CH680213A5 - Procedure and device for treatment of sewage sludge - comprises dewatering of sludge, mixing with already dried sludge and pressing into briquettes with dia. of 5 to 10 mm which are then dried - Google Patents

Description

  
 



  Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung von Klärschlamm, wie er in Abwasser-Reinigungsanlagen anfällt. Mit den zunehmenden Anforderungen an den Gewässerschutz wurden in den letzten Jahrzehnten zahlreiche Abwasser-Reinigungsanlagen in Betrieb genommen. Bei der Reinigung von häuslichem Abwasser fallen demzufolge immer grössere Mengen an Klärschlamm an. Dieser Klärschlamm wurde ursprünglich in der Landwirtschaft auf die Felder ausgetragen. Da jedoch der Klärschlamm zu unangenehmen Geruchsemissionen und zusätzlich zu einer Erhöhung des Schwermetallgehaltes des Bodens führt und pathogene Keime enthalten kann, waren in den letzten Jahren immer weniger Landwirte bereit, Klärschlamm als Düngemittel zu verwenden, obschon dies z.T. sogar mit Prämien verbunden war. Die Abwasser-Reinigungsanlagen haben demzufolge grosse Probleme, den anfallenden Klärschlamm loszuwerden.

  Dieser muss teilweise unter nicht unerheblichen Kosten in ausländischen Deponien abgelagert werden. 



  Es besteht demzufolge ein Bedürfnis nach einem Verfahren, um den anfallenden Klärschlamm in eine solche Form zu bringen, dass eine weitere Entsorgung problemlos möglich wird. Die bekannten Verfahren zur Entwässerung sind energie- und kostenmässig ungünstig. Der Klärschlamm lässt sich nur äusserst schwer entwässern. Wenn er in nasser Form ausgetragen werden soll, müsste er, um eine Kontamination der Felder mit pathogenen Keimen zu vermeiden, pasteurisiert werden. 



  Es besteht demzufolge ein Bedürfnis nach einem Verfahren, durch welches der Klärschlamm kostengünstig und kontinuierlich bei seinem Anfall in eine Form übergeführt werden kann, welche günstig für eine problemlose Entsorgung ist. 



  Es wurde gefunden, dass dem Klärschlamm nach seinem Anfall das Wasser nur teilweise entzogen werden kann, und zwar bis zu einem Gehalt von 28-60 Gew.-% Trockensubstanz. Eine ökonomisch vertretbare weitere Entwässerung war nicht bekannt. Es wurde nun gefunden, dass durch Zusatz von getrocknetem Klärschlamm der Klärschlamm zu Presslingen verdichtet werden kann, welche Presslinge auf einfache Weise luftgetrocknet werden können. 



  Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist demzufolge das im Patentanspruch 1 definierte Verfahren zur Aufbereitung von Klärschlamm. 



  Im erfindungsgemässen Verfahren wird in einem ersten Schritt der anfallende Klärschlamm auf konventionelle Weise einer groben Entwässerung unterzogen. Hierzu sind bespielsweise folgende Verfahren geeignet: Zentrifugieren, Filterbandpressen, Siebbandpressen oder Kammerfilterpressen, wobei kontinuierlich durchführbare Verfahren bevorzugt werden. In einem zweiten Schritt wird dem grob entwässerten Klärschlamm bereits getrockneter Klärschlamm zugegeben. Dieser kann nach dem Anfahren der Anlage aus dem anfallenden getrockneten Klärschlamm zurückgeführt werden. In einem weiteren Schritt kann z.B. das Gemisch des teilentwässerten Klärschlamms mit dem Zusatzmittel mittels eines Fördermittels, wie einer Förderschnecke, in eine Verdichtungskammer übergeführt werden.

  In dieser Verdichtungskammer kann eine Pressung periodisch erfolgen, vorzugsweise mittels eines hydraulisch angetriebenen Kolbens, wobei der komprimierte Klärschlamm aus der Verdichtungskammer durch eine  Matrize austritt und kompakte Klärschlammpresslinge erhalten werden. Diese Matrize enthält Austrittsdüsen von einem Durchmesser von 5-10 mm und vorzugsweise 8 mm. 



