DE1810975A1

DE1810975A1 - Verfahren und Einrichtung zur kombinierten Muell-Klaerschlammbeseitigung

Info

Publication number: DE1810975A1
Application number: DE19681810975
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Reinhold Mutke; Dipl-Ing Peter Steller
Original assignee: Vereinigte Kesselwerke AG
Current assignee: Vereinigte Kesselwerke AG
Priority date: 1968-11-26
Filing date: 1968-11-26
Publication date: 1970-06-11
Also published as: GB1227676A; FR2024215A1; SE356574B; US3587488A

Description

VEREINIGTE KESSELWERKE AO Düsseldorf, Werdenerstr.3

• Patentanmeldung

Verfahren und Einrichtung zur kombinierten Müll-Klärschlammbeseitigung.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kombinierten Beseitigung von Müll und Klärschlamm sowie eine Ein- ' richtung zur Durchführung des Verfahrens.

Für Städte und Gemeinden wird die Lösung des Problems der hygienisch einwandfreien Beseitigung von Müll und Klärschlamm immer dringender. Abgesehen davon, daß der für konventionelle Kläranlagen und für die Deponie fester Abfälle benötigte Raum vielfach nicht mehr zur Verfügung steht, verbietet es sich auch mit Rücksicht auf die Gesetze zur Reinhaltung der Luft und der Gewässer, Abfälle und Abwässer auf die bisher übliche Art zu beseitigen. Haus- und Stadtmüll wird deshalb schon vielfach in besonderen Verbrennungsanlagen unschädlich gemacht. Die dabei entstehende Wärme kann vorteilhaft zur Behandlung des anfallenden Klärschlamms genutzt werden.

Es sind bereits verschiedene Verfahren und Einrichtungen für die Beseitigung von Müll und Klärschlamm in einer Anlage vorgeschlagen worden, von denen die Einspritzung des Klärschlamms in die Rauohgase einer Müllverbrennungsanlage besonders vorteilhaft und einfach ist, weil dabei nicht nur der Klärschlamm beseitigt wird, sondern auch gleichzeitig die durch die Müllverbrennung entstehenden Rauchgase gekühlt werden.*

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Als Beispiel sei das deutsche Gebrauchsmuster N* 1 994 438 genannt. Wenn in die Anlage nach diesem Gebrauchsmuster soviel Klärschlamm eingespritzt Mird, daß die Rauchgase von der Feuerraumtemperatur auf die Entslaubungstemperatur von etwa 2oo - 3oo *G abgekühlt werden« so muß man in Kauf nehmen, daß nur ein Teil der Feststoffe des Klärschlamms vollständig verbrennt., während der andere Teil nur getrocknet wird, da im Temperaturbereich unterhalb von etwa 7oo°C ein Verbrennen des Trockenstoffes nicht mehr zu.erwarten ist. Es besteht dann das Risiko, daß bei nicht ausgefaultem Klärschlamm unterhalb von 7oo - 750 ^eC die Rauchgase nicht mehr geruchfrei sind.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht demnach darin, Klärschlamm in Verbindung mit einer Müllverbrennungsanlage und unter Ausnutzung der durch die Müllverbrennung entstehenden Wärme auf wirtschaftiiehe und hygienische Weise so zu behandeln« daß ein völliger Ausbrand der im Klärschlamm enthaltenen Trockenstoffe gewährleistet ist. Zur Lösung wird vorgeschlagen, das oben beschriebene, einfache Verfahren gemäß obigem Gebrauchsmuster zu kombinleren mit einem Schlammentwässerungsv/erfikhren, wobei vorteü-hafterweise das sogenannte Kohlmann-Verfahren nach der Patentanmeldung K 60 784 angewendet werden kann. Beil Kombination der beiden Verfahren gemäß der Erfindung^ wird der Klärschlamm in einer Entspannungsverdampferanlage eingedickt und anschließend in die Rauchgase! einer Müllverbrennungsanlage eingespritzt. Hierbei wird die eingespritzte SchfLamm&nge in Abhängigkeit von der aus der Verbrennung des Mülls anfallenden Rauchgaswärme so geregelt,wipd daf| die Rauchgase auf , 700-750⁰Cj abkühlen. Die weitere Abjcühlung der Rauchgase auf Entstaubungstemperatur erfolgt teilweise oder ganz über wasser- und dampfdurchflossene Heizflächen,

