DD238035B5

DD238035B5 - Verfahren zur Reinigung von Abwasser

Info

Publication number: DD238035B5
Application number: DD27702085A
Authority: DD
Inventors: Matthias Dr Sc Techn Munse; Hans-Joachim Dr-Ing Gaertig; Rita Dr-Ing Munse; Werner Dr Sc Nat Tischer
Original assignee: Saechsische Olefinwerke Gmbh
Priority date: 1985-06-05
Filing date: 1985-06-05
Publication date: 1996-02-22
Also published as: DD238035A1

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von Abwasser unter Verwendung von Braunkohlenflugasche (BFA), welches für Abwässer aus der Industrie, Landwirtschaft sowie aus dem kommunalen Bereich anwendbar ist.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es wurde bereits eine Vielzahl von Verfahren zur Abwasserreinigung beschrieben. Je nach Art der Abwässer und dem geforderten Reinheitsgrad werden bestimmte Reinigungsmethoden bevorzugt.

Eine wesentliche Methode der Reinigung von Wässern, deren Inhaltsstoffe in kolloidaler Verteilung vorliegen, besteht in der Koagulation, Flockung, Fällung und anschließenden mechanischen Abtrennung der Schadstoffe. Dieses geschieht in der Regel in Absetzgruben, Absetzbecken oder Absetzseen unter Zugabe von Flockungsmitteln,wie z. B. wasserlöslichen Polymerisaten, Aluminium- und Eisensalzen usw.

Es ist auch bekannt, daß Flugasche bzw. vorbehandelte Flugasche als Koagulations- und Flockungsmittel verwendet wird.

Obwohl Flockung und Fällung ökonomischer sind als die meisten anderen Verfahren, wird doch für den sehr langwierigen Sedimentationsprozeß und die große Flächenausdehnung der Anlagen ein hoher apparativer Aufwand zum Fördern, Umwälzen und Abführen der Abwässer benötigt.

Von besonderer Bedeutung ist die Frage der Unschädlichmachung der schadstoffbelasteten Abwasserschlämme. Im Interesse der Hygiene und der Reinhaltung des Grundwassers wurden Fragen der Rentabilität dieses Prozesses bisher nicht in den Vordergrund gestellt, aufgrund des hohen energetischen Aufwandes wird jedoch zunehmend nach kosten- und energiegünstigen Verfahren gestrebt.

Bisher mußte der Dickschlamm (insbesondere chemischer Abwässer) aufgrund seines geringen Faulvermögens mit hohem apparativem und energetischem Aufwand entwässert, getrocknet und verbrannt werden.

Im DD-WP 120590 wird ein Verfahren beschrieben, wo hydrophobe organische Stoffe, insbesondere Öle und/oder Fette, enthaltende Industrieabwässer mit Hilfe von Elektrofilterasche mit einem Feinkorhanteil unter 0,09 mm von mindestens 50 Ma.-% gereinigt werden. Bei Verwendung von Elektrofilterasche mit einem Gehaltan hydrolysierbarem Kalk über 10% (gerechnet als CaO) entsteht ein stichfester Bodenkörper. Dieses Verfahren ist zwar recht wirtschaftlich, es wird auch eine nahezu 100%ige Entölung der Abwässer erreicht, es ist aber doch mit einigen Nachteilen verbunden. So bleibt das Verfahren beschränkt auf öl- und fetthaltige Abwässer, zur Ausführung werden Rührbehälter oder Kaskaden benötigt, die Trennung von H₂O und Sediment erfolgt durch Filtration, und der Bodenkörper ist nur dann günstig zu transportieren, wenn zur Verwertungs- oder Ablagerungsstelle keine größeren Strecken zu bewältigen sind. So fällt z. B. der verbrennbare Bodenkörper bei einem Öl- und/oder Fettgehalt über 15% im Abwasser in Form einer öligen Paste an, die sich nur schwer zu einer entfernten Verwertungsstelle transportieren läßt.

Ziel der Erfindung

Es ist das Ziel der Erfindung, ein Verfahren zur Reinigung von Abwasser unter Verwendung des Abfallstoffes Braunkohlenflugasche zu entwickeln, welches mit äußerst geringem technischem Aufwand für eine große Palette schwebstoffhaltiger Abwässer zu realisieren ist und ein gut transportfähiges Abprodukt hinterläßt.

