DE19523263A1 - Verfahren und Anordnung zum Erzeugen biologisch leicht abbaubarer Stoffe - Google Patents

Verfahren und Anordnung zum Erzeugen biologisch leicht abbaubarer Stoffe

Info

Publication number
DE19523263A1
DE19523263A1 DE1995123263 DE19523263A DE19523263A1 DE 19523263 A1 DE19523263 A1 DE 19523263A1 DE 1995123263 DE1995123263 DE 1995123263 DE 19523263 A DE19523263 A DE 19523263A DE 19523263 A1 DE19523263 A1 DE 19523263A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fermenter
sludge
raw sludge
raw
digester
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE1995123263
Other languages
English (en)
Inventor
Markus Dr Roediger
Michael Dipl Ing Kiesling
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aqseptence Group GmbH
Original Assignee
Roediger Anlagenbau GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Roediger Anlagenbau GmbH filed Critical Roediger Anlagenbau GmbH
Priority to DE1995123263 priority Critical patent/DE19523263A1/de
Publication of DE19523263A1 publication Critical patent/DE19523263A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02Aerobic processes
    • C02F3/12Activated sludge processes
    • C02F3/1236Particular type of activated sludge installations
    • C02F3/1242Small compact installations for use in homes, apartment blocks, hotels or the like
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/02Biological treatment
    • C02F11/04Anaerobic treatment; Production of methane by such processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/28Anaerobic digestion processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/40Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a carboxyl group including Peroxycarboxylic acids
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Anordnung zum Erzeugen biologisch leicht abbaubarer Stoffe, insbesondere kurzkettiger organischer Säuren, als Substrat für eine vermehrte biologische Phosphorelimination und/oder eine Denitrifikation durch Hydrolyse und Versäuerung von Rohschlamm in einem Fermenter.
Für Belebungsanlagen zur biologischen Abwasserreinigung ist es bekannt, daß eine vermehrte biologische Phosphorelimination durch vermehrte Einlagerung von Poly­ phosphaten in abgezogenen Überschußschlamm im wesentlichen davon abhängig ist, daß in einer anaeroben Zone der Belebungsanlage eine ausreichend hohe Konzentration biologisch leicht abbaubaren Substrates vorhanden ist. Leicht abbaubares Substrat sind insbesondere niedermolekulare organische Stoffe, wie organische Säuren, insbesondere Acetat oder niedere Alkohole. Häufig ist jedoch im zufließenden Rohabwasser zu wenig leicht abbaubares Substrat enthalten, so daß die vermehrte biologische Phosphorelimina­ tion ungenügend bleibt.
Bei der Stickstoffelimination durch Nitrifikation und Denitrifikation ist der Umfang der Denitrifikation abhängig davon, daß in ausreichendem Maße biologisch abbaubare Kohlenstoffverbindungen im Abwasser vorhanden sind. Je leichter abbaubar das Sub­ strat ist, desto schneller und vollständiger erfolgt die Denitrifikation. Bei geringem Verhältnis von biochemischem Sauerstoffbedarf (BSB) zu Stickstoff (N) muß häufig auf eine Vorklärung verzichtet werden oder der Abscheidegrad in der Vorklärung verringert werden, da in der Vorklärung das BSB/N-Verhältnis noch weiter vermindert wird. Je weniger Feststoffe allerdings in der Vorklärung abgetrennt werden, desto größer wird das erforderliche Volumen der Belebungsanlage.
Es ist bekannt, die Verweilzeit von Primärschlamm in der Vorklärung oder in einem Eindicker soweit zu erhöhen, daß dieser dort fermentiert wird und dabei organische Säuren entstehen. Nachteilig bei den bekannten Verfahren ist allerdings, daß die Fer­ mentation, insbesondere die Hydrolyse, bei den geringen Abwassertemperaturen nur langsam erfolgt und somit sehr lange Verweilzeiten und große Volumina erforderlich sind. Außerdem besteht die Gefahr, daß Gerüche emittiert werden. Um diese Nachteile zu vermeiden, ist es bekannt, den aus der Vorklärung abgezogenen Primärschlamm in einem geschlossenen Fermenter zu versäuern. Allerdings wird hierdurch die Hydrolyse durch den infolge der Versäuerung absinkenden pH-Wert gehemmt, so daß die erreich­ bare Säurekonzentration gering bleibt. Außerdem besteht das Problem, daß einerseits zwar das Volumen des Fermenters umso geringer wird, je konzentrierter der Roh­ schlamm diesem zugeführt wird, andererseits aber aus konzentriertem Schlamm nur wenig substrathaltiges Schlammwasser abgetrennt und zurückgeführt werden kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Verfahren bzw. eine Anordnung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß aus dem Rohschlamm in einem Fermenter mit geringem Volumen eine große Menge organischer Säuren erzeugt und eine biologische Abwasserreinigungsstufe zurückgeführt werden kann.
