Stela-Laxhuber Trocknungssystem zur Niedertemperatur ...

Stela-Laxhuber Trocknungssystem zur Niedertemperatur-
Gärrestetrocknung
Abbildung 1: STELA-Gärrestebandtrocknungsanlage
Stela-Laxhuber Trocknungstechnik GmbH
Öttinger Straße 2
84323 Massing
Deutschland
Tel.: 08724-899-0
Fax: 08724-899-80
office@stela.de

1. Allgemeines:
Das Stela-Laxhuber Trocknungssystem ist ein hocheffizientes Verfahren zur
Trocknung von Gärresten mit niederkalorischer Wärme. Geringe Emissionen sowie
ein hochwertiges Endprodukt, bei niedrigen Verbrauchswerten sind die markanten
Vorzüge der Stela-Bandtrocknertechnik. Grundsätzlich können diese
Trocknungssysteme ab einer thermischen Leistung von ca. 250 kWhth eingesetzt
werden. Dank des modularen Aufbaus der Trocknungsanlagen sind nahezu sämtliche
Leistungsabstufungen realisierbar und somit ist auch nach oben hin keine Grenze
gesetzt.
2. Verfahrensbeschreibung:
Eine effiziente Gärrestetrocknung kann über zwei verschiedene Trocknungsverfahren
realisiert werden.
Abbildung 2: Trocknungsverfahren
Separierung:
Bei diesem Trocknungsprinzip wird der Bandtrocknungsanlage ein
Schneckenpressseparator vorgeschaltet um die flüssige und die feste
Gärrestefraktion zu trennen. Die flüssige Phase wir danach direkt dem Endlager
zugeführt und der feste Anteil mit einem T.S.-Gehalt von ca. 25-35% kann getrocknet
werden. Dieses Verfahren kommt hauptsächlich dann zum Einsatz wenn mehr als
50% der Abwärme des Blockheizkraftwerkes für Eigenbedarf oder andere Abnehmer
verwendet wird.
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Rückmischverfahren:
Beim Rückmischverfahren hingegen muss der Gärrest nach dem Fermenter nicht
extra separiert werden sondern kann auf direktem Wege dem Trocknungskreislauf
zugeführt werden. Da das flüssige Substrat zu diesem Zeitpunkt weder durch
Schnecken förder- noch verteilbar und ebenso wenig luftdurchlässig ist kommt die
sogenannte Rückmischeinheit zum Einsatz. Hierbei wird der flüssige Gärrest vor der
Einbringung in die Bandtrocknungsanlage mit Hilfe einer Mischer-Schnecke mit
bereits getrocknetem Gärrest vermengt. Die flüssige Fraktion wird hierfür durch eine
Pumpe in den Mischer gepumpt, während der trockene Anteil mit einer Föderschnecke
eingebracht wird. Der trockene Gärrest wird in einem Pufferbehälter
gelagert von dort eine Teilmenge für die Rückmischung genutzt wird und der andere
Teil als fertiger Dünger in das Lager gelangt.
Trocknung:
Grundsätzlich werden die Gärreste nach der jeweiligen Vorbehandlung dem Trockner
mit einem Trockensubstanzgehalt von ca. 50 bis 25% zugeführt. Über zwei
Förderschnecken wird das Feuchtgut zunächst gleichmäßig über die Bandbreite
verteilt und eingeebnet. Die geeignete Schütthöhe ist variabel einstellbar und kann
damit optimal auf die jeweiligen Erfordernisse schnell und einfach angepasst werden.
Nach der Verteilung wird das Produkt durch den Bandvorschub in den
Trocknungsbereich eingefahren. Innerhalb des Trocknertunnels wird die
Produktschüttung von Warmluft mit einer Temperatur von ca. 60 bis 90°C
durchströmt. Während die Warmluft die Gutschicht durchströmt, wird die
Feuchtigkeit konvektiv abgetrocknet und auf den Luftstrom übertragen, welcher
durch den dabei nötigen Wärmeentzug abkühlt. Hierbei werden
Wasserverdampfungsleistungen von ca. 0,8-1,0 kg Wasser/kWhth erzielt.
Die Warmluft wird in indirekten Wärmetauschern, welche mit Heißwasser von 60 bis
95°C gespeist werden, erzeugt.
Der Ventilator(en) sorgt für die notwendige Belüftung der konvektiven Trocknung.