Darlegung des Wesens der Erfindung Die technische Aufgabe, die durch die Erfindung gelöst wird

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Reinigung von Abwasser durch Sedimentation der Inhaltsstoffe mit Braunkohlenflugasche zu entwickeln, welches weitgehend mit vorhandenen technischen Mitteln ausführbar ist und Abtransport und/oder Verwertung der Sedimentationsschlämme kostengünstig auf saubere und hygienische Art sichert.

Merkmale der Erfindung

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird dadurch gelöst, daß Abwässern, die sowohl gelöste kolloide, feine und grobe schwebende Bestandteile enthalten, mittels Fördereinrichtungen wie z. B. Förderschnecke oder Förderband kontinuierlich Braunkohlenflugasche (BFA) zugegeben wird, bevor sie in die Vorfluter gelangen.

Durch die z. B. bei starkem Gefälle erzielte turbulente Strömung wird die BFA mit dem Abwasser innig vermischt. Danach gelangt der Abwasserstrom in ein Ruhebecken bzw. einen Ruhebehälter.

Infolge der Aschezugabe wird durch die bereits bekannten Effekte der Agglomeration und Koagulation ein schnelleres Absetzen der kolloiden und anderen Schwebeteilchen zusammen mit der Asche erreicht. Wenn sich aus der Sedimentation Dünnschlamm abgesetzt hat, wird dieser kontinuierlich und gleichzeitig mit dem gereinigten, schwebstofffreien Abwasser abgezogen. Der Dünnschlamm wird in ein Eindickbecken geleitet. Dort setzt eine chemische und physikalische Reaktion der BfA ein, die bewirkt, daß der Dünnschlamm nicht durch langwierige Wasserverdunstung, sondern durch Hydratisierung des Gipsanteiles der BFA und Hydratation ihrer hydraulischen Bestandteile eindickt. Dieser Eindickungsprozeß dauert etwa 24h. Danach wird der eingedickte Schlamm aus BFA und Abwasserballaststoffen einem Zwangsrührmischer (z. B. Beton-Rotormischer) zugeleitet und mit einer Fördereinrichtung (z. B. Zementförderschnecke) während des Drehens der Mischrührwerkzeuge trockene BFA zugegeben. Dadurch entstehen Granula in Kugelform, jedoch mit unterschiedlicher Größe, die aber für Deponiezwecke keine Rolle spielt.

Bei gröberen Aschen oder gröberen gefällten Schwebeteilchen kommt es nicht zur Kugelform, sondern es entsteht lediglich eine schüttfähige trockene Masse.

Der Granulierprozeß und damit die Zugabe von BFA ist abgeschlossen, wenn im Mischerinneren und an den Mischerscharen keine Verklebungen mehr auftreten und der Mischer sich beim Entleeren ohne fremdes Zutun selbst reinigt. Das gleiche gilt auch für die Fördereinrichtungen. Das Schüttgut wird nun entweder zur Deponie oder zur weiteren Verwertung abtransportiert. Während des Transports bzw. auf der Deponie erhärtet das Granulat weiter, was dazu beiträgt, daß die Böschungswinkel und die Befahrbarkeit auch bei Hochkippen abgesichert sind. Das vorgeschlagene Verfahren hat gegenüber den bereits beschriebenen Verfahren zu Abwasserreinigung folgende Vorteile:

— es können viele verschiedenartige Abwässer auf die beschriebene Art gereinigt werden, so z. B. industrielle (auch ölverschmutzte) Abwässer sowie saure, kohlenstaubhaltige, fettsäurehaltige und ebenso kommunale sowie industriemüllhaltige Abwässer;

— es entstehen völlig von Schwebstoffen befreite Abwässer;

— die stets schwankende Konzentration der Ballaststoffe in den Abwässern sowie die schwankende Zusammensetzung der Asche kann durch unterschiedliche Dosierung der BFA ohne Schwierigkeiten ausgeglichen werden; Dadurch wird es möglich, auch schwach verunreinigte Abwässer auszufällen; Abwässer mit sehr hoher Schadstoff- und Ballastkonzentration können vollständig mit Braunkohlenflugasche gebunden und einer Trockendeponie zugeführt werden;

