DE1960365A1

DE1960365A1 - Dewatering (partly) digested sewage sludge

Info

Publication number: DE1960365A1
Application number: DE19691960365
Authority: DE
Inventors: Lange Gunde Johan Kristian
Original assignee: LANGE GUNDE JOHAN KRISTIAN
Current assignee: LANGE GUNDE JOHAN KRISTIAN
Priority date: 1969-12-02
Filing date: 1969-12-02
Publication date: 1971-06-09

Abstract

Digested or partly digested sewage sludge is filtered in portions as it flows upwards through a filter cloth resistant to bacterilogical decomposition, on the upper side of which a suction is maintained by the siphon action of a discharge tube for the filtered water.

Description

Verfahren und Anlage zum Entwässern ausgefaulten oder teilweise ausgefaulten Abwasserschlamms.Process and system for dewatering rotten or partially rotten Sewage sludge.

Bei Abwasserreinigungsanlagen ißt es erforderlich, den in den Klärtanken der Anlage abgeschiedenen Schlamm einer Reihe Nachbehandlungen zu unterwerfen, bevor er die Form annimmt, in der er weggebracht werden kann. Gewöhnlicherweise wird der Schlamm von den Klärtanken hinüber in Ausfaultanke gepumpt, in denen er einige Wochen lang anaerob vergoren wird. Daraufhin wird er suf Hnt#s'e serung auf Schlammbeete gegossen, die aus grossen, flachen Gruben bestehen, die im Freien liegen und deren Böden zum Abfiltrieren des Schlammwassers mit Kiesschichten, Schlackeschichten und Drainrohren versehen sind. Das Entwässern geht Jedoch äußerst langsam und unrationell vor sich, teils weil der Schlamm ständig den Einflusen des Wetters ausgesetzt ist, teils weil man dazu gezwungen ist, die eine Schicht ausgefaulten oder teilweise ausgefaulten Schlamms auf die andere zu pumpen, so dass die unten befindlichen Schichten das Entwässern der auf ihnen liegenden Schichten verzdgert. Daher können leicht mehrere Monate verstreichen, bevor der Trockensubstanzgehalt des Schlamms von den ursprünglichen 4-10% auf die 20-25% angestiegen ist, die notwendig sind, damit sich der Schlamm aus dem Schlammbeet schaufeln last. Ausserdem beschlagnahmen die Schlammbeete grosse Flächen und die mit dem Herausschaufeln und Wegfahren des Schlamms verbundenen Unkosten sind sehr hoch.In sewage treatment plants it is necessary to eat in the sewage tanks to subject the sludge separated from the plant to a series of post-treatments before it takes the form in which it can be taken away. Usually the Sludge from the septic tanks is pumped over into the septic tank, in which it stays for a few weeks is fermented anaerobically for a long time. Thereupon he will sufn # s'e ure on mud beds cast, which consist of large, shallow pits that lie in the open and their Soils for filtering off the sludge water with layers of gravel, layers of slag and Drain pipes are provided. However, draining is extremely slow and inefficient in front of you, partly because the mud is constantly exposed to the effects of the weather, partly because one is forced to rotten one layer or partly to pump digested sludge on top of the other, leaving the layers below the drainage of the layers lying on them is delayed. Therefore you can easily several months pass before the dry matter content of the sludge decreases the original 4-10% has risen to the 20-25% that are necessary for this to happen to shovel the mud out of the mud bed. In addition, the mud beds are confiscated large areas and those associated with shoveling out and driving away the mud Expenses are very high.

Es ist bekannt, das Entwässern ausgefaulten oder teilweise ausgefaulten Schlamms durch Zentrifugieren vorzunehmen, doch &Wt Grund der grossen Mengen, die zu behandeln sind, ist die hierzu erforderliche maschinelle Ausrüstung sehr umfangreich und kostspielig und die Betriebsunkosten sind zu hoch, da für das Fahren #cdae Wartung solcher Anlagen sachverständiges Personal erforderlich ist und der grosse Gehalt des Schlamms an Sand und Kies und anderen harten und schleissenden Bestandteilen einen sehr kräftigen Verschleiss der verwendeten Schlaminzentrifugen bewirkt.It is known to drain rotten or partially rotten To make the sludge by centrifugation, but & Wt reason of the large quantities, which are to be treated, the machine equipment required for this is very much extensive and expensive, and the operating expenses are too high for driving #cdae maintenance of such systems requires expert personnel and the The mud has a large content of sand and gravel and other hard and abrasive substances Ingredients a very powerful one Wear and tear on the sludge centrifuges used causes.

