DE1141598B - Verfahren und Vorrichtung zur Eindickung von Frisch- und/oder Faulschlamm mit nachfolgender maschineller Entwaesserung - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zur Eindickung von Frisch- und/oder Faulschlamm mit nachfolgender maschineller Entwässerung Die in den kommunalen oder industriellen Abwasserkläranlagen anfallenden Frisch- oder Faulschlämme werden entwässert und anschließend durch Verbrennen oder auf andere Weise beseitigt. Für die bisherige Arbeitsweise, bei der die Schlämme in Trockenbeeten auf natürlichem Wege entwässert werden, fehlen heute zumeist die Flächen für solche Trockenbeete.
• In neueren Anlagen werden deshalb solche Schlämme durch Zentrifugieren und bzw. oder Filtrieren entwässert und anschließend meist verbrannt. Um diese Zentrifugen und bzw. oder Filter möglichst zu entlasten, läßt man den Frisch- oder Faulschlamm in Absitzbehältern soweit als möglich eindicken, wobei man den eingedickten Schlamm am Boden des Behälters entnimmt, um ihn dann den Entwässerungsmaschinen oder -einrichtungen zuzuführen, während man das überstehende feststoffarme Wasser von der Oberfläche ab in die mechanische Vorklärung der Kläranlage oder in die Nachklärung oder direkt in den Vorfluter ableitet. Diese Arbeitsweise hat den Nachteil, daß im Frisch- oder Faulschlamm enthaltene spezifisch schwere Feststoffteilchen, z. B. Sand oder andere körnige, leicht absitzende Stoffe, die nachgeschalteten Zentrifugen oder Filter unnötig belasten und überdies dort Schwierigkeiten durch mechanischen Verschleiß der bewegten Teile verursachen. Man kann den Gehalt an schweren körnigen Stoffen im Schlamm durch Vergrößerung und Verbesserung der Sandfänge vor der Kläranlage vermindern. Außerdem kann man die Zentrifugen gegen Verschleiß widerstandsfähiger machen, z. B. durch Verwendung härterer Stähle oder durchAufschweißen von Hartmetallbelägen auf die verschleißgefährdeten Zentrifugenteile. Durch diese Maßnahmen werden die Lebensdauer und die Betriebssicherheit der Zentrifugen zwar merklich, .aber nicht so weit verbessert, daß der Einsatz von Zentrifugen zur Entwässerung großer Schlammengen als wirtschaftlich tragbar gelten kann.
• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entwässerung von Frisch- und/oder Faulschlamm durch Eindickung und anschließendes Zentrifugieren. Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, daß der Schlamm unter stetigem Rühren in eine gegebenenfalls sandhaltige Schwerschlammfraktion, die aus einem Sumpf im Eindickerboden ausgetragen wird und in eine leichte, weitgehend eingedickte Schlammfraktion zerlegt wird, die in einer mittleren Höhe des Schlammraumes nach .außen abgeleitet und durch Zentrifugieren weiter entwässert wird.
• Frisch- oder Faulschlamm oder ein Gemisch beider wird dem Eindicker kontinuierlich zugeführt und darin unter stetigem Rühren gemischt, aufgelockert und bewegt, so daß die spezifisch schweren körnigen Feststoffe Gelegenheit haben, durch den Schlamm nach unten zu wandern, während dem Wasser Gelegenheit geboten wird, nach oben zu steigen. Dadurch bilden sich im Eindicker drei Zonen aus, nämlich eine untere Zone mit schwerem, gegebenenfalls sandhaltigem, feststoffreichem Schlamm, eine mittlere Zone mit leichtem, aber weitgehend eingedicktem Schlamm und eine obere Zone mit feststoffarmem Wasser. Erfindungsgemäß wird die leichte Schlammfraktion durch eine in der mittleren Zone beginnende Ableitung von der schweren Schlammfraktion gesondert abgeleitet und für sich zentrifugiert.
