DE4121223A1 - Verfahren zur aufbereitung von schlaemmen unterschiedlicher konsistenz und anlage zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Trocknung von Schlämmen unterschiedlicher Konsistenz durch Einsatz mechanischer, thermischer und lufttechnischer Mittel, bei dem der Schlamm zunächst in einer Stufe in einen feuchten Feststoffanteil und einen von dem größten Teil seiner mechanisch abschaltbaren Feststoffe befreiten Flüssigkeitsanteil aufgeteilt wird und der Feststoffan­ teil und der Flüssigkeitsanteil dann getrennt aufberei­ tet werden, als Zusatz zu Patentanmeldung P 39 37 039.9.

Nach der AT-A-2 07 335 ist ein Verfahren der eingangs genannten Art bekannt, bei dem die Trennung in den Flüssigkeitsanteil und Feststoffanteil durch mechani­ sche Trenneinrichtungen erfolgt und der Flüssigkeitsan­ teil dann einer chemischen Behandlung unterworfen wird. Hierbei besteht der Nachteil, daß dem aufzubereitenden Schlamm unerwünschte chemische Zusätze zugeführt wer­ den, die die Weiterverwendung des aufbereiteten Schlamms beeinträchtigen. Nach der DD-A-1 08 064 ist ferner ein Verfahren zur Gewinnung, Aufbereitung und Verwertung von Feststoffen der Gülle bekannt, bei dem die Gülle zunächst ebenfalls mechanisch in eine feste und flüssige Phase getrennt und dann die flüssige Phase biologisch aufbereitet oder sofort feldwirtschaftlich genutzt wird und die feste Phase nach Erhöhung des Trockensubstanzgehaltes z. B. in der Mastrinderfütterung eingesetzt wird. Diese Art der Gülleaufbereitung ist jedoch bedenklich, da für die Aufbereitungsprodukte die erforderliche Hygienekriterien nicht sichergestellt sind. Nach der DE-A-29 20 350 schließlich ist ein Ver­ fahren zur mechanischen Entwässerung von Klärschlämmen bekannt, bei dem das Entwässerungsverhalten durch Zuga­ be organischer Flockungsmittel verbessert wird und die Hauptmenge des Wassers der geflockten Schlämme durch Schwerkraftfiltration ohne Anlegen einer Druckdifferenz abgetrennt und dann mit der verbleibenden Restsubstanz eine Druckfiltration auf einer Kammer-Filterpresse vor­ genommen wird. Nach diesem Verfahren ist aber lediglich eine Vergrößerung der Aufkonzentrierung der Schlamm­ feststoffe möglich, nicht aber eine Rückgewinnung der eigentlichen Feststoffanteile.

Umfassende Entsorgungslösungen, wie sie z. B. mit groß­ technischen Verbrennungsanlagen angeboten werden, kön­ nen derzeit nur unzureichend genutzt werden. Die Ursa­ che liegt vor allem darin begründet, daß solche Konzepte bisher nur an wenigen Standorten angeboten werden können, da diese Anlagen im wesentlichen zur Entsorgung hochbelasteter Abfallprodukte herangezogen werden. Daraus resultieren bei Neuerrichtungen oftmals erhebliche Widerstände in der Bevölkerung, so daß geeignete Standorte mit guter Verkehrsanbindung nicht in genügender Zahl zur Verfügung stehen. Es kommt hin­ zu, daß z. B. bei der gemeinsamen Aufarbeitung von Flüs­ sigmist und Dünnschlämmen mit hochbelasteten Abfallpro­ dukten eine Wiederverwendung der gewonnenen Reststoffe kaum möglich ist, so daß derartige Rückstände zwingend deponiert werden müßten. Auch aus Kostengründen er­ scheint es nicht sinnvoll, an Flüssigmist und Dünn­ schlamm mit einem überzogenen technischen Aufwand her­ anzugehen. Zusätzlich besteht für den Entsorgungsbereich Gülle und Schlamm noch der Nachteil, daß sehr große Zwischendepots eingerichtet sowie Transportmittel bereitgestellt werden müßten, was ebenfalls mit Problemfeldern behaftet ist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, das eingangs genannte Verfahren und die Anlage zu dessen Durchfüh­ rung so zu verbessern, daß umweltfreundlich eine dezen­ trale Aufbereitung von Schlämmen durchgeführt werden kann. Die Anlage soll kostengünstig herstellbar und das Verfahren soll energiesparend und zu möglichst niedri­ gen Betriebskosten durchführbar sein, damit ein erhöh­ ter Anreiz zum Einsatz des Verfahrens und der Anlage zur Entsorgung von Schlämmen besteht.

Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung der Aufgabe bezüg­ lich des Verfahrens durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 und 2 und bezüglich der Anlage durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 16 und 31. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.

