DE19703729C1 - Verfahren zur Erwärmung von Dünnschlamm und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Es zählt zum Stand der Technik, daß in der Industrie so­ wie in Haushalten anfallender Klärschlamm bislang in einer Kläranlage aufbereitet und nach einer entsprechen­ den Vorbehandlung in Form von Dünnschlamm anschließend als verdickter Schlamm verbrannt wird. Hierdurch kann nicht nur das Deponievolumen erheblich gesenkt, sondern es kann auch die Verbrennungsenergie zur Verstromung und/oder zur Aufheizung einer Fernwärmeschiene genutzt werden.

Um in diesem Zusammenhang eine annähernd selbstgängige thermische Verwertung zu erreichen, ist es bekannt, den Dünnschlamm zu erwärmen. Hierzu sind Spiralwärmetauscher aus normalem Kohlenstoffstahl zum Einsatz gekommen, die einerseits mit Dünnschlamm und andererseits mit Heißwas­ ser beaufschlagt wurden. Beim Einsatz derartiger Spiral­ wärmetauscher, insbesondere im Dauer- und Langzeitbe­ trieb, zeigten sich jedoch häufig Probleme aufgrund von Korrosionen und erheblichen Verschmutzungen. Mithin wurde es unumgänglich, den Austauschbetrieb, d. h. die Erwärmung des Dünnschlamms zu unterbrechen und mit aufwendigen me­ chanischen und/oder chemischen, vorzugsweise manuellen Reinigungsarbeiten die Spiralwärmetauscher wieder funk­ tionsfähig zu machen. Praktische Erfahrungen zeigten hierbei teilweise unzumutbar kurze Reinigungsintervalle, welche einem kontinuierlichen Betrieb einer Dünnschlamm­ erwärmung zwecks besserer thermischer Auswertung zuwider­ laufen.

Vorstellbar wäre zwar der Ersatz der Spiralwärmetauscher aus Kohlenstoffstahl durch solche aus Edelstahl, verbun­ den mit Spülvorgängen unter Verwendung von Salz- oder Salpetersäure. In diesem Fall muß jedoch der sehr hohe Investitionsaufwand mit in die Wirtschaftlichkeitsbe­ trachtungen einbezogen werden.

Durch die DE 39 05 227 C1 ist ein Wärmetauscher für zwei etwa gleich große Chargen Klärschlamm bekannt. Der Wärme­ tauscher besteht aus zwei etwa konzentrischen zylinder­ förmigen Kammern. Die Zylinderaußenwand und ggf. auch die Boden- und/oder Deckelflächen der inneren Kammer sind aus einem Wärme gut leitenden Material hergestellt. Die in­ nere Kammer weist eine erste Misch- und/oder Umwälzvor­ richtung auf, die im Betrieb an der Kammerwand eine Strö­ mung mit starker Komponente in vertikaler Richtung er­ zeugt. Die äußere Kammer umfaßt eine zweite Misch- und/oder Umwälzvorrichtung, welche im Betrieb an der in­ neren Kammerwand eine Strömung mit starker Komponente in horizontaler Richtung erzeugt. Die äußere Kammer ist an allen Außenflächen wärmeisoliert.

Im Umfang der DE 38 26 726 A1 ist ein Verfahren zur Wär­ merückgewinnung bei der Schlammbehandlung bekannt. Zur Vorwärmung des Frischschlamms bzw. zur Abkühlung des aus einem Reaktor abgezogenen hygienisierten Schlamms wird ein mindestens zwei Kammern aufweisender Wärmetauscher taktweise mit Frischschlamm bzw. hygienisiertem Schlamm beschickt. Im ersten Takt wird der Frischschlamm in die erste Kammer des Wärmetauschers gefüllt und in Wärmeaus­ tausch mit dem in der zweiten Kammer befindlichen vorge­ kühlten hygienisierten Schlamm gebracht. Anschließend wird der hygienisierte Schlamm abgezogen und z. B. in einen Faulraum entleert. Im zweiten Takt wird der ca. 60°C bis 62°C warme hygienisierte Schlamm aus dem Reaktor in die zweite Kammer gefüllt und mit dem im ersten Takt vorgewärmten Frischschlamm in Wärmeaustausch gebracht. Anschließend wird der Frischschlamm in den Reaktor entleert. Danach beginnt wieder der erste Takt.