Es ist der Zweck der Erfindung, ein Verfahren und eine Anlage anzugeben, die ein schnelles und rationelles Entwässern des ausgefaulten oder teilweise ausgefaulten Schlamms ermöglichen. Das für das erfindungsgemässe Verfahren Kennzeichnende besteht darin, dass das Entwässern durch portionsweises Filtrieren in aufwärtsgehender Richtung durch ein gegen Abbau durch Bakterien widerstandsfähiges Filtertuch ausgeführt wird. Es hat sich durch Versuche erwiesen, dass man bereits dadurch, dass man das früher übliche, ständige Zuführen von neuem Dtinnschlamm auf den gebildeten Filterkuchen vermeidet, eine solche Beschleunigung des Entwässerns durch Filtrieren durch ein Filtertuch erreicht, dass sich das notwendige Erhöhen des Trockensubstanzgehaltes auf 20-25% in angemessen kurzer Zeit durchführen lässt und dass der an der Unterseite des Filters gebildete Filterkuchen mit kurzen zeitlichen Zwischenräumen zerbricht und abfällt. Der Filter hält sich somit ständig sauber und effektiv und das abfiltrierte Material sammelt sich am Boden des Filtrierbehälters als eine Masse, deren Trockensubstanzgehalt 25-30% beträgt und die sich dem Behälter durch eine Bodenventil ohne die früher durch das Herausschaufeln bedingten, hohen Unkosten entnehmen läßt.It is the purpose of the invention to provide a method and a system, the quick and efficient drainage of the rotten or partially rotten Allow mud. What is characteristic of the method according to the invention consists in that the dehydration by filtering in portions in an upward direction is carried out through a filter cloth that is resistant to degradation by bacteria. Experiments have shown that you can already do this by doing this earlier usual, constant supply of new tin sludge on the filter cake formed avoids such speeding up of drainage by filtering through a The filter cloth achieves the necessary increase in the dry matter content to 20-25% in a reasonably short time and that of the bottom The filter cake formed by the filter breaks up with short intervals and falls off. The filter thus keeps itself constantly clean and effective and the filtered off Material collects at the bottom of the filter container as a mass, its dry matter content 25-30% and which is the container through a bottom valve without the earlier due to the shoveling, high costs can be extracted.

Erfindungsgemäss kann durch Heberwirkung eines Abführungsrohres für das abfiltrierte Wasser an der Oberseite des Filtertuches ein Sog hervorgerufen werden, wodurch erreicht wird, dass das Filtrieren, wenn es erst einmal in Gang gesetzt ist, ohne maschinelle Hilfsmittel und ohne Ueberwachung durchgeführt werden kann.According to the invention, by siphoning a discharge pipe for the filtered water caused suction on the top of the filter cloth This ensures that the filtering process once started is set, can be carried out without mechanical aids and without monitoring can.

Erfindungsgemäss kann vor dem Filtrieren dem Schlamm eine geringfügige Menge Torfmull oder getrockneter und vermahlener Schlamm als Filtrierhilfsmittel zugesetzt werden. Es hat sich gezeigt, dass ein solcher Zusatz, z.B. in einer Menge, die bis zu 1 Gewichtsprozent beträgt, die Filtration begünstigt und stabilisiert, wahrscheinlich dadurch, dass er einem Verstopfen des Filtertuches und einem Sichschliessen des Filterkuchens durch nicht abgebaute Kolloide im Schlamm, wenn letzterer nicht ganz ausgefault sein sollte, entgegenwirkt.According to the invention, the sludge can be slightly Amount of peat waste or dried and ground sludge as a filter aid can be added. It has been shown that such an additive, e.g. in an amount which is up to 1 percent by weight, the filtration promotes and stabilizes, probably due to the fact that the filter cloth clogged and closed of the filter cake due to undegraded colloids in the sludge, if the latter does not should be quite rotten, counteracts.