Der Ventilator(en) ist strömungsseitig im Abluftbereich angeordnet, so dass die
gesamte Anlage im Saugbetrieb (Unterdruck) betrieben wird. Der Ventilator(en) ist in
seiner Lüftungsleistung durch einen frequenzgesteuerten Antrieb regelbar. Damit
kann eine optimale Anpassung an die jeweiligen Betriebsbedingungen erfolgen, um
immer im bestmöglichen Wirkungsgradbereich zu produzieren. Die Abluft wird nach
oben an die Umgebung abgegeben.
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Die Durchlüftung der Produktschicht erfolgt von oben nach unten. Feinanteile
werden durch die Produktschicht selbst abgeschieden, ähnlich einer Filtermatte.
Zusätzlich bildet das Transportband eine zweite Filterung der Abluft.
Zum Erhalt eines möglichst homogenen Trockengutes wird die Schüttung nach halber
Trocknerlänge mittels einer bewährten Wendevorrichtung umgeschichtet und
vermischt. Dadurch erfolgt ein Ausgleich zwischen der trockeneren Oberschicht und
der etwas feuchteren Unterschicht. Diese Maßnahme gewährleistet am
Trockneraustritt ein sehr homogenes Trockengut. Nach Durchlaufen des
Trocknungsbereiches wird das Produkt ausgeschleust. Das Trockengut fällt vom
Förderband in eine Förderschnecke und wird zur weiteren Verarbeitung
abtransportiert.
Der Trocknungsbereich ist vom Aufgabe- und Abgabebereich abgeschottet, so dass
Leckagen nur sehr gering sind. Zusätzlich wird der gesamte Trocknungs- und
Warmluftbereich im leichten Unterdruck betrieben, so dass der Austritt von Leckluft
nicht möglich ist.
Mit dem STELA-Bandtrockner ist es möglich neben dem Trocknen von Gärresten auch
noch viele andere Produkte zu trocknen wie zum Beispiel:
- Körnermais
- geschroteter Mais
- Weizen
- Raps
- gehäckseltes Stroh
- Hackschnitzel
- Sägespäne
- Grüngut
- und viele weitere Produkte
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1 Produktaufgabe
2 Produkt
3 Wendeeinrichtung
4 Austragsschnecke
5 Bandreinigung trocken (optional)
6 Ventilator für Bandreinigung
7 Gewebeband
8 Frischluft
9 Wärmetauscher
10 Wärmeversorgung
11 Abluft
12 Nassreinigung (optional)
Abbildung 3: Funktionsprinzip Bandtrockner
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3. Abluftreinigung:
Da die Ammoniakkonzentration der Trocknerabluft in vielen Fällen den von der TA-
Luft festgesetzten Grenzwert von 30 mg/m³ überschreitet wird hierbei auf ein
Abluftreinigungssystem zurückgegriffen.
Abbildung 4: Abluftwäscher
Der Luftwäscher wird der Gärrestetrocknung nachgeschaltet. Der Ventilator(en) der
Trocknungsanlage befördert die Abluft in den Luftwäscher. Diese Luft enthält ca. 40 –
140 ppm Ammoniak, wovon im Luftwäscher bis zu 80% herausgefiltert werden.
Der Abluftwäscher arbeitet als sogenannter Integral-Luftwäscher mit senkrechter
Schichtung. Die Abluft wird in den Luftwäscher eingedrückt und strömt - bedingt
durch den Überdruck - durch die Füllkörper. Von oben wird PH-Wert abgesenktes
Waschwasser auf die Füllkörper gesprüht, welches sich in den Gitterboxtanks
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sammelt und über eine Pumpe wieder auf die Füllkörper aufgebracht wird. Dabei
handelt es sich um einen völlig geschlossenen Kreislauf, dem regelmäßig Frischwasser
zugeführt wird, welches die Verluste durch Verdunstung und des Schlammabzuges
ausgleicht. Ein Teil des Waschwassers wird dabei dem Prozess kontinuierlich
entzogen und als Flüssigdünger verwendet (Ammonium-Sulfat-Lösung). Über eine
PH-Wert-Regelung wird die Schwefelsäure mittels einer Dosierpumpe dem System
zugeführt.
