EP0844452A1 - Verfahren zur Trocknung von Schlamm, insbesondere Klärschlamm - Google Patents

Verfahren zur Trocknung von Schlamm, insbesondere Klärschlamm Download PDF

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EP0844452A1
EP0844452A1 EP97119189A EP97119189A EP0844452A1 EP 0844452 A1 EP0844452 A1 EP 0844452A1 EP 97119189 A EP97119189 A EP 97119189A EP 97119189 A EP97119189 A EP 97119189A EP 0844452 A1 EP0844452 A1 EP 0844452A1
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EP
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dryer
air
sludge
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drying
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EP97119189A
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Inventor
Wolfgang Ing. Wiesenhofer
Giselher Ing. Stummer
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Andritz AG
Original Assignee
Andritz Patentverwaltungs GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B1/00—Preliminary treatment of solid materials or objects to facilitate drying, e.g. mixing or backmixing the materials to be dried with predominantly dry solids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B25/00—Details of general application not covered by group F26B21/00 or F26B23/00
    • F26B25/001—Handling, e.g. loading or unloading arrangements
    • F26B25/002—Handling, e.g. loading or unloading arrangements for bulk goods

Definitions

  • the invention relates to a process for drying sludge, in particular sewage sludge, where a mixture of a carrier material and moist material fed to a dryer and hot gas or air are passed over it.
  • Such methods are e.g. known from WO 93/24800 or US 5,069,801. These known methods are commonly used in response to fluctuating Dry matter content of the wet sludge is the burner temperature or dryer inlet temperature regulated accordingly. However, this means that when drier material the temperature must be lowered, resulting in a reduction of drying performance. If more moist sludge is added, the dryer inlet temperature must be can be increased, quickly reaching the limits of the burner and sufficient drying only by reducing the throughput can be achieved, which usually has to be done by hand.
  • the aim of the invention is therefore to provide a method in which the operating conditions of the dryer are kept constant.
  • the supply amount of the moist material (Wet sludge) depending on the inlet temperature of the hot gas or hot air in the dryer is regulated.
  • the Dryers can be operated with optimal parameters.
  • the fluctuations in The dry matter content of the amount of wet sludge supplied is essentially determined by compensated for a change in quantity.
  • the dryer inlet temperature changes when the wet sludge quality changes immediate system response.
  • the total evaporation capacity remains of the dryer constant.
  • a further development of the invention is characterized in that the amount of carrier material is regulated depending on the dryer inlet temperature. Thereby can conveniently adapt the system to a desired heating output of the dryer.
  • An advantageous embodiment of the invention is characterized in that the Regulation of the supply amount of the wet sludge by regulating the speed of the Dosing device, especially the feed screw, takes place. This can make it easier and cost-effective way of a well-functioning adjustment of the supply amount respectively.
  • a favorable development of the invention is characterized in that the Regulation of the amount of carrier material by regulation of the speed of the metering device, in particular the carrier material feed screw.
  • the adjustment of the amount of carrier material to the dryer conditions in simple and perform it inexpensively.
  • Another advantageous embodiment of the invention is characterized in that the burner exhaust air as hot air for drying, possibly mixed with circulating air, is used.
  • Hot air for drying uses the circulating air heated in a heat exchanger the recirculated air can be heated by burner exhaust air or thermal oil.
  • An advantageous embodiment of the invention is characterized in that as Dryer a drum dryer, fluid bed or disc dryer is used.
  • Fig. represents a variant of the sludge drying system according to the invention.
  • Pre-dewatered sludge 1 is fed to a container 2, from which it passes through a Feed screw 3, which is driven by a controllable motor 4, one Mixer 5 fed and from there via a further mixing and conveying screw 5 'in reaches the dryer 6.
  • the dryer 6 can be used instead of the three-pass drum dryer shown a fluid bed or disc dryer can also be used.
  • the dried material is through the drying air via a line 7 to a separator or cyclone 8 and fed via a rotary valve 10 to one Screw conveyor 11 forwarded.