Eine Anlage zur Ausübung des vorliegenden Verfahrens in der bevorzugten Ausführungsform ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Schlammbehälter mit einer Auslassöffnung im Boden und mit einem Saugrohr umfasst, das mit einer nach unten zeigenden Mündung, die mit einem gegen Abbau durch Bakterien widerstandsfähigem Filtertuch abgedeckt ist, in den Behälter einmündet und an eine Unterdruckquelle angeschlossen ist. Mit einer solchen Anlage lässt sich ein portionsweises Entwässern von in den Behälter eingeführtem Dünnschlamm leicht und einfach durchführen und das fertige und entwässerte Produkt durch den Boden des Behälters hindurch direkt auf einen Wagen oder einen anderen Förderer verladen.An installation for practicing the present method in the preferred Embodiment according to the invention is characterized in that it has a sludge container comprises with an outlet opening in the bottom and with a suction tube which is connected to a downward-facing mouth with a resistant to bacterial degradation Filter cloth is covered, opens into the container and a vacuum source connected. Such a system allows dewatering in portions of thin sludge introduced into the tank can be carried out easily and simply and the finished and dehydrated product through the bottom of the container directly loaded onto a trolley or other conveyor.

Das Saugrohr kann in einer solchen Anlage erfindungsgemäss von einem Heber gebildet werden, dessen ausserhalb des Behälters befindlicher Zweig wesentlich weiter hinabgeführt ist als das Saugmundstück und an dessen höchstem Punkt eine Vakuumpumpe angeschlossen ist. Sobald die Heberwirkung durch Füllen des gesamten Saugrohres mit Wasser hervorgebracht ist, setzt die Anlage auf Grund der Heberwirkung des Saugrohres fort zu arbeiten, solange das Saugmundstück in den Dünnschlamm hinabgetaucht ist. Der fortgesetzte Betrieb der Anlage erfordert somit keine Beaufsichtigung und kann auch nachts ohne solche stattfinden.The suction pipe can according to the invention in such a system of one Lifters are formed whose branch located outside the container is essential is further down than the suction mouthpiece and at its highest point is a Vacuum pump is connected. Once the siphon effect by filling the whole Suction pipe is produced with water, the system continues due to the siphon effect of the suction tube continues to work as long as the suction nozzle is immersed in the thin sludge is. The continued operation of the system therefore does not require any supervision and can also take place at night without such.

Zur Aufrechterhaltung von so weit möglich gleichmässigen Filtrierbedingungen kann die Mündung des Saugrohres im Behälter erfindungsgemäss zwecks Einstellung auf den jeweiligen Dünnschlammstane im Behälter in lotrechter Richtung beweglich sein. Das Absaugen geht somit ständig in ungefähr der gleichen Tiefe unter der Oberfläche vor sich, wodurch man sich teils gegen ein Aufheben der Heberwirkung durch Einsaugen von Luft sichert, teils erreicht, dass das Absaugen in der grdsstmöglichen Höhe über dem Boden oder dem bereits entwässerten Material, das sich auf diesem angesammelt hat, stattfindet.To maintain filtering conditions that are as uniform as possible can the mouth of the suction pipe in the container according to the invention for the purpose of adjustment movable on the respective thin sludge rod in the container in a vertical direction be. The suction is therefore always at approximately the same depth below the surface in front of you, whereby one is partly against a lifting of the siphon effect by suction of air ensures, in some cases, that the suction is at the greatest possible height above the ground or over the already drained material that has accumulated on it has, takes place.

Um dieses zu erreichen, kann das Mundstück des Saugrohres von einem auf dem Dünnschlamm schwimmendem Schwimmer getragen werden und das Saugrohr selbst teleskopartig oder flexibel ausgeführt sein.To achieve this, the mouthpiece of the suction tube can be of a be carried on the thin mud floating float and the suction pipe itself be designed telescopic or flexible.