— das physikalische und chemische Wasserbindevermögen der BFA wird durch ihre Anwendung zu zwei Prozessen, zum Eindicken und zum Granulieren, optimal ausgenutzt, es wird nur so viel Asche verbraucht, wie für beide Prozesse nötig ist;

— neben dem Reinigungsprozeß durch Koagulation und Agglomeration läuft auch eine chemische Fällungsreaktion durch die Verwendung der BFA ab, nämlich die Fällung von Fettsäuren zu schwerlöslichen Kalkseifen und von Sulfationen zu nur in geringem Maße löslichen Calciumsulfaten, was ebenfalls zur Abwasserreinigung beiträgt; das Vermischen mit BFA führt neben der Reinigung der Abwässer, wenn diese ein saures Medium darstellen, auch zu deren Neutralisation;

— bei Vermischen von restkohlehaltiger BFA mit fettsäurehaltigen, kohlenstaubhaltigen und anderen Abwässern mit erhöhtem Gehalt an organischen Stoffen entstehen Massen, die Feuerungsanlagen zugeführt werden können; auch Industrieabfälle führen, wenn sie mit dem Dickschlamm aufgranuliert werden, zu kalorisch nutzbaren Massen;

— die bequem handhabbare Form der Abprodukte ermöglicht deren Verwertung auch zu anderen als Verbrennungszwecken, so entstehen bei der Reinigung einer Reihe von kommunalen Abwässern durch das beschriebene Verfahren Granula, die als Kalk-Stickstoffdünger eingesetzt werden können;

— die Abtransportkosten für BFA verringern sich beträchtlich, da Ascheproduzent und Abwasserausstoßer zumeist eng beieinanderliegen, es ist jedoch bei Bedarf auch ein sauberer, ungefährlicher Transport der Abprodukte möglich.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Beispiels näher erläutert werden (Fig. 1) Die verschiedenen Abwässer z. B. 1,2,3 werden in einer Mischrinne 4 zusammengeführt. Durch starkes Gefälle wird eine hohe Strömungsgeschwindigkeit erreicht, so daß die mit einer Zementförderschnecke 5 zugeführte BFA 6 innig mit den Abwässern

vermischt wird.

Dieses Gemisch gelangt in das Sedimentationsbecken 7, wo neben den von Schwebstoffen gereinigten, abzupumpenden oder überzulaufenden Abwässern 8 Dünnschlamm 9 entsteht. Dieser wird laufend in das Eindickbecken 10 überpumpt. Von dort wird kontinuierlich und/oder periodisch (Becken wirkt als Pufferlager) der Dickschlamm 11 in den Betonrotormischer 12 gefördert und

mit BFA 6 granuliert 13.

Mit einem Förderband 14 erfolgt der Transport des Granulates zur Deponie oder zur weiteren Verwertung. Während des Transports bzw. auf der Deponie erhärtet das Granulat weiter.

Die Trennwand 15 dient dazu, die aufschwimmenden Kohleteilchen, die stets in der Asche enthalten sind, abzutrennen und mit in das Eindickbecken abzupumpen.

Aufstellung der Bezugszeichen

( verschiedene J Abwässer

4 Mischrinne

5 Zementförderschnecke

6 Braunkohlenflugasche

7 Sedimentationsbecken

8 gereinigte Abwässer

9 Dünnschlamm 10 Eindickbecken

11 Dickschlamm

12 Betonrotormischer

13 Granulat

14 Förderband

15 Trennwand

Claims

Erfindungsanspruch:

Verfahren zur Reinigung von Abwasser durch Koagulation, Agglomeration und Sedimentation von Schwebeteilchen unter Zusatz von Braunkohlenflugasche durch inniges Vermischen, gekennzeichnet dadurch, daß der bei der Sedimentation entstehende Dünnschlamm kontinuierlich und gleichzeitig mit dem gereinigten Abwasser abgezogen, in ein Eindickbecken geleitet, dort durch das chemische Wasserbindevermögen der Braunkohlenflugasche eingedickt, der Dickschlamm kontinuierlich und/oder periodisch abgezogen und in einen Zwangsrührmischer geleitet und durch weitere Zugabe von Braunkohlenflugasche in eine schüttfähige Masse umgeformt wird.

Hierzu 1 Seite Zeichnung