  • the fine solid particles that remain after the Cyclones 8 remaining in the air are separated in a subsequent filter 9 and also fed to the screw conveyor 11.
  • the granular solid is further fed via a lock 12 to a screening plant 13, in which large granules are fed to a crusher 14, and the granules with the desired grain size via a line 15 to packaging and transport devices is promoted.
  • a partial stream of the desired Grain can be fed to the crusher.
  • the material crushed in the crusher 14 is mixed with the finest particles from the sieve 13 and via a screw conveyor 16 and a subsequent conveyor lift 17 fed to a carrier material silo 18. From this the carrier material is fed via a carrier material feed screw 19, which is driven by a speed-controlled motor 20, the Mixer 5 supplied.
  • the energy for drying is generated by a burner 21. Combustion air 22 and gas 23 are supplied to burner 21 for combustion.
  • the circulating air 24 is fed to the burner 21, where it is used as a heat supplier serves and on the other hand the odorous substances are burned, so that none Odors are released to the environment. That mixed with the circulating air Burner exhaust gas is fed to dryer 6 via line 25.
  • the promotion of Dry air is provided by a fan 26 arranged after the filter 9. This also ensures that in the area of the air system, in the material is promoted, a negative pressure prevails and therefore no dust is released into the environment can be.
  • the hot, moisture-laden air is released after the Fan 26 is fed to a washer / condenser 27, in which cooling water 28 is injected. Then the cooled and dried air is over Line 24 is fed back to the burner 21 and thus reused.
  • a Partial stream 29 of the air is released from the scrubber 27 into the atmosphere.
  • the dryer inlet temperature in line 25 is via a temperature sensor 30 measured and the burner outlet temperature in line 7 by means of a temperature sensor 31.
  • the signal from the temperature sensor 31 is used to supply the fuel by means of a valve 32 and the combustion air supply to the combustion air fan 33 to be regulated by means of a flap 34.
  • Gas can be used as fuel or oil can be used.
  • a corresponding outlet temperature predefined for the dryer This allows constant conditions for the granules produced are observed. If the amount of wet sludge to dry is low and by reducing the drying temperature at Burners save energy on the one hand and reduce emissions On the other hand, the emissions can be achieved, the evaporation performance the dryer by lowering the dryer inlet temperature. At Such a change in the dryer inlet temperature is detected by the temperature sensor 30 a signal is given to the motor 20 of the carrier material feed screw 19, the amount of carrier material at lower dryer inlet temperature is reduced. This reduces the dryness of the dryer fed mixture of wet sludge and carrier material and there will only be one lower evaporation power required. Through the previously described regulation this also reduces the amount of sludge 1 supplied, which in turn the mixture fed to the dryer has a constant dry content. Overall, the total throughput through the dryer is reduced in this way.
  • thermal oil is also used instead of the burner to heat the circulating air be or another circuit of the circuit or other system components to be carried out.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Trocknung von Schlamm, insbesondere Klärschlamm, bei dem eine Mischung aus einem Trägermaterial und feuchtem Gut einem Trockner zugeführt und Heißgas bzw. -luft darüber geleitet wird. Sie ist vornehmlich dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhrmenge des feuchten Gutes (Naßschlamm) in Abhängigkeit von der Eintrittstemperatur des Heißgases bzw. der heißen Luft in den Trockner geregelt wird. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Trocknung von Schlamm, insbesondere Klärschlamm, bei dem eine Mischung aus einem Trägermaterial und feuchtem Gut einem Trockner zugeführt und Heißgas bzw. -luft darübergeleitet werden.
Derartige Verfahren sind z.B. aus der WO 93/24800 oder der US 5,069,801 bekannt. Bei diesen bekannten Verfahren wird üblicherweise als Reaktion auf schwankende Trockengehalte des Naßschlammes die Brennertemperatur bzw. Trockner-Eintrittstemperatur entsprechend geregelt. Daraus ergibt sich jedoch, daß bei Zufuhr von trocknerem Material die Temperatur gesenkt werden muß, was zu einer Reduktion der Trocknungsleistung führt. Wird feuchterer Schlamm zugeführt, muß die Trockner-Eintrittstemperatur erhöht werden, wobei rasch die Grenzen des Brenners erreicht werden und eine ausreichende Trocknung nur mehr durch Reduktion des Durchsatzes erreicht werden kann, die meist durch händischen Eingriff erfolgen muß.
