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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verwendung von Abwasserschlamm und Schlacke oder Asche zur
Bildung eines Düngers oder eines Produktes zur Bodenverbesserung, bei dem der Abwasserschlamm einer Behand- lung mit einer Base, insbesondere Kalk, unterzogen wird.
Es ist bekannt, Abwasser, einschliesslich industriellem Abwasser, in der Weise zu klären und zu reinigen, dass das Abwasser einer mechanischen und einer biologischen Behandlung und gegebenenfalls einer zusätzlichen chemischen Behandlung unterworfen wird. Bei diesen Behandlungen, insbesondere bei der mechanischen und biologischen Behandlung, entstehen grosse Mengen an Schlamm. Die Verwendung dieser grossen Schlammengen ist jedoch mitschwierigkeiten verbunden, da der Schlamm Mikroorganismen, insbesondere Bakterien, und gro- sse Mengen an zersetzbaren organischen Stoffen enthält. Daher entstehen, wenn der Schlamm in freier Natur gelagert wird, stark riechende Substanzen, die zu Luftverunreinigungen führen können.
Es ist ferner bekannt, Müll und Abfall einem thermischen Abbau in einem Abbauofen zu unterwerfen, in dem Gase entstehen, die als Brenngase für die Zersetzungsbehandlung des Mülls durch Hitze dienen. Weiterhin ist bekannt, Müll in der Weise thermisch abzubauen, dass der Müll in Müllverwertungsanlagen verbrannt wird.
In beiden Fällen ist die entstehende Schlacke oder Asche steril und frei von organischen Verbindungen.
Zur Herstellung von Düngemitteln ist es bekannt, biologischen Klärschlamm mit solchen Mengen Ätzkalk zu versetzen, dass eine lockere, zerfallende Masse entsteht, die dann durch direkte Einwirkung von Gasen ge- trocknet wird. Auch hat man bereits den Feinanteil von Hausmüll zur Herstellung von Düngemitteln verwendet, wobei dieser Anteil mit gebranntem oder gelöschtem Kalk oder mit Kalkmilch vermischt wird. Dadurch wer- den die Mineralbestandteile des Hausmülls in leicht verwitterbare Form übergeführt und die enthaltenen Bak- terien getötet. Dünger ist auch durch Vermischen von Kalk, Torfmoos und Abwasserschlamm erhalten worden.
Dabei kann ein kleiner Anteil Ammoniumsulfat, Natriumnitrat oder Knochenmehl zugesetzt werden.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein Verfahren zur Verwertung von Abwasserschlamm und von bei dem thermischen Abbau von Müll entstehender Schlacke oder Asche zu schaffen, das keine Verschmutzungs- probleme verursacht und gleichzeitig zur Erzeugung wertvoller Beiprodukte führt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Abwasserschlamm auf einen pH-Wert von mindestens 12 eingestellt sowie nach einer Lagerung von vorzugsweise 4 h bis auf einen pH-Wert von 6 bis 8 neutralisiert und mit einer durch thermischen Abbau von Müll erzeugten Schlacke oder Asche vermischt wird, wobei gegebenenfalls dem Produkt vor oder während des Vermischens Wasser entzogen wird und wobei gegebenen- falls vor, während oder nach diesem Prozess Anteile anderer Adsorptionsmittel und/oder Zusätze, wie z. B. kaliumhaltige Abfallprodukte aus Zementfabriken, zugemischt werden.
Die basische Behandlung, die durch Zugabe von Kalk und Lagerung während einer Zeit von etwa 4h erfolgen kann, bewirkt, dass die in dem Schlamm enthaltenen Mikroorganismen abgetötet werden. Gleichzeitig werden stickstoffhaltige organische Verbindungen unter den starken alkalischen Bedingungen in Ammoniak umgewandelt, das verdampft. Die Verdampfung des Ammoniaks kann durch Erwärmen und/oder Durchführung der basischen Behandlung unter Unterdruck beschleunigt werden. Das gasförmige Ammoniak wird vorzugsweise in Säuren gesammelt, z. B. durch Schwefelsäure oder Salpetersäure gebunden. Durch die Verwendung von Kalk als Base können vorhandene Phosphatverbindungen in Form von Calciumphosphat ausgefällt werden.