Nach der Erfindung wird im Kreisprozeß Wärme und Kälte erzielt, wobei die Wärme zur Trocknung der zu entsor­ genden Substanzen und die Kälte zur Kondensation der Trocknungsluft herangezogen wird. Dabei entsteht eine Entsorgungs- und Wärme-Verbundanlage, die mit einer Wärmepumpe vergleichbar sein kann und gleichzeitig so­ wohl der Erzeugung von Wärme und/oder Strom als auch der Entsorgung von Schlämmen dienen kann. Vorteilhaft ist der Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Anlage zur Entsorgung von Flüs­ sigmist oder Dünnschlämmen. In dieser Anwendung des Verfahrens wird ein Beitrag zur Entlastung der Umwelt und zur Regenerierung landwirtschaftlicher Nutzflächen geleistet, wobei die zunehmende Flut von Flüssigmist eingedämmt wird und gleichzeitig hochwertige Folgeprodukte entstehen. Für den Betrieb der Anlage werden Primärenergieträger wie Öl, Gas oder Strom benö­ tigt. Für Strom kann als Energiequelle z. B. Biomasse, Biogas oder Wasserkraft Anwendung finden. Es ist auch möglich, den Energiebedarf direkt über Wind- oder Was­ serkraft, Photovoltaik oder andere erneuerbare Energie­ quellen abzudecken. Nach dem erfindungsgemäßen Verfah­ ren wird die aufgenommene Primärenergie in Form von Wärme in einen geschlossenen Prozeßkreislauf mit sehr geringen Verlusten eingebunden, so daß anschließend aufgrund der nahezu ausgeglichenen Energiebilanz Wärme für die weitere Nutzung wie z. B. für Heizzwecke zur Verfügung steht. Um die Wärmeverluste zu minimieren, können die mit Umluft beaufschlagten Rohrleitungen, Be­ hälter und dgl. mit angepaßten thermisch isolierenden Umhüllungen versehen werden.

Die Erfindung wird nachstehend am Beispiel der in den Zeichnungen dargestellten Anlagen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Fließbild einer Anlage in einer schemati­ schen Darstellung,

Fig. 2 eine weitere Ausbildung einer Anlage in einer schematischen Ansicht im Ausschnitt,

Fig. 3a und 3b einen Anlagenteil zur Trennung des Schlamms in Feststoffanteil und Flüssigkeitsanteil der An­ lage nach Fig. 2 in einer schematischen Drauf­ sicht und Seitenansicht,

Fig. 4 eine weitere Ausbildung eines Anlagenteils zur Trennung des Schlamms in einen Feststoffanteil und einen Flüssigkeitsanteil in einer Seitenansicht,

Fig. 5 eine weitere Ausbildung einer Anlage zur Schlammtrocknung in einer schematischen Dar­ stellung,

Fig. 6 und 6b eine als Trocknung-Container ausgebildete Durchlaufkammer in einer schematischen Seiten­ ansicht und Queransicht,

Fig. 7 bis 9 drei weitere Ausbildungen von Durchlaufkammern in schematischen Ansichten.

Das in Fig. 1 dargestellte Fließbild zeigt eine Anlage 1 zur Entsorgung von z. B. Flüssigmist und Dünnschlamm. Konditionierter Flüssigmist oder Dünnschlamm wird über eine Schlammvorlaufleitung 41 einem Flüssig­ keit/Feststoff-Abscheider 10 zugeführt, in dem eine Grobtrocknung unter Trennung des Schlamms in einen Flüssigkeitsanteil und einen Feststoffanteil erfolgt. Der Flüssigkeit/Feststoff-Abscheider 10 kann als mecha­ nisch wirkende Einrichtung zur Grobtrocknung wie z. B. als Filterpresse oder Dekanter ausgebildet sein. Es ist aber auch möglich, den Flüssigkeit/Feststoff-Abscheider 10 so auszubilden, wie es weiter unten zu den Fig. 3a bis 5 erläutert ist.

Die Feststoffanteile werden über eine Leitung 22 einer Trocknungskammer 24 zugeführt, die über eine Leitung 25 mit trockener Warmluft eines Trockenluftgenerators 17 beaufschlagt wird, diese entzieht den Feststoffanteilen die Restfeuchte. Die Trockensubstanz der Feststoffan­ teile tritt aus den Auslaß 31 der Trocknungskammer 24 aus und wird einem Sammelbehälter 32 zugeführt.

Die Feststoffanteile werden über eine Leitung 22 einer Trocknungskammer 24 zugeführt, die über eine Leitung 25 mit trockener Warmluft eines Trockenluftgenerators 17 beaufschlagt wird. Diese entzieht den Feststoffanteilen die Restfeuchte. Die Trockensubstanz der Feststoffanteile tritt aus dem Auslaß 31 der Trocknungskammer 24 aus und wird einem Sammelbehälter 32 zugeführt.

