordnete
Abschnitt des Heizungsmantels 50 in nicht gezeigter Weise mit einem Kühlmedium
beschickt werden. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 ist zusätzlich vor
gesehen, durch die als Hohlwelle ausgebildete axiale Verlängerung 12a ein
Heizmedium 6, z. B. Heißdampf oder heißes Öl, hindurchzuleiten, um zusätzlich die
Schaufeln 21 zu heizen.
Für die gezeigte, axiale Zuführung des heißen Trocknungsgases 40 ist eine ring
förmige Luftführungshaube 41 vorgesehen, welche das linke axiale Ende des
Trommelmantels 12 umschließt und gleichzeitig den linken axialen Abschluß des
Gehäusemantels 22 des Trockners 20 bildet. Die ringförmige Luftaustrittsöffnung
der Haube 41 umgibt die Abwurföffnungen 13 unter Ausbildung eines engen Ring
spaltes, um die axiale Anströmung der abgeworfenen Dickstoffpartikeln besonders
wirksam zu gestalten. Das heiße Trocknungsgas 40, z. B. heißes Rauchgas, wird in
die ringförmige Haube 41 an einer oberen Umfangsstelle eingeleitet. Die mit
getrockneten Dickstoff-Partikeln vermischte Abluft 43 wird am rechten axialen Ende
des Ringkanals 30 über einen Stutzen 42 des Gehäusemantels 22 ausgeleitet.
Im Falle der Anlage gemäß Fig. 2 wird die Abluft 43 einem Staubabscheider 110
und (zu einem kleineren Teil) einem Mischer 140 zugeführt, welcher die Abluft mit
heißer Frischluft 131 mischt. Zusätzlich oder alternativ zu der Kühlung innerhalb
des Trockners 20 kann eine Kühlung der mit der Abluft 43 aus dem Trockner 20
ausgetragenen Dickstoff-Partikeln auf dem Weg zum Staubabscheider 110 oder
innerhalb des Staubabscheiders 110 vorgesehen werden. Die heiße Frischluft 131
wird in einem Wärmetauscher 130 aus Kaltluft 132 gewonnen, wobei als Wärme
tauschermedium heißes Rauchgas 133, verwendet wird, das auf diese Weise nicht
unmittelbar als Trocknungsgas 40 verwendet wird. Zum Aufheizen der Frischluft
kann auch in nicht gezeigter Weise die Abwärme aus der Abluft 43 verwendet
werden. Das Gemisch aus heißer Frischluft 131 und Abluft 43 wird mittels eines
Verdichters 150 verdichtet und der ringförmigen Haube 41 zugeführt. Die im
Staubabscheider 110 gereinigte Abluft 111 wird im Falle von Fig. 2 nochmals
einem Feinststaubfilter 120 zugeführt, um dann als Kaltluft 132 über einem
Verdichter 151 dem Wärmetauscher 130 im geschlossenen Kreislauf wieder zuge
führt zu werden. Die aus der Abluft 43 im Staubabscheider 110 und aus der Abluft
111 im Feinststaubfilter 120 abgetrennten Staubpartikel werden über jeweils eine
Zellenradschleuse 112 bzw. 121 am Boden des Abscheiders 110 bzw. Filters 120
ausgetragen. Der Feinststaub aus dem Filter 120 wird, wie Fig. 2 weiter zeigt,
durch eine oder mehrere Öffnungen 60 im Gehäusemantel 22 in der Nähe der
Haube 41 den zu trocknenden Dickstoff-Partikeln zugemischt, wenn der Trocken
substanzgehalt noch weiter erhöht werden soll. Bei sehr feinkörnigen Dickstoff-
Partikeln kann in den Ringkanal 30 ferner über eine oder mehrere Zuführungen 61
eine Granulierflüssigkeit zugemischt werden, um die Granulatbildung zu fördern.
Zur weiteren Erhöhung des Trockensubstanzgehaltes können zusätzlich gemäß Fig.