Ziel der Erfindung ist es daher ein Verfahren zu schaffen, bei dem die Betriebsbedingungen des Trockners konstant gehalten werden.
Dies erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß die Zufuhrmenge des feuchten Gutes (Naßschlamm) in Abhängigkeit von der Eintrittstemperatur des Heißgases bzw. der heißen Luft in den Trockner geregelt wird. Durch diese Vorgangsweise kann der Trockner jeweils mit optimalen Parametern betrieben werden. Die Schwankungen im Trockengehalt der zugeführten Naßschlamm-Menge werden im wesentlichen durch eine Änderung der Menge ausgeglichen. Durch diese Regelung entspechend der Trockner-Eintrittstemperatur erfolgt bei einer Änderung der Naßschlammqualität eine sofortige Reaktion des Systems. Dabei bleibt jedoch die gesamte Verdampfungsleistung des Trockners konstant.
Eine Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Trägermaterialmenge in Abhängigkeit der Trockner-Eintrittstemperatur geregelt wird. Dadurch kann in günstiger Weise eine Anpassung des Systems an eine gewünschte Heizleistung des Trockners erreicht werden.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung der Zufuhrmenge des Naßschlamms durch Regelung der Drehzahl der Dosiervorrichtung, insbesondere der Zufuhrschnecke, erfolgt. Dadurch kann in einfacher und kostengünstiger Weise eine gut funktionierende Anpassung der Zufuhrmenge erfolgen.
Eine günstige Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung der Trägermaterialmenge durch Regelung der Drehzahl der Dosiervorrichtung, insbesondere der Trägermaterialzufuhrschnecke erfolgt. Auch hier läßt sich die Anpassung der Trägermaterialmenge an die Trocknerbedingungen in einfacher und kostengünstiger Weise durchführen.
Eine weitere günstige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß als Heißluft für die Trocknung die Brennerabluft, gegebenenfalls vermischt mit Umluft, verwendet wird.
Eine günstige Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß als Heißluft für die Trocknung die in einem Wärmetauscher erhitzte Umluft verwendet wird, wobei die Umluft durch Brennerabluft oder Thermoöl erhitzt werden kann.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß als Trockner ein Trommeltrockner, Fließbett- oder Scheibentrockner eingesetzt wird.
Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen beispielhaft erläutert, wobei die Fig. eine Variante des erfindungsgemäßen Schlammtrocknungssystems darstellt.
Vorentwässerter Schlamm 1 wird einem Behälter 2 zugeführt, aus dem er über eine Zufuhrschnecke 3, die mittels eines regelbaren Motors 4 angetrieben ist, einem Mischer 5 zugeführt und von dort über eine weitere Misch- und Förderschnecke 5' in den Trockner 6 gelangt. Als Trockner 6 kann statt dem dargestellten Dreizug-Trommeltrockner auch ein Fließbett- oder Scheibentrockner eingesetzt werden. Das getrocknete Gut wird durch die Trocknungsluft über eine Leitung 7 einem Abscheider bzw. Zyklon 8 zugeführt und über eine Zellenradschleuse 10 an einen Schneckenförderer 11 weitergeleitet. Die feinen Feststoffteilchen, die noch nach dem Zyklon 8 in der Luft verblieben sind, werden in einem nachfolgenden Filter 9 abgeschieden und ebenfalls der Förderschnecke 11 zugeführt. Der granulatförmige Feststoff wird weiters über eine Schleuse 12 einer Siebanlage 13 zugeleitet, bei der zu große Granulatkörner einem Brecher 14 zugeführt werden, und das Granulat mit der gewünschten Körnung über eine Leitung 15 zu Verpackungs- und Transportvorrichtungen gefördert wird. Wahlweise kann auch ein Teilstrom der gewünschten Körnung dem