Dadurch wird das in dem Schlamm enthaltene Wasser von Phosphatverbindungen befreit und werden die von der wässerigen Phase entfernten Phosphatverbindungen in die feste Phase übergeführt, so dass sie schliesslich in dem Endprodukt enthalten sind. Die basische Behandlung führt zur Flockenbildung, die die nachfolgende Entfernung von Restwasser erleichtert.
Die Neutralisation wird vorzugsweise mit Schwefelsäure vorgenommen, die in genügend hoher Menge zugesetzt wird, um den pH-Wert des Produktes auf 6 bis 8 herabzusetzen. Vorzugsweise wird das Produkt während der Neutralisation durchgerührt.
Zweckmässig ist es, wenn das Entfernen von Wasser durch Filtrieren des Schlamms über durch thermischen Abbau von Müll erzeugte Schlacke oder Asche und durch anschliessendes Vermischen des Filterbettes samt Filterkuchen mit einer zusätzlichenMenge an Schlacke oder Asche vorgenommen wird. Eine gesonderte Filtrierung des Schlamms und Entfernung des Wassers kann auch vor dem Vermischen vorgenommen werden. In diesem Fall ist es vorteilhaft, Schlacke oder Asche als Filterhilfe beim Filtrierungsvorgang anzuwenden. Die Vermischung kann auch in einem Drehofen vorgenommen werden, in den der Schlamm oder Schlacke oder Asche am einen Ende zugegeben werden, während gleichzeitig am gegenüberliegenden Ende trockene, heisse Luft eingeführt wird, deren Temperatur genügend hoch ist, um das Wasser zu verdampfen.
Die Erhitzung der Luft kann beispielsweise mit Hilfe des Gases vorgenommen werden, das in der Einrichtung für den thermischen Abbau entsteht, in der die verwendete Schlacke oder Asche erzeugt wird. Während der Vermischung können Additive zugesetzt werden, die in dem Endprodukt gewünscht werden. Das Endprodukt wird aus dem gegenüberliegenden Ende des Drehofens in Form eines entkeimten granulierten Feststoffes abgeführt.
Ein Teil der Schlacke oder Asche, der für die Vermischung mit dem Schlamm verwendet wird, kann durch andere ähnliche Produkte ersetzt werden. So kann beispielsweise Zementpulver verwendet werden, das von den in Zementfabriken angewendeten Elektrofiltern aufgefangen wird. Der Zusatz von Zementpulver ist besonders vorteilhaft, da es wertvolle Kaliumverbindungen enthält, die als Komponenten des Endsproduktes erwünscht sind.
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Das bei der Filtrierung ablaufende Filtrat ist im wesentlichen frei von organischen Verbindungen, Phosphaten und Stickstoffverbindungen und kann in natürliche Gewässer abgeleitet werden.
Wenn das Gemisch aus Schlamm und Asche oder Schlacke nicht während der Vermischung einer Trocknung unterzogen wird, wird das Gemisch vorzugsweise getrocknet, bevor das Produkt einem Granulierprozess unterzogen wird.
Das nach dem erfindungsgemässenverfahren hergestellte Produkt ist als Dünger geeignet, da es hinsichtlich des Verhältnisses seiner Hauptbestandteile und seiner Erscheinungsform dem üblichen und bekannten NPK-Dünger ähnlich ist. Wegen seiner speziellen Zusammensetzung kann das Produkt auch als Mittel zum Umhüllen der bei der Produktion von NPK-Düngern hergestellten Körner verwendet werden. In diesem Fall wird ein Produkt mit gleichmässigerer Erscheinungsform, höherer Festigkeit und geringerer Neigung zur Klumpenbildung erreicht. Ferner kann das mit dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellte Produkt zur Bodenverbesserung verwendet werden.
