DE1216250B

DE1216250B - Verfahren zur Entwaesserung von Schlamm

Info

Publication number: DE1216250B
Application number: DES72633A
Authority: DE
Inventors: Heinz Buergel; Manfred Lehmann; Dipl-Ing Dr Wilhelm Gust Steck
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Current assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Priority date: 1961-02-20
Filing date: 1961-02-20
Publication date: 1966-05-12
Also published as: SE199478C1; NL274952A; CH390881A; GB939890A

Description

Verfahren zur Entwässerung von Schlamm Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entwässerung von Schlamm durch Filtration im Bereich von mindestens 60'C, insbesondere von Schlämmen aus der Reinigung ölhaltiger Industrieabwässer mit Dampfzufuhr während der Filtration auf einem Druckfilter.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird insbesondere auf solche Schlämme angewandt, die in Absetzbehältern oder -becken oder in Eindickern von der klaren wässerigen Phase abgetrennt wurden u»nd die noch zu wasserreich sind, um bequem und sicher gehandhabt, gelagert, weiterverarbeitet oder, wenn es sich um Abfallprodukte handelt, beseitigt werden zu können. Unter Aufarbeitung ist hier eine Entwässerung bis auf den Wassergehalt verstanden, mit dem die Schlämme beispielsweise durch Verbrennen beseitigt werden können, erforderlichenfalls nach Zumischung von Kohle oder anderen Brennstoffen.
Die Aufarbeitung von Schlämmen bereitet immer dann Schwierigkeiten, wenn die Feststoffanteile derselben eine schmierige oder schleimige Konsistenz haben. Entwässerungszentrifugen wirken bei derartigen Schlämmen nicht befriedigend; Filter werden von ihnen verschmiert und zugesetzt, so daß nur eine unzureichende Entwässerung bei ungenügender Filterlei§tung erzielt wird. Es sind zwar Verfahren bekannt, nach denen die Filtration über ein Sandbett od. dgl. durch Erwärmung und gleichzeitige mechanische Br7 wegung der oberen Schicht des Filtern-lediums und des Schlammes verbessert werden soll. Die Bewegungwird durch eine automatische Kratzvorrichtung oder auch durch Druckluft bewirkt, die oberhalb des Filtermediums in den Schlamm eingeleitet wird. Diese Verfahren können aber bei den meist gebrauchten Filtei:-, medien, wie Geweben, Papier oder Keramik, mit den verhältnismäßig am besten wirkenden mechanischen Kratzvorrichtungen nicht eingesetzt werden. Überhaupt ist die Anbringung von Vorrichtungen -zum Bewegen des Schlammes in den bevorzugt benutzten Druckfiltern kaum möglich. Die Erwärmung des Schlammes an sich führt in den hartnäckigeren Fällen zu keiner oder nur zu einer unzureichenden Verbesserung der Filtration.
Besondere Schwierigkeiten bietet die Aufarbeitung von Schlämmen, die aus ölhaltigen Industrieabwässern abgeschieden werden. In solchen Schlämmen sind die Feststoffpartikeln mit feinen Öltröpfchen beladen. Dadurch wird einerseits das spezifische Gewicht des Feststoffanteils verringert, weshalb die Schlämme sich schlecht absetzen und schlecht zentrifugieren lassen; zum anderen erhält der Feststoffanteil eine schmierige Konsistenz, die das Filtrieren zumindest stark erschwert. So fällt bei der Entölung von Raffinerieabwässern durch Ausflocken ein Schlamm an, der das Absetzbecken und/oder den Eindicker mit einem Wassergehalt von etwa 95 % verläßt und dessen Aufarbeitung bis auf einen Wassergehalt, mit dem er beis , pielsweise in einem Drehrohrofen verbrannt werden kann, nämlich unter etwa 60 0/" auf den üblichen Wegen meistens nicht gelingt.