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in denen der für die Eindickung des Klärschlamms in der Entspannungsverdampferanlage benötigte Dampf gewonnen wird. Die Menge des einzuspritzenden Schlamms wird der Verbrennungsleistung der Müllfeuerung angepaßt« indem zum Beispiel der Eindickungsgrad des Rohschlamms beeinflußt wird, sei es durch mehr oder weniger lange Verweildauer des Rohschlamms in der Entspannungsverdampferanlage oder sei es durch Zu- oder Äb&ehalten einzelner Stufen*

Zur Erhöhung der Wirtschaftlichkeit und Betriebssicherheit wird als weitere Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, der Entspannungsverdampferanlage ein mechanisches Verfahren zur Abscheidung der gröberen und schwereren Feststoffbestandteile aus dem Ronschiamra vorzuschalten und die abgetrennten Peststoffe zusammen mit dem Müll in der Feuerung zu verbrennen.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand des in der belügenden Zeichnung dargestellten Beispiels für eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens näher erläutert.

Mit 1 1st die mechanische Abscheideanlage bezeichnet, die Je nach den spezifischen Gegebenheiten vorgeschaltet werden kann, un die groben Feststoffe aus dem Rohschlamm abzutrennen. Zu diesem Zweck kann zum Beispiel vorteilhaft eine Zentrifuge, wie in der deutschen Patentanmeldung P 17 51 751.ο beschrieben, eingesetzt werden. Die abgetrennten Feststoffe werden der Feuerung 2 zugeführt und dort mit dem Müll verbrannt. Das Schlammwasser wird Über einen Wärmetauscher J5 durch die Pumpe 4 in den Entspannungsverdampfer ' 5 gepumpt. Über eine Leitung mit der Pumpe 6 wird der Schlamm dann durch einen Wärmetauscher j$^f gedrückt und gelangt Über das Druckhalteventil 7 wieder in den Entspannungsverdampfer 5, wo er ausdampft. In den

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Anlageteilen 5, 6, 3' und 7 wird der Schlamm mehrfach umgewälzt, wobei die anfallenden Brüden Über die Leitung 8 aufgefangen, zur Afheizung des Schlammwassers im Wärmetauscher 3 verwendet und dann als sauberes Kondensat abgeleitet werden. Die UmIaufmenge wird durch Zugabe von Rohschlammwasser über die Pumpe Λ ergänzt. Das bei der Umwälzung und Eindampfung entstehende Konzentrat wird über die Pumpe 4' in die nächste Stufe mit dem Entspannungsverdampfer 5', der Pumpe 6*, dem Wärmetauscher 3", dem Druckhalteventil 7¹* der Leitung 8' und weiter in die dritte Stufe mit den entsprechenden Einrichtungen V, 5", 6", 7", 8" und dem Wärmetauscher 9 geleitet und in den einzelnen Stufen mehrfach umgewälzt. Auf diese Weise heizen die Schlammbrüden der jeweils folgenden Stufe das Umwälzschlammwasser der vorhergehenden Stufe auf. Die erforderliche Wärme für die letzte, heißeste Stufe wird in dem dargestellten Beispiel von dem Sattdampf abgegeben, der in den der Feuerung 2 nachgeschalteten Heizflächen Io erzeugt und dem Wärmetauscher 9 über die Leitung 11 zugeleitet wird. Das am Ende der Entspannungsverdampferstufen anfallende Schlammkonzentrat wird durch einen oder mehrere Zerstäuber 12 in die heißen Rauchgase aus der Feuerung eingespritzt und kühlt die Rauchgase auf etwa 7oo -> 75° ^eC ab. Erfahrungsgemäß ist bei dieser Temperatur ein völliger Ausbrand der eingespritzten Schlammfeststoffe gewährleistet. Die weitere Kühlung der Rauchgase auf die Entstaubungstemperatur von etwa 2oo^eC erfolgt in den Heizflächen Io, in denen der Dampf für die Aufheizung des Schlammwassers im Wärmetauscher 9 erzeugt wird. Eventuell anfallender Überschußdampf steht für andere WärmeVerbraucher zur Verfügung.

Die Anzahl der Entspannungsverdampferstufen kann je nach den Verhältnissen frei gewählt werden. Sie wird durch das Mengenverhältnis bestimmt, in dem Klärschlamm und Müll anfallen. Es genügt eine Stufe, im Betrieb wirtschaftlicher sind aber mehrere,Stufen,

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die gegebenenfalls auch bei Bedarf teilweise abgeschaltet werden können, um Schwankungen im Verhältnis zwischen den anfallenden Schlamm- und Müllmengen abzufangen. Bei einer Vielstufenanlage ist der Wärmeverbrauch zur Eindickung des Schlamms geringer als bei einer einstufigen Anlage« so daß man mit kleineren MUllmengen auskommt* Sollte das Verhältnis Müll zu Klärschlamm steigen« so kann der Übersohußdampf für andere Wärmeverbraucher genutzt werden. ·

