DE4401623A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen von Klärschlamm - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trocknen von Klär­ schlamm sowie eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens.

Es sind Verfahren zum Trocknen von Klärschlamm bekannt. Diese erfordern einen hohen Energieaufwand. Zudem sind manche Verfah­ ren wegen des schmierigen Zustandes des Klärschlammes in der sogenannten Leimphase schwierig ausführbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die es erlauben, nassen Klärschlamm ohne unnötig hohen Energieaufwand und ohne Schwierigkeiten zu trocknen, die durch eine schmierige Phase, die sogenannte Leim­ phase, verursacht werden. Außerdem soll die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens so ausgebildet sein, daß die Trock­ nung des nassen Klärschlammes unter Vermeidung der sogenannten Leimphase ermöglicht wird. Schließlich soll diese Vorrichtung von einer gemeinsamen Hitzequelle versorgt werden können, wobei die unterschiedlichen Trockner unterschiedliche Temperaturen erhalten können. Schließlich soll auch die Luftführung in der Trockenanlage vereinfacht werden.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen der Patent­ ansprüche 1 und 5.

Erfindungsgemäß werden für das Trocknen des Klärschlammes hin­ tereinander ein Flugschichttrockner und ein Wirbelschicht­ trockner verwendet. Hierdurch ist eine Trocknung des Klärschlam­ mes bei hoher Eingangstemperatur und bei geringstmöglicher Wär­ meenergie durchführbar.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung vermeidet das Verfahren die schmierige, sogenannte Leimphase des Klärschlammes dadurch, daß der getrocknete Klärschlamm teilweise zum Eingang zurückge­ führt wird. Somit besitzt der Klärschlamm eine Trockensubstanz von über 60%, wodurch die sogenannte Leimphase übersprungen wird.

Außerdem sind nach einer Ausgestaltung der Erfindung die Luft­ führung im Kreislauf und eine Erhitzung der Trocknungsluft für die verschiedenen Trockner einfach möglich.

Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt ein Schema einer Trockenanlage für Klär­ schlamm.

Der Trockenanlage 1 wird in Pfeilrichtung I Klärschlamm zuge­ führt. Üblicherweise besitzt der Klärschlamm etwa 20 bis 40% Trockensubstanz TS nach der mechanischen Entwässerung.

Dieser Klärschlamm wird über eine Rohrleitung 2 einem Mischer 3, z. B. einem Schneckenmischer, zugeleitet. In dem Mischer 3 wird der Klärschlamm granuliert oder in kleine Teilchen geformt. Der Mischer 3 ist über eine Rohrleitung 4 und eine Schleuse 5 mit einem Flugschichttrockner 6 verbunden. Vorzugsweise fällt der dem Flugschichttrockner 6 zugeführte Klärschlamm anstatt, wie üblich, auf eine rotierende gelochte Scheibe auf einen ortsfe­ sten Rost 7. Unterhalb des Rostes 7 ist eine Zuleitung 8, über die in der angegebenen Pfeilrichtung II die zum Trocknen benutz­ te Heißluft unter Saugzug mit hoher Temperatur, z. B. 200°C, zugeleitet wird. Diese Heißluft schleudert den Klärschlamm nach aufwärts, wo er unter Trocknen dem Austrittsrohr 10 zugeleitet wird.

Von diesem Austrittsrohr 10 gelangt der vorgetrocknete Klär­ schlamm zu einem Zyklon 11. Der Ausgang für die schwereren Teile des Klärschlammes ist mit einer Schleuse 12 versehen. Von dieser gelangt der Klärschlamm in einen Wirbelschichttrockner 13 mit üblicher Bauart. Er kann mit einer oder mehreren Kammern, wie dargestellt, mit zwei Kammern 14 versehen sein. Diesen Kammern 14 strömt Heißluft in der angegebenen Pfeilrichtung III unter Saugzug und über Rohrleitungen 15 und 16 zu.