  Überraschenderweise stellte sich heraus, dass durch eine Presse, deren Austrittsdüsen einen Durchmesser von 5-10 mm und insbesondere von 8 mm aufweisen, gemäss der vorliegenden Erfindung ohne Probleme Klärschlamm-Presslinge herstellbar sind. Die erhaltenen noch feuchten Presslinge können auf einfache Weise getrocknet werden. Ist der Durchmesser kleiner als 5 mm, kann der zugesetzte trockene Klärschlamm zu Verstopfungen der Düsen führen. Ist hingegen der Durchmesser grösser als 10 mm, ist das Trocknen der Presslinge schwierig. Im erfindungsgemässen Verfahren können die Presslinge in einem Luftstrom getrocknet werden. Dieser braucht lediglich die Umgebungstemperatur aufzuweisen, wobei es jedoch vorteilhaft ist, wenn der Luftstrom eine erhöhte Temperatur besitzt.

  Hierzu würde sich insbesondere die Abwärme von Kraftmaschinen eignen, wie beispielsweise von Gastriebwerken, wie sie für die Erzeugung von elektrischer Energie aus Deponiegasen eingesetzt werden. Für den Transport des Gemisches aus feuchtem Klärschlamm und dem Zusatzmittel dient vorzugsweise eine mit einem Hydraulikmotor angetriebene Förderschnecke. Da die Verdichtung des Gemisches taktweise erfolgt, wäre durch den genannten Fördermittelantrieb kein taktweiser Antrieb des Fördermittels erforderlich, da der Hydraulikantrieb gleichzeitig als Hydraulikkupplung wirkt. Bei einem andern Antriebssystem wäre entweder eine mechanische Kupplung oder aber ein taktweiser Betrieb erforderlich. Eine mechanische Kupplung hätte eine Abnützung zur Folge und würde einen zusätzlichen Wartungsaufwand erfordern.

  Ein taktweiser Betrieb würde zu einem komplizierteren System führen, das unter Umständen störungs anfälliger sein könnte. Obschon weniger bevorzugt, sollen diese Möglichkeiten ebenfalls von der vorliegenden Erfindung umfasst werden. 



  Der erfindungsgemäss aufbereitete und getrocknete Klärschlamm kann durch Verbrennen, problemlose Deponie oder durch Verwendung als Trockendünger entsorgt werden. 



  Bei einem genügend lang dauernden Trocknungsprozess bzw. bei genügender Trockungstemperatur ist der aufbereitete Klärschlamm im wesentlichen keimfrei. 



  Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Klärschlammpresse als Mittel zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens gemäss der im Patentanspruch 7 gegebenen Definition. Vorzugsweise besteht eine erfindungsgemässe Vorrichtung aus folgenden Elementen:
 - einem Zufuhrmittel für Klärschlamm und Zusatzmittel,
 -  einer Mischzone für die beiden Komponenten,
 - einer hydraulisch angetriebenen Transportschnecke für die Förderung des Gemisches in eine Verdichtungszone,
 - einer Verdichtungszone mit einem hydraulisch angetriebenen Kolben,
 - einer Matrize mit Austrittsdüsen mit einem Durchmesser von 5-10 mm für die verdichtete Klärschlammasse und
 - einer Trockenzone, worin die Klärschlammpresslinge mit der Trockenluft in Kontakt gebracht werden, bis sie einen genügenden Trockengrad aufweisen. 



   Anhand der beiliegenden Figuren wird eine Ausführungsform einer erfindungsgemässen Vorrichtung zur Verdichtung von Klärschlamm erläutert. Es zeigt: 
 
   Fig. 1 einen Aufriss mit Teilschnitt einer erfindungsgemässen Vorrichtung und 
   Fig. 2 eine perspektivische Darstellung der gleichen Vorrichtung. 
 



  Anhand der Fig. 1 und 2 wird das erfindungsgemässe Verfahren und eine Ausführungsform eines Ausführungsmit tels zur Durchführung des Verfahrens beispielsweise erläutert. Partiell entwässerter Klärschlamm und bereits getrockneter Klärschlamm in einem Anteil von 20-50% werden in der Zufuhr- und Mischvorrichtung 2 vorgemischt und in das Vorratsgefäss 3 eingeleitet. Der Klärschlammvorrat 4 wird durch die Förderschnecke 5, welche durch den Hydraulikmotor 6 angetrieben wird, in den Verdichtungsraum 8 transportiert. Der Übergang Verdichtungsraum/Fördereinrichtung wird durch den Gehäuseteil 7 abgedeckt. Der hydraulisch angetriebene Kolben 9 übt periodisch einen Druck auf den im Verdichtungsraum vorliegenden Klärschlamm aus.

