DE1642411A1 - Verfahren zur Reinigung der Schmutzfluessigkeit von Wasserklosetts und anderen sanitaeren Installationen - Google Patents

Description

Verfahren zur Reinigung der Schmutzflüssigkeit von Wasserklosetts und anderen sanitären Installationen

Die Erfindung "betrifft ein Verfahren zur Reinigung der Schmutzflüssigkeit aus Ifasserklosetts und anderen sanitären Installationen wie Badewannen, Küchen, Waschtischen, Geschirrspülmaschinen und Waschmaschinen durch Behandlung der Flüssigkeit mit einem "basischen Zusatz solcher Menge, daß der pH-Wert der !Flüssigkeit 9,3 übersteigt.

Bei der Reinigung von Schmutzflüssigkeit aus Wasserklosetts und anderen sanitären Installationen, wie z.B. Badewannen, Küchen, Waschtischen, Waschmaschinen und dergleichen ist es möglieh, der Flüssigkeit einen "basischen Zusatz hinzuzufügen, z.B. Kalziumhydroxyd (gelöschter Kalk) oder möglicherweise Hatriumhydroxyd und Kalziumchlorid. Hierbei fällt Kalziumphosphat aus und andere in der flüssigkeit suspendierte Substanzen und kolloidale (Teilchen bilden einen flockigen Niederschlag. Wenn der Zusatz in solcher

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Menge hinzugefügt wird, daß der pH-Wert der Flüssigkeit auf mindestens 9,3» vorzugsweise auf 11 oder 12 angehoDen wird, wird der Harnstoff zersetzt und in Ammoniak und Kohlendioxyd umgewandelt. Die Niederschläge werden durch Sedimentation und die Gase durch Lüftung abgetrennt.

In der Praxis jedoch stößt die Ausführung eines solchen Verfahrens' - auf große Schwierigkeiten, da die die Unreinigkeiten enthaltende Wassermenge so groß ist, daß große Mengen von z.3. Kalk erforderlich sind, um die notwendige hohe Alkalität zu erzielen und da vor allein die großen Wassermengen mit hoher Alkalität die natürlichen und nötigen Bakterienkulturen im Behälter schädigen und auch auf höhere Tiere schädlich wirken, z.B. auf die Schleimhäute von Fischen.,

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Reinigungsverfahren zu schaffen, das die Reinigung mit einem basischen Zusatz ohne hohe Kosten und ohne daß das gereinigte Abwasser eine schädliche Alkalität aufweist, ermöglicht.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren der eingangs genannten Gattung vorgeschlagen, das gekennzeichnet ist durch einen ersten .Yerfahrensschritt, bei dem nur die Schmutzflüssigkeit aus den Wasserklosetts in einen evakuierten Sammeltank gesaugt und danach in einen Behandlungstank geleitet wird, in dem ein basischer Zusatz hinzugefügt wird und einen zweiten Schritt, bei dem die behandelte Flüssigkeit aus den Klosetts mit dem unbehandelten Abwasser aus anderen sanitären Installationen gemischt wird.

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Un dieses Verfahren ausführen zu können, muß die Installation so uoiistruiert sein, daß die Auslässe aus den Wasserklosetts und der folgende Strömungsweg durch den Sammeltank und die Behaiidlungstanks und die Lüftungsvorrichtung vollständig von den Auslässen der sanitären Installation getrennt sind. Hierdurch wird eine erste Begrenzung der zu behandelnden Wassermenge ersieJ-t. Durch die Verwendung eines Vakuumsystems für den Transport von den Wasserklosetts zum Behandlungstank ist es möglich, das im Detail in der US-Patentschrift 3 239 84-9 beschriebene Transportsystem su verwenden. Für diesen Zweck müssen die einzelnen Wasserklosetts mit Abschlußventilen versehen sein, die während einer nur kursen Zeit geöffnet sind, wenn der Inhalt der Klosettschüssel zu entleeren ist. Der Atmosphärendruck wirkt dann auf den Flüssigkeitsinhalt in der Wasserklosettschüssel auf deren obere oder äußere Fläche, während seine Innenseite nur dem niedrigen, im Auslaß herrschenden Druck unterworfen ist. Demgemäß wird die Druckdifferenz die Flüssigkeit mit großer Geschwindigkeit aus der Wasserklose'ttschüssel heraus und anschließend in den Sammeltank pressen. Durch Wahl eines.kleinen Durchmessers für den evakuierten Auslaß läßt sich erreichen, daß die nötige Wassermenge für jede Entleerung sehr klein ist, z.B. 1/2 bis 1 Liter. Die Behandlung mit der basischen Hinzufügung kann auf diese Weise auf eine Flüssigkeitsmenge begrenzt werden, die nur wenige Prozent der Gesamtmenge der Schmutzflüssigkeit ist. Nachdem die Schmutzflüssigkeit aus dem Wasserklosett auf diese Weise gereinigt, jedoch immer noch sehr stark alkalisch ist, wird sie mit der unbehandelten Schmutzflüssig-

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keit aus den anderen sanitären Installationen gemischt, wobei der Phosphorgehalt der letzteren Flüssigkeit als Kalziumphosphat ausgefällt wird und die suspendierten Partikel einen flockigen Ausfall bilden.. . ._,.