Das Problem wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren dadurch gelöst, daß der Rohschlamm in dem Fermenter mit ammoniumhaltigem Faulwasser vermischt fermen­ tiert wird. Aus Faulschlamm bei einer Eindickung oder Entwässerung abgetrenntes Faul­ wasser enthält in hoher Konzentration Ammoniumionen. Diese neutralisieren Säuren und halten den pH-Wert im neutralen Bereich. Dadurch wird eine Hemmung der Hydrolyse im Fermenter vermieden, bis die Konzentration der Säuren in etwa diejenige des Ammonium (jeweils in mol/l) erreicht. Etwa 5-10% der Trockenmasse von Klärschlamm besteht aus Stickstoff, wovon etwa 50% biologisch in Ammonium umsetzbar ist. Somit sind im Faulwasser ca. 65 g Ammonium je Kilogramm zugeführter Schlammbodenmasse enthalten. Diese sind äquivalent zu 217 g Azetat.
Faulwasser hat normalerweise eine Temperatur, die nur geringfügig unter derjenigen liegt, bei der der Schlamm gefault wurde. Üblicherweise beträgt die Temperatur von Faulwasser ca. 30°C. Durch die Vermischung von Primärschlamm und Faulwasser wird somit der Primärschlamm erwärmt. Mit steigender Temperatur verlaufen Hydrolyse und Versäuerung schneller, so daß die erforderliche Verweilzeit im Fermenter verringert und damit der Fermenter verkleinert werden kann. Dieser positive Effekt überwiegt den nachteiligen Effekt, daß durch die zu fermentierende Schlammenge durch die Ver­ dünnung mit dem Faulwasser vergrößert wird. Vorzugsweise beträgt die Temperatur im Fermenter mindestens 20°C und im Faulbehälter mindestens 30°C. Die Verweilzeit im Fermenter beträgt 2-5 Tage und die im Faulbehälter 10-30 Tage.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird der den Fermenter verlassende versäuerte Rohschlamm in Teilströme aufgeteilt, von denen ein erster als Substrat zur biologischen Abwasserreinigung zurückgeführt und ein zweiter einem Faulbehälter zugeführt wird. Der erste Teilstrom wird vorzugsweise dem Rohabwasser vor der Vorklärung zugege­ ben.
Insbesondere wird der erste Teilstrom, dessen Substrat- und Ammoniumkonzentration hoch ist, nach einer Zwischenspeicherung dann zudosiert, wenn der Bedarf an leicht abbaubarem Substrat hoch und die Stickstofffracht im Rohabwasser gering ist. Das ist normalerweise in den Nachtstunden der Fall. Die gelösten organischen Säuren ver­ bleiben großteils im Rohabwasser und gelangen mit diesem in die Belebungsanlage, wohingegen die Feststoffe großteils in der Vorklärung erneut abgetrennt werden und erneut als Rohschlamm in den Fermenter gelangen.
Der zweite Teilstrom wird einem Faulbehälter zugeführt und darin anaerob stabilisiert. Aus diesem zweiten Teilstrom wird nach der Faulung das Faulwasser abgetrennt und mit dem Rohschlamm vermischt oder in den Fermenter zurückgeführt. Vorzugsweise werden 50-100% des abtrennbaren Faulwassers zurückgeführt.
Vorzugsweise erfolgt die Aufteilung in den ersten und zweiten Teilstrom durch Ein­ dicken, Zentrifugieren und/oder Filtrieren, wobei der erste Teilstrom feststoffarmes Dekantat, Zentrifugat und/oder Filtrat ist und der zweite Teilstrom aus aufkonzen­ triertem Schlamm besteht. Dadurch wird erreicht, daß der erste Teilstrom einen Großteil der gelösten organischen Säuren aber wenig Feststoffe und der zweite Teilstrom den Großteil der Feststoffe in konzentrierter Form enthält. Je stärker der Schlamm aufkon­ zentriert wird, desto kleiner ist das erforderliche Volumen des Faulbehälters. Vorzugs­ weise beträgt der Feststoffgehalt nach der Konzentration 60-120 kg pro m³. Durch die Abtrennung der Feststoffe wird vermieden, daß ein großer Teil der Feststoffe zwischen der Abwasserreinigungsanlage und dem Fermenter im Kreislauf geführt wird. Dadurch wird die Menge des zu behandelnden Rohschlammes und damit das Fermentervolumen verringert. Der erste Teilstrom kann dem Rohabwasser zugemischt oder direkt der Belebungsanlage zugeführt werden. Dadurch, daß der Rohschlamm mit Faulwasser verdünnt worden ist, wird die Menge des ersten Teilstromes und damit der Anteil des darin zurückgeführten Substrates am im Fermenter erzeugten Substrat vergrößert. Vorzugsweise beträgt die Menge des ersten Teilstroms 75-150% der Rohschlammen­ ge.