Der Flüssigkeit/Feststoff-Abscheider 10 ist mittels ei­ ner Leitung 11 mit einem Sprühturm 12 verbunden, der über Leitungen 23 von dem Trockenluftgenerator 17 mit Warmluft beaufschlagt ist. Es ist auch möglich, den Wärmetauscher 40 zur Vorwärmung des Filtrats mit der Abwärme des Antriebsmotors des Trockenluftgenerators 17, des die Anlage 1 versorgenden Verbrennungsmotors 3, des Generators 7 oder anderer Abwärme abgebender Ein­ richtungen zu speisen. Durch die Leitung 11 werden die Flüssigkeitsanteile des Schlammes mittels einer Pump­ einrichtung von dem Flüssigkeits/Feststoff-Abscheider 10 nach Vorwärmung im Wärmetauscher 40 zu Düsen 39 im Sprühturm 12 gefördert und in den Sprühturm 12 einge­ spritzt. An dem Boden des Sprühturms 12 ist eine An­ schlußleitung 16 angeschlossen, durch die um Trocken­ luftgenerator 17 aufbereitete warme Trockenluft in den Spritzturm 12 eingeblasen wird. Diese Warmluft reißt die Tröpfchen der eingesprühten Flüssigkeit mit und nimmt deren Wassergehalt auf. Durch den dabei sich vollziehenden Phasenübergang des eingespritzten Wassers vom flüssigen in den dampfförmigen Zustand wird Wärme­ energie entzogen und dabei das Temperaturniveau abge­ senkt. Diese Wärmeenergie wird als latente Wärme im Dampfanteil des Umluftstroms mitgeführt. Am oberen End­ abschnitt des Sprühturms 12 ist eine Leitung 13 ange­ schlossen, die mit einem Abscheider 14 mit eingebauten Filtergliedern 15 verbunden ist. Die mit den versprühten Teilchen des Flüssigkeitsanteils im Sprüh­ turm 12 angereicherte Warmluft wird in den Abscheider 14 geführt, in dem durch die Filterglieder 15 die Ab­ trennung des in Form feinster Partikel mitgetragenen Feststoffanteils erfolgt. Der Abscheider 14 kann z. B. als Zyklon ausgebildet sein, dem ein Feinfilter nachge­ schaltet ist. Nach erfolgter Medientrennung werden die feinpulvrigen Feststoffe über z. B. eine Zellenrad­ schleuse 21 durch deren Auslaß 30 in einen Sammelbehäl­ ter 35 ausgeschieden, ohne daß ein Warmluftverlust ein­ tritt. Der Abscheider 14 ist mittels Leitungen 20, 28 mit dem Trockenluftgenerator 17 verbunden. Parallel zum Ausscheiden der feinpulvrigen Feststoffe tritt aus dem Abscheider nach der Filterung der immer noch mit Feuch­ tigkeit behaftete Warmluftstrom aus und wird über die Leitungen 20, 28 dem Trockenluftgenerator 17 zugeführt. Im Trockenluftgenerator 17 wird der Warmluftstrom über kalte Flächen geleitet, wobei die in Form von Wasser­ dampf enthaltene Feuchtigkeit kondensiert und die zuvor beim Verdampfungsprozeß aufgenommene Wärme wieder an die Kaltflächen abgegeben wird. Das gewonnene Destillat 33, das aus nahezu reinem Wasser besteht, wird über den Abfluß 27 in einen Bottich 34 abgelassen. Die nunmehr getrocknete Warmluft wird im Trockenluftgenerator er­ wärmt, um so über die Leitung 26 wieder in den Umluft­ kreislauf eingespeist zu werden. Die auf diese Weise getrocknete und dann erwärme Umluft wird im geschlos­ senen System wieder dem Sprühturm 12 zugeführt. In dem geschlossenen und thermisch isolierten Umluftsystem werden in Verbindung mit dem Kältekreislauf Abluftwärmeverluste weitgehend vermieden. Da die für die Trocknung zugeführte Wärme als latente Verdampfungswärme im feuchten Warmluftstrom mitgeführt und bei der Kondensation wieder an die genannten Kaltflächen abgegeben wird, ist die Energiebilanz des mit der Anlage 1 durchführbaren Verfahrens zumindest theoretisch ausgeglichen. Dem beschriebenen ersten durch die Leitungen 26, 16, 33, 20, 28 gebildeten Umluftkreislauf ist ein zweiter mit vergleichbarer Funktionsweise parallel geschaltet, der durch die Lei­ tungen 26, 25, 29, 28 gebildet ist und die Trocknungs­ kammer 24 aufweist. Für den Antrieb des Trockenluftge­ nerators 11 ist ein über ein Verbindungsglied 18 gekoppelter Elektromotor 19 vorgesehen, der mittels ei­ nes elektrischen Kabels 9 von einem Generator 7 mit Energie beaufschlagt wird. Der Generator 7 ist über ei­ ne Welle 6 mit einem Verbrennungsmotor 3 verbunden, der mit einem verbrennbaren Energieträger 2 betrieben wird. Die beim Betrieb des Verbrennungsmotors 3 und des Trockenluftgenerators 17 anfallende Abwärme 4, 5 können ebenso wie der vom Gererator 7 erzeugte Überschußstrom 8 einer weiteren Verwendung zugeführt werden. Sofern sich im Entsorgungsprozeß Überschußwärme bzw. je nach Betriebsart auch ein Überschuß an Strom z. B. aus der Kraft-Wärme-Kopplung ergibt, kann die Überschußwärme direkt oder wahlweise über eine Zwischenspeicherung ei­ ner weiteren Verwertung z. B. für Heizzwecke zugeführt werden, während ein Überschuß an Strom in neutrale oder öffentliche Netze eingespeist werden kann. Aus dem be­ schriebenen Prozeß der Trocknung und Aufspaltung fällt ein ständiger Strom aus Kondensat in Form klaren und nahezu reinen Wassers an, das in der Regel einer land­ wirtschaftlichen Verwendung zugeführt oder in einen Vorfluter eingeleitet werden kann. In Ausnahmefällen bei stärker belasteten Ausgangsstoffen kann auch eine weitere übliche Entsorgung z. B. über ein Klärwerk vor­ genommen werden. Desweiteren fallen beim Betrieb der Anlage 1 getrennt voneinander zwei Feststoffprodukte an, von denen das eine das aus der Staubabscheidung gewonnene feinstkörnige Pulver und das andere ein im Trockenschrank 24 erzeugtes streufähiges Gut ist. Je nach Beschaffenheit bzw. Schadstoffbelastung dieser Feststoffprodukte ist eine getrennte Weiterverwendung bzw. getrennte Entsorgung möglich, wobei beide Fest­ stoffprodukte aufgrund der geringen Restfeuchte direkt deponierfähig sind. Vorteilhaft ist es jedoch, diese Feststoffprodukte einer nachgeschalteten Veredelung zu­ zuführen, wodurch höherwertige Folgeprodukte entstehen, die z. B. für Düngezwecke einsetzbar sind.