Brecher zugeführt werden. Das im Brecher 14 zerkleinerte Material wird mit den Feinstteilchen aus dem Sieb 13 vermischt und über einen Schneckenförderer 16 und einen anschließenden Förderlift 17 einem Trägermaterialsilo 18 zugeführt. Von diesem wird das Trägermaterial über eine Trägermaterial-Zufuhrschnecke 19, die durch einen drehzahlgeregelten Motor 20 angetrieben ist, dem Mischer 5 zugeführt. Die Energie für die Trocknung wird durch einen Brenner 21 erzeugt. Zur Verbrennung wird dem Brenner 21 Verbrennungsluft 22 und Gas 23 zugeführt. Die Umluft 24 wird dem Brenner 21 zugeführt, wo sie einerseits als Wärmelieferant dient und andererseits die Geruchsstoffe verbrannt werden, so daß keinerlei Gerüche an die Umgebung abgegeben werden. Das mit der Umluft vermischte Brennerabgas wird über die Leitung 25 dem Trockner 6 zugeführt. Die Förderung der Trockenluft erfolgt durch einen nach dem Filter 9 angeordneten Ventilator 26. Dadurch wird auch gewährleistet, daß im Bereich des Luftsystems, in dem Material gefördert wird, ein Unterdruck herrscht und somit kein Staub an die Umgebung abgegeben werden kann. Die heiße, mit Feuchtigkeit beladene Luft wird nach dem Ventilator 26 einem Wäscher / Kondensator 27 zugeführt, bei dem Kühlwasser 28 eingespritzt wird. Anschließend wird die nun abgekühlte und getrocknete Luft über Leitung 24 wieder dem Brenner 21 und somit einer erneuten Nutzung zugeführt. Ein Teilstrom 29 der Luft wird aus dem Wäscher 27 an die Atmosphäre abgegeben.
Die Trockner-Eintrittstemperatur in der Leitung 25 wird über einen Temperaturfühler 30 gemessen und die Brenneraustrittstemperatur in der Leitung 7 mittels eines Temperaturfühlers 31. Um die gewünschte Temperatur der Trocknerzuluft 6 zu gewährleisten, wird das Signal des Temperaturfühlers 31 verwendet, um die Brennstoffzufuhr mittels eines Ventils 32 und die Verbrennungsluftzufuhr zum Verbrennungsluftventilator 33 mittels einer Klappe 34 zu regeln. Als Brennstoff kann hierbei Gas oder Öl verwendet werden. Tritt nun eine Änderung des Trockengehalts des zugeführten Schlamms 1 auf, so wirkt sich das nach dem Trockner 6 in der Trockner-Austrittstemperatur 31 aus. Bei diesem System wird, wie bei den bisherigen Systemen abhängig von dieser Austrittstemperatur 31 die Brennertemperatur bzw. Lufteintrittstemperatur 30 des Trockners 6 geregelt. Das führt dazu, daß bei höheren Trockengehalten des Schlammes 1 die Lufteintrittstemperatur 32 gesenkt werden müßte, was zu einer Verringerung der Trocknerleistung führen würde. Wird Schlamm mit niedrigerem Trockengehalt zugeführt, müßte die Trocknereintrittstemperatur 30 erhöht werden, wobei hier relativ rasch eine Grenze erreicht werden würde und die zu trocknende Schlamm-Menge in ihrem Durchsatz reduziert werden müßte.
Durch die erfindungsgemäße Regelung der Schlammzufuhrmenge in Abhängigkeit von der Eintrittstemperatur 30 in den Trockner 6 wird schon bei einer geringfügigen Änderung der Trockner-Eintrittstemperatur 30 die Naßschlamm-Menge entsprechend geregelt. Die Trockner-Eintrittstemperatur 30 und somit die Verdampfungsleistung des Trockners 6 kann so annähernd konstant gehalten werden. Wird nun Schlamm mit einem höheren Trockengehalt zugeführt, so verringert sich durch die geringere notwendige Verdampfungswärme die Eintrittstemperatur in den Trockner. Über den Temperaturfühler 30 wird dann ein Signal auf den drehzahlgeregelten Motor 4 der Zufuhrschnecke 3 gegeben, wodurch die Durchsatzmenge erhöht wird. Damit wird erreicht, daß im Trockner immer dieselbe Wassermenge zu verdampfen ist.