• Um das Absitzen der körnigen schweren Feststoffe und damit die Bildung eines konzentrierten schweren Schlammes am Eindickerboden zu erleichtern, kann man erfindungsgemäß den Schlamm vor seiner Einführung in den Eindicker in an sich bekannter Weise mit Wasser oder mit feststoffarmem Dünnschlamm verdünnen. Eine solche Verdünnung bewirkt oftmals auch eine Nachflockung im Schlamm und somit eine Erhöhung des Feststoffgehaltes des eingedickten Schlammes. In manchen Fällen kann das Eindicken noch weiter durch Zusatz von Chemikalien, beispielsweise von Kalk, Eisensulfat, Aluminiumsulfat od. dgl., in bekannter Weise gefördert werden.
• Der leichtere, aus der mittleren Zone des Eindickers kommende Schlammanteil wird durch Zentrifugieren, z. B. in kontinuierlich arbeitenden Zentrifugen, entwässert. Der dabei anfallende Zentrifugenüberlauf wird anschließend filtriert, beispielsweise auf Vakuumdrehfiltern. Diese Filter kann man auch dazu benutzen, um den schweren Schlammanteil weiter zu entwässern, falls dieses noch erforderlich ist. Man kann auch den schweren Schlammanteil mit dem Zentrifugenüberlauf mischen und dann durch Filtrieren entwässern: Die Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens besteht aus einem kontinuierlich arbeitenden Rundeindicker, der mit einem umlaufenden Bodenräumer und mit senkrechten, über dem Bodenräumer angebrachten umlaufenden Rührstäben ausgerüstet ist. Die zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wesentlichen Teile dieses Eindickers sind ein Abschirmblech, das unter dem zentralen Schlammzulauf angebracht ist und etwa 20 bis 80% des Eindickerquerschnittes überdeckt und eine Entnahmeleitung für den leichteren Schlamm, die unter diesem Abschirmblech in etwa 30 bis 150 cm Entfernung über dem Boden des Eindickers mündet. Schließlich ist dieser Eindicker noch mit einer Entnahmeleitung für den schwereren Schlamm versehen, welche an einer Vertiefung am Beckenboden beginnt.
• In der Abbildung ist eine Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens beispielsweise und schematisch dargestellt.
• In dem Rundbecken 1 mit dem Beckenboden 2 und der Vertiefung 3 im Beckenboden befinden sich am oberen äußeren Rand die Sammelrinne für den Überlauf 4 und, zentral angeordnet, das Verteilerrohr 5 für den Schlammzulauf. Inmitten des Beckens hängt die senkrechte Welle 6, die mit einem Antrieb versehen ist. An dieser Welle hängen das Abschirmblech 7 und weiter unten die beiden Arme B. An diesen Armen sind die Rührstäbe 9 und die Bodenräumschilde 10 befestigt. Der Schlamm kommt durch die Rohrleitung 11 in das Verteilerrohr 5 und strömt, abgelenkt durch das Abschirmblech 7, nach außen und nach unten. Das Wasser steigt zur Oberfläche auf und wird von dort durch die öffnungen 12 im Beckenmantel in den Überlauf 4 geleitet. Der leichtere Schlamm wird durch die Mündung 13 des Entnahmerohres 14 abgesaugt, und der schwerere Sehlamm wird über Rohrleitung 15 aus der Vertiefung 3 im Beckenboden 2 entnommen. Beispiel 1 Faulschlamm aus einer städtischen Kläranlage mit einem Feststoffgehalt von 10 Gewichtsprozent wurde in dem erfindungsgemäßen Eindicker bei einer mittleren Aufenthaltsdauer von 3 Stunden unter stetigem Rühren behandelt. Dabei stellte sich der Feststoffgehalt in unmittelbarer Bodennähe des Eindickers auf 18 Gewichtsprozent in der Mitte des Eindickers auf 11 Gewichtsprozent und nahe der Oberfläche der Schlammschicht auf 8 Gewichtsprozent ein. Über der