Die Erfindung .wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung in einzelnen beschrieben. Bs zeigen:

Fig.1 eine schematische Darstellung der Sedimentation und der Behandlung der Klosettflüssigkeit mit einem basischen Zusatz und

Fig.2 eine schematische Darstellung der Endphase des Reiiiigungsprozesses. .

Ein Spülklosett 35 wird durch Öffnen eines Entleerungsventiles 36 entleert, so daß die verschmutzte Flüssigkeit von der Klosettschüssel durch das Rohr 1 in einen Sammeltank 2 überführt wird. In einer gewissen Höhe über dem Boden ist an diesen -IanIc eine Leitung 5 angeschlossen, die zu einem Ausgleichtank 4 führt. An diesen Ausgleichtank ist eine leitung 5 angeschlossen; die zu einer Evakuierungsanlage führt, die in den Tanks 4 und 2 und im Rohr 1 einen gewissen Unterdruck aufrechterhält." In der Mähe seines Bodens ist am Tank 4 eine Entleerungsleitung 6 angeschlossen, die über eine Pumpe 7 mit einem Behandlungstank 8 für die EaIk-"behandlung verbunden ist. Dieser Tank ist mit einer Sirlculations-

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leitung 9 versehen, der eine Pumpe 10 zugeordnet ist. In einer "bestimmten Höhe ist an den Behandlungstank S eine Sntleerungsleitung 11 angeschlossen, die über ein motorisch angetriebenes Ventil 12 mit einem Intgasungstank 13 kommuniziert. Der Entgasungstank 13 ist mit einem Einblaskompressor 14 und einer Gasabfuhr- leitung 15 versehen. Eine an den Entgasungstank 13 angeschlossene ■Entleerungsleitung 16 wird mittels eines motorisch "betätigten Yentils 17 gesteuert und führt zu dem in Pig.2 dargestellten Bassin 19. In. dieses Bassin führt auch ein Abflußrohr 20, das z.B. an den Küchenabfluß 37 für eine Waschmaschine oder eine andere sanitäre Installation angeschlossen ist. In einem benachbarten Bassin 18 sind Auslaßöffnungen 21 und 22 für von einem Kompressor 23 kommende Druckluft vorgesehen. Nach Passieren eines dritten Bassins 24 wird das nun gereinigte Wasser in einen Kanal 25 Reitet, in dem es 'mit atmosphärischen niederschlagen und dergleichen gemischt wird.

Bei jeder Entleerung des Spülklosetts 35 preßt der Atmosphärendruck eine geringe Menge Schmutzflüssigkeit aus der Klosettschüssel schnell durch das Rohr 1 zu dem evakuierten Sammeltank 2, in dem die !Flüssigkeit gesammelt wird und die größeren Teilchen auf den Boden absinken und sich nach und nach zersetzen. Wenn der Sammeltank nach mehreren Klosettentleerungen genügend gefüllt ist, wird der Urin zusammen mit dem Spülwasser durch die Leitung 3 in den Ausgleichtank 4 geleitet, in dem ein änaerober Fäulnisprozeß vor sich geht, durch den die Sedimentation weiter verstärkt wird. Vom

