DE10103495B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen von Schlamm - Google Patents

Abstract

Vorrichtung zum Trocknen von Schlamm, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, mittels derer dem Schlamm Wasser in einer solchen Menge beimischbar ist, wie zur Bildung einer pumpfähigen Pulpe notwendig ist, sowie einer Pumpeneinrichtung, mittels derer die Pulpe in Trocknungsboxen abfüllbar ist, wobei die Pumpeneinrichtung mit einer Injektionsdüse zusammenwirkt, die die Pulpe in Strangform ausscheidet, und die Ejektionsdüse eine Unterbrechereinheit enthält, die einen intermittierten Betrieb der Ejektionsdüse ermöglicht.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trocknen von Schlamm.
• Bei den im Stand der Technik bekannten Verfahren und Vorrichtungen zum Trocknen von Schlamm wird die zu trocknende Schlammmasse in der Regel auf weitflächige Trocknungsböden aufgetragen, und durch eine Kombination von Erwärmung und Belüftung getrocknet. Dabei hat es sich insbesondere als nachteilig erwiesen, dass die Schlammmassen in der Regel nur in sehr inhomogener Dicke auf einen Trocknungsboden aufbringbar sind, so dass ein Trocknungsvorgang sich nicht gleichmäßig vollzieht, sondern in solchen Teilbereichen, in denen die Schlammmasse dünn aufgetragen ist sich schneller vollzieht als in Teilbereichen, in denen die Schlammmassen dicker auf dem Trocknungsboden aufgetragen sind. Auf diese Weise können große Teilbereiche schon getrockneter Schlammmassen nicht weiter verarbeitet werden, da das Austrocknen noch verbleibender Restteilbereiche der Schlammmassen abgewartet werden muss. Zum anderen weisen die bekannten Vorrichtungen und Verfahren den entscheidenden Nachteil auf, dass aufgrund einer lediglich flächenmäßigen Ausbreitung der Schlammmassen die Trocknungsböden entsprechend groß ausgebildet sein müssen, so dass die entsprechenden Anlagen zum einen sehr viel Platz in Anspruch nehmen und zum anderen ein Feuchtigkeitsentzug aus den Schlammmassen sehr ineffektiv und unwirtschaftlich ist.
• Aus DE 91 00 341.5 U1 ist eine Vorrichtung zur Trocknung von feuchten Schlämmen bekannt, bei der die Schlämme zu Chargen zusammengefasst werden und das in den Schlämmen enthaltene Wasser durch Einblasen von trockener Luft in die Chargen überwiegend entfernbar ist, wobei ein guter Wirkungsgrad bei geringen Betriebskosten dadurch erreicht wird, dass eine Charge auf einem geneigt angeordneten Lochboden eines Wagens platzierbar ist, wobei der Lochboden eine Vielzahl von Durchlassschlitzen aufweist, durch die getrocknete Luft unter Überdruck einströmbar ist, und dass der Wagen in einer hermetisch abgeschlossenen Kammer angeordnet ist, aus der bei der Trocknung entstandene feuchte Luft der Eingangsseite eines Luftentfeuchters zuführbar ist.
• Aus DE 94 11 230.4 U1 ist ein Schlammwagen für ein Schlammtrocknungssystem bekannt, der einen perforierten Boden aufweist und durch den erwärmte trockene Luft hindurchleitbar ist, wobei eine Einrichtung für eine Zufuhr von erwärmter trockener Luft von einer oder mehr Seiten in den im Wagen befindlichen Schlamm vorgesehen ist.
• Aus DE 40 08 285 A1 ist ein Reaktionsbehälter mit einem an dessen Boden angeordneten Gitterrost und einer bodenseitigen Luftversorgung bekannt, wobei der Gitterrost zum Zweck eine einfachen Handhabbarkeit einer Kompostierung eines Klärschlamms Längsstege und Querstege aufweist, welche auf den ebenen Boden des Behälters aufgelegt sind, wobei die Querstege sich über die gesamte Breite des Gitterrostes erstrecken, wohingegen die Längsstege eine geringere Höhe aufweisen und im Abstand zum Behälterboden angeordnet sind.
• Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trocknen von Schlamm zu schaffen, das raum- und energiesparend ist und einen hohen Wirkungsgrad bei der Trocknung von Schlammmassen aufweist.
• Für eine Vorrichtung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch eine Einrichtung, mittels derer dem Schlamm Wasser in einer solchen Menge beimischbar ist, wie zur Bildung einer pumpfähigen Pulpe notwendig ist, sowie einer Pumpeneinrichtung, mittels derer die Pulpe in Trocknungsboxen abfüllbar ist, wobei die Pumpeneinrichtung mit einer Injektionsdüse zusammenwirkt, die die Pulpe in Strangform ausscheidet, und die Ejektionsdüse eine Unterbrechereinheit enthält, die einen intermittierten Betrieb der Ejektionsdüse ermöglicht.
