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Verfahren zur Gewinnung von Ammoniak aus Abwässern.
Es ist bekannt, dass man aus den städtischen Abwässern das in denselben enthaltene Ammoniak dadurch gewinnen kann, dass man die vorgeklärten Abwässer in einem ge- schlossenen Behälter fein verteilt über Schichten von Koks, Schlacken oder dgl. Filtermaterial führt und dabei der Einwirkung von entgegenströmenden heissen Gasen, zum Beispiel von Gasen einer Feuerungsanlage aussetzt. Diese Gase treten mit den die FilterSchichten in feiner Verteilung durchrieselnden Abwässern in innige Derührung und ent- ziehen denselben das Ammoniak.
Bei der Durchführung dieses Verfahrens im grossen hat sich nun die überraschende Tatsache ergeben, dass die Ammoniakausbeute sehr wesentlich erhöht wird, wenn das Verfahren nicht kontinuierlich, sondern absatzweise, und zwar derart durchgeführt wird, dass man zunächst die Filter ain oder mehrere Male hintereinander mit den Abwässern füllt und einige Zeit, etwa 4-/2 Stunde oder auch mehr darin stehen lässt, hierauf das Nasser entfernt und alsdann durch die leeren Filterschichten die heissen Gase solange durchleitet, bis die Filtcrschichten auf ungefähr lOUll C erhitzt sind, um, sobald diese Temperatur erreicht ist, die Zufuhr der heissen Gase abzustellen und die Filter von neuem
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Zeitabschnitten wiederholt wird.
Da die Schlacken- oder Koksschichten bekanntlich ein grosses Absorptionsvermögen für Ammoniak besitzen, so werden dieselben, während sie mit dem Abwasser gefüllt sind. den Ammoniakgehalt des letzteren absorbieren, um das absorbierte Ammoniak später an die heissen Gase abzugeben.
Während der Durchleitung der heissen Gase durch die Filter- schichten werden aber auch diejenigen ursprünglich in den Abwässern enthaltenen feinen organischen Schwebestoffe zerstört, welche von den Filterschichten zurückgehalten wurden und sich in den Poren der letzteren festgesetzt haben ; somit erstreckt sich die Wirkung der heissen Gase auch darauf, dass die Filterschichten bezw. die Poren derselben wieder geunnet werden, und da dieselben erfahrungsgemäss sehr rasch ihr Absorptionsvermögen für Ammoniak verlieren, werden sie wieder absorptionsfähig gemacht.
Zu diesem Zwecke wird man aber die Gase solange durch die Filterschichten durchleiten, bis letztere eine Temperatur erreicht haben, bei welcher diese vorerwähnten organischen Stoffe sicherlich zerstört werden. Dabei liefern diese organischen, stickstofhaltigen Stoffe ebenfalls Ammoniak.
U) n an den teueren Brennmaterialien zur Erzeugung der Heizgase zu sparen, verbrennt man zu diesem Zwecke am besten den bei der Vorklärung der Abwässer gewonnenen Schlamm, welcher, da hauptsächlich aus organischer Materie bestehend, nach geeigneter Behandlung (Entwässerung) brennbar ist.
Da dieser Schlamm sehr stickstoffhaltig ist und bei der Verbrennung ebenfalls Ammoniak liefert, so wird dadurch einerseits die Ausbeute an Ammoniak wesentlich erhöht, während andererseits darin der einfachste und billigste Weg tiegt, diesen) ästigon, bei der Klärung der Abwässer in grossen Mengen abfallenden
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und wieder absorptionsfähig gemacht werden können, und schliesslich auch darin, dass mittelst dieses Verfahrens auch die die Filterporen verstopfenden, fäulnisfähigen und ge- sundheitsschädlichen, in den Abwässern enthaltenen Schwimmstoffe in zuverlässigster Weise zerstört werden.