Die Reinigung von Abwässern, die Öl, insbesondere Mineralöl, in emulgierter Form enthalten, durch Ausflocken, ist seit langem bekannt. Man erzeugt in den Abwässern Niederschläge, vorzugsweise Hydroxylniederschläge wie Eisen(III)-hydroxyd, die die Emulgion brechen und das Öl adsorbieren. Diese Verfahren ermöglichen. es, selbst stark ölhaltige Abwässer in befriedigender Weise zu entölen, gewöhnlich bis auf einen Ölgehalt von 10 ppm. oder darunter. Ihrer allgemeinen Anwendung stehen vor allem die Schwierigkeiten im Wege, die die Beseitigung des ölhaltigen Hydroxydschlammes macht. Das Ablagern in Teichen und Versickernlassen kommt wegen der Gefahr der Grundwasserverunreinigung nicht in Betracht. Die Beseitigung, indem man die Hydroxyde durch Zugabe von Säure wieder auflöst und das frei werdende Öl von der sauren, wässerigen Phase abtrennt, scheidet für größere Schlammengen wegen des hohen Chemikahenbedarfs -und der umständlichen und aufwendigen Arbeitsweise aus. Das Verbrennen wäre vorzuziehen, erfordert jedoch eine Aufarbeitung durch weitgehende Entwässerung. Zentrifugen erweisen sich in diesen Fällen als nicht brauchbar.In Filtereinrichtungen bekannter Art wird keine ausreichende Entwässerung erzielt, da sich das Filtermedium rasch zusetzt. Dieses Zusetzen tritt besonders schnell und störend dann ein, wenn infolge eines plötzlichen Anstiegs des Olgehaltes im Abwasser ungewöhnlich stark mit Öl beladener Schlamm anfällt. Eine Erhitzung des Schlammes vor der Filtration bringt zwar eine merkliche Verbesserung, die aber noch nicl#t ausreicht; transportfähige und vor allem brennbare Filterrückstände lassdn sich damit noch nicht erhalten.
Es ist bekannt, durch Verwendung von mit Dampf beheizten Filtertrommeln das Auskristallisieren von Stoffen in den Filtern oder Filterküchen zu verhindern. Auch hat man durch Verwendung heizbarer Filterpressen schon versucht, das Filtrieren durch Vermindern der Viskosität der flüssigen Phase zu beschleunigen. Bei schleimigen Niederschlägen führt aber auch diese Maßnahme zu keiner wesentlichen Verbesserung.
Es sind auch Verfahren und Vorrichtungen zum Freilegen zugesetzter Filtermedien bekannt, bei denen unter vorübergehender Umkehrung des Druckgefälles Dampf oder Gase von der Rückseite her durch das Filtermedium und den bereits abgelagerten Filterrückstand hindurchtreten. Bei Schlärnmen, wie sie bei der Entölung von Raffinerieabwässern durch Ausflocken anfallen, führt ein derartiges Freiblasen des Filtermediums aber höchstens zu einer geringfügigen Verbesserung des Filtereffektes, da die schleimige Konsistenz des Filtergutes, die die Schwierigkeiten hauptsächlich verursacht, nicht beeinflußt wird. Dagegen verzögert ein intermittierendes Freiblasen den Filtrationsverlauf. Bei Filterpressen, die für derartiges Filtergut mit niedrigem Feststoffanteil am besten geeignet sind, läßt es sich garnicht anwenden; das Filtermedium kann hier einem Druckgefälle in Gegenrichtung zum Filtratablauf nicht standhalten.
Es wurde nun gefunden, daß sich unter anderem die unbefriedigende Entwässerung von ölhaltigen, Hy# droxydniederschläge enthaltenden Schlämmen durch eine spezielle Behandlung des Filterrückstandes während der Filtration mit Dampf oder anderen heißen Gasen überraschend und entscheidend verbessern läßt.
Nach der Erfindung ist vorgeschlagen, daß der auf Atmosphärendruck entspannte Heißdampf unmittelbar von der Filtratseite her gegen das Filterelement geleitet wird, um dadurch eine Trennung der nicht vorerwärmten Schlämme in Filtrat und Rückstand zu ermöglichen.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann mittels Filtern bekannter Bauart durchgeführt werden' welche mit einem Leitungssystem versehen sind, welches es ermöglicht, das Heizmittel auf der Filtratseite des Filtermediums in der Nähe desselben, vorzugsweise in den Filtratsammelraum während des Filtriervorganges austreten zu lassen.