Durch die DE 35 38 756 C2 zählt eine Anlage zum Aufheizen von Klärschlamm für nachfolgende Behandlungsstufen mit einem Wärmetauscher und einer Heizvorrichtung für das den Wärmetauscher beaufschlagende Heizmedium und mit einem dem Wärmetauscher nachgeschalteten Behandlungsbehälter für den in dem Wärmetauscher auf eine vorgegebene Schlammtemperatur aufgeheizten Klärschlamm und mit einer zu dem Wärmetauscher und von dem Wärmetauscher zu dem Be­ handlungsbehälter führenden Förderleitung mit einer För­ dervorrichtung für den Klärschlamm zum Stand der Technik. In Schlammförderrichtung zweigt hinter dem Wärmetauscher eine Rücklaufleitung von der Förderleitung ab und mündet vor dem Wärmetauscher in die Förderleitung. Die Rücklauf­ leitung weist eine eigene Fördervorrichtung für den im Kreislauf geführten Klärschlamm auf. Die Rücklaufleitung ist einerseits von der Förderleitung und andererseits ist die Förderleitung von der Rücklaufleitung mittels Ab­ sperrorganen absperrbar. An den Wärmetauscher ist zusätz­ lich ein Abwärmekreislauf mit z. B. einem von Faulgas be­ triebenen Gasmotor angeschlossen.

Der Erfindung liegt ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Erwärmung von Dünn­ schlamm und eine Anordnung zur Durchführung des Verfah­ rens zu schaffen, welche es bei einer einfachen konstruk­ tiven Konzeption und Wartung erlauben, eine permanente Erwärmung von Dünnschlamm ohne Verstopfungs- und Korro­ sionsgefahr beim Wärmeaustausch durchführen zu können.

Die Lösung des verfahrensmäßigen Teils dieser Aufgabe be­ steht in den Merkmalen des Anspruchs 1.

Danach wird der z. B. aus einem Nachklärbecken einer Klär­ anlage stammende Dünnschlamm zunächst bezüglich der in ihm enthaltenen Grobteile, Störstoffe, Fällstoffe aus Ei­ weiß etc. zerkleinert, und zwar auf eine Korngröße von bevorzugt unterhalb fünf mm. Dieser derart vorbehandelte Dünnschlamm wird sodann in einen Plattenwärmetauscher mit Austauschplatten aus Edelstahl geleitet und in diesem mittels eines geeigneten heißen Fluids, wie beispiels­ weise Heißwasser, auf dem Wege des indirekten Wärmeaus­ tauschs erwärmt. Der Dünnschlamm wird hierbei mit relativ geringer Geschwindigkeit gezielt U-förmig durch den Plat­ tenwärmetauscher geführt. Dazu wird der Dünnschlamm an einer Stirnseite bevorzugt oben eingeführt, durchströmt dann die einbaufreien Dünnschlamm-Fließspalte eines ersten Abschnitts von oben nach unten und durchströmt anschließend die ebenfalls einbaufreien Dünn­ schlamm-Fließspalte eines zweiten Abschnitts des Plattenwärmetauschers von unten nach oben, wo er dann den Plattenwärmetauscher an der gegenüberliegenden Stirnseite erwärmt verläßt. Bei diesem U-förmigen Strömungsverlauf mit geringer Geschwindigkeit sinken die im Dünnschlamm enthaltenen Schwebeteilchen in den Dünnschlamm-Fließ­ spalten nach unten und sammeln sich in einem Höhenbereich unterhalb der Dünnschlamm-Fließspalte.

Vorstellbar ist auch eine U-förmige Dünnschlamm-Führung, bei welcher der Dünnschlamm im ersten Abschnitt des Plat­ tenwärmetauschers von unten nach oben und im zweiten Ab­ schnitt von oben nach unten strömt.

