Verfahren zur konvektiven Trocknung von Naß- oder Feuchtαut
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur konvektiven Trocknung von Naß- oder Feuchtgut, wobei das zu trocknende Gut in einem Trockner mit einem Trocknungsgas beaufschlagt wird, welches beim Trocknungsvorgang in dem zu trocknenden Gut enthaltenes Wasser aufnimmt und welches nach dem Trocknungsvorgang aus dem Trockner als Abgas abgeführt wird. Ferner betrifft die Erfindung eine Trocknungsanlage zur Durchführung des Verfahrens.
Aus der industriellen und kommunalen Abwasserreinigung fallen große Klärschlammengen an, welche als sehr wasserreiche Rohschlämme vorliegen. Bevor diese Schlämme einer weiteren Verwendung, beispielsweise als Dünger in der Landwirtschaft oder auch als Brennstoff, zugeführt werden können, kann es erforderlich sein, daß zum Zwecke der Entwässerung eine Trocknung durchgeführt wird. In jedem Fall ist es wünschenswert, einen möglichst hoch entwässerten Schlamm zu erhalten, sei es aufgrund der besseren Lagerfähigkeit oder aus energetischen Gründen, falls die Schlämme zum Zwecke der Mineralisierung einer Verbrennung zugeführt werden sollen.
Zur Entwässerung werden bekannte Trocknungsverfahren der eingangs genannten Art eingesetzt. Derartige Verfahren sind zur Trocknung von Abwasserreinigungsprodukten, wie industriellen und kommunalen Klärschlämmen, Papierschlämmen, Flotatschlämmen, Rechengut und Sandfanggut gleichermaßen geeignet wie zur Trocknung von Müll und anderen organischen Reststoffen, Gärrückständen, Produkten aus mechanischbiologischen Abfallbehandlungsanlagen, Bioabfällen sowie auch Holz, Grün-
und Heckenschnitt. Bei solchen Trocknungsverfahren wird das zu trocknende Gut bekanntermaßen mit Luft, Rauchgas oder einem anderen Trocknungsgas in Verbindung gebracht, welches das in dem zu trocknenden Gut enthaltene Wasser aufnimmt und im Abgas abtransportiert. Als Trockner können dabei beispielsweise bekannte Bandtrockner, Trommeltrockner oder auch unter Ausnutzung des Sonnenlichts arbeitende Gewächshaustrockner zum Einsatz kommen.
Problematisch ist, daß das bei bekannten Trocknungsverfahren anfallende Abgas je nach Beschaffenheit des zu trocknenden Naß- oder Feuchtguts mit Geruchs- und Schadstoffen und auch mit Keimen belastet sein kann. Derartige Abgase können in der Regel nicht ohne vorherige Behandlung in die Umwelt abgegeben werden. Insbesondere bei der Trocknung von stark riechenden Klärschlämmen bestehen Akzeptanzprobleme durch die Öffentlichkeit, mit welchen sich die Betreiber entsprechender Anlagen auseinandersetzen müssen.
Zur Umgehung dieser Probleme ist es bekannt, Biowäscher oder Biofilter einzusetzen, was jedoch aufgrund des damit verbundenen hohen Investitionsund Wartungsaufwands mit Nachteilen verbunden ist.
Nachteilig ist bei bekannten Verfahren zur Trocknung von Schlämmen und anderen organischen Abfällen des weiteren, daß diese häufig mit mikrobiellen Komponenten belastet sind, durch welche die Entwässerung stark behindert wird. In der Regel ist zum Abbau dieser organischen Bestandteile eine oxidative oder thermische Behandlung des zu trocknenden Guts erforderlich. Hierzu sind nachteiligerweise zusätzliche Verfahrensschritte und gegebenenfalls der Einsatz von Reagenzien bzw. ein hoher Energieaufwand nötig. Hierdurch entstehen zum Teil nicht unerhebliche Zusatzkosten.
Davon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabenstellung zugrunde, ein weiterentwickeltes Verfahren zur konvektiven Trocknung von Naß- oder Feuchtgut bereitzustellen, bei dem die genannten Nachteile und Probleme soweit wie möglich vermieden werden.
Diese Aufgabenstellung wird ausgehend von einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß zumindest ein Teilvolumen des Trocknungsgases beim Trocknungsvorgang ionisiert ist.