  Dabei wird der Klärschlamm in den verengten Raum 10 eingepresst, worin zusätzlicher Druck ausgeübt wird, und tritt in Form von Presslingen 12 aus den Austrittsdüsen 11 aus der Verdichtungskammer aus. Die Klärschlammpresslinge werden dann durch das Auffanggefäss 13 aufgefangen. Anstelle eines solchen Auffanggefässes kann ebenfalls eine Zuführvorrichtung vorgesehen werden, welche die Presslinge in eine Trocknungsanlage führt, die beispielsweise von erwärmter Abluft durchströmt ist. Die Abluft kann von verschiedenen Quellen stammen. Naheliegend ist es, die Abluft von Gasmotoren zu verwenden, die beispielsweise mittels Deponiegasen angetrieben werden. Sichtbar ist ebenfalls der Gehäuseteil 14, welcher die hydraulische Antriebsvorrichtung für den Kolben 9 abdeckt. 



   Zur besseren Erläuterung ist die Anlage in Fig. 2 in perspektivischer Darstellung dargestellt, wobei ersichtlich ist, wie die erfindungsgemässe Vorrichtung konkret aussehen könnte. 

Claims (13)

1. Verfahren zur Aufbereitung von Klärschlamm, dadurch gekennzeichnet, dass der in Kläranlagen anfallende Klärschlamm einer groben Entwässerung unterworfen wird, anschliessend bereits getrockneter Klärschlamm zugegeben wird und das erhaltene Gemisch unter Druck durch eine Matrize mit mindestens einer Austrittsdüse mit einem Durchmesser von 5-10 mm zu Presslingen gepresst wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Düse ca. 8 mm beträgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Klärschlamm nach der Grobentwässerung 28-60 Gew.-% Trockensubstanz aufweist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass 20-60 Gew.-% gekörnter, getrockneter Klärschlamm, bezogen auf den grobentwässerten Klärschlamm, zugegeben wird.

5.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Presslinge an Luft bei Umgebungstemperatur oder bei erhöhter Temperatur, insbesondere in Abluft von Motoren, getrocknet werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Grobentwässerung durch Zentrifugation, Filterbandpressen, Siebbandpressen oder Kammerfilterpressen durchgeführt wird.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäss Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Fördermittel (5), eine Verdichtungskammer (8) und eine Matrize mit mindestens einer Austrittsdüse (11) mit einem Durchmesser von 5-10 mm für Presslinge (12), wobei das Fördermittel (5) zur Förderung des Klärschlammgemisches in die Verdichtungskammer (8) dient, und die Austrittsdüsen (11) zum Ausstossen des verdichteten Klärschlammes dienen.

8.

Vorrichtung gemäss Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass am Fördermittel (5) eine Zuführvorrichtung (2, 3) vorhanden ist, welche der Einleitung und Mischung des Klärschlamms und des getrockneten Klärschlamms dient, wobei die Zuführvorrichtung gegebenenfalls ein Mischmittel, wie beispielsweise ein Rührwerk enthält.

9. Vorrichtung gemäss Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdichtungskammer (8) eine zylindrische Form aufweist und in mindestens eine Austrittsdüse (11) mit einem Durchmesser von ca. 8 mm für Presslinge (12) mündet und die Verdichtungskammer zur Verdichtung des Klärschlammes mit einem hydraulisch angetriebenen Kolben (9) versehen ist.

10.

Vorrichtung gemäss einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Verdichtungskammer (10), bevor sie in die Austrittsöffnung(en) (11) für die Presslinge mündet, kleiner ist als der Querschnitt des übrigen Teils der Verdichtungskammer (8).

11. Vorrichtung gemäss einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnungen (11) für die Presslinge (12) in eine Trocknungsvorrichtung münden.

12. Vorrichtung gemäss Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknungsvorrichtung so ausgebildet ist, dass Abluft von Motoren eingeleitet werden kann.

13. Vorrichtung gemäss einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Fördermittel eine Förderschnecke (5) mit Hydraulikmotor (6) ist.