Damit keine Verstopfungen in den Dünnschlamm-Fließspalten auftreten können, wird nach einer vorbestimmten Zeit die Hauptströmphase des Dünnschlamms richtungsmäßig umge­ kehrt, so daß auf diese Weise sich evtl. im Bereich der unteren Enden der Dünnschlamm-Fließspalte festsetzende Schwebeteilchen gelöst werden. Die Umkehrströmphase wird aber nur für einen wesentlich kürzeren Zeitraum beibehalten als die Hauptströmphase. Beispielsweise kann ein Verhältnis von 6 : 1 gefahren (getaktet) werden. Das Umschalten kann zyklisch getaktet werden und automatisch erfolgen, und zwar in Abhängigkeit von einem bestimmten Druck, oder auch dem Nichterreichen der Temperatur am Ausgang des Plattenwärmetauschers.

Die sich unterhalb der Dünnschlamm-Fließspalte sammelnden und ggf. einen festeren Pfropfen bildenden Schwebeteil­ chen können von Zeit zu Zeit mittels eines Spülmediums ausgeschleust werden. Hierzu ist keine Unterbrechung des Tauscherbetriebs erforderlich. Das Spülmedium kann bei­ spielsweise Kaltwasser sein. Mit Hilfe dieses Kaltwassers wird dann ein derartiger Pfropfen in Längsrichtung des Dünnschlamm-Kanals unterhalb der Dünnschlamm-Fließspalte aus dem Plattenwärmetauscher gedrückt.

Der wesentliche Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens beruht darin, daß ein kontinuierlicher Austauschbetrieb gefahren werden kann. Verstopfungen in den Dünnschlamm-Fließ­ spalten des Plattenwärmetauschers werden einerseits dadurch vermieden, daß die Hauptströmphase des zu erwär­ menden Dünnschlamms zyklisch getaktet oder temperatur- bzw. druckabhängig kurzzeitig in eine Umkehrphase gewan­ delt wird, und andererseits dadurch, daß die sich unter­ halb der Dünnschlamm-Fließspalte sammelnden Schwebeteil­ chen während des Tauscherbetriebs ausgeschleust werden.

Selbst eine nach einem längeren Einsatzzeitraum ggf. not­ wendige Säuberung des Plattenwärmetauschers stellt kein Problem dar. Dazu muß dieser lediglich aufgemacht werden, um dann die wellenförmig strukturierten Oberflächen der nicht aneinander abgestützten Austauschplatten des Plat­ tenwärmetauschers in kurzer Zeit problemlos reinigen zu können.

Was die Lösung des gegenständlichen Teils der Aufgabe be­ trifft, so wird diese in den Merkmalen des Anspruchs 2 gesehen.

Die Anordnung ist so getroffen, daß der die Zerkleine­ rungseinheit verlassende Dünnschlamm mit einer Korngröße unter fünf mm durch eine entsprechende Leitungs-Schaltung mit darin eingegliederten Sperrorganen sowohl auf der einen als auch auf der anderen oberen Stirnseite des Plattenwärmetauschers eingeführt werden kann. Das heißt, die voneinander getrennten Längenabschnitte des Dünn­ schlamm-Kanals oberhalb der Dünnschlamm-Fließspalte sind jeweils unabhängig voneinander mit der Zerkleinerungsein­ heit verbunden. Grundsätzlich strömt also der Dünnschlamm aus der Zerkleinerungseinheit in einen der Längenab­ schnitte des oberen Dünnschlamm-Kanals, tritt dann aus diesem in die darunter liegenden Dünnschlamm-Fließspalte über und gelangt in den unteren Dünnschlamm-Kanal. Von hier strömt er wieder aufwärts durch die mit dem anderen Längenabschnitt verbundenen Dünnschlamm-Fließspalte und verläßt letztlich erwärmt den Plattenwärmetauscher an der anderen Stirnseite im oberen Bereich.