Im anderen Fall, wenn der Trockengehalt des zugeführten Schlamms geringer wird, erhöht sich die Temperatur am Trocknereintritt und es wird ein Regelsignal gegeben, wodurch der Motor 4 die Zufuhrschnecke 3 langsamer dreht. Dadurch kann ebenfalls erreicht werden, daß die zu verdampfende Wassermenge konstant bleibt.
Um die Trocknerkapazität einzustellen, wird eine entsprechende Austrittstemperatur für den Trockner vorgegeben. Dadurch können immer konstante Bedingungen für das erzeugte Granulat eingehalten werden. Wenn die zu trocknende Naßschlamm-Menge gering ist und durch eine Verringerung der Trocknungstemperatur beim Brenner eine Energieeinsparung einerseits und bei den Abgasen eine Verringerung der Emissionen andererseits erreicht werden kann, wird die Verdampfungsleistung des Trockners durch Herabsetzen der Trocknereintrittstemperatur verringert. Bei einer derartigen Änderung der Trockner-Eintrittstemperatur wird vom Temperaturfühler 30 ein Signal auf den Motor 20 der Trägermaterial-Zufuhrschnecke 19 gegeben, wobei die Menge des Trägermaterials bei niedrigerer Trockner-Eintrittstemperatur verringert wird. Dadurch reduziert sich der Trockengehalt der dem Trockner zugeführten Mischung aus Naßschlamm und Trägermaterial und es wird nur eine geringere Verdampfungsleistung benötigt. Durch die vorher beschriebene Regelung wird dadurch auch die zugeführte Schlamm-Menge 1 reduziert, wodurch wiederum die dem Trockner zugeführte Mischung einen konstanten Trockengehalt aufweist. Insgesamt wird auf diese Weise der Gesamtdurchsatz durch den Trockner reduziert.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt, vielmehr könnte z.B. auch statt des Brenners Thermoöl zur Aufheizung der Umluft eingesetzt werden oder eine andere Schaltung des Kreislaufes bzw. andere Anlagenkomponenten zur Ausführung kommen.

Claims (9)

  1. Verfahren zur Trocknung von Schlamm, insbesondere Klärschlamm, bei dem eine Mischung aus einem Trägermaterial und feuchtem Gut einem Trockner zugeführt und Heißgas bzw. -luft darüber geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhrmenge des feuchten Gutes (Naßschlamm) in Abhängigkeit von der Eintrittstemperatur des Heißgases bzw. der heißen Luft in den Trockner geregelt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägermaterialmenge in Abhängigkeit der Trocknereintrittstemperatur geregelt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung der Zufuhrmenge des Naßschlammes durch Regelung der Drehzahl der Dosiervorrichtung, insbesondere der Zufuhrschnecke, erfolgt.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung der Trägermaterialmenge durch Regelung der Drehzahl der Dosiervorrichtung, insbesondere der Trägermaterialzufuhrschnecke, erfolgt.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Heißluft für die Trocknung die Brennerabluft, gegebenenfalls vermischt mit Umluft, verwendet wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Heißluft für die Trocknung die in einem Wärmetauscher erhitzte Umluft verwendet wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Umluft durch Brennerabluft erhitzt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Umluft durch Thermoöl erhitzt wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Trockner ein Trommeltrockner, Fließbett- oder Scheibentrockner eingesetzt wird.
EP97119189A 1996-11-22 1997-11-03 Verfahren zur Trocknung von Schlamm, insbesondere Klärschlamm Withdrawn EP0844452A1 (de)

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