3 dem Schlamm 1 vor seinem Eintrag in die Zentrifuge 10 in einem Mischer 90
wasserabsorbierende Trocknungssubstanzen 6 oder drainage-begünstigende Stoffe,
z. B. CaO (Brandkalk), Flugasche oder Staub aus dem Abscheider 110 bzw. Filter
120 zugemischt werden. Ferner kann gemäß Fig. 3 der Schlamm 1 vor seinem
Eintrag in die Zentrifuge 10 in einem Wärmetauscher 80 mittels eines heißen
Rauchgases 133 oder dgl. erwärmt werden, wodurch die Wasserabtrennung
innerhalb der Zentrifuge 10 verbessert wird. Zur Erwärmung des flüssigen
Schlamms 1 kann alternativ die Abwärme der Abluft 43 verwendet werden. Das
Zentrat 4 kann gemäß Fig. 3 in einem Zentratwäscher 70 zum Auswaschen von
Brüden 5 benutzt werden, die aus dem Ringkanal 30 im Bereich seines rechten
axialen Endes abgesaugt werden.
Während bei den Ausführungsformen nach Fig. 1 und 2 die getrockneten
Schlammpartikeln mit der Abluft 43 aus dem Trockner 20 ausgetragen werden, ist
bei den Ausführungsformen nach Fig. 3 und 7 im Bereich des Austragsendes des
Gehäusemantels 22 bzw. 22a an dessen Unterseite ein Fallschacht 23 mit einer
Zellenradschleuse 24 angebracht, über welche Grobanteile der getrockneten und
granulierten Dickstoff-Partikeln ausgetragen werden. Zur Reinigung des Trockners
20 sind bei der Ausführungsform nach Fig. 1 im Bereich beider axialer Enden des
Gehäusemantels 22 an dessen Unterseite Reinigungsklappen 25, 26 angebracht.
Die Schaufeln 21 dienen generell sowohl zur Wandreinigung der Gehäusewand 22
als auch zum Transport der Dickstoff-Partikeln im Ringkanal 30, wobei sich die
Verweildauer der Dickstoff-Partikeln im Ringkanal 30 und damit die Wärmeüber
tragung vom Trocknungsgas 40 und der Heizungseinrichtung 50 auf die Partikeln
mit Hilfe der Schaufeln 21 steuern läßt.
Die Schaufeln 21 des Schaufeltrockners 20 sind je nach ihrer axialen Entfernung
von dem Eintrag des Partikelschleiers in den Ringkanal 30 (Abwurföffnungen 13)
unterschiedlich ausgebildet. Im Falle des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 sind die
den Abwurföffnungen 13 am nächsten liegenden Schaufeln als Räumleisten 21a
ausgebildet, deren Schabkanten unter geringem Abstand zu der inneren Mantelfläche
des Gehäusemantels 22 rotieren, um Agglomerationen von feuchten Dickstoff
partikeln mechanisch von der Mantelfläche abzulösen und in den Ringkanal 30
zurück zu transportieren.
An die Räumleisten 21a schließt sich am Übergang von dem konischen zum zylin
drischen Abschnitt des Trommelmantels 12 (also dort, wo sich der Ringkanal 30
maximal verengt hat) ein Kranz von axial gerichteten Schaufeln 21b (Fig. 5) an, die
zusammen einen Axiallüfter bilden. Mit Hilfe dieses Axiallüfters läßt sich die axiale
Strömung des Trocknungsgases 40 und der Dickstoff-Partikeln innerhalb des
Ringkanals 30 und damit die Verweildauer der Partikeln steuern. Hierzu sind die
Stellungen der Schaufeln 21b des Axiallüfters zueinander in gewünschter Weise zu
wählen.
Unmittelbar axial hinter (in Austragsrichtung der Partikeln gesehen) den Schaufeln
21b ist ein Kranz von in einer gemeinsamen Radialebene des Ringkanals 30 liegen
den Räumschaufeln 21c vorgesehen, welche eine ähnliche Wirkung wie die Räum
leisten haben, jedoch kürzere Schabkanten als die Räumleisten 21a aufweisen. Ein
weiterer Kranz von Räumschaufeln 21c befindet sich ferner im Bereich des rechten
axialen Endes des Ringkanals 30. Die in Fig. 6 näher gezeigten Räumschaufeln 21c
sind um eine Achse 210 senkrecht zur Innenfläche des Gehäusemantels 22 um einen
Winkel alpha drehbar gelagert. Durch geeignete Wahl der Drehstellung der Räum
schaufeln 21c läßt sich deren Vortriebswirkung in axialer Richtung auf die Partikeln
und damit die Verweildauer der Partikeln im Ringkanal 30 erhöhen oder verringern.