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Ausgleichtank 4 wird die Flüssigkeit perodisch durch die 3ntlesrungsleitung 6- und die Pumpe 7 zu einem Behandlungotank 8 geführt, in dem die Flüssigkeit mit solchen chemischen Substanzen gemischt wird, die die Phosphorbestandteile ausfällen und den pH-Wert der Flüssigkeit auf wenigstens 9>3 oder vorzugsweise auf ungefähr 12 pH bringen können. Dies wird durch Hinzu-• fügen von gelöschtem Kalk Oa(OIi)₂ erreicht, so daß die Flüssigkeit mit Kalklösung gesättigt und der gewünschte große pH-Wert erreicht wird. Diese Sättigung erfordert 8 bis 9 kg Kalk für jeden Kubikmeter Flüssigkeit. Bei dieser starken Alkalitat wird der Harnstoff NHpCOlftL, in der Flüssigkeit zersetzt und es ergibt sich eine spontane Freisetzung von Ammonium ITH. und Kohlendioxid GO₂ bereits während des Rührens, wenn die chemischen Agenzien mit der Flüssigkeit gemischt werden. Diese Freisetzung von Ammonium kann mittels Durchlüftung der Flüssigkeit verbessert werden. Bei der praktischen Durchführung hat sich erwiesen, daß eine G-esantreduktion des Stickstoffgehaltes von 80 fo nach einstündiger Durchlüftung erreicht wird. Durch eine weitere intensive Durchlüftung kann eine noch größere Reduktion erreicht werden. Durch die Behandlung mit Mk wird der Phosphor gemäß folgender Formel ausgefällt:

2(H₃PO₄) + 3 Ca(OH)₂ -> Oa₅(PO₄J₂ + 6 H₂O,

während gleichzeitig eine intensive Flockenbildung der Substanzen und der in der Flüssigkeit suspendierten kolloidalen Teilchen

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eintritt und nach. Aufhören des Rührvorganges die flockige Hasse sich auf den .Boden absetzt und als Schlamm durch das Rohr 26 eibgezogen werden kann. Es ist vorzuziehen, diese stickstoffhaltigen or-ganiseilen Substanzen in nockenform zu bringen und aus dom ""fässer zu entfernen, bevor' eine Oxydation derselben stattfindet, da während einer Oxydation die genannte Substanz in leicht lösliche !Titrate umgewandelt wird, die nur schwer aus dem Wasser entfernt werden können. Im Behandlungstank 8 erhält man über dem Schlamm eine klare Flüssigkeit, während der anfängliche Gesamtbetrag an Phosphor bis zu 99 $ reduziert wurde.

\Ierm der pH-Wert auf 11,5 bis 12 angestiegen ist, -kann angenommen werden, daß alle krankheitserregenden Bakterien abgetötet worden sind. Leiter kann angenommen \ferden, daß alle Viren und Eingeweidewürmer getötet wurden. Die klare Flüssigkeit wird durch die Entleerungsleitung 1 1 und ein motorbetätigtes Tentil"12 zum Entgasungstank Xd geleitet, wo ein Einblaskompressor 14 Luft durch den Tank und die freigesetzten gasförmigen Produkte bläst, während Ammonium und Eohleiidiosyd zusammen mit der'Lu'ft durch, die öasabführleitung 15 entweichen. Über das motorisch angetriebene -"Ventil 17 strömt die flüssigkeit anschließend durch die Entleerungsleitung 16 in das Bassin 19.

Aufgrund des großen Zusatzes an Kalk zur Flüssigkeit im Behandlungstank 8 ist die durch die Entleerungsleitung 16 entleerte Klosett-

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Schmutzflüssigkeit noch sehr stark alkalisch. Ihre Endbehandlung wird durch Mischen mit der Waschflüssigkeit oder dergleichen, die durch das Abflußrohr 20 zugeführt wird, vorgenommen, so daß sich zwischen dem gereinigten ater alkalischen Wasser, der Klosettflüssigkeit und den Unreinigkeiten in der Waschflüssigkeit eine .Reaktion ergibt. Ein wesentlicher Teil des Phosphorbestandteiles . der synthetischen Waschmittel wird hierbei ausgefällt. Gleichzeitig ergibt sich eine Flockenbildung der in der Waschflüssigkeit suspendierten Substanzen. Die flockige Hasse schlägt sich als Schlamm nieder und kann durch die bei 27 angedeuteten Leitungen entfernt werden. Die aus dem Bassin 19 entleerte Flüssigkeit strömt durch eine Öffnung in der Wand 28 in das Bassin 18, in das Luft durch. die Auslaßöffnungen 21 und 22 eingeführt .wird, um die verbleibenden organischen löslichen Substanzen zu oxydieren, die in dieses Zustand nur noch wenig Stickstoff enthalten. Von dem dritten .Bassin 24 aus fließt das gereinigte Wasser in den offenen Kanal 25.