Als Sicherung gegen ein Blockieren des Filtertuches können erfindungsgemäss Organe zum Erzeugen kurzzeitiger Druckstösse auf der Saugseite des Filtertuches vorgesehen sein. Hierdurch wird es möglich gemacht, den gebildeten Filterkuchen abzustossen.As a safeguard against blocking of the filter cloth, according to the invention Organs for generating brief pressure surges on the suction side of the filter cloth be provided. This makes it possible for the filter cake formed to repel.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung näher erklärt die eine Ausführungsform einer erfindungsgemässen Anlage schematisch darstellt.The invention is explained in more detail below with reference to the drawing which schematically represents an embodiment of a system according to the invention.

Auf der Zeichnung bezeichnet 1 einen zylindrischen Behälter mit konischem Boden 2, von welchem ein Austrittrohr 3 mit einem Absperrventil 4 ausgeht. Oben im Behälter ist ein Saugfilter mit der Form eines umgekehrten Trichters 5 angebracht, über dessen nach unten zeigende Oeffnung ein Filtertuch 6 gespannt ist, das aus einem gegen Bakterienangriff widerstandsfähigem Textilmaterial hergestellt und so dicht gewebt ist, dass durchgesaugtes Schlammwasser höchstens einen Trockensubstanzgehalt von ba. 0,2 aufweist. Das Filtertuch wird an seiner Oberseite von einer in die Trichtermündung eingesetzten, perforierten Metallplatte und einer zwischenliegenden Scheibe aus Metallsiebgewebe gestützt und umschliesst im übrigen luftdicht den Rand des Trichters.In the drawing, 1 denotes a cylindrical container with a conical one Bottom 2, from which an outlet pipe 3 with a shut-off valve 4 extends. Above a suction filter in the shape of an inverted funnel 5 is installed in the container, A filter cloth 6 is stretched over its downwardly pointing opening, which consists of made of a textile material that is resistant to bacterial attack and so on is tightly woven so that the sludge water sucked through has a dry matter content at most by ba. 0.2. The top of the filter cloth is inserted into the funnel mouth inserted, perforated metal plate and an intermediate disc Metal sieve fabric is supported and, moreover, encloses the edge of the funnel in an airtight manner.

Vom oberen Ende des Trichters geht ein Saugrohr 7 aus, das auf nicht näher gezeigte Weise telebkopisch verlängerbar ist, so dass der Trichter mit dem Filtertuch unter Aufrechterhaltung der Dichtigkeit des Saugrohres nach aussen hin im Behälter 1 gesenkt werden kann. Das Saugrohr ist über ein Absperr- und Regelventil 8 an ein U-förmiges Rohr 12 angeschlossen, dessen freies Ende so weit hinabgeführt ist, dass eine im Rohr befindliche, ungebrochene Wassersäule einen erheblichen Sog im Trichter 5 an der Oberseite des Filtertuches 6 ausübt. Der Heberzweig 12 kann z.B. bis zu 10 m lang sein.From the upper end of the funnel a suction tube 7 goes out, which does not open is shown in more detail telebcopically extendable, so that the funnel with the Filter cloth while maintaining the tightness of the suction pipe to the outside can be lowered in container 1. The suction pipe is via a shut-off and control valve 8 connected to a U-shaped tube 12, the free end of which led down so far is that an unbroken column of water in the pipe creates a considerable suction exerts in the funnel 5 on the top of the filter cloth 6. The jack branch 12 can e.g. be up to 10 m long.

Vom obersten Punkt 9 des Heberzweiges führt ein Rohr 10 zu einer Vakuumpumpe 11, die entweder eine volumetrische Pumpe oder eine Wasserstrahlpumpe sein kann und dazu dient, die am höchsten gelegene Partie des Hebers von Luftansammlungen freizuhalten, die die Heberwirkung aufheben könnten.From the top point 9 of the jack branch, a pipe 10 leads to a vacuum pump 11, which can be either a volumetric pump or a water jet pump and serves to lift the highest part of the air accumulation to keep free, which could cancel the siphon effect.

