DE1246612B - Verfahren zur Behandlung des bei der biologischen Reinigung von Abwaessern anfallenden UEberschussschlammes - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

C02c

Deutsche Kl.: 85 c-6/09

Nummer: 1246 612

Aktenzeichen: M 61539 V/85 c

Anmeldetag: 27. Juni 1964

Auslegetag: 3. August 1967

Die Vernichtung des bei der biologischen Reinigung von Abwässern anfallenden Überschußschlammes ist für die Abwassertechnik ein ernsthaftes Problem geworden, weil die Landwirtschaft nicht in der Lage ist, die ständig zunehmenden Mengen dieses Schlammes direkt oder in Form von Kompost aufzunehmen. Man ist bemüht, diesen Schlamm möglichst weitgehend zu entwässern und dann für sich allein oder zusammen mit Müll zu verbrennen.

Es hat deshalb nicht an Bestrebungen gefehlt, den anfallenden, sehr wasserreichen Schlamm in besser filtrierbare Form zu bringen. So hat man dem Schlamm Eisensalze, Aluminiumsalze und Calciumhydroxyd zugesetzt. Zur Einsparung eines Teiles dieser Chemikalien können auch gewisse Anteile der bei der Verbrennung des Schlammes erhaltenen Asche beigemischt werden. Die damit erzielbaren Ergebnisse befriedigen aber im Hinblick auf die Entwässerung und Filtrierbarkeit des Überschußschlammes noch nicht.

Es wurde nun gefunden, daß überraschenderweise ein Zusatz chromsalzhaltiger Abwässer eine leichtere Entwässerung und bessere Filtrierbarkeit des bei der biologischen Reinigung von Abwässern anfallenden Überschußschlammes bewirkt.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zum Aufbereiten des bei der biologischen Reinigung von Abwässern anfallenden Überschußschlammes mit Chemikalien vor seiner künstlichen Entwässerung mit gegebenenfalls nachfolgender Verbrennung, das darin besteht, daß dem Überschußschlamm chromhaltige Abwässer zugesetzt werden. Vorzugsweise werden hierfür die in der chemischen Industrie oder in den Galvanikbetrieben anfallenden chromhaltigen Abwässer verwendet.

Die besten Erfolge wurden erzielt, wenn der Chromgehalt der zugesetzten Abwässer etwa 2 bis 10%, vorzugsweise etwa 5°/», betrug. Selbstverständlich können jedoch diese Zahlen in sehr weiten Grenzen variieren, da die Eigenschaften des biologischen Überschußschlammes sowohl von der Qualität des vorbehandelten Abwassers als auch von der Art des zur biologischen Reinigung angewendeten Verfahrens abhängen.

Die Behandlung mit den chromhaltigen Abwässern kann mit einer Behandlung mit allen üblichen Fällungs- und Filtrierhilfsmitteln kombiniert werden. Besonders vorteilhaft ist ein Zusatz von Calciumhydroxyd, insbesondere in Form von Kalkmilch. Aber auch andere üblicherweise in der Aufbereitung so von Abwässerschlämmen verwendete Zusätze, wie Eisen(II)-salze, insbesondere technisches Eisensulfat Verfahren zur Behandlung des bei der
biologischen Reinigung von Abwässern
anfallenden Überschußschlammes

Anmelder:

E. Merck Aktiengesellschaft,
Darmstadt, Frankfurter Str. 250

Als Erfinder benannt:

Dr. Friedrich Wilhelm Althoff,

Dr. Fredi Koppernock, Darmstadt

oder Aluminiumsalze, wie z. B. Aluminiumsulfat, können verwendet werden. Ferner kann, sofern erwünscht, ein Teil der Asche, die bei der Verbrennung des Überschußschlammes erhalten wird, wieder zur Aufbereitung des Schlammes verwendet werden.

Es ist ferner möglich, zur besseren Ausnutzung der Aufbereitungsanlage dem aus der biologischen Reinigung erhaltenen Überschußschlamm vor oder während der Behandlung mit den chromhaltigen Abwässern noch Schlamm aus der Vorklärung zuzugeben.

Die bei der biologischen Reinigung tätigen Bakterien sind von einer schleimartigen Hülle umgeben, die sie zu Flocken zusammenkleben lassen. Dieses schleimartige Hüllen- oder Kapselmaterial ist wahrscheinlich in erster Linie für die unerwünschten Eigenschaften des Schlammes verantwortlich. Der günstige Effekt des chromhaltigen Abwassers auf die Filtrierbarkeit und Entwässerung des Schlamms ist vermutlich darauf zurückzuführen, daß durch eine Art Gerbverfahren der hydrophile Charakter der Bestandteile des Schlammes, die vornehmlich das Wasser festhalten, abgeschwächt wird.

Die chromhaltigen Abwässer der chemischen Industrie und der Galvanikbetriebe ermöglichen eine wirtschaftliche Verwertung des Erfindungsgedankens, da in der Regel andere chromhaltige Lösungen zu teuer zur Aufbereitung von -Abwässerschlämmen sein werden. Ein besonderer Vorteil des neuen Verfahrens liegt auch darin, daß damit das Problem der Beseitigung der höchst unerwünschten chromhaltigen Abwässer gelöst wird. Die bisher erforderlichen Kosten zur Beseitigung des Chroms, insbesondere der

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Chromationen, aus den Abwässern der chemischen Industrie und der Galvanikbetriebe können dadurch eingespart werden.