Vorzugsweise ist der dem Fermenter zugeführte Rohschlamm Primärschlamm. Primär­ schlamm ist Schlamm, der in der Vorklärung unvermischt mit anderen Schlammarten wie z. B. Überschußschlamm abgetrennt worden ist. Primärschlamm hat den Vorteil, daß diese auf hohe Konzentrationen von 40 bis 60 kg/m³ statisch eindickbar sowie schnell und weitgehend fermentierbar ist. Primärschlamm enthält allerdings nur wenig Stick­ stoff, so daß der pH-Wert bei der Versäuerung stark abfallen würde, wenn keine Vermischung mit ammoniumhaltigem Faulwasser erfolgen würde.
Nach einer hervorzuhebenden Ausgestaltung der Erfindung wird der fermentierte Primärschlamm vor der Auftrennung in die Teilströme mit biologischem Schlamm vermischt. Biologischer Schlamm ist insbesondere Überschußschlamm oder Tropfkör­ perschlamm aus dem biologischen Reinigungsteil der Kläranlage. Überschußschlamm fällt normalerweise mit geringer Konzentration von üblicherweise etwa 10 kg/m³ an. Somit führt die Vermischung zu einer Verdünnung des fermentierten Primärschlammes. Die Mischung aus fermentiertem Primärschlamm und Überschußschlamm wird aufkon­ zentriert auf vorzugsweise 50-100 kg pro m³ und als zweiter Teilstrom der Faulung zugeführt. Der erste aus abgetrenntem Schlammwasser bestehende Teilstrom wird noch weiter vergrößert auf vorzugsweise 400-800% der Primärschlammenge und enthält damit einen noch größeren Anteil des im Fermenter erzeugten Substrates. Das gelöste Substrat wird somit aus dem Schlamm ausgewaschen. Der Überschußschlamm enthält wesentlich mehr Stickstoff als der Primärschlamm. Der organisch gebundene Stickstoff wird in der Faulung in Ammonium umgewandelt und verbleibt großteils im Faulwasser. Das Mischungsverhältnis zwischen Primärschlamm und Faulwasser beträgt vorzugs­ weise 50-150%.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird der Fermenter beheizt, zum Beispiel auf eine Temperatur von vorzugsweise zumindest 250 c. Mit steigender Temperatur nimmt die Geschwindigkeit der Hydrolyse und Versäuerung zu, so daß für denselben Fermen­ tationsumsatz weniger Zeit und damit ein kleineres Fermentervolumen ausreicht. Allein durch die Vermischung von Rohschlamm und Faulwasser erfolgt bereits eine Vor­ wärmung des kalten Rohschlammes auf ca. 20°C. Je konzentrierter der Rohschlamm dem Fermenter zugeführt wird, desto weniger Wärme ist erforderlich, um ihn weiter aufzuheizen.
Vorzugsweise wird zum Beheizen des Fermenters Wärme verwendet, die bei der Verwertung von im Faulbehälter erzeugtem Faulgas abfällt und nicht zum Beheizen des Faulbehälters erforderlich ist. Faulgas wird üblicherweise entweder zum Beheizen eines Kessels oder zum Erzeugen von Strom und Wärme in einem Blockheizkraftwerk verwertet. Insbesondere dann, wenn der zweite, dem Faulbehälter zugeführte Teilstrom hoch konzentriert ist, entsteht bei der Faulgasverwertung mehr Wärme, als zum Behei­ zen des Faulbehälters benötigt wird. Der Überschuß wird zum Beheizen des Fermenters verwendet. Die Beheizung des Fermenters erfolgt vorzugsweise, wie auch bei Faulbe­ hältern üblich, über eine Umwälzung des Reaktorinhaltes durch Wasser/Schlamm- Wärmetauscher.
Im Fermenter erfolgt eine Pasteurisierung, wenn zum einen Temperaturen über 50°C herrschen und zum anderen der Schlamm eine gewisse Mindestverweilzeit im Fermenter hat, die mit steigender Temperatur geringer wird. Im Temperaturbereich zwischen 50°C und 70°C werden zwar pathogene Organismen wie Bakterien, Viren und Wurmeier in­ aktiviert, die hydrolysierenden und versäuernden Mikroorganismen bleiben aber aktiv. Somit kann in diesem Temperaturbereich zugleich eine Fermentation und Pasteurisie­ rung erfolgen. Im Normalfall wird allerdings die Überschußwärme aus der Faulgasver­ wertung nicht ausreichen, um das Rohschlamm-Faulwasser-Gemisch bis auf über 50°C zu erwärmen.