Die beim erfindungsgemässen Verfahren verwendete Schlacke oder Asche ist vorzugsweise eine Schlacke oder Asche, die bei einer pyrolytischen Zersetzung von Abfall, d. h. bei einer Zersetzung von Abfall unter Hitzeeinwirkung und Abwesenheit von Oxydationsmitteln entsteht. Denn eine solche Schlacke oder Asche enthält verhältnismässig grosse Kohlenstoffmengen, nämlich ungefähr 300/0. Die in gewöhnlichen Müllverwertungs- anlagen anfallendeAsche oderSchlacke enthält hingegen im wesentlichen keinen Kohlenstoff.
Die Anwesenheit des Kohlenstoffs in der Schlacke oder Asche einer pyrolytischen Zersetzungsanlage erleichtert eine wirksame Entfernung von färbenden Stoffen aus dem Schlamm, wenn der Schlamm durch ein Bett aus einer derartigenSchlacke oder Asche gefiltert wird, weil der in der Schlacke oder Asche enthaltene Kohlenstoff Eigenschaften hat, die denen von Aktivkohle ähnlich sind. Die Anwesenheit von Kohlenstoff in der Schlacke oder Asche ist auch besonders vorteilhaft, wenn Schlamm mit einem hohen Feuchtigkeitsgehalt etwa in der Grössenordnung von 90 bis 950/0 verarbeitet wird.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines Beispiels näher erläutert.
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aus dem Schlamm einer biologischen Reinigungsanlage bestand, mit 11 kg Kalk während 4 h behandelt, und anschliessend wurde der Schlamm mit 15 1 75%figer Schwefelsäure neutralisiert. Die verwendete Schwefelsäure war ein Abfallprodukt einer Arzneimittelfabrik und enthielt Essigsäure und Salzsäure in einer solchen Menge, dass die Säure stark korrodierend war. Der Schlamm wurde durch eine Schicht aus der durch die Hitzezersetzung erhaltenen Schlacke gefiltert. Das gefilterte Wasser war eine klare Flüssigkeit. Die Filtrierung führte zur Entfernung aller festen Bestandteile sowie des grössten Teiles der gelösten organischen färbenden Substanzen.
Das aus der Schlacke und dem festen Anteil des Schlamms bestehende feste Material wurde mit 50 kg eines kaliumreichen Produktes gemischt, welches durch dieAbscheidung von festen Partikeln aus den Abgasen einer Zementfabrik mit Hilfe eines elektrostatischen Filters erhalten wurde. Die so erhaltene Mischung wurde getrocknetund granuliert, wodurch ein Produkt entstand, welches die gleiche Erscheinungsform und das gleiche Verhältnis der Hauptbestandteile aufwies wie ein Standard-NPK-Dünger. Die Menge des erhaltenen Endproduktes betrug etwa 385 kg.
Die Zusammensetzung dieses Produktes war im wesentlichen wie folgt :
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<tb>
<tb> N <SEP> (Stickstoff) <SEP> 2, <SEP> 4o
<tb> P <SEP> (Phosphor) <SEP> 1, <SEP> 110
<tb> K <SEP> (Kalium) <SEP> 3, <SEP> 5%
<tb> Ca <SEP> (Calcium) <SEP> 5, <SEP> 40/0 <SEP>
<tb> Mg <SEP> (Magnesium) <SEP> 0, <SEP> 6%
<tb>
Das erhaltene Produkt hatte also ein N : P : K- Verhältnis von 11 : 5 : 16, das nahe bei dem N : P : K-Verhältnis eines Standard-NPK-Düngers liegt, das 12 : 5 : 18 beträgt.
Das Endprodukt kann durch Hitze sterilisiert werden, um etwaige in dem Schlammprodukt enthaltene Parasiteneier zu zerstören.
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