Bei der in Fig. 2 im Ausschnitt dargestellten Anlage 51 ist der Trockenluftgenerator 17 als Wärmepumpe 36 aus­ gebildet, die mittels eines Kabels 9 mit elektrischem Strom beaufschlagt wird. Es ist auch möglich, die Wär­ mepumpe 36 mittels einer Verbrennungskraftmaschine zu betreiben. Der Warmluftausgang der Wärmepumpe 36 ist mit einem Rohr 38 verbunden, das als Maschenrohr oder gelochtes Rohr ausgebildet ist. Das Rohr 38 ist von ei­ nem Zylindermantel 37 umgeben, der die Sprühkammer 12 bildet. An dem Zylindermantel 37 sind Düsen 39 angeord­ net, an die die Leitung 11 zur Zufuhr von Filtrat ange­ schlossen werden kann. Am oberen Endabschnitt des Sprühturms 12 ist eine Leitung 13 angeordnet, die in den oberen Bereich eines Trocknungs-Seperator 42 einge­ führt ist. Dieser Trocknungs-Seperator 42 ist als Be­ hälter ausgebildet und weist einen Schwingförderer 43 auf. Bodenseitig ist der Trocknungs-Seperator 42 mit­ tels einer Leitung 28 mit der Wärmepumpe 36 verbunden. Das in dieser anfallende Kondensat wird über einen Ab­ fluß 27 abgeführt.

Aufgabeseitig ist oberhalb des Schwingförderers 43 der Endabschnitt eines Förderbandes oder Schwingförderers 45 eines Vorabscheiders 50 angeordnet. Der ausgabeseitige Endabschnitt des Schwingförderers 43 ist durch einen Auslaß 44 aus dem Gehäuse des Trocknungs- Seperators 42 bis zu einem Sammelbehälter 32 für Trockengut herausgeführt.

Der Vorabscheider 50 bildet den Flüssig­ keits/Feststoff-Abscheider 10. Er besteht aus zwei För­ derbändern oder Schwingförderern 46, 45. Das Förderband bzw. der Schwingförderer 45 ist siebförmig ausgebildet bzw. weist Durchbrechungen 67 auf. Oberhalb des Aufga­ beabschnitts des Förderbandes oder Schwingförderers 46 ist eine Gefriertrommel 47 angeordnet, die einen mecha­ nischen Abscheider 48 aufweist. Die Gefriertrommel wird aus einem Rohschlammbehälter 52 mit eine bodenseitigen Dosierklappe 49 mit Rohschlamm beaufschlagt.

Wie in Fig. 3a dargestellt, gefriert der auf die Ge­ friertrommel 47 im Bereich der oberen Schlammaufgabezo­ ne 61 aufgebrachte Rohschlamm auf dem Mantel der Ge­ friertrommel 47. Bei deren Drehung wird der gefrorene Rohschlamm durch den Abscheider 48 von der Gefriertrom­ mel 47 gelöst und fällt in Form grober Bruchstücke auf das Förderband oder den Schwingförderer 46. Dieser wird oberseitig mit einem Kaltluftstrom 54 beaufschlagt. Im Bereich des Übergangs vom Förderband oder Schwingförde­ rer 46 zum Förderband oder Schwingförderer 45 ist ober­ halb der Transportfläche eine Zone eines erwärmten Luftstroms 55 vorgesehen. Der verbleibende Abschnitt des Förderbands oder Schwingförderers 45 wird an seiner Oberseite von einem Warmluftstrom 56 überströmt. Durch diese gestufte Luftüberströmung tauen die Flüssigkeits­ anteile der gefrorenen Rohschlammbruchstücke auf und fließen durch die Durchbrechungen 67 des Förderbands oder Schwingförderers 45 ab. Zur Gutausrichtung ist es zweckmäßig, die Förderbänder oder Schwingförderer 46, 45 seitlich mit Leitblechen 58 zu versehen. Das zur Kühlung der Gefriertrommel 47 erforderliche Kältemittel wird über einen seitlichen Kältemittelanschluß 66 zuge­ führt.

Es ist möglich, am Ausgang des Förderbands oder Schwingförderers 45 als Zwischenlager für die Festgut­ anteile einen Sammelbehälter 32 vorzusehen. Von diesem können dann die Festgutanteile beispielsweise in den Trocknungsseperator 42 oder die Trocknungskammer 24 eingebracht werden. Es ist aber auch möglich, bei geeigneter Konsistenz des Rohschlamms auf eine Weiter­ behandlung der Feststoffanteile in dem Sammelbehälter 32 zu verzichten und diese Feststoffanteile direkt ei­ ner weiteren Verwendung zuzuführen.

Um den Betrieb der Gefriertrommel 47 sicherzustellen ist an dem Rohschlammbehälter 52 ein Überlaufsensor 57 vorgesehen, der mit einem nicht näher dargestellten Stellventil in dem Rohschlammzulauf 53 verbunden ist.

