DD208965A1

DD208965A1 - Verfahren zur klaerschlammverwertung

Info

Publication number: DD208965A1
Application number: DD24209682A
Authority: DD
Inventors: Hans-Guenther Koennecke
Original assignee: Adw Der Ddr Zi F Isotopen Und
Priority date: 1982-07-30
Filing date: 1982-07-30
Publication date: 1984-04-18

Abstract

DIE ERFINDUNG LOEST DIE AUFGABE, EIN VERFAHREN ZUR KLAERSCHLAMMBEHANDLUNG ANZUGEBEN, DAS UNTER VERMEIDUNG DER ENERGIEAUFWENDIGEN TROCKNUNG DES SCHLAMMES ZU PRODUKTEN MIT HOEHEREM ENERGIEINHALT FUEHRT. DAS WIRD ERREICHT, INDEM DER SCHLAMM IN GEGENWART VON WASSER (MINDESTVERHAELTNIS WASSER ZU SCHLAMM VON 1;1) IN EINEM DRUCKREAKTOR EINER THERMISCHEN BEHANDLUNG BEI 250 GRAD CELSIUS- 50 GRAD CELSIUS UNTERWORFEN WIRD. UNTER CO TIEF 2-, CO- UND CH-TIEF 4- ABSPALTUNG BILDET SICH EIN FLUESSIGES HYDROPHOBES REAKTIONSPRODUKT, DAS ENTWEDER DIREKT VERBRANNT ODER DESTILLATIV AUFGEARBEITET WERDEN KANN. DIE REAKTIONSDAUER BETRAEGT MAXIMAL 2 STUNDEN.

Description

242 0 96 1

Verfahren zur Klarschlammverwertung Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Klärschlammverwertung.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Klärschlamm ist durch die Anwendung von Anlagen zur biologischen Reinigung von Abwässern eine sich ständig neubildende Rohstoffquelle, deren Nutzung steigende Aufmerksamkeit gewidmet wird. So wird er als Dünger oder Bodenverbesserungsmittel eingesetzt. Dabei ist jedoch Voraussetzung, daß der Schlamm keine die landwirtschaftliche Nutzung störende Stoffe (Spurenelemente, toxische Verbindungen, pathogene Keime) enthält. Hinzu kommt, daß die im Schlamm enthaltenen mineralischen Düngemittelkomponenten, insbesondere die Phosphorverbindungen wie Eisen-, Aluminium- oder Kalziumphosphate, aufgrund ihrer chemischen Bindung für die Pflanzen als Düngemittel nicht voll verfügbar sind. Es wurde deshalb vorgeschlagen (DD-AP 136 133)» den Klärschlamm in Gegenwart von Aufschlußmitteln (Natriumkarbonat, Kalziumoxid, Kalziumhydroxid, Magnesiumsulfat) einer Hochtemperaturbehandlung zu unterziehen, bei der die Phosphate in pflanzenverfügbare Stoffe umgewandelt werden.

Pathogene Keime v/erden beim Paulprozeß abgetötet. Dabei wird der Schlamm in großen Paulbehältern (Paultürmen) gesammelt, wo er 20 bis 30 Tage lang unter anaeroben Bedingungen bei 25 bis 30 C verweilen muß. Es entsteht gleichzeitig verwertbares

242096 1 ²

Faulgas (Methan) (L, Schingler; Industrieabwässer, 4· Auflage, 1968). Da in vielen Fällen dünner Schlamm mit hohem Volumen anfällt, werden im Hinblick auf die verhältnismäßig lange Aufenthaltszeit oft mehrere Paulbehälter erforderlich. Aus diesem Grunde werden die Schlämme vor dem Faulprozeß einer mechanischen Entwässerung unterzogen (z.B. DD-AS 119 776, DD-AS 119 777). Wird die Temperatur im Faulbehälter auf 30 bis 40° G erhöht, reduziert sich die Aufenthaltsdauer auf 12 bis 15 Tage.