Beispielsweise werden die Schaufeln 21c so ausgerichtet, daß sie die Partikeln
entgegen der Strömungsrichtung des Trocknungsgases 40 lenken, wodurch die
Partikeln länger im Ringkanal 30 verweilen als das Trocknungsgas 40.
Im axialen Bereich zwischen den beiden Kränzen von Räumschaufeln 21c sind ein
oder mehrere, in Fig. 4 ausschnittsweise gezeigte Kränze von Turbinenschaufeln
21d vorgesehen, die auf einem gemeinsamen Tragring 21e angebracht sind. Die
Turbinenschaufeln 21d sind, wie Fig. 4 zeigt, in der Radialebene gekrümmt und
haben eine Durchmischungswirkung auf die fluidisierte Schicht 7 von Dickstoff-
Partikeln, die sich in der Nähe des Gehäusemantels 22 ausbildet. Infolge dieser
Durchmischung wird die Wärmeübertragung zwischen Trocknungsgas 40 und Parti
keln sowie zwischen Heizungsmantel 50 und Partikeln verbessert.
Claims (44)
1. Verfahren zum Entwässern, Trocknen und gegebenenfalls Granulieren von
Schlämmen, insbesondere von Schlämmen aus Kläranlagen, von Industrie
schlämmen oder von biologischen Schlämmen, bei dem der Schlamm durch
eine mit rotierendem Trommelmantel versehene Entwässerungszentrifuge zu
einem Dickstoff vorentwässert wird und bei dem anschließend dem Dickstoff
in einem Trocknungsraum, welcher zumindest teilweise eine bauliche Einheit
mit der Zentrifuge bildet, der Restwasseranteil zumindest teilweise entzogen
wird, wobei der Dickstoff am Austrag der Zentrifuge mit hoher Geschwin
digkeit in dispergierter Form als Partikelschleier in den Trocknungsraum
abgeschleudert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Transport der
Dickstoff-Partikeln und die Wärmeübertragung auf die Dickstoff-Partikeln
innerhalb des Trocknungsraums durch rotierende Schaufeln am Außen
umfang des Trommelmantels der Zentrifuge und gegebenenfalls an einer
axialen Verlängerung des Trommelmantels gesteuert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dickstoff-
Partikeln in ihrer Größe durch die rotierenden Schaufeln beeinflußt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den
Trocknungsraum ein Trocknungsgas eingeleitet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als
Trocknungsgas Heißluft oder Verbrennungsabgase verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als
Trocknungsgas überhitzter Wasserdampf verwendet wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
der Trommelmantel der Zentrifuge und/oder die Wände des Trocknungs
raums zumindest an denjenigen Stellen beheizt werden, wo die Dickstoff-
Partikeln aufprallen.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
der Trommelmantel der Zentrifuge und/oder die Wände des Trocknungs
raums im Bereich des Austrags der getrockneten und gegebenenfalls
granulierten Dickstoff-Partikeln aus dem Trocknungsraum gekühlt werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß
die Größe der abgeschleuderten Dickstoff-Partikeln und der davon
beeinflußte Restwasseranteil über die Drehzahl der Entwässerungszentrifuge
gesteuert wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß
als Entwässerungszentrifuge eine Vollmantel-Schneckenzentrifuge vorge
sehen ist.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß
als Entwässerungszentrifuge eine Vollmantel-Siebzentrifuge mit etwa
gleichmäßigem, kontinuierlichem Dickstoffaustrag vorgesehen ist.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
daß das Trocknungsgas die abgeschleuderten Dickstoffpartikel quer zu deren
Hauptflugrichtung anströmt.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet,
daß das Trocknungsgas in einen Kreislauf geführt und nach erfolgter
Umspülung der abgeschleuderten Dickstoff-Partikeln gereinigt, entfeuchtet,
gegebenenfalls mit Frischgas versetzt und aufgeheizt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
daß das Trocknungsgas bei der Umspülung der abgeschleuderten Dickstoff-
