CH411727A - Verfahren und Anlage zur Beseitigung von bei der Abwasserreinigung anfallenden Schlämmen mit organischen Bestandteilen - Google Patents
Verfahren und Anlage zur Beseitigung von bei der Abwasserreinigung anfallenden Schlämmen mit organischen BestandteilenInfo
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Description
Verfahren und Anlage zur Beseitigung von bei der Abwasserreinigung anfallenden Schlämmen mit organischen Bestandteilen Bei der Abwasserreinigung in Kläranlagen, insbe sondere städtischen Kläranlagen, fallen bekanntlich erhebliche Mengen von Schlamm an, deren Aufbe reitung und Beseitigung oder Verwertung von den Kostenträgern der Kläranlagen erhebliche Mittel er fordern. Es ist bekannt, den Klärschlamm aus Klär anlagen für städtische Abwässer in eigens für diesen Zweck gebauten kostspieligen Faultürmen auszufau- len und dann auf grossräumigen Trockenbeetanlagen oder Sickerbecken auf natürliche Weise an der Luft zu trocknen. Man erhält dadurch aus dem anfänglich mit einem Wassergehalt von über 90 0,'o pumpfähigen Schlamm einen stichfesten Schlamm mit nur etwa 50 bis 70 % Wassergehalt und 1/1o des Volumens von Schlamm mit 95 % Wassergehalt. Der getrocknete, stichfeste Schlamm wird vielfach als Düngemittel an die Landwirtschaft abgegeben. Diese Möglichkeit besteht jedoch nicht immer, so dass man den trocke nen Schlamm zuweilen auch schon unter Zusatz eines Brennstoffes, wie Heizöl o. dgl., verbrannt hat. Diese Verbrennung wird trotz der höheren Kosten für Heiz öl o. dgl. mancherorts befürwortet, weil dadurch die Unkrautsamen, Parasiten und im Schlamm enthalte nen pathogenen Keime vernichtet werden. Es ist weiter bekannt, den Schlamm im rohen oder ausgefaulten Zustand künstlich zu entwässern, insbesondere dann, wenn aus räumlichen Gründen die Anlage grossflächiger Trockenbeete oder Sicker- becken nicht möglich ist. Diese künstliche Entwässe rung erfolgt auf maschinellen Filtermaschinen, z. B. Vakuumfiltern oder Filterpressen. Der zu entwäs sernde Schlamm führt aber normalerweise verhält- nismässig schnell zu einer Verschmierung und Ver stopfung der Filterflächen, weil er sehr schlechte Fil- triereigenschaften besitzt. Zur überführung des Schlammes in einen filtrierfähigen Zustand hat man dem Schlamm erhebliche Mengen an Chemikalien, wie Eisen- oder Aluminiumsalze und Kalk, als Filter hilfsmittel zugesetzt. Dieser erforderliche Chemika- lienzusatz hat bisher eine weitgehende Verbreitung maschineller Trocknungsverfahren verhindert, weil einmal die hierfür aufzuwendenden Kosten mit etwa Fr. 4.- pro cbm Rohschlamm erheblich sind, weil zum anderen durch diesen Zusatz die absolute Menge des zu trocknenden Schlammes vergrössert wird, und weil bei der Zumischung von Chemikalien zum Roh schlamm durch die Austreibung von Ammoniak eine unerwünschte Geruchsbelästigung entsteht. Den so mit künstlich entwässerten Schlamm kann man wegen seines Chemikaliengehaltes schlecht als Dün gemittel verwerten, so dass er vielfach verbrannt werden muss. Nach einem anderen Vorschlag werden dem Rohschlamm anstelle von Chemikalien Rückstände einer Schlammverbrennung oder Trockenschlamm destillation, insbesondere Asche, zugesetzt und mit dem Schlamm innig durchmischt. Diese Zugabe er folgt vor der Entwässerung mittels mechanischer Einrichtungen, wie z. B. Saugzellenfiltern, Filterpres sen o. dgl. Man erreicht dadurch ebenfalls fütrierfä- hige Eigenschaften des Schlammes und erspart die hohen Kosten für die weiter oben erwähnten Chemi kalien und kann den entwässerten Schlamm verbren nen, aber auch ohne Bedenken als Düngemittel an die Landwirtschaft abgeben. Schliesslich geht ein anderer Vorschlag dahin, die bei der Klärung industrieller Abwässer anfallenden Schlämme mit Kohle, insbesondere Braunkohle, als zusätzlichen Brennstoff zu vermischen, um dadurch die Verbrennung und Beseitigung der Schlämme zu erleichtern bzw. auch erst zu ermöglichen. Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Beseitigung von bei der Abwasserreinigung anfallen den Schlämmen mit organischen Bestandteilen, wobei die Schlämme durch Zumischen eines Filterhilfsmit tels aufbereitet und anschliessend einer Entwässerung auf einer Filtereinrichtung unterzogen werden. Das neue Verfahren besteht darin, dass die Schlammauf bereitung parallel zu einem Energieumwandlungspro- zess mittels Verbrennung von Kohle betrieben und dem Schlamm eine ausreichende Menge der für die Verbrennung bei der Energieumwandlung bestimm ten Kohle nach Zerkleinerung in Form von Staub kohle als Filterhilfsmittel zugesetzt und nach der Schlammentwässerung zusammen mit dem entwäs serten Schlamm der Verbrennung unterworfen wird. Hierbei wurde insbesondere an eine Staubkohlen feuerung eines Kraftwerkes gedacht, in dem durch Verbrennung von Staubkohle Wärmeenergie oder elektrische Energie erzeugt wird. Durch diese Kom bination eines Schlarnmaufbereitungsverfahrens mit einem Verfahren zur Energieumwandlung unter Ver brennung von Staubkohle lässt sich die Wirtschaft lichkeit der Schlammaufbereitung beträchtlich erhö hen. Es wird keine separate Verbrennungsanlage für den Klärschlamm benötigt, wodurch weniger Anlage- und: Betriebskosten entstehen. Man braucht für die zur künstlichen Schlammentwässerung erforderlichen Filterhilfsmittel keine besonderen Kosten aufzuwen den, weil man einen Teil der für die Verbrennung im Kraftwerk o. dgl. bestimmten Staubkohle vorher ab- zweigt und den Schlamm als Filterhilfsmittel beigibt, worauf diese als Filterhilfsmittel verwendete Staub kohle nach dem Durchlauf des Schlammaufberei- tungsprozesses zusammen mit dem entwässerten Schlamm der Verbrennung im Kraftwerk o. dgl. wie der zugeführt wird, ohne dass der Heizwert der Kohle darunter gelitten hat. Zusätzlich erhält man für das Kraftwerk getrockneten Schlamm als Brennstoff, so dass Staubkohle eingespart wird. Diese Staubkohle kann man gleichzeitig benutzen, um die Filterflächen der mechanischen Entwässerungseinrichtung mit einer Filterhilfsschicht zu belegen. Es wird dann ein Teil der für die Verbrennung bestimmten Staubkohle abgezweigt und dem Rohschlamm vorteilhaft in einem Misch- und Eindickgerät beigegeben, während eine weitere Menge der Staubkohle auf die Filterflä chen der Entwässerungseinrichtung aufgeschlämmt wird, bevor diese Filterflächen mit Schlamm beauf- schlagt werden. Durch die Kombination der Schlammaufberei tung mit einem Staubkohle verfeuernden Kraftwerk o. dgl. erreicht man den weiteren Vorteil, dass neben der Staubkohle auch die bei der Verbrennung an fallende Asche zur Unterstützung der Schlamm entwässerung herangezogen werden kann. Zweckmässig kann eine ausreichende Teilmenge der für die Verbrennung bestimmten Staubkohle dem Rohschlamm als Filterhilfsmittel z. B. in einem Misch- und Eindickgerät zugesetzt werden und eine ausreichende Menge der bei der Verbrennung an fallenden Asche als Filterhilfsschicht zum Belegen