Durch den erfindungsgemäßen Einsatz von ionisiertem Trocknungsgas wird der gewünschte Abbau von organischen Komponenten in dem zu trocknenden Gut vorteilhafterweise gefördert; es kommt somit zu einer Hygienisierung. Gleichzeitig bewirkt das erfindungsgemäße Verfahren eine effektive Geruchsminderung, da die beim Trocknungsvorgang in das Trocknungsgas aus dem zu trocknenden Gut übergehenden Geruchsstoffe und Keime durch die Ionisierung des Trocknungsgases oxidiert, bzw. getötet werden, noch bevor das Trocknungsgas als Abgas aus dem Trockner abgeführt wird. Dadurch kann der Einsatz von kostenintensiven Biowäschern oder Biofiltern im Abgasstrom eingespart werden.
Zwar ist aus der DE 197 36 293 A1 bekannt, das Abgas von Trocknungsanlagen mit ionisierter Luft zu vermischen, damit die darin enthaltenen Geruchs- und
Schadstoffe oxidiert werden. Das erfindungsgemäße Verfahren unterscheidet sich vom Stand der Technik aber darin, daß das Trocknungsgas bereits beim
Trocknungsvorgang ionisiert ist, wohingegen bei dem in der vorgenannten
Druckschrift beschriebenen Verfahren eine Ionisierung ausschließlich im Abgasstrom, mithin also nach der Trocknung erfolgt. Das erfindungsgemäße
Verfahren ist dem vorbekannten Verfahren insbesondere dadurch überlegen, daß die zuvor skizzierte positive Wirkung des ionisierten Trocknungsgases beim
Abbau der in dem zu trocknenden Gut enthaltenen organischen Komponenten ausgenutzt wird. Dadurch wird die Trocknung insgesamt konstengünstiger und effektiver, da eine Konditionierung des zu trocknenden Guts, beispielsweise durch Zugabe von oxidierenden Reagenzien oder durch Erhitzen, ggf. vollständig eingespart werden kann.
Um eine möglichst weitgehende Neutralisierung der im Abgas enthaltenen Geruchsstoffe zu erreichen, kann es zweckmäßig sein, zusätzlich zur Verwendung von ionisiertem Trocknungsgas auch das nach dem Trocknungsvorgang abgeführte Abgas einer Behandlung durch Ionisieren zu unterziehen. Zur Ionisierung können handelsübliche Ionisatoren eingesetzt
werden. Es ist z. B. möglich, das Abgas an unter Hochspannung stehenden Elektroden vorbeizuführen. Alternativ ist eine Ionisierung durch Lichtbogenentladung möglich. Gegebenenfalls können geeignete UV-Lampen zur Ionisierung eingesetzt werden. Falls eine direkte Ionisierung des Abgases nicht möglich ist, weil es etwa nach der Trocknung mit Wasserdampf übersättigt ist und Nebeltröpfchen enthält, oder weil sich Staubpartikel in dem Abgas befinden, so besteht die Möglichkeit, zur Geruchsminderung dem Abgas ionisiertes Gas zuzumischen. Je nach Beschaffenheit des zu trocknenden Gutes kann es erforderlich sein, das Abgas mittels eines Wäschers und/oder mittels eines Filters vorzubehandeln, bevor es der Ionisierung unterzogen wird, bzw. bevor es mit ionisiertem Gas vermischt wird.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß das Trocknungsgas, bevor es dem Trockner zugeführt wird, mit einem Teilstrom des ionisierten Abgases vermischt wird. Dies kann z. B. dadurch erreicht werden, daß ein Teilstrom des ionisierten Abgases in den Trockner zurückgeführt wird, wo es sich mit dem Trocknungsgas vermischt und dort die oben beschriebenen vorteilhaften Wirkungen entfaltet. Auf diese Weise ergibt sich eine besonders einfache und kostengünstige Realisierbarkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens, da lediglich eine Ionisierung im Abgasstrom erforderlich ist. Das gemäß der Erfindung teilweise ionisierte Trocknungsgas wird dabei durch Vermischen mit dem ionisierten Abgas erzeugt.