Daher wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß von dem fermentierten Klärschlamm Wärme auf den Rohschlamm übertragen wird. Hierbei handelt es sich um eine im Grundsatz bekannte Wärmerückgewinnung mit Hilfe von Wärmetauschern. Wenn beispielsweise die Temperatur im Fermenter 60°C beträgt, kann der fermentierte Schlamm z. B. von 60°C auf 40°C abgekühlt werden und dabei Wärme auf das zugeführte Rohschlamm-Faulwasser-Gemisch übertragen und dieses von z. B. 20°C auf 40°C vorerwärmen. Mit Hilfe der Überschußwärme aus der Faulgasverwer­ tung, die in 70 bis 90°C heißem Wasser enthalten ist, wird das Rohschlamm-Faul­ wasser-Gemisch weiter bis auf 60°C erwärmt.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform wird vorgeschlagen, daß in den Schlamm im Versäuerungsreaktor Sauerstoff eingetragen wird und zwar in einer Menge, die möglichst gering, jedoch hinreichend ist, um eine Methanbildung zu unter­ drücken. Bereits bei einer mittleren Verweilzeit des Schlammes im Fermenter von weniger als zwei Tagen könnte dort Methan gebildet werden, wenn der Schlamm anaeroben Bedingungen ausgesetzt ist. Damit bestünde Explosionsgefahr, so daß besondere Sicherheitsvorkehrungen erforderlich wären. Da Methanbakterien sehr empfindlich gegen Sauerstoff sind, kann die Methanbildung durch Zufuhr geringer Sauerstoffmengen unterdrückt werden. Andererseits ermöglicht die Zufuhr von Sauer­ stoff eine Oxidation leicht abbaubaren Substrates zu Kohlendioxid und Wasser, wodurch der Substratertrag verringert wird. Deshalb soll nur wenig Sauerstoff zugeführt werden.
Der Sauerstoff wird durch Einbringen eines sauerstoffhaltigen Gases wie Luft zugeführt. Die Steuerung der Sauerstoffzufuhr kann durch intermittierendes Zuführen von Luft über variable Zufuhrintervalle oder Zwischenintervalle, durch Zufuhr eines variablen Luftstromes oder durch Zufuhr eines konstanten Luftstromes erfolgen, dessen Sauer­ stoffgehalt durch variable Zumischung von Abluft verändert wird. Das sauerstoffhaltige Gas kann beispielsweise in den Schlamm eingeblasen, mechanisch eingeschlagen oder in einen durch einen Treibstrahlinjektor umgepumpten Schlammstrom eingesaugt werden. Durch Einstellen des Sauerstoffgehaltes in der Zuluft durch variable Mischung aus Umgebungsluft und Abluft wird zum einen erreicht, daß der Zuluftstrom konstant und zum Durchmischen des Fermenterinhaltes ausreichend bleibt, und zum anderen, daß der zu desodorierende Abluftstrom verringert wird, indem der mit der Umgebungsluft zugeführte Sauerstoff sehr weitgehend ausgenutzt wird.
Eine Regelung der Sauerstoffzufuhr kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß der Methangehalt der Abluft aus dem Fermenter überwacht wird. Wenn in dieser kein Methan nachweisbar ist, wird die Zufuhr von Sauerstoff verringert; sobald Methan in der Abluft nachweisbar ist, wird die Sauerstoffzufuhr erhöht. Aus Sicherheitsgründen sollte eine festzulegende Sauerstoffzufuhr nicht unterschritten werden, deren Wert z. B. durch Versuche ermittelt werden kann.
Eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, daß dem Faulbehälter eine Trennstufe nachgeordnet ist, von der eine Faulwasser führende Leitung mittelbar oder unmittelbar zum Fermenter zurückführt, von dem seinerseits mittelbar oder unmittelbar eine zu einer biologischen Abwasserreinigungsstufe führende Leitung ausgeht. Insbesondere ist vorgesehen, daß in einer von dem Fermenter zu dem Faulbehälter führenden Leitung eine Trenneinrichtung wie Eindick- und/oder Entwässe­ rungseinrichtung angeordnet ist, von der die zu der biologischen Abwasserreinigungs­ stufe führende Leitung ausgeht.
Nach einer besonderen Ausführungsform wird sowohl die Trennstufe als auch die Trenneinrichtung von einer einzigen Trennvorrichtung gebildet, die abwechselnd zum Aufkonzentrieren und zum Entwässern von Schlamm nutzbar ist. Vorzugsweise ist die Trennvorrichtung eine Maschine, die eine Filtertrommel oder ein Filterband und eine Bandfilterpresse umfaßt.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen - für sich und/oder in Kombination -, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung der den Zeichnungen zu entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispiele.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Fließschema einer Anlage zum Erzeugen biologisch leicht abbauba­ ren Substrates aus Rohschlamm,
Fig. 2 die Anlage nach Fig. 1 mit einer Trennstufe zur Aufkonzentrierung des fermentierten Rohschlammes,
Fig. 3 die Anlage nach Fig. 2 mit Zumischung von Überschußschlamm vor der Trennstufe,
Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Fermenters und
Fig. 5 den Fermenter nach Fig. 4 mit Einrichtungen zur Wärmerückgewinnung.
