DE1935229A1 - Verfahren zur Aufschliessung und Weiterverarbeitung von Klaerschlaemmen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Aufschließung und Weiterverarbeitung von Klärschlämmen Im Verlauf der bisher geübten Verfahren der Abwasserbehandlung fallen Schlämme an mit einem Wassergehalt von 90 bis 95 %, deren weitere Eindickung und Entwässerung auf Schwierigkeiten stößt und nur mit relativ hohem Aufwand an Chemikalien (8 bis 10 kg FeCl3/m3 und 15 bis 20 kg Kalk'/m3), an Energie und in teuren Anlagen gelingt. Im küstennahen Bereich bietet sich die Möglichkeit, auf eine weitergehende Eindickung und Entwässerung zu verzichten und den Schlamm ins Meer zu leiten oder ihn per Schiff zur offenen See zu transportieren. Abgesehen von der Frage, ob z.B. angesichts der Verschmutzung der Brackwasserregion im Gebiet der Elbe- und der Wesermündung die Versenkung im küstennahen Bereich in der Zukunft überhaupt noch praktikabel sein wird, entstehen für den Transport und für das Versenken der Schlämme aus dem Hamburger Baum vor der Elbmündung schon außerordentlich hohe Unkosten.
• Für weiter landeinwärts gelegene Gemeinden würden die Transportkosten noch stärker ansteigen und damit zum limitierenden Faktor werden.
• Die ständig wachsende Bevölkerungszahl und die fortschreitende Industriealisierung werden in Zukunft steigende Anforderungen an die Frischwassererzeugung stellen, die angesichts ständig schrumpfender Freilandflächen zur Deckung des erhöhten Bedarfes und zur Klärung und Versenkung des anfallenden Abwassers zu einer generellen Prüfung der Gesamtsituation und zur Einführung koordinierender, rati~neller Maßnahmen zwingt.
• Die Zusammensetzung der Schlämme variiert zwar mit dem Einzugsgebiet des Klärwerkes, insgesamt entsteht aber ein sehr heterogenes Gemisch aus hoch- und niedermolekularen, organischen Stoffen mit hydrophilen und hydrophoben Gruppen, das sich zusammen mit den Mineralien als außerordentlich lösungsstabil erweist.
• Die zunehmende Benutzung von Detergentien und Lösungsvermittlern erschwert das Vorhaben, den Schlämmen (sei es durch Eindicken oder Entwässern) weiteres Wasser zu entziehen. Für die Anwendung thermischer, mechanischer und chemischer Verfahren in Relation zu den entstehenden Kosten wirft die Löauqgestabilität der Schlämme das gleiche# unbefriedigend gelöste Problem auf.
• Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein wirksames und wirtschaftliches Verfahren zur Aufschlie#ung der Klärschlämme und Weiterverarbeitung der Klärschlammbestandteile zu schaffen. Dabei soll der Überstand von Schlammbestandteilen weitgehendst befreit werden, daß er sicker- und sielfähig ist.
• Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, daß die Lösungsstabilität der Schlämme auf einfache Weise durch Trennung der hydrophoben und der-hydrophilen Substanzgruppen am wirksamsten zu lösen ist.
• Es ist überraschend gefunden worden, daß bei Zusätzen von Mineralsäuren zu den Klärschlämmen in solchen Mengen, daß der pH-Wert von 5 unterschritten wird, die hydrophoben Substanzen, das sind Lipide, Fettsauren, höhere Pohlenwaserstoffe und dergleichen, sich aus dem lösungagemiach abtrennen, weitgehend quantitativ aufgeschwemmt werden und sich an der Oberfläche des Beckens sammeln, whrend innerhalb der Fydrophilen Bestandteile die hochmolekularen Substanzen biologischen Ursprunges mit basischen Gruppen, hierzu gehören Proteine, Proteide, wie Nukleo-, Glyco-Phosphorproteide, ferner Nucleinsäuren etc. gleichzeitig gefällt werden und mit anderen Schlammbestandteilen zu Boden sinken.
• Die Aufgabe wird somit durch ein Verfahren gelöst, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß den pumpfähigen Klärschlämmen Mineralsäuren zugesetzt werden, bis ein pH-Wert von 5 unterschritten ist, wonach die sich an der Oberflädhe des Beckens angesammelten hydrophoben Substanzen geentfernt und die/fäilten hochmolekularen Substanzen biologischen Ursprunges mit den mit ihnen abgesunkenen Schlammsubstanzen vom Überstand abgetrennt werden, und dieser durch Nachfällung zur Beseitigung evtl.noch vorhandener Schlammbestandteile sicker- oder sielfähig gemacht wird.
• Es hat sich gezeigt, daß die Weiterverarbeitung pumpfähiger Schlämme einfach und befriedigend gelingt, wenn man die Säure in einer solchen Menge zugibt, daß der pH-Wert des Schlammes auf 5 - 0 absinkt, abhängig von der Herkunft des Schlammes. In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird Salzsäure als Fäll-und Trennungsmittel eingesetzt, etwa 5 bis 35 °,4-ig.
• Die Säurekonzentration richtet sich nach der HerkunSt und den Inhaltsstoffen der Schlämme. Bei relativ hohen Anteilen an hydrophoben Substanzen ist eine verdünnte Salzsäure günstiger, bei protein- und elektrolytreichen Schlämmen empfiehlt es sich die Trennung mit höheren Konzentrationen zu erzielen.
• Die sedimentierten und ausgefällten Schlammbestand teile können entweder als Heizmaterial oder, nach Wärmetrocknung und/oder Sterilisierungals Dün-gemittel verwendet werden. Für eine wärme technische Nutzung empfiehlt es sich zum Beispiel die Schlämme vor dem Verbrennen mit Kohlenstaub in eine feste Form zu pressen.
• Die aufgeschwemmten Lipide, Fette, Kohlenwasserstoffe und dergleichen können auf gleiche Weise nutzbringend verwendet, d. h. unter Gewinnung von Wärmeenergie beseitigt oder als Zusatz zu Düngemitteln (siehe oben) eingesetzt werden.
• Durch die Erfindung ist es möglich geworden, Schlämme nach Aufschwemmung der hydrophoben und Fällung der hochmolekularen hydrophilen Bestandteile wesentlich müheloser unter Einsparung von Zeit und erheblichen Kosten in geeigneter und verwertbarer Form weiter zu verarbeiten und damit das Problem der weiteren Schlammentwässerung zu lösen.