Auch die Behandlung unter aeroben Bedingungen ist bekannt« Das erfolgt entweder in sogenannten Oxidationsbecken, die jedoch große Flächen erfordern, oder in gesonderten Behältern bei Temperaturen von 45 bis 75° C bei Anwesenheit von Sauerstoff (Luft). Da dabei große WärmeVerluste auftreten, wird mitunter ein mit Sauerstoff angereichertes Gas eingesetzt. Die Aufenthaltsdauer des Schlammes in diesen Behältern beträgt 3 bis "JO Tage, und es entsteht ein Gas, das Kohlendioxid und Wasserdampf enthält. Um diese Zeit noch weiter zu verkürzen, wurde vorgeschlagen, die höhen (DE-AS 2 242 377).

wurde vorgeschlagen, die Temperatur auf 100 bis 160⁰ C zu er-

Weiterhin wurde vorgeschlagen (DD-AP 140 740), die Schlammfaulung unter aeroben und anaeroben Bedingungen durchzuführen. Schließlich gibt es noch den Vorschlag, Klärschlamm zu trocknen und dann im Temperaturbereich von 100 bis 300° C einer Konvertierung zu unterwerfen, wobei sich Gas, ölähnliche Produkte und ein koksähnlicher Rückstand bilden (Erdöl und Kohle 34 (1981) 471). Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß der Schlamm erst entwässert und dann noch getrocknet werden muß, was sehr energieaufwendig ist.

Weiter besteht der Vorschlag, die Proteine der Bioschlämme nach einer Sterilisation für die Tierernährung zu nutzen (DD-WP' T49 842). " ' "'"

Ziel der Erfindung

Es ist Ziel der Erfindung, Klärschlamme möglichst günstig zu verwerten.

242096 1 y

Darlegung des Wesens der Erfindung·'

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Klärschlammbehandlung zu entwickeln, das unter Vermeidung der energieaufwendigen Trocknung des Schlammes zu Produkten mit höherem Energieinhalt führt·

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Klärschlainmverwertung besteht darin, daß Klärschlamme, die entweder direkt dem Nachklärbecken entstammen oder auf ca, 50 % Feststoffgehalt angere'ichert sind, in einem Druckreaktor in Gegenwart von Wasser einer thermischen Behandlung bei Temperaturen von 250 bis 350° C - entsprechend einem Arbeitsdruck von 4 bis 18 MPa unterworfen werden· Die Zersetzung des Schlammes erfolgt also unter dem der Reaktionstemperatur entsprechenden Wasserdampfpartialdruck, wobei sich unter Kohlendioxid-, Kohlenoxid- und Methanabspaltung ein flüssiges hydrophobes Reaktionsprodukt von ölähnlichem Charakter bildet. Das Kohlendioxid wird zum großen Teil im Wasser !gelöst, ebenso Verhält es sich mit den mineralischen Bestandteilen des Schlammmes, die im Rohschlamm bis zu 20 % betragen können· Die Reaktionsdauer beträgt maximal 2 Stunden; das Verhältnis Wasser, zu Schlamm sollte mindestens 1:1 betragen· Das flüssige Reaktionsprodukt wird entweder direkt verbrannt oder destillativ aufgearbeitet·

Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß der Klärschlamm vor der vorgeschlagenen Umsetzung nicht unter hohem Energieaufwand entwässert werden muß.

Ausführungsbeispiel

In einem Druckgefäß werden 15 ml eines Gemisches aus Klärschlamm und V/asser im Verhältnis 1:1 40 Minuten lang auf 330° G erhitzt· Das sich bildende Reaktionsgas besteht zu-40-fS··~ aus Kohlendioxid und zu 60 % aus Kohlenoxid/Methan. Das flüssige Reaktionsprodukt besitzt eine Dichte von 0,8; der Aschegehalt (Mineralgehalt) in diesem flüssigen Produkt ist um 80 % gegenüber dem Einsatzprodukt reduziert·

1982*033,;3

Claims

242 0 96 1 ₄

ErfindunKsanspruch

1. Verfahren zur Klarachlaramverwertung, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlamm in Gegenwart von Wasser in einem geschlossenen System einer thermischen Behandlung unterworfen wird·

2« Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Wasser zu Schlamm mindestens 1:1 beträgt.
3. Verfahren nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionstemperatur zwischen 250 und 350 C liegt.
4. Verfahren nach Punkt 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsdauer maximal 2 Stunden beträgt.

-7.SEfci9fl2*ü83«:3C