Aus diesem Wirbelschichttrockner 13 wird der getrocknete Klär­ schlamm mit z. B. 95% Trockensubstanz über eine Schleuse 31 und eine Rohrleitung 30 in Pfeilrichtung X ausgetragen. Über Rohr­ leitungen 17, 18, die sich zu einer gemeinsamen Rohrleitung 19 vereinigen, werden leichte Klärschlammteilchen abgesaugt. Diese gelangen in den Eingang eines üblichen Zyklons 20. Der Ausgang des Zyklons 20 ist über eine Schleuse 21 mit einer Rohrleitung 22 verbunden, über die in der angegebenen Pfeilrichtung IV die leichten Klärschlauteilchen abgeführt werden. Am oberen Luft­ ausgang des Zyklons 20 wird Saugluft über die Rohrleitung 23 in der angegebenen Pfeilrichtung V der Saugseite eines Saugventila­ tors 25 zugeführt.

An diesen Ventilator 25 ist auch der saugseitige Ausgang des Zyklons 11 über die Leitung 26 angeschlossen. In dieser strömt die Saugluft in der angegebenen Pfeilrichtung VI.

Druckseitig wird vom Ventilator 25 Druckluft in der angegebenen Pfeilrichtung VII über eine Rohrleitung 27 und eine Schleuse 28 zu der gemeinsamen Austragsleitung 30 geführt. Über diese Aus­ tragsleitung 30 wird der schwerere Anteil des Klärschlammes aus dem Wirbelschichttrockner 13 ausgetragen.

Der Ventilator 25 ist weiter über eine Rohrleitung 32 mit einem Kondensator 33 verbunden, über dessen Ausgang die Brüden in der angegebenen Pfeilrichtung VIII ausgetragen werden. An den Kon­ densator 33 ist über die Rohrleitung 35 ein Kühlturm 36 ange­ schlossen. Die Rückleitung 37 führt die abgekühlte Luft wieder zum Kondensator 33 zurück.

Vom Kondensator 33 gelangt die Luft über die gemeinsame Rohrlei­ tung 40 in der angegebenen Pfeilrichtung IX zu den Wärmetau­ schern 41, 42, die mit ihrem Ausgang an die Leitungen 15, 16 für die Eingänge des, Wirbelschichttrockners 13 angeschlossen sind.

Ferner führt die Rohrleitung 40 Luft dem Wärmetauscher 43 zu, der mit seinem Ausgang an die Zuleitung 8 des Flugschichttrock­ ners 6 angeschlossen ist.

Die Wärmetauscher 41, 42 und 43 sind in Parallelschaltung über die Rohrleitungen 44 und 45 mit einer Hitzequelle 50, z. B. einer Ölheizungsanlage, verbunden. Die Wärmetauscherschlangen 51, 52 und 53 sind an die Rohrleitungen 54, 55 parallel angeschlossen.

Über die Austragsleitung 30 wird in der angegebenen Pfeilrich­ tung X der getrocknete Klärschlamm ausgetragen und kann einer weiteren Verarbeitung zugeführt werden.

An die Austragsleitung 30 ist eine Rückleitung 55 angeschlossen, über die in der angegebenen Pfeilrichtung XI ein Teil des ge­ trockneten Klärschlammes wieder zum Mischer 3 zurückgeführt wird. Die zurückgeführte Menge wird so bemessen, daß der in der Leitung 4 dem Flugschichttrockner 6 zugeleitete Klärschlamm etwa einen Gehalt an Trockensubstanz von über 60% TS aufweist.

Hierdurch wird erreicht, daß die beim Klärschlamm zwischen 40 und 60% Trockensubstanz auftretende klebrige Phase, die soge­ nannte Leimphase, übersprungen werden kann.

Auf diese Weise wird es möglich, im Flugschichttrockner 6 das kontinuierlich erzeugte Granulat mit z. B. 200°C bei einem Klär­ schlamm mit ca. 60-65% Trockensubstanz zu bearbeiten. Die kritische Leimphase spielt somit keine Rolle.

In dem Mischer 3 wird der Klärschlamm in eine solche Form, z. B. Granulat gebracht, daß die einzelnen Partikel im Wirbelschicht­ bett einwandfrei umströmt werden.

Zur Inbetriebnahme der Anlage 1 wird in den Mischer 3 ein auf andere Weise getrockneter Anteil an Klärschlamm zugegeben.