Claims (5)

1. Patentansprüche

   lo Verfahren zur Aufschließung und Weiterverarbeitung von Klärschlämmen, dadurch gekennzeichnet, daß den pumpfähigen Elärschlämmen Mineralsäuren zugesetzt werden, bis der pH-Wert von 5 unterschritten ist, wonach die sich an der Oberfläche des Beckens angesammelten hydrophoben Substanzen entfernt und die gefällten hochmolekularen Substanzen biologischen Ursprunges mit den mit ihnen abgesunkenen Schlammsubstanzen vom überstand abgetrennt werden, und dieser durch Nachfällung zur Beseitigung evtl. noch vorhandener Schlammbestandteile sicker- und sielfähig gemacht wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Mineralsäure Salzsäure eingesetzt wird,
3. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß etwa 5 bis 35 #-ige Mineralsäure eingesetzt wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die sedimentierten und gefällten Schlammbestandteile sowie die aufgeschwemmten hydrophoben Substanzen, ggfs.

   nach Zusatz von Kohlenstaub, als Heizmaterial eingesetzt werden.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die sedimentierten und gefällten Schlanunbestandteile sowie die aufgeschwemmten hydrophoben Substanzen nach Wärmetroeknung und/oder Sterilisierung als Düngemittel eingesetzt werden,