Nach den Figuren, in denen gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, wird über eine Rohschlammleitung (10) aus einer Kläranlage stammender Rohschlamm, der vorzugsweise eingedickter Primärschlamm ist, einem Fermenter (12) zugeführt. Über eine Faulwasserleitung (14) wird Faulwasser in den Fermenter (12) geführt. In dem Fermenter (12) erfolgt eine Hydrolyse und Versäuerung des Rohschlamm-Faul­ wasser-Gemisches. Das fermentierte Gemisch wird in zumindest zwei Teilströme (16) und (18) aufgeteilt. Ein erster Teilstrom (16) wird über zum Beispiel einen nicht dargestellten Speicherbehälter zurück zur Kläranlage geführt. Der zweite Teilstrom (18) gelangt in einen Faulbehälter (20), in dem der Rohschlamm anaerob stabilisiert wird. In einer Trennstufe (22) wie Eindick- oder Entwässerungseinrichtung wird der Faulbehäl­ terabfluß (24) in feststoffarmes Faulwasser, das über die Faulwasserleitung (14) zum Fermenter (12) zurückgeführt wird, und in eingedickten/entwässerten Faulschlamm (24) aufgetrennt.
Dem Fermenter (12) kann eine weitere Trenneinrichtung (30) wie Eindick- und/oder Entwässerungseinrichtung nachgeschaltet sein. In dieser wird der Fermenterabfluß (32) aufgetrennt in den ersten feststoffarmen Teilstrom (16) und den zweiten aufkonzen­ trierten Teilstrom (18).
Zwischen dem Fermenter (12) und der Trenneinrichtung (30) kann der Fermenterabfluß (32) mit aus einem biologischen Reinigungsteil der Kläranlage abgezogenem biologi­ schem Schlamm (40) vermischt werden.
Der Fermenter (12) wird über eine Zuführungsleitung (50) mit Rohschlamm und Faulwasser beschickt. Der Fermenterinhalt wird über eine Pumpe (52) und Umwälzlei­ tung (54) umgewälzt. Die Umwälzleitung führt über einen Wärmetauscher (56), der mit Warmwasser beheizt wird. Der Fermenterinhalt hat somit eine höhere Temperatur als der Zufluß. Die Umwälzleitung führt außerdem über einen Injektor (58), in den Umge­ bungsluft eingesaugt wird. Die Luft wird in gerade ausreichender Menge in den Fer­ menterinhalt eingetragen, so daß eine Methanbildung unterdrückt wird. Über eine Abluftleitung (60) wird geruchsintensive Abluft abgeführt. Dieser wird zur Desodorie­ rung vorzugsweise über einen nicht dargestellten Biofilter oder Biowäscher oder in einen Tropfkörper oder in eine Belebungsanlage geführt.
Zur Wärmerückgewinnung durch Übertragung von Wärme vom Fermenterabfluß (32) auf den Fermenterzufluß (50) dient ein Wärmetauscher (70). Dieser besteht im Aus­ führungsbeispiel aus einem Doppelkammerbehälter mit einer Aufwärmkammer (72) und einer Abkühlkammer (74). Der Fermenterzufluß (50) wird über eine Kaltschlammpumpe (76) in die Aufwärmkammer (72) geführt und dort umgewälzt. Fermenterinhalt gelangt in freiem Gefälle oder über eine Warmschlammpumpe (78) in die Abkühlkammer (74) und wird dort mittels der Warmschlammpumpe (78) umgewälzt. Die Umwälzung des Inhaltes der Kammern (72, 74) kann auch durch Rühreinrichtungen, durch Einblasen von Luft oder andere geeignete Maßnahmen erfolgen. Über eine Trennwand (80) zwischen den Kammern (72, 74) wird Wärme vom warmen Fermenterabfluß (32) auf den kalten Fermenterzufluß (50) übertragen.
Die Wärmeübertragung erfolgt vorzugsweise chargenweise. So kann die Aufwärmkam­ mer (72) mit kaltem Rohschlamm und die Abkühlkammer (74) mit warmem Fermenter­ inhalt gefüllt werden. Nach einer vorgewählter Wärmeübertragungszeit oder nachdem eine vorgegebene Temperaturdifferenz der Kammerinhalte unterschritten ist, wird die Abkühlkammer (74) geleert, indem der abgekühlte Fermenterabfluß über die Pumpe (78) und die Leitung (32) abgefördert wird. Die Abkühlkammer (78) wird sodann wieder mit warmem Fermenterabfluß gefüllt. Die Aufwärm- oder -heizkammer (72) wird geleert, indem der aufgewärmte Rohschlamm über die Pumpe (76) in den Fermen­ ter (12) gefördert wird. Sodann wird die Aufheizkammer (72) erneut mit kaltem Roh­ schlamm befüllt.
Wenn der Rohschlamm im Fermenter (12) zugleich pasteurisiert werden soll, so muß das Befüllen der Abkühlkammer (74) mit Fermenterinhalt abgeschlossen sein, bevor Rohschlamm aus der Aufwärmkammer (72) in den Fermenter (12) gelangt. Bis zum erneuten Befüllen der Abkühlkammer (74) muß eine zum Pasteurisieren des Fermenter­ inhaltes ausreichende Zeit verstreichen. Wenn keine Pasteurisierung erfolgen muß, so können sich die Füll- und Entleerungszeiten der Kammern (72, 74) überschneiden.
Der Injektor (58) ist über ein Dreiwegeventil (90) einerseits mit der Umgebung und andererseits mit der Abluftleitung (60) verbunden. Durch Einstellung des Dreiwegeven­ tils (90) kann die Zuluft zum Injektor (58) in unterschiedlichem Verhältnis aus Umge­ bungsluft und Abluft gemischt werden. Da die Abluft infolge Sauerstoffverbrauchs durch Oxidation von Substrat weniger Sauerstoff enthält als die Zuluft, ist so der Sauerstoffgehalt der Zuluft einstellbar.