Die Kombination der genannten Verfahren bietet besondere Vorteile durch Anpassungsfähigkeit. Die einzuspritzende Schlammenge kann leicht variiert werden« wenn dies mit Rücksicht auf die Qualität oder Quantität des zur Verbrennung gelangenden Mülls erforderlich 1st. Alle anfallenden Klärschlamm- und Müllmengen können auoh dann umgehend beseitigt werden« wenn ihr Verhältnis zueinander schwankt« weil wohl die Menge nicht aber die Peststoffkonzentration des eingespritzten Schlamms der Müllfeuerungsleistung angepaßt werden muß. Bei erhöhter Feuerungsleistung kann die Einspritzmenge vergrößert werden« indem der anfallende Klärschlamm in der Entspannungsverdampferanlage weniger starlp eingedickt wird. Eine unterschiedliche Eindickung kann mit konstanter Heizdampfmenge erzielt werden. Bei zum Beispiel sehr wasserreichen Schlämmen von etwa-98 % Wasser werden in der Verdampferanlage mehr Stufen dwä gewählt als bei einer» Anfangsfeuchtigkeit von nur 95 %· Sollte der Wassergehalt im Betrieb schwanken« so kann durch Zu- oder Abschalten von Verdampferstufen eine entsprechende Entwässerung erreicht werden. In jedem Pail 1st eine völlig geruohfreie Beseitigung aller anfallenden Klärschlamm- und Müllmengen gewährleistet. Das Verfahren ist unkompliziert und wirtschaftlich,. Die durch die Verbrennung des Mülls entstehende

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wärme, die oft ungenutzt bleitot und in teuren Verfahren i-»nd Anlagen abgebaut werden muß, wird vortp _Äft zur Klärsohlammbeseitigung verwendet. Bus verfahren ist nicht auf die Behandlung von Klärsehlamm aus städtischen Abwässern und auf Hausmüll beschränkt sondern auoh geeignet für die Beseitigung anderer fester und flüssiger Abfülle zum Beispiel aus der Industrie*

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Claims

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VEREINIGTE KESSELWERKE AQ Düsseldorf, Werdenerstr.3

Patentansprüche

1, Verfahren zur kombinierten Müll-Klärschlammbeseitigung dadurch gekennzeichnet, daß der Klärschlamm In einer Entspannungsverdampferanlage eingedickt und anschließend in die Rauchgase einer Müllverbrennungsanlage eingespritzt wird, wobei die eingespritzte Klärschlammenge in Abhängigkeit von der aus der Verbrennung des Mülls anfallenden Wärme so geregelt wird, daß die Rauchgase auf 7oo-75o°C abkühlen, und daß die weitere Abkühlung der Rauchgase auf Entstaubungsteraperatur teilweise oder ganz über wasser- und daiapfdurchflo'ssene Heizflächen erfolgt und daß ein Teil oder die gesamte Menge des gewonnenen Dampfes für die Eindickung des Klärschlaaras la der Entspannungsverdampferanlage benutzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch I dad-·, gekennzeichnet, daß ein Teil der Feststoffe «us dem Klärtahlamm mechanisch entfernt wird, bevor der Klärschlamm in der Entspannungsverdämpferanlage eingedickt wird, und daß die abgetrennten Feststoffe fflit dem Müll in der Feuerung verbrannt werden.

3« Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine an sich bekannte Müllverbrennungsanlage, eine Einspritzvorrichtung (11) für Klärschlamm oberhalb der Feuerung (2) und wasser- und dampfdurchflossene Heizflächen (Io) in den nachfolgenden Rauchgaszügen, sowie durch eine Verbindungsleitung (11) vom Dampfrau« der Heisflächen (lo) «u einem Wärmetauscher (9)* welcher zu einer Sntspannungsverdampfer&nlage für Klärschlamm gehört, die aus einer oder mehreren Schlammpumpen (4, 4*, 4"), 009824/0965

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einem oder mehreren Wärmetauschern (3, 3* > 3") mit Druckhalteventilen (7, V » 7"), Entspannerverdampfergefäßen (5, 5** 5") mit Brüdenleitungen (8, 8«, 8") besteht.

4* Einrichtung nach Anspruch 4 zur Durchführung des Verfahrens naeh den Ansprüchen l und 2 dadurch gekennzeichnetι daß der Entspannungsverdampier* anlage eine Zentrifuge zum Abseheiden der Grob* und Schwerstoffe aus dem Rohsehlamm vofgesehalet ist*

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