der Filterflächen verwendet werden. Das schliesst jedoch nicht aus, dass man als Filterhilfsmittel neben Staub kohle auch eine bestimmte Menge Asche verwenden und dem Rohschlamm beigeben kann und ebenso die Filterhilfsschicht aus einem Gemisch von Staubkohle und Asche zu bilden. Ein weiterer zweckmässiger Vorteil der Kombi nation einer Schlammaufbereitung mit einem Ener- gieumwandlungsprozess ist die Schlammverbrennung im Ofen eines Kraftwerkes mit hohen Temperaturen, so dass ein besserer Verbrennungswirkungsgrad für den Schlamm erreicht wird und bei den hohen Tem peraturen in Verbindung mit den hohen Kaminen einer Kraftwerksfeuerung keine Geruchsbelästigung zu erwarten ist. Man kann daher ohne Bedenken nicht nur ausgefaulte, sondern insbesondere Roh schlämme entwässern. Dadurch werden Faulanlagen für den Schlamm vollkommen entbehrlich. Das beschriebene Verfahren ist jedoch nicht an eine Staubkohlenfeuerung eines Kraftwerkes gebun den. Die Schlammentwässerung kann auch parallel zu einer Energieumwandlung unter Verbrennung von Stückkohle betrieben werden, beispielsweise in Ver bindung mit einem Fernheizwerk o. dgl. In diesem Fall entfällt sogar die Zerkleinerung des Filterku chens vor seiner Verbrennung. Auf der Zeichnung ist ein Blockschema für eine Anlage dargestellt, wie sie beispielsweise zur Aus übung des erfindungsgemässen Verfahrens geeignet ist. Diese Anlage wird im. folgenden zum besseren Verständnis näher erläutert. Bei der Anlage nach dem Beispiel wird Rohkohle im Bunker 1 gespeichert, aus dem die Kohle vorteil haft kontinuierlich einer Kohlenmühle 2 zugeführt und zu Staubkohle gemahlen wird,. Von der Zerklei nerungseinrichtung 2, die z. B. aus einer Mühle be stehen kann, gelangt die Staubkohle in die mit 3 be zeichnete Verbrennungseinrichtung. Der Rohschlamm wird einem Misch- und Ein dickgerät 4 zugeleitet und hierin mit einer ausrei chenden Menge Staubkohle innig vermischt, die mit Hilfe einer Zweigleitung aus der Hauptleitung zwi schen Zerkleinerungseinrichtung 2 und Verbren nungseinrichtung 3 abgezweigt wird. In dem Misch- und Eindickgerät 4 erfolgt dann bereits eine teilweise Eindickung des Schlammes, so dass der Wassergehalt pro Volumeneinheit sinkt. Aus dem Misch- und Ein dickgerät 4 wird das Gemisch aus Schlamm und Staubkohle, welches nunmehr einen filtrierfähigen Zustand hat, mit Hilfe einer Pumpe 5 einer Filterein richtung 6 zugeführt, die z. B. aus einem Saugzellen filter oder vorteilhaft aus einer Filterpresse besteht. Die Filterflächen dieser letzteren Einrichtung können vorher mit einer Hilfsschicht aus Staubkohle belegt sein, wozu eine weitere zur Zerkleinerungseinrich tung 2 und Verbrennungseinrichtung 3 von der Hauptleitung abgezweigte Zweigleitung gelegt sein kann. Auf der Filtereinrichtung 6 wird der Schlamm entwässert, so dass kompakte Filterkuchen und Fil trat entstehen. Das Filtrat kann man einem Ablauf zuführen, während die Filterkuchen sich auf eine weitere Zerkleinerungseinrichtung geben lassen, in der sie zermahlen werden. Die gemahlenen Filterku chen mit den Staubkohlenbestandteilen werden dann der Verbrennungseinrichtung zugeführt. Zweckmäs- sig mündet eine entsprechende Transportleitung kurz vor der Verbrennungseinrichtung 6 in die Hauptlei tung für Staubkohle ein. Die Kombination der Schlammentwässerung in Parallelschaltung zu einer Energieumwandlung mittels Verbrennung von Staub kohle bietet den weiteren Vorteil, dass die bei der Verbrennung