Claims (17)

1. Verfahren zum Erzeugen biologisch leicht abbaubarer Stoffe, insbesondere kurzketti­ ger organischer Säuren, als Substrat für eine vermehrte biologische Phosphorelimina­ tion und/oder eine Denitrifikation durch Hydrolyse und Versäuerung von Rohschlamm in einem Fermenter, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohschlamm (10) in dem Fermenter (12) mit ammoniumhaltigem Faulwasser (14) vermischt fermentiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Fermenter (12) entnommene versäuerte Rohschlamm in Teilströme (16, 18) aufgeteilt wird, von denen ein erster als Substrat zur biologischen Abwasserreini­ gung zurückgeführt und ein zweiter einem Faulbehälter (20) zugeführt wird.
3. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Faulwasser (14) vom zweiten Teilstrom (18) nach dessen Faulung in dem Faulbehälter (20) abgetrennt und in den Fermenter (12) zurückgeführt wird.
4. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Teilstrom (16) und der zweiten Teilstrom (18) in einer Trennstufe (30) wie Eindickung, Zentrifugierung oder Filtration so voneinander getrennt werden, daß der erste Teilstrom (16) überwiegend aus abgetrenntem Schlammwasser und der zweite Teilstrom (18) aus aufkonzentriertem feststoffreichem Schlamm besteht.
5. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Fermenter (12) zugeführte Rohschlamm (10) vorwiegend Primärschlamm ist.
6. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der fermentierte Rohschlamm vor der Trennstufe (30) mit biologischem Schlamm (40) wie Überschußschlamm oder Tropfkörperschlamm vermischt wird.
7. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Fermenter (12) beheizt wird.
8. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwertung von im Faulbehälter (20) erzeugtem Faulgas entstehende Wärme zum Beheizen des Fermenters (12) verwendet wird.
9. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Fermenter (12) eine zum Pasteurisieren ausreichende Temperatur herrscht.
10. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß von dem fermentierten Rohschlamm (32) Wärme auf den zugeführten Roh­ schlamm (10) übertragen wird.
11. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den Rohschlamm im Fermenter (12) Sauerstoff in zumindest einer Menge eingetragen wird, die ein Unterdrücken einer Methanbildung im erforderlichen Umfang sicherstellt.
12. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Methananteil von dem Fermenter (12) entnommenem Abgas (60) bestimmt wird und in Abhängigkeit von dem Methananteil der Sauerstoffeintrag geregelt wird.
13. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Fermenter (12) durch Umpumpen über einen Treibstrahlinjektor (58) durch­ mischt und belüftet wird.
14. Anordnung zum Erzeugen biologisch leicht abbaubarer Stoffe, insbesondere kurzketti­ ger organischer Säuren, als Substrat für eine vermehrte biologische Phosphorelimina­ tion und/oder eine Denitrifikation durch Hydrolyse und Versäuerung von Rohschlamm in einem Fermenter, dem ein Faulbehälter nachgeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß dem Faulbehälter (20) eine Trennstufe (22) nachgeordnet ist, von der eine Faulwasser führende Leitung (14) mittelbar oder unmittelbar zum Fermenter (12) zu­ rückführt, von dem seinerseits mittelbar oder unmittelbar eine zu einer biologischen Abwasserreinigungsstufe führende Leitung (16) ausgeht.
15. Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß in einer von dem Fermenter (12) zu dem Faulbehälter (20) führenden Leitung (18) eine Trenneinrichtung wie Eindick- und/oder Entwässerungseinrichtung an­ geordnet ist, von der die zu der biologischen Abwasserreinigungsstufe führende Leitung (16) ausgeht.
16. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Eindick-/Entwässerungsvorrichtung abwechselnd die Trennstufe (22) und die Trenneinrichtung (30) bildet.
17. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Eindick-/Entwässerungsvorrichtung eine Bandfilterpresse mit Vorentwässe­ rungstrommel oder -band ist.
DE1995123263 1995-06-27 1995-06-27 Verfahren und Anordnung zum Erzeugen biologisch leicht abbaubarer Stoffe Withdrawn DE19523263A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1995123263 DE19523263A1 (de) 1995-06-27 1995-06-27 Verfahren und Anordnung zum Erzeugen biologisch leicht abbaubarer Stoffe