Das unterste Ende des Heberzweiges 12 führt über zwei Absperr-und Regelventile 13 und 14 zu einem Ablauf, der, wie gezeigt, einen Wasserverschluss 15 bilden kann, welcher das Einsaugen von Luft verhindert. Ausserdem kanne wie gézxigt, an das unterste Ende des Heberzweiges 12 eine Saugpumpe 17 s.B. in der Form einer Wasserstrahlpumpe, angeschlossen sein, der das Wasser durch eine Leitung 18 unter Kontrolle eines Ventils 19 zugeführt wird und die über ein Absperr- und Regelventil 16 der Leitung 12 angeschlossen ist.The lowermost end of the siphon branch 12 leads over two shut-off and Control valves 13 and 14 to a drain, which, as shown, a water seal 15 can form, which prevents the sucking in of air. In addition, as is permitted, at the lowermost end of the siphon branch 12 a suction pump 17 see B. in the form of a Water jet pump, connected to the water through a line 18 below Control of a valve 19 is supplied and via a shut-off and control valve 16 of the line 12 is connected.

Die gezeigte Anlage arbeitet folgendermassen: Der Behälter 1 wird mit dem von den Ausfaultanken der Anlage kommenden Dünnschlamm gefüllt, dessen Trockensubstanzgehalt bis zu 10% beträgt. Der Saugtrichter 5 wird so eingestellt, dass sich das Filtertuch 6 geeignet tief unter der Schlammoberfläche im Behälter 1 befindet, und der Heber 5, 7, 12 mit Hilfe der Vakuumpumpe 11 oder der Wasserstrahlpumpe 17 und der Ventile 8, 13, 14 und 16 in Betrieb gesetzt. Wenn die Heberwirkung hervorgebracht ist, kann die Wasserstrahlpumpe 17 abgestellt werden, während die Vakuumpumpe 11 zum Abziehen einsickernder Luft weiterlaufen sollte, und der Sog auf der Oberseite des Filtertuches 6 kann nun mit Hilfe der Ventile 8, 13 und 14 auf einen passenden Wert eingestellt werden.The system shown works as follows: The container 1 is filled with the thin sludge coming from the digestion tanks of the plant, its dry matter content up to 10%. The suction funnel 5 is adjusted so that the filter cloth 6 located suitably deep below the surface of the mud in the container 1, and the siphon 5, 7, 12 with the aid of the vacuum pump 11 or the water jet pump 17 and the valves 8, 13, 14 and 16 put into operation. When the siphon effect is produced, can the water jet pump 17 can be turned off while the vacuum pump 11 is removed infiltrating air should continue, and the suction on the top of the filter cloth 6 can now be set to a suitable value with the aid of valves 8, 13 and 14 will.

Das Entwässern des Schlamms im Behälter 1 geschieht nunmehr durch Filtrieren in aufwärtsgehender Richtung durch das Filtertuch 6, an dessen Unterseite sich ein Schlammkuchen absetzt, der von Zeit zu Zeit zerbricht und in den konischen Teil 2 des Behälters 1 hinabfällt. Im Gleichtakt mit dem Fallen des Schlammspiegels im Behälter 1 l - wirdtce der Trichter 5 mit nach unten bewegt, was automatisch dadurch geschehen kann, dass der Trichter 5 mit Hilfe eines nicht gezeigten Schwimmers im Behälter schwimmt.The dewatering of the sludge in the container 1 is now done through Filter in an upward direction through the filter cloth 6 on its underside a mud cake settles, which breaks from time to time and in the conical Part 2 of the container 1 falls down. In sync with the falling mud level in the container 1 l - the funnel 5 is moved downwards with it, which is automatic can be done in that the funnel 5 with the help of a float, not shown floats in the container.

Nachdem der Entwässerungsvorgang abgeschlossen ist, wird der Behälter 1 durch das Rohr 3 und das Ventil 4 in einen unter diesem angebrachten Wagen 20 entleert.After the drainage process is complete, the container will 1 through the pipe 3 and the valve 4 into a carriage 20 mounted below it emptied.

Der entwässerte Schlamm hat nun einen Trockensubstanzgehalt von 25-30% und kann z.B. in diesem Zustand unmittelbar durch Strangpressen unmittelbar zu Pellets verarbeitet werden, wonach er sich zur Lufttrocknung eignet, die seinen Trockensubstanzgehalt schnell auf etwa 50% heraufsetzt.The dewatered sludge now has a dry matter content of 25-30% and can e.g. in this state directly by extrusion right away be processed into pellets, after which it is suitable for air drying that his Dry matter content quickly increases to around 50%.