Die Geschwindigkeit des Dünnschlamms bei diesem U-förmi­ gen Strömungsverlauf ist so gering, daß sich Schwebeteil­ chen aus dem Dünnschlamm absetzen und in dem unteren Dünnschlamm-Kanal sammeln können. Ein Mitreißen der Schwebeteilchen aus dem unteren Dünnschlamm-Kanal in die den Dünnschlamm nach oben führenden Dünnschlamm-Fließ­ spalte wird weitgehend durch die Siebstruktur verhindert, welche durch die unteren Enden der Dünnschlamm-Fließ­ spalte am Übergang zu dem unteren Dünnschlamm-Kanal ge­ bildet wird.

Wird z. B. der Plattenwärmetauscher in der Hauptströmphase für den Dünnschlamm dreißig Minuten lang beaufschlagt, so erfolgt anschließend ein Umschalten in die entgegenge­ setzte Umkehrphase über beispielsweise einen Zeitraum von fünf Minuten. Mit diesem kurzfristigen Umschalten werden die Dünnschlamm-Fließspalte insbesondere in den Bereichen freigespült, wo die Schwebeteilchen im Dünnschlamm be­ strebt sind, sich aus dem unteren Dünnschlamm-Kanal tre­ tend an den unteren Kanten der Dünnschlamm-Fließspalte festzusetzen. Danach erfolgt wieder eine Beaufschlagung des Plattenwärmetauschers in der Hauptströmphase über beispielsweise dreißig Minuten.

Das Umschalten kann nach einem vorgegebenen Zeitraum zy­ klisch erfolgen (z. B. dreißig Minuten, fünf Minuten, dreißig Minuten, fünf Minuten usw.) oder es kann auch ein Umschalten in Abhängigkeit von den Druckverhältnissen in den Dünnschlamm-Fließspalten bzw. in Abhängigkeit von der Temperatur bewirkt werden, die der Dünnschlamm am Aus­ tritt aus dem Plattenwärmetauscher hat. Steigt beispiels­ weise die Druckdifferenz, so deutet das darauf hin, daß sich eine Verstopfung abzeichnet, die beseitigt werden muß. Derselbe Sachverhalt ist anzunehmen, wenn die Tempe­ ratur am Austritt aus dem Plattenwärmetauscher geringer ist als die erwartete Temperatur.

Mit der Erfindung wird bewußt angestrebt, daß sich im un­ teren Dünnschlamm-Kanal Schwebeteilchen sammeln sollen. Diese können sich mit der Zeit pfropfenartig verfestigen. Ein derartiger Pfropfen muß dann entfernt werden. Dies geschieht während des Austauschbetriebs in einfacher Weise dadurch, daß die Stellorgane endseitig des unteren Dünnschlamm-Kanals geöffnet und der Stopfen mit einem Spülmedium, wie beispielsweise Kaltwasser, aus dem Dünn­ schlamm-Kanal in die Feststoff-Ableitung ausgeschleust wird.

Die Austauschplatten des Plattenwärmetauschers bestehen aus blankem Edelstahl. Sie sind mehrkanalig gestaltet und in jedem Kanal wellenförmig strukturiert. Eine metalli­ sche Abstützung benachbarter Austauschplatten im Bereich der Kanäle findet nicht statt. Dadurch ist beim Durch­ strömen der Fließspalte praktisch kein Widerstand für den Dünnschlamm vorhanden. Ein Anhaften und Anbacken von Schmutzteilchen ist im Prinzip ausgeschlossen. Hinzu kommt, daß die Oberflächen der Austauschplatten ein antiadhäsives Verhalten zeigen.

Obwohl die Breite der Dünnschlamm-Fließspalte der Breite der Fließspalte für das heiße Aufwärmfluid entsprechen können, sehen die Merkmale des Anspruchs 3 in bevorzugter Ausbildung vor, daß die Dünnschlamm-Fließspalte breiter als die Fließspalte für das heiße Aufwärmfluid bemessen sind. Hiermit wird der unterschiedlichen Konsistenz des Dünnschlamms einerseits und des Aufwärmfluids anderer­ seits gezielt Rechnung getragen. Als zweckmäßiges Ver­ hältnis hat sich in internen Versuchen das Verhältnis von 2 : 1 herausgestellt.

Entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 4 sind die Ober­ flächen der Austauschplatten grob wellenförmig struktu­ riert. Auch mit diesem Merkmal wird insbesondere in den Dünnschlamm-Fließspalten die Konsistenz des Dünnschlamms berücksichtigt.

Die Stellorgane endseitig des unteren Dünnschlamm-Kanals, welche diesen einerseits mit einer Zuleitung für das Spülmedium und andererseits mit einer Feststoff-Ableitung verbinden, sind gemäß Anspruch 5 bevorzugt durch Kugel­ ventile gebildet.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den Zeich­ nungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläu­ tert. Es zeigen:

Fig. 1 im Schema eine Anordnung zur Erwärmung von Dünnschlamm während einer Hauptströmphase;

Fig. 2 die Anordnung der Fig. 1 während einer Um­ kehrphase;

Fig. 3 eine Frontalansicht auf eine Austauschplatte für einen Plattenwärmetauscher der Anordnung der Fig. 1 und 2;

Fig. 4 einen Horizontalschnitt durch mehrere hinter­ einander geschaltete Austauschplatten gemäß der Fig. 3 und

Fig. 5 in vergrößerter Darstellung einen Vertikal­ schnitt durch die Fig. 4 entlang der Linie V-V.

In den Fig. 1 und 2 ist mit 1 ein Plattenwärmetauscher zum Erwärmen von Dünnschlamm mittels Heißwasser bezeich­ net. Der Plattenwärmetauscher 1 besteht aus einer Viel­ zahl von aus den Fig. 3 bis 5 näher erkennbaren Aus­ tauschplatten 2 aus Edelstahl. Die Austauschplatten 2 sind in vertikaler Ausrichtung so hintereinanderliegend miteinander verspannt, daß zwischen zwei aufeinander fol­ genden Austauschplatten 2 breitere Dünnschlamm-Fließ­ spalte 3 mit einer lichten Weite W von zwölf mm und demgegenüber schmalere Heißwasser-Fließspalte 4 mit einer lichten Weite W1 von sechs mm gebildet werden.

Zwischen einer Austauschplatte 2 und zwei benachbarten Austauschplatten 2 sind jeweils auf einer Seite drei durch Längsdichtungen 5 voneinander getrennte Dünn­ schlamm-Fließspalte 3 und auf der anderen Seite entspre­ chend konfigurierte und abgedichtete Heißwasser-Fließ­ spalte 4 ausgebildet (Fig. 3 bis 5). Die Dünnschlamm-Fließ­ spalte 3 auf der einen Seite münden in einander dia­ gonal gegenüber liegende kreisrunde Öffnungen 6, 7 an den oberen und unteren Enden der Austauschplatten 2. Nach außen hin sind die Öffnungen 6, 7 durch Dichtungen 10 be­ grenzt. Die beiden jeweils anderen Öffnungen 8, 9 sind auf dieser Seite durch Dichtungen 11 umfangsseitig und gegenüber den Dünnschlamm-Fließspalten 3 abgedichtet. Auf der anderen Seite der Austauschplatte 2 erfolgt eine ent­ sprechende Abdichtung der über die Heißwasser-Fließspalte 4 verbundenen Öffnungen 8, 9 gegenüber der Umgebung sowie den Öffnungen 6, 7.

Die Oberflächen der Austauschplatten 2 sind beim Ausfüh­ rungsbeispiel durch quer ausgeprägte grobe Wellenstruktu­ ren gebildet. Abstützungen im Bereich der Fließspalte 3, 4 haben die Austauschplatten 2 nicht. Es handelt sich um sogenannte Freistromplatten.