• Für ein Verfahren unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der Schlamm unter Beimischung von Wasser eine so hohe Viskosität erhält, dass er zur Vergrößerung seiner Oberfläche in vorgeformte, mindestens teilweise luftdurchlässige Volumeneinheiten portionierbar ist.
• Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird durch die Merkmalskombination, dass eine Einrichtung vorgesehen ist, mittels derer dem Schlamm Wasser in einer solchen Menge beimischbar ist, wie zur Bildung einer pumpfähigen Pulpe notwendig ist, sowie einer Pumpeneinrichtung, mittels derer die Pulpe in Trocknungsboxen abfüllbar ist, wobei die Pumpeneinrichtung mit einer Injektionsdüse zusammenwirkt, die die Pulpe in Strangform ausscheidet, und die Ejektionsdüse eine Unterbrechereinheit enthält, die einen intermittierten Betrieb der Ejektionsdüse ermöglicht, erreicht, dass die Pulpe für eine Weiterverarbeitung in einen leicht formbaren Zustand versetzt ist, und dass ein Abfüllen der Pulpe in sukzessive an der Ejektionsdüse vorbeigeführten Trocknungsboxen oder entsprechend zu bestückenden Trocknungsboxen erleichtert ist. Darüber hinaus wird durch die erfindungemäße Lehre erreicht, dass der Pulpe weitere Bestandteile erleichtert zusetzbar sind. Solche Bestandteile können z.B. Sägespäne oder auch Paraffin (Abfallwachs) sein, um der getrockneten Pulpe neue Eigenschaften wie beispielsweise ein verändertes Gewicht oder einen erhöhten Brennwert zu verleihen.
• Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
• Die Ejektionsdüse ist dabei vorzugsweise so ausgelegt, dass sie einen im Querschnitt rechteckig ausgebildeten Strang auszuscheiden in der Lage ist.
• Die Trocknungsboxen weisen gemäß bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung ein Innenvolumen von etwa 1 m³ bis 3 m³ auf. Das Innenvolumen der Trocknungsboxen ist dabei jedoch an unterschiedliche Zusammensetzungen und Viskositäten einer Pulpe anpassbar, so dass prinzipiell auch größere oder kleinere Trocknungsboxen Verwendung finden können. Die Trocknungsboxen sind dabei vorzugsweise quaderförmig ausgebildet und im Bereich ihrer Kanten mit Verstrebungen versehen, so dass sie auch platzsparend aufeinander stapelbar sind. Die Trocknungsboxen sind dabei mindestens teilweise von einem Drahtgeflecht gebildet, so dass sie mindestens teilweise luftdurchlässig ausgebildet sind. Die Dicke des Drahtes sowie die Webstruktur des Drahtgeflechtes sind dabei an entsprechende Vorgaben aus der Pulpe anpassbar. So ist das Drahtgeflecht bei einer Pulpe mit niedriger Viskosität erfindungsgemäß sehr dicht ausgebildet und kann bei einer Pulpe mit hoher Viskosität zwecks einer intensiveren Belüftung grobmaschiger ausgebildet sein. Der Durchmesser eines Drahtes des Drahtgeflechtes ist dabei in der Weise an das Gewicht einer speziellen Pulpe angepasst, dass eine Trocknungsbox auch bei mehrfacher Anwendung formstabil bleibt.
• Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren sind die Volumeneinheiten vorzugsweise als Trocknungsboxen ausgebildet.
• Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass eine Mehrzahl von Kammern vorgesehen ist, in denen die Trocknungsboxen lagerbar sind, und eine Belüftungseinrichtung mit einem Gebläse und einem Rohrsystem vorgesehen ist, das eine regelbare Belüftung jeder einzelnen Kammer ermöglicht. Auf diese Weise ist eine raumsparende Unterbringung der Trocknungsboxen ermöglicht, die im Unterschied zum Stand der Technik, in der die Pulpe flächenmäßig gelagert ist, in belüfteten Volumeneinheiten zur Trocknung gelagert ist. Aufgrund der dadurch bewirkten Oberflächenvergrößerung der zu trocknenden Pulpe ist ein Feuchtigkeitsentzug aus der Pulpe auf relativ kleinem Volumen sehr effektiv durchführbar. Die Effektivität des erfindungemäßen Verfahrens wird dadurch gesteigert, dass die einzelnen Kammern, in denen jeweils eine Mehrzahl von Trocknungsboxen nebeneinander und übereinander gestapelt sind, jeweils für sich einzeln regelbar belüftbar sind, so dass eine sehr feuchte Pulpe stärker belüftbar ist als eine schon angetrocknete Pulpe. Der Zeitraum, in dem die Trocknungsboxen jeweils in einer Kammer verbleiben, ist dabei vorzugsweise auf etwa fünf bis zehn Tage bemessen, wobei dieser Zeitraum auch witterungsabhängig ist. Bei derartig langen Zeiträumen ist eine energiesparende Trocknung der Pulpen sichergestellt.
• Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird im folgenden anhand einer bevorzugten Ausführungsform erläutert, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt ist. Darin zeigen:
• 1 eine bevorzugte Ausführungsform einer Trocknungsbox zum Trocknen von Pulpe in einer Ansicht von schräg oben;
• 2 eine schematische Anlage zum Trocknen von in Trocknungsboxen gemäß 1 gelagerter Pulpe, in einer Ansicht von schräg oben.
• Die in 1 dargestellte Trocknungsbox 10 enthält ein aus Verstrebungen 11 gebildetes Rahmengestell, an dem eine Grundfläche 12' aus Drahtgeflecht sowie Seitenwände 12 aus Drahtgeflecht befestigt sind. Die Trocknungsbox 10 enthält eine Öffnung 13 zum Einführen einer Pulpe.
• Bei der in 2 schematisch dargestellten Anlage 100 zum Trocknen von in Trocknungsboxen 10 gelagerter Pulpe wird der in einer Schlammablagerung 110 gelagerte Schlamm mittels eines geeigneten Transportfahrzeuges 111 zu einem Aufnahmebunker 102 mit Förderbandbeschickung gebracht, wobei der Schlamm über ein Förderband 112 einer Einrichtung 104 zugeführt wird, in der dem Schlamm Wasser in einer solchen Menge beigemischt wird, wie zur Bildung einer pumpfähigen Pulpe notwendig ist. Von der Einrichtung 104 fließt die Pulpe in eine Pumpeneinrichtung 105 mit einer Ejektionsdüseneinrichtung 115, die die Pulpe in Strangform ausscheidet und in auf einem Stapler 106 bereitgestellte Trocknungsboxen 10 einspritzt. Mittels eines Fahrzeuges 116 werden die Stapel 106 mit Trocknungsboxen 10 in Kammern 107 abgestellt, wo sie zwecks Feuchtigkeitsentzuges zur Belüftung gelagert werden. Die Kammern 107 werden von einem Rohr 118 durchlaufen, das an ein Gebläse 108 sowie einen Luftdiffuser 109 angeschlossen ist. Die Belüftung in jeder Kammer 107 ist mittels einer Steuerung 103 über das Rohr 118 regelbar steuerbar.
• Das oben erläuterte Ausführungsbeispiel der Erfindung dient lediglich dem Zweck eines besseren Verständnisses der durch die Ansprüche vorgegebenen erfindungsgemäßen Lehre, die als solche durch das Ausführungsbeispiel nicht eingeschränkt ist.

Claims (8)

1. Vorrichtung zum Trocknen von Schlamm, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, mittels derer dem Schlamm Wasser in einer solchen Menge beimischbar ist, wie zur Bildung einer pumpfähigen Pulpe notwendig ist, sowie einer Pumpeneinrichtung, mittels derer die Pulpe in Trocknungsboxen abfüllbar ist, wobei die Pumpeneinrichtung mit einer Injektionsdüse zusammenwirkt, die die Pulpe in Strangform ausscheidet, und die Ejektionsdüse eine Unterbrechereinheit enthält, die einen intermittierten Betrieb der Ejektionsdüse ermöglicht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknungsboxen ein Innenvolumen von etwa 1 m³ aufweisen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknungsboxen quaderförmig ausgebildet sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknungsboxen mindestens teilweise von einem Drahtgeflecht gebildet sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknungsboxen im Bereich ihrer Kanten Verstrebungen aufweisen, so dass sie aufeinander stapelbar sind.
6. Verfahren zum Trocknen von Schlamm, unter Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlamm unter Beimischung von Wasser eine so hohe Viskosität erhält, dass er zur Vergrößerung seiner Oberfläche in vorgeformte, mindestens teilweise luftdurchlässige Volumeneinheiten portionierbar ist.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Volumeneinheiten als Trocknungsboxen ausgebildet sind.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Kammern vorgesehen ist, in denen die Trocknungsboxen lagerbar sind, und eine Belüftungseinrichtung mit einem Gebläse und einem Rohrsystem vorgesehen ist, das eine regelbare Belüftung jeder einzelnen Kammer ermöglicht.