entstehende Abwärme zur Nachtrock nung des entwässerten Schlammes ausgenutzt werden kann. Der entwässerte Schlamm kann vor Einleitung in die Verbrennungseinrichtung durch einen Wärme austauscher 8 geleitet werden, der mit der Abwärme der Verbrennungseinrichtung gespeist wird. Nach einer Abänderung dieser Anlage ist vorge sehen, den entwässerten Schlamm unmittelbar von der Filterpresse gegebenenfalls über den erwähnten Wärmeaustauscher der Zerkleinerungseinrichtung 2 für die Kohle wieder zuzuführen, wie auf der Zeich nung mit dem gestrichelten Linienzug angedeutet ist. Man kann den entwässerten Schlamm unmittelbar von der Filterpresse auch schon den Kohlenbunkern zuführen, wie weiter mit strichpunktierten Linien auf der Zeichnung angegeben ist. In beiden Fällen er spart man die mit 7 bezeichnete Zerkleinerungsein richtung. Es gelangt dann zwar ein Teil des Schlam mes im Kreislauf über den Kohlenbunker 1 und die Zerkleinerungseinrichtung 2 zurück in das Misch- und Eindickgerät, aber dieser Anteil ist verhältnis- mässig gering und lässt keine Schwierigkeiten erwar ten, wenn man bedenkt, dass die in einem Kraftwerk verbrannten Kohlenmengen sehr viel grösser als der Schlammanfall sind.
Claims (1)
- PATENTANSPRUCH I Verfahren zur Beseitigung von bei der Abwasser reinigung anfallenden Schlämmen mit organischen Bestandteilen, wobei die Schlämme durch Zumischen eines Filterhilfsmittels aufbereitet und anschliessend einer Entwässerung auf einer Filtereinrichtung unter zogen werden, dadurch gekennzeichnet,dass die Schlammaufbereitung parallel zu einem Energieum- wandlungsprozess mittels Verbrennung -von Kohle betrieben und dem Schlamm eine ausreichende Menge der für die Verbrennung bei der Energieum wandlung bestimmten Kohle nach Zerkleinerung in Form von Staubkohle als Filterhilfsmittel zugesetzt und nach der Schlammentwässerung zusammen mit dem entwässerten Schlamm der Verbrennung unter worfen wird. UNTERANSPRÜCHE 1.Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass eine Teilmenge der für die Ver brennung bestimmten Kohle in Form von Staubkohle als Filterhilfsschicht zum Belegen der Filtergewebe verwendet wird. 2. Verfahren nach Patentanspruch I und Unter anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil der bei der Energieumwandlung durch Ver brennung von Kohle anfallenden Asche als Filter- hilfsschicht zum Belegen der Filtergewebe verwendet wird. 3.Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge>- kennzeichnet, dass der bei der Schlammentwässerung anfallende Filterkuchen mit der bei der Verbrennung zur Energieumwandlung entstehenden Abwärme: nachgetrocknet wird.4. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge# kennzeichnet, dass der bei der Schlammentwässerung anfallende Filterkuchen vor der Verbrennung zer kleinert, insbesondere gemahlen wird und der für die Verbrennung bestimmten Staubkohle einer Staub kohlenfeuerung zugesetzt wird.PATENTANSPRUCH II Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass eine maschinelle Schlammentwässerungseinrichtung neben einer Kohlenmühle einer Kraftwerk-Staubkoh- len-Feuerung angeordnet ist, wobei,eine Zweigleitung der Staubkohlenleitung zu einem vor der maschinel- len Entwässerungseinrichtung angeordneten Mischer hinter der Kohlenmühle abgezweigt wird, und die Transportleitung für den Schlammkuchen von der Entwässerungseinrichtung vor der Kohlenmühle ein mündet.
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