Stirnseitig des Plattenwärmetauschers 1 sind Spannplatten 12 mit Stutzen 13, 14 vorgesehen, welche mit Dünnschlamm-Leitungen 15, 16 verbunden sind. Außerdem lassen die Fig. 1 und 2 erkennen, daß der mit den Dünnschlamm-Lei­ tungen 15, 16 verbundene und durch die Öffnungen 6 in den Austauschplatten 2 gebildete obere Dünnschlamm-Kanal 17 durch eine Sperre 18 mittig verschlossen ist, so daß zwei voneinander unabhängige Längenabschnitte 19, 20 gebildet werden. In die mit einer Dünnschlamm-Zuführung 23 verbun­ dene Dünnschlamm-Leitung 15 sind ein Sperrorgan 21 sowie eine Zerkleinerungseinheit 22 eingegliedert. Auch in die mit einer Dünnschlamm-Abführung 24 verbundene Dünn­ schlamm-Leitung 16 ist ein Sperrorgan 25 eingegliedert. Der Leitungsabschnitt zwischen der Zerkleinerungseinheit 22 und dem Sperrorgan 21 ist über eine Leitung 26 mit dem Leitungsabschnitt zwischen dem Stutzen 14 und dem Sperr­ organ 25 verbunden. In diese Leitung 26 ist ebenfalls ein Sperrorgan 27 eingegliedert. Ferner zeigen die Fig. 1 und 2, daß der Leitungsabschnitt zwischen dem Sperrorgan 21 und dem Stutzen 13 sowie der Leitungsabschnitt zwi­ schen dem Sperrorgan 25 und der Dünnschlamm-Abführung 24 durch eine Leitung 28 mit einem darin eingegliederten Sperrorgan 29 verbunden sind.

Durch die Untergliederung des oberen Dünnschlamm-Kanals 17 in zwei voneinander getrennte Längenabschnitte 19, 20 sind diese Längenabschnitte 19, 20 jeweils für sich mit den darunter liegenden Dünnschlamm-Fließspalten 3 verbun­ den. Ein durch die unteren Öffnungen 7 in den Austausch­ platten 2 gebildeter unterer Dünnschlamm-Kanal 30 ist hingegen mit allen Dünnschlamm-Fließspalten 3 verbunden.

Endseitig des unteren Dünnschlamm-Kanals 30 liegen Stell­ organe 31, 32, die einerseits in eine Wasserleitung 33 und andererseits in eine Feststoffleitung 34 integriert sind.

Der Zerkleinerungseinheit 22 wird gemäß Fig. 1 Dünn­ schlamm beispielsweise aus einem Nachklärbecken einer Kläranlage über die Dünnschlamm-Zuführung 23 zugeleitet. In der Zerkleinerungseinheit 22 werden Grobteile, Stör­ stoffe, Fällstoffe aus Eiweiß und dergleichen auf eine Korngröße unter fünf mm zerkleinert. Der derart vorbehan­ delte Dünnschlamm gelangt dann über die Dünnschlamm-Lei­ tung 15 sowie das offene Sperrorgan 21 zu dem Stutzen 13 des oberen Dünnschlamm-Kanals 17. Er tritt in den Längen­ abschnitt 19 des Dünnschlamm-Kanals 17 bis zu der Sperre 18 ein und strömt mit geringer Geschwindigkeit durch die mit dem Längenabschnitt 19 verbundenen Dünnschlamm-Fließ­ spalte 3 nach unten. Hierbei sinken Schwebeteilchen eben­ falls nach unten und sammeln sich im unteren Dünnschlamm-Kanal 30 im Bereich unterhalb der Dünnschlamm-Fließspalte 3, die mit dem Längenabschnitt 20 verbunden sind. Der Dünnschlamm durchströmt mithin den Plattenwärmetauscher 1 in einem U-förmigen Strömungsverlauf 35. Das heißt, er strömt zunächst aus dem Längenabschnitt 19 nach unten, fließt hier in den unteren Dünnschlamm-Kanal 30 und dann durch die unterhalb des Längenabschnitts 20 gelegenen Dünnschlamm-Fließspalte 3 wieder nach oben, wo er dann in den Längenabschnitt 20 gelangt und von hier über den Stutzen 14, die Dünnschlamm-Leitung 16 mit dem darin ein­ gegliederten, jetzt offenen Sperrorgan 25 der Dünn­ schlamm-Abführung 24 und damit beispielsweise einer Zen­ trifuge zugeführt wird, wo eine Trennung von Feststoffen und gereinigtem Wasser erfolgt. Die Sperrorgane 27, 29 in den Leitungen 26, 28 sind hierbei geschlossen.