Sehr wesentlich ist ferner der Umstand, dass der den Städteverwaltungen grosse Sorge bereitende Schlamm in einfachster Weise und nutzbringend verwertet wird, indem durch die Verbrennung desselben einesteils ammoniakhaltige Gase gewonnen werden und andererseits eine Asche von ziemlich hohem Dungwert, und zwar beide unter Zerstörung dieses lästigen Abfallproduktes.
In Fig. 1 der anliegenden Zeichnung ist eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung im senkrechten Schnitt gezeigt. Fig. 2 zeigt eine Neheneinanderreihung mehrerer Apparate, welche bei Bewältigung grosser Abwässermengen angewendet wird.
Der allseits geschlossene, mit Koks-, Schlacken- oder dgl. Schichten b gefüllte Be- hälter a ist von einer oder mehreren perforierten Rohrleitungen c derart durchzogen, dass die durch die letzteren von einer Feuerungsanlage m z. B. kommenden Gase diese Koksoder dgl. Schichten durchziehen müssen, um durch die an die Haube d des Behälters a angeschlossene und zweckmässig mit einem Exhaustor f ausgestattete Rohrleitung g abgefthrt bezw. nach einer beliebigen Ammoniakabsorptionsvorrichtung geleitet zu werden.
Durch die durch Schieber o oder dgl. verschliessbaren Abwässerzuleitungen j wird der Behälter a bei abgestellter Zufuhr der heissen Gase mit den Abwässern vollgefüllt. Zum Zwecke der gleichmässigen Verteilung der Abwässer sind die Koks-oder dgl. Schichten oben durch ein Sieb z abgeschlossen. Nach einigem Verweilen in dem Behälter a werden die Abwässer nach Öffnung des Schiebers k abgeleitet und der Behälter noch ein oder mehrere Mate wieder mit den Abwässern gefüllt oder aber man stellt den Zufluss der Abwässer ab und lässt durch'die Filterschichten die heissen Gase strömen, welche vermittelst dos Exhaustors f nach der nicht gezeichneten Absorptionsanlage geleitet werden.
Bei Bewältigung grosser Mengen Abwässer wird man eine Anzahl solcher Behälter a in der aus Fig. 2 der anliegenden Zeichnung ersichtlichen Weise anordnen und während einer oder mehrere dieser Behälter mit dem Abwasser gefüllt sind, die Heizgase in die anderen, inzwischen entleerten einleiten. Um dies zu ermöglichen, sind einerseits die den
Behälter a durchziehenden Rohrleitungen e an eine gemeinsame, zu der Feuerung m führende Rohrleitung l angeschlossen und mit Verschlussorganen n, n versehen. Ebenso sind die zur Einleitung der Abwässer dienenden Rohre an eine gemeinsame Zuleitung angeschlossen und mit den Verschlussorganen o versehen. Nach Fig. 2 ist der mittlere der drei dargestellten Behälter mit Wasser gefüllt,
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selben verbleibt.
Die beiden anderen, zur rechten und linken Seite des mittleren Behälters Hebenden Kammern worden, wie dies auf der Zeichnung veranschaulicht ist, von den Heizgasen durchzogen, zu welchem Zweck die Schieber n, n geöffnet sind, so dass die Ver- bindung der diese Behälter durchziehenden Rohre c mit der Leitung l hergestellt ist. Hingegen sind die Schieber 0 der Wasserzuleitungen j dieser beiden Behälter geschlossen,
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hälter durch Öffnen der Schieber n, n die Heizgase eingeleitet werden, wird das in diesen einige Zeit gestandene Abwasser durch eine in Fig. 2 nicht dargestellte Rohrleitung nach Öffnen des Sch iebers k (siehe Fig. 1) abgeführt.
Die während dieser Operation den beiderseitigen Behältern entweichenden ammoniakhaltigen Gase werden durch die Leitungen q untf 'Vermittlung der in denselben angeordneten Ventilatoren f abgeführt. Die Leitungen g sind nur teilweise gezeichnet und werden dieselben zweckmässigerweise zu einer gemein- samen Leitung vereinigt.