Eine erfindungsgemässe Anlage kann mehrere Behälter umfassen, die hintereinander oder in einem Kreis angeordnet sind und zwar jeweils einen Saugfilter, aber eventuell gemeinsame Hilfsaggregate, wie Luftpumpe und Wasserstrahlpumpe, haben können, Wie erwähnt, können auch Organe zum eventuellen automatischen Erzeugen kurzzeitiger Druckstösse auf der Oberseite des Filtertuches zwecks Abstossens festsitzender Filterkuchen vorgesehen sein, welche Organe z.B. aus einer oder mehreren Düsen bestehen können, die einen kräftigen Wasserstrom in abwärtsgehender Richtung in das Saugrohr 7 richten und von einem sich schnell öffnenden und schliessenden Ventil gesteuert werden.A system according to the invention can comprise several containers that are arranged one behind the other or in a circle, each with a suction filter, but may have common auxiliary units, such as air pump and water jet pump As mentioned, organs can also be used to automatically generate short-term Pressure surges on the top of the filter cloth for the purpose of pushing off stuck filter cakes it must be provided which organs can consist of one or more nozzles, for example, which direct a strong flow of water in a downward direction into the suction pipe 7 and controlled by a valve that opens and closes quickly.

Der entwässerte Schlamm kann auch vom Behälter oder von den Be hältern an einen geeigneten Förderer abgegeben werden, der ihn zu einer Ablage oder zu weiterer Verarbeitung bringt.The dewatered sludge can also from the container or from the containers to be given to a suitable conveyor, who will take him to a shelf or to another Processing brings.

Das verwendete Filtertuch sollte, wie gesagt, aus einem Material gefertigt sein, das von den in ausgefaultem oder teilweise ausgefaultem Abwasserschlamm vorkommenden Mikroorganismen nicht angegriffen wird, und seine Maschen sollten so dicht sein, dass das abgesaugte Schlammwasser so weit von Trockensubstanz befreit ist, dass es ohne Nachbehandlung an einen üblichen Rezipienten abgegeben werden kann. Der Querschnitt des Behälters oder der Behälter der Anlage braucht nicht kreisförmig zu sein, sondern kann jede beliebige Form aufweisen. Zum Beschleunigen des Entwässerns sollte die effektive Filterfläche in bezug auf den Querschnitt des Behälters 90 gross wie möglich sein.As mentioned, the filter cloth used should be made of one material that of those found in digested or partially digested sewage sludge Microorganisms are not attacked, and its meshes should be so dense that that the extracted sludge water is freed from dry matter to such an extent that it can be given to a normal recipient without any after-treatment. Of the Cross-section of the container or the container of the plant does not need to be circular to be, but can be of any shape. To speed up drainage should be the effective filter area in relation to the cross section of the container 90 be as big as possible.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

(1 £ method of dewatering rotten or partially rotten Sewage sludge, characterized in that the dewatering by portionwise Filter in an upward direction through a bacteria-resistant one Filter cloth is running.

2. The method according to claim 1, characterized in that during the filtration by the siphon effect of a discharge pipe for the filtered water suction is created on the top of the filter cloth.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that sec before filtering the sludge a minor amount - up to 1 percent by weight - Peat waste or dried and ground sludge added as a filter aid will.

Plant for carrying out the method specified in claim 1, 2 or 3, characterized by a sludge container (1) with an outlet opening (3) in the bottom and with a suction tube (7), which with a downwardly pointing mouth (5), the covered with a filter cloth (6) that is resistant to degradation by bacteria is, opens into the container (1) and connected to a vacuum source (12) is.

5. Plant according to claim 4, characterized in that the suction pipe a lifter (7,12) forms, the branch of which is located outside the container (1) is led down much further than the suction mouthpiece (5) and at its highest Point (9) a vacuum pump (11) is connected.

System according to claim 4 or 5, characterized in that the mouth (5) of the suction pipe (7) in the container (1) for the purpose of preferably continuous adjustment movable in a vertical direction on the respective thin sludge level in the container is.

7. Plant according to claim 6, characterized in that the mouth (5) of the suction pipe (7) carried by a float floating on the thin sludge and the suction tube is telescopic or flexible.

Plant according to any one of the preceding claims by organs for possibly automatic education of short-term pressure surges on the Suction side of the filter cloth (6). Blank page