Partikeln zwischenzeitlich aufgeheizt wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die vorgetrockneten Dickstoff-Partikeln durch das Trocknungsgas in
einem pneumatischen Fördersystem abtransportiert und zu einem Abscheider
und/oder zu einem oder mehreren nachgeschalteten Langzeit-Trocknern
transportiert werden.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet,
daß die dispergierten Dickstoff-Partikeln bei ihrer Umspülung mit
Trocknungsgas einem dynamischen Größen-Sortiervorgang unterworfen
werden und daß größere Dickstoff-Partikeln dem Trocknungsgas länger
ausgesetzt werden als kleinere Dickstoff-Partikeln.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet,
daß den abgeworfenen Dickstoff-Partikeln im Bereich der Abwurfzone der
Entwässerungszentrifuge trockenes Material und gegebenenfalls Granulier
flüssigkeit zugemischt werden.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 16, dadurch gekennzeichnet,
daß der flüssige Schlamm vor seinem Eintrag in die Zentrifuge vorerwärmt
wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet,
daß das aus dem Trocknungsraum als Abluft ausgeleitete, verbrauchte
Trocknungsgas zur Vorerwärmung des flüssigen Schlamms verwendet wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet,
daß dem Schlamm vor seinem Eintrag in die Zentrifuge wasserabsorbierende
Trocknungssubstanzen zugemischt werden.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet,
daß dem Schlamm vor seinem Eintrag in die Zentrifuge drainagebegünstigen
de, flüssige oder feste Stoffe, z. B. CaO, Flugasche oder gemahlenes, aus
Klärschlamm hergestelltes Trockengut, zugemischt werden.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet,
daß der unter dem Druck des Fliehkraftfeldes stehende Dickstoff innerhalb
des Trommelmantels der Zentrifuge überkritisch erwärmt wird, derart, daß
bei der Druckentspannung des Dickstoffs nach seinem Abwurf Kapillar
wasser verdampft.
22. Vorrichtung zum Entwässern, Trocknen und gegebenenfalls Granulieren von
Schlämmen, insbesondere von Schlämmen aus Kläranlagen, von Industrie
schlämmen oder von biologischen Schlämmen, mit einer Entwässerungs
zentrifuge (10), deren Trommelmantel (12) mit einer Differenzdrehzahl
bezüglich einer axialen Förderschnecke (11) rotiert und welche an ihrem
axialen Ende radial gerichtete Abwurföffnungen (13) für den vorentwässerten
Schlamm (Dickstoff) aufweist, und mit einem Trockner, welcher mit der
Entwässerungszentrifuge zumindest teilweise eine bauliche Einheit bildet,
dadurch gekennzeichnet, daß als Trockner ein Schaufeltrockner (20)
vorgesehen ist, an dessen axialer, rotierender Nabe zwei oder mehrere
Schaufeln (21) angebracht sind, und daß die Entwässerungszentrifuge (10)
zumindest teilweise im Inneren des Schaufeltrockners (20) als dessen Nabe
angeordnet ist, wobei die Schaufeln (21) des Schaufeltrockners (20) an dem
rotierenden Trommelmantel (12) der Entwässerungszentrifuge (10) und
gegebenenfalls an einer axialen Verlängerung (12a) des Trommelmantels
(12) angebracht sind.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Trocknungsraum (Ringkanal 30) zwischen dem rotierenden Trommelmantel
(12) der Entwässerungszentrifuge (10) und einem Gehäusemantel (22) des
Schaufeltrockners (20) eine oder mehrere Eintrittsöffnungen (41) für ein
heißes Trocknungsgas (40) aufweist.
24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintritts
öffnung(en) (41) in axialer oder tangentialer Richtung bezüglich des Ring
kanals (30) ausgerichtet sind.
25. Vorrichtung nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß die
Eintrittsöffnung(en) (40) in der Nähe der Abwurföffnungen (13) der
Entwässerungszentrifuge (10) angeordnet sind.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet,
daß für abgesaugtes, verbrauchtes Trocknungsgas (40) aus dem Ringkanal
(30) Einrichtungen (70, 110, 120,130) zum Wiederaufbereiten, beispiels
weise Auswaschen von Brüden, Entstäuben und/oder Wiedererwärmen,
vorgesehen sind.