Zur Erwärmung des Dünnschlamms wird ein durch die oberen Öffnungen 8 in den Austauschplatten 2 gebildeter oberer Kanal neben dem Dünnschlamm-Kanal 17 mit Heißwasser be­ aufschlagt. Das heißt, die neben den Dünnschlamm-Fließ­ spalten 3 liegenden Heißwasser-Fließspalte 4 (Fig. 4 und 5) werden also aus diesem Kanal mit Heißwasser ver­ sorgt, so daß sich durch indirekten Wärmeaustausch auch der Dünnschlamm erwärmt. Das bei dem Wärmeaustausch ge­ kühlte heiße Wasser strömt dann durch einen durch die un­ teren Öffnungen 9 in den Austauschplatten 2 gebildeten unteren Wasserkanal ab.

Beim Ausführungsbeispiel dauert die Beaufschlagung des Plattenwärmetauschers 1 mit Dünnschlamm in der Haupt­ strömphase gemäß Fig. 1 dreißig Minuten. Anschließend werden die Sperrorgane 21 und 25 in den Dünnschlamm-Lei­ tungen 15 und 16 geschlossen und die Sperrorgane 27, 29 in den Leitungen 26, 28 geöffnet, so daß nunmehr gemäß Fig. 2 der die Zerkleinerungseinheit 22 verlassende vor­ behandelte Dünnschlamm über die Leitung 26, das Sperror­ gan 27 sowie den Leitungsabschnitt zwischen dem Stutzen 14 und dem Sperrorgan 25 in den Längenabschnitt 20 des oberen Dünnschlamm-Kanals 27 eintritt und von hier ent­ sprechend dem in starker Linienführung gezeichneten U-förmigen Strömungsverlauf 35a etwa fünf Minuten den Plat­ tenwärmetauscher 1 in umgekehrter Richtung durchströmt. Er verläßt den Plattenwärmetauscher 1 über den Stutzen 13 und gelangt über die Leitung 28 und das Sperrorgan 29 zur Dünnschlamm-Abführung 24, welche den erwärmten Dünn­ schlamm einer Zentrifuge zuführt.

Durch diese Umkehrung der Strömungsrichtung des Dünn­ schlamms werden sich evtl. am Übergang von dem unteren Dünnschlamm-Kanal 30 auf die mit dem Längenabschnitt 20 verbundenen Dünnschlamm-Fließspalte 3 in der Hauptström­ phase absetzende Schwebeteilchen wieder von dieser Sieb­ struktur gelöst.

Nach der fünfminütigen Umkehrphase wird dann wieder in die Hauptströmphase gemäß Fig. 1 umgeschaltet und an­ schließend ein dreißigminütiger Austauschbetrieb durchge­ führt.

Hat sich im Laufe der Zeit im unteren Dünnschlamm-Kanal 30 durch die sich absetzenden und sich sammelnden Schwe­ beteilchen ein Pfropfen gebildet, so werden während des laufenden Tauscherbetriebs die Stellorgane 31, 32 endsei­ tig des unteren Dünnschlamm-Kanals 30 geöffnet und der Pfropfen mittels Wasser aus der Wasserzuleitung 33 in die Feststoffleitung 34 ausgeschleust. Nach dem Entfernen des Pfropfens aus dem Plattenwärmetauscher 1 werden die Stellorgane 31, 32 wieder geschlossen.

Der Zeitpunkt für die Entfernung des Pfropfens kann durch eine entsprechende Erhöhung der Druckdifferenz oder durch ein Nichterreichen der Erwärmtemperatur für den Dünn­ schlamm nach dem Verlassen des Plattenwärmetauschers 1 gesteuert werden.