Trockener Klärschlamm weist einen hohen Heizwert auf. Dieses Produkt ist gut brennbar. Der Heizwert von getrocknetem Klär­ schlamm ist besser als der von handelsüblicher Braunkohle. Beim Trocknen von Klärschlamm besteht somit Brandgefahr für die Trocknungsanlage. Wird mit hoher Temperatur gearbeitet, ist die Brandgefahr erhöht, wenn der Feuchtegehalt verringert wird. Daraus folgt eine Kühlgrenztemperatur, die z. B. im Turbotrockner nicht höher als 60°C sein soll. Bei der vorliegenden Erfindung wird die Temperatur von 200°C nur für etwa 2 bis 5 Sekunden wirksam. Dies führt nicht dazu, daß das Produkt eine wesentlich höhere Temperatur annimmt. Somit kommt das Produkt in Körnerform mit einer niedrigeren Temperatur in den weiteren Trocknungsvor­ gang. Hieraus folgt, daß nur eine extrem geringe Brandgefahr besteht, und die Trocknungsvorrichtung betriebssicher ist.

Claims (11)

1. Verfahren zum Trocknen von Klärschlamm, dadurch gekennzeichnet, daß der feuchte, zerkleinerte Klärschlamm in einem Flug­ schichtverfahren vorgetrocknet, der vorgetrocknete Klärschlamm durch einen Heißluftstrom fein verteilt mitgerissen wird und anschließend eine Fertigtrocknung im Wirbelschichtverfahren erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem feuchten Klärschlamm ein rückgeführter fertig ge­ trockneter Anteil an Klärschlamm zugemischt und die Mischung zerkleinert wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erhitzte Luftstrom im Kreislauf durch den Flug­ schichttrockner (6), den Wirbelschichttrockner (1b) und die eingeschalteten Zyklone (11, 20) durch einen einzigen Saug­ ventilator (25) bewegt wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftstrom in dem Flugschichttrockner (6) und dem Wirbelschichttrockner (13) durch parallel geschaltete Wärme­ tauscher (41, 42, 43) erhitzt wird, deren Primärkreis an eine gemeinsame Hitzequelle (50) angeschlossen ist.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprü­ chen 1 bis 4 mit einem Flugschichttrockner und einem Wirbel­ schichttrockner, der über einen Zyklon an einen Flugschicht­ trockner angeschlossen ist, denen ein durch eine Ventilator bewegter erhitzter Luftstrom zugeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß an die Austragsleitung (30) zum Austragen für den ge­ trockneten Klärschlamm eine Rückleitung (55) für einen Anteil des getrockneten Klärschlammes zur Rückführung zu einem Mi­ scher (3) angeschlossen ist, der über eine Zuleitung (2) den Eingang für den feuchten Klärschlamm bildet und der über eine Ausgangsleitung (4) mit dem Flugschichttrockner (6) verbunden ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die druckseitigen Eingänge des Flugschichttrockners (6) und des Wirbelschichttrockners (13) an eine gemeinsame Druck­ leitung (32, 40) eines einzigen Ventilators (25) angeschlos­ sen sind.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die saugseitigen Ausgänge der Zyklone (11, 20) über Saug­ leitungen (23, 26) an den saugseitigen Eingang des Ventila­ tors (25) angeschlossen sind.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß druckseitig der Ventilator (25) über eine Leitung (27) und eine Schleuse (28) mit der Austragsleitung (30) für den getrockneten Klärschlamm verbunden ist.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in die Druckzuleitung (8, 15, 16) für den Flug­ schichttrockner (6) und den Wirbelschichttrockner (13), Wär­ metauscher (41, 42, 43) eingeschaltet sind, deren Primärkreis (51, 52, 53) über Rohrleitungen (44, 45) an eine Hitzequelle (50) angeschlossen ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an die Austragsleitung (30) des Wirbelschichttrockners (13) eine Rückleitung (55) angeschlossen ist, die mit einem Mischer (3) in der Eingangsrohrleitung (2, 4) für die Zufüh­ rung des Klärschlammes verbunden ist.

11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in die Druckleitung (32, 40) des Ventilators (25) ein Kondensator (32) eingeschaltet ist, der mit einem Kühlturm (36) verbunden ist.