Fig. 4 zeigt eine weitere Ausbildung einer Gefriertrom­ mel 59 mittels derer eine Trennung des Rohschlamms in feuchten Feststoffanteil und einen Flüssigkeitsanteil möglich ist. Die Seitenwände der Gefriertrommel 59 sind als Lochscheiben 60 ausgebildet. Die Durchbrechungen der Lochscheiben 60 sind mittels Rohren verbunden. Der Trommelmantel 68 ist segmentartig in eine Kaltzone 62, eine Gefrierzone 63, eine Auftauzone 64 und eine Warm­ zone 65 unterteilt. Je nach Beschaffenheit und Konsi­ stenz des Rohschlamms kann die Rotation der Gefrier­ trommel 59 mit unterschiedlichem Takt erfolgen. Die Temperatur der beschriebenen Gefriertrommeln 47, 59 ist beliebig wählbar. Der Vorgang der Schlammentwässerung bei diesem Kälte-Wärme-Verfahren erfolgt in horizontaler und vertikaler Weise. Vorteilhaft ist es, den Rohschlammbehälter 52 als Zwischenspeicher mit ei­ nem Rührwerk auszubilden, damit ein kontinuierlicher Schlammzulauf zu dem Flüssigkeits/-Feststoff-Abscheider 10 gewährleistet ist. An diesem Zwischenspeicher kann eine Grob- und Feindosiereinrichtung vorgesehen werden, was insbesondere bei Einsatz von Gefriertrommeln 47, 59 von Vorteil ist. Es ist auch möglich, dem Rohschlamm vor Eintritt in die Anlage 1, 51 Zeolite oder/und Flockungsmittel zuzusetzen.

In Fig. 5 ist eine weitere Anlage 70 zur Trocknung von Schlämmen unterschiedlicher Konsistenz schematisch dar­ gestellt. Die erste Stufe der Anlage besteht aus einem Flüssigkeit-/Feststoffabscheider 10, der als Filter­ presse 73 ausgebildet ist. Der mechanisch entwässerte Schlamm wird über eine Fördereinrichtung 69 dem Schlammeinfülltrichter 72 eines Trocknungs-Containers 71 zugeführt. In den Trocknungs-Container 71 strömt über einen Trocknungslufteinsatz 78 Trocknungsluft ein, die den Schlamm durchströmt und aus den Trocknungsluf­ tauslaß 78 wieder austritt. Die mit Feuchtigkeit ange­ reicherte Trocknungsluft wird einem z. B. als Zyklon ausgebildeten Abscheider 14 zugeführt, in dem staubför­ mige Bestandteile der mit Feuchtigkeit angereicherten Trocknungsluft ausgeschieden werden. Eine Restabschei­ dung erfolgt in einem als Elektrofilter ausgebildeten Filter 15. Die so gereinigte feuchte Trocknungsluft wird in einen Trockenluftgenerator 17 eingeführt, der z. B. als Zeolith-Speicher ausgebildet sein kann. Das in dem Trockenluftgenerator 17 ausgeschiedene Wasser wird einem Bottich 34 zugeführt. Die getrocknete und warme Trocknungsluft wird dann durch eine Leitung 25 mit Ge­ bläse 83 wieder dem Trocknungslufteinlaß 77 zugeführt. Der im Trocknungs-Container 71 getrocknete Schlamm wird in einen Sammelbehälter 32 ausgetragen.

In den Fig. 6a und 6b ist ein Trocknungs-Container 71 in einer schematischen Seitenansicht und Queransicht dargestellt. Die Einfüllöffnung des Schlammeinfüll­ trichters 72 kann mittels einer Trichterabdeckung 84 geschlossen werden. In dem Schlammeinfülltrichter 72 ist eine Schlammnachführeinrichtung 86 vorgesehen. Die­ se weist zwei schwenkbare Platten 85 auf, durch die im Schlammeinfülltrichter 72 befindlicher Schlamm nach un­ ten gedrückt wird. Statt einer Schlammnachführeinrich­ tung 86 können auch an den Seitenwänden 80 Vibratoren vorgesehen werden, über die der im Schlammeinfülltrich­ ter 72 befindliche Schlamm in Schwingungen versetzt wird. Hierdurch wird ein Anhaften des Schlamms an den Seitenwänden 80 bzw. ein Verstopfen des Schlammeinfüll­ trichters 72 verhindert. In der Bodenöffnung des Schlammeinfülltrichters 72 ist eine Schlammzerkleine­ rungseinrichtung vorgesehen, mittels derer der einge­ brachte Schlamm granuliert wird. Unter der Schlammzer­ kleinerungseinrichtung 74 ist eine verschiebbare Siebplatte angeordnet, durch die sichergestellt wird, daß die in den Trocknungsraum 75 einzubringenden Schlammgranulate einen bestimmten Durchmesser nicht überschreiten. In dem Trocknungsraum 75 ist eine Schlammverwirbelungseinrichtung 76 angeordnet, mittels derer die im Trocknungsraum 75 befindliche Schlammgra­ nulatmasse ständig umgeschichtet wird. Hierdurch ist es möglich, daß die durch die Trocknungslufteinlässe 77 in den Trocknungsraum 75 eindringende Trocknungsluft die Schlammgranulate weitgehend vollständig umströmen kann. Der Trocknungsluftauslaß 78 ist an einer Seitenwand des Schlammeinfülltrichters 72 vorgesehen. Unter der Schlammverwirbelungseinrichtung 76 ist eine weitere Siebplatte 72 angeordnet, durch die die getrockneten Schlammgranulate einer Fördereinrichtung 79 zum Schlammaustrag zugeführt werden.