Alternativ besteht die Möglichkeit, das Trocknungsgas mittels eines eigens hierfür bestimmten Ionisators zu ionisieren, bevor es dem Trockner zugeführt wird. Es besteht die Möglichkeit, zur Ionisierung des Trocknungsgases die im Sonnenlicht enthaltene UV-Strahlung auszunutzen. Alternativ kann das Trocknungsgas durch einen in dem Trockner befindlichen Ionisator ionisiert werden. Es ist auf besonders einfache Weise möglich, in herkömmlichen Trocknern einen Ionisator, beispielsweise in Form einer UV-Lampe, anzubringen. Dies hat den Vorteil, daß das Trocknungsgas unmittelbar beim Trocknungsvorgang ionisiert wird und daß ferner das zu trocknende Gut selbst mit UV-Strahlung bestrahlt wird, was eine biozide Wirkung hat und außerdem den oxidativen Abbau der in dem zu trocknenden Gut enthaltenen organischen Komponenten fördert.
Zweckmäßigerweise sollte das Trocknungsgas erhitzt werden, bevor es dem Trockner zugeführt wird, damit dem Naß- oder Feuchtgut möglichst viel Wasser entzogen werden kann. Es kann zweckmäßig sein, das Trocknungsgas zu entfeuchten, bevor es erhitzt wird. Hierzu kann das Trocknungsgas beispielsweise mittels einer geeigneten Wärmepumpe abgekühlt werden, so daß in dem Trocknungsgas enthaltenes Wasser kondensiert und abgeführt werden kann.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eignet sich eine Trocknungsanlage mit Mitteln zur Zuführung von Naß- oder Feuchtgut in einen Trockner, Mitteln zur Abfuhr von Trockengut aus dem Trockner, einer Trocknungsgas-Zuleitung, über welche dem Trockner Trocknungsgas zugeführt wird, und einer Abgas-Leitung, über welche Abgas aus dem Trockner abgeführt wird, wobei in der Trocknungsgas-Zuleitung ein Ionisator angeordnet ist. Es besteht die Möglichkeit, bei einer derartigen Trocknungsanlage einen in der Abgasleitung angeordneten Ionisator und einen in Abgas-Strömungsrichtung hinter dem Ionisator angeordneten Abzweig vorzusehen, über welchen ein Teil des ionisierten Abgases in den Trockner zurückgeführt wird. Hierdurch besteht die Möglichkeit, gemäß der Erfindung ionisiertes Trocknungsgas bereitzustellen, indem das Trocknungsgas mit einem Teil des ionisierten Abgases vermischt wird. Wie oben beschrieben, kann es zweckmäßig sein, einen Ionisator direkt in dem Trockner anzuordnen, wobei sich insbesondere die Verwendung einer UV- Lampe anbietet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert.
Die Zeichnung zeigt ein Blockdiagramm einer erfindungsgemäßen Trocknungsanlage. Im Zentrum der Trocknungsanlage steht ein Trockner 1 , welchem über nicht näher dargestellte Fördermittel Feuchtgut 2 zugeführt wird. Im Trockner 1 wird das Feuchtgut mit einem Trocknungsgas beaufschlagt, welches durch einen UV-Strahler 3 ionisiert wird. Das Trocknungsgas wird dem Trockner 1 über eine Trocknungsgas-Zuleitung 4 zugeführt. In dieser Zuleitung befindet sich eine Heizvorrichtung 5 zur Aufheizung des Trocknungsgases. Zur Abführung des mit Feuchtigkeit beladenen Abgases aus dem Trockner 1 ist eine
Abgas-Leitung 6 vorgesehen. Das Abgas wird mittels eines Ventilators 7 aus dem Trockner 1 herausgefördert. Zusätzlich ist in der Abgas-Leitung 6 eine weitere Heizvorrichtung 8 vorgesehen, um eine Übersättigung des Abgases mit Wasserdampf und eine etwaige Nebelbildung zu vermeiden. Hinter der Heizvorrichtung 8 ist in der Abgas-Leitung 6 ein Ionisator 9 vorgesehen, durch welchen eine weitere Reduzierung der in dem Abgas vorhandenen Geruchsstoffe und Keime erreicht wird. Je nach Auslegung der Trocknungsanlage kann zur Umgehung des Ionisators 9 ein Bypass 10 vorgesehen sein, so daß nur ein Teilstrom des Abgases ionisiert wird. Über einen Abzweig 11 wird gemäß der Erfindung ein Teil des ionisierten Abgases mit dem Trocknungsgas vermischt und über die Trocknungsgas-Zuleitung 4 in den Trockner 1 zurückgeführt. Das übrige Abgas wird an die Umwelt abgegeben. Nach dem Trocknungsvorgang wird mittels nicht näher dargestellter geeigneter Fördermittel Trockengut 12 aus dem Trockner 1 abgeführt.