27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß eine vom
Zentrat der Entwässerungszentrifuge (10) durchströmte Waschvorrichtung
(70) zum Auswaschen von Brüden aus dem abgesaugten, verbrauchten
Trocknungsgas (40) aus dem Ringkanal (30) vorgesehen ist.
28. Vorrichtung nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, daß eine
Einrichtung (140) zum Mischen von verbrauchtem oder teilweise aufbe
reitetem Trocknungsgas mit frischem Trocknungsgas und eine Einrichtung
(150) zum Einleiten von gemischtem Trocknungsgas in den Ringkanal (30)
vorgesehen sind.
29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 28, dadurch gekennzeichnet,
daß für den Gehäusemantel (22) des Schaufeltrockners (20) eine Heizungs
einrichtung (50) vorgesehen ist.
30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 29, dadurch gekennzeichnet,
daß für den Gehäusemantel (22) des Schaufeltrockners (20) eine Kühl
einrichtung im Bereich des Austrags der Dickstoff-Partikeln aus dem
Schaufeltrockner (20) vorgesehen ist.
31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 30, dadurch gekennzeichnet,
daß für die aus dem Schaufeltrockner (20) ausgetragenen Dickstoff-Partikeln
ein weitere Kühleinrichtung vorgesehen ist.
32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 31, dadurch gekennzeichnet,
daß der Ringkanal (30) im Bereich des Eintrags der Dickstoff-Partikeln eine
oder mehrere Eintrittsöffnung(en) (60) für die Zumischung von Trockengut
aufweist.
33. Vorrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring
kanal (30) im Bereich des Eintrags der Dickstoff-Partikeln eine oder mehrere
Eintrittsöffnungen (61) für die Zumischung von Granulierflüssigkeit
aufweist.
34. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 33, gekennzeichnet durch
Mittel (80) zum Vorerwärmen des Schlamms vor dessen Eintrag in die
Entwässerungszentrifuge (10).
35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 34, gekennzeichnet durch
Mittel (90) zum Zumischen von wasserabsorbierenden Trocknungs
substanzen oder von drainagebegünstigenden, flüssigen oder festen Stoffen,
z. B. CaO, Flugasche oder gemahlenes, aus Klärschlamm hergestelltes
Trockengut, zu dem Schlamm vor dessen Eintrag in die Entwässerungs
zentrifuge (10).
36. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 35, dadurch gekennzeichnet,
daß Schaufeln (21a) im Bereich der Abwurföffnungen (13) in Form von
Räumleisten (21a) ausgebildet sind, welche Schabkanten aufweisen, die unter
geringem Abstand zu der Innenfläche des Gehäusemantels (22) des Schaufel
trockners (20) rotieren.
37. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 36, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Kranz von im wesentlichen axial ausgerichteten Schaufeln (21b)
einen Axiallüfter bildet.
38. Vorrichtung nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln
(21b) des Axiallüfters am Übergang von einem konischen zu einem
zylindrischen Abschnitt des Trommelmantels (12) angebracht sind.
39. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 38, dadurch gekennzeichnet,
daß Räumschaufeln (21c) drehbar um eine Achse (210) gelagert sind, die
senkrecht zur Innenfläche des Gehäusemantels (22) orientiert ist.
40. Vorrichtung nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß Räum
schaufeln (21c) im Bereich des Austrags der Partikeln aus dem Ringkanal
(30) angeordnet sind.
41. Vorrichtung nach Anspruch 39 oder 40, dadurch gekennzeichnet, daß
Räumschaufeln (21c) - in Austragsrichtung der Partikeln gesehen - axial
hinter den Schaufeln (21b) des Axiallüfters angeordnet sind.
42. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 41, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Kranz von in einer gemeinsamen Radialebene angeordneten
Schaufeln (21d) als Turbinenschaufeln ausgebildet sind.
43. Vorrichtung nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß die als
Turbinenschaufeln ausgebildeten Schaufeln (21d) auf einem gemeinsamen
Tragring (21e) befestigt sind.
44. Vorrichtung nach Anspruch 42 oder 43, dadurch gekennzeichnet, daß die
Turbinenschaufeln (21d) in Austragsrichtung der Partikeln gesehen - axial
hinter den Schaufeln (21b) des Axiallüfters angeordnet sind.
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