Die Fig. 7 bis 9 zeigen weitere Ausbildungen von Durchlaufkammern des Trocken-Containers 71 einer Anlage 70. Im Trocknungsraum 75 sind keine Schlammverwirbe­ lungseinrichtung 76 vorgesehen. Das Schlammgranulat wird über eine beheizte Fördereinrichtung 87 der Förde­ reinrichtung 79 für den Trockenschlammaustrag zuge­ führt. Die beheizte Vordereinrichtung 87 kann einem Schwingförderer 43 vorgeschaltet (Fig. 7) oder aber selbst als Schwingförderer 43 ausgebildet sein (Fig. 8 und 9).

Claims (40)

1. Verfahren zur Trocknung von Schlämmen unterschied­ licher Konsistenz durch Einsatz mechanischer, thermischer und lufttechnischer Mittel, bei dem der Schlamm zunächst in einen von dem größten Teil seiner mechanisch abscheidbaren Feststoffe befrei­ ten Flüssigkeitsanteil aufgeteilt wird und der Feststoffanteil und der Flüssigkeitsanteil dann getrennt aufbereitet werden, als Zusatz zu Patent­ anmeldung P 39 37 039.9, dadurch gekennzeichnet, daß nach Aufspaltung des Schlammes in der ersten Stufe durch thermische oder/und mechanische Einwirkung in einen Feststoffanteil mit Restfeuchte und in ein Filtrat mit feinen Feststoffanteilen der Fest­ stoffanteil mit Restfeuchte durch eine Durchlauf­ kammer geführt und mit trockener Warmluft beauf­ schlagt wird, die nach Aufnahme von Restfeuchte im Kreislauf einer Einrichtung zur Lufttrocknung und Lufterwärmung zurückgeführt wird, während der ge­ trocknete Feststoffanteil aus der Durchlaufkammer ausgebracht wird und daß das Filtrat mit feinen Feststoffanteilen unter Druck fein verteilt in ei­ nen Behälter eingesprüht wird, der quer zur Sprüh­ richtung des Filtrats von einem trockenen Warm­ luftstrom durchströmt wird, in dem die Filtrattröpfchen intensiv eingemischt und überwie­ gend in Wasserdampf umgewandelt werden, daß dann der feuchte Warmluftstrom mit nicht verdampften Filtrattröpfchen und den feinen Feststoffanteilen aus den Behälter herausgeführt und dann einerseits die feinen Feststoffteilchen abgeschieden und andererseits der nun gereinigte feuchte Warmluftstrom im Kreislauf der Einrichtung zur Lufttrocknung und Lufterwärmung zugeführt und ge­ trocknet und erwärmt wird.

2. Verfahren zur Trocknung von Schlämmen unterschied­ licher Konsistenz, bei dem der Schlamm zunächst in einer Stufe in einen feuchten Feststoffanteil und einen von dem größten Teil seiner mechanisch ab­ scheidbaren Feststoffe befreiten Flüssigkeitsan­ teil aufgeteilt wird und der Feststoffanteil und der Flüssigkeitsanteil dann getrennt aufbereitet werden, als Zusatz zu Patentanmeldung P 39 37 039.9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlamm in einer ersten Stufe vorentwässert und dann der Schlamm­ trocknungseinrichtung mit einer Durchlaufkammer zugeführt wird, in der Schlamm erst granuliert und dann als Schlammgranulat umgewälzt wird, wobei das Schlammgranulat von Trockenluft umströmt wird, die die Feuchtigkeit des Schlammgranulats aufnimmt, das nach erfolgter Trocknung aus der Schlammtrock­ nungseinrichtung ausgetragen wird, während der in die Trocknungsluft aufgenommene Feuchte wieder ausgeschieden und die getrocknete Trocknungsluft wieder erwärmt und in die Durchlaufkammer zurück­ geführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in der Einrichtung zur Lufttrocknung und Lufterwärmung die aus der Durchlaufkammer und/oder dem dem Behälter nachgeschalteten Ab­ scheider zuströmende feuchte Warmluft gemischt ist und erst durch Kondensation an kalten Flächen ge­ trocknet und dann erwärmt und danach wieder dem Behälter und/oder der Durchlaufkammer zugeführt wird, wobei das auskondensierte Wasser gesammelt und abgeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der aus dem Behälter austretende und sowohl im wesentlichen Wasserdampf als auch im wesentlichen feine Feststoffanteile des Filtrats enthaltende warme Luftstrom in einem Abscheider eine Filter­ strecke so durchströmt, daß der feine Feststoffan­ teil zurückgehalten wird, während der Luftstrom mit seinem Wasserdampfgehalt ungehindert durchtre­ ten kann.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die feinen Feststoffanteile aus dem Abscheider über eine Schleuse, vorzugsweise eine Zellenrad­ schleuse, so abgeschieden werden, daß neben den feinen Feststoffen keine Anteile des Warmluft­ stroms austreten.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die beiden im Umluftbetrieb ge­ führten Warmluft-Kreisläufe parallel geschaltet sind.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das von der mechanischen Abspaltung kommende Filtrat mit feinen Feststoffanteilen vor der Ver­ sprühung in dem Behälter vorgewärmt wird.