Bezugszeichenliste

1

Plattenwärmetauscher

2

Austauschplatten

3

Dünnschlamm-Fließspalte

4

Heißwasser-Fließspalte

5

Längsdichtungen zw.

3

bzw.

4

6

Öffnungen in

2

7

Öffnungen in

2

8

Öffnungen in

2

9

Öffnungen in

2

10

Dichtungen v.

6

,

7

11

Dichtungen v.

6

,

7

12

Spannplatten

13

Stutzen an

12

14

Stutzen an

12

15

Dünnschlamm-Leitung

16

Dünnschlamm-Leitung

17

oberer Dünnschlamm-Kanal

18

Sperre in

17

19

Längenabschnitt v.

17

20

Längenabschnitt v.

17

21

Sperrorgan in

15

22

Zerkleinerungseinheit

23

Dünnschlamm-Zuführung

24

Dünnschlamm-Abführung

25

Sperrorgan

26

Leitung

27

Sperrorgan in

26

28

Leitung

29

Sperrorgan in

28

30

unterer Dünnschlamm-Kanal

31

Stellorgan in

33

32

Stellorgan in

34

33

Wasserleitung

34

Feststoffleitung

35

Strömungsverlauf

35

a Strömungsverlauf.

Claims (5)

1. Verfahren zur Erwärmung von Dünnschlamm mittels eines heißen Fluids, bei welchem der Dünnschlamm nach einer Zerkleinerung von in ihm enthaltenen Grobteilen, Störstoffen und Fällstoffen in einem U-förmigen Strö­ mungsverlauf (35, 35a) bei kontinuierlicher oder dis­ kontinuierlicher kurzzeitiger Umkehrung der Strö­ mungsrichtung durch einen Plattenwärmetauscher (1) aus Edelstahlplatten (2) geführt wird, wobei sich im unteren Höhenbereich des Plattenwärmetauschers (1) absetzende und sammelnde Schwebeteilchen während des Tauscherbetriebs von Zeit zu Zeit mit einem Spülme­ dium ausgeschleust werden.

2. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach An­ spruch 1, welche einen einerseits aufzuwärmenden Dünnschlamm und andererseits ein heißes Aufwärmfluid in voneinander getrennten Fließspalten (3, 4) führen­ den Plattenwärmetauscher (1) mit abstützfreien wel­ lenförmigen Fließspalten (3, 4) zumindest für den Dünnschlamm sowie eine dem Plattenwärmetauscher (1) vorgeschaltete Zerkleinerungseinheit (22) für im Dünnschlamm enthaltene Grobteile, Störstoffe und Fällstoffe umfaßt, wobei ein im Plattenwärmetauscher (1) oberhalb der Dünnschlamm-Fließspalte (3) liegen­ der Dünnschlamm-Kanal (17) in zwei voneinander ge­ trennte, wechselweise mit der Dünnschlamm-Zuführung (23) und der Dünnschlamm-Abführung (24) koppelbare Längenabschnitte (19, 20) gegliedert ist, die jeweils für sich mit den darunter liegenden Dünnschlamm-Fließ­ spalten (3) verbunden sind, während ein unter­ halb der Dünnschlamm-Fließspalte (3) liegender Dünn­ schlamm-Kanal (30) an alle Dünnschlamm-Fließspalte (3) angeschlossen sowie an einem Ende unter Einglie­ derung eines Stellorgans (32) mit einer Feststoff-Ab­ leitung (34) und am anderen Ende unter Ein­ gliederung eines Stellorgans (31) mit einer Zuleitung (33) für ein Spülmedium gekuppelt ist.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dünnschlamm-Fließspalte (3) breiter als die Fließspalte (4) für das heiße Aufwärmfluid bemessen ist.

4. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen der Austauschplatten (2) grob wellenförmig strukturiert sind.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellorgane (31, 32) endseitig des unterhalb der Dünnschlamm-Fließspalte (3) liegenden Dünnschlamm-Kanals (30) durch Kugelventile gebildet sind.