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1995123263 DE19523263A1 (de) 1995-06-27 1995-06-27 Verfahren und Anordnung zum Erzeugen biologisch leicht abbaubarer Stoffe

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19523263A1 true DE19523263A1 (de) 1997-01-02

Family

ID=7765329

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1995123263 Withdrawn DE19523263A1 (de) 1995-06-27 1995-06-27 Verfahren und Anordnung zum Erzeugen biologisch leicht abbaubarer Stoffe

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19523263A1 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19723212A1 (de) * 1997-06-03 1998-12-10 Bk Giulini Chem Gmbh & Co Ohg Verfahren zur Behandlung von Abwasser zur Verbesserung der Denitrifizierung bei gleichzeitiger Dephosphatierung
EP0965566A2 (de) * 1998-06-15 1999-12-22 Shinko Pantec Kabushika Kaisha Verfahren zur Behandlung von organischem Abwasser
EP2049443A2 (de) * 2006-08-11 2009-04-22 Aqwise - Wise Water Technologies Ltd Verfahren und vorrichtung zur gleichzeitigen klärung und endogenen nachdenitrifizierung
DE102008030653B4 (de) * 2007-12-30 2012-02-23 Archea Biogastechnologie Gmbh Verfahren und Anlage zur Steigerung der Biogasausbeute eines Substrats

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3534603A1 (de) * 1985-09-27 1987-04-09 Boehnke Botho Verfahren zur weiterverarbeitung von aus einer biologischen abwasserreingiungsanlage abgezogenem rohschlamm
DE3901404A1 (de) * 1988-01-29 1989-08-03 Tech Hochschule C Schorlemmer Verfahren zur anaerobfermentation organischer abprodukte
DE4141832C1 (en) * 1991-12-18 1993-05-19 Dauber, Siegfried Reinhard, Dipl.-Ing., 5100 Aachen, De Waste water process and appts. treats mixt. of activated and primary sludges