8. Verfahren nach einem oder mehreren Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Prozeßablaufs von der Anlieferung des Schlamms bis zur Ablagerung der entsprechenden Spaltprodukte diese zur Keimfreimachung vorzugsweise unter Benutzung von Mikrowellen behandelt werden.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufspaltung des Schlamms in der ersten Stufe dieser dosiert auf eine Gefriereinrichtung aufgegeben und nach Gefrieren des Feuchteanteils auf eine Fördereinrichtung als grober Bruch aufge­ geben wird, dann auf der Fördereinrichtung die Schlammbruchstücke wieder aufgetaut werden, wobei die entstehende Flüssigkeit abgeführt und in den mit einem Warmluftstrom durchströmten Behälter eingesprüht wird und die zurückbleibenden Fest­ stoffanteile mit Restfeuchte in einem weiteren Be­ hälter auf eine Rütteleinrichtung aufgebracht und wieder aus dem weiteren Behälter herausgeführt werden, wobei das Schüttgut aus Feststoffanteilen mit Restfeuchte in dem weiteren Behälter von dem Warmluftstrom aus dem ersten Behälter beaufschlagt wird, in dem Warmluftstrom enthaltene feine Fest­ stoffanteile sich an den Feststoffanteilen mit Restfeuchte abscheiden und diese Restfeuchte teil­ weise in den Warmluftstrom verdampft, der dann im Kreislauf über die Einrichtung zur Lufttrocknung und Lufterwärmung wieder in den ersten Behälter geführt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlamm auf eine rotierende Gefriertrommel aufgegeben wird und im gefrorenen Zustand von der Gefriertrommel durch einen mechanischen Abscheider getrennt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlamm auf eine rotierende Gefriertrommel aufgegeben wird, deren Oberfläche segmentweise als Kaltzone, Gefrierzone, Auftauzone und Warmzone ausgebildet ist.

12. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlamm in der ersten Stufe durch Pressen entwässert wird.

13. Verfahren nach Anspruch 2 und 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der vorentwässerte Schlamm beim Ein­ führen in die Durchlaufkammer Schwingungen ausge­ setzt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß beim Austritt des getrockneten Schlamms aus der Durchlaufkammer Schlamm mit Rest­ feuchte ausgeschieden und einer neuen Trocknung in der Durchlaufkammer (24) geführt wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, da­ durch gekennzeichnet, daß die mit Feuchtigkeit an­ gereicherte Trocknungsluft durch einen durch Zeo­ lithe gefüllten Speicher geleitet wird, wobei die hierbei entfeuchtete und erwärmte Luft als Trock­ nungsluft wieder der Durchlaufkammer zugeführt wird.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, da­ durch gekennzeichnet, daß die Feststoffanteile des Schlamms mit Restfeuchte in der Durchlaufkammer auf eine beheizte Fördereinrichtung aufgebracht werden.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, da­ durch gekennzeichnet, daß die Feststoffanteile des Schlamms mit Restfeuchte auf einer beheizten Fördereinrichtung durch die Durchlaufkammer geführt werden.

18. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1, 3 bis 10 und 15 bis 17, mit einem Flüssigkeits/Feststoff-Abscheider (10) zur Tren­ nung des Rohschlamms in zwei Spaltprodukte, da­ durch gekennzeichnet, daß der eine Ausgang des Flüssigkeits/Feststoff-Abscheiders (10) für den Feststoffanteil mit Restfeuchte mit einer von trockener Warmluft durchströmten ersten Kammer verbundenen ist, deren Auslaß (31) für getrocknete Feststoffanteile einem Sammelbehälter (32) zuge­ ordnet ist und deren Auslaß für feuchte Warmluft mit einer Einrichtung zur Lufttrocknung und Luft­ erwärmung verbunden ist, und daß der andere Aus­ gang für Filtrat mit feinen Feststoffteilchen des Flüssigkeits/Feststoff-Abscheiders (10) mit einer von trockener Warmluft durchströmten zweiten Kam­ mer verbunden ist, deren Warmluftausgang mit einer Einrichtung zur Abscheidung der aufgenommenen fei­ nen Feststoffteilchen verbunden ist, wobei die von diesen Feststoffteilchen gereinigte feuchte Warm­ luft wieder der Einrichtung zur Lufttrocknung und Lufterwärmung zuführbar ist.

19. Anlage nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Lufttrocknung und Lufter­ wärmung als Trockenluftgenerator (17) mit einem Kühlflächen aufweisenden Wärmetauscher und einem Heizflächen aufweisenden Wärmetauscher ausgebildet ist.

20. Anlage nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Trockenluftgenerator (17) als Wärmepumpe (36) ausgebildet ist.

21. Anlage nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Abscheiden feiner Fest­ stoffanteile als Abscheider (14) wie Filter­ strecke, Filterturm, Zyklon od. dgl. ausgebildet ist.

22. Anlage nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß dem Abscheider (14) eine Schleuse, vorzugswei­ se eine Zellenradschleuse (21), zugeordnet ist, welche die Austragung der feinen Feststoffanteile ermöglicht und das Austreten der im Umluftbetrieb geführten Warmluft verhindert.