Die dem Schlamm zuzusetzenden chromhaltigen Lösungen können das Chrom in beliebigen Oxydationsstufen enthalten. Ist der Gehalt an sechswertigem Chrom sehr hoch, so gibt man zweckmäßig anschließend entsprechende Mengen Eisen(II)-salze hinzu, um das Chrom zu reduzieren, so daß es bei der üblicherweise anschließenden Fällung mit Kalkmilch als Hydroxyd ausgefällt und dann mit dem Schlamm abgeschieden werden kann.

Um die zu verarbeitenden Wassermengen einzuschränken, wird in der Regel der mit den chromhaltigen Abwässern zu behandelnde Schlamm aus der biologischen Kläranlage in einem der üblichen Eindicker z. B. auf 0,5 bis 3 % Trockensubstanz voreingedickt.

Der aufbereitete Schlamm wird in üblicher Weise filtriert oder zentrifugiert und in dieser Form der weiteren Verarbeitung zugeführt.

Selbstverständlich kann, sofern der aufbereitete Schlamm verbrannt worden ist, das in der Asche enthaltene Chrom wieder zur Behandlung des Belebtschlammes verwendet und somit im Kreislauf geführt werden.

Die vorliegende Erfindung eröffnet zudem eine günstige Möglichkeit, das Chrom aus chromhaltigen Abwässern zu gewinnen. Die chromhaltigen industriellen Abwasser erhalten zumeist neben den Chromsalzen noch erhebliche Mengen organischer Stoffe, die eine Wiedergewinnung des Chroms außerordentlich erschweren. Wenn nun solche Abwasser entsprechend der vorliegenden Erfindung zur Behandlung von biologischem Überschußschlamm verwendet werden, so liegt das Chrom nach der Verbrennung des Schlamms nur noch neben anorganischen Stoffen in der Asche vor und läßt sich daraus relativ einfach gewinnen.

Beispiel 1

Der gleiche Schlamm erhält bei sonst gleichen Zusätzen und gleicher Behandlung an Stelle des Eisensulfates einen Zusatz von 0,032% Chrom^VI und 0,048 % Chrom¹¹¹ durch Zugabe eines chromhaltigen Abwassers.

Im ersten Fall ist die Trockensubstanz des Filterkuchens 25% bei einer Filterleistung von 125 l/m²-h, im zweiten Fall 35% bei einer Filterleistung von l/m² · h.

Beispiel 3

Ein auf 1,4% Trockensubstanz voreingedickter Belebtschlamm wird — auf seine Trockensubstanz berechnet — im einen Fall mit 57% Eisensulfat und 172% Calciumhydroxyd, im anderen Fall mit 28,5% Eisensulfat, 86% Calciumhydroxyd, 2,3% Chrom^VI und 3,4% Chrom¹¹¹, wie im Beispiel 1 angegeben, behandelt.

Während im ersten Fall nur eine Filterleistung von 200 l/m² · h erreicht wird, ist die Filterleistung im zweiten Fall 720 l/m² · h.

Beispiel 4

4 Volumteile frischer biologischer Überschußschlamm und 1 Volumteil Schlamm aus der Vorklärung werden zusammen in einem Eindicker auf etwa 2,5 % Trockensubstanz gebracht. Einem so voreingedickten Schlamm werden pro 1 Kubikmeter 301 eines 3,5 %igen chromhaltigen Abwassers und 12,5 kg Calciumhydroxyd in Form von Kalkmilch zugemischt.

Der so behandelte Schlamm ist gut filtrierbar und gibt ein klares Filtrat.

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Frischer biologischer Überschußschlamm mit 0,6% Trockensubstanz wird in einem Eindicker auf 2% Trockensubstanz voreingedickt.

Diesem voreingedickten Schlamm werden 0,8% eines Abwassers beigemischt, das etwa 4% sechswertiges und 6% dreiwertiges Chrom gelöst enthält. Nach etwa 1 Stunde werden 0,4% technisches Eisen(II)-sulfat und 1,0% Calciumhydroxyd in wäßriger Aufschlämmung zugegeben.

Der so behandelte Schlamm wird auf einem Vakuum-Drehfilter filtriert, wobei ein 6 mm dicker Filterkuchen mit 12% Trockensubstanz bei guter Filtriergeschwindigkeit und klarem Filtrat gewonnen wird. Der Filterkuchen kann anschließend in an sich üblicher Weise verbrannt werden.

Beispiel 2

Ein auf 2,4% Trockensubstanz voreingedickter Belebtschlamm wird mit 0,8% Eisensulfat, 1,5% Calciumhydroxyd und 3% aus der Schlammverbrennung gewonnener Asche, wie im Beispiel 1 angegeben, behandelt.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Aufbereiten des bei der biologischen Reinigung von Abwässern anfallenden Überschußschlammes mit Chemikalien vor seiner künstlichen Entwässerung mit gegebenenfalls nachfolgender Verbrennung, dadurch gekennzeichnet, daß dem Überschußschlamm chromsalzhaltige Abwässer zugesetzt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Chromgehalt der Abwasser etwa 2 bis 10%, vorzugsweise etwa 5%, beträgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem gegebenenfalls voreingedickten Überschußschlamm zusätzlich übliche Zusätze wie Calciumhydroxyd, Eisen- und/oder Aluminiumsalze oder Schlammasche zugegeben werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Überschußschlamm vor oder während der Behandlung mit den chromhaltigen Abwässern zusätzlich noch Schlamm aus der Vorklärung zugegeben wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Asche des verbrannten Schlammes enthaltene Chrom wieder zur Behandlung des Schlammes verwendet wird.

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