Durch die Konstruktion des Luftwäschers, der Materialauswahl der Bauteile und der
großen Oberfläche resultiert eine hohe Benetzungsfähigkeit, bei geringem
Druckverlust und einer minimalen Verschmutzungsanfälligkeit. Aufgrund der exakten
Wasserverteilung über geeignete Vollkegel-Sprühdüsen auf der Füllkörperoberfläche
wird eine 100%ige Sättigung der Luft mit Wasser erreicht mit dem Ergebnis einer
maximalen Selbstreinigung. Der dem System nachgeschaltete Tropfenabscheider
verhindert, dass hohe Anteile von Aerosolen den Wäscher verlassen und damit im
Wasser gelöste Schadstoffe in die Umwelt gelangen. Die den aggressiven Medien
ausgesetzten Bauteile des Luftwäschers sind alle aus korrosionsbeständigen
Materialien, wie PVC und VA-Stahl gefertigt. Das Luftwäscher-System entspricht den
Vorgaben der DIN 1946 und VDI 3478, sowie alle sonstigen tangierenden technischen
Vorschriften.
Die Steuerung des Luftwäschers erfolgt vollautomatisch und regelt je nach Bedarf die
Sprühdüsen der Abluftreinigung. Sämtliche Parameter, wie Pumpzeiten, PH-Wert-
Regelung des Waschwassers und Pumpendrehzahlen sind vom Lüftungsregler aus
veränderbar. Verschiedene Faktoren wie PH-Wert, Füllstand, Säuredosierung können
überwacht und als Alarmmeldung weitergegeben werden.
Emmissionswerte des Stela-Bandtrocknungssystems:
Gesamtstaubgehalt < 10 mg/m³
Geruch < 500 GE/m³ (auf Schwefelgehalt beschränkt)
Ammoniak < 30 mg/m³
Lärmbelastung < 70 dB(A) in 10 m Entfernung
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4. Reinigung des Gewebebandes: (Option)
Zur Abreinigung des Trocknungsbandes werden eine kontinuierliche
Trockenreinigung und eine diskontinuierliche Nassreinigung eingesetzt.
Die Trockenreinigung erfolgt durch eine Bandausblasung, welche abgabeseitig das
perforierte Trocknungsband ausbläst. Die Reinigungsreste werden dem Abgabegut
zugeführt.
Zur weitergehenden Reinigung des Bandes kann eine Hochdrucknassreinigung
eingesetzt werden. Eine rotierende Ringdüse wird mittels einer Hochdruckpumpe mit
ca. 180 bar beaufschlagt. Der entstehende Wasserstrahl reinigt das Band zuverlässig
von klebenden Ablagerungen ab. Die rotierende Düse verfährt durch einen
pneumatischen Lineartrieb über die Bandbreite und kann damit das gesamte Band
abreinigen. Das Schmutzwasser wird von einer Auffangwanne gesammelt und über
ein Ablaufrohr der bauseitigen Entsorgung zugeleitet.
4. Konstruktion:
Der STELA-Trockner wird in stabiler Segmentbauart gefertigt. Als Materialien werden
weitestgehend VA-und verzinkte Stahl-Bleche verwendet. Das Abluftschachtsystem
wird aus einer hochfesten Aluminiumlegierung AlMg3 gefertigt. Die Ventilatoren
hingegen besitzen ein Lüfterrrad aus hochfesten Kohlenstoffstahl sowie ein
Stahlblechgehäuse.
Als Trocknungsband wird ein sehr fein perforiertes Polyester-Kunststoffband
verwendet. Es besitzt eine sogenannte Antistatikausrüstung um eventuellen
Zündquellen durch statische Aufladung zu vermeiden. Außerdem wird durch ein
eigens für die Trocknungstechnik entwickeltes Wärmebehandlungsverfahren des
Bandherstellers die Längenänderung des Gewebebandes, aufgrund von
Wärmebeaufschlagung im Trocknungsprozess, unterdrückt.
4. Wartung
Voraussetzung für den reibungslosen Betrieb und Funktion der Trocknungsanlage ist
selbstverständlich, dass die Anlage entsprechend der mitgelieferten Bedienungs- und
Wartungsanleitung betrieben wird. Aufgrund von sorgfältig ausgewählten Materialen
und Komponenten gepaart mit langjähriger Erfahrung im Industrietrocknungsbereich
beschränken sich Wartungsintervalle jedoch auf ein Minimum. Diese
Wartungsfreundlichkeit ermöglicht es Stela-Laxhuber eine Einsatzbereitschaft der
Trocknungsanlagen von > 8000 h im Jahr zu garantieren.
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Volumenstrombilanz Gärrestetrocknung mit Rückmischverfahren (Beispiel bei 500 kWhth)
Abbildung 5: Volumenstrombilanz Gärrestetrocknung mit Rückmischverfahren
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Volumenstrombilanz Gärrestetrocknung mit Separation (Beispiel bei 500 kWhth)
Abbildung 6 Volumenstrombilanz Gärrestetrocknung mit Separation
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