23. Anlage nach Anspruch 18 bis 22, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an den Trockenluftgenerator (17) mittels Leitungen (26, 16, 13, 20, 28) bzw. (26, 25, 29, 28) parallel zueinander zwei Warmluft führende Umluftkreisläufe angeschlossen sind, von denen der eine die mit Warmluft durchströmte zwei­ te Kammer und die Einrichtung zum Abscheiden fei­ ner Feststoffanteile und der andere die mit Warm­ luft durchströmte erste Kammer aufweist.

24. Anlage nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kammer als Sprühturm (12) mit Düsen (39) ausgebildet ist, an die die Filtrat führende Leitung (11) angeschlossen ist.

25. Anlage nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die erste mit Warmluft durchströmte Kammer als Trockenkammer (24) oder Trocknungs-Separator (42) mit einer Rütteleinrichtung für Feststoffanteile mit Restfeuchte ausgebildet ist.

26. Anlage nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß in der Leitung (11) zwischen den Düsen (39) des Sprühturms (12) und dem Flüssig­ keits/Feststoff-Abscheider (10) ein Heizelement oder ein Wärmetauscher (40) zur Vorwärmung des Filtrats angeordnet ist.

27. Anlage nach einem der Ansprüche 18 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeits/Fest­ stoff-Abscheider (10) als mechanisch-thermischer Vorabscheider (50) ausgebildet ist, der aus einer mit Rohschlamm beaufschlagbaren Gefriereinrichtung und einer Fördereinrichtung besteht, die ab­ schnittsweise mit Warmluft beaufschlagbar ist und einen Ablaß für Filtrat und eine Abgabestation für Feststoffanteile mit Restfeuchte aufweist.

28. Anlage nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Gefriereinrichtung als Gefriertrommel (47, 59) ausgebildet ist.

29. Anlage nach Anspruch 27 und 28, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an der Gefriertrommel (47) ein Ab­ scheider (48) dem Gutaufgabeabschnitt der Förde­ reinrichtung zugeordnet ausgebildet ist.

30. Anlage nach Anspruch 27 und 29, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Fördereinrichtung aus mindestens zwei Förderbänder oder Schwingförderern (46, 45) besteht, von denen das Förderband oder Schwingför­ derer (46) der Gefriertrommel (47) zugeordnet ist und das weitere Förderband oder Schwingförderer (45) Durchbrechungen (67) aufweist, oberhalb der Fördereinrichtung eine Kaltluftzone (54), eine Zone (55) erwärmter Luftströmung und eine Warmluftzone (56) ausgebildet und unterhalb des Förderbands oder Schwingförderers (45) eine Wanne mit angeschlossener Leitung (11) für Filtrat an­ geordnet ist.

31. Anlage nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Gefriertrommel (59) randseitig Lochschei­ ben (60) mit Rohren aufweist, durch die der Trom­ melmantel (68) segmentweise als Kaltzone (62), Ge­ frierzone (63), Auftauzone (64) und Warmzone (65) ausgebildet ist.

32. Anlage nach Anspruch 24, 27 bis 31, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Trocknungs-Separator (42) als Rütteleinrichtung einen Schwingförderer (43) aufweist, dessen oberer Aufgabeabschnitt unter dem in den Trocknungs-Separator (42) eingeführten För­ derband oder Schwingförderer angeordnet und dessen unterer Abgabeabschnitt aus dem Trocknungs-Separa­ tor (42) herausgeführt ist.

33. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach An­ spruch 2, 12 bis 17, gekennzeichnet durch eine Filterpresse (73), die mittels einer Förderein­ richtung (69) mit einem Schlammeinfülltrichter (72) einer als Trocknungs-Container (71) ausgebil­ deten Durchlaufkammer verbunden ist, unter dem ei­ ne Schlammzerkleinerungseinrichtung (74) angeord­ net worden ist, wobei in dem Trocknungsraum (75) der Durchlaufkammer eine Schlammverwirbelungsein­ richtung (76), Trocknungslufteinlässe (77), Trock­ nungsluftauslässe (78) und eine Fördereinrichtung (79) für den Schlammaustrag angeordnet und die Trocknungslufteinlässe (77) und Trocknungsluftauslässe (78) mit einem Trockenluftgenerator (17) verbunden sind.

34. Anlage nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände (80) des Schlammeinfülltrich­ ters (72) mit Vibratoren od. dgl. verbunden sind.

35. Anlage nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß unter der Schlammzerkleinerungseinrichtung (74) eine verschiebbare Siebplatte (81) angeordnet ist.

36. Anlage nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß über der Fördereinrichtung (79) für den Schlammaustrag eine Siebplatte (82) angeordnet ist.

37. Anlage nach Anspruch 18 bis 36, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Trockenluftgenerator (17) als Zeolithspeicher ausgebildet ist, durch den mit Feuchtigkeit angereicherte Trocknungsluft strömbar ist.

38. Anlage nach einem der Ansprüche 18 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststoffanteile des Schlamms mit Restfeuchte in der Trocknungskammer (24) oder in dem Trocknungsseparator (42) oder in der Durchlaufkammer des Trocknungs-Containers (71) auf eine beheizte Fördereinrichtung (87) aufge­ bracht werden.

39. Anlage nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß der beheizten Fördereinrichtung (87) ein Schwingförderer (43) nachgeordnet ist.

40. Anlage nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß die beheizte Fördereinrichtung (87) als Schwingförderer (43) ausgebildet ist.