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3534603A1 (de) * 1985-09-27 1987-04-09 Boehnke Botho Verfahren zur weiterverarbeitung von aus einer biologischen abwasserreingiungsanlage abgezogenem rohschlamm
DE3901404A1 (de) * 1988-01-29 1989-08-03 Tech Hochschule C Schorlemmer Verfahren zur anaerobfermentation organischer abprodukte
DE4141832C1 (en) * 1991-12-18 1993-05-19 Dauber, Siegfried Reinhard, Dipl.-Ing., 5100 Aachen, De Waste water process and appts. treats mixt. of activated and primary sludges

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19723212A1 (de) * 1997-06-03 1998-12-10 Bk Giulini Chem Gmbh & Co Ohg Verfahren zur Behandlung von Abwasser zur Verbesserung der Denitrifizierung bei gleichzeitiger Dephosphatierung
DE19723212C2 (de) * 1997-06-03 2000-01-27 Bk Giulini Chem Gmbh & Co Ohg Verfahren zur Behandlung von Abwasser zur Verbesserung der Denitrifizierung bei gleichzeitiger Dephosphatierung durch Zusatzmittel
EP0965566A2 (de) * 1998-06-15 1999-12-22 Shinko Pantec Kabushika Kaisha Verfahren zur Behandlung von organischem Abwasser
EP0965566A3 (de) * 1998-06-15 2000-11-29 Shinko Pantec Kabushika Kaisha Verfahren zur Behandlung von organischem Abwasser
EP2049443A2 (de) * 2006-08-11 2009-04-22 Aqwise - Wise Water Technologies Ltd Verfahren und vorrichtung zur gleichzeitigen klärung und endogenen nachdenitrifizierung
EP2049443A4 (de) * 2006-08-11 2011-10-05 Aqwise Wise Water Technologies Ltd Verfahren und vorrichtung zur gleichzeitigen klärung und endogenen nachdenitrifizierung
DE102008030653B4 (de) * 2007-12-30 2012-02-23 Archea Biogastechnologie Gmbh Verfahren und Anlage zur Steigerung der Biogasausbeute eines Substrats

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3108923C2 (de) Verfahren zur biologischen Behandlung von organischen Abfallprodukten
DE69834439T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von organischem Abwasser
DE102011120888B3 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Abbau von biogenem Material
DE3810250A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur zweistufigen anaeroben aufbereitung fluessiger substrate
WO2009112208A2 (de) Verfahren zur abwasserbehandlung und abwasserbehandlungsanlage
EP1309517B1 (de) Verfahren zur reinigung von abwasser, und kläranlage zur durchführung des verfahrens
DE3427310A1 (de) Verfahren zur biologischen reinigung von abwasser
DE2844498A1 (de) Verfahren zum abbau von schlamm
DE2354383A1 (de) Verfahren zur entfernung von stickstoffverbindungen aus abwasser
EP0483312B1 (de) Verfahren zur nitrat- und phosphatelimination bei der biologischen reinigung von abwasser
EP0038489B1 (de) Verfahren zur Gewinnung von proteinhaltigem Tierfutter
DE19523263A1 (de) Verfahren und Anordnung zum Erzeugen biologisch leicht abbaubarer Stoffe
EP0019733A1 (de) Verfahren zur Optimierung der Stoffwechsel-Aktivität von Mikro-Organismen im Substrat eines biologischen Reaktions-Systems
DE4208698C2 (de) Verfahren zur simultanen biologischen Stickstoffelimination
DE4238708A1 (de) Verfahren zur Verringerung des Schlammanfalls in aeroben und anaeroben mikrobiellen Abwasserreinigungs- bzw. Faulungsanlagen
DE3907734C1 (de)
DE19620158C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur biologischen Reinigung von Abwasser mit separater Schlammbehandlungsstufe
DE19716939A1 (de) Verfahren und Abwasserbehandlungsanlage zur biologischen Aufbereitung von farbstoffhaltigen Abwässern aus der Textil- und Lederindustrie
EP3608300B1 (de) Verfahren zur reduzierung des nährstoffgehalts von gülle und geflügelkot
DE2335538B1 (de) Verfahren zur Beschleunigung und Intensivierung biologischer Abbauvorgaenge
DE3534605A1 (de) Verfahren zur weiterverarbeitung von aus einer biologischen abwasserreinigungsanlage abgezogenem rohschlamm
EP0202626B1 (de) Verfahren zur Reduzierung organischer Inhaltstoffe in Abfällen und/oder Abwässern
AT526134B1 (de) Diskontinuierliches abwasserreinigungsverfahren
DE19802957C1 (de) Verfahren zur diskontinuierlichen Abwasserreinigung
AT392263B (de) Verfahren zur faulung von duennfluessigen substraten unter bildung von methan sowie vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8141 Disposal/no request for examination