Die Anlage arbeitet wie folgt. Es wird angenommen, daß ein Zeitrelais Steuerimpulse an die motorisch angetriebenen Pumpen 7 und 10, die Ventile 12 und 17 und den Einblaskompressor 14 gibt. Die Pumpe 7 wird zuerst in Betrieb gesetzt Lind füllt den Behandluncstank 8 bis zum Spiegel 29, wonach sie gestoppt wird. Der Behandlungstank 8 wird zunächst mit einer genügenden überschießenden Menge von Kalzium-Hydroxyd gefüllt. Danach wird die Pumpe 10 in Betrieb gesetzt, so daß eine intensive Durchrührung des Inhaltes

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des Behandlungstankes 8 stattfindet. Nach z.B. 5 Minuten wird die Pumpe 10 gestoppt. Nach einer Stillstandszeit solcher Dauer, daß die Flockenbildung Zeit gehabt hat, um eine Absetzung auf ein Niveau unterhalb der Entleerungsleitung 11 zu bewirken, wird das Ventil 12 geöffnet, so daß die Flüssigkeit zwischen den Spiegeln 29 und 30 durch die Entleerungsleitung 11 in den Sntgasungstank 13 strömt. Danach wird das Ventil 12 wieder geschlossen und der Einblaskompressor 14 in Betrieb gesetzt, um Luft in den Entgasungstank 13 einzuführen, wodurch Ammoniak und Kohlendioxyd Λ nacheinander freigesetzt werden und durch die Gasabführleitung 15 entweichen. Nach einem geeigneten Zeitraum, z. B. einer Stunde, wird das Ventil 17 geöffnet und die Flüssigkeit kann in das Bassin 19. strömen. Während dieser Zeit hat sich das Küchen- und Waschabwasser im Bassin 19 gesammelt und dieses Wasser wird nun mit der noch stark alkalischen Klosettflüssigkeit aus der Entleerungsleitung 16 gemischt. Der flockige Niederschlag und das Phosphat in diesem Tank kann durch die Leitungen 27 und 31 in geeigneten Zeitabschnitten abgesaugt und durch die Pumpe 7 und das Rohr 26 _ in ein Schlammbeet 32 geleitet werden, Die Alkalitat der gereinigten gemischten Flüssigkeit wurde nun durch die Ausfällung von Phosphat und die Verdünnung mit der Waschflüssigkeit herabgesetzt,¹ wonach die Mischung durch die Wand 28 in das Bassin 18 fließt. Der Kompressor 23 bläst Luft durch die Auslaßöffnungen 21 und 22, so daß die zurückbleibenden organischen Substanzen oxydiert werden, die demzufolge bei diesem Verfahrensschritt wenig Stickstoff enthalten. Aus dem Bassin 18 fließt die Flüssigkeit konti-

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nuierlich durch-die Wand 53 zur endgültigen Absetzung in das Bassin 24· Der in diesem Bassin sich absetzende Schlamm wird teilweise als Aktivschlamm in das Bassin 18 zurückgeführt und teilweise durch die leitungen 34 und -31, die Pumpe 7 und das Rohr 26 zum Schlammbeet 32 abgesaugt. Das Wasser, das danach durch den Kanal 25 ausströmt, ist klar und weist sowohl eine wesentliche Reduktion an Mahrsalzen und organischen Substanzen als auch an krankheits-. erregenden Bakterien, Viren und Eiern von Eingeweidewürmern auf und kann in irgendeinen natürlichen Behälter .abgeleitet werden.

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   Patentanspriioli-e:

   1. Verfahren sur Reinigung der Schmutzflüssigkeit aus. Wasserklosetts und anderen sanitären Installationen, wie Badewannen, Küchen, Waschtischen, Geschirrspülmaschinen und Waschmaschinen durch Behandlung der Flüssigkeit mit einem basischen Zusatz solcher Menge, daß der pH-Wert der Flüssigkeit 9,3 übersteigt, gekennzeichnet durch einen ersten Verfahrensschritt, bei dem m nur die Schmutzflüssigkeit der Spülklosetts (35) in einen evakuierten Sammeltank (2) gesaugt und danach in einen Behandlungstanlc (S) geleitet wird, in dem ein basischer Zusatz hinzugefügt \tfird und einen sweiten Schritt, bei dem die behandelte Flüssigkeit aus den Klosetts (35) mit dem unbehandelten Abwasser aus ~~""--anderen sanitären Installationen gemischt wird.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach Hiiistifügung des basischen Zusatzes während des ersten Verfahrensschrittes die Flüssigkeit zur Entfernung des Ammoniak durchlüftet ™ wird. . .-.""■

   5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die in der aus den Wasserklosetts (35) kommenden unbehandelten Flüssigkeit suspendierten Teilchen im Sammeltank.(2) absetzen können»

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   4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während des ersten Verfahrensschrittes nach der Hinzufügung des basischen Zusatzes eine Klärung der Flüssigkeit von Sedimenten vorgenommen wird. "

   5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beim zweiten Verfahrensschritt erzeugte Mischung durchlüftet und von Sedimenten geklärt wird.

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