Schlammschicht befand sich nur eine sehr kleine feststoffarme Wassermenge, deren gesonderte Entnahme keine Vorteile versprach. Die feststoffreiche, am Boden befindliche Schicht brauchte bei der angegebenen Zusammensetzung keine maschinelle Nachentwässerung mehr. Der Schlamm aus der Mitte des Eindickers konnte auf einer kontinuierlich arbeitenden Dekantierzentrifuge leicht bis auf 45 Gewichtsprozent Feststoffgehalt entwässert werden, da sich in diesem Schlamm keine groben, körnigen Feststoffe mehr befanden, die die Entwässerungsmaschine hätten schädigen können. Beispiel 2 Bei einem Gemisch aus Frischschlamm und Faulschlamm mit einem Feststoffgehalt von 10% konnte allein durch Rühren keine wesentliche Anreicherung an Feststoffen in der Nähe des Eindickerbodens festgestellt werden. Der Schlamm war verhältnismäßig zäh, so daß die vorgegebene Zeit von 3 bis 6 Stunden für die Anreicherung der körnigen Feststoffe am Boden des Eindickers nicht ausreichte. Nachdem dieser Schlamm vor seiner Behandlung im Eindicker mit Wasser im Verhältnis 1: 1 verdünnt worden war, wurde trotz dieser Verdünnung und des demzufolge herabgesetzten mittleren Feststoffgehaltes des Schlammes auf etwa 5 Gewichtsprozent am Boden des Eindickers ein Feststoffgehalt von 21 Gewichtsprozent und im unteren Drittel ein solcher von 12 Gewichtsprozent festgestellt. Etwa die untere Hälfte des Eindickers war bei 2stündiger mittlerer Aufenthaltszeit mit Schlamm und die obere Hälfte mit Wasser, das noch einen Feststoffgehalt von 0,1 bis 02 Gewichtsprozent enthielt, gefüllt. Dieses Wasser konnte in den mechanischen Teil der Kläranlage zurückgeleitet werden. Der Schwerschlamm vom Eindickerboden konnte unmittelbar verbrannt werden. Der Schlamm aus der mittleren Eindickerzone wurde durch Zentrifugieren auf 42 Gewichtsprozent Feststoffgehalt gebracht und zusammen mit dem Schwerschlamm verbrannt.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Entwässerung von Frisch-und/oder Faulschlamm aus Kläranlagen durch Eindicken und nachfolgendes Zentrifugieren, wobei Rohschlamm einem Eindicker kontinuierlich unterhalb einer Klärzone zugeführt und der überlauf von der Oberfläche der Klärzone abgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlamm unter stetigem Rühren in eine gegebenenfalls sandhaltige Schwerschlammfraktion, die aus einem Sumpf im Eindickerboden ausgetragen wird; und in eine leichtere, weitgehend eingedickte Schlammfraktion zerlegt wird, die in einer mittleren Höhe des Schlammraumes nach außen abgeleitet und durch Zentrifugieren weiter entwässert wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schlamm vor seiner Behandlung im Eindicker zur Verdünnung Wasser oder feststoffarmer Schlamm und gegebenenfalls zur Verbesserung der Eindickung Chemikalien zugesetzt werden.
3. 3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, bestehend aus einem Rundeindicker mit umlaufendem Bodenräumer und einem Stabrührer und aus einer nachgeschalteten Zentrifuge, gekennzeichnet durch einen zentralen Schlammzulauf über einem Abschirmblech (7), das 20 bis 800% des Eindickerquerschnittes überdeckt, durch eine etwa 30 bis 150 cm über denn. Beckenboden unter dem Abschirmblech mündende Schlammentnahmeeinrichtung (13, 14) für die leichteren Schlämme und durch eine an sich bekannte Schlammaustragsleitung (15) zur Entnahme der schwereren Schlämme aus einer Vertiefung (3) am Beckenboden. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 228 017.