Die Dampfzugabe soll vorzugsweise mit solcher Menge und mit solcher Temperatur erfolgen, daß der Filterrückstand eine Temperatur von mindestens 80'C erreicht. Der heiße entspannte Dampf soll dabei unmittelbar auf die Rückseite des Filtertuches treffen.
Er erwärmt also unmittelbar am Filtertuch das zu filtrierende Gut. Der damit erzielte Erfolg geht aber weit -über die bei einer Vorerhitzung des Schlamms zu erzielende Verbesserung der Entwässerung hinaus, wie das untenstehende Ergebnis von Vergleichsversuchen beweist. - Beispiel A. Schlammentwässerung in der Filterpresse, ohne Dampfzugabe, jedoch mit auf 70 bis 90'C vorerhitztem Schlamm Filteraufgabe Eisenhydroxydschlamm aus der Reinigung ölhaltiger Abwässer mit 3,40/, wasserfreier Substanz (davon etwa 5001, anorganische Stoffe, der Rest 01).
Filterpresse Presse -üblicher Bauart mit 23 Filterrahmen und insgesamt etwa 24 M2 Filterfläche, Perlon-Fütertuch.
Filtrationsverlauf Die Presse war nach Aufnahme von 2,4 in" Schlamm verstopft und nahm kein weiteres Gut mehr auf.
Filterrückstand 370 kg mit einem Endwassergehalt von 77,9 0/0. Konsistenz: halbflüssig.
B. Schlammentwässerung in der Filterpresse mit erfindungsgemäßer Dampfzugabe, ohne Vorerhitzung des Filtergutes Filteraufgabe Eisenhydroxydschlamm wie im Beispiel 1 mit 4,50/, wasserfreier Substanz.
Filterpresse Dieselbe Presse wie im Beispiel 1, jedoch mit e> findungsgemäßern Dampfanschluß in der an Hand der Zeichnung beschriebenen Art.
Dampfzugabe Etwa 200 kg Dampf (12 atü; 200'C) pro Kubikmeter Beschickung.
Filtrationsverlauf Die Presse nahm bis zur vollständigen Füllung Schlamm auf, insgesamt etwa 4,7 m3. Das ablaufende Filtrat wies infolge der Dampfzugabe eine Temperatur von etwa 800C auf. Filterräckstand 410 kg mit einem Endwassergehalt von 48,40/0. Konsistenz: fest, bröckelig.
Die in diesem Beispiel gezeigte Verbesserung der Schlammentwässerung konnte in einer großen Zahl von Vergleichsversuchen bestätigt werden. Wie ersichtlich, ist sie keineswegs eine Folge der gleichzeitigen Erhitzung des Filtergutes. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren: erhaltenen Filterrückstände waren trotz des Wassergehaltes von noch etwa 50 0/, stets von fester Beschaffenheit, gut schaufelbar und konnten unmittelbar der Verbrennung im Kesselhaus zugeführt werden.
Die Dampfbehandlung führt im übrigen zu einer gewissen geringfügigen Entölung der Filterrückstände * es wurde ein etwas höherer Ölgehalt im Filtrat beobachtet. Da dieses Öl sich jedoch leicht vom Wasser trennt und bei der üblichen Einleitung des Filtrats in einen Ölabscheider als Heizöl zurückgewonnen werden kann, spielt eine geringfügige Vermehrung desselben keine Rolle.
Als besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist schließlich noch anzuführen, daß der Verlauf der Filtration gänzlich unabhängig vom Grad der Ölbeladung des Schlammes ist. Ein Verstopfen des Filtermediums trat auch bei extrem hohem Ölgehalt im Abwasser niemals auf, so daß das Verfahren als besonders betriebssicher bezeichnet werden kann.

Claims

Patentanspruch: Verfahren zur Entwässerung von Schlamm durch Filtration im Bereich von mindestens 60'C, insbesondere von Schlämmen aus der Reinigung ölhaltiger Industrieabwässer mit Dampfzufuhr während der Filtration auf einem Druckfilter, d a d u r c h gekennzeichnet, daß der auf Atmosphärendruck entspannte Heißdampf unmittelbar von der Filtratseite her gegen das Filterelement geleitet wird ' um dadurch eine Trennung der nicht vorerwärmten Schlämme in Filtrat und Rückstand zu ermöglichen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 17 086, 459 044, 864 861; schweizerische Patentschrift Nr. 88 184; USA.-Patentschrift Nr. 2 736 434.